【JX121】倾斜式液压式升降平台设计[KT+RW]
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毕业设计（论文）任务书 I、毕业设计 (论文 )题目： 倾斜式液压式升降平台设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 已知： 额定载重量 400 自重 130 930升降台最大高度 700 倾斜角 30 平台尺寸 2200 700通过脚踏式液压泵提起货物，要求后轮固定 ， 设置过载安 全阀，确保操作者安全 。 刹车安全可靠。可在升程内任意位置停止升降。 要求： 1、绘制总装图纸及零件图。 2、运动分析 3、总体强度受力分析计算。 4、要求成本核算 业设计 (论文 )工作内容及完成时间： 1、开题报告 第 1 周 2、总体方案设计 第 2 周 3、常规设计 第 3 周 第 7 周 4、 要求成本核算 第 8 周 第 10 周 5、编写毕业设计说明书 第 11 周 第 14 周 6、外文资料翻译（不少于 6000 字符） 第 15 周 、主 要参考资料： 1、机械设计手册 新版 第 4 卷 液压、气动与液力传动与控制 北京：机械工业出版社 2、 沈纫秋主编 工程材料与制造工艺教程 北京： 航空工业出版社 、 徐灏主编 机械设计手册 ， 北京：机械工业出版社， 1995。 12 4、液压传动，章宏甲主编。北京：机械工业出版社， 2002 5、 T. Y. of 2 1 1986 6975 航空与机械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业类 0781053 班 学生（签名）： 填写日期： 2011 年 01 月 03 日 指导教师（签名）： 助理指导教师 (并指出所负责的部分 )： 机械设计制造及其自动化 系主任（签名）： 附注 :任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。 学士学位论文原创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 导师签名： 日期： 毕业设计（论文）开题报告 题目 倾斜 式液压升降平台车设计 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 078105326 学 生 姓 名 王 硕 指 导 教 师 袁 宁 填 表 日 期 2011 年 3 月 15 日 说 明 开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展 趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。 以下填写内容 各专业 可根据具体情况适当 修改 。 但每个专业填写内容应保持一致。 一、选题的依据及意义 ： 随 着当代机械制造业与液压技术的不断发展，社会生产对生产率的要求也越来越高，因此，在人类社会工农业发展中，具有结构紧凑，操作方便，升降平稳等优点的液压升降机起着极其重要的作用。 倾斜 式液压升降机是一种新型的液压升降机，主要由机械元件和液压泵等组成。 倾斜 式 液压升降机适合于车间、仓库、车站、码头等场所， 且由于只需要简单动力，不会产生火花和电磁场，故特别适合搬运易燃、易爆物品，这种升降机对提高搬运效率、减轻劳动强度 等都具有重要意义， 可使操作者轻松快捷地装载或卸载搬运箱或集装箱内的零件，无需起升、弯曲、伸缩、或伸手够 。此外 ， 倾斜 式液压升降台根据使用要求，可配置其它附加装置，并可任意多项或组合，能达到更好的使用效果。 因此我们有必要对它进行深入研究。本次毕业设计的题目来源于生产第一线，所设计的产品具有实用价值，已经有成熟产品生产。我们可以参考现有产品做出的改进设计，使产品机构更合理、更实用、更可靠。 毕业设计涉 及的内容比较多，它是基础课、技术基础课以及专业课的综合，是在学完机械设计制造及其自动化专业的全部课程，并进行了专业生产实习的基础上进行的，是我们对所学的所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的四年大学生活中占有重要的地位。 本次毕业设计使我们能综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和及决问题的能力。通过设 计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料，进行全面的机械设计基本技能的 训练。 二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 1，国内外研究概况 液压升降机的核心部件在于液压提升设备 ,因此国内外对 液压提升设备 主要进行动力分析和运动分析，确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸。如液压缸的推力速度，作用时间，内径，液压升降机行程及活塞杆直径等。体积大且沉重、不便拆装、用途单一、价格高、长 时间暴露在外面易老化腐蚀，造成无谓的损害，久后会使连接处漏水。