100KG手动液压升降平台的设计含proe三维及8张CAD图
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100KG手动液压升降平台的设计含proe三维及8张CAD图,100,KG,手动液压,升降,平台,设计,proe,三维,CAD
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-I-摘 要液压升降平台手动的，结构非常紧凑，外表看上去简单，不需要用太大的力，效率很高，修理起来很灵活很便利，在工厂，仓库，超市等地方都有使用，用来进行对货品搬运，移动。论文中设计的液压升降平台是手动的，最开始将它的结构设计出来；之后对货品的具体大小进行调查，将货物的模型建立起来，这样升降平台的整体结构大小就都确定了；之后，将升降平台的力学模型建立起来，升降平台机构所处地点不一样，那么还要分析他们的受力，对杆件，销轴，螺栓的强度进行校核；之后设计升降平台液压系统，最后一步用CAD 软件将升降平台的装配图，零件图都画出来，用 Pro/e 将三维模型建立起来。完成这篇论文，将我学校学习的专业知识又温习了一次，并且对于画图软件 CAD,PRO/E现在的熟悉程度都变高了，相信对我将来的工作有很大帮助。关键词：关键词：液压升降平台；手动；校核；液压系统；设计-II-AbstractHydraulic lifting platform is manual, compact in structure, simple in appearance, no need to use too much force, high efficiency, very flexible and convenient to repair. It is used in factories, warehouses, supermarkets and other places to carry and move goods.The hydraulic lifting platform designed in this paper is manual, and its structure is designed at first; then the specific size of the goods is investigated, and the model of the goods is established, so that the overall structure size of the lifting platform is determined; then, the mechanical model of the lifting platform is established, and the location of the lifting platform mechanism is different, so they need to be analyzed. Force, check the strength of rods, pins and bolts; then design the hydraulic system of the lifting platform. The last step is to draw the assembly drawings and parts drawings of the lifting platform with CAD software. The three-dimensional model is established with Pro/e and simulated.Finishing this paper, I reviewed the professional knowledge of my school, and now I am more familiar with the drawing software CAD, PRO/E. I believe it will be very helpful for my future work.Key