毕业论文终稿-剪式汽车举升机设计 双剪叉式升降台（送全套CAD图纸 资料打包）

买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑摘要汽车举升机是指汽车维修行业用于汽车举升的汽保设备。举升机在汽车维修养护中发挥着至关重要的作用，无论整车大修，还是小修保养，都离不开它，其产品性质、质量好坏直接影响维修人员的人身安全。本次本是对剪式汽车举升机进行设计，首先确定了该剪式汽车举升机结构的结构；接着调查汽车尺寸建立汽车模型以确定举升机的整体结构尺寸；其次建立了举升机构的力学模型并对举升机构不同位置状态进行了受力分析及校核杆件、销轴、螺栓的强度是否满足要求；然后对该剪式汽车举升机的液压系统及电气控制系统进行了设计；最后采用AUTOCAD软件绘制了该剪式汽车举升机的装配图及主要零部件图。本次设计中所采用的研究思路与方法对今后各类剪式举升机的设计及改进均有较好的指导意义。关键字汽车；举升机；剪式；液压ABSTRACTCARLIFTREFERSQIBAOSHEBEIAUTOMOTIVEREPAIRINDUSTRYFORLIFTINGTHECARLIFTPLAYINTHEAUTOMOTIVEREPAIRANDMAINTENANCEINACRUCIALROLE,REGARDLESSOFVEHICLEOVERHAULORMINORREPAIRSANDMAINTENANCE,AREINSEPARABLEFROMIT,THENATUREOFTHEIRPRODUCTS,QUALITYDIRECTLYAFFECTSTHESAFETYOFMAINTENANCEPERSONNELTHECARTHISISASCISSORLIFTDESIGN,FIRSTDETERMINETHESTRUCTUREOFTHECARSCISSORLIFTSTRUCTURETHENTHESIZEOFTHEESTABLISHMENTSURVEYAUTOMOBILECARMODELTODETERMINETHESIZEOFTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHELIFTSECONDLYTOESTABLISHALIFTMECHANICALMODELOFSTATEAGENCIESANDDIFFERENTPOSITIONSWERELIFTINGMECHANISMSTRESSANALYSISANDCHECKINGROD,PIN,BOLTSTRENGTHMEETSTHEREQUIREMENTSTHENTHEHYDRAULICSYSTEMANDELECTRICALCONTROLSYSTEMSWERESCISSORCARLIFTDESIGNFINALLY,AUTOCADSOFTWARETODRAWTHESCISSORCARLIFTASSEMBLYDRAWINGANDMAINPARTSDIAGRAMRESEARCHIDEASANDMETHODSUSEDINTHISDESIGNFORTHEFUTUREDESIGNOFVARIOUSTYPESOFSCISSORLIFTSANDIMPROVEMENTSHAVEBETTERGUIDANCEKEYWORDSCARLIFTSCISSORSHYDRAULIC买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑目录摘要IABSTRACTI第一章绪论111选题背景、研究目的及意义112国内外研究现状1121举升机的发展历史1122国内外研究状况1第二章结构及尺寸设计321举升机结构确定322确定各结构尺寸4221建立轿车模型4222主要结构尺寸确定423初定电机功率624平台与叉杆的设计计算7241确定平台的结构材料及尺寸7242确定叉杆的结构材料及尺寸8243横轴的选取11第三章受力分析与校核1331力学模型13311力学模型建立与分析13312关键参数研究与确定1532力学分析与校核16321最低状态时各臂受力情况16322最高位置时各臂受力情况18323主要受力杆件强度校核计算19324连接螺栓的校核24第四章液压、电气系统的设计与选择2841液压系统设计与选择28411液压系统设计要求28412液压系统的设计2842液压缸的计算与选型29421液压缸的安装位置29422液压缸推力及行程的确定30423液压缸的选型30买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑43液压泵的计算与选型30431液压泵工作压力的计算31432液压泵功率的计算31433油泵流量的计算32434油泵的选型3244电气系统设计32441电气系统控制设计33442电动机的选择与验算34总结36参考文献37致谢38买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑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。