小区物业专用行走式电动液压升降机设计【全套含有CAD图纸三维建模】
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 本科毕业设计（论文） 题 目 小区物业专用行走式电 动液压升降机设计 姓 名 专 业 学 号 指导教师 郑州科技学院电气工程学院 二一六年四月 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 录 摘 要 . . 1 章 绪 论 . 1 区物业升降台在生产和生活中的作用和意义 . 1 区物业升降台国内研究发展情况 . 1 区物业升降台国外发展现状和发展趋向 . 3 区物业升降台题目背景 . 4 第 2 章 小区物业升降台结构设计计算 . 6 降机构的设计 . 6 降机构形式的选择 . 6 接推动式升降机构 . 6 杆组合式升降机构 . 6 区物业升降台的两种机构形式 . 8 区物业升降台机构中三种液压缸布置方式的分析比较 . 9 题的提出 . 9 种方案的分析和比较 . 10 区物业升降台结构分析 . 11 区物业升降台的运动分析 . 12 区物业升降台的动力分析 . 15 区物业升降台参数的确定 . 16 本几何尺寸的确定 . 16 压缸推力 T 及行程 S 的确定 . 17 区物业升降台的校核 . 18 铰接点的受力分析 . 18 铰接点销的选择与校核 . 21 缸作用处杆件尺寸的确定与校核 . 21 度校核 . 23 叉臂的强度校核 . 23 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 液压缸底架固定横梁的强度校核 . 26 的强度校核 . 29 剪叉臂固定端销轴的强度校核 . 29 压缸缸体尾部销轴的强度校核 . 29 压缸活塞杆头部支撑轴的强度校核 . 30 第 3 章 液压传动系统的设计计算 . 31 确设计要求 制定基本方案 . 31 定液压系统的基本方案 . 31 定液压执行元件的形式 . 31 定液压缸的类型 . 33 定液压缸的安装方式 . 33 盖联接的类型 . 33 订液压执行元件运动控制回路 . 33 压源系统 . 33 定液压系统的主要参数 . 34 荷的组成与计算 . 34 选系统压力 . 36 算液压缸的主要结构尺寸 . 37 定液压泵的参数 . 39 道尺寸的确定 . 41 箱容量的确定 . 41 压缸主要零件结构、材料及技术要求 . 42 体 . 42 塞 . 43 塞杆 . 44 塞杆的导向、密封和防尘 . 44 压缸的排气装置 . 45 压缸安装联接部分的型式及尺寸 . 45 章小结 . 48 第 4 章 电路控制系统设计 . 49 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 控制系统总体方案 . 49 向 . 49 数的扩展 . 50 断的扩展 . 51 摸转换器的选择 . 53 机驱动芯片选择 . 55 动学分析 . 59 动学方程 . 59 弯半径 . 60 总结 . 63 参考文献 . 64 致 谢 . 65 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 V 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 要 小区物业升降台不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。小区物业升降台的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到电 梯，小区物业升降台就如电梯的性能大同小异，我们在使用小区物业升降台的时候也可以针对自己的需求对小区物业升降台进行设置。 根据本课题的研究是适用于高处物料升降运送。根据实际需求拟采取如下：选择液压缸为动力，以为传动形式，主体机构采用结构设计。对小区物业升降台关键零部件进行设计计算与校核，经过验证能实现预期的设计目标和要求。 关键词：小区物业升降台，物料升降，小区物业升降台，结构设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 in an to us is of is in we in be in as we to a to on is to to to be as of as of of of 1 第 1 章 绪 论 区物业升降台 在生产和生活中的作用和意义 小区物业升降台不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。小区物业升降台的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到电梯，小区物业升降台就如电梯的性能大同小异，我们在使用小区物业升降台的时候也可以针对自己的需求对小区物业升降台进行设置。可见小区物业升降台对我们作用是相当的大。 小区物业升降台在我们生产中的应用已经非常的普遍了，而且在我们生产中有着重要的作用，尤其是货物高空操作。 现在经济不 断的发展，顺应社会的需求，生产力不断的加大，而且现在高空操作也是比较多的，所以小区物业升降台在我们进行高空操作的时候就给我们带来的重要的作用。小区物业升降台就是上下操作，而且可以给我们提供一个安全稳定的平台。我们在高空作业的时候可以给我们的安全提供保障。 小区物业升降台不仅在生产中有着重要的作用，在我们生活中的应用也是非常的重要的，而且非常的普及。在酒店、宾馆、影院等等公共休闲娱乐场所我们都知道干净舒适是第一，所以保持干净是我们必须的。小区物业升降台在这里清洁、灯具维修换修、设备的调试安装维护保养都是非常的 重要的。 区物业升降台 国内研究发展情况 自改革开放三十年，中国的城市建设和发展的突飞猛进，在中国的小区物业升降台产业的良性发展，小区物业升降台做为人们的出行的垂直运输工具已经随处可见。