words: hydraulic lifting platform; manual; check; hydraulic system; design-III-目目 录录摘 要 .IABSTRACT .II第 1 章 绪 论 .11.1 研究背景及意义 .11.1.1 研究背景 .11.1.2 研究意义 .11.2 升降平台概述 .21.2.1 升降平台定义 .21.2.2 手动液压升降平台的作用 .21.2.3 手动液压升降平台的特点 .21.3 国内外研究现状 .21.3.1 国外 .21.3.2 国内 .3第 2 章 总体结构方案及参数选定 .52.1 设计要求.52.2 升降平台结构确定 .52.2 确定各结构尺寸.62.4 平台与叉杆的设计计算 .72.4.1 确定平台的结构材料及尺寸 .72.4.2 确定叉杆的结构材料及尺寸 .8第 3 章 受力分析与校核计算 .133.1 位置参数计算 .133.2 动力参数计算 .153.3 液压缸布置方式的分析 .153.4 强度校核计算 .183.4.1 叉杆 .183.4.2 横轴 .183.4.3 连接螺栓的校核 .19-IV-第 4 章 液压系统设计 .234.1 液压系统设计要求 .234.2 液压系统的设计 .234.3 液压缸的计算 .244.3.1 液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 .244.3.2 液压缸的安装位置 .244.3.3 液压缸推力及行程的确定 .25第 5 章 基于 PRO/E 的三维设计 .265.1 PRO/E 软件概述.265.2 三维模型设计 .275.2.1 底座 .275.2.2 平台 .285.2.3 支架 .285.2.4 其他 .285.3 三维装配设计 .29结 论 .30参 考 文 献 .31致 谢 .32-1-第1章 绪 论1.1研究背景及意义1 1. .1 1. .1 1 研研究究背背景景电子商务一直在发展，在这样背景下物流行业也发展的很快，物品摆放在仓库里面需要进行整理还有运输，一定要非常轻便，灵活的机器来进行。手动式的液压升降平台车就是这里面的一个，它的结构很紧凑，外表也很简单，不需要耗费太大的力，效率很高，养护起来很灵活，也非常便利，用在工厂，仓库，物流运输中心等这些地方，对货品进行搬运，进行移动。图 1.1 就是它的简单图纸：图 1.1 手动式液压升降平台在升降装置里面用的最多的升降平台是剪叉式的，因为它的结构就定下来它具备哪些特征，有什么功能。这种机器的结构非常稳定，牢固，用起来可靠性高，非常安全，效率也高，不怎么会出现故障，维护起来非常便利等这些好多，在车站，厂房等这些地方用的非常。1 1. .1 1. .2 2 研研究究意意义义在工业生产上，平时的生活里面都会用到升降平台，帮助我们做了很多事情，非常便利，快捷。升降平台的功能非常多，比方说电梯，在很多的地方都可以看到它，其实升降平台的性能跟电梯是差不多的，在用的时候按照自己真正的需要，设计升降平台详细的数据。平时的生产里面，升降平台到处都可以看到，所以说它有多重要就不需要再详细阐述了。但是在进行生产的时候，升降平台也很重要，特别是在很高的地方对货品进行搬运。-2-1.2升降平台概述1 1. .2 2. .1 1 升升降降平平台台定定义义升降平台实际上就是可以对人或者物品来进行升降的机器。在仓库，工厂这些物流体系里面，运输在垂直方向的时候，还装有很多平面运输机器在升降平台上，就算是高度不一样，也能够在这个层面上进行运输。驱动要是液压的，就叫手动液压升降平台，在不一样的高度进行运输货品，大范围的用在很高的地方进行运输，进行安装的工作。1 1. .2 2. .2 2 手手动动液液压压升升降降平平台台的的作作用用手动液压升降平台用在货品，集装箱，生产木材等这些单位里面还有加工流水线上面，对于工作时候不一样的高度需要都可以满足，能够对各种台面来进行装配，比方说滚筒，转盘，匹配各式各样的控制办法，升降时候很稳定，很精准，来回进行启动，并且承受的载荷很大等，对于工业生产单位里面各种升降工作的困难都克服掉了，所以说加工时候的工作就比较轻松了。