自用家庭泊车升降装置设计

昆明学院2013届毕业设计（论文） 设计（论文）题目自用家庭泊车升降装置设计子课题题目举升重量：2吨；举升速度：0.5米/分钟；举升高度：1.7米，双柱式结构姓名学号所属院（系）自动控制与机械工程学院专业年级机制四班（汽车工程方向）2010级指导教师2013年12月自用家庭泊车升降装置设计AbstractDoublecolumnoccupiedhomeparkingsystemadoptshydraulicliftingcylinderdevice,relyonahydrauliccylinderprovidesupportforce,andthenrelyonthetrailingarmrigidconnectiontorealizesynchronousriseandfall,thisdesignhastheadvantagesofsimplestructure,reasonablelayout,usingasingleplungercylinder,anoilsupplymechanism,twoone-wayvalve,anelectroniccontrolunitelectromagneticvalve,acommoncontrol,becauseofthesinglecylinder,anddonothavehighprecision,soadoptingthemechanicalsynchronous,withunidirectionalpistoncylinderalsoeliminatesthereversingvalve,theuseofsealeddevicecontrolstopsinking,combinedwithquantitativevalveandcheckvalve,cancontrolthesinking.Postlifthydraulictransmissionisthemainformofliftingmachine.Itisinstalledinthehydrauliccylinderwithinternalimpetusslidecolumncomponentstoachievetheliftingfunction.Thisdesignwithoutconsideringthecomplexsynchronizationproblem,andthedesignoflowcost,simplerepair.Keywords:Singlehydrauliccylinder，electroniccontrolunit，mechanicalsynchronization自用家庭泊车升降装置设计目录第一章绪论61.1前言61.2自用家庭泊车系统概述6工艺参数和工况分析72.1工艺参数72.2工况分析72.3举升装置要求7举升机的方案拟定83.1.1常用汽车举升机的结构类型83.1.2汽车举升机的主要参数83.2举升机方案的确定8自用家庭泊车升降装置的结构设计94.1举升装置94.2立柱104.3拖盘支撑结构104.4平衡机构114.5保险机构11自用家庭泊车升降装置刚强度的分析与计算135.1立柱的结构分析和验算135.1.1立柱的截面特性分析与验算确定立柱截面形心和中性轴的位置确定惯性矩立柱静距S的计算155.1.2立柱的强度分析滑台部件受力情况分析主立柱受力情况分析主立柱强度校核计算18自用家庭泊车升降装置设计目录5.1.3立柱刚度计算225.2拖盘部分的强度校核235.2.1拖盘部分截面特性235.2.2拖盘部分计算拟定托盘托举质量托盘主体结构的材料选择托盘强度计算255.2.3拖臂扰度情况285.2.4导轨的选择285.3钢丝绳的选择和计算295.4限位装置的选定29液压系统的计算306.1液压系统的工作原理306.2液压活塞杆受压校核316.2.1液压缸活塞杆强度验算316.2.2液压缸活塞杆受压稳定性校核316.2.3活塞与活塞杆的计算326.2.4活塞与缸筒的密封结构336.2.5活塞杆的结构336.3液压缸流量计算336.4液压系统的选择346.4.1油路循环方式的选择3确定油路循环的方式356.4.2油泵的选择3额定流量3泵的最高工作压力3电机功率的确定36设计结论与总结39自用家庭泊车升降装置设计目录7.1设计结论397.2总结40参考文献41辞谢43自用家庭泊车升降装置设计绪论1.1前言近年国民经济的发展和人民生活水平的提高,我国汽车拥有量急剧增长,城市中有限的地面已经无法提供足够的停车车位,停车问题已成为许多大城市亟待解决的难题,建造立体停车库无疑是解决这一难题的重要途径。汽车举升机是用以支撑汽车底盘或车身的某一部分，使汽车升降的设备。它在汽车维修保养和车库停靠中发挥至关重要的作用，无论是整车大修还是小修保养，车库停车升降都离不开它。选择液压升降系统是因其功率重量比大、易实现无级调速以及安全可靠等优势在车库上得到广泛应用。