它通常采用 35、 34 号或无缝钢管做成实心杆或空心杆，为了提高耐磨性的防锈蚀，目前国内传统工艺是表面镀硬铬（镀层厚度 抛光，其表面粗糙度 m。由于镀铬对人、环境污染严重，属国家环保线值项目，且镀层不均匀，液压提升设备的工作液压提升设备其实也就是个最简单的油缸了 液压手动泵 )使液压油经过一液压提升设备是液压缸的重要部件，由于镀铬对人、环境污染严重，属国家环保线值项目，且镀层不均匀，孔隙率高， 容易起皮，镀铬费用也比较高，不能满足生产上的需要液压缸（液压元件）的设计计算步骤： 表 择液压缸的类型。根据机构的结构要求，按表 择液压缸的安装方式。 定液压缸的主要性能参数和主要尺寸。如液压缸的推力速度，作用时间，内径，液压升降机行程及活塞杆直径等。为避免液压缸体积大且沉重、不便拆装、用途单一、价格高、长时间暴露在外面易老化腐蚀，造成无谓的损害，久后会使连接处漏水等缺点。它通常采用 35、 34 号或无缝钢管做成实心杆或空心杆，为了提高耐磨性的防锈蚀，目前国内传统工艺是表面镀硬铬（镀层厚度 抛光，其表面粗糙度 m。由于镀铬对人、环境污染严重，属国家环保线值项目，且镀层不均匀，液压提升设备的工作液压提升设备其实也就是个最简单的油缸了 液压手动泵 )使液压油经过一液压提升设备是液压缸的重要部件。 现代多功能升降机是经过不断的创新和百次实验研制成功的，能克服有现有的技术缺陷，不易老化腐蚀，延长使用寿命。可单独使用，也可配合多种支架使用，对于于小型建筑、楼房装修、安装空调、农村平房吊运粮食、打井、地窑存贮、斜面拉运等应用前景广泛。当然，小型升降机也可以做成各种型号，以满足市场的需求。 2，发展趋势 随着全球科学技术的迅猛发展，世界液压升降台工业相继发生了一系列重大的技术革命，极大地提高了劳动生产率和产品质量，扩大了生产规模，降低了产品热耗、能耗，有效控制了烟尘、粉尘、有害气体的排放，由此引发了世界 液压技术工业快速发展，解决了全球对液压产品的巨大需求。在最近 20 年，世界液压工业新技术绝大部分是在上世纪几大创新技术的基础上开发或发展的，这些新技术包括降低热耗、提高自动化程度、扩大生产规模、利用废物、环境保护、产品深加工等方面。 其中玻璃钢 /复合材料的技术有着良好的发展前景，就是要大力开拓玻璃钢 /复合材料的应用范围，不断提高先进性能。此外， 随着人们生活水平的提高，建筑面积不段增加，像车间、仓 库等面积小又急需 节省人力资源，提高 劳动 效率高， 减少 噪音 和 污染 的场所 ， 倾斜 式液压升降平台车 应运而生 。国内外 研究人员 正 针 对这些场所， 根据人们的不同需要在 不断 的完善 升降平台车 的 结构 性能，改变体积的大小！研 发 出能够 更加 实现重物的平稳升降、节省人力、占用空间小、安全可靠 并能迅速地对 承载物重量 的改变做出反应的 倾斜 式液压升降平台车。 三、研究内容及实验方案： 1、研究内容 : 首先对液压升降技术参数进行分析研究，结合具体实例，对机构中两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 倾斜式液压升降 台 的设计要求。 2、实验方案 : 拟定设计一款以脚动及液压驱动为升降系统的 倾斜式液压升降 台 。 四、目标、主要特色及工作进度 1、目 标： 根据老师给定的数据和技术要求，结合自己所学知识，运用计算机 全可靠且无污染的倾斜 式液压升降台。 2、主要特色： 倾斜式液压 升降平台比现有的产品 更合理、更经济实用、更安全可靠，更绿色环保。 3、工作进度： (1) 收集资料及开题报告 第一周 (2) 总体方案设计 第二周 (3) 常规设计 第三到第七周 (4) 成本核算 第八到第十周 (5) 撰写毕业设计论文说明书 第十一到十四周 （ 6）外文资料翻译 第十五周 五、 参考文献 1 机械设计，濮良贵，纪名刚主编。第八版。北京：高等教育出 版社， 2006。 2 机械原理，孙恒，陈作模主编。第七版。北京：高等教育出版社， 2006。 3 液压与气压传动，左键民主编。第 4 版。北京：机械工业出版社， 2008。 4 机械零件设计手册，杨黎明主编。北京：国防工业出版社， 1996。 5 机械设计手册 新版第 4 卷 液压、气动与液力传动与控制 北京：机械工业出版社 6 机械设计课程设计，周元康、林昌华、张海兵主编。重庆：重庆大学出版社， 2001。 7 机械制造专业毕业设计指导与范例，何庆主编。北京：化学工业出版社， 2008. 8 机械专业毕业设计宝典，孙波主编。西安：西安电子科技大学出版社， 2008. 9 沈纫秋主编 工程材料与制造工艺教程 北京： 航空工业出版社 10 徐灏主编机械设计手册，北京：机械工业出版社， 1995。 12 11 T. Y. of 2 1 1986 69 75. 南昌航空大学科技学院学士学位论文 I 倾斜式液压升降平台的设计 学生姓名： 王硕 班级： 078105326 指导老师： 袁宁 摘 要 :倾斜式液压升降平台是使物流系统中最重要的搬运工具之一，对物流业的发展起到了举足轻重的作用， 因此对倾斜式液压升降平台的研究对于推动物流业的发展具有重要的实际意义。倾斜式液压升降平台由优质行钢、液压泵、油缸、油管等精制而成，省人力资源，效率高，无噪音无污染，适合一切需搬运堆高之场所 ,是超市、车间、仓库常用之工具。 