11选题背景、研究目的及意义近年来，我国汽车业蓬勃发展,尤其是轿车行业，多年来轿车进入普通家庭的梦想已经成为现实，汽车维修行业也随之得到大力发展，汽车举升机是现代汽车维修作业中必不可少的设备，无论整车大修，还是小修保养，都离不开它。在规模各异的维修养护企业中，无论是维修多种车型的综合类修理厂，还是经营范围单一的街边店（如轮胎店），几乎都配备有举升机。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。举升机的重要性和普及性，决定了它是一种备受专业人士和经营管理者重视的设备。举升机一般有柱式、剪式的，其驱动方式有链条传动，液压传动，气压传动等。目前，使用的汽车剪切式举升机可能发生汽车坠落的原因较多，有安装基础不牢、自锁装置失效、举升臂变形、两侧举升臂上升速度不等、液压油路爆裂、汽车拖垫打滑等，经过对失效的剪切式举升机进行检测分析发现,这些事故的主要原因往往是设计上存在着缺陷，如果做工不好或者设计不好就容易导致台面不平、导致单边升降等危险发生，因此，进一步提高剪切式举升机产品的性能与可靠性，是国内举升机任重道远且亟需改进的地方。12国内外研究现状121举升机的发展历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。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。其中剪式举升机使用方便，占地空间较小，受到很多实力雄厚的特约维修站的欢迎，这也是未来举升机的发展方向。在市场上可以看到的型式各异、尺寸不同的举升机中，有一些特别适合于从事特殊类型的维修作业，也有少数的举升机适合进行一些其它的维修作业。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑122国内外研究状况目前，发达国家（如美国）生产的汽车举升机质量较好、性能较稳定、设备操作简单，在经销商中口碑良好。我国的汽车举升机是20世纪90年代依据国外的产品技术生产的，国内最早研究剪式举升机的是上海宝得宝，1999年开始，宝得宝机型比较笨重，主要的质量问题集中在油管易爆和平台不同步，2000年后质量有了改进。但由于不是批量，所以价格偏高。到现在举升机市场已经拥有近百个中外品牌，产品系列成百上千。然而国内汽车举升机虽然也相对定型，但很多产品性能还不够稳定，故障多，可靠性差，外观不够美观，在产品设计、技术开发等方面都还有很多地方有待改进。剪切式举升机是一个使用较广的举升机，在最近几年所有新销售的举升机中，至少二分之一都是这种类型的。这种设计之所以很流行，有几方面的原因的一就是这种举升机安装起来很快，不需要大范围的开挖，也不需要对维修厂的整体布局进行一些永久性的变动。二是功能的多样性，它适用于大多数轿车的维修和保养。三是剪式举升机使用方便，占地空间较小。四是经济实惠，剪式举升机较为精密。无论是维修多种车型的综合类修理厂，还是经营范围单一的街边店（如轮胎店）都适用。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑第二章结构及尺寸设计21举升机结构确定此次课题设计的内容为剪切式汽车举升机，剪切式举升机的发展较迅速，种类也很齐全。按照剪切的大小分为大剪式举升机（又叫子母式），还有小剪（单剪）举升机；按照驱动形式又可分为机械式、液压式、气液驱动式；按照安装形式又可以分为藏地安装，地面安装。因为此次设计所要举升的重量为2T以下的轿车，所以采用小剪式液压驱动举升机就完全可以。为了适合大小维修厂，对地基没有过多要求，地面安装即可。整体结构形式如图21所示。图21剪切式举升机整体结构形式剪切式液压平板举升机由机架、液压系统、电气三部分组成。设置限位装置、升程自锁保护装置等以保证举升机安全使用，保障维修工人的生命安全。剪切式举升机有两组完全相同的举升机构，分别放于左右两侧车轮之间，因两侧结构完全相同，可以左右互换。举升机由电气系统控制，由液压系统输出液压油作为动力驱动活塞杆伸缩，带动两侧举升臂同时上升、下降、锁止2。举升机一侧上下端为固定铰支座，举升臂由销连接固定在铰支座上。另一侧上下端为滑轮滑动，举升臂通过轴与滑轮连接。举升机在工作过程中，以固定铰支座一侧买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑为支点，滑轮向内或向外滑动，使举升机上升下降，当达到适当的举升位置时，利用液压缸上的机械锁锁止。剪切式举升机使用方便，结构简单，占地面积小，适用于大多数轿车、汽车的检测、维修及保养，安全可靠3。22确定各结构尺寸221建立轿车模型为使举升机使用范围广，本设计首先建立了一个轿车模型1。根据表21所列车身参数信息。表21参数信息根据丰田和大众轿车的车身信息确定一个使用较广的车模它的车身参数有车身长47M，宽175M，高15M，轴距21M，前后轮距平均为15M，车自重15T，该轿车模型集丰田轿车外型，奥迪外型，大众车系于一体，具有较广的代表性。