1 1. .2 2. .3 3 手手动动液液压压升升降降平平台台的的特特点点升降平台升降系统，它的动力是液压，所以还有个名字叫液压升降平台。这种机器的功能是非常多的，在加工模具，集装箱等这些行业用的很多。手动液压升降平台，在不一样高度时候进行工作，对于升降需求都能够满足，跟各种各样的台面来进行配合安装，控制的办法应该是合适的，这样升降起来就非常稳定，也很准确，启动次数多也没有事，并且承受的载荷不小，这样对于工业生产单位里面各种升降工作时候的困难都可以克服，那么生产就比便利很多。1.3国内外研究现状1 1. .3 3. .1 1 国国外外现在国外对升降平台进行生产的地方是很多的，比方说美国，英国等。他们对于升降平台的生产历史已经有了几十年了，在所有的机械产品里面，生产平台这种产品的份额是很大的。按照叉臂的个数来进行划分，有单节的，还有多节的，有固定式的，有移动式的，还有超低式的等等，下面图纸 1.2,1.3,1.4 里面有几种升降平台的展示。 图 1.2 固定式升降平台 图 1.3 超低式升降平台 图 1.4 移动式升降平台-3-现在升降平台基本上都用液压作为动力，在航空，仓库等地方用的很多。尤其是工作地点高度比较高的工作平台，还有一些商业货品平台，现在的生产已经系列化了，比方说英国起重单位，按照每一种仓库对于装卸时候的要求，对于商业货品系统研发了很多型号不一样的升降平台，很多进行高空搬运工作的，它的技术更是非常先进。另外Geda 公司的 Multilift 系列施工升降平台，它在控制高度预定控制系统的时候用电子显示装置来进行。使用这个系统，升降平台需要停在哪个高度都可以，操作的人只要将按键按下去就行了。这个升降平台的控制装置是嵌入式的，那么升降平台出现紧急刹车，紧急启动的状况就不会出现了。美国人生产的手动液压升降平台，它的结构是并联连接剪叉臂，以前的升降平台剪叉臂都是串联的，这样的形式对于工作面积有一定的限制，连接实行并联之后，工作面积加大了，并且它的稳定性也变好了很多。图 1.5 剪叉式手动液压升降平台1 1. .3 3. .2 2 国国内内中国现在城镇化发展很快，基础建设大范围进行，所以对于升降平台的需求量是很大的，并且也需要更多品种的升降平台，现在对于手动液压升降平台来说，市场的发展环境是相当不错的，并且慢慢的成为产业化，发展模式变为集群的。在很多地方都可以看到升降平台，比方说酒店，建筑工地，工厂，装潢单位等等，用的是非常多的，所以说，升降平台的市场行情还是相当不错的，中国的升降平台市场现在的发展非常快，并且这种发展态势一直还会维持很久。现在国外对升降平台进行生产的单位很有名的是 JLG 公司和 Alter 公司等。在我们国家，有两大地区专门对升降平台进行生产，一个是山东济阳，还有一个是江苏镇江。在中国比较有名的生产升降平台的单位是徐州重工，浙江定力等等 6。中国加工升降平台的年头没有国外的早，这几年的发展是很快的，表现在出现了很多的品种。比方说沈阳北方交通集团研制了高空消防救援车，高度达到了 54 米。现在徐-4-州重工开始研发更高的消防车，高度达到八十米，之前他们已经成功研究出的消防救援车高度从 22 米到 68 米这个范围的。图 1.6 高空升降平台（高空消防救援车）研究了剪叉装置的强度，刚度，研究人员对比了检查装置的变化，并且进行了比较，这样就出现了变异的检查结构，接着对它继续进行研究，分析了这个空间里面展开式剪叉装置的强度，那就知道这个装置的结构有多大，这样就能够设计出一款更新的的机构，可以在很多特别的地方的平台上进行使用 9。胡小舟等人对于作用在剪叉式升降平台上的力进行了研究，将它的力学模型给建立出来，之后分析用的是 Matlab 软件，将对油缸最大推力影响的数据给研究出来 10。张荣敏等人分析了检查装置结构的数据，用ANSYS /APDL 对模块设计进行优化，也就是优化了剪叉臂的结构设计，并且对它进行分析，这样剪叉臂最合适的数据就有了 11。邓宏光等人按照剪叉式升降平台结构的特点，将起升装置的力学式子给建立起来，还将起升部分的关键数据给定下来 12。