本文所介绍的倾斜式液压升降平台最大载重量是 400型的液 压机有两部分组成：本机和液压系统。本机的操作控制是由一套液压系统和液压缸来完成的。本机的液压缸和液压泵都采用标准件，其中液压缸为单作用液压缸，液压泵为脚踏式液压泵，本文详细介绍倾斜式液压升降平台的各部件的受力分析以及液压驱动系统的分析；液压缸瞬时尺寸的确定；液压缸最佳安装位置的确定和一些液压零部件的选择；倾斜式液压升降平台各受力点的强度校核和倾斜式液压升降平台的成本核算。 液压缸的安装位置直接影响到液压缸的尺寸和液压缸的推力，在本文中，通过选取几组不同的数据，对各组数据计算出来的液压缸的推力和液压缸的尺寸进行比较，从而选出最佳的安装位置，这也可以说是一种优化设计。 关键词 ：受力分析 液压缸 液压泵 强度校核 成本核算 指导老师签名： 南昌航空大学科技学院学士学位论文 s 078105326 of of a on of of an is of so on it no to to a Is a of of of 00a of is a to be s in a of as as an of to to a of of of of In By On of by of so be to be an 南昌航空大学科技学院学士学位论文 录 摘 要 . . 1 绪论 课题研究的目的及意义 . 1 斜式液压升降平台研究的目的 . 1 斜式液压升降平台研究的意义 . 1 国内外研究现状现状和趋势 . 1 内外研究现状现状 . 1 内外倾斜式液压升降平台 发展趋势 . 2 本课题研究内容 . 2 2 倾斜式液压升降平台的总体设计 总体方案的分析和确定 . 3 手动倾斜式液压升降平台的结构及运动原理 . 4 3 倾斜式液压升降平台各部件受力分析 受力分析 . 5 物台受力分析 . 5 . 6 . 7 体受力分析 . 8 4 角度关系和液压缸尺寸计算 和 的关系 . 10 液压缸尺寸推导 . 10 5 倾斜式液压升降平台结构设计 各结构设计 . 11 物台设计 . 11 绞架设计 . 11 绞架设计 . 11 内绞架设计 . 12 轨设计 . 12 南昌航空大学科技学院学士学位论文 底座设计 . 13 座与导轨的连接设计 . 13 套的结构设计 . 14 轮的结构设计 . 14 6 参数设计 升降台主要零部件材料的选择 . 15 座与上平台材料的选择 . 15 平台固定梁的材料选择 . 15 道的材料选择 . 15 转工作台材料的选择 . 15 架长度的确定 . 15 道长度的确定 . 15 7 计算与分析 架各受力点的计算 . 16 压缸推力计算 . 17 压缸尺寸计算与分析 . 19 8 液压系统的分析 负载分析 . 21 液压系统方案设计 . 21 计要求 . 21 9 液压缸、脚轮的选型 液压缸的选型 . 22 脚轮的选型 . 22 10 液压系统的参数计算与元件选择 参数计算与元件的选择 . 23 液压缸流量的计算 . 23 液压泵的选择 . 23 压泵流量的计算 . 23 压泵压力的计算 . 23 压泵的选择 . 24 管道的选择 . 24 南昌航空大学科技学院学士学位论文 V 11 应力计算及强度校核 . 25 . 25 内绞架 . 27 内绞架 . 28 外绞架 应力计算 . 30 外绞架 强度校核 . 31 光轴强度校核 . 32 轴 度校核 . 33 12 倾斜式液压升降平台重量计算 量计算 . 34 13 成本核算 成本概念 . 36 生产成本的核算 . 36 接材料成本的核算 . 36 接人工成本的核算 . 37 造成本的核算 . 37 制造成本的核算 . 37 14 参考文献 . 38 15 致谢 . 39 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 1 倾斜式液压式升降平台设计 1 绪论 题研究的目的及意义 斜式液压式升降平台设计 研究的目的 1、综合运用液压课程及其他有关先修 课程的理论知识和生产实际，进行 倾斜式液压式升降平台 设计实践，是理论知识和生产实践机密结合起来，从而使这些知识得到进 一步的巩固、加深提高和扩展。 2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件，尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方法，培养设计技能，提高分析和嫁接生产实际问题的能力，为今后的设计工作打下良好的基础。 3、通过设计，学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料（ 包括设计手册、产品样本、标准和规范）以及进行估算方面得到实际训练。 斜式液压式升降平台设计 研究的意义 倾斜式液压式升降平台 是物流业应用最广泛的搬运工具之一， 对其的研究对于物流业的发展具有非常重要的作用。目前，我国的 倾斜式液压式升降平台 技术在全球处于中下水平，远远不能满足物流业发展的需要，因此要靠广大的科技人员不懈的努力把这差距赶上，作为即将毕业的我们也深感责任重大。 