222主要结构尺寸确定（1）剪切式举升机已知的主要技术参数如表22所示表22主要技术参数技术数据数值单位举升重量3T车身信息车型帕杰罗30GLS手动大众劲取车身长/宽/高（MM）4830/1895/18854200/1650/1465前轮距15751460后轮距15601460轴距27752460前轮规格215/60R16195/55R15后轮规格215/60R16195/55R15买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑举升高度3502000MM提升时间60S要求举升机的提升速度是经1MIN时间内举升机能升高到1M，实际升高165M，并且举升机在各高度工作时，都能自锁。设计过程中参考了广力牌GL30/A小剪式举升机，上海繁宝剪式举升机，JUMBOLIFTNT剪式举升平台的外形及运动形式。（2）举升机各部分尺寸（A）支撑平台尺寸因剪切式举升机放于两轮胎之间的下部，所以举升机在使用过程中要保证举升机不能与轮胎发生干涉2。根据轿车轴距为26M，轿车轮胎直径一般不超过700MM，为避免干涉，举升机平台两端与轮胎边缘要有一定距离，取平台边距轮胎边缘之间距离为150MM，则平台外型长。平台宽一般为LA260351026M500MM600MM左右，我们取平台宽为BP550MM。举升时，重量作用在整个平台上，力并不集中，所以平台不宜过厚，增加举升机重量，取外型高为70MM，实厚为15MM，只在四周加工凸台边缘，平台尺寸如图22所示。图22平台尺寸（B）举升臂尺寸因平台长LA1600MM，固定铰支座和滑动滚轮分别放于平台下，降低到最低点时举升臂不能超出平台边缘，与汽车相干涉，所以固定铰支座和滑动滚轮要与平台有一定的距离，取支座距平台边缘的距离为150MM。则固定铰支座与滑动滚轮之间距离。LB16052130M举升机压缩到最低位置时，举升机高为350MM,底座到平台面的距离。如图23所示底座厚为15MM，滚轮直径D50MM，滚轮处轴径DZ24MM，为了避免滚轮直接磨损底座，设计时，加工滚轮滑道，滑道厚为10MM，滑道宽35MM，滑道长为750MM。上下两滚轮之间的距离为根据勾股定理求举升臂HD3501250M长L,求得L1306MM，举升臂宽110MM，厚为20MM。2250B买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑图23举升机压缩到最低点时的状态（3）举升机升高到1M时尺寸变化举升机向上举升时，滑轮向内侧滚动，液压系统向上伸缩，固定铰支座和滑动铰支座之间距离缩短，平台与底座之间距离越来越大。举升机升高到1M时，举升机上下两滑轮之间的距离为，因举升臂长L1306MM，固定铰HG201532190M接处与滑轮之间的距离为LB,由勾股定理得，则LB89615MM，滑220LB动轮滑动距离LX13008961540375MM。举升机升高到1M时，结构状态如图24所示。图24升高到1M时举升机主视图和左视图因我们的举升臂宽为110MM，所以连接处螺栓轴径适当取DS30MM，滑动滚轮处轴径取DZ24MM，滑轮总宽为30MM，与滑道实际接触尺寸为25MM，另外5MM为阶梯凸台,直接与举升臂接触，减小摩擦。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑23初定电机功率剪切式举升机举升重量2T，举升机自身及其附件的重量再加上一部分的余量为08T，所以取W38T。初定电机功率，不考虑工作过程损失。举升平台上方放有汽车时，设计上升速度为VW（22）TSS20003501650MM由公式（22）得VW00275M/S165M/MIN1650载车板上升功率PW（23）FWVFWMG（24）其中M46KG，G10N/KG由公式（24）FW381038KNVW取165M/MIN由公式（23）得PW104（KW）取3816501WPK整理前面计算的数据如表24。表24剪切式举升机主要技术参数举升重量2000KG举升高度3502000MM实际上升高度1650MM总宽2000MM总长2060MM平台长/宽1600/550MM举升臂长1306MM平台间宽900MM上升时间50S下降时间40S电机功率11KW电源220V/380V/50HZ额定油压18MPA整机重量800KG滑轮移动距离89615MM买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑24平台与叉杆的设计计算241确定平台的结构材料及尺寸平台位于升降台的最上部，是支撑件的组成部分。汽车能够在升降台上平稳的停放就是平台起了关键的作用。在进行维修作业之前首先得驶上平台。