毕业设计（论文）-汽车检修升降台架的设计（全套图纸）.pdf

本科毕业设计（论文） 题题 目：目：汽车检修升降台架的设计 _ 英文题目：英文题目： The design of vehicle inspection and lifting platform 学学 院：院：_ 专专 业：业：_ 姓姓 名：名：_ 学学 号：号：_ 指导教师：指导教师：_ 2015 年年 12 月月 1 日日 毕业设计（论文）独创性声明毕业设计（论文）独创性声明 该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经 发表或撰写过的研究成果。 其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文 中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即： 学校有权保留送交毕业设计（论文）的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公 布全部或部分内容， 可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存该毕业设计 （论文） 。 保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 I 摘要 随着科技和社会的发展和进步，各种各样的车辆将会陆续出现在公路上面， 与此同时，随着时间的推移，汽车之间发生的交通事故也越来越频繁，如果不对 汽车进行检修，最基本的就是严重影响了汽车的外观，严重的导致汽车不能继续 使用，在以前，我国对这种现状的重视程度还是不够，即在交通工具上有自带的 检修工具，但这对于难度大点的检修工作就带来困难，例如车底盘，如果发生故 障，根本就不能够检修，而且这种现状存在着许多不和谐因素，更使群体分化加 剧，社会人文关怀程度的下降。而如果能够经常对汽车进行检修，将会大大提高 汽车的使用年限和外观美，给人们一个安全、放心的驾驶环境。 本次设计是关于汽车检修升降台架的设计，通过对传统的汽车检修升降台架 结构进行了改进和优化，对它的机械结构和液压系统进行设计，使得此种类型的 汽车检修升降台架的使用范围更广泛，更加灵活，并且对今后的选型设计工作有 一定的参考价值。 关键词：机械；液压；汽车检修升降台架；参考 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 II Abstract For a lot of special places, like the risk is very big, or we are difficult to reach, such as disarm bombs, unknown corresponding domains such as detection, probing deep of more dangerous situation usually need to implement the robot.Its a main part of robot for micro pedipulator, walking robots and more than six feet, compared to the Eight Legged Robot, because of strong bearing capacity, good stability, which the meritss is simple construction, So, a large number of researchers around the world, start .This paper mainly to the four bar mechanism as the main execution elements to design of micro walking the whole scheme of the four bar mechanism. Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking. Keywords：Manufacturing ,Location, Clamping, Process 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 III 目目 录录 摘要 . I Abstract . II 1 引言 . 1 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 . 1 1.2 本课题研究的内容 . 3 1.3 汽车检修升降台架的发展现状 . 5 1.4 液压传动的基础知识 . 7 1.5 液压系统的基本组成 . 9 1.6 液压传动的优缺点 . 10 1.7 液压传动技术的发展及应用 . 11 2 汽车检修升降台架总体结构的设计 . 12 2.1 汽车检修升降台架的总体方案图 . 14 2.2 汽车检修升降台架的总体设计 . 15 2.2.1 确定检修升降台架参数的原则 . 