引进外资，合作办厂在 1978，十一的第三次全体会议上的一项重大决策和改革开放。我公司自主研发，生产，小区物业升降台的发展阶段，外国资本运行小区物业升降台厂引进安装小区物业升降台，从合资企业大量。如：成立于 1980 年 7 月 4 日中国迅达电梯小区物业升降台的有限公司，是由中国建设机械总公司，股份有限公司，香港怡和迅达瑞士迅达（ 远东）股份有限公司 3 的合资企业，这是中国机械行业的第一家合资企业自改革开放以来。公司在中国设立的小区物业升降台行业掀起了 1984 年 12 月 1 日的繁荣，引进外资；天津市平台公司，中国国际信托投资公司和美国美国奥的斯电梯小区物业小区物业专用行走式电动液压升降机设计 2 升降台公司合资组建的天津奥的斯电梯小区物业升降台有限公司正式成立。 引进外资，合作办厂，不仅有利于中国地方小区物业升降台产业的进一步发展，也为中国的城市的发展产生重大而深远的影响。从 1979以来，小区物业升降台，生产已越来越快：不仅如此，产品结构也发生了显著的变化：直流小区物业升降台老已被 淘汰，交流双速电梯，调压调速交流调速梯逐渐取代 在 微机控制技术的采用，最高的梯形速度已达到 4m/s；行业出现了翻天覆地的变化：企业生产条件的小区物业升降台，员工的素质，管理水平有了很大的提高。为什么我们的技术提高很快，这不能不归功以经济建设为确定在第三届十一中心的一般原则。没有大规模的经济建设，没有小区物业升降台市场的今天，就不会有今天的自然小区物业升降台产业。其次，由于改革开放政策。改革开放后，党中央和国家在上海，宁波，温州，福州，广州，委员会，作为一个城市区 。自 1985以来，先后在长江三角洲，珠江三角洲，福建东南部和渤海地区开辟经济开放区。根据小区物业升降台产业的特殊性，这些地区将成为中国工业发展集中小区物业升降台。 随着大量的小区物业升降台企业的建立，中国小区物业升降台产业在技术，管理规范了。 1984 六月，中国建筑机械制造商协会小区物业升降台分公司工程机械协会成立大会在西安市举行的三个分会，小区物业升降台，也是中国现在小区物业升降台会的前身。 1986 年 1 月 1 日，“中国小区物业升降台”建设机械制造商协会建设机械协会更名为“中国工程机械工业协会小区物业升降台，升降协会”的两级协会平台会升级，这是在小区物业升降台业发展史上的里程碑。从举升平台行业有自己的行业组织。 1987，国家标准 588升的建造和安装的安全规则”平台发行。标准欧洲标准 升为建筑安装“平台安全规定（ 1985 修订版，十二月）。本标准的意义是对制造和安装质量与小区物业升降台的保护很重要。改革的第一个十年对外开放是提升产业的萌芽时期的小区物业升降台的初级阶段，产业链形成的平台。稳步发展，创新改革开放的第二到十年可以说是中国提升产业发展平台后，十年的创新。改革开放后的第一个十年 内，中国的小区物业升降台产业的同时吸收新技术国际小区物业升降台，相关的管理系统也在不断的完善。 改革开放以来，我国的城市建设和发展的突飞猛进，更加有利于推动我国的小区物业升降台产业的发展，已在 1997的平面与上一年总产出的小区物业升小区物业专用行走式电动液压升降机设计 3 降台，良好的结果的持续增长，总产值，这证明了我们的小区物业升降台产业比较成熟，有能力适应市场变化，抓住机遇，有了很大的提高。 1998，小区物业升降台，苏州江南小区物业升降台有限，国家的自动扶梯和自动人行道的品牌已销往马来西亚，泰国，菲律宾，印度尼西亚，新加坡，阿拉伯联合酋长国，孟 加拉国，埃及，叙利亚，土耳其，阿根廷，澳大利亚，德国，英国，荷兰，意大利，葡萄牙，希腊和其他近 20个国家和我国台湾澳门地区，小区物业升降台，生产超过 30200 台。迅速改变随着我国经济的快速发展，城市建设的不断完善，小区物业升降台不仅在高档商务写字楼，大酒店商场存在，蔓延到高层住宅楼，一个角落也走进了人们的生活，成为城市建设中不可缺少的垂直交通工具中国有 1300000000 人口，与小区物业升降台的人均量的 1 3 的世界平均水平的 1/10，发达。小区物业升降台巨大的市场吸引了几乎所有的小区物业升降台的业务关系。 2007，中国政府颁布了一系列的经济政策，加强宏观调控，小区物业升降台市场逐渐趋于稳定和规范化的轨道。 区物业升降台国外发展现状和发展趋向 近 20 年世界工程小区物业升降台行业发生了很大变化。 野轮胎小区物业升降台 )和 地面小区物业升降台 )产品的迅速发展，打破了原有产品与市场格局，在经济发展及市场激烈竞争冲击下，导致世界工程小区物业升降台市场进一步趋向一体化。目前世界工程小区物业升降台年销售额已达 75亿美元左右。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大利等，世界顶级公司有10 多家，主要集中 在北美、日本（亚洲）和欧洲。美国既是工程小区物业升降台的主要生产国，又是最大的世界市场之一。但由于日本、德国小区物业升降台工业的迅速发展及 品的兴起，美国厂商曾在 20 世纪 60 70 年代世界市场中占有的主导地位正逐步受到削弱，从而形成美国、日本和德国三足鼎立之势。近几年美国经济回升，市场活跃，外国厂商纷纷参与竞争。美国制造商的实力也有所增强，特雷克斯小区物业升降台公司的崛起即是例证。特雷克斯小区物业升降台公司前身是美国科林小区物业升降台厂。 1995 年以来，其通过一系列的兼并活动，已发展成为世界顶级公 司之一。日本从 20 世纪 70 年代起成为工程小区物业升降台生产大国，产品质量和数量提高很快，已出口到欧美市场，年总产量居世界第一。自 1992年以来，由于受日元升值、国内基建小区物业专用行走式电动液压升降机设计 4 投资下降和亚洲金融危机影响，年产量呈下降趋势。 