因此,设计成本较低、高效、可靠、节能的液压系统对推进液压技术在立体停车工程中的应用有重要意义，比如垂直升降停车场，横移式停车场和立体停车场等等，双柱式举升机是一种广泛用于轿车等小型车泊车的举升设备。随着轿车工业的发展和轿车等小型车的使用日趋普及，泊车时，此种型式的举升机需求量也会日益增大。1.2自用家庭泊车升降系统概述本次设计的主要任务是液压升降机的设计，升降机是一种升降性能好，适用范围广的举升机构。它采用全液压系统控制，采用液压系统有以下特点：（1）在同等的体积下，液压装置能比其他装置产生更多的动力，在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑，液压马达的体积和重量只有同等功率电机的12%。（2）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动，制动和频繁的换向。（3）液压装置可在大范围内实现无级调速，（调速范围可达到2000），还可以在运行的过程中实现调速。（4）液压传动易于实现自动化，他对液体压力，流量和流动方向易于进行调解或控制。（5）液压装置易于实现过载保护。自用家庭泊车升降装置设计（6）液压元件以实现了标准化，系列化，通用化，压也系统的设计制造和使用都比较方便。第二章工艺参数和工况分析2.1升降机的工艺参数举升高度：1.7m举升速度：0.5m/分钟举升质量：2吨2.2工况分析该升降台主要有两部分组成：机械系统和液压系统。机械机构主要起传递和支撑作用，液压系统主要提供动力，他们两者共同作用实现升降机的功能。2.3举升机要求举升机的设计中液压系统的设计也是至关重要的。在欧洲地区液压缸、气缸、管路及接头受调压阀设定的最大压力的限制。他们至少应承受该压力的2倍（采用液压驱动时）或是该压力的3倍（采用气压驱动时）并且要没有永久变形。软管、气袋、膜盒的尺寸在设计时应使之承受至少3倍的调压阀设定的最大压力值的爆破压力。我国对举升机的性能要求也比较繁多，例如：（1）举升机应设有限制行程限位装置，如有需要则该装置应动作灵敏、安全可靠。（2）液压系统工作应平稳、无振动、无爬行现象。（3）液压式举升机除液压系统能自锁外还应没有机械锁止装置。（4）机械式举升机任意时刻都能安全自锁。（5）举升机正常运行时的噪音不得超过80dB。（6）举升机工作环境温度为0—40℃，全行程连续举升额定质量20次，油温不得高于60℃。自用家庭泊车升降装置设计在试验台上对液压系统施高150%的额定使用压力，维持2min，不允许有永久变形、漏油及其他异常现象。第三章举升机的方案拟定3.1举升机的基本情况3.1.1常用汽车举升机的结构类型目前，全国生产汽车举升机的厂家较多，生产的举升机的形式也比较繁多，有双柱式举升机、四柱式、剪式、组合移动汽车式等。仅从举升机的外型来分类的基本形式就有：普通双柱式、龙门双柱式、四立柱式、剪式、移动式和单立柱式等汽车举升机按照举升机的举升装置的形式分类也有很多种，包括丝杠螺母举升式、链条传动举升式、液压缸举升式、齿轮齿条举升式等举升机。从举升机的驱动方式分，主要有：电机驱动式举升机和液压驱动式举升机。3.1.2汽车举升机的主要参数普通式双柱举升机、龙门式双柱举升机和四立柱式举升机这三种目前市场上主要的汽车举升机的主要技术参数统计如表3.1所示。表3.1汽车举升机的主要参数额定举升质量最大举升高度盘距地高度全程上升时间全程下降时间普通式双柱2.5-4T1700-1800mm110-180mm50-70Sec20-60龙门式双柱2.5-4T1700-1800mm110-180mm50-70Sec20-60四立柱式2.5-4.5T1700-1800mm110-180mm50-70Sec20-603.2举升机方案的确定通过对举升机的了解，确定了采用龙门双柱式的结构。自用家庭泊车升降装置设计自用家庭泊车升降装置的结构设计4.1举升装置举升装置通过电控单元的开关启动电动机来控制液压单元，液压油进出液压缸，并通过链条连接液压缸和滑台来带动整个设备的举升动作。如图4.1就是该装置的简图；液压缸带动镶嵌在滑轮槽内的链条实现举升，由于采用的是单缸，仅仅考托盘的刚性连接还不够来托举，且不安全，所以还要钢丝绳来做牵引和同步，如图4.2.图4.1液压缸图4.2钢丝绳连接方式自用家庭泊车升降装置设计4.2立柱普通式双柱汽车举升机的立柱有两个，左、右两边各一个立柱。图2.3是左边立柱的俯视图。整个举升机的重量几乎都是由立柱来支撑的，因此它必须要有一定的强度和刚度。立柱中间的空间是用来放置举升装置以及滑台部件的。整个立柱部分的行位公差要求也比较高，如图水平方向的立柱臂和垂直方向的立柱壁要求要保持一定的直线度和平行度，立柱内外表面还要有一定的粗糙度等。如图4.3为立柱俯视图图4.3支柱俯视图4.3拖盘支撑结构采用刚性的托盘结构，大概如图4.4所示，这种设计可以满足单缸的拖盘刚性连接,简单实用。