可拆式料位计检修平台的设计【机械毕业设计含18张CAD图+说明书论文0.8万字24页，开题报告，任务书，带三维图】
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可拆式料位计
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平台
设计
机械
毕业设计
18
cad
说明书
仿单
论文
24
开题
报告
讲演
呈文
任务书
三维
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!【包含文件如下】【机械结构类】CAD图纸+word设计说明书.doc[8000字，24页]【需要咨询购买全套设计请加QQ97666224】.bat
1任务书148.doc
2开题报告148.doc
设计说明书.doc[8000字，24页]
caogang.dwg
caogang2.dwg
hualun.dwg
hulan.dwg
hulandiban.dwg
hulangan1.dwg
hulangan2.dwg
jianchagan.dwg
lunzi.dwg
neiliangan.dwg
shangdiban.dwg
suoer1.dwg
suoer2.dwg
tuishou.dwg
xiadiban.dwg
yeyagang.dwg
zhichengjiao.dwg
zhuangpeitu.dwg
图纸
目录
摘要I
AbstractII
前言- 1 -
1设计背景及意义- 1 -
1.1升降平台国内发展状况- 2 -
1.2升降平台的分类- 2 -
1.2.1轮齿条机构- 2 -
1.2.2柱塞式升降机构- 3 -
1.2.3剪叉式升降机构- 3 -
1.2.4丝杠式升降机构- 3 -
1.2.5链条式升降机构- 3 -
2系统方案的确定- 4 -
2.1确定方案- 4 -
2.2零部件及机构的选择- 5 -
3升降机构的分析- 6 -
3.1剪叉机构图- 6 -
3.1.1参数的确定- 6 -
3.3受力分析- 7 -
3.3.1升降平台在最低位置时的受力分析- 7 -
3.3.2升降平台在最高位置时的受力分析- 10 -
3.3.3槽钢受力分析- 12 -
4强度校核- 14 -
4.1剪叉臂的强度校核- 14 -
4.2槽钢的强度校核- 14 -
5系统稳定性分析- 15 -
5.1抗倾覆稳定性- 15 -
6液压系统- 16 -
6.1液压系统的组成- 16 -
6.2确定液压系统的主要结构参数- 17 -
7总结- 18 -
参考文献- 19 -
致谢- 20 -
摘要
升降台主要应用于物流过程中高度差之间的货物输送、传递等，如与流水线、专用设备等配套使用；货物装卸；大型设备举升等，不同的工况要求可选择不同的台面形式（如：滚轴、滚珠、转盘等）。产品承载量大、行程范围广、安全高效，是现代工业提高工效之必备。 可移动式液压升降台是在原升降台的工作基础之上，将移动装置与升降台配合使用，摆脱了过去升降台固定不动的模式，使升降台实现货物或原料的快速装卸，不仅提高了升降台的工作效率，同时可以使升降台不再受工作场地的限制，扩大了升降台的使用范围。同时在控制系统上使用电气控制，用简单的接触器、开关等，控制升降台的起动、停止、上升、下降等工作步骤，方便，快捷，大大的节省了人力，提高了生产效率，因此在工厂等生产单位得到了广泛的应用。
在本设计中，分别从升降台，移动装置，控制装置三个方面着手研究。升降台的设计部分，着重对升降台的机构分析，机构设计，液压缸的选择以及各重要部件的强度进行了详细的计算和准确的校核；移动装置部分，主要是对装置的传动设计的选择以及传动件的强度与刚度进行了深入的分析；控制部分则主要对控制系统的原理进行了详细的阐述。
通过以上的设计研究，可以确保产品各部件能够安全稳定的工作，各部分装置之间能够协调配合，以满足可移动式液压升降台的工作需要。
关键词：移动；液压；升降台
- 内容简介：