需要说明的是平台并不是一个简单的钢板，而是在下面有滑道，因为升降台叉杆臂上有滑轮，滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动，使升降台完成举升和回落动作。下底板也如此，如下图41。图41下底板结构简图根据上面汽车尺寸参数，确定平台的长度为2600MM，宽度450MM，材料采用热轧钢板。其形状见图纸。需要说明的是平台并不是一个简单的钢板，而是在下面有滑道，因为升降台叉杆臂上有滑轮，滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动，使升降台完成举升和回落动作。叉杆是升降台最主要的举升部件，是主要的受力机构。对其设计的成功与否关系到整个设计工作的成败，选材45号钢，热轧钢板。叉杆的外形图如图42所示。图42叉杆的外形图242确定叉杆的结构材料及尺寸对支撑叉杆进行受力分析首先定义每根杆的名称编号，如图43图43支撑叉杆受力分析图买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑对于杆3、杆4的活动铰联接在水平方向上除了摩擦力没有其它外力，所以可以忽略不计，现在只考虑其竖直方向上的受力就可以了。经过分析杆3的受力情况如图计算其最大弯矩及轴向力经力学分析，当升降台处于最低位置，时，所受弯矩最大，如图。5225678MAXWLCOSCOSMLNM当升降台处于最高位置，时，轴向力最大，如图30，（正值为拉力，负值为压力）。1254DBWNSINN125BAN杆4受力情况同杆3。下面再分析一下杆1,对杆1作受力分析，如图买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑对D点做力矩分析，可得423AXPWLLFLSINLCOSCSINAXF1101N。计算弯矩，由上图可转化成下图来分析根据以上条件画弯矩图，如下图44杆1弯矩图由此图可知，杆1的最大弯矩在C点。经计算当时，有最大值，即拥有5CR买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑最大弯矩，同样此时也拥有最大的轴向力。首先将，W9800N，P116W（P与5W的关系值根据上述的公式求得）代入以上各式，求得2COSSINILPWA的值如下图则。215236MAXABMRLNM计算轴向力，同样将杆1的受力分析图再转化为轴向力图分析，如图经分析计算，CD段受到的轴向压缩力最大，。由于刚刚计算出的杆5492CDTN3与杆4的最大弯矩和最大轴向力都小于杆1的值，故不对杆3杆4计算工作应力。计算杆1该状态下的工作应力，设叉杆横截面积ABH,如图则该状态下的工作应力为MAX22651649,CSNHMBHABN其中，叉杆实际工作应力,材料许用应力，材料的极限应力，对于45号钢，为340MPASN安全系数,一般为大于1的值，这里取N2。根据经验初选H01M。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑由此式可以看出弯矩对工作应力的影响较轴向力要显著的多，所以在计算时应以最大弯矩为主要计算对象。杆1所承受的最大工作应力。杆1的C截面拥有最大弯矩，即可以认为C截面拥有最大的工作应力。我们按照最大工作应力来选取合适的叉杆截面。将H01M代入上式最大工作应力。这里取，即叉杆的横365170213MPABMB25BM截面为10025。HB2M243横轴的选取选取套联在活塞杆端部的横轴，根据总体结构布局确定横轴长度需要220MM，由于是单耳环联接，其内径CD50，横轴的外径也应为50MM,但考虑到二者需要相对滑动，应使横轴的外径略小于50MM,这里取D48MM。单耳环的宽度值EW60MM。将叉杆要联接到横轴处的孔进行加长处理，使两者接触面积适当的增大以减小弯曲应力及及剪应力。因此可按下图分析横轴所受应力当时，P113680N，可求得。作用于横轴上的力P是5568402ABPRN均匀分布的，分布距离为60MM，故集度为，截面O上的61391/QM最大弯矩为，截面C和D上的剪力0308542AMRQNM（这里没有考虑剪力与弯矩的正负）。564AQN其弯曲应力为3254016MPAD剪应力22684P对于其它几个销轴，由于所受的应力都小于上述值，在不改变材料的基础上选择买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑直径各为35MM、40MM是完全可以的，这里就不一一校核了。第三章受力分析与校核31力学模型311力学模型建立与分析举升机之所以斜置，是因为举升机右侧为固定铰支座，左侧为滑动铰支座，平台上放有荷载，举升机上升过程中，荷载重心相对前移，在高空中容易前翻，对工作人员十分危险，斜置安装可以抵制荷载前翻的情况。安装情况如图31，图中F4与F6作用点分别对应平台和底座的固定铰支座位置,F3与F5作用点分别对应平台和底座买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑的滑动铰支座位置。