自用家庭泊车升降装置设计图4.44.4平衡机构由于举升机在上升或下降时必须要采用强制性的平衡装置来确保汽车整体的水平位置保持一致，所以本次设计采用了钢丝绳来作为整个举升机的平衡机构。本次设计所采用的是在单个立柱内安装两副左右对称的钢丝绳，但是在这个单个立柱里面的钢丝绳的走向确是两个相反的方向，用户可以通过改变钢丝绳的张力来使左右两边的滑台在抬升的过程中保持平衡。要注意的是两边确定的钢丝绳的张力必须一致，这样才能真正的平衡。4.5保险机构汽车举升机是一种对安全性能要求特别高的举升设备。通常设有多种保险装置和保护措施：液压回路的保压、机械锁止保险装置、机械自锁装置、举升过载保护、冲顶保护、防滑等等。机械自锁是指失去驱动力后，利用机械机构的重力来自动阻碍其运动的保护。本次设计中电磁铁安全锁机构的组成是：在两个滑台上均有安装安全卡位条，当汽车升起后，卡位条与电磁铁连接的支撑板构成机械自锁机构，由于两个立柱上均装有电磁铁安全锁，如图4.5所示，并且这两个安全锁所装的位置不在同一直线上而是互相错开在对角线上，起到双保险的作用。自用家庭泊车升降装置设计图4.5电磁铁安全锁1—电磁铁，2—保险孔板，3—保险孔支撑座作为保险装置的电磁铁安全锁是由好几个零件组成的。其中主要的几个零件包括：保险孔板、保险孔支撑座和电磁铁。当电磁铁得电将保险孔支撑座吸住时，它和锁紧板之间没有接触，此时的举升机处于保险打开状态，整个滑台可以自由地上下移动。当电磁铁失电时，保险孔支撑座处于图示状态，此时的保险孔支撑座将与滑台上的锁紧板互相顶住，使滑台固定在一个位置而不能上下移动，起到保险的作用。自用家庭泊车升降装置设计自用家庭泊车升降装置刚强度的分析与计算本次设计的自用家庭泊车升降装置的传动系统由液压系统驱动和控制的，通过一侧立柱内安装的液压油缸实现上下运动，推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的大滚轮沿立柱滚动并且带动钢丝绳的位移使另一侧的大滚轮也跟着滚动，从而实现滑台的上下移动。举升设备的主要部分有：举升机构、支承机构、平衡机构和电磁铁安全锁机构。主要参数：举升最大高度1.7m，最大载重量2吨,最大速度0.5m/分钟。5.1立柱的结构分析和验算5.1.1主立柱的截面特性分析与验算主立柱体是举升机主要的受力承重部件。举升机立柱在工作时受来自于保险锁机构处因承重的压力和升降滑台滚轮作用在立柱上的弯矩。所以，立柱在这两种力的共同作用下，有向内弯的变形趋势，底部焊口在拉压应力的作用下有开裂的倾向，因此立柱底部与底座处焊有加强筋。立柱壳体用钢板整体压制成形，其内部相应位置焊有保险装置支承板，用于锁定状态时受力和承重，下部与底座焊接。其中一个立柱体上还装有液压泵站和电气控制箱。主立柱作为主要的承重部件，对其截面特征进行分析，主要是确定立柱截面形心的位置和截面的惯性矩。确定立柱截面形心和中性轴的位置将整个截面分为A1、A2、A3三个部分，取与截面底边互相重合的Z′轴为参考轴如图5.1，Z1、Z2、Z3分别为三个组合截面的中性轴，则三个截面的面积及其形心至Z＇轴的距离分别为：自用家庭泊车升降装置设计图5.1举升机主立柱横截面示意图∴重心C到相应边的距离e：[19]…………(5.1)整个截面形心C在对称轴Y上的位置则为：…(5.2)确定惯性矩设三截面的形心分别为C1、C2、C3，其形心轴为Z1、Z2、Z3（图5.1），它们距Z轴的距离分别为：自用家庭泊车升降装置设计由平行移轴公式，三截面对中性轴Z的惯性矩分别为：……(5.3)、、为三截面对各自心轴Z1、Z2、Z3的惯性矩，将三截面对中性轴Z的惯性矩相加，可得立柱整个截面对中性轴Z的惯性矩：立柱静矩S的计算：（1）立柱整个截面上半部分的静矩S1：………………(4.4)其中、、分别为三截面各自的静矩，所以立柱整个截面上半部分的静矩S为：（2）立柱整个截面下半部分的静矩S2：自用家庭泊车升降装置设计5.1.2立柱的强度分析与验算举升机工作主要的受力部位在拖臂的端部，所以先对滑台部件进行受理分析，如图5.2。滑台主要部件选用的是滑轮，相比别的滑块之类的滑台，这个使用比较的简单和方便固定锁死。图5.2滑台部件受力情况示意图滑台部件受力情况分析滑台部件自身重量近似估算如下：滑台组合件尺寸：采用160×160方钢，壁厚8mm，高800mm滑台体积：摇臂座尺寸：采用100×100方钢，壁厚8mm，长440mm摇臂座体积：托臂近似尺寸：采用100×100方钢，壁厚8mm，长（800＋310）＝1110mm托臂体积：钢材比重选取：自用家庭泊车升降装置设计所以，滑台部件、摇臂座和托臂的重量为将滑台、摇臂座和托臂所有部件一起考虑图5.2中，单侧托臂受到的最大载荷为1吨，加上自重，托臂端部受力为1066.37kg,F1和F2是立柱通过滚轮给予的反力，FBX和FBY为保险支承板给予的支承力，B处为支承点，假定自重全部集中在负载处，有：………(5.5)………(5.6)……………(5.7)由式5.7得，，代入式5.6假定则由式5.5得：综上所述，考虑滑台部件中滑台、摇臂座和托臂的总自重，假定自重全部集中在负载处，近似估算值为66.37kg。