通过对 倾斜式液压式升降平台 的研究，进一步使我了解了产品设计的一般过程，明白了作为设计人员在设计产品是应该注意的问题和细 节，液压 倾斜式液压升降平台 内外研究现状现状和趋势 内外 倾斜式液压式升降平台 研究现状 随着物流技术的发展，社会对 倾斜式液压式升降平台 的需求也越来越强烈，为了满足客户的需求，各种各样的 倾斜式液压式升降平台 应运而生，生产厂家如雨后春笋般拔地而起，出现了一大批的著名企业和知名品牌，在竞争空前激烈的现代产业中，物料搬运与仓储设备是降低供应链成本不可或缺的重要工具。 近年来，国内外搬运车市场都产生了很大的变化，国际知名企业如林德、丰田、永恒力、小 松、伟轮、 斜式液压式升降平台 ；而安徽合力、台励福、宝骊、友嘉、一拖、上力、靖江、梯佑、如意、南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 2 虎力、诺力、鼎力、中力、美科斯等本土品牌发展迅速，吹响了与国际同行竞技的号角。近年国内叉 车行业民营企业异军突起，发展迅猛。过去以生产仓储类 倾斜式液压式升降平台 为主的企业如宁波如意、友嘉、诺力、虎力、开普、梯佑等纷纷 涉足平衡重式 倾斜式液压升降平台 且产品已经形成系列。 与此同时，电动 倾斜式液压式升降平台 引领着 倾斜式液压式升降平台 行业发展方向，在“ 2007亚洲国际物 流技术与运输系统展览会”上可以看到多数企业展出产品都以电动的居多。林德公司一改以往展示其优越的静压技术的特色，转而演示其 斜式液压式升降平台 和前移式 倾斜式液压式升降平台 ；而永恒力和力至优展示的更是清一色电动产品 。 内外 倾斜式液压式升降平台 发展趋势 1)专用化和通用化 随着物流的多样性；搬运设备的品种越来越多且不断更新。物流活动的系统性、一致性，经济性、机动性，快速化，要求一些设备向专门化方向发展，又有一些设备向通用化、标准化方向发展。 2)自动化和智能化 将机 械技术和电子技术相结合，将先进的微电子技术、电力电子技术、光缆技术 、液压技术、模糊控制技术隐蔽功用到机械的驱动和控制系统，实现 升降平台 设备的自动化和智能化将是今后的发展方向。 3)“绿色化” “绿色”就是要达到环保要求，这涉及到两个方面：一是与牵引动力的发展以及制造、辅助材料等有关，二是与使用有关。对于牵引力的发展，一要提高牵引动力，二要有效利用能源，减少污染排放，使用清洁能源及新型动力。 课题研究内容 本设计课题主要研究内容包括 倾斜式液压式升降平台 的总体方案论证、液压系统的分析、总体受 力分析、各部件的强度校核、相关标准件的计算与选型、零部件设计、材料选择、配合间隙、成本校核、耐用性和安全性的检验。其研究目标是运用合理的机械设计方法，设计出一种能够实现仓储物料的有序摞放，减少仓库工作人员的工作强度，缩短物料输送周期，提高工作人员的工作效率， 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 3 2 倾斜式液压式升降平台 的总体设计 体方案的分析和确定 根据设计任务要求， 倾斜式液压式升降平台 的设计需要完成： 最大载重量 400降台最大升高高度在 700 毫米到 930 毫米之间，升降台的最大倾角为 30度，下降速度可控等方面的要求。 通过多方面考虑，对 倾斜式液压式升降平台 各部分的设计初拟定两种方案： 方案一 方案二 图 2案 方案一分析：因为本 倾斜式液压式升降平台 要有倾斜角度的要求，故可通过绞架之间构成平行四边形来达到这一要求，将载物台作为平行四边形的一边，通过绞架的旋转来改变平行四边形的形状，从而达到改变载物台倾角和 高度的目的。平行四边形 、 方案中的液压缸的行程只需变化很小载物台就可以升的比较的高，因此其工作效率比较高，并且该方案还可以降低升降台的最低高度，因此他能节省工作人员的体力，提高了工作人员的工作效率。 方案二分析：该方案和方案一采用了相同的改变角度的原理，不同之处在于液压缸的安装位置不同。在该方案中，液压缸安装在横梁 中间，通过液压缸的伸缩来改变固定点 之间的距离从而改变载物台的倾角和高度。在该方案中，液压缸的安装位置会增大载物台 的最低高度，因此会加大工作人员的工作强度。如果 点的话，液压缸的推力会明显增加，这样会该车的生产成本就会增加。 通过以上的方案分析，本 倾斜式液压升降平台 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 4 斜式液压式升降平台 的结构及运动原理 倾斜式液压式升降平台 由动力和主机两部分组成，动力部分主要由脚踏式液压泵和单作用液压缸组成， 主机由内外剪式铰架板、工作台面和底座等部分组成 (如图 2。 倾斜式液压式升降平台 的运动通过液压缸的伸缩来实现。柱塞 6与内铰架 5通过轴 定为一整体，缸体与外铰架 1通过轴 接在一 起，外铰架 1的右端铰接于工作台面 4上，其左端铰接与底座上；内绞架 5的右端与滚轮 8铰接在一起，滚轮可在底座 9的滑道中滚动，内、外铰架 1和 5可以绕其中心铰接点 压缸柱塞伸缩时，带内绞架 5转动，而使内、外铰架 1和 5绕铰接点 时滚轮在滑道中滚动，内、外铰架的夹角发生变化，从而实现工作台面的上升与下降 ,绞架 过内、外铰架的夹角发生变化从而改变平行四边形的形状从而实现载物台倾角的变化。 