图31力学方案示意图为分析方便,我们将平台钢结构和平台有效载荷之和简化为W1,剪切式举升机构自重载荷为W3,油缸自重载荷为WCY,根据分析,假设举升臂机构自重载荷为W3和油缸自重载荷为WCY忽略不计。如图所示,根据上一章所定举升臂两端销孔中心连线长度为L,L1306MM其与水平线夹角为定义D为液压缸下安装点与举升臂中心销孔距离平行于举升臂,F为上安装点与举升臂端销孔的距离,定义上下两铰接点高度为HG，定义滑动铰支座与固定铰支座之间的距离为LB，根据几何关系,液压缸轴线与水平线夹角与有以下函数关系（31）2TANTANLFDF由式31可知,液压缸轴线与水平线夹角是D、F、的函数,而当D、F这2个参数确定时,在举升机构升降过程中随变化。平台和剪切式举升机构建立其力学模型如图32所示。为平台简化模型5。图32平台简化模型假定W1作用于平台中心位置,则当平台起升,剪切机构变幅带动滑轮内移时,则W1、F3、F4和有如下关系15（B近似等于L/2）。（32）341FW买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑（33）3COS401FLWB图33剪切机构外载情况图32和图33为剪切举升机构力学模型图。剪叉举升机构外载状况如图33所示。为计算剪切式举升机构内每个支架铰接点的内力和油缸推力,以研究该机构各内力、油缸推力与角之间的关系,并找出其最恶劣工况,我们将该机构拆分为4个独立的隔离体,分别对应该机构从上到下的各段剪叉杆5,如图34所示。图34各剪杆受力分析图该图使用的符号说明如下KX为剪叉机构各铰接点内力,X1,2,38其中奇数为该铰接点Y方向受力,偶数为对应铰接点X方向受力FX为作用在剪切式举升臂机构上的外力,X3,4,5,6P为液压缸的推力。据此,在不考虑摩擦力的情况下,建立力学平衡方程如下面矩阵所示5买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑010001LCSCOSIN0002F1L100LCS00SIN11CO2ILSS0K1COS234S560K7COS8FPSF在上面的矩阵中,设。由于油缸的自重忽略不计,故设FCOS,NF3F4F5F6W1/4。以上矩阵给出了外载、剪切式举升机构几何参数与油缸推力及各剪切举升臂受力的相互关系,为剪切式举升机构的设计计算及关键参数的研究提供理论依据。通过编写的MATLAB程序矩阵解以上多元方程得以下结果（34）4COS2SINININLPFFL312关键参数研究与确定分析前述剪切式举升机构,发现PMAX和油缸轴线与支架梁之间的夹角有较大关系。给定载荷下,起升油缸夹角越小,则所需推力越大。由式34可知,起升油缸的最小夹角由D,F这2个关键的几何参数决定5。因此,上述4个关键参数可在一定范围内调整而不产生干涉。经对D,F这2个关键参数的研究,结合防止机构几何干涉，并且不发生死角现象及制造工艺方面的考虑,确定其值。D170M,F5计算液压缸的推力（1）升高到1M时液压缸的推力举升机升高到1M时，TAN由式（31）得2HGLB95046758O728O举升机的重心不变F3和F4之间的距离为896MM，由式（32）和（33）求得F3117509KN，则F4445KN。将F500MM、D250MM、FF3117509KN代入式（34）中，我们得4675O278O买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑到P136643KN。（2）最低点时液压缸的推力根据图（33）所示的举升机结构尺寸，可求出角度,TAN1253049再根据式（31），2TANTANLFDF解得506317TANT54916OO将549、1622、L1306MM、F500MM、D250MM代入到式（34）中，解得液压缸的最大推力为P32408KN。由前面分析可知，举升机在最低点时，此时液压缸的推力是整个举升过程中所需推力最大值，选择液压系统时根据推力最大值确定。32力学分析与校核本机主要性能参数为额定举升载荷2T；在载重2T情况下，由最低位置举升到最高位置需60S；电动机功率11KW；举升机在最低位置时的举升高度为350MM，最大举升高度为2000MM，工作行程为1650MM。321最低状态时各臂受力情况（1）与平台接触处的两铰接点的力学分析与计算由前一节分析可知，举升机在最低点时，举升机重量均匀的分布在平台上，平台钢结构和平台有效载荷之和WZ1所产生的重力直接作用在滑动铰支座和固定铰支座上。在最低点时，举升臂并不水平放置。存在一很小的角度。TAN1253049因很小，所以计算过程中我们可以将WZ1近似看成作用在平台中心位置，WZ1为举升重量与平台重量之和，即（G取10N/KG）133012/324WZTPGNKG因举升重量和平台质量之和由两侧举升机共同承受，所以代入式（32）和（33）中的W1只是WZ1的一半，W1162KN解得81FKN（2）计算各举升臂的受力买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑图35举升臂受力图图35为杆1的受力情况，F3作用处为滑动铰支座，根据受力分析图列力和力矩平衡方程。