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本科毕业设计任务书 机电工程系 填写时间： 2015 年 1 月 1 日 课题名称 可拆式料位计检修平台的设计 学生姓名 专业、学号 机械 116712148 毕业设计 基本要求、重点需要 研究的问题 要求：完成料位计检修平台的设计，该平台具有 轻便 、 安全、易转移 等特点。 完成 1 份 15000 左右设计说明书及 2 张 A0 的 设计 图纸。 主要内容：该平台 的大小 约 0.5 左右、平台需配有约 1 米左右高围栏，平台 的 高度可以 在 在 4-10 米范围可调。移动性强。平台 的结构设计及优化、材料的选择、安 全 性 校核 。 需要解决的关键问题：高度应 达到 4-10 米 可调范围 、 及使用的 安全 。 计划 进度 安排 （ 1）查找、了解相关资料，并完成开题报告。 3.0 周 （ 2）查找资料并完成平台设计 的总体 方案及 论文大纲 。 2.0周 （ 3）完成平台的结构设计及图纸的绘制。 6.0 周 （ 4）整理平时收集的资料并完善设计说明书。 3.0 周 （ 5）答辩及其准备。 1.0 周 应收集 的资料 及主要 参考文献 常见机械机构的 选择 机械传动 相关资料 机械设计手册 指导教师（签名）： 职称：副教授 系（教研室） 主任（签名）： 分管院长（签章）： nts 本科毕业设计开题报告 设计题目： 可拆式料位计检修平台的设计 专业年级： 11 级机械设计制造及其自动化 学 号： 116 姓 名： 指导教师、职称： 2015 年 1 月 23 日 nts一、本设计 课题的目的意义 ，主要及拟解决的关键性问题 （附参考文献） 电除尘器灰斗为被收集粉尘的临时存放容器，呈倒四边锥形结构，高度在 4米至 10 米左右，下口为出灰口，出灰口面至灰斗检修平台面一般有 1 米左右高度。从出灰口往上灰斗三分之二高度设置有高料位计，出灰口往上 1.2 米设置低料位计，用于检测灰斗内部灰位高度。而料位计为电气元件，安装在灰斗壁板上，需不定期进行检修。 为便于料位计检修，目前一般设置固定式料位计检修平台，由爬梯、平台、围栏组成，一端搭接在灰斗壁板上，一端支撑于平台或地面上，灰斗安装后需保温，故料位计检修平台 需在保温前固定于灰斗壁板。每台电除尘器所配灰斗少则 3、 5个，多则 40 个以上，每个灰均斗设置高低料位计检修平台，钢材用量大。且灰斗所处位置周边多管道及支架，设置固定式的料位计检修平台也占用大部分平台空间。 通过创新，采用新材料或进行结构简化，设计一套可拆卸，便于移动的简易料位计检修平台，以便于所有灰斗共用一套平台。 要求有独立支撑，顶部有 0.5 左右大小平台，平台需有约 1 米左右高围栏，高度在 4 至 10 米范围可调。移动性强，安全性由优于电工梯。 主要及拟解决的关键问题：高度应达到 4-10 米可调范围、及使用的安全。 参考文献： 1孙涛 . 液压驱动丝杠升降台的研制 D . 兰州：甘肃工业大学， 2003 13 17 2石望远 . 液压与气压传动 . 国防工业出版社， 2009 3 3石望远 . 液压与气压传动 . 国防工业出版社， 2009 3 4刘鸿文 . 材料力学 . 高等教育出版社， 2011 1 5百度文库 . 液压缸设计手册 二、 本设计课题的主要设计、预期设计结果 (1)设计内容： 该平台的大小约 0.5 左右、平台需配有约 1 米左右高围栏，平台的高度可以在 4-10 米范围内可调。移动性强。平台 的结构设计及优化、材料的选择、安全性校核。 (2)预计设计结果： 完成料位计检修平台的设计，平台的大小在 0.5 左右，平台配有约 1 米左右高围栏，平台的高度可以在 4-10 米范围可调，且该平台具有轻便、安全、易转移等特点。 nts三、设计方法和步骤 （一 ） 收集资料，确定本设计的总体方案 （二）对料位计检修平台的整体进行合理的布局和设计 （三）设计出高度调节部分的结构，尺寸等 （四）设计高度调节的动力机构 （五）利用绘图软件绘制出总装配图及零件图 （六）编写设计说明书 四、设计工作的总体安排及进度 （ 1） 1 月 23 日 查找、了解相关资料，并完成开题报告。 （ 2） 3 月 12 日 查找资料并完成平台设计的总体方案及论文大纲。 （ 3） 4 月 28 日 完成平台的结构设计及图纸的绘制。 （ 4） 5 月 09 日 整理平时收集的资料并完善设计说明书。 （ 5） 5 月 16 日 答辩及其准备。 