16 2.2.2 确定检修升降台架结构参数的内容 . 17 2.2.3 检修升降台架主要参数的确定 . 18 2.2.4 检修升降台架间距. 18 2.3 四连杆机构的设计 . 19 2.3.1 四连杆机构的作用. 19 2.3.2 四连杆机构的几何作图法 . 21 2.4 液压缸的选型计算 . 22 2.4.1 缸体壁厚的计算. 22 2.4.2 缸底厚度的计算. 22 2.4.3 缸筒发生完全塑性变形的压力计算 3.2.4 缸筒径向变形计算 . 23 2.4.4 活塞杆强度的计算. 23 2.4.5 管路的设计 . 24 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 IV 3 负载图和速度图 . 25 4 各主要零部件强度的校核 . 26 4.1 升降台的强度校核 . 27 5 汽车检修升降台架的控制原理 . 28 结论 . 29 致谢 . 30 参考文献 . 31 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 1 1 绪论 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 由于液压工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有， 一些专业知识是必不 可少的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参 加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化 的适应能力。 封闭的专业知识的太狭隘， 考虑的问题太特殊， 在工作中协调困难， 不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越 来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。液压工程可以增加产量，提 高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的液压产品。在未 来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消 除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛 等等器官完全不能直接完成的任务。现代液压工程液压和液压设备创造出更多、 更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为天空的上游和 宇宙， 潜入海洋， 数十亿光年的密切观察， 细胞和分子。 电子计算机硬件和软件， 人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的 发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人 类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的 工作，从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中，以 及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。 大脑和手之间的人工智能和液压工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件 还需要使用液压制造。在过去，各种液压离不开人类的操作和控制，反应速度和 运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。相互 促进， 计算机科学和液压工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开 始使液压工程。 在第十九世纪， 液压工程的知识总量仍然是有限的， 大学在欧洲， 它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世 纪成为一门独立的学科。在第二十世纪，随着液压工程和知识增长的发展开始分 解，液压工程专业，有分支机构。在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 2 后的第二次世界大战结束时达到的峰值。 由于液压工程的知识总量已经远远从个 人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分割，视野狭隘， 可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块 的技术，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题 太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出 现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。 