单侧托臂受到的最大载荷为1000kg，加上滑台部件的自重，托臂端部受力大小为1066.37kg，F1和F2是立柱通过滚轮给予的反力，F1=F2，FBX和FBY为保险支承板给予的支承力，B处是支承点位置，则：自用家庭泊车升降装置设计主立柱受力情况分析主立柱受力情况（见图5.3普通式双柱举升机主立柱受力情况示意图），F1和F2是滑台通过滚轮作用在立柱上的力（图示为最高位置），FBX和FBY为滑台作用在立柱上的支承力（压力），RHX、RHY和MH为底部支座反力。针对立柱受力情况，经计算得：图5.3普通式双柱举升机主立柱受力情况示意图RHX=0RHY=FBY=1066.37kg主立柱强度校核计算从图5.3看出，整个立柱体相当于一个悬臂梁，可画出立柱的弯矩图和剪力图。由F1引起的弯矩图和剪力图见图5.4：自用家庭泊车升降装置设计图5.4立柱上F1作用力及其弯矩图和剪力图l=2600mmb=2415mma=185mm由F2引起的弯矩图和剪力图见图5.5：图5.5立柱上F2作用力及其弯矩图和剪力图l=2600mmb=1890mma=710mm由FBY产生的M引起的弯矩图见图4.6：图5.6立柱上M作用力及其弯矩图自用家庭泊车升降装置设计综上所述，立柱受力的合成弯矩图和合成剪力图如图4.7所示。图5.7立柱受力的合成弯矩图和合成剪力图从图中可以得出在截面C处，剪力最大（QC=5234.804kg），弯矩最大（MC=2748272.1kg）,所以此处是危险截面。前面计算已经得到，抗弯截面模数为：……(5.8)截面上半部分静矩S＝171.24cm3，…………(5.9)以下进行强度校核：（1）校核正应力强度：…………(5.10)自用家庭泊车升降装置设计许用应力选；…………(5.11)，满足强度条件。（2）校核剪应力强度：……………(5.12)选，而许用应力………(5.13)，满足强度条件。（3）折算应力强度校核：主立柱横截面上的最大正应力产生在离中性轴最远的边缘处，而最大剪应力则产生在中性轴上，虽然通过上面的校核说明在这两处的强度都是满足要求的，但是因为在截面C处，M和Q都具有最大值，正应力和剪应力都比较大，因此这里的主应力就比较大，有必要根据适当的强度理论进行折算应力校核，取该截面边缘处某点K进行计算：………………(5.14)…………(5.15)由于点K处在复杂应力状态，立柱体材料采用的30钢是塑性材料，可以采用第四强度理论[20]，将的数值代入，用统计平均剪应力理论对此应力状态建立的强度条件为：…(5.16)所以即…………………(5.17)∴按第四强度理论所算得的折算应力也满足许用强度要求。自用家庭泊车升降装置设计5.1.3立柱的刚度计算用迭加法：（1）由F2引起的绕度：（往外弯）用式：………(5.18)E：弹性模量的选择：碳钢取：196－206Gpa取201Gpa=20.1×106N/cm2==…(5.19)（2）（往内弯）由F1引起的绕度：（3）由M引起的绕度：………………(5.20)（往外弯）此植可忽略不计。实际往内弯的绕度自用家庭泊车升降装置设计5.2拖举部分的强度校核5.2.1托举部分截面特性托举部分截面属于变截面，以下先计算截面特性数据：（1）小臂截面尺寸：70×70方钢，壁厚8mm，a=70,b=54惯性矩：…………(5.21)……(5.22)静矩计算：（2）大臂截面尺寸：92×92方钢，壁厚8mm，a=92,b=76惯性矩：5.2.2托盘部分强度计算拟定托盘托举质量调查大众普遍型轿车参数，参数由表3-1确定本课题轿车的几何参数为：车身长为小于5000mm，车身宽为小于1900mm，车身高为小于1700mm,总重是小于1600Kg。托盘为载车容器，其尺寸应该大于轿车的尺寸，故托盘的尺寸初步定为：长L=5400mm,宽W=2500mm.为了保证托盘的自由运动，左右两个立柱间的距离应该大于托盘的宽度，因为这样既有利于轿车的存取，也有利于托盘的安放，所以把左右两个立柱间的距离定为2700mm,车库总长度为8500mm,宽度为5800mm，高4440mm,单个车位尺寸为长5600m，宽2700m，高2000m,这是托盘和车库框架的大体尺寸。