五、指导教师审查意见 ： 签字： 年 月 日 六、系 (教研室 )审查意见： 签字： 年 月 日 七、学院审查意见： 分管院长签章： 年 月 日 nts1 说明书 设计题目： 可拆式料位计检修平台的设计 专业年级： 机械设计制造及其自动化 2011 级 学 号： 116712148 姓 名： 指导教师、职称： 2015 年 5 月 27 日 nts2 目录 摘要 . I Abstract . II 前言 . - 1 - 1设计背景及意义 . - 1 - 1.1升降平台国内发展状况 . - 2 - 1.2升降平台的分类 . - 2 - 1.2.1轮齿条机构 . - 2 - 1.2.2柱塞式升降机构 . - 3 - 1.2.3剪叉式升降机构 . - 3 - 1.2.4丝杠式升降机构 . - 3 - 1.2.5链条式升降机构 . - 3 - 2系统方案的确定 . - 4 - 2.1确定方案 . - 4 - 2.2零部件及机构的选择 . - 5 - 3升降机构的分析 . - 6 - 3.1剪叉机构图 . - 6 - 3.1.1参数的确定 . - 6 - 3.3受力分析 . - 7 - 3.3.1升降平台在最低位置时的受力分析 . - 7 - 3.3.2升降平台在最高位置时的受力分析 . - 10 - 3.3.3槽钢受力分析 . - 12 - 4强度校核 . - 14 - 4.1剪叉臂的强度校核 . - 14 - 4.2槽钢的强度校核 . - 14 - 5系统稳定性分析 . - 15 - 5.1抗倾覆稳定性 . - 15 - 6液压系统 . - 16 - 6.1液压系统的组成 . - 16 - 6.2确定液压系统的主要结构参数 . - 17 - 7总结 . - 18 - 参考文献 . - 19 - 致谢 . - 20 - ntsI 摘要 升降台主要应用于物流过程中高度差之间的货物输送、传递等，如与流水线、专用设备等配套使用；货物装卸；大型设备举升等，不同的工况要求可选择不同的台面形 式（如：滚轴、滚珠、转盘等）。产品承载量大、行程范围广、安全高效，是现代工业提高工效之必备。 可移动式液压升降台是在原升降台的工作基础之上，将移动装置与升降台配合使用，摆脱了过去升降台固定不动的模式，使升降台实现货物或原料的快速装卸，不仅提高了升降台的工作效率，同时可以使升降台不再受工作场地的限制，扩大了升降台的使用范围。同时在控制系统上使用电气控制，用简单的接触器、开关等，控制升降台的起动、停止、上升、下降等工作步骤，方便，快捷，大大的节省了人力，提高了生产效率，因此在工厂等生产单位得到了广泛的应用。 在本设计中，分别从升降台，移动装置，控制装置三个方面着手研究。升降台的设计部分，着重对升降台的机构分析，机构设计，液压缸的选择以及各重要部件的强度进行了详细的计算和准确的校核；移动装置部分，主要是对装置的传动设计的选择以及传动件的强度与刚度进行了深入的分析；控制部分则主要对控制系统的原理进行了详细的阐述。 通过以上的设计研究，可以确保产品各部件能够安全稳定的工作，各部分装置之间能够协调配合，以满足可移动式液压升降台的工作需要。 关键词 ：移动；液压；升降台 ntsII Abstract Lifting table mostly appltes to the transportation and transfer of goods when there is difference in degree in goods flow process and so on. For instance, to assort with pipeline and specialized facility,To load and unload goods,To lift major equipment. Different working condition requires different flats form（ for instance： Rolling shaft, bearing ball, turnplate and more） .The bearing capacity of this product is large, journey scope is expand and safety is height render.All of these are necessary when modern industry want to improve work efficiency. Removable hydraulic pressure lifting table lifting table should use mixing shifter and lifting table basic on original lifting table. It gets rid of sedentary mode of past lifting table and makes quick dispatch of goods or raw material