区物业升降台题目背景 该升降机由机械结构、液压系统、行走系统及电气控制系统组成，因此主要内容包括机械结构的设计及计算、液压系统的选型及计算，蓄电池组的选型计算，直流电机动力单元的选型计算，操作系统的设计；（第 2 周 12周完成） 设计参数：提升高度为 10 米，提升重量为 300 小区物业 升降台在现代物流、航空装卸、大型设备的制造与维护等场合广泛应用。随着经济的发展，科学技术的进步，社会竞争也越来越激烈，为了提高企业生产速度，减轻工人的劳动强度，并且实现生产过程的自动化，人们设计了可以减少人力物力并且能够出色完成任务的小区物业升降台。小区物业升降台的种类比较繁多，根据不同的用途、小区物业升降台的结构、动力传递形式以及规格会有不同的选择和设计。 图 降台实物图 机械传动方式的特点是零件加工相对要求不高、结构较简单、加工容易、维修方便、适应环境能力强、抗冲击性能好、可实现准确到位 ，并有自锁功能、不污染环境。研制安全、可靠的电机驱动的小区物业升降台，将有利于保证高空作业的安全，具有一定的实用价值。 具体研究内容及要求包括： 1. 查找相关文献，分析小区物业升降台的研究现状和发展趋势。 2. 设计小区物业升降台的机械结构，并根据设计要求选用元器件和校核结构件强度。 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 5 3. 对小区物业升降台进行进行运动学和动力学分析。 主要技术指标： 1. 完成 小区物业升降台 的机械结构设计及运动分析。 2. 完成 小区物业升降台 的元器件选型。 3. 小区物业升降台升降高度 。 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 6 第 2 章 小区物业升降台结构设 计计算 降机构的设计 降机构形式的选择 升降机构分为两大类：直推式和连杆组合式，它们均采用液体压力作为升降动力。 直推式升降机构利用液压油缸直接升降车厢倾卸。该机构布置简单、结构紧凑、升降效率高。但由于液压油缸工作行程长，故一般要求采用单作用的 2 级或 3 级伸缩式套筒油缸。 接推动式升降机构 油缸直接作用在车厢底板上的升降机构称为直接推动式升降机构，简称直推式升降机构。按升降点在车厢底板下表面的位置，该类升降机构又可分为油缸中置 (图 2油缸前置 (图 2种型式 。前者油缸支在车厢中部，油缸行程较小，油缸的升降力较大，多采用双缸双柱式油缸；后者的油缸支在车厢前部，油缸的升降力较小，油缸行程较大，一般用于重型小区物业升降台上，油缸则通常采用多级伸缩油缸。 图 2接推送式升降机构 he of 连杆组合式升降机构 油缸与车厢底板之间通过连杆机构连接的升降结构称为连杆组合式升降机构。生产实践表明，连杆组台式升降机构具有很大的优越性。根据油缸的安装特点，连杆组台 式升降机构又可分为油缸前推 (后推 )连杆放大式、油缸前推 (后推 )杠杆平衡式、油缸浮动等多种结构型式。 （ 1）油缸前推连杆放大式 (马勒里式 )升降机构 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 7 该种升降机构 (图 2示 )通过三角板与车厢底板相连，车厢的升降支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好；当达到最大升降角度时，油缸几乎处于垂直状态，车厢上升到最置不易倾下，稳定性好；油缸最大推力较小，油压特性好。但整个机构较庞大，油缸在升降过程中的摆角较大，工作行程较大。 图 2推连杆放大式升降机构 of 2）油缸前推杠杆平衡式升降机构 该种升降机构 (图 2示 )通过拉杆与车厢底板相连，升降支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好；初始时拉杆几乎是垂直顶起车厢，因此机构运动性能好。但该机构三角形连杆的几何尺寸较大，结构不紧凑，油缸摆角较大，工作行程较大，液压管路不易布置。 图 2推杠杆平衡式升降机构 of 3）油缸后推连杆放大式 (加伍德式 )升降机构 该种升降机构 (图 2示 )通过三角板与车厢底板相连推动车厢，启动性能较好，并能承受较大的偏置载荷；升降支点在车厢几何中心附近，车厢受力状况较好。但该机构升降力系数较大，工作效率较低。 图 2推连杆放大式升降机构 he of 4）油缸后推杠杆平衡式升降机构 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 8 该种升降机构 (图 2示 )的油缸下铰点、三 角板的固定铰点、车厢翻转铰点几乎均匀分布在副车架上，减少了车架后部的集中载荷；同时，这种三点支承方式有利于改善机构的整体横向刚性。升降过程中油缸摆角小，机构的工作效率也较高，但机构升降力系数较大，使相同升降质量所需升降力较其他升降机构大。 图 2推杠杆平衡式升降机构 of 5）油缸浮动式升降机构 图 2缸浮动式升降机构 he of 种机构 (图 2示 )油缸的一端直接与车厢底板相连，另一端不是固定在车架上，而是可以随着车厢的翻转而运动，故称为油缸浮动式升降机构 该机构的拉杆也与车厢底板直接相连，升降支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好，工作效率较高。但该机构几何尺寸较大，结构不紧凑 ,升降过程中油缸摆角较大，使得液压管路难于布置。 由以上分析可知，现在的液压升降机构有多种型式，每种型式的性能各有千秋，要因车而异，合理选用，选用的原则是 :首先必须充分考虑车辆的使用条件和环境；其次要 考虑制造工艺；最后要兼顾成本。 区物业升降台的两种机构形式 图 2构一 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 9 图 2构二 小区物业升降台的两种机构形式如图 2图 2示，它们只是两侧相同机构的一侧。由以上两图可看出，机构一（图 2全部为固定铰支座的两平行杆同步运动的结构，机构二（图 2两固定铰支座和两个滑动铰支座的结构。