方程如下解得26053625110KFK1852406KK分析计算结果，我们可以看到，K1,K2,K6三个未知量都与K5有关，只要确定出K5，其他就都能解出。观察图31力学方案示意图，我们能够很快分析出，举升重量全部作用在平台上，在举升机起升瞬间，很小，则K5铰接孔处竖直方向分力很小，几乎为零，对杆件只起连接作用，我们将K5取0N。则。18246842KNKK图36举升臂2受力情况图36为举升臂2的受力图，液压缸的推力直接作用在连接两侧举升臂之间的轴上，间接作用在举升臂2上。K3,K4,F4X为未知量，P32408KN。列力和力矩平衡方程41SIN3COCOISICOS26510412530FKPKXFFKFX解得74213986KKNFX买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑通过计算结果，我们可以看出液压缸在瞬间举升时，水平方向的分力和固定铰支座处的水平方向分力都很大。所以举升机的刚度强度一定要满足要求，否则维修工人在作业时将很危险。图37举升臂3受力图举升臂3在实际工作过程中，对整个举升机受力情况没有太多影响，主要起连接件的作用。F5和F6支撑上面所有的重量式中的1284092185WZKN092KN为液压缸重量产生的重力（初步确定）。图中K7和K8为未知量。列方程如下解得56780FWZK5692784FKNK图38举升臂4的受力图举升臂4的力F6作用处是固定铰支座，所以有两个方向作用力。液压缸的固定端作用在连接举升臂的轴上。举升臂承受液压缸的重力，并不承受液压缸的推力。液压缸的推力有输入的液压油来平衡。在这个受力图中，只有F6X是未知的。解得139784260KKNFX670843FXKN322最高位置时各臂受力情况举升机升高到1M时，举升机向内滑动40375MM，两脚支座之间的距离为买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑89615MM。上下两滑轮之间的距离为1900MM。举升臂与水平方向夹角为4675O液压缸与水平方向夹角为，液压缸推力P136643KN。728O分析和计算方法同上。先求举升臂1的受力情况如图35，由式（32）和（33）解得，3175FKN45F解得2604867395148KK23051667KK因举升到1M时，举升臂与水平方向夹角为，所以竖直方向力和水平方45O向力应近似相等。取。则6KKN169253KKN举升臂2的受力情况如图36所示，41SIN3COCOISICOS247518495086FPKXFFKFX解得309548126KNKFX举升臂3的受力情况如图37，解得57680WZKF7325KN8539KN举升臂的受力情况如图38，解得4395860KNFX6285X323主要受力杆件强度校核计算（1）位于上端的滑轮轴的强度校核滑轮轴通过滑轮与平台接触，作用在滑动端的力F3均匀作用在两个滑动轮上。滑动的两轮之间距离为405MM。滑动轮外侧与举升臂接触。举升机最低点时，对于滑轮轴而言，与举升臂接触处，相当于固定支点，即被约束。图39是滑轮轴的受力图、剪买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑力图、弯矩图。由图可知，滑轮轴只受竖直方向力，没有水平方向的力，所以滑轮轴不发生扭转变形。我们从剪力图和弯矩图中还可分析出，在长度为405MM的线段内横街面上的剪力FQ0，而弯矩M为一常数，这种只有弯矩的的情况，称为纯弯曲。所以长度为405MM的线段内只发生弯曲变形，而没有发生剪切变形。是弯曲理论中最简单的一种情况。由上面的计算可以知道，上滑轮轴在举升机升高到1M时，受力最大，所以我们只校核举升机升到1M时的滑轮轴强度即能说明轴的强度是3175FKN否合格。图39滑轮轴的剪力图与弯矩图对滑轮轴进行强度校核，轴的材料为45钢19，抗拉强度60BMPA弹性模量E为，一般取。轴的直径35SMPA1962GPA21EGD24MM。（1）轴的弯矩图如图39所示。由图可知，最大正弯矩M37587562FKNMN（2）轴的强度校核3316MAX8660024MMPABPAWD32式中M为横截面上的弯矩；W轴的抗弯截面系数。经校核可以看出，轴的截面强度足够。（2）位于下端的滑轮轴的强度校核最下端轴的校核和最上端轴的校核方法一样，下端滑轮轴最低点和最高点时受力情况一样。受力图、剪力图、弯矩图如图310所示。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑图310下滑轮轴的剪力图与弯矩下滑轮轴的材料也是45钢，抗拉强度。