be true.It not only improves efficiency of lifting tablework,but also could get rid of the limit of working space of lifting table and enlarge the range of use of lifting table.At the same time,if uses electric control in control system with simple contactor, switch and more,it could control the start, stop, upgrade and decline of lifting table. All of these are convenience， immediacy and can economize human power, improve production efficiency. Wherefore,it comes into widely application in production of industry. In this paper,I test from lifting table ， shifter and monitor three aspects. In the part of lifting tabledesinging， this paper will analyses institution of lifting table, institute on desinging， selection of hydraulic cylinder as well as detailed counts intensity of each important nodal and checks. In the part of shifter, this paper primarily designs transfer motion and intensity of driving medium as well as analyses rigidity. Control section detailed expounds the theory of control system. Through foregoing design studies, it could ensure each assembly that be able to operate stably， timing between each several part device in terms of satisfacting the demand of hydraulic pressure lifting tablework. Keywords： Remove； Hydraulic pressure； Lifting table nts- 1 - 前言 1 设计背景及意义 (1)课题背景 电除尘器灰斗为被收集粉尘的临时存放容器，呈倒四边锥形结构，高度在 4米至 10米左右，下口小口为出灰口，出灰口面至灰斗检修平台面一般有 1米左右高度。从出灰口往上灰斗三分之二高度设置有高料位计，出灰口往上 1.2米设置低料位计，用于检测灰斗内部灰位高度。而料位计为电气元件，安装在灰斗壁板上，需不定期进行检修。 为便于料位计检修，目前一般设置固定式料位计检修平 台，由爬梯、平台、围栏组成，一端搭接在灰斗壁板上，一端支撑于平台或地面上，灰斗安装后需保温，故料位计检修平台需在保温前固定于灰斗壁板。每台电除尘器所配灰斗少则 3、 5个，多则 40个以上，每个灰均斗设置高低料位计检修平台，钢材用量大。且灰斗所处位置周边多管道及支架，设置固定式的料位计检修平台也占用大部分平台空间。 (2)题目要求 通过创新，采用新材料或进行结构简化，设计一套可拆卸，便于移动的简易料位计检修平台，以便于所有灰斗共用一套平台。要求有独立支撑，顶部平台需有约 1米左右高围栏，有可上下带扶手爬梯，高度在 4 至 10 米范围可调。移动性强，安全性由优于电工梯。 图 1 单个灰斗配一个料位计检修平台示意图 图 2 多个灰斗配料位计检修平台示意图 图 3 料位计检修平台所处环境示意图 nts- 2 - 1.1 升降平台国内发展状况 升降机在当今的生产生活中起着重要的作用。随着其应用市场的拓展，升降机的种类也在不断增加，升降机分为固定式，壁挂式，牵引式，自行式，车载式。