双铰接剪叉式液压升降台的设计【5张图/22200字】【优秀机械毕业设计论文】

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关键词：: 铰接剪叉式液压升降台设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,45页,22800字左右.
任务书一份.
翻译一份.

图纸共4张:
A0-整机图.dwg
A1-液压缸结构图.dwg
A1-液压系统图.dwg
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双铰接剪叉式液压升降台的设计

摘要：双铰接剪叉式升降台的设计是在原由的剪叉式升降台的基础上，运用现在的灵活性、安全性、经济性等指标；结构以能够满足灵活性要求较高的汽车维修需要为前提,通过不同型号和响应福建达到满足物流、汽车维修等性能要求。
通过对双铰接剪叉式升降台机构位置参数和动力参数的技术，结合具体实例，对机构中良种液压缸布置方式分析比较，并根据要求对液压传动系统个部分进行设计计算最终确定液压执行元件-液压缸，通过对叉杆的各项受力分析确定台板与叉杆的载荷要求，最终完成剪叉式液压升降台的设计要求。

关键字：升降台；剪叉式；液压

Double-hinged scissors hydraulic lifting platform design

Abstract: Double-hinged scissors lifts in the design of the previously scissors lifts on the basis of the present application flexibility, security, economic and other indicators, structural flexibility to meet higher requirements of vehicle maintenance the need for premise, and the response by different models to meet Fu jian logistics, vehicle maintenance, and other performance requirements.
Through the double-hinged scissors lifts Position parameter and the dynamic parameters of technology, combined with specific examples, the agency improved in the hydraulic cylinder layout analysis and comparison, and in accordance with the requirements of part of a hydraulic system design and calculation of final Pressure implementation components - hydraulic cylinder, through analysis of the fork-defined plate and fork-load requirements, the final completion of scissors hydraulic lifts the design requirements.

Key Words：Cage assembly；Scissors forks are dyadic；Hydraulic pressure

目录

第一章绪论...................................................... 1
1.1 举升机的发展简史......................................................1
1.2 汽车举升机的设计特点 ......................................................2
1.3 汽车举升机的安全保证措施 ......................................................3
1.3.1 设计制造方面的安全保证措施...................................................... 3
1.3.2 使用维护方面的安全保证措施...................................................... 4
第二章剪叉式升降台的应用及其受力分析的讨论................................................... 5
2.1剪叉式升降平台的三种结构形式...................................................... 5
2.2 双铰接剪叉式升降平台机构的位置参数计算...................................................... 6
2.3 双铰接剪叉式升降平台机构的动力参数计算...................................................... 8
2.4 剪叉式升降平台机构设计时应注意的问题......................................................9
2.5 针对性比较小实例：...................................................... 9
2.6双铰接剪叉式升降平台机构中两种液压缸布置方式的分析比较................................... 12
2.6.1问题的提出：......................................................13
2.6.2两种布置方式的分析和比较：......................................................14
2.6.3实例计算......................................................15
第三章液压传动系统的设计计算...................................................... 20
3.1明确设计要求制定基本方案：...................................................... 20
3.2制定液压系统的基本方案...................................................... 20
3.2.1确定液压执行元件的形式 ......................................................20
3.2.2 确定液压缸的类型......................................................22
3.2.3 确定液压缸的安装方式......................................................22
3.2.4 缸盖联接的类型......................................................22