图 2斜式液压升降平 台 1外绞架 2短内绞架 3手推扶杆 4载物板 5内绞架 6柱塞 7脚踏式液压泵 8滚轮 9底座 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 5 3 倾斜式液压式升降平台设计 各部件受力分析 力分析 物台受力分析 载物台受力示意图如图 3图 3由 0X 得 0s 0Y 得 0c o s 由 00s s 其中 式中： 重物对载物台的压力 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 6 LF、 P重物对载物台的作用点与 载物台与水平面的夹角 由式（ （ 得 X 2co ss Y 2c 1(2co s 2Y 1(2 c o ss X 架受力分析 图 3由 0X 得 0c 由 0Y 得 0s 0南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 7 中 X H 中： 力 LH、 、 R液压缸推力作用线与杆 点与 支撑杆 压缸推力作用线与 水平面的夹角 由式（ （ （ （ 、 得 架受力分析 图 32 ( s i n c o s s i n c o s )s i X H A A （ （ + ）)s i n ()(2c o ss i nc o ss i n 技学院 学士学位论文 8 由 0X 得 0c o 0Y 得 0s 中： G 点的水平方向上的分力 向上的分力 T液压缸的推力 液压缸推力作用线与水平面的夹角 体受力分析 总体受力分析如图 3图 3斜式液压升降平台 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 9 由图可得方程 由 0X 得 0 X 0Y 得 0 中 X 中： 点的水平方向上的分力 A 点的垂直方向上的分力 G 货物的重力 F 摩擦阻力系数 参考文献 13比例分配公式可得 )2c o )c o s)2c o (222)2c o c o 2co )co s)2co (222式 (、 (、 ( (入式（ 得 22222( 2 ( 1 c o s 2 ) c o s ) c o s ( 2 ( 1 c o s 2 ) c o s ) s i ns i n c o s c o s i n c o s )22 2 ( 1 c o s 2 ) 2 ( 1 c o s 2 )s i L G （ （ + ）昌航空大学 科技学院 学士学位论文 10 4 角度关系和液压缸尺寸计算 和 的关系 从图 3( ) s i nt a n( ) c o L r 是 ： c o s)( s a rc t a n 中： r 液压缸推力作用线和绞架 交点 之间的距离 液压缸尺寸计算 从图 3铰接点 22( ) 2 ( ) c o s 2S r L R L R r 压缸两铰接点之间的最大距离和最小距离分别为 22m a a xm i i nc o s)(2)(c o s)(2)(液压缸的有效行程为 s，为了使液压缸两铰接点之间的距离为最小值时，柱塞不抵到液压缸缸底，并考虑液压缸结构尺寸 2(图 3)，一般 应取 2+ S 样，为了使液压缸两铰接点之间的距离为最大值时，柱塞不会脱离液压缸中的导向套，一般应取 2+2 S 中的 2根据液压缸的具体结构决定，如图所示 图 4压缸安装尺寸 图 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 11 5 结构设计 结构设计 物板设计 翻转工作台是主要与载荷接触的台面，因此要求有足够的刚度和强度，考虑到轻便，翻转工作台采用焊接而成的骨架和钢板焊 接而成，参考文献 5尺寸为：2200700图图 5示。 图 5物台结构 图 绞架设计 内绞架是与上平台和底座连接，两端都是通过轴与上平台和底座连接。结合上平台的设计及底座的结构并考虑到配合，参考文献 5设计此剪叉外臂结构如图图5 图 5内绞架结构 图 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 12 绞架设计 外绞架是与短内绞架和底座连接，滑动端是与滚动轴连接的。结合上平台的设计及滚轮的结构并考虑到配合，参考文献 13设计此剪叉外臂结构如图图 5 图 5绞架结构 图 内绞架设计 短内绞架是和上平台以及外绞架连接，考虑到短内绞架和内绞架、外绞架以及载物台组成平行四边形，参考文献 5将短内绞架结构（对称部分未画出）设计成如图图 5 图 5短内绞架结构 图 轨设计 因为外绞架滑动端采用的是滚轮的形式，所以在此只需提供滚轮滚动的轨道即可。综合考虑并结合钢的型材，参考文献 5设计结构如图图 5南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 13 图 5导轨结构 图 座设计 底 座的是整个升降台的重要部分，与其装配的机构有导轨、脚轮和液压泵。