当前，升降机的发展正在处于一个高峰状态，并在向着产业化和集群化发展的道路发展。 改革开放三十年以来 ,我国城市建设发 展突飞猛进，有利的带动了我国升降平台产业的发展。 引进外资，合作办厂 1978年，党的十一届三中全会作出了实行改革开放的重大决策。我们从独立研发、生产、安装升降平台阶段发展到引进外资开办升降平台厂，大批合资升降平台企业拔地而起。 改革开放的第一个十年是我国升降平台行业的萌芽期、升降平台产业链形成的初级阶段。 稳步发展 ,不断创新 改革开放后的第二个十年可以说是中国升降平台行业稳步发展 ,不断创新的十年。经过改革开放第一个十年，我国升降平台行业在吸收国际升降平台新技术的同时，相关的管理体制也在不断的完善。 迅猛发展，日新月异 随着我国经济的快速发展、城市化建设的不断完善，升降平台已不只存在于高档商务写字楼、大酒店、商城普及到高层住宅楼，同时也走进人们生活的多个角落，成为城市建筑中不可缺少的垂直交通工具。 中国升降平台行业之所以迅猛发展，日新月异，其根本的原因就是党的十一届三中全会推出的改革开放的大政方针，改革开放加快了中国发展的步伐。 1.2 升降平台的分类 1.2.1 轮齿条机构 齿轮齿条机构包括齿轮机构和齿条机构，齿条设置在桩腿上，每条齿条上对应若干个小齿轮，动力通过齿轮减速器传递给小齿轮，进而驱动平台升 降。其升降具有升降速度快、工作连续、同步性好、操作简单等优点，由于其价格昂贵，制造难度大，主要应用在海上升降平台。 nts- 3 - 1.2.2 柱塞式升降机构 该升降机构通常与液压装置配合工作，通过泵站将油液压入油缸中，使柱塞运动，并作用在升降平台上，使平台上升，平台的下降依靠其自身的重量来实现。该升降机构结构较简单，工作安全，但其同步精度相对较低，并且其耗能较大，因此该升降技术在升降平台上并没有广泛的应用 【 8】 。 1.2.3 剪叉式升降机构 剪叉升降机构包含剪叉装置和执行装置。在动力的作用下，执行装置在产生较小的行程的 同时将动力传送给剪叉装置。剪叉装置把执行装置的小位移行程放大在竖直方向，从而实现升降平台的上下升降。它具有结构紧密、承受载荷能力强和操控容易的特点，因此其得到了广泛的应用。但它也有缺点，即平台升降过程中的速度很难难实现匀速，且其行程较小 【 9】 。 1.2.4 丝杠式升降机构 该升降机构主要是通过将丝杠的旋转运动转变为平台的直线运动使平台上下移动。丝杠升降机构的动力一般是液压驱动或者电驱动 【 10】 。其中，液压驱动是将液压驱动输出的压力能传递给丝杠螺母，将回转运动转换为直线运动来实现升降平台的上下移动；驱动机构是 将电动机的动力通过减速器、轴或链条传递给丝杠减速器，最终传递给丝杠 【 1】 。 1.2.5 链条式升降机构 链条式升降机构是采用链条传动方式，一般将电机链条轮作为驱动机构，通过传动轴、联轴器、链条等一系列传动实现升降平台的升降。其具有成本低、结构简单等优点，常应用于低速与升降高度不大的场合。 nts- 4 - 2 系统方案的确定 2.1 确定方案 结合本课题设计的背景及要求综合分析比较各类升降机构的特性，齿轮齿条式升降机构其主要应用在海上升降平台，故其不适合本课题设计的背景。柱塞式升降机构由于其升降同步精度较差会影响升降平稳性且 其耗能也过大，故不选用。丝杠式升降机构其移动不方便，故不适合本设计移动性的要求。链条式升降机构在高度调节过高的场合不适用，而本课题设计要求在 4-10 米高度范围可调，故不选用。剪叉式升降机构应用的场合广泛，且其具有结构紧凑、操控性能好、驱动装置通过性能强、承载能力强等特点，在高度调节方面其通过增加剪叉机构的数量可实现在移动方面可采用轮子来移动。经过比较分析选用剪叉式升降机构还是比较合适的。 剪叉式升降机构的动力源是液压传动。液压传动方式的优点有 【 2】 1） 在同等体积下，液压装置能比电气装置产生出更大的动力。 2） 液压 装置工作更加的平稳。 3） 液压装置在大范围内更容易实现调速。 4） 液压传动容易对液体压力、流量或油液的流动方向进行调节或控制。 5） 液压传动在过载的情况下更容易实现保护的作用。 6） 液压传动易实现直线运动。 主要参数确定 1） 平台的外形尺寸为 1800 1600 2000 2） 该承载能力为 150kg 3） 升降速度 8m/min 4） 高度在 4-10米范围可调 剪叉式液压升降平台升降机构的优化设计，使得升降平台的起始高度得到了有效的降低，升降的行程得以最大化的放大。升降机构的刚性较强，使得升降平台的稳定性能强。