这两种机构都可以实现上板台面升降的运动，但相比较之下，机构一有三点不足： a) 机构一在升降过程中上板不仅有竖直方向的位移变化，而且还有水平方向的位移变化，而机构二的上板在升降过程中只有 竖直方向的位移变化。这样，在总体尺寸一样的情况下，机构二升降时所需的空间较小。 b) 机构一在升降的过程中， 所载物体的质心相对机构的支撑中心的变化很大，这样就要求更大的动力，即要求推力更大的液压缸。结果会增加安装尺寸和生产成本。 c) 机构一的稳定性没有机构二的对角双三角的结构稳定性好。 综上所述，机构二较机构一更合理。所以，在结构上选择机构二。 区物业升降台机构中三种液压缸布置方式的分析比较 题的提出 液压缸的布置方式主要包括液压缸对机构的作用力（动力）点位置及液压缸的起始安装角度等。 在机构确定的情况下，动力的作用点是关系所需动力大小的关键。而小区物业升降台的动力由液压缸提供，因此，作用点的位置直接关系液压缸的选择。此外，液压缸的安装起始角度也对所需动力大小有较大影响。 总之，液压缸的布置方式是设计的一个重要环节，是设计成功与否的关键之一。那么液压缸究竟选择怎样的布置方式？ 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 10 种方案的分析和比较 以下是液压缸的三种布置方式，如图 2 2 2示，基于机构的优点，它们都是采用机构，可以看做三种方案： 方案一（图 2液压缸的一端在底座的固定铰支座上，另一端支撑 在支架 1 上靠近滚动铰支座的位置。当两支架几乎处于水平位置时，液压缸与底座的夹角 1 很小，这时要把台面升起就需要液压缸提供很大的推力，甚至不能把台面升起。此外，液压缸的布置需要在底座长度比支架还更长的基础上额外地加长底座，这样就需要跟多的底座材料。 方案二（图 2液压缸的一端在底座的固定铰支座上，另一端支撑在支架 1 与支架 2 的铰支轴上。当两支架几乎处于水平位置时，液压缸与底座的夹角 2 也很小，这时要把台面升起也需要液压缸提供很大的推力。虽然液压缸推动支架的力臂会随着台面的升起而迅速增大，从而使所需的液压缸的推力迅速减小。然而，同时也使液压缸的行程增加迅速增加，最终就需要大行程的液压缸，而液压缸的布置需要更大的长度空间，可能在液压缸完全收缩时支架仍不能完全收回，造成台面的高度过高。 方案三（图 2液压缸的一端在底座的固定铰支座上，另一端支撑在与支架 2 成一定角度且同固定铰支座的杆上。这样，当两支架处于水平位置时，液压缸与底座仍有一定夹角3，且3 2 1 ，这时要把台面升起所需要液压缸提供的推力就会比前两种布置的推力小很多。虽然液压缸推动支架的力臂随着台面的升起而增大幅度没有方案二的快，即使所需的液压缸的推力减小更平缓。然而，同时 液压缸的行程增加也比较平缓，最终所需要的液压缸行程也不会很大，布置液压缸的空间也是足够的。因此，在稍微增加了液压缸推力的同时获得了更多的优点。 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 11 图 2案一 图 2案二 图 2案三 综上所述，方案三是小区物业升降台设计的最佳方案（如图 2示）。 区物业升降台结构分析 为了保证操作人员在工作平台上更加安全，剪叉臂与水平的最大允许角度为 45 。因此，每一层上升的最大高度为 使升降机能够上升到 10少需要 4层 剪叉臂， =5m,这样就达到了 10 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 12 图 2降台结构分析 如图 2示，臂 相等，剪叉臂 过 H 点铰接，臂 过 G 点铰接，臂 过 E 点铰接，臂 过 接点 压缸 外铰接点 与 于点 的移动，从而车厢在垂直面内升降并伴随有少量水平位移。 区物业升降台 的运动分析 在车厢举升过程中油缸以一定的速度推动滑快 A 向后移动， A 点的速度为 A；由于 A 点的水平移动带动双级剪式机构运动，从而使得 生变化 ，即由初始位置的 0变为 1= 0+ ；因为剪式机构的运动带动点 D 同时向上和向前移动，所以台面 整个过程中向上向后移动（为货物的倾斜做准备）。其中点 B 和点 H 的瞬时速度分别为 H；点 D 的水平和垂直速度分别为 厢支撑台面的水平和垂直平移速度分别为 Y。 杆 点、 点，从而可求得（取车厢移动的方向为正方向，即水平向右和垂直向上为正向），其运动简图如图 2 B： 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 13 00 s in （ 4 图 2 00 c o sc o s （ 4 点 H 分别相对于点 A、 F 以相同的角速度 转动，其中点 A 又以速度 而点 F 静止不动，于是可得： 的运动速度 21 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 14 0s （ 4 0c o （ 4 以角速度 运动的速度 21 0s （ 4 0c o （ 4 图 2双级剪式小区物业升降台所受的主动力为重力 则点 （ 4 0c o （ 4 且V ，V 则： 0s （ 4 点以角速度 转动，则 V : D 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 15 0s X （ 4 0co Y （ 4式（ 4（ 4入上式 可得： 0c o （ 4 此台面上升速度 0co s2 （ 4 由于等臂双级剪式机构的运动特点 点 A、 B、 C 始终在一条垂直线上，同样点 D、 E、 F 也始终在同一铅垂线上。