综合考虑，参考文献 5设计的底座结构如图图 5 5座结构 图 座与导轨的连接设计 参考文献市场上的 倾斜式液压式升降平台 的结构，将底座和导轨的组合设计成如图图 5南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 14 图 5轨与底座连接方式 图 套的结构设计 设计轴套的结构如图 5 5套结构 图 轮的结构设计 滚轮的结构如图 5 5轮导轨连接结构 图 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 15 6 参数设计 降台主要零部件材料的选择 座与上平台材料的选择 底座主要用于支撑作用，参考文献 5，选用热扎不等边角钢，型号为 ，基本尺寸为 B b d=200 100 10 平台固定梁的材料选择 上平台悬臂主要用于支撑液压缸固定横梁的，参考文献 5，选择型号为 10 的热扎普通槽钢，基本尺寸为 h b=8060 滚道的材料选择 根据滚道的工作情况，并且考 虑到滚轮的直径，参考文献 5，选择热扎普通槽钢，型号为 8，基本尺寸为 4380 转工作台材料的选择 工作台的，对于翻转工作台骨架，参考文献 5，基本尺寸为 L B=2200 700，翻转平台面则用热扎普通钢板，公称厚度为 架长度的确定 因为液压升降台台面的尺寸为 2200700最低位置时，剪叉臂与平台的夹角又非常小，所以剪叉臂的长度原则上不大于 2200 为好。参考文献 1， l =（ L ,取 l =540 道长度的确定 轨道是既起支撑作用又起连接固定底座的作用，所以设计轨道长度为 1150 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 16 7 计算与分析 架各受力点的计算 倾斜式液压式升降平 台 的载物台尺寸为 L B=2200 700因此内外绞架的长度取为 1，倾斜式液压式升降平台 的载重量 N ，货物重心作用点与铰接点 00 ，由于要考虑倾斜式液压式升降平台 自身的重量，如果对各个杆件分开考虑重量这将给计算带来不便，将各个杆件的重量集中到来计算可简化计算 N 4 8 0 上升的过程中各个受力点的受力是瞬时变化的，且与 有关，因此它的计算工作量大，计算时借助于 立计算模板，在不同角度不同载荷下迭代求出各力。 分别取 301 之间的整数得 见图 7 7x 变化趋势 图 同理可得 示 图 7 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 17 图图 7示 图 7 图图 7图 7 通过 板计算发现 的变化而变化 8 压缸推力计算 由液压缸推力公式可知，液压缸的推力与多个因素有关，但是通过前面的计算可以知道 与 之间有联系，通过它们之间的联系在 板作出它们的关系曲线如图图 7示 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 18 图 7与的关系 图 为了能得到最佳的推力，对 r、 组数据代入液压缸推力公式 (， r、 7-1 r、 将三组数据分别代入 板中得到对应的三组液压缸推力数据作图如图图 7r 1005020 10050昌航空大学 科技学院 学士学位论文 19 图 7压缸推力变化趋势 图 压缸尺寸计算与分析 由式（ 知 r、 据见表 7 7压缸瞬时尺寸 42 45 51 15 3 76 85 69 40 47 72 91 19 325 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 92 06 17 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 20 从上表可以看出可以选第一组数据作为液压缸瞬时尺寸，但是第一组对应的液压缸推力较大，第三组对应的液压缸推力较小但增大了液压缸的行程，且给液压缸的选择带来了不便，第二组对应的液压缸推力较合适，选液压缸也较方便，因此选第二组数据最为液压缸瞬时尺寸比较合适 。 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 21 8 液压系统的分析 载分析 液压升降台的工作过程循环是：当升降台在最低位置时，加上载荷，升降台升起，当到达最大高度时，升降台停止上升，液压系统进入保压阶段；在升降台上升的过程中，升降台的倾角不断地发生变化；升降台开始下降，下降到最低点停止运动，至此升降台一个工作循环结束。在升降台的整个工作循环过程中，在最低位置时液压缸推力最大。随着上平台高度的增加，液压缸的推力将逐渐减小。 压系统方案设计 计要求 根据任务要求，倾斜式液压式升降平台 的 动力单元 采用脚踏式液压泵，执行单元采用单作用液压缸，其中脚踏式液压泵自带油箱和卸荷阀，其内部已有一部分液压回路，只需用油管将其出油口连接至液压缸的进油口即可组成一个完整的液压回路。其液压系统原理图如图 8示 图 8 1 工作原理图 其中 1、 2、 3、 4、 5、 7、 8都集中在液压泵中 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 22 9 液压缸、脚轮的选型 压缸的选型 参考文献 2，将倾斜式液压式升降平台 平台最小倾角定位为 8 ，此时液压缸所受的力是 。参考文献 11 选择缸径为 的液压缸，根据表711选择液压缸的行程 S=100 轮的选型 根据设计要求，本手动液压 倾斜式液压升降平台 00括倾斜式液压升降平台 轮最少负重 125因为本 倾斜式液压升降平台 市等场所，因此对 噪音有要求， 为此本对高车的脚轮选择材料为聚氨酯的脚轮，其中两个为万向轮 ,万向轮刹车方式为作用点是在轮面上，另外两个为定向轮，见图 9示。 