自用家庭泊车升降装置设计轿车普遍的尺寸与质量：轿车等级品牌列举长(mm)宽(mm)高(mm)质量(kg)微型车比亚迪F0346016181465870奇瑞QQ3355014951530897小型车长安CX203900171015701100标志2074260168014681079紧凑车型雪铁龙C44273176914581315凯越HRV4308172514531255中型车马自达64670178014351386凯美瑞4825182014851490大型车凯尊4965185014751500标志6074902183514421570多用途车林肯MKT4980171217001580本田时韵4570169515901410越野车丰田RAV44630185517001495本田CR—V4570182016801475跑车保时捷9114435180813101505宝马Z44239179012841480表3-托盘主体结构的材料选择托盘示意简图见零件图（A1）（1）外框空心钢管的选择选用的结构用冷弯矩形空心钢管（GB-6728-86）选择的尺寸180㎜×100㎜,壁厚t=4.00㎜,理论重量16.758㎏/m.（2）托盘中用于承载汽车的钢板的选择根据GB3277-82，选择菱形花纹钢板，以增大汽车轮胎与钢板之间的摩擦力。厚度5㎜,宽420㎜,其它钢板，如承载用的平行与水平面的钢板。根据（GB709-88），选择厚度5㎜。对于钢板厚度4㎜,理论重量31.4㎏/m2菱形花纹钢板厚度4㎜,理论重量33.4㎏/m2自用家庭泊车升降装置设计(3)角钢的选择根据GB9787-88选择碳素钢Q235-A，尺寸为50*50*5㎜的热轧钢等，边角钢理论重量1.822㎏/m.(4)托盘整体采用焊接的方法：焊缝均采用手工电弧焊，焊缝不能有透、熔、蚀等缺陷，修刺倒棱，综上所述得出菱形钢板宽W=0.47m长L=5.4m矩形钢管长L=5.4m中间钢板宽W=1.4m长L=5.4m角钢长L=2.5m得出：矩形钢管：M2=16.758㎏/m×4×5.4m=361.97㎏中间钢板：M3=31.4㎏/m2×5.4m×1.4m=237㎏菱形钢板：M4=33.4㎏/m2×2×0.47m×5.4m=169㎏角钢：M5=1.822㎏/m×2×2.4m=8.7㎏其它重量：M7=3㎏所以上层托盘总重量为M总=M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7=779㎏.由于底层托盘上有滚轮和齿条：估算滚轮重量M滚=0.8×4=3.2㎏齿条采用45号钢，淬火，密度为7.9×103㎏/m3长度为L=2150㎜，宽度为W=100㎜,高度为H=60㎜M齿条=2150㎜×100㎜×60㎜×7.9×103㎏/m3×10-12=101.91㎏底层托盘总重量为=779㎏+101.91kg=880㎏故底层托盘的重量初步定为880㎏.图中的A、B、C分别对应着托臂示意图中的A、B、C四个截面：自用家庭泊车升降装置设计下图是托盘下梁的示意图：图4.10横梁纵梁示意图按照A,B,C几个典型截面进行分析，各个截面的截面图如下：(a)A-A截面(b)B-B截面（同D-D截面）(c)C-C截面图4.10典型的截面示意图（1）A截面：惯性矩：I=129.225cm4；Wx=36.92cm3保险系数较小可满足强度要求。（2）B截面：92*92方钢A1=80×15=1200mm2yA1=92+15/2=99.5mmA2=92×92-76×76=8464-5776=2688mm2yA2=92/2=46mmYC=(1200×99.5+2688×46)/(1200+2688)=243048/3888=62.51mmIA1=80×153/2+(99.5-62.51)2×1200=1664412.12mm4自用家庭泊车升降装置设计IA2=(924-764)/12+(62.51-46)2×2688=392.46cm4所以cm4W=89.41cm3保险系数较小可满足强度要求。（3）C截面：A1=12cm2yA1=92+15/2+60=15.95cmA2=26.88cm2yA2=4.6cmA3=60×10=6cm2yA3=92+60/2=12.2cmyC=(12×15.95+26.88×4.6+6×12.2)/(12+26.88+6)=8.56cmIA1=50×153/2+(15.95-8.56)2×12=641.73cm4IA2=(924-764)/12+(8.56-4.6)2×16.88=759.875cm4IA3=1*63/12+(12.2-8.56)2×6=183.615cm4所以IA总=IA1+IA2+IA3=1585.22cm4W=I总/8.65=1585.22/8.65=183.26cm3MC=1066.37×94=194238.78kgcm满足强度要求。（4）D截面：惯性矩：I=318.976cm4；W=69.342cm3自用家庭泊车升降装置设计MD=1066.37×53=56517.61kgcm,保险系数较小可满足强度要求。5.2.3梁的扰度情况端部受力P＝1066.37kg，托盘部件由大臂和小臂组成，从大臂和小臂处分别考虑：小臂端部处挠度：…（5.23）大臂端部处挠度：经受力分析后得知大臂端部受一个力P＝1066.37kg和一个弯矩M＝1066.37×70＝74645.9kgcm；……（5.24）因载荷引起的挠度为：因托盘的大小臂之间有1mm间隙，由此产生挠度：主立柱的弯曲绕度使滑台产生转动，滑台的转动又使托盘有一定的下沉量，经计算，。