综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。从不同的专业和专 业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体， 从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有液压工程全面而专业的 冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科 学， 自然科学和工程技术， 有一个更高的水平， 更广泛的综合性和专业性的问题。 1.2 本课题研究的内容 本次设计主要针对汽车检修升降台架进行设计， 从汽车检修升降台架的整体 方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方 面： （1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集出各类汽车检修升降台架的原 理及结构，挑选相关内容记录并学习。 （2）分析汽车检修升降台架的结构与参数。 （3）确定设计总体方案。 （4）确定具体设计方案（包括四连杆机构的设计，液压传动的设计，控制系统 的设计，液压缸，轴承等的选型设计等等）。 （5）汽车检修升降台架的三维图的绘制、CAD 装配图、零件图的绘制。 （6）说明书的整理。 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 3 1.3 汽车检修升降台架的发展现状 当今社会，随着机械和液压工业的蓬勃发展，各行各业的机械设备也在不断 地更新，不断地完善，汽车检修升降台架同样在发展着，传统的汽车检修升降台 架是采用固定的方式，这样劳动效率低，运煤效率同样低下，不适合大批量的检 修汽车的场合。 现代汽车检修升降台架是用来代替传统的检修汽车检修升降台架 的一种新型的汽车检修升降台架。随着机械行业的大发展，汽车检修升降台架的 使用也越来越广泛。如果使用传动的临时的固定式汽车检修升降台架的的话，不 但劳动强度大、效率低、定位精度低，而且满足不了大批量通用型的检修要求。 所以使用一个专用的汽车检修升降台架已成为发展趋势。 汽车检修升降台架的产 品图片如图 1- 1,1- 2 所示： 图 1-1 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 4 图 1-2 1.4 液压传动的基础知识 广泛的液压工程和多方位的服务领域都需要液压系统的支持，在各行各业， 特别是工程机械领域，液压缸的使用非常广泛，几乎无处不在。传统的液压传动 形式已经不能够满足当今越来越快的工业脚步的进展， 迫切需要液压系统进行更 新换代处理，从而来满足当今社会液压工业发展的需要。总之，现代液压工程有 五个业务领域：能源液压的开发和交付，用于生产各种产品的液压开发和交付， 在各种液压服务的开发和交付， 以及家庭和个人生活中的应用提供了各种液压的 发展，液压臂的开发和交付。水利工程的理论基础的建立和发展。例如，在工程 力学、流体动力学流体和压力的研究；金属和非金属材料性能的研究，材料科学 与工程中的应用；热生成热力学，传导和开关；各种液压部件的研究有不同的功 能，工作原理，结构，和液压原理和液压零件的科学设计计算；研究金属和非金 属成型和金属切削加工技术和非技术等。研究，并开发新的液压产品，不断改进 现有产品和生产新一代液压产品来满足当前和未来的需求设计。液压产品包括： 规划和实施生产设施；生产调度生产计划的发展和实施的准备；制造工艺；设计 和制造工具，模具和材料定额；确定工作定额；组织加工，装配，测试和包装运 输；产品质量的有效控制。液压机制造企业的经营管理。液压系统的液压部件通 常是由许多独特的形状组合，精密零件的加工工艺复杂的产品。一个单件、小批 量的生产量，而且在批量，大批量生产，直到。销售目标在所有行业和个人，家 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 5 庭。还卖的社会经济条件影响下，可能会出现大的波动。因此，液压元件制造企 业的管理和经营特别复杂，和生产管理的研究，规划和管理等企业都开始在液压 行业。液压产品的应用。这包括选择，排序，检查，安装，调整，操作，维护， 修理和用于各种工业和成套液压设备的液压改造， 液压产品保证长期使用的可靠 性和经济。液压产品的应用。这包括选择，排序，检查，安装，调整，操作，维 护，修理和改造各种工业用液压及成套液压设备，液压产品，保证长期使用的可 靠性和经济性。 1.5 液压系统的基本组成 液压系统分别由一下几个部分组成： 1，动力元件（油泵），它的作用是将原动机的液压能转换成液压能的流体 动力部分液压传动。 2，执行机构（油缸，液压马达）是液压能转换成液压能的能量。其中，气 缸的直线运动，将电机的旋转运动。 3，压力阀的作用是必需的流体动力速度无级调节，压力的工作流体的液压 系统，流量和流量调节控制。 