本 倾斜式液压升降平台 其轮径为 150宽为50装高度为 190个轮的载重为 300向轮的旋转半径为 127板尺寸为 114 102装孔距为 92 76径 d=个万向轮带有刹车装置，具体见装配图。 图 9 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 23 10 液压系统的参数计算与元件选择 数计算与元件的选择 压缸流量的计算 在 已经选定缸径 80 的液压缸， 1, 3 m a xm i n ， 下面计算液压缸的流量。参考文献 11由液压缸的作用时间Q 得t 中： A 液压缸作用面积 2m S 液压缸的行程 m t 液压缸作用时间 s V 液压缸的体积 3m 不带活塞杆的一侧， 2)2/63(A 代入（ 据得 692 压泵的选择 压泵流量的计算 依照升降台的工作情况分析可知，整个液压系统所需要的最大流量发生在升降台的上升过程，设液压泵的流量为 系统所需要的总流量为0Q，则0，取泄露系数为 液压的流量 m i n/3 6 00 2 2 7 36 压泵压力的计算 设p 为整个系统油路的泄露及管道压力损失，取 ，依升降台的工作情况，最高压力发生在最低处，即启动时。液压缸的推力为 ，则液压系统的压力 P 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 24 M P 所以 M P 。 压泵的选择 液压缸达到最高点时液压缸的进油量为： 式中： D 液压缸直径（单位：分米） H 液压缸行程（单位：分米） 此时油管中的储油量为： 式中： d 油管直径（单位：分米） l 油管长度（单位：分米） 则，当 倾斜式液压式升降平台 达到最高处时，油箱所要提供的最大油量为： 因为液压缸承受的压力为 以脚踏液压泵最小要提供 力，根据以上要求选择 基本尺寸为 L b h=620 200 165输出压力位 700油量为 1升，重 量为 管的选择 液压和气压传动及润滑系统的管道中常用的管子有钢管、铜管、胶管、尼龙管和塑料管等。根据本液压系统的要求及从实际工作情况考虑，选择胶管作为该系统的管道。管子内径的计算，参考文献 11， 130 式中： Q 液体流量 3 V 流速 推荐流速：对于压油管 63 ，这里取 ， 数据带入（ ： ， 参考文献 11，压油管选择 12 的软管子 。 21 22 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 25 11 应力 计算及强度校核 H 绞架应力计算 由于 只在两端受力，因此可把 在货物上升或下降的过程中 压应力为 A H s 中的 H 的截面积，且 246 108106015 H 根据 s o s 的变化趋势，其变化趋势如图 11 图 11 s s 变化趋势 图 参考文献 8，所以 倾斜式液压式升降平台 的最小倾角为 8 ，由图可知当8 时 此时 Y 1 3s s 因此： M p 1 3 4 60安全。 H 绞架压杆稳定校核 235做材料 ，参考文献 7得 E=206001001 40 1 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 26 50002 60151222 以 ， 321560*151260*15 2i 是， 15 3254 0 1 所以可以用欧拉公式进行强度校核 式中： E 材料弹性模量 p 材料的比例极限 柔度 长度因素 i 截面惯性半径 用欧拉公式进行强度校核得 M p 2 3 2 0 222 1 6 1 0 010601510129 66 据 板计算得知 F 最大 发生在 8 时，此时 F=入上式( n=远大于 2，故 架安全。 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 27 绞架 力计算 内绞架 的弯矩剪力图如图图 11示， 图 11绞架 矩剪力 图 由图可知内绞架 最大弯矩发生在 E 点，由于 D 处开有空所以也要校核下面对这两点的弯矩进行计算。 E 点处截面弯矩： co ss L 据 板得知 1示 图 11弯矩 由图可知 8 时，此时 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 28 D 点处截面弯矩 c o s)(s 理根据 板计算得知 8 时，此时 绞架 度校核 根据叉杆强度校核剪叉式升降台国家标准（ 320,使用塑性材料按材 料的最低屈服极限校核。安全系数取 2n 。 中： 实际应力 材料许用应力 s 材料屈服极限 内绞架采用 材料，参考文献 5得 25各点截面上的弯曲应力可以用下式计算 式中： M 各点截面处的弯矩 y 截面上欲求应力点至中性轴的距离 I 截面对中性轴的惯性矩 E、 D 两点的截面图如图图 11示 图 11E、 D 两点截面 图 因为含有孔，所以截面积将变小 246 10610)30157015( 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 29 对中性轴的惯性矩为： 72 故安全。 