3.2.5拟订液压执行元件运动控制回路......................................................22
3.2.6液压源系统......................................................22
3.3确定液压系统的主要参数...................................................... 23
3.3.1载荷的组成与计算：......................................................23
3.3.2初选系统压力......................................................25
3.3.3计算液压缸的主要结构尺寸......................................................26
3.3.4确定液压泵的参数......................................................28
3.3.5管道尺寸的确定 ......................................................30
3.3.6油箱容量的确定...................................................... 31
3.4液压缸主要零件结构、材料及技术要求...............................................31
3.4.1缸体......................................................31
3.4.2活塞......................................................32
3.4.3活塞杆......................................................33
3.4.4活塞杆的导向、密封和防尘......................................................33
3.4.5液压缸的排气装置......................................................34
3.4.6液压缸安装联接部分的型式及尺寸......................................................35
3.4.7绘制液压系统原理图......................................................35
第四章台板与叉杆的设计计算 ......................................................39
4.1确定叉杆的结构材料及尺寸 ......................................................39
4.2横轴的选取...................................................... 43
结论...................................................... 44
致谢...................................................... 45
参考文献...................................................... 46

双铰接剪叉式液压升降台的设计

内容简介：: 如何延长轴承寿命摘要：自然界苛刻的工作条件会导致轴承的失效，但是如果遵循一些简单的规则，轴承正常运转的机会是能够被提高的。在轴承的使用过程当中，过分的忽视会导致轴承的过热现象，也可能使轴承不能够再被使用，甚至完全的破坏。但是一个被损坏的轴承，会留下它为什么被损坏的线索。通过一些细致的侦察工作，我们可以采取行动来避免轴承的再次失效。关键词：轴承失效寿命导致轴承失效的原因很多，但常见的是不正确的使用、污染、润滑剂使用不当、装卸或搬运时的损伤及安装误差等。诊断失效的原因并不困难，因为根据轴承上留下的痕迹可以确定轴承失效的原因。然而，当事后的调查分析提供出宝贵的信息时，最好首先通过正确地选定轴承来完全避免失效的发生。为了做到这一点，再考察一下制造厂商的尺寸定位指南和所选轴承的使用特点是非常重要的。对轴承的噪声、扭矩、偏差、可暴露于污物和有害液体的程度以及温度极限的要求进行研究同样是至关重要的。研究上述要求可以为确定轴承是否用于某种工作提供进一步的线索。 1 轴承失效的原因在球轴承的失效中约有 40%是由灰尘、脏物、碎屑的污染以及腐蚀造成的。污染通常是由不正确的使用和不良的使用环境造成的，它还会引起扭矩和噪声的问题。由环境和污染所产生的轴承失效是可以预防的，而且通过简单的肉眼观察是可以确定产生这类失效的原因。通过失效后的分析可以得知对已经失效的或将要失效的轴承应该在哪些方面进行查看。弄清诸如剥蚀和疲劳破坏一类失效的机理，有助于消除问题的根源。只要使用和安装合理，轴承的剥蚀是容易避免的。剥蚀的特征是在轴承圈滚道上留有由冲击载荷或不正确的安装产生的压痕。剥蚀通常是在载荷超过材料屈服极限时发生的。如果安装不正确从而使某一载荷横穿轴承圈也会产生剥蚀。轴承圈上的压坑还会产生噪声、振动和附加扭矩。类似的一种缺陷是当轴承不旋转时由于滚珠在轴承圈间振动而产生的椭圆形压痕。这种破坏称为低荷振蚀。这种破坏在运输中的设备和不工作时仍振动的设备中都会产生。此外，低荷振蚀产生的碎屑的作用就象磨粒一样，会进一步损害轴承。与剥蚀不同，低荷振蚀的特征通常是由于微振磨损腐蚀在润滑剂中会产生淡红色。消除振动源并保持良好的轴承润滑可以防止低荷振蚀。给设备加隔离垫或对底座进行隔离可以减轻环境的振动。另外在轴承上加一个较小的预载荷不仅有助于滚珠和轴承圈保持紧密的接触，并且对防止在设备运输中产生的低荷振蚀也有帮助。造成轴承卡住的原因是缺少内隙、润滑不当和载荷过大。在卡住之前，过大的摩擦和热量使轴承钢软化。过热的轴承通常会改变颜色，一般会变成蓝黑色或淡黄色。摩擦还会使保持架受力，这会破坏支承架，并加速轴承的失效。材料过早出现疲劳破坏是由重载后过大的预载引起的。如果这些条件不可避免，就应仔细计算轴承寿命，以制定一个维护计划。另一个解决办法是更换材料。若标准的轴承材料不能保证足够的轴承寿命，就应当采用特殊的材料。另外，如果这个问题是由于载荷过大造成的，就应该采用抗载能力更强或其他结构的轴承。蠕动不象过早疲劳那样普遍。轴承的蠕动是由于轴和内圈之间的间隙过大造成的。蠕动的害处很大，它不仅损害轴承，也破坏其他零件。蠕动的明显特征是划痕、擦痕或轴与内圈的颜色变化。为了防止蠕动，应该先用肉眼检查一下轴承箱件和轴的配件。蠕动与安装不正有关。如果轴承圈不正或翘起，滚珠将沿着一个非圆周轨道运动。这个问题是由于安装不正确或公差不正确或轴承安装现场的垂直度不够造成的。如果偏斜超过轴承就会过早地失效。检查润滑剂的污染比检查装配不正或蠕动要困难得多。污染的特征是使轴承过早的出现磨损。润滑剂中的固体杂质就象磨粒一样。如果滚珠和保持架之间润滑不良也会磨损并削弱保持架。在这种情况下，润滑对于完全加工形式的保持架来说是至关重要的。相比之下，带状或冠状保持架能较容易地使润滑剂到达全部表面。锈是湿气污染的一种形式，它的出现常常表明材料选择不当。