升降系统的可靠性及其液压系统的稳定 性，使得升降平台适合频繁的工作。 根据液压缸位置的不同设定，可以得到不同形式的升降平台。 nts- 5 - a. 直立剪叉固定式 b. 水平剪叉固定式 c. 双铰接剪叉式 图 2-1液压缸位置 图 2-1（ a）为直立剪叉固定式。液压缸的下部固定在机架上，上部固定在剪叉机构交叉处。通过液压缸活塞的直线上升使机构竖直上升。 图 2-1（ b）为水平剪叉固定式。卧式液压缸活塞杆与活动支撑杆 AD相连接，通过活塞的水平运动 带动活动支撑杆的水平滑动，使升降平台上升。 图 2-1（ c）为双铰接剪叉式。液压缸底部与底座槽钢相铰接，活塞杆头部与支撑杆 BC相铰接。 比较分析不同液压缸位置时的液压缸行程影响升降平台的升降行程。直立固定剪叉式，液压缸的行程等于升降平台的升降行程。水平固定剪叉式的液压缸升降行程大于升降平台的行程。双铰接剪叉式的液压缸行程等于 1 / 2 升降平台的行程。根据行程故选用双铰接式的基本形式设计制造升降平台。 2.2 零部件及机构的选择 上平台及底座选用 110mm 53mm 5.5mm的槽钢焊接成长 1700mm，宽 1200mm的框架。剪叉臂的材料选用 45 号钢制成长 1500mm，宽 100mm， 15mm 厚的矩形。剪叉臂与上平台或底座铰接时，一边是固定铰接在一起，另一端通过滚轮轴安装一个 45 号钢制成的滚轮，以便在 110mm 53mm 5.5mm 做成的槽钢轨道上行走，从而完成剪叉臂的升降。为增加剪叉臂强度及刚度，应在剪叉臂的铰接孔处均增加了一个 45号钢制成的轴套。 nts- 6 - 3 升降机构的分析 3.1 剪叉机构图 图 3-1剪叉机构简图 1.外剪叉连杆 2.内剪叉连杆 3.滑动槽 4.液压缸 5.下底座 6.固定铰支座 本机构的剪叉连杆一端固定铰接住，另一端与一个滑轮铰接在一起，在液压缸的作用下该滑轮能在滑动槽内滑动，从而使该机构的垂直距离得到放大或缩小。 3.1.1 参数的确定 1) 平台的最高高度为 10000mm； 2）平台的最低高度为 2500mm； 3）最大承载 W=150 9.8=1470N； 3）左右剪叉机构连接杆 W=150 9.8=1470N； 4）上平台槽钢重量： G1=15.362 580 10-4 12.059 9.8=1053N； 5）剪叉臂 重量： 36 G2=7.8 150 10 1.5 10-3 9.8 36=6228N； G+W=10218 图 3-2剪叉机构最低位置 如图 3-2所示，剪叉机构最低位置时， AC=BD=2CE=1400mm， FP=100mm，在三角形 CED中 =7 AB=CD=ACcos=1400 cos7=1390mm， OP=CF=1/2CD=695mm AD=CB=BDsin=1400 sin7=170.6mm， EF=1/2AD=85.3mm nts- 7 - EP=EF+EP=85.3+100=185.3mm 液压缸长 度 OE= EP2+OP2=719.3mm 液压缸水平夹角 a=arcsinEP/OE=15 图 3-3剪叉机构最高位置 如图 3-3所示，剪叉机构最高位置时， =60， AB=CD=DE=CE=1/2AC=700mm， EF=DEsin=606mm EP=EF+FP=606+100=706 OP的值等于最低位置时 CD长度减去最高位置时 DF，故 OP=1390-350=1040mm 液压缸长度 OE= OP2+EP2=1257mm 液压缸水平夹角 a=arcsinEP/OE=34.2 升降平台每个剪叉机构升降为 2EF=1212，则本机构需要 9对剪叉臂 滚轮的位移等于最低位时 CD减最高位时 CD： l=1390-700=690mm 液压缸行程 X=537mm 3.3 受力分析 3.3.1 升降平台在最低位置时的受力分析 （ 1）总受力分析 图 3-4 受力分析图 由图 3-4 可得出公式 4： nts- 8 - Fx=0 F3=0 Fy=0 (G+W)/2=F1+F2 MD=0 (G+W) AO 2=AB F1 将各数据带入以上公式得 F3=0 10218 695 2=1390 F1 解得： F1=2554.5N， F2=2554.5N （ 2）剪叉臂 AC 的受力分析 图 3-5 剪叉臂 AC 受力图 (G+W-4 G2) AO 2=AB F4 9497 695 2=1390 F4 F4=2374N 由图 3-5 可得公式： Fx=0 F5=Tx Fy=0 Ty+F1=G2 +F4+F6 Mo=0 F1+F4=F5 Ty=Tx tan 将各数据带入公式得： F5=2374+2554.5 Ty+2554.5= 172+2374+F6 Ty=Tx tan15 解得： F5=4928.5N， Tx=4928.5， Ty=1321N， F6=1330N， T=5014N 将各力按照垂直剪叉臂和平行剪叉臂方向分解，得到剪力图，如图 3-6 所示。 