从上述计算中可以发现，在车厢被举升的整个过程中，点 D、 E、 F 没有发生位移，即 D、 E、 F 三点只在垂直方向上有位移；那么车厢在举升过程中的水平移动量只取决于点 A 的水平移动量，则台面的水平运动速度 V 又因为滑快 接水平推动，所以油缸活塞的运动速度塞V： 0s 塞 则： 0ta （ 4 0co （ 4 01 （ 4 区物业升降台 的动力分析 剪式小区物业升降台，不计剪式机构的重力和各种摩擦力，则该质 点系 具有理想约束，因此可以用虚位移原理求解其所受各力的相互关系。 虚位移原理： 又称分析静力学的原理是所有作用在质点系上的主动力对其作用点的虚位移所作的虚功之和为零。对 n 个质点组成的质点系，其数学表达式为： 01ni （ 4 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 16 式中 位移。图 2（包括装载质量 厢质量 厢支撑台面质量 水平油缸的水平推 力 由虚位移原理可得 ni 0 F （ 4 上式中两 虚位移的关系 0000 s c 则： 0000 c o sc o s s F N（ 4 由式（ 4知，在一定装载质量的情况下，油缸活塞对滑块 A 的水平推力 （ 为杆 点 F 转过的角度）变化而变化。根据设计要求的荷重和剪叉机构的结构尺寸，可求出在整个升程范围内油缸活塞的推力，以此作为油缸 选择设计的依据。 区物业升降台 参数的确定 本几何尺寸的确定 如图 2示， 杆长相等的四杆， 、 G、 A、 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 17 图 2何尺寸的确定 设 ，初始位置0到达最大升程时 1由几何关系可得： 01m a x s （ 4 10 c o sc o s （ 4 为了使整个小区物业升降台不超过底部安装空间，需满足： 0（ 4 0 （ 4 取 500 l，联立（ 4（ 4（ 4（ 4解并圆整得： 压缸推力 T 及行程 S 的确定 考虑到超载的因素，因此计算台面荷重应有一定的安全系数，即台面荷重： 6 4 6 8 007005000( e ）（ 车厢托架 N 由式（ 4： 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 18 由于液压缸的作用力同时作用在两等距离的内剪叉臂上，所以油缸对单侧内剪叉臂的作用力 （ 4 S 256a 区物业升降台 的校核 本次设计的郑州科技学院 毕业设计（论文）任务书 题目 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 专业 机械设计制造及其自动化 学号 姓名 李裕堃 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容及时间安排 1. 完成开题报告： 搜集课题相关资料，阅读文献，消化吸收，完成开题报告、 文献综述 （ 不少于 3000 字 ） ；（ 第 19 周至 下学期第 1 周结束前 完成） 2. 该升降机由机械结构、液压系统、行走系统及电气控制系统组成，因此主要内容包括机械结构 的设计及计算、液压系统的选型及计算，蓄电池组的选型计算，直流电机动力单元的选型计算，操作系统的设计 ；（第 2 周 12 周完成） 设计参数：提升高度为 10 米，提升重量为 300 3. 英文翻译（译文 不少于 3000 字 ）；（第 6 周之前） 4. 完成毕业设计说明书 1 份 （ 约 2 万字 ）； （第 13 周完成） 5 篇，其中 英 文资料不少于 2 篇 。 二、主要参考资料 1 机械设计手册 2 液压与气压传动 3 液压工程师手册 4直流电机选型手册 5蓄电池组选型手册 6. 相关期刊论文 完 成 期 限： 指导教师签名： 专业负责人签名： 填 表 日 期： 本科毕业设计（论文） 题 目 小区物业专用行走式电 动液压升降机设计 姓 名 专 业 学 号 指导教师 郑州科技学院电气工程学院 二一六年四月 录 摘 要 . V . 1 章 绪 论 . 1 区物业升降台在生产和生活中的作用和意义 . 1 区物业升降台国内研究发展情况 . 1 区物业升降台国外发展现状和发展趋向 . 3 区物业升降台题目背景 . 4 第 2 章 小区物业升降台结构设计计算 . 6 降机构的设计 . 6 降机构形式的选择 . 6 接推动式升降机构 . 6 杆组合式升降机构 . 6 区物业升降台的两种机构形式 . 8 区物业升降台机构中三种液压缸布置方式的分析比较 . 9 题的提出 . 9 种方案的分析和比较 . 10 区物业升降台结构分析 . 11 区物业升降台的运动分析 . 12 区物业升降台的动力分析 . 15 区物业升降台参数的确定 . 16 本几何尺寸的确定 . 16 压缸推力 T 及行程 S 的确定 . 17 区物业升降台的校核 . 18 铰接点的受力分析 . 18 铰接点销的选择与校核 . 21 缸作用处杆件尺寸的确定与校核 . 21 度校核 . 23 叉臂的强度校核 . 23 液压缸底架固定横梁的强度校核 . 26 的强度校核 . 29 剪叉臂固定端销轴的强度校核 . 29 压缸缸体尾部销轴的强度校核 . 29 压缸活塞杆头部支撑轴的强度校核 . 30 第 3 章 液压传动系统的设计计算 . 31 确设计要求 制定基本方案 . 31 定液压系统的基本方案 . 31 定液压执行元件的形式 . 31 定液压缸的类型 . 33 定液压缸的安装方式 . 33 盖联接的类型 . 33 订液压执行元件运动控制回路 . 33 压源系统 . 33 定液压系统的主要参数 . 34 荷的组成与计算 . 34 选系统压力 . 36 算液压缸的主要结构尺寸 . 37 定液压泵的参数 . 39 道尺寸的确定 . 41 箱容量的确定 . 41 压缸主要零件结构、材料及技术要求 . 42 体 . 42 塞 . 43 塞杆 . 44 塞杆的导向、密封和防尘 . 44 压缸的排气装置 . 45 压缸安装联接部分的型式及尺寸 . 45 章小结 . 48 第 4 章 电路控制系统设计 . 49 控制系统总体方案 . 