故托盘端部总下沉量为：在举升机行业标准中，此值满足距立柱最远点的托臂支承面下沉量要求。5.2.4导轨的选择由于轿车和托盘的重量达到2379㎏，故选择GB11264-89中的轻轨，型号30。查其总高是108㎜，总宽是108㎜，总长是车库的长度，本设计车库长度为8500㎜，其截面如图3-4所示：润滑方式：采用人工加油的方式直接向导轨上浇油，不需要专门的润滑装置。自用家庭泊车升降装置设计6.1钢丝绳的选择和计算托盘是由2根钢丝绳承载，所以每根钢丝绳所受的拉力F为：F=（G1+G2）/2=（779+2000）×9.8/2=13617N=13.617KN由《钢丝绳中国标准汇编》查得表4-1知道得:钢丝绳选择公称直径为4.8mm，最小破断拉力为18.6KN。上层托盘下降到最底下，所需要的最大高度为1700mm，托盘上两个滑轮之间的距离为2500mm,所以钢丝绳长度为L：L=2500+1700×2=5800mm考虑其他安装则取钢丝绳长度为5800mm表6-2钢丝绳中国标准汇编结构公称直径允许偏差最小破断拉力不松散直径增大值不大于参考重量MMKNMMKG/100M6X+IWS2.400.304.400.308.900.286.34.000.4012.450.436.74.800.4018.600.489.75.600.4024.900.5112.86.400.4031.200.5316.48.000.6043.600.6125.89.500.7064.100.6936.2表6-26.2限位装置的选定这里在托盘上安装两个个普通限位器即可，车辆在倒入托盘过程中起一个提醒和限位的作用，能有效阻止车辆滑移和意外事故的发生。自用家庭泊车升降装置设计液压系统的计算6.1液压系统的工作原理启动电动机按钮后电机起动带动油泵从油箱中吸入液压油送到举升缸中使活塞杆移动，此时安全溢流阀关闭。此阀的压力在出厂前已经调好，保证起重的额定载荷的要求。当系统中压力超过极限时，自动溢流卸油阀松开，起动按钮停止供油，提升便结束，开始作业工作。如果拉动滑台上两个机械安全锁后再按手动式下降阀便开始卸油下降，其工作原理图见图6.1图6.1液压系统工作原理1-齿轮泵，2-电动机，3-滤油器，4-单向阀，5-溢流阀，6-手动式下降阀，7-伺服限流阀，8-软管，9-防油管爆裂阀，10-举升缸，11-液位计，12-空气滤自用家庭泊车升降装置设计6.2液压缸活塞杆受压校核6.2.1液压缸活塞杆强度验算根据活塞杆只受压力的工作情况，强度验算公式为：d≥35.7（F/[σ]）1/2mm……………………(6.1)式中：F—载荷力KN。这用F=1/2G=(4000/2)×g=2000Kgf=19.62KN…………………(6.2)[σ]—活塞杆材料应用应力MPa[σ]=σs/n……………………(6.3)其中：σs—材料屈服极限，n=安全系数。取σs=315MPa，n=3，[σ]=105MPa。则d≥35.7（19.62/105）1/2=15.432mm实际采用之活塞杆直径d=38mm＞＞15.432mm，所以符合受压强度要求。6.2.2液压缸活塞杆受压稳定性校核液压缸压杆安装形式如下图示：图6.2液压缸压杆安装图自用家庭泊车升降装置设计已知：缸体长度L=1078mm工作行程l=914mm活塞杆直径d=38mm计算长度l′=L+l=1992mm活塞杆截面积A=（π/4）×d2活塞杆转动惯量J=（π/64）×d4活塞杆回转半径K=（J/A）1/2=d/4柔性系数m=85末端条件系数n=2则l′/K=4×l′/d=4×1992/38=209.684m×n1/2=85×21/2=120.21由于l′/K＞m×n1/2，则可按下列公式计算临界载荷PKπ2nEJ/L′2………(5.4)式中：E—材料弹性模量，取E=2.1×105MPa，J—mm4，l′—mm则：PK=[3.14162×2×2.1×1011×（3.1416/64）×0.0384]/19922=106924.616N取安全系数nK=3,临界稳定载荷PK/nK=106924.616/3=35641.539N实际工作载荷F=1/2G=2000Kgf=19620NF=1/2G=2000Kgf=19620N＜PK/nK，所以满足压杆稳定条件。6.2.3活塞与活塞杆的计算活塞与活塞杆螺纹连接时，活塞杆危险截面处的拉应力为：螺纹处的切应力为：合成应力为：自用家庭泊车升降装置设计式中K—螺纹拧紧系数，静载时K=1.25~1.5；动载时K=2.54；—螺纹内摩擦系数，一般取=0.12；—螺纹外径，m；—螺纹内经，m，一般采用普通螺纹时，=-1.0825t（t为螺纹螺距，m）；D—液压缸内经，m；[]—螺纹材料许用应力，Pa；—螺纹材料屈服点，Pa；n—安全系数，通常取n=1.5~2.5；F—液压缸输出的拉力，N；6.2.4活塞与缸筒的密封结构活塞与缸筒之间既有相对运动，有需要使液压缸两腔之间不漏油。