4，除了辅助组件以外的其他组件，三部分包括压力表，过滤器，存储设备， 冷却器，管件和坦克，等，他们都是同等重要的。 1.6 液压传动优缺点 优点： 1液压系统可以与电气控制系统相结合，这样更便于操作和维护。 2液压传动的周期很短，方应迅速，灵敏。 3能够在不同的工况适应不同的要求。 4各种液压元件能够实现通用转化。 缺点： 1液压传动容易存在油污，不适合干净的场合。 2液压元件的工作都会产生噪音，这样不能够做到环保。 3液压传动不适合远距离传动，并且所能够承受的负载有限。 4液压元件的维修很不方便。 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 6 1.7 液压传动技术的发展与应用 液压工业是一个国家的重要产业，液压工业的发展无时不刻都在影响着国 家经济的发展， 人类的进步离不开液压工业的发展。 在全球经济发展的大环境下， 中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时， 越来越多的外国企业和品牌传 播到中国已经成为现实。在新的市场需求的推动下，对管套压装专机进行改良和 优化是当务之急。 有大型压管设备企业对设备的安全指标的有着一定生产的严格 要求。在生产设备的企业，充分考虑到在设备运行中可能出现的问题，从而减少 噪声污染引起的振动或不当操作设备的现象等。 国内管套压装专机设备的研发及 制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。管套压装专机的发展与 人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。 液压和液压系统技术之间的关系 类似于脑和手之间的关系，只有在液压系统中也不需要使用液压制造。在过去， 各种液压系统的操作和控制都离不开的人， 他们的反应速度和精度是有限的操作 是人类大脑和神经系统非常缓慢的进化，液压系统将取消这一限制。促进计算机 科学和液压系统之间彼此平行， 液压系统将允许在一个更高的水平开始新一轮的 发展。在第十九世纪，总还是液压系统的非常有限的知识，在大学在欧洲，它通 常也被集成到一个土木工程学科，被称为土木工程，下半年的第十九世纪逐渐成 为一门独立的学科。在第二十世纪，与总的液压系统相关知识和技术的发展，液 压系统开始瓦解，一直在专门的分支。这种分解在 20 世纪中期，这是趋势，在 第二次世界大战结束前达到高峰。 由于液压系统的知识总量已扩大到远远超出了 个人的控制，一定的专业化是必不可少的。然而，过度的专业化造成过度分割的 知识，视野，不是全部，和全球协调系统的概念和一些大型项目，以及技术交流 范围窄、阻碍新技术的整体进步的出现，在外部条件变化的适应能力差。封闭的 专业知识的专家有窄，太专业要考虑的问题，与工作协调困难，不利于继续自我 完善。因此，自上世纪第二十年代，起步较晚，有一个综合的趋势。人们更加重 视基础理论，拓宽专业领域，细致的专业合并分化。综合-专业分化和集成在反 复循环，它是合理的和必要的知识发展过程。不同专业的专家都有精湛的专业知 识，又具有足够的一般知识的认识，理解问题和其他工程学科的整体外观，彼此 形成一个强大的集体一起工作。综合多层次、专业。在内部液压系统有一个全面 而专业的冲突；在综合性工程技术还具有综合性和专业性的问题。在人类所有的 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 7 知识，包括社会科学，自然科学和工程，而且在一个更高的水平，更广泛的集成 和专业问题。 目前，液压缸已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。 为了更好的研究液压系统的工作组成原理，发现及改进其不足之处。 2 汽车检修升降台架总体结构的设计 2.1 汽车检修升降台架的总体方案图 汽车检修升降台架一般常见于汽车维修场所， 当待修理的汽车开到检修台架 上面后，呈两组对称分布的液压缸开始动作，在连杆机构的作用下，带动汽车缓 缓上升，这样人就可以方便地站在下面进行汽车的底盘相关的维修了，当汽车检 修好后，液压缸缓缓缩回行程，这样汽车就被慢慢地放回底面。其总体方案图如 下图 2- 1 所示： 2- 1 汽车检修升降台架总体方案图 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 8 2.2.汽车检修升降台架的总体设计 2.2.1 确定检修升降台架参数的原则 1、要满足配套设备的相关要求； 2、与汽车检修升降台架的工作方式(即时支护或滞后支护)相适应； 3、结构紧凑，人操作方便； 4、汽车检修升降台架的工作稳定性好。 2.2.2 确定汽车检修升降台架结构参数的内容 1、确定正常工作条件下，汽车检修升降台架与相应设备的位置关系； 2、确定汽车检修升降台架总体与主要部件的布置与尺。 2.2.3 汽车检修升降台架主要尺寸的确定 1、汽车检修升降台架高度 汽车检修升降台架最小高度为：Hm=1.7m 汽车检修升降台架最大高度为：Hn=2.3m 2、汽车检修升降台架伸缩比 汽车检修升降台架的伸缩比指最大与最小汽车检修升降台架高度之比值为： HnHmm/= 代入数据得 m=2。 