故安全。 内绞架 各段 的拉应力计算如下： 的拉应力： A s s 中： A 所求截面处的截面积 根据 板计算知 0s o s 的拉应力： s o o ss 据 板计算知当 30 时 s o o ss T 最大，此时 12s o o ss 因此， M i nc i 故安全。 M p aM p D m a xm a x M p aM p m a xm a x 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 30 绞架 应力计算 外绞架 剪力弯矩图如图图 11示 图 11绞架 剪力弯矩 图 由图可知外绞架 最大弯矩发生在 E 点，因为 C 点开有空，且比 E的孔径要大， E 点的截面和图 11样， C 点的截面孔径 0 其余和 E 点的一样，下面对这两点的弯矩进行计算。 C 点处截面弯矩： co ss R 据 板计算知当 8 时 时 103E点处截面弯矩： co ss 据 板计算知当 8 时 大，此时 内绞架 杆各段的拉应力计算如下： EC 段的拉应 力： A s o s 据 板计算知当 8 时 s o s 最大，此时南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 31 X 8 0s s 所以： 故安全。 绞架 强度校核 参考文献叉杆强度校核剪叉式升降台国家标准（ 320,使用塑性材料按材料的最低屈服极限校核。安全系数取 2n 。 n s 点截面上的弯曲应力可以用下式计算 EH 的截面和 点的截面一样只是轴孔为 402 因此： 故安全。 同理可得： M p E m a x 故安全。 M p aM p c m a xm a x M p aM p E 8 0s i nc o s 4 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 32 轴强度校核 光轴 采用 45 号钢做材料，查表得 53， 69，液压缸与光轴的连接如图图 9示 图 9压缸与绞架连接 图 根据 板计算知当 8 时，光轴受到的弯矩最大， 此时： 光轴的直径 0 ， 所以： 742 M p aM p aI m a xm a x 故安全。 光轴 在载物平台的上升过程中受剪切力，因此对它要进行抗剪校核，根据8 时， 与绞架接触之处受的剪力最大， 此时 ： 轴的直径为 40 ， 则其横截面积为： C 昌航空大学 科技学院 学士学位论文 33 26622 101256104044 又因为轴 受单剪， 所以： M P 5 6 2 7 4 6 销轴的材料为 45钢，经表面热处理 ，参考文献 3， 45号钢的许用应力 =100 M 所以满足要求。 度校核 轴 在载物平台的上升过程中受剪切力，因此对它要进行抗剪校核，根据8 时， 与绞架接触 之处受的剪力最大， 此时 222 轴的直径为 30 ， 则其横截面积为： 26622 又因为轴 受单剪， 所以： M P 6 9 6 6 销轴的材料 为低碳钢 表面热处理 ，参考文献 3， 许用应力 =60 M ，所以满足要求。 因为轴 在载物台上升过程中的受力比轴 、轴 、轴 的受力都要大，而它们的横截面积和材料都和轴 相同，因此它们也是安全的。 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 34 12 倾斜式液压式升降平台 重量核算 在毕业设计任务书中要求 本倾斜式液压式升降平台 的总重量不大于 130此要对对高车的重量进行核算，参考文献 4和装配图，现将 倾斜式液压升降平台 2 。 表 12量登记表 序号 名 称 数 量 重 量 单 件 总 计 1 万向脚轮 2 1 2 2 螺栓 26 弹簧垫片 16 螺母 26 脚踏式液压泵 1 液压缸 1 4 4 7 油管 1 定向脚轮 2 1 2 9 液压缸 1 5 5 10 开口销 10 1 防护套 1 2 紧定螺钉 4 3 滚珠轴承 2 4 导轮套 2 5 手推扶杆 1 6 卸荷杆 1 7 载物平台 1 10 10 18 支撑梁 2 1 19 短内绞架 2 2 4 20 外绞架 2 21 铰接轴 1 3 3 22 挡板 1 3 3 23 内绞架 2 5 10 24 承重轴 1 5 光轴 1 6 底座 2 7 14 27 卸荷杆支撑架 1 8 导轨 2 5 29 导轮挡块 4 0 柱塞固定轴套 1 2 2 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 35 31 外绞架固定轴 1 2 内绞架固定轴 2 33 液压泵固定架 1 4 轴端挡板 2 计算得液压 倾斜式液压升降平台 w=130满足设计要求。 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 36 13 成本核算 本概念 成本是企业为生产 产品、提供劳务而发生的各种经济资源的耗费。生产经意过程同时也是资产的耗费过程。例如，为生产产品需要耗费材料、磨损固定资产、用现金向职工支付工资等职工薪酬。 材料、固定资产和现金都是企业的固
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