根据液压缸的工作压力及作用选择Yx型密封圈进行密封。见文献[5]，表8-49孔用Yx形密封圈尺寸，表8-50Yx形孔用密封圈沟槽形式与尺寸；表8-52轴用Yx形密封圈尺寸，表8-53轴用Yx形密封圈沟槽尺寸。根据公称直径进行选取。沟槽的公差选取为h9或H9。6.2.5活塞杆的结构液压缸通常通过活塞杆的端部与其驱动机构相连接。参见文献[5]，表4-13常用活塞杆端部结构形式，选用法兰结构形式。6.3液压缸流量的计算如要保持0.5m/min的举升速度，则要计算流量，液压缸的流量余缸径和活塞的运动有关系，当液压缸的供油量Q不变时，，活塞在行程的中间大多数时间保持恒定速度，液压缸的流量可以计算如下：自用家庭泊车升降装置设计式中：A活塞的有效工作面积活塞的容积效率采用弹形密封圈时=1，采用活塞环时=0.98代入数据：即液压缸要达到0.5m/min值时，所需要的流量.6.4液压系统的选择6.4.1油路循环方式选择油路循环方式可以分为开式和闭式两种，其各自特点及相互比较见下表：表6.1自用家庭泊车升降装置设计油路循环方式的选择主要取决于液压系统的调速方式和散热条件。确定油路循环方式比较上述两种方式的差异，再根据升降机的性能要求，可以选择的油路循环方式为闭式系统，因为该升降机主机和液压泵不分开安装，不具备较大的空间存放油箱，而且要求该升降机的结构尽可能简单，所以选择闭式循环更好。6.4.2油泵的选择额定流量泵的流量应满足执行元件最高速度要求，所以泵的输出流量应根据系统所需要的最大流量和泄漏量来确定：式中：泵的输出流量K系统泄漏系数一般取K=1.1-1.3液压缸实际需要的最大流量n执行元件个数代入数据：对于工作过程中始终用节流阀调速的系统，在确定泵的流量时，应再加上溢流阀的最小溢流量，一般取：泵的最高工作压力泵的工作压力应该根据液压缸的工作压力来确定，即式中：泵的工作压力Pa自用家庭泊车升降装置设计执行元件的最高工作压力Pa进油路和回油路总的压力损失。初算时，节流调速和比较简单的油路可以取,对于进油路有调速阀和管路比较复杂的系统可以取。代入数据：考虑到液压系统的动态压力及油泵的使用寿命，通常在选择油泵时，其额定压力比工作压力大25%--60%，即泵的额定压力为3.125--4.0，取其额定压力为4。电机功率的确定（1）液压系统实际需要的输入功率是选择电机的主要依据，由于液压泵存在容积损失和机械损失，为满足液压泵向系统输出所需要的的压力和流量，液压泵的输入功率必须大于它的输出功率，液压泵实际需要的输入功率为：式中：P液压泵的实际最高工作压力Paq液压泵的实际流量液压泵的输入功率液压泵向系统输出的理论流量液压泵的总效率见下表液压泵的机械效率换算系数代入数据：自用家庭泊车升降装置设计表6.2通过上表得知可得电机的功率，可以查得电机的驱动功率为4，本设计以技术手册的数据为标准，取电机的功率为4。根据上述计算过程，现在可以进行电机的选取，本液压系统为一般液压系统，通常选取三相异步电动机就能够满足要求，确定电机的功率和相关参数如下：型号：额定功率：4满载时转速：电流：效率：85.5%净重：45Kg额定转矩：电机的安装形式为型，其参数为：基座号：112M极数：4国际标准基座号：液压泵为三螺杆泵，其参数如下：规格：标定粘度：10转速：2900自用家庭泊车升降装置设计压力：4流量：26.6功率：4吸入口直径：mm25排出口直径：mm20重量：Kg11允许吸上真空高度：m()5制造厂：北京第二机床厂说明：三螺杆泵的使用、安装、维护要求。使用要求：一般用于液压传动系统中的三螺杆泵多采用20号液压油或40号液压油，其粘度范围为之间。安装要求：电机与泵的连接应用弹性连轴器，以保证两者之间的同轴度要求，（用千分表检查连轴器的一个端面，其跳动量不得大于0.03mm，径向跳动不得大于0.05mm.）,当每隔转动连轴器时，将一个联轴节作径向移动时应感觉轻快。泵的进油管道不得过长，弯头不宜过多，进油口管道应接有过滤器，其滤孔一般可用40目到60目过滤网，过滤器不允许露出油面，当泵正常运转后，其油面离过滤器顶面至少有100mm,以免吸入空气，甭的吸油高度应小于500mm.维护要求：为保护泵的安全，必须在泵的压油管道上装安全阀（溢流阀）和压力表。自用家庭泊车升降装置设计第七章设计结论与总结7.1设计结论本次所设计的举升机是采用以液压驱动、液压缸为举升装置以及钢丝绳为辅助牵引的自用家庭双柱式汽车举升机。液压驱动是由液压系统以及电控单元组成的。整个举升机的外形是双柱式的，同时它的支撑机构是一个刚性连接的。通过电磁铁安全锁将立柱内的滑台固定住。⑴通过市场调查，首先了解了汽车举升机种类，然后熟悉各类汽车举升机的外形以及它们的功能特点、使用要求等。在对汽车举升机有了一定的了解后，将各类汽车举升机的装配结构作了对比，最终确定了本次设计自用家庭泊车升降装置的设计方案。⑵在确定了设计方案之后，就对自用家庭泊车装置进行设计。