如果某一材料经检验适合工作要求，那么防止生锈的最简单的方法是给轴承包装起来，直到安装使用时才打开包装。 2 避免失效的方法解决轴承失效问题的最好办法就是避免失效发生。这可以在选用过程中通过考虑关键性能特征来实现。这些特征包括噪声、起动和运转扭矩、刚性、非重复性振摆以及径向和轴向间隙。扭矩要求是由润滑剂、保持架、轴承圈质量（弯曲部分的圆度和表面加工质量）以及是否使用密封或遮护装置来决定。润滑剂的粘度必须认真加以选择，因为不适宜的润滑剂会产生过大的扭矩，这在小型轴承中尤其如此。另外，不同的润滑剂的噪声特性也不一样。举例来说，润滑脂产生的噪声比润滑油大一些。因此，要根据不同的用途来选用润滑剂。在轴承转动过程中，如果内圈和外圈之间存在一个随机的偏心距，就会产生与凸轮运动非常相似的非重复性振摆（保持架的尺寸误差和轴承圈与滚珠的偏心都会引起重复性振摆不同的是，在工业中一般是根据具体的应用来选择不同类型和精度等级的轴承。例如，当要求振摆最小时，轴承的非重复性振摆不能超过样，机床主轴只能容许最小的振摆，以保证切削精度。因此在机床的应用中应该使用非重复性振摆较小的轴承。在许多工业产品中，污染是不可避免的，因此常用密封或遮护装置来保护轴承，使其免受灰尘或脏物的侵蚀。但是，由于轴承内外圈的运动，使轴承的密封不可能达到完美的程度，因此润滑油的泄漏和污染始终是一个未能解决的问题。一旦轴承受到污染，润滑剂就要变质，运行噪声也随之变大。如果轴承过热，它将会卡住。当污染物处于滚珠和轴承圈之间时，其作用和金属表面之间的磨粒一样，会使轴承磨损。采用密封和遮护装置来挡开脏物是控制污染的一种方法。噪声是反映轴承质量的一个指标。轴承的性能可以用不同的噪声等级来表示。噪声的分析是用安德逊计进行的，该仪器在轴承生产中可用来控制质量，也可对失效的轴承进行分析。将一传感器连接在轴承外圈上，而内圈在心轴以1800r/转速旋转。测量噪声的单位为用 um/示的轴承位移。根据经验，观察者可以根据声音辨别出微小的缺陷。例如，灰尘产生的是不规则的劈啪声；滚珠划痕产生一种连续的爆破声，确定这种划痕最困难；内圈损伤通常产生连续的高频噪声，而外圈损伤则产生一种间歇的声音。轴承缺陷可以通过其频率特性进一步加以鉴定。通常轴承缺陷被分为低、中、高三个波段。缺陷还可以根据轴承每转动一周出现的不规则变化的次数加以鉴定。低频噪声是长波段不规则变化的结果。0 次，它们是由各种干涉（例如轴承圈滚道上的凹坑）引起的。可察觉的凹坑是一种制造缺陷，它是在制造过程中由于多爪卡盘夹的太紧而形成的。中频噪声的特征是轴承每旋转一周不规则变化出现 1060次。这种缺陷是由在轴承圈和滚珠的磨削加工中出现的振动引起的。轴承每旋转一周高频不规则变化出现 60300次，它表明轴承上存在着密集的振痕或大面积的粗糙不平。利用轴承的噪声特性对轴承进行分类，用户除了可以确定大多数厂商所使用的可确定轴承的噪声等级。径、振摆等尺寸公差。随着 3增到 9），公差逐渐变小。但轴承圈质量、粗糙度、噪声等。因此，噪声等级的划分有助于工业标准的改进。外文资料翻译 1 何延长轴承寿命 to of be by a in a to at an a as to a be to a 摘要：自然界苛刻的工作条件会导致轴承的失效，但是如果遵循一些简单的规则，轴承正常运转的机会是能够被提高的。在轴承的使用过程当中，过分的忽视会导致轴承的过热现象，也可能使轴承不能够再被使用，甚至完全的破坏。但是一个被损坏的轴承，会留下它为什么被损坏的线索。通过一些细致的侦察工作，我们可以采取行动来避免轴承的再次失效。键词：轴承失效寿命 a of or is to a 导致轴承失效的原因很多，但常见的是不正确的使用、污染、润滑剂使用不当、装卸或搬运时的损伤及安装误差等。诊断失效的原因并不困难，因为根据轴承上留下的痕迹可以确定轴承失效的原因。 a it is to by he To do it is to 然而，当事后的调查分析提供出宝贵的信息时，最好首先通过正确地选定轴承来完全避免失效的发生。为了做到这一点，再考察一下制造厂商的尺寸定位指南和所选轴承的使用特点是非常重要的。 is a of as as to as to a is a 对轴承的噪声、扭矩、偏差、可暴露于污物和有害液体的程度以及温度极限的要求进行外文资料翻译研究同样是至关重要的。研究上述要求可以为确定轴承是否用于某种工作提供进一步的线索。 1 轴承失效的原因 0% of by is of or a by or is a 在球轴承的失效中约有 40%是由灰尘、脏物、碎屑的污染以及腐蚀造成的。污染通常是由不正确的使用和不良的使用环境造成的，它还会引起扭矩和噪声的问题。由环境和污染所产生的轴承失效是可以预防的，而且通过简单的肉眼观察是可以确定产生这类失效的原因。 a to on a or as or of 通过失效后的分析可以得知对已经失效的或将要失效的轴承应该在哪些方面进行查看。弄清诸如剥蚀和疲劳破坏一类失效的机理，有助于消除问题的根源。 is of by It is by in by as a is 50,000 2100 It be by a 只要使用和安装合理，轴承的剥蚀是容易避免的。剥蚀的特征是在轴承圈滚道上留有由冲击载荷或不正确的安装产生的压痕。剥蚀通常是在载荷超过材料屈服极限时发生的。如果安装不正确从而使某一载荷横穿轴承圈也会产生剥蚀。轴承圈上的压坑还会产生噪声、振动和附加扭矩。 A is a of by is is It on in or in In by an is by a in 类似的一种缺陷是当轴承不旋转时由于滚珠在轴承圈间振动而产生的椭圆形压痕。这种破坏称为低荷振蚀。这种破坏在运输中的设备和不工作时仍振动的设备中都会产生。此外，低荷振蚀产生的碎屑的作用就象磨粒一样，会进一步损害轴承。与剥蚀不同，低荷振蚀的特外文资料翻译征通常是由于微振磨损腐蚀在润滑剂中会产生淡红色。 is by on or a be to a on in 消除振动源并保持良好的轴承润滑可以防止低荷振蚀。给设备加隔离垫或对底座进行隔离可以减轻环境的振动。另外在轴承上加一个较小的预载荷不仅有助于滚珠和轴承圈保持紧密的接触，并且对防止在设备运输中产生的低荷振蚀也有帮助。 be by a of or to or in 造成轴承卡住的原因是缺少内隙、润滑不当和载荷过大。在卡住之前，过大的摩擦和热量使轴承钢软化。过热的轴承通常会改变颜色，一般会变成蓝黑色或淡黄色。摩擦还会使保持架受力，这会破坏支承架，并加速轴承的失效。 is by a or be so a be 材料过早出现疲劳破坏是由重载后过大的预载引起的。如果这些条件不可避免，就应仔细计算轴承寿命，以制定一个维护计划。 is 40C 2100， do be In is to a or be 另一个解决办法是更换材料。若标准的轴承材料不能保证足够的轴承寿命，就应当采用特殊的材料。另外，如果这个问题是由于载荷过大造成的，就应该采用抗载能力更强或其他结构的轴承。 is In it is by to on be it to in to 蠕动不象过早疲劳那样普遍。轴承的蠕动是由于轴和内圈之间的间隙过大造成的。蠕动的害处很大，它不仅损害轴承，也破坏其他零件。 0or to To be 蠕动的明显特征是划痕、擦痕或轴与内圈的颜色变化。为了防止蠕动，应该先用肉眼检外文资料翻译查一下轴承箱件和轴的配件。 is to in it is If or in a is or or of of an 蠕动与安装不正有关。如果轴承圈不正或翘起，滚珠将沿着一个非圆周轨道运动。这个问题是由于安装不正确或公差不正确或轴承安装现场的垂直度不够造成的。轴承就会过早地失效。 