49 向 . 49 数的扩展 . 50 断的扩展 . 51 摸转换器的选择 . 53 机驱动芯片选择 . 55 动学分析 . 59 动学方程 . 59 弯半径 . 60 总结 . 63 参考文献 . 64 致 谢 . 65 V 摘 要 小区物业升降台不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。小区物业升降台的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到电梯，小区物业升降台就如电梯的性能大同小异，我们在使用小区物业升降台的时候也可以针对自己的需求对小区物业升降台进行设置。 根据本课题的研究是适用于高处物料升降运送。根据实际需求拟采取如下：选择液压缸为动力，以为传动形式，主体机构采用结构设计。 对小区物业升降台关键零部件进行设计计算与校核，经过验证能实现预期的设计目标和要求。 关键词：小区物业升降台，物料升降，小区物业升降台，结构设计 in an to us is of is in we in be in as we to a to on is to to to be as of as of of of 1 第 1 章 绪 论 区物业升降台 在生产和生活中的作用和意义 小区物业升降台不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。小区物业升降台的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到电梯，小区物业升降台就如电梯的性能大同小异，我们在使用小区物业升降台的时候也可以针对自己的需求对小区物业升降台进行设置。可见小区物业升降台对我们作用是相当的大。 小区物业升降台在我们生产中的应用已经非常的普遍了，而且在我们生产中有着重要的作用，尤其是货物高空操作。 现在经济不 断的发展，顺应社会的需求，生产力不断的加大，而且现在高空操作也是比较多的，所以小区物业升降台在我们进行高空操作的时候就给我们带来的重要的作用。小区物业升降台就是上下操作，而且可以给我们提供一个安全稳定的平台。我们在高空作业的时候可以给我们的安全提供保障。 小区物业升降台不仅在生产中有着重要的作用，在我们生活中的应用也是非常的重要的，而且非常的普及。在酒店、宾馆、影院等等公共休闲娱乐场所我们都知道干净舒适是第一，所以保持干净是我们必须的。小区物业升降台在这里清洁、灯具维修换修、设备的调试安装维护保养都是非常的 重要的。 区物业升降台 国内研究发展情况 自改革开放三十年，中国的城市建设和发展的突飞猛进，在中国的 小区物业升降台 产业的良性发展， 小区物业升降台 做为人们的出行的垂直运输工具已经随处可见。引进外资，合作办厂在 1978，十一的第三次全体会议上的一项重大决策和改革开放。我公司自主研发，生产， 小区物业升降台 的发展阶段，外国资本运行 小区物业升降台 厂引进安装 小区物业升降台 ，从合资企业大量。如：成立于 1980 年 7 月 4 日中国迅达电梯 小区物业升降台 的有限公司，是由中国建设机械总公司，股份有限公司，香港怡和迅达瑞士迅达（ 远东）股份有限公司 3 的合资企业，这是中国机械行业的第一家合资企业自改革开放以来。公司在中国设立的 小区物业升降台 行业掀起了 1984 年 12 月 1 日的繁荣，引进外资；天津市平台公司，中国国际信托投资公司和美国美国奥的斯电梯 小区物业小区物业专用行走式电动液压升降机设计 2 升降台 公司合资组建的天津奥的斯电梯 小区物业升降台 有限公司正式成立。 引进外资，合作办厂，不仅有利于中国地方 小区物业升降台 产业的进一步发展，也为中国的城市的发展产生重大而深远的影响。从 1979以来， 小区物业升降台 ，生产已越来越快：不仅如此，产品结构也发生了显著的变化：直流 小区物业升降台 老已被 淘汰，交流双速电梯，调压调速交流调速梯逐渐取代 在 微机控制技术的采用，最高的梯形速度已达到 4m/s；行业出现了翻天覆地的变化：企业生产条件的 小区物业升降台 ，员工的素质，管理水平有了很大的提高。为什么我们的技术提高很快，这不能不归功以经济建设为确定在第三届十一中心的一般原则。没有大规模的经济建设，没有 小区物业升降台 市场的今天，就不会有今天的自然 小区物业升降台 产业。其次，由于改革开放政策。改革开放后，党中央和国家在上海，宁波，温州，福州，广州，委员会，作为一个城市区 。自 1985以来，先后在长江三角洲，珠江三角洲，福建东南部和渤海地区开辟经济开放区。根据 小区物业升降台 产业的特殊性，这些地区将成为中国工业发展集中 小区物业升降台 。 随着大量的 小区物业升降台 企业的建立，中国 小区物业升降台 产业在技术，管理规范了。 1984 六月，中国建筑机械制造商协会 小区物业升降台 分公司工程机械协会成立大会在西安市举行的三个分会， 小区物业升降台 ，也是中国现在 小区物业升降台 会的前身。 1986 年 1 月 1 日，“中国 小区物业升降台 ”建设机械制造商协会建设机械协会更名为“中国工程机械工业协会 小区物业升降台 ，升降协会”的两级协会平台会升级，这是在 小区物业升降台 业发展史上的里程碑。从举升平台行业有自己的行业组织。 1987，国家标准 588升的建造和安装的安全规则”平台发行。标准欧洲标准 升为建筑安装“平台安全规定（ 1985 修订版，十二月）。本标准的意义是对制造和安装质量与 小区物业升降台 的保护很重要。改革的第一个十年对外开放是提升产业的萌芽时期的 小区物业升降台 的初级阶段，产业链形成的平台。稳步发展，创新改革开放的第二到十年可以说是中国提升产业发展平台后，十年的创新。改革开放后的第一个十年 内，中国的 小区物业升降台 产业的同时吸收新技术国际 小区物业升降台 ，相关的管理系统也在不断的完善。 