在设计过程中通过参考其它形式的举升机的结构特点，再结合了自己的设计思想，把自用家庭泊车升降装置的结构设计完成。⑶由于本次设计的是自用家庭泊车升降装置，是一种将汽车抬升到一定高度后用于汽车停靠的设备。因此，必须保证起安全的同时，也要有一定的刚度，在设计了其结构之后，还对它的强度、刚度进行验算，以保证举升机有足够的承载能力来安全有效地停靠汽车。自用家庭泊车升降装置设计7.2总结经过十多个周毕业设计，终于完成了相关内容，在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。自用家庭泊车升降装置设计参考文献[1]孔红梅，等.液压举升机同步系统[J].液压气动与密封，2000,[2]刘敏杰,等.几种举升机构的结构与性能分析[J].专业汽车，1999,[3]王惠.举升机液压系统的设计[J].机械设计，1996[4]胡均安,等.汽车举升机立柱结构的神经网络模型建立[J].湖北工学院学报，2001[5]王国彪,杨占敏.液压举升机构定位尺寸的分析[J].矿山机械,1995[6]林晨.新型液压汽车举升机[J].林产化工通讯,1995[7]文嘉性,冯克良,章武烈.QJ-2型汽车举升机的设计与制造[J].陕西汽车,1995,[8]刘延俊.液压与气压传动[第二版]机械工业出版社2012[9]成大先《机械设计手册》第三版第三卷化学工业出版社2001[10]成大先《机械设计手册》第四版第四卷化学工业出版社2002[11]郑文纬吴克坚《机械原理》[第七版]高等教育出版社2011[12]雷天觉主编《新编液压工程手册》北京：北京理工大学出版社1998[13]黄宏甲、黄谊、王积伟主编《液压与气压传动》北京：机械工业出版社2001[14]刘连山主编《流体传动与控制》北京：人民交通出版社1983[15]张利平、邓钟明主编《液压气动系统设计手册》北京：机械工业出版社[16]CrevelingCM.ToleranceDesign：AHandbookforDevelopingOprimalSpecifications．Addison-Wesley,1997[17]GaoJS，ChaseKW，MaglebySP.Generalized3Dtoleranceanalysisofmechanicalassemblieswithsmallkinematicadjustments.llETransactions．1998．30：367-377[18]T.RamayahandNorainiIsmail,ProcessPlanningConcurrentEngineering,ConcurrentEngineering,2010.自用家庭泊车升降装置设计[19]T.RamayahandNorainiIsmail,ProcessPlanningConcurrentEngineering,ConcurrentEngineering,2010.[20]WakelinK(1998)Innovationandexportbehaviouratthefirmlevel.ResPolicy26:829–841[21]【美】厄尔德曼，桑多尔著，机构设计——分析与综合，第一卷（1992），第二卷（1993）庄细荣等译。北京：高等教育出版社自用家庭泊车升降装置设计辞谢经过十多个周的毕业设计，我想感谢的人非常的多，在这也不一一列出了，最主要感谢的还是老师和同学的无私帮助，让我的困难一一而解。感谢我的指导师，他的严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样。感谢我的室友们四年以来的陪伴，四年就像在昨天。四年里，我们没有红过脸，没有吵过嘴，没有发生上大学前所担心的任何不开心的事情。只是今后大家就难得再聚在一起吃饭了，现在各奔前程，大家珍重。但愿远去的你们平平安安，在昆明的同学快快乐乐，工作的同学顺顺利利，也愿离开我们寝室的室友们开开心心。我们在一起的日子，我会记一辈子！还有感谢我的爸爸妈妈养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐就是我最大的心愿，你们的鼓励是我成功的后盾，你们的教育是我成功的基石。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我最诚挚的谢意！目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 1第一节项目背景 1第二节项目概况 2第二章项目建设必要性 5第三章市场分析与建设规模 7第一节汽车市场需求分析 7第二节市场预测 12第三节项目产品市场分析 13第四节建设规模 16第四章场址选择 17第一节场址所在位置现状 17第二节 场址建设条件 17第五章技术方案、设备方案、工程方案 22第一节技术方案 22第二节设备方案 28第三节工程方案 33第六章原材料、燃料供应 38第七章总图布置与公用辅助工程 39