is to or as an in In In is if is a or in to 检查润滑剂的污染比检查装配不正或蠕动要困难得多。污染的特征是使轴承过早的出现磨损。润滑剂中的固体杂质就象磨粒一样。如果滚珠和保持架之间润滑不良也会磨损并削弱保持架。在这种情况下，润滑对于完全加工形式的保持架来说是至关重要的。相比之下，带状或冠状保持架能较容易地使润滑剂到达全部表面。 is a of If to is to in 锈是湿气污染的一种形式，它的出现常常表明材料选择不当。如果某一材料经检验适合工作要求，那么防止生锈的最简单的方法是给轴承包装起来，直到安装使用时才打开包装。 2 避免失效的方法 to is to be in by In so is 解决轴承失效问题的最好办法就是避免失效发生。这可以在选用过程中通过考虑关键性能特征来实现。这些特征包括噪声、起动和运转扭矩、刚性、非重复性振摆以及径向和轴向间隙。 by or be in 文资料翻译 be to 扭矩要求是由润滑剂、保持架、轴承圈质量（弯曲部分的圆度和表面加工质量）以及是否使用密封或遮护装置来决定。润滑剂的粘度必须认真加以选择，因为不适宜的润滑剂会产生过大的扭矩，这在小型轴承中尤其如此。另外，不同的润滑剂的噪声特性也不一样。举例来说，润滑脂产生的噪声比润滑油大一些。因此，要根据不同的用途来选用润滑剂。 RR)as a a be by or of no be 在轴承转动过程中，如果内圈和外圈之间存在一个随机的偏心距，就会产生与凸轮运动非常相似的非重复性振摆（保持架的尺寸误差和轴承圈与滚珠的偏心都会引起重复性振摆不同的是， is in of It is in to a RR of is is as in to RR 在工业中一般是根据具体的应用来选择不同类型和精度等级的轴承。例如，当要求振摆最小时，轴承的非重复性振摆不能超过米。同样，机床主轴只能容许最小的振摆，以保证切削精度。因此在机床的应用中应该使用非重复性振摆较小的轴承。 is in to a is of 在许多工业产品中，污染是不可避免的，因此常用密封或遮护装置来保护轴承，使其免受灰尘或脏物的侵蚀。但是，由于轴承内外圈的运动，使轴承的密封不可能达到完美的程度，因此润滑油的泄漏和污染始终是一个未能解决的问题。 a is If it At as it in as an 一旦轴承受到污染，润滑剂就要变质，运行噪声也随之变大。如果轴承过热，它将会卡住。当污染物处于滚珠和轴承圈之间时，其作用和金属表面之间的磨粒一样，会使轴承磨损。采用密封和遮护装置来挡开脏物是控制污染的一种方法。外文资料翻译 is as an of to 噪声是反映轴承质量的一个指标。轴承的性能可以用不同的噪声等级来表示。 is is in A is to is ,800on an is in m/噪声的分析是用安德逊计进行的，该仪器在轴承生产中可用来控制质量，也可对失效的轴承进行分析。将一传感器连接在轴承外圈上，而内圈在心轴以 1800r/转速旋转。测量噪声的单位为用 um/ an a to is a a an as it 根据经验，观察者可以根据声音辨别出微小的缺陷。例如，灰尘产生的是不规则的劈啪声；滚珠划痕产生一种连续的爆破声，确定这种划痕最困难；内圈损伤通常产生连续的高频噪声，而外圈损伤则产生一种间歇的声音。 by to of 轴承缺陷可以通过其频率特性进一步加以鉴定。通常轴承缺陷被分为低、中、高三个波段。缺陷还可以根据轴承每转动一周出现的不规则变化的次数加以鉴定。 is of .6 0 by a of as in is in 低频噪声是长波段不规则变化的结果。轴承每转一周这种不规则变化可出现 0次，它们是由各种干涉（例如轴承圈滚道上的凹坑）引起的。可察觉的凹坑是一种制造缺陷，它是在制造过程中由于多爪卡盘夹的太紧而形成的。 is by 0 0 It is by in 0 00 or 中频噪声的特征是轴承每旋转一周不规则变化出现 1060 次。这种缺陷是由在轴承圈和滚珠的磨削加工中出现的振动引起的。轴承每旋转一周高频不规则变化出现 60300次，它表外文资料翻译明轴承上存在着密集的振痕或大面积的粗糙不平。 by to a in to by as As ), as or a on 利用轴承的噪声特性对轴承进行分类，用户除了可以确定大多数厂商所使用的可确定轴承的噪声等级。准只定义了诸如孔、外径、振摆等尺寸公差。随着 3增到 9），公差逐渐变小。但轴承圈质量、粗糙度、噪声等。因此，噪声等级的划分有助于工业标准的改进。外文翻译资料 8 外文资料翻译 1 to of be by a in a to at an a as to a be to a a of or is to a a it is to by he To do it is to is a of as as to as to a is a 1 0% of by is of or a by or is a a to on a or as or of is of by It is by in by as a is 文资料翻译 2 50,000 2100 It be by a A is a of by is is It on in or in In by an is by a in is by on or a be to a on in be by a of or to or in is by a or be so a be is 40C 2100， do be In is to a or be is In it is by to on be it to in to 0or to To be is to in it is If or in a is or or of of an 外文资料翻译 3 is to or as an in In In is if is a or in to is a of If to is to in 2 he to is to be in by In so is by or be in be to RR)as a a be by or of no be is in of It is in to a RR of is is as in to RR is in to a is of 文资料翻译 4 a is If it At as it in as an is as an of to is is in A is to is ,800on an is in m/an a to is a a an as it by to of is of .6 0 by a of as in is in is by 0 0 It is by in 0 00 or by to a in to by as As ), as or a on 外文资料翻译 5 毕业设计任务书 200 8 年 2 月 19 日毕业设计题目双铰接剪叉式液压升降台的设计指导教师曾文萱职称讲师专业名称机电一体化技术班级机电 50532 学生姓名刘勇学号 5020053215 设计要求 3000 字以上）铰接剪叉式液压升降台的设计统程序设计；完成毕业课题的计划安排序号内容时间安排 1 外文资料翻译搜集相关资料并调研，完成调研报告进行液压升降台各结构的设计，并完成相关系统程序的编写，编写说明书，绘制相关图纸。整理毕业设计说明书并定稿，准备答辩答辩辩提交资料外文资料翻译，毕业设计调研报告，毕业设计说明书，相关图纸。计划答辩时间电技术学院 2008 年 2 月 19 日毕业设计说明书 I 双铰接剪叉式液压升降台的设计摘要：双铰接剪叉式升降台的设计是在原由的剪叉式升降台的基础上，运用现在的灵活性、安全性、经济性等指标；结构以能够满足灵活性要求较高的汽车维修需要为前提 ,通过不同型号和响应福建达到满足物流、汽车维修等性能要求。