2.2.4 汽车检修升降台架间距 所谓汽车检修升降台架间距，就是相邻两汽车检修升降台架中心线间的距 离。按下式计算：bc=Bm+nC3； 式中： bc汽车检修升降台架间距（汽车检修升降台架中心距）； Bm每架汽车检修升降台架升降台总长度； C3相邻汽车检修升降台架（或框架）升降台之间的间隙； n每架所包含的组架的组数或框架数，整体自移式汽车检修升降台架。 汽车检修升降台架间距 bc 要根据汽车检修升降台架型式来确定，本次设计取汽 车检修升降台架的中心距为 1.4m。 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 9 2.3 四连杆机构的设计 2.3.1 四连杆机构的设计 1、汽车检修升降台架高度在最大和最小范围内变化时，如图所示，升降台 端点运动轨迹的最大宽度 e 应小于或等于 70mm 好为 30mm。 2、汽车检修升降台架在最高位置时和最低位置时，升降台与掩护梁的夹角 P 和后连杆与底平面的夹角 Q，如图一所示，应满足如下要求。汽车检修升降台架在最高位置时，P 5262，Q7585，汽车检修升降台架在最低位置时为有利于石头下 滑，防止石头停留在掩护梁上，根据物理学摩擦理论可知，要求 TGPW，如果 钢和石头的摩擦系数 W=0.3，则 P=16.7。为了安全可靠，最低工作位置应使 P 25为宜。而 Q 角主要考虑后连杆底部距底板要有一定距离，防止汽车检修 升降台架后部冒落岩石卡住后连杆，使汽车检修升降台架不能下降。一般取 Q 2530在特殊情况下需要角度较小时，可提高后连杆下铰点的高度。 四连杆机构的特征 3、从上图可知，掩护梁和升降台铰点 e和瞬时中心 O 之间的连线与水平 夹角为时，要使 满足 tg0.35 的范围， 其原因是角直接影响汽车检修升降台架承受附 力。 4、应取升降台前端点运动轨迹双纽线向前凸的一段为汽车检修升降台架工 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 10 作段，如上图所示的 h 段。其原因为当顶板来压时，立柱让压下缩，使升降台有 向前移的趋势，可防止岩石向后移动，又可以使作用在升降台上的摩擦力指向采 空区。 同时底板阻止底座向后移，使整个汽车检修升降台架产生顺时针转动的趋 势，从而增加了升降台前端的支护力，防止升降台前端上方顶板冒落。并且使底 座前端比压减小，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相应减少，所以减轻了 掩护梁的外负荷。 5、从以上分析得知，为使汽车检修升降台架受力合理和工作可靠，在设计 四连杆机构的运动轨迹时，应尽量使 e 值减小，取双纽线向前凸的一段为汽车检 修升降台架工作段。所以，当已知掩护梁和后连杆的长度后，从这个观点出发， 在设计时只要把掩护梁和后连杆简化成曲柄滑块机构，运用作图法就可以，下图 即为掩护梁和后连杆构成的曲柄滑块机构。 2.3.2 四连杆机构的几何作图法 四连杆机构设计的作图法按如下步骤进行。 1.确定掩护梁上铰点至升降台顶面之距和后连杆下铰点至底座底面之距。一 般按同类型汽车检修升降台架用类比法来确定， 关于这两个尺寸的大小对汽车检 修升降台架受力的影响，后面进行专门研究。 2.掩护梁和后连杆长度的确定。用解析法来确定掩护梁和后连杆的长度。如 图 43 所示。 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 11 设：G掩护梁长度，A后连杆长度，L2e点引垂线到后连杆下 铰点之距， H1汽车检修升降台架最高位置时的计算高度，H2汽车检修升降台 架最低位置时的计算高度， 从几何关系可以列出如下 2 式： GcosP1AcosQ1=L2 GcosP2AcosQ2=L2 将以上两式联立可得： A/G=(cosP2cosPI)/（cosQ2cosQ1） 说明： 汽车检修升降台架计算高度为汽车检修升降台架高度减去掩护梁上铰 点至升降台顶面之距和后连杆下铰点至底座底面之距。 按四连杆机构的几何特征 要求，选定 P1、 P2、Q1、Q1、代入上式，可以求得 A/G 的比值。由于汽车检修升降台架型 式不同，一般 A/G 的比值按以下范围来取。 掩护式汽车检修升降台架：A/G=0.450.61 支撑式掩护式汽车检修升降台架：A/G=0.610.82 汽车检修升降台架最高位置时的计算高度为： H1=GsinP1+AsinQ1 根据 A/G 的比值和(47)可以求得掩护梁的长度 G 和后连杆长度 A,经 过取整后，再重新计算出 P1、P2、Q1Q2 的角度，这几个参数就确定了。 3.几何作图法的作图过程用几何作图法确定四连杆机构的各部尺寸，具体作 法如图 44 所示。作图步骤如下 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 12 （1）确定后连杆下铰点 O 点的位置，使他大体比底座底面高 200mm 250mm（或类比同类型汽车检修升降台架确定）。 （2）过 O 点作与底面平行的水平线 HH 线。 （3）过 O 点作与 HH 线的夹角为 Q1 的斜线。 （4） 在此斜线上截取线段 oa， oa 长度等于 A,a 点为后连杆与掩护梁的铰点。 （5）过 A 点作与 HH 线有交角 a1 的斜线，以 A 点为圆心，以 G 为半径 作弧交此斜线一点e，此点为掩护梁与升降台的交点。 （6）过 e 点作 HH 线的平行线 FF 线，则 HH 线与 FF 线的距离为 H1，为液压汽车检修升降台架最高位置时的计算高度。 （7）以 a 点为圆心，以（0.20.3）G 长度为半径作弧，在掩护梁上交一点 b，为前连杆上铰点的位置。 （8） 过e 点作 FF 线的垂线 （认为液压汽车检修升降台架由高到低变化时， e 点在此直线上滑动）。 （9）在垂线上作液压汽车检修升降台架在最低位置时，升降台与掩护梁的 交点e。 （10）取ee 线中间某点e，为液压汽车检修升降台架降到此高度时掩护梁 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 13 与升降台的铰点（液压汽车检修升降台架由高低变化时，升降台前端点运动轨迹 为近似双纽线，中间这一点的位置直接影响升降台前端运动轨迹的形状、变化宽 度等）。 （11）以 o 点为圆心，oa 为半径作圆弧。 （12）以e 点为圆心，掩护梁长ae 为半径作弧，交前圆弧上一点a，此点为 液压汽车检修升降台架降到中间某一位置时，掩护梁与后连杆的铰点。 （13）以e 点为圆心，掩护梁长ae 为半径作弧，交最前圆弧上一点e，此 点为汽车检修升降台架降到最低点位置时，掩护梁与后连杆的铰点。 （14）连接ea、ea，并以a 点为圆心。ab 长为半径作弧，交ae 上一点b 点；以a 点为圆心，ab 长为半径作弧，交ae 上一点b 点。则 b、b、b 三点为 液压汽车检修升降台架在三个位置时，前连杆的上铰点。 （15）连接ao、ao 为液压汽车检修升降台架降到中间某一位置和最低位置 时后连杆的位置。 （16）分别作。bb 和合bb 的垂直平分线，其交点 c 即为前连杆下铰点， bc 为前连杆长度。 （17）过 c 点向 HH 线作垂线，交点 d，则线段 oa、ab、bc、 cd 和 do 为液压汽车检修升降台架四连杆机构。（18）按以上初步求出的四连杆 机构的几何尺寸， 再用几何作图法画出液压汽车检修升降台架掩护梁与升降台铰 点e 的运动曲线，只要逐步变化四连杆机构的几何尺寸，便可以画出不同的曲线 来， 再按液压汽车检修升降台架四连杆机构的几何特征进行校核，最后选出最优 的四连杆机构尺寸来。在设计实践中，可以按图 45 所示的方法进行。把硬纸 板按 1:10 或 15 的剪成掩护梁和前、后连杆三个板块，再根据前连杆下铰点 c 点的位置，前、后连杆长度，曲线最大宽度，曲线的形状及角的要求，不断 调整 3 个板块的位置，一直找到合适的几何尺寸为止。 2.4 液压缸的选型计算 液压缸的设计计算： 由于液压执行元件与主机结构有着直接关系，因此液 压缸的主要尺寸包括缸筒内径 D、活塞杆直径 d 和缸筒长度 L。 表 3.1 液压缸工作压力与活塞杆直径 液压缸工作压7 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 14 力 p/MPa 推荐活塞杆直 径 d (0.50.55)D (0.60.7)D 0.7D 强度校核的项目包括缸筒壁厚、活塞杆直径 d 和缸盖固定螺栓的直径 ds。 当 D/10 时为薄壁，按下式校核: 式中，D- 缸筒内径； 当 D/10 时为厚壁，按下式校核: 2.活塞杆直径 d 式中， F活塞杆上的作用力； 活塞杆材料的许用应力， = b/1.4。 3.缸盖固定螺栓直径 ds 式中，F活塞杆上的作用力；k螺纹拧紧定螺栓个数； 螺栓材料的许用应力，= s/（1.222.5），s 为材料的屈服点。 活塞杆材料的许用应力，= b/1.4。 2.4.1 缸体壁厚的计算 按薄壁筒计算： ;2/PyD 按中等壁厚计算： ;3 . 2/CPyPyD+= 按厚壁筒计算： 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 15 ;73 . 1 /2/PyD 缸体材料许用应力；b/ n； b 缸体材料的抗拉强度。对于 45 钢正火处理，b580 Mpa； n 安全系数；一般取 3.55； 强度系数；对于无缝钢管1； c 计入管壁公差及侵蚀的附加壁厚；一般按标准圆整缸体外圆值； D 缸体内径(mm); 2.4.2 缸底厚度的计算 平形无油孔： /433 . 0 PyDh ; 平形有油孔： () ;0/433 . 0 dDPyDDh d0 油口直径(mm)； 2.4.3 缸筒发生完全塑性变形的压力计算 ();/1log3 . 21DDsP = 式中： Ppl 缸筒发生完全塑性变形的压力； s 缸体材料的屈服强度。