图 1.8 空间展开式剪叉机构升降平台-5-第2章 总体结构方案及参数选定2.1 设计要求这次液压升降平台设计的是反剪叉式的，它的主要数据是：承载力 Fl=100kg；用的最低的高 300mm，起升时候最大的高 1000mm，平台的大小是400mm*300mm，平台车自身的重量是 20kg。2.2升降平台结构确定剪切式升降平台发展是很快快的，种类很多。根据剪切力有多大来进行划分，有大的剪式升降平台，还有小的剪式升降平台；根据驱动的形式不一样，进行划分，有机械式的，液压是的，气液驱动式的；按照装时候的样子来进行划分，有藏地安装，地面安装。通过前述对图 1.11.8 各种类型升降平台的特点进行对比，因此次设计的升降平台为适用于工厂、企业、仓库、商务楼、超市、物流配送中心等行业的货物移动搬运，因此选定本次为剪切式手动液压升降平台，根据本次设计尺寸要求：最低使用高度 300mm，最高起升高度 1000mm，平台尺寸 400mm*300mm，因此采用 3 个以上剪叉才能满足要求，其整体结构形式如图 2.1 所示。-6-图 2.1 手动液压升降平台整体结构形式剪切式液压平板升降平台的组成有机架还有液压系统。要想平台使用安全，将限位装置，升程自锁保护装置装在上面，那么使用人员就不会出现危险。升降平台是剪切式的，它的升降平台有两组，并且完全一样，分别在左边还有右边两个车轮的中间，因为两边的结构是完全一样的，所以左边右边能够进行更换。电气系统对升降平台进行控制，动力就是液压系统输出来的液压油，可以将活塞杆带着进行伸缩动作，这样两边的举升臂就能同一时间向上，向下，停止 2。升降平台一边是上面跟下面都是固定的铰支座，另外一边上面跟下面都是进行滑轮的滑动，举升臂在跟滑轮进行连接的时候用的轴。升降平台工作的时候，一边的支点就是固定铰支座，滑轮向里面，向外面进行滑动，这样升降平台就能够向上，向下了，这样到一个恰当的高度的时候，液压缸上面的机械锁自然就锁止了。2.2 确定各结构尺寸（1）升降平台降低到 0.3m 时将升降平台压缩到最低的地方，高度是 300mm，就是底座到平台面有多远。就像图纸2.3 展示的，底座厚是 10mm，滚轮的直径是 50mm，滚轮这个地方轴的直径是 24mm，要想防止滚轮直接把底座给弄坏，设计的时候，对滚轮滑到进行生产，滑道厚就是 10mm，宽度在 35mm，长度是 20mm。上面的滚轮跟下面的滚轮中间空档是,支承点距离支承点有根据勾股定理将举升臂Hd=300-10 2-25 2-65=165 mmLd=340mm的长可以算出来 L：22165L= Lb()3算出来举升臂的宽就是 50mm，厚是 15mm。344.4Lmm（2）将这个平台升高一米，它尺寸的改变向上举升这个升降平台，滑轮就滚到里面去了，液压系统向上伸缩，铰支座进行固定，距离滑动铰支座就近了，平台相距底座是越来越远。升降平台升高了一米之后，升降平台上面，下面两个滑轮，他们的空档是，已经感知Hg=1000-10 2-25 2-65=865mm 到举升臂的长是，固定铰接的这个地方和滑轮中间的空档就是 Lb,用勾股定344.4Lmm理算出来22865Lb= L()3-7-那么，滑动轮移动的距离是。平台升高了一182.8Lbmm340 182.8157.2Lxmm米之后，它的结构还有状态都在图纸 2.2 里面展示了。图 2.2 升高到 1m 时升降平台主视图已经知道举升臂宽是 50mm，那么进行连接的这个螺栓，轴的直径是，滑24Dsmm动滚轮这个地方轴的直径是，滑轮总的宽就是 30mm，碰到滑道这个部分真正24Dzmm的大小是 25mm，阶梯凸台只有 5mm,它跟举升臂直接碰到，这样摩擦就变小了2.4平台与叉杆的设计计算2 2. .4 4. .1 1 确确定定平平台台的的结结构构材材料料及及尺尺寸寸升降台最上面的地方是平台，对于支承件来说是一个组成。在升降台上，货品摆放平稳，这个是相当关键的，要说的是平台不光是一个钢板，还有滑道在下面，将滑轮装在升降台叉杆臂上面，滑道实际上就让滑轮在里面前后进行移动，这样升降台就能够向上举升，向下回落。下面的底板也是一样，图纸 2-3 展示。-8-图 2-3 下底板结构简图按照前面货品的大小，定这个平台的大小，长 400mm，宽 300mm，用的是热轧钢板来加工。