改革开放以来，我国的城市建设和发展的突飞猛进，更加有利于推动我国的 小区物业升降台 产业的发展，已在 1997的平面与上一年总产出的 小区物业升小区物业专用行走式电动液压升降机设计 3 降台 ，良好的结果的持续增长，总产值，这证明了我们的 小区物业升降台 产业比较成熟，有能力适应市场变化，抓住机遇，有了很大的提高。 1998， 小区物业升降台 ，苏州江南 小区物业升降台 有限，国家的自动扶梯和自动人行道的品牌已销往马来西亚，泰国，菲律宾，印度尼西亚，新加坡，阿拉伯联合酋长国，孟 加拉国，埃及，叙利亚，土耳其，阿根廷，澳大利亚，德国，英国，荷兰，意大利，葡萄牙，希腊和其他近 20个国家和我国台湾澳门地区， 小区物业升降台 ，生产超过 30200 台。迅速改变随着我国经济的快速发展，城市建设的不断完善， 小区物业升降台 不仅在高档商务写字楼，大酒店商场存在，蔓延到高层住宅楼，一个角落也走进了人们的生活，成为城市建设中不可缺少的垂直交通工具中国有 1300000000 人口，与 小区物业升降台 的人均量的 1 3 的世界平均水平的 1/10，发达。 小区物业升降台 巨大的市场吸引了几乎所有的 小区物业升降台 的业务关系。 2007，中国政府颁布了一系列的经济政策，加强宏观调控， 小区物业升降台 市场逐渐趋于稳定和规范化的轨道。 区物业升降台国外发展现状和发展趋向 近 20 年世界工程小区物业升降台行业发生了很大变化。 野轮胎小区物业升降台 )和 地面小区物业升降台 )产品的迅速发展，打破了原有产品与市场格局，在经济发展及市场激烈竞争冲击下，导致世界工程小区物业升降台市场进一步趋向一体化。目前世界工程小区物业升降台年销售额已达 75亿美元左右。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大利等，世界顶级公司有10 多家，主要集中 在北美、日本（亚洲）和欧洲。美国既是工程小区物业升降台的主要生产国，又是最大的世界市场之一。但由于日本、德国小区物业升降台工业的迅速发展及 品的兴起，美国厂商曾在 20 世纪 60 70 年代世界市场中占有的主导地位正逐步受到削弱，从而形成美国、日本和德国三足鼎立之势。近几年美国经济回升，市场活跃，外国厂商纷纷参与竞争。美国制造商的实力也有所增强，特雷克斯小区物业升降台公司的崛起即是例证。特雷克斯小区物业升降台公司前身是美国科林小区物业升降台厂。 1995 年以来，其通过一系列的兼并活动，已发展成为世界顶级公 司之一。日本从 20 世纪 70 年代起成为工程小区物业升降台生产大国，产品质量和数量提高很快，已出口到欧美市场，年总产量居世界第一。自 1992年以来，由于受日元升值、国内基建小区物业专用行走式电动液压升降机设计 4 投资下降和亚洲金融危机影响，年产量呈下降趋势。 区物业升降台题目背景 该升降机由机械结构、液压系统、行走系统及电气控制系统组成，因此主要内容包括机械结构的设计及计算、液压系统的选型及计算，蓄电池组的选型计算，直流电机动力单元的选型计算，操作系统的设计；（第 2 周 12周完成） 设计参数：提升高度为 10 米，提升重量为 300 小区物业 升降台在现代物流、航空装卸、大型设备的制造与维护等场合广泛应用。随着经济的发展，科学技术的进步，社会竞争也越来越激烈，为了提高企业生产速度，减轻工人的劳动强度，并且实现生产过程的自动化，人们设计了可以减少人力物力并且能够出色完成任务的小区物业升降台。小区物业升降台的种类比较繁多，根据不同的用途、小区物业升降台的结构、动力传递形式以及规格会有不同的选择和设计。 图 降台实物图 机械传动方式的特点是零件加工相对要求不高、结构较简单、加工容易、维修方便、适应环境能力强、抗冲击性能好、可实现准确到位 ，并有自锁功能、不污染环境。研制安全、可靠的电机驱动的小区物业升降台，将有利于保证高空作业的安全，具有一定的实用价值。 具体研究内容及要求包括： 1. 查找相关文献，分析小区物业升降台的研究现状和发展趋势。 2. 设计小区物业升降台的机械结构，并根据设计要求选用元器件和校核结构件强度。 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 5 3. 对小区物业升降台进行进行运动学和动力学分析。 主要技术指标： 1. 完成 小区物业升降台 的机械结构设计及运动分析。 2. 完成 小区物业升降台 的元器件选型。 3. 小区物业升降台升降高度 。 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 6 第 2 章 小区物业升降台结构设 计计算 降机构的设计 降机构形式的选择 升降机构分为两大类：直推式和连杆组合式，它们均采用液体压力作为升降动力。 直推式升降机构利用液压油缸直接升降车厢倾卸。该机构布置简单、结构紧凑、升降效率高。但由于液压油缸工作行程长，故一般要求采用单作用的 2 级或 3 级伸缩式套筒油缸。 接推动式升降机构 油缸直接作用在车厢底板上的升降机构称为直接推动式升降机构，简称直推式升降机构。按升降点在车厢底板下表面的位置，该类升降机构又可分为油缸中置 (图 2油缸前置 (图 2种型式 。前者油缸支在车厢中部，油缸行程较小，油缸的升降力较大，多采用双缸双柱式油缸；后者的油缸支在车厢前部，油缸的升降力较小，油缸行程较大，一般用于重型小区物业升降台上，油缸则通常采用多级伸缩油缸。 图 2接推送式升降机构 he of 连杆组合式升降机构 油缸与车厢底板之间通过连杆机构连接的升降结构称为连杆组合式升降机构。生产实践表明，连杆组台式升降机构具有很大的优越性。根据油缸的安装特点，连杆组台 式升降机构又可分为油缸前推 (后推 )连杆放大式、油缸前推 (后推 )杠杆平衡式、油缸浮动等多种结构型式。 （ 1）油缸前推连杆放大式 (马勒里式 )升降机构 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 7 该种升降机构 (图 2示 )通过三角板与车厢底板相连，车厢的升降支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好；当达到最大升降角度时，油缸几乎处于垂直状态，车厢上升到最置不易倾下，稳定性好；油缸最大推力较小，油压特性好。但整个机构较庞大，油缸在升降过程中的摆角较大，工作行程较大。 图 2推连杆放大式升降机构 of 2）油缸前推杠杆平衡式升降机构 该种升降机构 (图 2示 )通过拉杆与车厢底板相连，升降支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好；初始时拉杆几乎是垂直顶起车厢，因此机构运动性能好。但该机构三角形连杆的几何尺寸较大，结构不紧凑，油缸摆角较大，工作行程较大，液压管路不易布置。 图 2推杠杆平衡式升降机构 of 3）油缸后推连杆放大式 (加伍德式 )升降机构 该种升降机构 (图 2示 )通过三角板与车厢底板相连推动车厢，启动性能较好，并能承受较大的偏置载荷；升降支点在车厢几何中心附近，车厢受力状况较好。但该机构升降力系数较大，工作效率较低。 图 2推连杆放大式升降机构 he of 4）油缸后推杠杆平衡式升降机构 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 8 该种升降机构 (图 2示 )的油缸下铰点、三 角板的固定铰点、车厢翻转铰点几乎均匀分布在副车架上，减少了车架后部的集中载荷；同时，这种三点支承方式有利于改善机构的整体横向刚性。升降过程中油缸摆角小，机构的工作效率也较高，但机构升降力系数较大，使相同升降质量所需升降力较其他升降机构大。 图 2推杠杆平衡式升降机构 of 5）油缸浮动式升降机构 图 2缸浮动式升降机构 he of 种机构 (图 2示 )油缸的一端直接与车厢底板相连，另一端不是固定在车架上，而是可以随着车厢的翻转而运动，故称为油缸浮动式升降机构 该机构的拉杆也与车厢底板直接相连，升降支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好，工作效率较高。但该机构几何尺寸较大，结构不紧凑 ,升降过程中油缸摆角较大，使得液压管路难于布置。 由以上分析可知，现在的液压升降机构有多种型式，每种型式的性能各有千秋，要因车而异，合理选用，选用的原则是 :首先必须充分考虑车辆的使用条件和环境；其次要 考虑制造工艺；最后要兼顾成本。 区物业升降台的两种机构形式 图 2构一 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 9 图 2构二 小区物业升降台的两种机构形式如图 2图 2示，它们只是两侧相同机构的一侧。由以上两图可看出，机构一（图 2全部为固定铰支座的两平行杆同步运动的结构，机构二（图 2两固定铰支座和两个滑动铰支座的结构。这两种机构都可以实现上板台面升降的运动，但相比较之下，机构一有三点不足： a) 机构一在升降过程中上板不仅有竖直方向的位移变化，而且还有水平方向的位移变化，而机构二的上板在升降过程中只有 竖直方向的位移变化。这样，在总体尺寸一样的情况下，机构二升降时所需的空间较小。 b) 机构一在升降的过程中， 所载物体的质心相对机构的支撑中心的变化很大，这样就要求更大的动力，即要求推力更大的液压缸。结果会增加安装尺寸和生产成本。 c) 机构一的稳定性没有机构二的对角双三角的结构稳定性好。 综上所述，机构二较机构一更合理。所以，在结构上选择机构二。 区物业升降台机构中三种液压缸布置方式的分析比较 题的提出 液压缸的布置方式主要包括液压缸对机构的作用力（动力）点位置及液压缸的起始安装角度等。 在机构确定的情况下，动力的作用点是关系所需动力大小的关键。而小区物业升降台的动力由液压缸提供，因此，作用点的位置直接关系液压缸的选择。此外，液压缸的安装起始角度也对所需动力大小有较大影响。 总之，液压缸的布置方式是设计的一个重要环节，是设计成功与否的关键之一。那么液压缸究竟选择怎样的布置方式？ 小区物业专用行走式电动液压升降机设计 10 种方案的分析和比较 以下是液压缸的三种布置方式，如图 2 2 2示，基于机构的优点，它们都是采用机构，可以看做三种方案： 方案一（图 2液压缸的一端在底座的固定铰支座上，另一端支撑 在支架 1 上靠近滚动铰支座的位置。当两支架几乎处于水平位置时，液压缸与底座的夹角 1 很小，这时要把台面升起就需要液压缸提供很大的推力，甚至不能把台面升起。此外，液压缸的布置需要在底座长度比支架还更长的基础上额外地加长底座，这样就需要跟多的底座材料。 方案二（图 2液压缸的一端在底座的固定铰支座上，另一端支撑在支架 1 与支架 2 的铰支轴上。当两支架几乎处于水平位置时，液压缸与底座的夹角 2 也很小，这时要把台面升起也需要液压缸提供很大的推力。虽然液压缸推动支架的力臂会随着台面的升起而迅速增大，从而使所需的液压缸的推力迅速减小。然而，同时也使液压缸的行程增加迅速增加，最终就需要大行程的液压缸，而液压缸的布置需要更大的长度空间，可能在液压缸完全收缩时支架仍不能完全收回，造成台面的高度过高。 方案三（图 2液压缸的一端在底座的固定铰支座上，另一端支撑在与支架 2 成一定角度且同固定铰支座的杆上。这样，当两支架处于水平位置时，液压缸与底座仍有一定夹角3，且3 2 1 ，这时要把台面升起所需要液压缸提供的推力就会比前两种布置的推力小很多。虽然液压缸推动支架的力臂随着台面的升起而增大幅度没有方案二的快，即使所需的液压缸的推力减小更平缓。然而，同时 液压缸的行程增加也比较平缓，最终所需要的液压缸行程也不会很大，布置液压缸的空间也是足够的。因此，在稍微增加了液压缸推力的同时获得了更多的优点。 小区物业专用行走式电
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