车用电动液压千斤顶结构设计

1、第23页合订第33页1绪论1.1课题研究的目的和意义据统订，国内轿车保有量在2005年达到900万辆，在现实生活中，轿车、吉普赛人在路上换轮胎一直是驾驶员们的头疼，特别是在炎热的夏天和寒冷和下雨的冬天，一半以上的早晨换轮胎，身心疲惫，全身泥泞。 随着技术和经济的发展，电动葫芦起重机手工工具的液压千斤顶大量出现在市场上，结构简单，操作方便，修理汽车、拖拉机等易抬起车身，维修。 液压千斤顶以帕斯卡定律为基础工作，由油箱、大小不同的两个压力缸、单向阀等几个部分组成。 动作时，抬起小活塞，向小压缸吸入油，按下小活塞，则向大压缸吸入油压。 通过2个单向阀门的控制，小活塞对油的压力传递给大活塞，重物被顶起

2、。 由于小的活塞不断往复运动，可以把重物推到一定的高度。 动作完成后，开闭截断阀，使大压气缸和油箱连通。 此时，只需对大的活塞施加一点压力，大的活塞就会落下，油就会流向油箱。千斤顶有机械千斤顶和油千斤顶两种，原理各不相同。 原理上，液压千斤顶是基于帕斯卡定律的，施加在较小的活塞上的压力比较小，施加在较大的活塞上的压力也比较大，可以保持液体的静止。 通过液体的传递可以在不同的端部得到不同的压力，达到转换的目的。 机械千斤顶采用机械原理，使驾驶盘往复，拔爪后旋转棘齿间隙，小伞齿轮转动大圆锥齿轮，使举重螺杆旋转，提升或降低升降套筒，达到电动葫芦起重机张力的功能。 没有液压千斤顶那么简单。千斤顶采用液

3、压执行机构的优点：(1)由于液压执行机构是油管的连接，通过油管的连接，能够容易且灵活地配置执行机构，比机械执行机构更优越。(2)液压执行机构重量轻、紧凑、惯性小。(3)传动运动均匀平稳，负荷变化时速度稳定。(4)通过油压装置的过负荷保护容易，通过设置泄压阀等，油压机可以自我润滑，因此寿命长。(5)油压机实现标准化、系列化、通用化，便于设置、制造、普及。随着生活水平的发展，人性化产品的设计越来越受到人们的喜爱。 电动液压千斤顶采用液压执行机构，与机械人卡爪的手动千斤顶相比，具有使用方便、运行顺畅等优点。 目前，液压技术越来越完善，应用于各个领域，液压传动相关产品成本也逐渐下降，因此低成本电动液压

4、千斤顶拥有巨大的市场。1.2课题的国内外发展研究现状自从18世纪末英吉利研制出世界上第一台压力机以来，液压传动技术已经有200年的历史。 到20世纪30年代为止广泛应用于电动葫芦起重机、工作母机、工程机械。 第二次世界大战中，由于战争的需要，出现了响应快、精度高的液压控制机构装备的各种军事兵器。 二战结束后，战后的液压技术迅速转向民间工业，液压技术逐渐应用于各种机械人和自动生产线。本世纪六十年代以后，液压技术随着核电源、空间技术、计算机技术的发展迅速发展。 因此，液压执行机构的真正发展也不过近三四十年。 现在的油压技术正向着急速、高压、大功率、高效率、低噪音、耐久性、高集成化的方向发展。 在云

5、同步，新型油压机和油压系统的计算机辅助设置修订(CAD )、计算机辅助测试(CAT )、计算机直接控制(CDC )、机电学技术、可靠性技术等方面也是当今液压传动装置和控制技术的发展和研究方向。我国液压技术最早应用于工作母机和锻压设备，随后又应用于拖拉机和工程机械。 目前，中国的油压机从国外引进了一些油压机、生产技术，随着自行修订，形成了一个系列，并广泛应用于各种机械设备中。目前，液压技术应用广泛，在各个领域，液压千斤顶的设置修订也越来越人性化，目前国内外千斤顶性能满足要求，还将千斤顶操作弹性纳入考虑。 根据实际需求，目前市场上的千斤顶有YZ系列千斤顶、超薄千斤顶、自摇滾乐千斤顶等类型。 千斤顶

6、也有电动千斤顶和手动千斤顶。 像电动千克力磅那样，以油压系统为基础进行了修订，具有上推重量大、上推顺畅、操作容易等优点。 手动千斤顶以螺纹千斤顶为代表，通过螺纹传动抬起重物。1.3课题研究的主要内容(1)千斤顶的设定修订引起的电动液压千斤顶的整体方案。(2)根据工作状况设定液压千斤顶的具体构造，决定主要零配件的残奥仪表，进行千斤顶的零配件强度检查。(3)制作二维零件图及整体装配示意图。2电动液压千斤顶概论2.1液压千斤顶的工作原理图2.1液压千斤顶的工作原理图1操作杆驾驶盘2-小气缸3-小活塞4，7 -单向阀5-吸管6，10 -配管8-大活塞9-大气缸11-截断阀12-油箱图2.1是液压千斤顶