图纸里面有它的样子，要说的是，这个平台钢板不简单，滑道装在下面，滑轮装在升降台叉杆臂的上面，滑轮在滑道里面进行来回的移动，这样升降台就能够向上举升，向下回落。对升降台来说，主要的举升零件是叉杆，这个部分主要对力进行承受。设计是不是好，直接关系到整个设计工作的成功与否，材质用的 45 钢，用的是热轧钢板。2-4 图纸里面是叉杆外面的形状。图 2-4 叉杆的外形图2 2. .4 4. .2 2 确确定定叉叉杆杆的的结结构构材材料料及及尺尺寸寸分析作用在支撑叉杆上的力：最开始要将每个杆的名称，编号都定义好，就像图纸 2-5 里面展示的：图 2-5 支撑叉杆受力分析图杆 3 还有杆 4 能够活动的铰连接，只有摩擦力在水平面上对它作用，别的力是没有的，不需要考虑。现在只要将竖直方向力进行思考就行了，分析之后，可以知道杆 3 承-9-受的力的作用： 将弯矩的最大值还有轴向力都算出来：进行力学分析，在升降台是在最低的地方的时候时，作用在上面的弯矩最大，5就像图纸展示的。22 22562 78maxWl lcosW cosMl. Nml升降台在最高的地方， 时，轴方向的力是最大的，图纸展示30，（正值为拉力，负值为压力） 。12254D BWNsinN1225BANN 作用在杆 4 上面的力状况就跟杆 3 是一样的。之后对杆 1 承受的力来进行分析，图纸里面展示分析 D 这个点的力矩：，就有 = 42 22 3AxPWW llF l sinlcoscossin()AxF-110.1N。将弯矩算出来，将上面的图转换成为下面的图纸，并且进行分析： -10-按照前面的要求对弯矩图进行分析，在下面：图 2-6 杆 1 弯矩图查看这个图纸，杆 1 上面弯矩最大就是在 C 这个点。算出来，在时，的数值5cR是最大的，也就是弯矩是最大的，一样的这个时候轴向力也是最大的。将，5（P 跟 W 的式子用前面的式子算出980011 6WNP. W，2 cossin()sin()lPWal来）放到上面的式子里面，将大小算出来，图纸里面展示：。21511236maxABM(RR )lNm 将轴向力算出来，一样分析杆 1 上面承受的力图纸进行转化，这样就有了轴向力分析的图纸： 进行分析，计算之后，CD 这个部分的轴向压缩力是最大的， 。因为才54929CDTN算到杆 3 还有杆 4 这个部分弯矩的最大-11-值还有轴向力的最大值都没有杆 1 的大，所以没有必要将杆 3 还有杆 4 的工作应力给算出来。将杆 1 这个状况下的工作应力给算出来，那么假设叉杆截面的大小是就像,Abh图纸画的那样： 这个时候工作应力的大小max2265112 654929 , CsNhMbhAbhn 叉杆真正的工作应力,材料应力的许用值， 材料的极限应力，要是 45 号钢，大小是 340Mpa sn安全系数,正常都比 1 大，论文里 n=2。按照经验来定 h=0.1m。用这个式子可以发现，弯矩对于工作应力影响很大，对轴向力没太大影响，那么算的时候，主要算的是最大弯矩。最大工作应力作用在杆 1 上面，最大弯矩在截面 C 这个地方，也就是说 C 截面这个地方的工作应力是最大的，根据他来确定叉杆合适的截面，把 h=0.1m 放到上面的式子：工作应力的最大值。在这定，那么叉杆3616517021.30.01MPabmmb25bmm的横截面大小是100 25。h b2mm-12-第3章 受力分析与校核计算3.1位置参数计算在进行校核计算时为简化力学模型，只对最底下的一个剪叉进行校核即可，其余剪叉受力情况相同，因此计算时按照单剪叉结构的力学模型进行。由图 3-1 可知图 3-1 位置参数示意图 （1）21/2sin(1 cos),CLCLHll （2）222()cos;2TClTC上头式子里面：H不管什么地点升降平台有多高；C不管什么地点铰接点 F 跟液压铰接点 G 之间有多远；L支撑杆有多长；支撑杆固定铰支点 A 跟铰接点 F 之间有多远；lT机架有多长，从 A 到 G 这两点之间多远；活塞杆跟水平线形成的角度。下面都是一样。把（2）式放到（1）式，进行整理就有。 （3）2222 1/2() 2HLTCllClTC如果放到式子（3）就有00/,/,C CH H-13-。 （4）2221/20000()()22HTClLlClT C（4）这个式子里面，升降平台最开始多高；0H液压缸最开始多长。0C算出来双铰接剪叉式升降平台机构的运动数据：图 3-2 运动参数示意图就是点 F 这个地方的绝对速度；就是 B 这个点的绝对速度；就是支撑杆 ABFVBV1有多快；图 3 里面都可以知晓：1111112,sin()sin(),sin()coscos,sin()FFBBVlVVlV LVLlV LVVl （5）21cossin()VLVl。（5）的式子里面，液压缸活塞彼此之前运动的快慢；1V升降平台进行升降有多快；2V支撑杆跟水平线形成的角度。下面都一样。-14-3.2动力参数计算图 3-3 动力参数示意图在图纸里面，P 就是活塞杆上液压缸产生的推力，Q 作用在升降平台上面的重力载荷。对这个装置承受的力的状况进行承受，并且算出来：升降平台向上升起的时候； coscossincostantan()()sin()222cossincosQLfLbfbbPbfblf（6）升降平台向下降落的时候（coscossincostantan()()sin()222cossincosQLfLbfbbPbfblf6） 、 （7）式中，P活塞杆受到液压缸给它的推力；Q作用在升降平台上的重力载荷；b载荷 Q 的作用线跟上面的平板左铰支点 M 在水平面上多远。因为滚动轮和导向槽中间就是滚动摩擦，这个系数非常小，只有 0.01，要想计算简单点，基本上不需要考虑，简单化（6） 、 （7）两个式子：。 （8）cossin()PLQl3.3液压缸布置方式的分析分析的时候从直观来进行，就像下面图纸：-15-图 3-4 液压缸工作示意图查看图纸，液压缸后面部分跟右边支撑杆活动的地方连接起来，液压缸的一头跟杆1 右边一头连接。所以，对于真正在升降平台的剪叉装置里面，液压缸有些问题存在，也就是它的格局有些问题，还有一种对称格局提出来了，安排液压缸在对称的左边，也就是剪叉装置的固定支点都是在一边的，下面详细的探讨。（1）提出来问题在很多升降台里面都在用液压缸驱动剪叉装置，因为装的地方不一样，那么折合之后的高自然就不一样了，那么折合之后的高肯定会影响液压缸在剪叉装置里面的格局。查看资料，就知道液压缸放在左边。液压缸活塞动作的速度跟台面升降的速度存在下面的联系 （1） 222cos2sin()2 cosyalalvvl活塞推力跟升降平台承受载荷的重之间有下面的联系 （2） 2 cossin()sin()lPWal111sin,tan tan,sin (sin2 )2hlaallad 。上面的这两个式子就是工程上用的比较多的液压缸的格局，也就是液压缸下面的支点跟剪叉装置进行固定的支点都是在一边，就像上面图纸画的。这样的格局好处是液压缸有效行程不长，平台升降范围很大的-16-地方都能拿来用。只是有一个问题，折合剪叉装置之后，高度比较小的话，那么液压缸需要的推力是很大的。液压缸工作压力最高的时候，那么液压缸的直径就会变大了，这样折合之后的剪叉装置就没法布局了；或者不用一个直径很大的液压缸，用了两个直径比较小的液压缸，这样就会多用一对液压缸的制作，并且安装液压缸的时候非常复杂，还有液压系统也比较复杂，这样整个部分花销自然就加大了。（2）分析这两种布局并且进行对比要想将这些问题都解决掉，那么液压缸的布局应该是反向的，将这个方案里面的有关数据算出来，并且对比他们两个。就像图纸里面： 图 3-6 液压缸布置在右侧在算活塞运动速度的时候按照一瞬间的速度中心法来进行。杆上点、点的瞬时转动中心为 F 点，D 点、A 这个点的速度就是：2()DAvlvla台面进行升降时候的速度：cos2cosyDvvl这个点运动时候的快慢：()2 cosyAla vvl活塞运动的快慢：-17-（）()sin()cos2 cosAlavvl式子里头，11()sinsin,tan2()coshlalLla用虚位移的原理来进行计算：（）()00ixiixiixixpypWFxFyFzPxPyWy分析图 2 就可以有：cos ,sin()cos ,()sin,2 sinxyppwPPPPxlaylayl经变分后：()sin()cos2 cosppwxlaylayl 放到式子（） ，整理之后，就可以知道活塞的推力：（）2 cos()sin()lPWla式（）和式（）是不是正确证明的时候按照机械能量守恒进行： yvPv W对比（）式子还有（）式子，再每个数据都一样的时候，液压缸右, , , ,yl aW v 边的推力是没有液压缸布局在左边的时候要小一点；但是式（）与式（）对比，那么液压缸安排在右边的话，活塞的速度跟液压缸安排在左边比就高了不少，可以看到，要想将活塞的推力变小，那么活塞速度就要快。