下滑轮轴受的力为60BMPAF5/2，轴的直径D24MM。92546KN（1）弯矩图如图310所示由图可知最大弯矩52718FNMG2下滑轮轴的强度校核3310465MAX9260MMPABPAWD32校核后可得出轴的强度足够。（3）对举升臂1和2进行强度校核举升臂1和2位于举升机的上半部分，液压缸的作用点直接作用在连接举升臂2的轴上，举升臂2和1又通过中间螺栓相连，所以2和1的受力情况比较恶劣。在校核时，只对这两个举升臂进行校核即可。1举升臂1的强度校核买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑图311举升臂1的剪力图与弯矩图因举升臂为板材，近似梁。所以分析过程中，我们按梁的强度校核方法来分析举升臂。由图311举升臂1的受力图可以看到，举升臂既有水平方向的力，又有竖直方向的力，并且两个方向的力在同一平面，属拉伸（压缩）与弯曲组合变形11。我们将力进行分解，沿举升臂轴线方向和垂直轴线方向。举升臂1的受力图、剪力图、弯矩图、轴力图如图311所示。由图所知，举升臂在中间截面组合变形最大11。举升臂的材料为Q275钢,抗拉强度,弹性模量E200220GPA，L为举升臂长L1306MM。举升臂4906BMPA在最低状态时（），校核过程如下549O举升臂的弯矩图如图311所示1举升臂最大负弯矩381CSCOS549632522FLNMG确定举升臂1中性轴的位置2截面形心距底边为0152YM因举升臂1结构可近似一方钢，所以通过截面中心的中心线Z即为中性轴截面对中性轴的惯钜3买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑3642012810IZM举升臂的最大弯曲应力为433626527180MPA最大轴向正应力5COSIN3SI84COS5981SIN54981SIN5492722NKFFKNOO截面积为，则正应力为210AMNFA70MPA校核举升臂的强度6两种变形产生的总应力AX1940652847490NABPA结果表明最大弯矩处截面强度足够。举升机升高到1M时的强度校核情况（）O3175COS6COS465326722FMNMG最大弯曲应力为36018MPA轴力为2COS1IN3SICOS475169SIN4751SIN4675122NKFFKNOO最大正应力为24056NMPAA总应力为MAX27089490FABMPA强度充分满足条件。（2）举升臂2的强度校核买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑图312举升臂2的弯矩图和剪力图、轴力图在剪切举升机构中，连接举升臂2的轴，要承受液压缸的推力，推力间接作用在举升臂2上。所以举升臂2的工作条件最为恶劣，要求最高。对举升臂2进行强度校核。考虑到制造工艺性，所以举升臂2的材料暂都选用Q275钢。观察图312举升臂2的受力情况，可以看出举升臂2也受水平和竖直方向，我们同样将水平方向的力与竖直方向的力进行分解。举升臂在最低点时的校核情况如下从图中可以看出中间铰接点的变形最为严重值最大弯矩1由弯矩图可看出举升臂2存在最大负弯矩和最大负弯矩情况4313977421SINCOS50SIN5COS59018722KMKNMG确定举升臂2中性轴的位置2截面形心距底边为01YM因举升臂2结构可近似一方钢，所以通过截面中心的中心线Z即为中性轴截面对中性轴的惯钜336014810IZM买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑举升臂的最大弯曲应力为43318705146582MPA轴向正应力5COSSINCOS3IN17952PPKKKN截面积为，则正应力为10AMNFA082MPA校核举升臂的强度两种变形产生的总应力MAX8594657449061NFMPAB最大截面处的强度虽符合Q275钢的强度要求,但从值可以看出，实际应用时很可能发生危险。举升臂升到1米时的校核情况最大负弯矩为4338910935SINCOS50SIN467COS46750249222KMKNMG最大弯曲应力341MPA轴向最大应力COSSIN4COS3IN41202PPKKKN则正应力为4120873MA强度满足条件。MAX69567610NFPABMPAA324连接螺栓的校核螺栓在举升机中起连接作用，主要承受剪切变形。校核时只考虑剪切变形就可以。以下是对图24中的1、3、4处的螺栓进行强度校核。螺栓材料为Q235A钢，许用剪切应力98MPA。（1）1处螺栓受的剪切力如图315所示买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑图3151处螺栓所受剪切力图（A）举升机在最低点时螺栓剪切力强度计算水平方向承受的应力为31284105962QKFMPAAD竖直方向承受的应力为3222704QK根据第三强度理论5389MPA1298MPA满足强度要求。