通过对双铰接剪叉式升降台机构位置参数和动力参数的技术，结合具体实例，对机构中良种液压缸布置方式分析比较，并根据要求对液压传动系统个部分进行设计计算最终确定液压执行元件过对叉杆的各项受力分析确定台板与叉杆的载荷要求，最终完成剪叉式液压升降台的设计要求。关键字：升降台；剪叉式；液压 in of on of to of by to u of in in of of a of of of 业设计说明书录第一章绪论 1 升机的发展简史 1 车举升机的设计特点 2 车举升机的安全保证措施 3 计制造方面的安全保证措施 3 用维护方面的安全保证措施 4 第二章剪叉式升降台的应用及其受力分析的讨论 5 叉式升降平台的三种结构形式 5 铰接剪叉式升降平台机构的位置参数计算 6 铰接剪叉式升降平台机构的动力参数计算 8 叉式升降平台机构设计时应注意的问题 9 对性比较小实例： 9 铰接剪叉式升降平台机构中两种液压缸布置方式的分析比较 12 题的提出： 13 种布置方式的分析和比较： 14 例计算 15 第三章液压传动系统的设计计算 20 确设计要求制定基本方案： 20 定液压系统的基本方案 20 定液压执行元件的形式 20 定液压缸的类型 22 定液压缸的安装方式 22 盖联接的类型 22 订液压执行元件运动控制回路 22 压源系统 22 定液压系统的主要参数 23 荷的组成与计算： 23 选系统压力 25 算液压缸的主要结构尺寸 26 定液压泵的参数 28 道尺寸的确定 30 毕业设计说明书油箱容量的确定 31 压缸主要零件结构、材料及技术要求 31 体 31 塞 32 塞杆 33 塞杆的导向、密封和防尘 33 压缸的排气装置 34 压缸安装联接部分的型式及尺寸 35 制液压系统原理图 35 第四章台板与叉杆的设计计算 39 定叉杆的结构材料及尺寸 39 轴的选取 43 结论 44 致谢 45 参考文献 46 毕业设计说明书 1 目录第一章绪论 1 升机的发展简史 1 车举升机的设计特点 2 车举升机的安全保证措施 3 计制造方面的安全保证措施 3 用维护方面的安全保证措施 4 第二章剪叉式升降台的应用及其受力分析的讨论 5 叉式升降平台的三种结构形式 5 铰接剪叉式升降平台机构的位置参数计算 6 铰接剪叉式升降平台机构的动力参数计算 8 叉式升降平台机构设计时应注意的问题 9 对性比较小实例： 9 铰接剪叉式升降平台机构中两种液压缸布置方式的分析比较 12 题的提出： 13 种布置方式的分析和比较： 14 例计算 15 第三章液压传动系统的设计计算 20 确设计要求制定基本方案： 20 定液压系统的基本方案 20 定液压执行元件的形式 20 定液压缸的类型 22 定液压缸的安装方式 22 盖联接的类型 22 订液压执行元件运动控制回路 22 压源系统 22 定液压系统的主要参数 23 荷的组成与计算： 23 选系统压力 25 算液压缸的主要结构尺寸 26 定液压泵的参数 28 道尺寸的确定 30 毕业设计说明书 2 箱容量的确定 31 压缸主要零件结构、材料及技术要求 31 体 31 塞 32 塞杆 33 塞杆的导向、密封和防尘 33 压缸的排气装置 34 压缸安装联接部分的型式及尺寸 35 制液压系统原理图 35 第四章台板与叉杆的设计计算 39 定叉杆的结构材料及尺寸 39 轴的选取 43 结论 44 致谢 45 参考文献 46 毕业设计说明书 3 第一章绪论汽车举升机是现代汽车维修作业中必不可少的设备，它的主要作用就是为发动机、底盘、变速器等养护和维修提供方便。举升机的从上世纪 20 年代开始使用，发展至今经历了许多的变化改进，种类也比较多，一般有柱式、剪式，其驱动方式有链条传动，液压传动，气压传动等。本章就从举升机的产生、发展以及制造工艺等方面进行简单的介绍。升机的发展简史汽车举升机在世界上已经有了 70 年历史。 1925 年在美国生产的第一台汽车举升机，它是一种由气动控制的单柱举升机，由于当时采用的气压较低，因而缸体较大；同时采用皮革进行密封，因而压缩空气驱动时的弹跳严重且又不稳定。直到 10 年以后，即 1935 年这种单柱举升机才在美国以外的其它地方开始采用。 1966 年，一家德国公司生产出第一台双柱举升机，这是举升机设计上的又一突破性进展，但是直到 1977 这种举升机才在德国以外的其它国家出现。现在双柱举升机在市场上以占据牢固的地位，其销量还在持续增长。它和四柱举升机相比，既有优点，也有缺点，以下将作一简要说明。我们所见到的绝大多数举升机均采用固定安装方式。在举升前汽车必须驶上举升机。在移动式举升机方面也有几项成功设计，如剪式举升机、菱架式举升机等。但这类举升机仍存在两个主要问题，接近汽车下部较难；在车间移动举升机时难逾越地面上的障碍物。当然，可移动性是这类举升机的突出优点。现在固定安装的单柱、双柱、四柱举升机已在维修现场广泛采用，而移动式举升机却相对要少得多。最初设计单柱举升机外，车辆较大，其底盘也能明显辨认，因而汽车检修区远远大于举升器件。而今绝大多数汽车均为“紧凑型”或“半紧凑型”，导致汽车检修区域接近主要举升机器件而不便操作。但在南美洲却属例外，那里仍然采用较大的车辆，这可能是单柱举升机在该地区的市场上仍然受到欢迎的重要原因。单柱举升机有两大优点：当其下降后，不致成维修车间的障碍物；汽车可在举升机上转动。但美国却受到了责难，主要是举升机的旋转会带来撞击操作人员的危险。单柱举升机的主要缺点是：第一，它需要在车间的地面挖掘一个相当大的坑穴后才能安装；其次，它只能为使用提供车轮支撑方式；第三，使用时难于接近汽车下部的一些重要检修区域。举升用的油缸潜藏在地下也给维修带来两大问题：第一是检修这些零部件颇为困难；其次是由于油缸所处的环境条件差，容易生锈，特别是地下水位较高时更是如此。双柱举升机（包括液压式或机械式），均具有以下优点：第一，检修汽车下部具有很高的可接近性（几乎达到 100%）；其次，采用车轮自由型的方式支撑汽车，因而拆卸车轮时不需要其它辅助性的举升措施；第三，结构紧凑，占地面小。双柱举升机的缺点是：第一为确保毕业设计说明书 4 安全，安置举升机时要求非常严格，否则在举升过程中容易摇晃或颠覆；第二，由于举升机常采用车轮自由型的方式支撑汽车，如需采取车轮支撑型的方式维修汽车则甚感不便，如检查悬挂系统、检查转向机构间隙或进行车轮定位检验等；第三，由于举升臂和立柱承受悬臂或载荷所产生的巨大应力，其承力件易于磨损，因而双柱举升机的安全工作寿命一般要比四柱举升机低。四柱举升机有四根立柱、两根横梁、用于支撑汽车的两个台板。举升前，汽车很容易正确无误地驶上四柱举升机的台板。由于台板内侧设备有凸缘，当汽车驶上台板时也不致坠入其间的空隙中。车轮支撑型四柱举升机的优点是：第一，举升机装载汽车时勿需较高的技术，操作也很简便；第二，承载时非常稳定；第三，支撑载荷受力简单，应力较低，从而延长了设备的使用寿命；第四，由于具有较高的使用价值，从经济上来看也是合算的；第五，易于维修；第六，在车间现场进行安装也较方便，只要地面平坦，其混凝土厚度能够固牢立柱的地脚螺栓即可。四柱举升机的缺点是：和双柱举升机相比，战地面积教大，对汽车检修区域可接近性较差。解放后，特别是改革开放以来，我国的汽车维修行业有了很大的发展，为之服务的汽车维修设备行业已成为我国的新兴行业不断发展壮大。各种举升机设备如雨后春笋，不断涌现，质量不断提高，销量逐年增加。有人说，对于汽车维修企业来说，汽车举升机可能是除厂房而外的最重要的投资，因为它具有至关重要和不可替代的作用，甚至直接影响到汽车维修业务的兴衰。