7、的工作原理图。 大缸9和大活塞8构成提升缸。 杆驾驶盘1、小缸2、小活塞3、单向阀4、7构成手动液压泵。 若抬起驾驶盘使小活塞向上移动，则小活塞下端油室容积增大而成为局部真空，此时单向阀4打开，若经由吸管5强力按下从滑油箱12吸引油的驾驶盘，则活塞下降，活塞下室的压力上升，单向阀4打开单向阀7打开，下室的油液经由配管6进入提升缸9的下室，使大活塞8向上移动，推起重物。 再次提起驾驶盘吸油时，止逆阀7自动关闭，防止油液逆流，防止重物自然落下。 通过反复拉驾驶盘，不断地向提升缸的下室注入油压，可以慢慢地提升重物。 一打开截断阀11，提升缸下室的油液就通过配管10、截断阀11流向油箱，重物向下移动。

8、 这就是液压千斤顶的工作原理。在这次的设定修订中，为了使液压千斤顶的操作更加省力，将小活塞驱动从手动改变为电动，利用汽车的香烟的电源，使用电动机驱动适当的偏心轮机构，使活塞上下移动。2.2设定修订要件本课题的设定修正要求(1)修订2级液压缸。(2)千斤顶季夏季夏千斤顶的重量为1.0t。千斤顶的上升高度为150mm。(4)千斤顶的驱动马达要求电压为12V直流电压。2.3确定总体方案2.3.1液压回路设定修订图2.2液压回路图根据液压千斤顶工作原理图2.1，结合本课题的设定要求和配置状况，设定修正的液压千斤顶油压回路原理图如图2.2所示。 图中的液压泵预定采用单向柱塞泵，由偏心轮驱动柱塞往复运动，

9、吸油行程柱塞泵由止逆阀2从油箱吸油，在压力油行程，止逆阀2关闭，止逆阀1打开，工作油输出给顶起液压缸，需要提升负荷时为了防止马达和油压系统过载、破损，在油路中设置安全阀，如果管路堵塞，或在其他情况下油压过大，则液压油打开安全阀，流入油箱。2.3.2整体构造设定修订此次修订的千斤顶结构如图2.3所示。图2.3液压千斤顶的结构图该电动液压千斤顶由12V直流电机、偏心轮机构、柱塞缸、2级千斤顶缸和多个控制阀及操纵控制器等组成。 由大小的活塞和2级油压缸双摇滾乐构成千斤顶油缸。 动作时，将电源插头插入汽车的烟盒的套接口，推一推操纵控制支重轮的开关，12V直流电动机驱动偏心轮机构使柱塞往复运动，电动机偏

10、心轮机构使柱塞向右移动，柱塞下端的油室容积增大，形成局部真空。 一旦柱塞向左移动，柱塞下室的压力上升，弹簧球关闭油，下室的油液通过管路进入顶起液压缸的下室，使大活塞向上移动，顶起重物。 如果柱塞再次向右移动，则与顶起液压缸连接的弹簧球会自动关闭大液压缸的通讯端口，使油液不会逆流，使重物不会自行落下。 由于使柱塞不断往复运动，油压不断地进入顶升缸的下室，能够使重物慢慢地上升。 打开2资金头寸2通讯端口电磁阀时，平视缸下室的油液通过配管、电磁阀流向油箱，重物向下移动。2.3.3子大板块电路设定修订为了便于携带，千斤顶的结构尺寸不能太大。 传动比一定时，修正的柱塞油缸的尺寸一般较小，用软管连接时，软

11、管的内径较小，管路的油压损失较大。 像液压油一样浓厚，管的内径小的话管路容易堵塞，会影响千斤顶的正常动作。 采用基础平板油路，不仅减少了很多管道零配件，还减少了很多管道连接方面的麻烦，在极简化系统的同时，还增大了油路的内径。 修改后的基础平板电路如图2.4所示。图2.4底板装配示意图在底板的设置修订过程中，一盏茶考虑了加工的可行性。 活塞杆向外移动时，活塞缸内的压力变小，弹簧球1被推开，弹簧球2堵塞油路，此时液压缸中被吸入液压油。 一旦柱塞杆被按下，则柱塞缸内的压力增大，弹簧球1关闭油路，弹簧球2被推开，油液被推入顶起缸。 需要打开负载时，打开2资金头寸2通讯端口电磁阀，液压油进入油箱。 如果