对于 45 钢正火处理，s340 Mpa； D1 缸体外径 2.4.4 缸筒径向变形计算 ;21/221/2/YDDDDEDXPyD+= 式中：D 缸体材料在试验压力下的变形量； E 缸体材料弹性模数；对于钢材 E2.1105Mpa； 缸体材料的泊松系数；对于钢材0.3； 2.4.5 活塞杆强度的计算 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 16 活塞杆强度计算公式为： ; 2 1/ 22 dPydD = d1 活塞杆危险截面直径； 整体式活塞杆的各种类型分别如下图所示： 1、耳环连接 2、端部铰轴连接 3、中部铰轴连接 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 17 4、端部法兰连接 5、中部法兰 连接 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 18 6、底部法兰 连接 2.4.5 管路的设计 各元件间连接管道的规格按原件接口尺寸决定，液压缸则按输入、排出的最 大流量计算。由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进、出流量已与原定 数值不同，所以要重新计算，如下表所示。 油液在压油管中的流速取 3m/min， d2)/(q=2)60103/()1024.12( 36 mm=9.3mm 油液在吸油管中的流速取 1m/min, d2)/(q=2)60101/(106 36 mm=11.3mm 两个油管都按 GB/T2351-2005 选用外径 15mm、内径 12mm 的无缝钢管。 流量、速度 快进 工进 快退 输入流量 L/min q1=(A1qp)/(A1- A2) =(19.63x6)/(19.63- 10.01) =12.24 q1=0.5 q1=qp=6 排出流量 L/min q2=(A2q1)/A1 =(10.01x12.24)/19.63 =6.24 q2=(A2q1)/A1 =(0.5x10.01)/19.63 =0.25 q2=(A1q1)/A2 =(19.63x6)/10.01 =11.76 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 19 3 负载图和速度图 查相关表格可知，液压缸的工作效率 =0.9，可以得到以下计算公式： 启动：F=Ffj=880N; F=F/=1160/0.9 N=1289 N; 加速：F=Ffd+Fg=580+493.20=1073.20 N; F=F/=1073.20/0.9=1193 N; 快进：F=Ffd=290 N; F=F/=580/0.9=645 N; 工进：F=Ffd+Fw=580+3183=3763 N; F=F/=3763/0.9=4182 N; 快退：F=Ffd=290N; F=F/=580/0.9=645 N; 根据工况负载 F 及行程 S，绘制负载图（根据工进速度 V1，快进速度 V2 确定下图）： 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 20 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 21 4 各主要零部件强度的校核 4.1 升降台的强度校核 假定升降台支撑顶板时为均布载荷，如下图所示： 升降台受力示意图由于立柱的的工作阻力为 F=25000N，柱间距 l=1000mm 梁总长 L=1840mm 计算时，均布载荷的计算公式为：q=2FL 以距左端 X 断面计 算弯矩时：Mx=0.5qx2F（xm）求导得：M（x）=qx- F=0 则：x=Fq=F2FL=L2 即最大弯矩处在升降台中间，最大弯矩为： Mmax=L2q（L2）2F（L2m）=q8L2F（L2m）=F4LFL2+Fm=Fm- FL4 将 F=25000N，m=0.6m，L=1.84m 代入上式，得 Mmax=2.5*2.6- 2.51.84=6.5- 4.6=1.9kN.m，所以能承受工作面所给与压力。 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 22 5 汽车检修升降台架的控制原理 本次设计在汽车检修升降台架是通过单片机系统控制的，单片机系统输出 指令给电磁阀，电磁阀得电从而控制液压缸行程的开合，当有车停在汽车检修升 降台架上面后，通过按钮启动，电磁阀得电，从而控制液压缸打开行程，这样， 汽车就被抬起到一定的高度。然后当汽车检修好后，电磁阀失电，液压缸缩回行 程，汽车被放到底面上面。 青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 23 结 论 到如今，毕业设计总算接近尾声了，通过这次对于汽车检修升降台架的设 计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的 经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业， 老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是汽车检修升降 台架的设计，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了 解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门