汽车举升机是汽车维修设备行业的支柱设备之一，让我们生产出更多、更好、更受用户欢迎的汽车举升机，为汽车维修企业服务。车举升机的设计特点（ 1）举升机台板降到下位时，与地面应尽可能在同一平面上，为达到此目的，虽然可在地面上挖掘凹坑，但需增加投资费用，也破坏了车间地面的平整性。为此，在保证强度和刚度的前提下，应尽可能降低举升机台板和横梁的高度；这样，既便于汽车驶上举升机，又使驶上台板的斜面长度尽可能短，节约车间的占地。在条件许可时，举升机台板（或横梁）应选择专用型钢或用钢板拆弯成形。（ 2）正确选择传动方式。采用机械传动（螺母、螺杆）或液压传动（油缸），均用电动机驱动。机械传动的成本较高，耗能较多，但安全性较好。经验证明：机械传动的能耗为液压传动所需能耗的两倍（在举升载荷、举升时间均相同的条件下）。机械式举升机的螺母、螺栓磨损较快，而液压式举升机的维修量却相对要小些。虽然液压式举升机的技术难度较大，但多数零部件（液压泵、液压缸、阀门、密封元件等）均可外购或外协，当然一定要选用优资产品。毕业设计说明书 5 （ 3）丝绳的选择。为了减少滑轮直径从而缩小寄生机立柱的断面尺寸，应该选用高柔度的钢丝绳。钢丝绳应有较高的安全系数，一般应达 8。为此，应增加钢丝绳钢丝的数目。如英国某公司 3t 系列的举升机所采用的钢丝绳的直径为 9根并列，每根 37 股，每股 6根钢丝。滑轮通常用钢材制成，而该公司采用玻璃纤维与尼龙混合制成（ 50%的玻璃纤维、50%的尼龙）。这样，不仅价格便宜，还能减轻钢丝绳的磨损，延长其使用寿命。车举升机的安全保证措施今天全世界都对在危险作业环境下工作的人们的安全寄予极大的关注。汽车举升机具有潜在的危险，因为人们要在其下面工作；当其升降时如不小心，也会碰伤手足。近年来不少国家还制定了专门性法规，以防止或至少使安全事故的可能性降低到最低限度。汽车举升机的安全保证措施主要从两方面着手：一方面从设计制造方面采取措施，好提高汽车举升机的安全技术特性；另一方面则应在使用维修过程中遵循严格的操作规程，保证汽车举升机能在良好的技术状态下正确地运行。现分别说明与后。计制造方面的安全保证措施当今世界上的许多先进技术，如自动控制光电开关等，已广泛应用到各种安全装置的设计领域，因而在设计制造举升机时，应结合产品的特点，积极采用先进可靠实用的现代安全技术。以下仅列举多数举升机普遍采用的安全措施。（ 1）举升机应能经受超负荷试验 (包括举升和支撑 )，一般应为最大举升能力的 125%此时举升机的构件不得有任何永久性的变形和损坏。（ 2）所有的操作控制机构均采用 “双重保险 ”，以防误操作，即举升机运行前必需操作两个控制机构 (或按钮开关 )后才能驱动。（ 3）所有的控制电路均采用失效保护，即任何单个元件失效，也不会使举升机坠或上升所造成非常危险的局面。（ 4）所有的举升机器件均应有第二支撑系统。原有的提升系统失效时，它能自动进行有效的支撑。（ 5）所有的柔性提升手段，如钢丝绳，链条等，均应有足够的安全系数，并在制造厂设置的保护罩内传动。（ 6）所有的运动零件均应有防护装置，以免撞击操作人员的任何部位，特别是手，足，衣服等。（ 7）所有举升机的设计均应把举升重物滑移的可能性降低到最低限度。用维护方面的安全保证措施使用维护方面的安全保证措施涉及的范围很广，包括举升机有使用前的准备工作，举升毕业设计说明书 6 汽车时应该注意的事项，承载时的稳定性，降下汽车时的注意事项，日常和定期维修检查工作等。虽然汽车举升机已有 70 年的历史，其设计原理并无多大改变 ;但如果忽视安全要求，超载使用，疏忽大意，仍然会造成严重事故，甚至发生人身伤亡。因此安全问题一定要引起使用单位和操作人员的高度重视。首先，应选购那些安全性能良好的汽车举升机，另外，还应认真学习和理解说明书中的各项安全注意事项并认真贯切执行。这里仅就使用维护举升机时普遍应当注意的事项说明于后。（ 1）使用中的举升机每天都应进行检查。发现有效故障或零部件损坏时，不得再使用。维修时应采用该举升机的制造厂所提供的配件，不得随意代替或自制。（ 2）举升机不得超载使用。每台举升机的额定载荷均注明在设备的铭牌上。特别要注意防止偏载，即整机虽未超载而某一举升臂确已超过允许的额定载荷。故欲举升那些前后轴载荷严重分配不均的汽车时应特别注意，能满足要求的才能装载使用。（ 3）安置汽车和使用举升机均应由经过培训并经考核合格的人员操作。（ 4）举升汽车时，车内不得有人。举升机升降和使用时，顾客和无关人员应远离举升机。（ 5）举升机区域内不得有任何障碍物，如油脂、废物、瓦砾等。（ 6）当汽车驶上举升机前，应清除通道，不得驶过或撞击举升臂，连接器，车轴支撑器等，以防损坏举升机或汽车。（ 7）在举升机上承载汽车时应仔细操作。将举升机的支撑器安置到汽车制造厂推荐的举升机逞力接触点。只有当支撑器与汽车上的承力点接触严密后才能将举升机升起 ;对其接触的严密性进行认真检查后，才能将汽车举升到需要的工作高度。（ 8）要注意某些汽车上的零部件由于移动或安装位置的不同会引起重心的急剧变化，从而导致举升汽车时的不稳定。（ 9）举升机降下前，应将汽车下面的工具箱，台架及其它设备全部移开。要降下举升机前，还必须松开锁紧装置。注意 :如欲在汽车下面进行维修作业时，应将举升机提升到足够的高度，以便锁紧装置啮合。毕业设计说明书 7 第 2章剪叉式升降台的应用及其受力分析的讨论叉式升降平台的三种结构形式本讨论的目的通过分析气液动类的剪叉式升降平台机构特点，论述了设计时应注意的问题及其应用范围。气液动剪叉式升降平台具有制造容易、价格低廉、坚实耐用、便于维修保养等特点。在民航、交通运输、冶金、汽车制造等行业逐渐得到广泛应用。本设计中主要侧重于小型家用液压式的升降平台。在设计气液动剪叉式升降平台的过程中，一般我们会考虑如下三种设计方案，如简图 2示：图 2种剪叉式升降台结构简图图中表示气液动剪叉式升降平台的三种结构形式。长度相等的两根支撑杆接于二杆的中点 E，两杆的 M、 A 端分别铰接于平板和机架上，两杆的 B、 N 端分别与两滚轮铰接，并可在上平板和机架上的导向槽内滚动。图中的三种结构形式的不同之处在于驱动件液压缸的安装位置不同。图 a 中的驱动液压缸的下不固定在机架上，上部的活塞杆以球头与上平板球窝接触。液压缸通过活塞杆使上平板铅直升降。图 b 中的卧式液压缸活塞杆与支撑杆接于 N 处。液压缸驱动活塞杆控制平台铅直升降。图 c 中的液压缸缸体尾部与机架铰接于 G 处，活塞杆头部与支撑杆接于 F 处。液压缸驱动活塞杆可控制平台铅直升降。按照液压缸的安装形式，称图 a 的形式为直立固定剪叉式结构，图 b 的形式为水平固定剪叉式，图 c 的形式为双铰接剪叉式结构。直立固定剪叉式结构，液压缸的行程等于平台的升降行程，整体结构尺寸庞大，且球铰链加工负载，在实际种应用较少。毕业设计说明书 8 水平固定剪叉式机构，通过分析计算可知，平台的升降行程大于液压缸的行程，在应用过程中可以实现快速控制升降的目的，但不足之处是活塞杆受到横向力的作用，影响密封件的使用寿命。而且活塞杆所承受的载荷力要比实际平台上的载荷力要大的多。所以实际也很少采用。双铰接剪叉式结构避免了上述缺点。结构比较合理，平台的升降行程可以达到液压缸行程的二倍以上。因此，在工程实际中逐渐得到广泛的应用。本设计就重点对双铰接剪叉式结构形式加以分析、论述。铰接剪叉式升降平台机构的位置参数计算由图 2知图 2置参数示意图 2 1 / 2s i n ( 1 c o s ) ,C L C （ 1） 2 2 2()c o s ;2T C （ 2）上式中： H 任意位置时升降平台的高度； C 任意位置时铰接点 F 到液压铰接点 G 的距离； L 支撑杆的长度； l 支撑杆固定铰支点 A 到铰接点 F 的距离； T 机架长度（ A 到 G 点的距离）；活塞杆与水平线的夹角。