nts- 9 - 图 3-6 剪力方向受力图 F1y=F1 cos =2554.5 cos7 =2535.5N F5y=F5 sin =4928.5 sin7 =600.6N F4y=F4 cos =2374 cos7 =2356.3N Tyy=Ty cos =1321 cos7 =1311.2N Txy=Tx sin =4928.5 sin7 =600.6N F6y=F6 cos =1330 cos7 =1320.1N G2y=G2 cos =172 cos7 =170.7N 在 AO 段内，剪力方程和弯矩方程分别为： Fs（ X） =F5y-F4y=600.6-2356.3=-1775.7N MS（ X） =（ F5y F4y） x（ 0 x 700） =0 1228990N mm 在 OC 段内，剪力方程为： Fs（ X） = F1y= 2535.5N 由此得到剪叉臂 AC 的剪力图和弯矩图，如图 3-7 所示。 图 3-7 剪力图与弯矩图 nts- 10 - 3.3.2 升降平台在最高位置时的受力分析 （ 1）总受力分析 图 3-8 最高位置受力图 由图 3-8 出公式： Fx=0 F3=0 Fy=0 (G+W)/2=F1+F2 MD=0 (G AB/2+W AO) 2=AB F1 将各数据带入以上公式得 F3=0 （ 6228 350+2940 695） 2=700 F1 解得： F1=3016.5 N， F2=2092.5N （ 2）剪叉臂 AC 的受力分析 图 3-9 剪叉臂 AC 受力分析 （ 5504 350+2940 695） 2=700 Fn 9497 695 2=700 Fn F4=9497/2-2635.5N=2113N 由图 3-9 得公式： Fx=0 F5=Tx nts- 11 - Fy=0 Ty+F1=G2 +F4+F6 Mo=0 F1+F4=F5 Ty=Tx tan 将各数据带入公式得： F5=3016.5+2113 Ty+3016.5= 172+2113+F6 Ty=Tx tan34.2 解得： F5=5129.5N， Tx=5129.5， Ty=3486N， F6=4217.5N， T=6202N 将各力按照垂直剪 叉臂和平行剪叉臂方向分解，得到剪力图，如图 3-11 所示。 图 3-10 剪力方向受力图 F1y=F1 cos =3016.5 cos34.2 =2495N F5y=F5 sin =5129.5 sin34.2 =2883N F4y=F4 cos =2113 cos34.2 =1748N Tyy=Ty cos =3486 cos34.2 =2883N Txy=Tx sin =5129.5 sin34.2 =2883N F6y=F6 cos =4217.5 cos34.2 =3488N G2y=G2 cos =172 cos34.2 =142N 在 AO 段内，剪力方程和弯矩方程分别为： Fs（ X） =F5y F4y=2883 1748=1135N MS（ X） =（ F5y F4y） x（ 0 x 700） =0794500N mm 在 OC 段内，剪力方程为： Fs（ X） =-F1y= 2495N 由此得到剪叉臂 AC 的剪力图和弯矩图，如图 3-11。 nts- 12 - 图 3-11 剪力图与弯矩图 3.3.3 槽钢受力分析 （ 1）受力分析 通过对升降平台最低位置时和最高位置时得出的力 T 可知道，当平台处在最高位置时液压杆的推力 T=6202 2 为最大值 ，故作 3-12 图分析底座与液压杆向铰接处的受力分析 图 3-12 受力分析 由图 3-12 可得公式： Fx=0 F1 F3 Tx Fy=0 F2 F4 Ty Mo=0 F1 F3， F2 F4 将 T=12404N 带入公式，可得： F1 F3 5130， F2 F4 3486N （ 2）剪力方程和弯矩方程 OM 段的剪力方程与弯矩方程分别为： F1 和 F2 的合力为 :Fm F12 F22 6202N nts- 13 - Fs（ X） = Fm =6202N MS（ X） = Fm x（ 0 x 550） =03411290N mm 由于 F1 F3， F2 F4故 ON 段的剪力方程与 OM 段的相等。 