12、油路的某处堵塞，则系统内的油压增大，此时上端的安全阀弹簧被推开，油液通过安全阀向油箱流动。2.3.4缸盖气缸设定修订千斤顶油缸的设定修正结构图如图2.5所示图2.5千斤顶气缸的结构图为了缩小液压千斤顶的外形尺寸，便于携带，此次修订的千斤顶气缸由2级活塞驱动。 第1级液压缸的活塞杆为第2级缸筒，伸长后可获得较长的动作行程，可保持收缩时的结构尺寸较小。 第一级气缸盖摇滾乐和气缸盖采用焊接，气缸盖摇滾乐和气缸盖采用螺纹连接。 二级活塞和活塞杆采用一体式。 在活塞和汽缸摇滾乐之间，为了用o型圈安全地方便使用密封千斤顶，在活塞杆的端部用螺丝部件连接槽部件，卡合在轿车的对应突起上，支撑轿车。 千斤顶动作中

13、，第1段的活塞上升到最高时，第2段开始被推出，此时系统内的压力比第1段增大。2.3.5柱塞气缸设定修订柱塞油缸的结构图如图2.6所示图2.6柱塞缸结构图此次修订的柱塞缸由柱塞、弹簧、密封工作室等构成，其工作原理通过密封工作室的容积大小交替变化来实现，是将机械能转换为液压能量的能量转化装置，向油压系统提供具有一定压力和产水量的液体活塞杆往复运动引起的容积变化，要配合对应的单向阀进行吸油和压力油。 一般柱塞和缸体的孔都是圆柱表面，容易得到高精度的配合，密封性好，所以一般效率高。2.4电动液压千斤顶使用注意事项1 )使用前，请向电池提供一盏茶的电力，以免电力不足。2 )提起汽车时，请停止发动机，将变

14、速器置于空档位置，拉手施加刹车器定。3 )可以根据需要用发电机进行发电辅助，这时使发动机工作，但一定要使变速器空档，以免汽车的动作伤害人。 汽车抬起来后，请马上关闭发动机。4 )在汽车下办事儿时，为了确保安全，必须用可靠的支撑物安全且可靠地支撑汽车。3残奥仪表确定3.1电机选择图3.1电机根据系统的具体情况，参考相关设定修订手册，确定系统压力p=12.5MPa、液压缸的最大支承重量F=1.010N使第二级液压缸的上升速度v=0.005m/s根据公式化学基(3.1)式中d液压缸内径、mm；p系统工作压力、MPa；F最大支持质量，n。设d=32mm此时液压缸内的压力产水量Q系统的产水量。此时液压缸

15、为了支承重物而使用的电力(3.2)(3.3)式中电机的额定功率，w；机械损失，即摩擦引起的功率损失，由于在本系统中两个油压缸的效率近似相同，一般=0.9。 本系统取0.9容量损失是由于内漏、空化作用和油液在高压下压缩导致的产水量损失，是内漏的主要原因，本设定修正为=1。可以读取相关的数据设定为=70W根据机械设定修改手册及网际网络相关资料查询，电机选择12v直流、70W、n=30r/min。验证电机是否满足一级要求：调查机械设定修正手册初步选择第一段内径d=50mm时，对应的外径为D=60mm。第一段的上升平均速率是(3.4)公式中Q系统的产水量、d液压缸内径、mm；上升速度，m/s。可以读取

16、数据有根据(3.5)pleasecontactq 3053703061 giveyoumoreperfectdrawings3.2千斤顶油缸残奥表的确定由于采用伸缩式套筒气缸，本课题的设定要求伸缩量为150mm，因此只要采用两级气缸即可，当该类型的气缸动作时，其输出速度和输出力发生变化，其原理图如下所示图3.2千斤顶油缸的原理图3.2.1液压缸的输出力液压缸的输出力是提升重物的重力，即负荷力。 根据本课题的要求，千斤顶要求顶起的重量为1.0t，即最大负荷为F=。3.2.2液压缸工作中的阻力液压缸工作中除了克服负荷力外，还受到惯性力、运动零配件的摩擦阻力、运动零配件的自重、门油背压阻力等作用。 在此次的设定修订中，由于利用液压缸的效率近似地决定液压缸各部分的尺寸，因此没有对各阻力的大小等进行详细的研究。3.2.3液压缸的输出速度单活塞式液压缸和柱塞式液压缸悬垂时的速度(3.6)式中v活塞的外伸速度、m/s；Q 进入液压缸的产水量A 活塞的作用面积d 活塞直径，m。第二级液压缸的速度设定为=0.002m/s从上式可知，第一级液压缸的速度3.2.4液压缸的上升时间(3.7)活塞杆出差时式中t液压缸的作用时间，s；V液压缸的容积A液压缸的作用面积s液压缸行程，m