毕业设计说明书 9 以下相同。将（ 2）式代入（ 1）式，并整理得 2 2 2 2 1 / 2 ( ) 2H L T C l T C。（ 3）设00/ , / ,C C H H代入（ 3）式得 2 2 2 1 / 200() ( ) 2 2H T C lL lC l T C 。（ 4）在（ 4）式中， 0H 升降平台的初始高度； 0C 液压缸初始长度。双铰接剪叉式升降平台机构的运动参数计算：图 2动参数示意图图中，点的绝对速度；点绝对速度；1是撑杆的速度； 1图 2知： 1111112,s i n ( ) s i n ( ) ,s i n ( )c o sc o s ,s i n ( ) 毕业设计说明书 10 21c o ss i n ( )V 。（ 5）在（ 5）式中， 1V 液压缸活塞平均相对运动速度； 2V 升降平台升降速度；支撑杆与水平线的夹角。以下相同。铰接剪叉式升降平台机构的动力参数计算图 2力参数示意图图中， P 是由液压缸作用于活塞杆上的推力， Q 是升降平台所承受的重力载荷。通过分析机构受力情况并进行计算（过程省略）得出：升降平台上升时 c o s c o s s i n c o s t a n t a n ( ) ( ) s i n ( ) 2 2 2 c o s s i n c o f L b f b bP b f ；（ 6）升降平台下降时 c o s c o s s i n c o s t a n t a n ( ) ( ) s i n ( ) 2 2 2 c o s s i n c o f L b f b bP b f b （ 6）、（ 7）式中， P 液压缸作用于活塞杆的推力； Q 升降平台所承受的重力载荷；毕业设计说明书 11 f 滚动摩擦系数； b 载荷 Q 的作用线到上平板左铰支点 M 的水平距离。由于滚动轮与导向槽之间为滚动摩擦，摩擦系数很小（ f=,为简化计算，或忽略不计，由（ 6）、（ 7）式简化为： c o ss ) 。（ 8）叉式升降平台机构设计时应注意的问题由式（ 5）和（ 8）可知：当、增大时，21/ 、减小时， P/Q 值随之增大。在确定整体结构值随之减小；当、减小时， P/Q 值随之增大，在液压缸行程不变的情况下，升降平台升降行程会减小；反之，则会使液压缸行程受力增大。因此设计时应综合考虑升降行程与液压缸受力两个因素。在满足升降行程及整体结构尺寸的前提下，选取较高的、初始值。而且在整个机构中撑杆是主要受力杆件，承受有最大的弯矩，所以应重点对其进行强度校核。液压缸可采用单作用缸也可以采用双作用缸，不过要看具体情况。一般我们都采用单作用柱塞缸，因为采用这样的缸比较经济，而且总体泄漏量少，密封件寿命长。采用单作用柱塞缸时考虑到在空载荷时，上平板的自重应能克服液压缸活塞与缸体间的密封阻力。否则，会导致升降平台降不下来。对性比较小实例：如某自动生产线上，需设计一种升降平台，要求升降平台最大升降行程应大于 620降平台面最低高度应小于 300大承重载荷 0050据实际使用要求，我们选取了单作用柱塞缸式液压缸。液压缸初始长度0C=595大行程20降太机构尺寸：升降台面最低高度0H=281架长度 T=1 200;支撑杆长度 L=1 按照上述尺寸，结合以上公式分别对双铰接剪叉式和水平固定剪叉式两种结构形式进行了计算。计算结果见表 1、表 2 和统计图 2中滚动摩擦忽略不计）。水平固定剪叉式结构公式如下： 2 2 1 / 2 ( ) ;2t a n c o T SP l 。其中， S 液压缸的实际行程， T 机架长度（ A 点到 G 点的距离）。毕业设计说明书 12 表 1 双铰接剪叉式结构计算结果 mm s H h P/Q h/s 0 81 0 40 0 20 60 00 40 80 20 中 : S - 液压缸的实际行程 . H 升降台实际行程 ,以下相同 . 表 2 水平固定剪叉式结构计算结果 H H P/Q h/s 0 81 0 40 0 20 60 00 40 80 20 计算结果可以看出：在整体结构尺寸相同、液压缸行程相同的前提下，作用在液压缸活塞杆上的最大推力平固定剪叉式结构大于双铰接剪叉式结构；升降台最大行程铰接剪叉式结构大于水平固定剪叉式结构。由于采用了双铰接剪叉式结构液压升降平台，在设备安装时避免了挖地坑，不仅节省了费用，还给以后了设备维护和检修带来方便。综上所述，气液动双铰接剪叉式结构液压升降平台整体尺寸较小，结构简单、紧凑，节省投资；可获得缸体二倍以上的升降形成；非常适合于空间尺寸小、升降行程大的场合，是一种值得推荐使用的升降机构。毕业设计说明书 13 图 2种结构计算结果对比铰接剪叉式升降平台机构中两种液压缸布置方式的分析比较刚刚我们已经简单的分析并讨论了双铰接剪叉式液压升降平台机构与其他两种机构的区别以及在实际应用中所存在的利和弊，但是在考虑各方面条件如单作用柱塞式液压缸、双铰连接、双支撑杆、相同的升降平台等都不改变的基础之上，能否将设计进行进一步的优化呢？为证明这一点，我们可以从该机构的布置方式考虑，将结构略改动一下。从直观的角度分析考虑，如下图 2示：杆1杆2图 2压缸工作示意图我们可以从图上看出，液压缸的尾部是连接在右侧支撑杆活动的区域的，液压缸的头部是连接在杆 1 的右端（偏向杆 1 的活动铰连接）。因此，我们针对实际升降台剪叉机构中液压缸常用的布置方式存在的问题，提出了另一种相对布置方式，将液压缸布置在与之相对称的左侧，即与剪叉机构的固定支点在同一侧，来进一步分析讨论。利用瞬时速度中心法和虚位移原理，推导出这两种布置方式液压缸活塞运动速度与台面升降速度的关系式及活塞推力与毕业设计说明书 14 台面荷重的关系式，并对两种布置方式进行了分析比较，指出了它们各自的优缺点以及适用场合。根据升降台剪叉机构的工程实例做了几何、运动和动力参数的对比计算和液压缸结构参数的合理选择。题的提出：液压缸驱动的剪叉机构再各种升降台中广泛应用，因安装的空间不同，其折合后的高度也必然就不同，所以液压缸在剪叉机构内的布置要受到折合后高度的约束。根据文献 4的有关液压缸驱动剪叉机构的运动学及动力学分析一章，得知在这种布置方式的情况下，如图 2 图 2压缸布置在左侧液压缸活塞运动速度与台面升降速度的关系式为 22 2 c o s 2 s i n ( )2 c o s ya l a （ 1）活塞推力与台面荷重的关系式为 2 c o ss i n ( ) s i n ( ) （ 2）式中， 1 1 1s i n , t a n t a n , s i n ( s i n 2 )2h l a al l a d 。以上两式的推导基于工程中常用的液压缸布置方式，即液压缸下支点与剪叉机构的固定支点在同一侧，如上图 2种布置方式的优点是液压缸的有效行程比较短，这在台面升程范围比较大的场合较为适用。存在的问题是在剪叉机构折合后的高度 h 较小的情况下（即角较小），所需液压缸的推力将大大增加。在液压缸最高工作压力限定的情况下，这将使得所用的液压缸的直径增大，以致在折合后的剪叉机构中难以布置；或采用两个直径较小的液压缸取代一个大直径的液压缸，不过这将增加一对液压缸的支座，同时带来机械加工、液压缸安装以及液压系统的复杂性，加大了整个装置的成本。毕业设计说明书 15 种布置方式的分析和比较：为了解决以上提出的问题，可考虑将液压缸反向布置（即采用第一种设计方案），计算一下该方案的有关参数再将两者作以比较。如图 2 图 2压缸布置在右侧这里仍用瞬时速度中心法来求解活塞运动速度。