由此得出剪力图，与弯矩图 3-13 图 3-13 剪力图与弯矩图 nts- 14 - 4 强度校核 4.1 剪叉臂的强度校核 剪叉臂的材料为 45 号钢，制成长 1400mm，宽 h=100mm， b=10mm 厚的矩形。通过查标准号： GB/T699-1999 可知，其屈服强度为 355MPa。通过上述对剪叉臂的计算，可以得到最大弯矩发生在升降平台在最低位置时的中心出 Mmax=1228990N mm=1.229KNm。 通过剪叉臂的材料选择可 得： I=h3 b 3 12 250cm3 W=I h 25cm3 由此可得 7： =Mmax W 49.16MPa =355Mpa 故：剪叉臂的强度满足条件要求。 4.2 槽钢的强度校核 该槽钢选用 100mm 48mm 5.3mm，该材料的最大屈服强度为 235MPa，通过查找机械手册可以得到： W=39.7cm3， I=198cm4，通过上述对对槽钢的受力分析，得出 Mmax=3411290N mm=3.411KNm 因此 =Mmax W 85.919MPa =235MPa 故：该槽钢的强 度满足条件要求。 nts- 15 - 5 系统稳定性分析 5.1 抗倾覆稳定性 稳定系数法是为起重机所受的各种外力对倾覆边产生的稳定力矩与抗倾覆力矩的大小比较。即倾覆力矩大于外力对倾覆边产生的稳定力矩，则说明该起重机构不会倾覆，反正，则会产生倾覆。 （ 1）升降平台在最低位置时，高度 h=1.5m，重心位置 H=1.15m 设工作人员的重量 G=75kg，则他对倾覆边产生的稳定力矩 M1=75 9.81.5=1102.5N/m 该平台重量 =W+G=1053+6228+1470=8751N 则 抗 倾 覆 力 矩 M2=8751 1.73=10063.7N/m 因为 M1 M2，故该升降平台的抗倾覆稳定性可行，工作人员上去时不会倾覆。 （ 2）升降平台在最高位置时，高度 h=10m，重心位置 H=5.1m 设承载的重量 G=150kg ，则他对倾覆边产生的稳定力矩 M1=150 9.8 10=14700N/m 该平台重量 =W+G=1053+6228+1470=8751N 则抗倾覆力矩 M2=8751 5.1=44630N/m 因为 M1 M2，故该升降平台的抗倾覆稳定性可行，工作人员在最高位置时也不会倾覆。 nts- 16 - 6 液压系统 6.1 液压系统的组成 液压系统主要由以下四部分组成 3： 1) 能源装置 将系统产生的机械能转化成为油液的压力能装置。最常见的形式是液压泵。 2) 执行元件 将油液产生的压力能转化成为机械能的执行元件。 3) 控制调节元件 对液压系统中油液产生的流量、压力或者其油液的流动的方向进行控制或调节的元件。例如单向阀、换向阀、调速阀、节流阀、减压阀、溢流阀等。这些元件的不同组合形成了不同功能的液压系统。 4) 辅助元件 上述三部分以外的其他元件，例如邮箱、过滤器、油管等。它们对保障系统正常工作有重要作用。 根据液压系统的组成，最 终确定了如下图 3-1所示的液压系统的控制原理图 图 3-1液压系统图 1 液压缸 2 顺序阀 3 调速阀 4 三位四通换向阀 5-液压泵 6 过滤器 7 油缸 8 溢流阀 9、 10、 12 单向阀 11 压力表 能源装置 : 液压泵 作用是给液压系统提供液压油 执行元件：液压缸 作用是把油液的液压能转化为作直线运动的机械能 控制元件：顺序阀 与单向阀组成平衡阀，保持倾斜放置的液压缸不会因为自重而下落 nts- 17 - 调试阀 作用使活塞运动的速度保持恒定 三位四通换向 阀 作用是控制油路中油液的方向 溢流阀 作用是维持压力的恒定，实现稳压、调压或限压作用 单向阀 作用是使油液只能单向流动 辅助元件：过滤器 作用是对油箱出口处的油液起到过滤作用 油箱 作用是贮存供系统循环所需的油液；散发系统工作时所产生的热量；释出混在油液中的气体 压力表 作用检测油路中压力值 进油路：油箱 过滤器 溢流阀 液压泵 三位四通换向阀左位 单向阀 9、 10 液压缸右腔 油箱 回油路：油箱 过滤器 溢流阀 液压泵 三位四通换向阀右位 液压缸左腔 调速阀 顺序阀 油箱 6.2 确定液压系统的主要结构参数 （ 1）液压缸的选择 已知液压缸行程 S=538mm，推力 F=
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