（B）举升到1M时螺栓剪切力强度计算水平方向承受的应力为31221690184QKFPAAD竖直方向承受的应力为3222450QKM根据第三强度理论1287698PAA经计算满足强度要求。（2）3处螺栓受的剪切力如图316所示图3163处螺栓所受剪切力图（A）举升机在最低点时螺栓剪切力强度计算买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑水平方向承受的应力为312268410596QKFMPAAD竖直方向承受的应力为22504QKPA根据第三强度理论1259698M经计算满足强度要求（B）举升到1M时螺栓剪切力强度计算水平方向承受的应力为3122610454QKFPAAD竖直方向承受的应力为225381QKM根据第三强度理论12049PAA经计算满足强度要求。（3）5处螺栓受的剪切力如图317所示图3175处螺栓所受的剪切力图（A）举升机在最低点时螺栓剪切力强度计算水平方向承受的应力为31228410596QKFMPAAD竖直方向承受的应力为22764QKA根据第三强度理论12530798MP经计算满足强度要求买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑（B）举升到1M时螺栓剪切力强度计算水平方向承受的应力为31228591084QKFMPAAD竖直方向承受的应力为322270QK根据第三强度理论12598MPAA经计算满足强度要求。校核后的结果表明螺栓材料为Q235钢是符合要求的。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑第四章液压、电气系统的设计与选择41液压系统设计与选择411液压系统设计要求汽车举升机液压系统，除要求能在一定的范围内从汽车两侧将汽车同步举升和下降外，还要求其能使汽车在任意高度停止并保持不动。以便不同身高的工人，在维修不同位置时可以任意调整高度，最方便的进行维修。因此，液压系统必须具有定位保持功能。另外，因汽车的重量较大，一但液压系统出现故障，举升机举升臂在汽车重力的作用下会迅速下滑，可能会对车下维修工人的生命安全造成威胁，举升机上面的汽车也有被摔坏的危险。所以，为了防止这样的情况发生，举升机必须具有机械锁装置。机械锁由分别安装在举升油缸外侧和活塞杆顶部与举升臂相联的销轴上的两根锯齿形齿条组成。安装在油缸外侧的齿条固定不动，而安装在销轴上的齿条则随活塞杆上下移动，并且能绕销轴做一定角度的摆动，已实现两根齿条的分离和啮合。当举升臂处于定位状态或液压系统出现障碍、油压低于一定数值时，动齿条就会在自身重力和弹簧力的作用下与静齿条啮合，机械锁锁死，使举升臂不会下滑，这样就确保维修工人和汽车不会出现危险。412液压系统的设计在设计过程中，要保证汽车被水平举起而不发生侧偏，两侧举升机上升过程中必须始终保持同一高度，活塞的运行速度必须时刻保持相等。举升机液压回路必须同步。举升机的液压回路16如图41所示，主要有两部分组成机械锁回路、升降回路。1左机械锁液压缸2右机械锁液压缸3两位三通电磁阀4滤油器5液压泵6溢流阀买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑7三位四通电磁阀8普通调速阀9比例调速阀10左升降缸11右升降缸图41汽车举升机液压控制回路（1）机械锁回路机械锁回路由油缸1、油缸2和两位三通电磁阀3组成。当电磁阀YA1得电时，两位三通电磁阀3左位工作，压力油进入液压缸1、2下腔，驱动活塞向上移动，将机械锁打开，此时举升臂可自由上升或下降。当YA1失电时，两位三通阀处于右位工作时，油缸下腔与邮箱直接相通，腔内油压为零时，油缸活塞在缸内弹簧和机械锁动齿条自重的作用下收回，机械锁闭合，举升臂被锁住，不能移动。此时工人可以进行各种维修工作。（2）升降回路升降回路由三位四通阀7、普通调速阀8、比例调速阀9、左升降液压缸10、右升降液压缸11组成。当三位四通阀7的YA2得电时，YA3失电时，油液上升，通过调速阀到达缸10、11。当YA2失电时，YA3得电时，两油缸下降。汽车举升机液压控制回路是用电液比例调速阀控制的同步回路，回路中使用了一个普通调速阀8和一个比例调速阀9它们装在由多个单向阀组成的桥式回路中，并分别控制着液压缸10、11的运动，当两个活塞出现位置误差时，检测装置就会发出信号，调节比例调速阀的开度，使液压缸11的活塞跟上液压缸10的运动而实现同步。这种回路的同步精度较高位置精度可达05MM，费用低，系统对环境适应性强。下面是剪切式举升机液压控制回路进行总结后的工作行程表61。表41工作行程表电磁铁举升机上升举升机下降YA1YA2YA342液压缸的计算与选型油缸是液压系统执行元件，也是举升机构的直接动力来源。通常油缸分为活塞式和浮拄式两类。活塞式均为单向作用，其缸体长度大而伸缩长度小、使用油压低（一般不超过14MPA）。浮拄式为多级伸缩式油缸，一般有25个伸缩节，其结构