杆上点、点的瞬时转动中心为F 点， D 点、 A 点的速度为： 2()l a台面升降速度： c o s 2 c o v l 点的运动速度： ()2 a 活塞运动速度： ( ) s i n ( )c o s 2 c o sA l （）式中，11 ( ) s i ns i n , t a ) c o sh l l a 依据虚位移原理有： ( ) 00i x i i x i i x ix p y p WF x F y F zP x P y W y （）由图分析可得： c o s , s i n( ) c o s , ( ) s i n , 2 s i p P Px l a y l a y l 毕业设计说明书 16 经变分后： ( ) s i n( ) c o s2 c o l ay l 代入式（），整理后得活塞推力： 2 c o s( ) s i n ( ) （）式（）和式（）的正确性可以用机械能守恒原理来证明，即 v W将式（）与式（）进行比较，再 , , , , ,yl a W v各参数都相同的条件下，显然，液压缸布置再右侧时的推力较液压缸布置在左侧时小；而式（）与式（）比较，则液压缸布置在右侧时的活塞速度较液压缸布置在左侧时高。可见，活塞推力的减小是以活塞速度的提高为代价换来的。液压缸布置在剪叉机构的右侧，使得液压缸的活塞推力减小，这就可以选用直径较小的液压缸，有利于液压缸在剪叉机构中的布置；带来的问题是液压缸的有效行程较长，如果台面升程范围不大，液压缸行程的增加也是有限的。例计算根据以上分析结果，结合实例进行对比计算，实例结构简图如图 2示，其中左右两侧分别为两种布置情况。图 2叉机构实例结构简图剪叉机构的结构尺寸： h=4001 200mm,l =2 000mm,a =535mm,e =770mm,f = 毕业设计说明书 17 表 2种布置方式主要参数计算结果参数液压缸布置在左侧液压缸布置在右侧杆角 1 1 液压缸倾角 1 ( ) s i nt a n ( ) c o a e 1 ( ) s i nt a n ( ) c o l a 起始角0/(o ) 始角0/(o ) 止角(o ) 止角(o ) 塞有效行程L/53 365 从统计表中的数值比较可以看出，液压缸在剪叉机构中的布置方式对其运动参数和动力参数有着较明显的差异。当起始角为最小值0、0时，活塞推力为最大值0P。在台面荷重的情况下，液压缸布置在右侧时的推力明显小于液压缸布置在左侧时的情况，两者的比值为活塞的有效行程 L 则是液压缸布置在右侧时较长，比在左侧时增加了 112果载荷量不是很大的话（即载荷量 W这时可以考虑采用左侧的布置方案，因为这样可以缩短液压缸的伸长长度。如果伸长度过大的话，不仅在材料上会有所浪费，而且在长期承受载荷的同时也会相应的增大液压缸及活塞部分的弯曲应力。综合以上考虑，可以初步设想采用液压缸布置在左侧的方案。而在该方案中活塞起始的速度小于液压缸布置在右侧时的速度，两者比值 /=了弥补在速度方面的不足，以及减小举升及整体的体积，可以考虑采用双级支撑杆共同举升平台以达到提升速度的目的。如图 2示：毕业设计说明书 18 图 2构各项参数其转换过程如图 2示 ,将两根支撑杆的右侧部分折合到左侧，产生四根相对比较短的支撑杆，即可达到目的。图 2数转化过程那么首先我们就要计算一下这样的设计方案所采用的液压缸的各项参数，然后再根据已求得的各项参数来具体确定一下此方案是否合理。毕业设计说明书 19 下面按照本设计的基本要求，进一步选择合适的布置方案。为了使举升机使用范围广泛，载荷更具有代表性，本设计首先建立了一个轿车模型，它的有关参数是：车自重宽距载荷方面没有超出允许的范围内，是可以采用该方案的。为了工作安全起见，要求举升机在各高度上工作时都应自锁，完工后可原速或缓速下降，在空载时也可实现快速下降，这在下面的液压系统回路分析中会探讨到。为了便于维修人员在升降台底部维修，不仅要在升降高度方面要加以合理化，还要留有维修人员站立维修的位置。为此，可以选择采用双升降台同步举升并采用共同底板的方式以满足要求，此布置方案需要两个液压缸， 16 根支撑杆举升。为了增强其安全可靠性，可以设其总承载量为 2 1 0 0 0 9 8 1 9 6 0 0W t . N 总，则平均每个升降台的承载量为2 9 8 0 0W W / N总。由于这样平均每个液压缸承受的台面载荷仅为 9800N，所以采用左侧布置液压缸是完全可以的。毕业设计说明书 20 第三章液压传动系统的设计计算确设计要求制定基本方案：设计之前先确定设计产品的基本情况，再根据设计要求制定基本方案。以下列出了本设计剪式液压升降台的一些基本要求： 1) 主机的概况：主要用途用于家用小型重型设备的起升，便于维修，占地面积小，适用于室外，总体布局简洁； 2) 主要完成起升与下降重物的动作，速度较缓，液压冲击小； 3) 最大载荷量定为 2 吨，采用单液压缸控制联接组合叉杆机构进行升降动作。最大起升高度略大于一人高度； 4) 运动平稳性好； 5) 人工控制操作，按钮启动控制升降； 6) 工作环境要求：不宜在多沙石地面、木板砖板地面等非牢固地面进行操作，不宜在有坡度或有坑洼的地面进行操作，不宜在过度寒冷的室外进行操作； 7) 性能可靠，成本低廉，便于移动，无其他附属功能及特殊功能；定液压系统的基本方案定液压执行元件的形式液压执行元件大体分为液压缸或液压泵。前者实现直线运动，后者完成回转运动，二者的特点及适用场合见下表 3对于本设计实现单纯并且简单直线及回转运动的机构，可以采用齿轮式液压泵及双活塞杆液压缸，这样不仅简化液压系统降低设备成本，而且能改善运动机构的性能和液压执行元件的载荷状况。毕业设计说明书 21 表 3执行元件的特点名称特点适用场合双活塞杆液压缸双向对称双作用往复运动单活塞杆液压缸有效工作面积大、双向不对称往返不对称的直线运动，差动连接可实现快进，返速度相等柱塞缸结构简单单向工作，靠重力或其他外力返回摆动缸单叶片式转角小于360 度双叶片式转角小于180 度小于 360 度的摆动小于 180 度的摆动齿轮泵结构简单，价格便宜高转速低扭矩的回转运动叶片泵体积小，转动惯量小高转速低扭矩动作灵敏的回转运动摆线齿轮泵体积小，输出扭矩大低速，小功率，大扭矩的回转运动轴向柱塞泵运动平稳、扭矩大、转速范围宽大扭矩的回转运动径向柱塞泵转速低，结构复杂，输出大扭矩低速大扭矩的回转运动注：无杆腔的活塞面积有杆腔的活塞面积常用的扩程机构有如下图 3种形式：毕业设计说明书 22 链轮链条柱塞缸（ a） (b) 图 3程机构它们同时也可以实现增速，常用于电梯的升降、高低位升降台等液压设备。还有一种运动转换机构，小角度的回转运动用液压缸来实现，其运动比较平稳，长行程的直线运动可以用液压马达来完成。本设计要完成的剪叉式液压升降台综合了扩程、回转这两种工作形式。定液压缸的类型工程液压缸主要用于工程机械、重型机械、起重运输机械及矿山机械的液压系统。根据主机的运动要求，按表 37择液压缸的类型为：直线运动单活塞杆双作用缓冲式液压缸。其特点：活塞双向运动产生推、拉力。活塞行程终了时减速制动，减速值不变。定液压缸的安装方式工程液压缸均为双作用单活塞式液压缸，安装方式多采用耳环型。由于本设计中液压缸在作用过程中是一端固定，一端在垂直面上自由摆动的形式，因此根据表 37择液压缸的安装方式为：尾部耳环联接。盖联接的类型按缸盖与缸体的联接方式，可分为外螺纹联接式、内卡键联接式及法兰联接式三种。这里采用法兰联接。型号说明：拟订液压执行元件运动控制回路液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟订液压回路的核心问题。方向控制用

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