液压缸放在剪叉装置的右边，这样液压缸产生的活塞推力就变小了，液压缸用的是直径比较小的，方便在剪叉装置里面布局液压缸，有一个问题就是液压缸的有效行程太长了，要是台面进行升降没有太大范围的话，那么想要让液压缸行程变多也不可能。3.4强度校核计算3 3. .4 4. .1 1 叉叉杆杆前述 2.2.4 在进行尺寸计算时即是基于强度理论，因此针对叉杆无需再进行强度校核。3 3. .4 4. .2 2 横横轴轴在活塞杆顶部的横轴上装套链，按照总的结构将定横轴的长定下来，是 220mm，因为连接是单耳环的，它里面的直径是 CD=50，横轴外面的直径是 50mm,因为这两个是要进行-18-相对滑动的，那么横轴外面的直径没有 50mm 大论文里面定 d=48mm。单耳环的宽是EW=60mm。叉杆跟横轴这个地方的孔进行连接，并且要加长，那么他们两个接触的面积要大一点，那么弯曲应力，剪应力就能小一点，所以根据下面图纸来对横轴承受的应力进行分析：在，算出来。在横轴上作用的力是匀称5113680PN568402ABPRRN的，距离只有 60mm，所以它的集度就是：，在截面 O 这个地61136801.89 10/0.06qN m方弯矩的最大值就是，截面 C 还有截面 D 的剪力0.030.80.035402.42AMRqNm 就是。56840AQRN它的弯曲应力大小是3325402.4161 MMpad剪应力225684031.4 4844QMPad跟别的轴销进行对比，作用在上面的应力都比它小，材质没有改变的话，确定直径是 35mm、40mm，在这不详细校核了。这里就不一一校核了。3 3. .4 4. .3 3 连连接接螺螺栓栓的的校校核核升降平台里面螺栓进行连接，可以对剪切形状改变进行承受。校核的时候，只需要注意剪切形状的改变就好了。下面就是图 2.4 里面，1,3,4 这三个地方的螺栓，校核他们的强度。用 Q235-A 钢生产螺栓，许用剪切应力=98MPa。（1）1 这个地方螺栓承受的剪切力就像图纸 3.15 里面展示的-19-图 3.15 1 处螺栓所受剪切力图（a）升降平台在最低的地方的时候，算出来螺栓剪切力的强度作用在水平方向的应力3123284.24102259.623044QQkFMPaAd作用在竖直方向的应力322218.110225.733044QQkFMPaAd按照第三强度的原理 =53.89MPa12 98MPa对于强度的需要能够符合。（b）举升高度达到一米螺栓的剪切力强度算出来应力作用在水平方向上的大小3122216.69102211.813044QQkFMPaAd应力作用在竖直方向上的大小32221610224.253044QQkFMPaAd按照第三强度原理 1211.81 4.257.56 98MPaMPa算出来之后强度满足需要。（2）三个螺栓能够承受的剪切力在图纸 3.16 里面展示图 3.16 3 处螺栓所受剪切力图（a）升降平台最低的时候，算出来螺栓剪切力的强度应力作用在水平方向上的大小3122684.24102259.623044QQkFMPaAd-20-应力作用在竖直方向上的大小225204QQkFMPaAd按照第三强度原理 1259.62 98MPaMPa算出来之后强度满足需要。（b）举升高度达到一米螺栓的剪切力强度算出来应力作用在水平方向上的大小31226610224.253044QQkFMPaAd应力作用在竖直方向上的大小22523.814QQkFMPaAd按照第三强度原理 120.44 98MPaMPa算出来之后强度满足需要。（3）5 个螺栓能够承受的剪切力在图纸 3.17 所示图 3.17 5 处螺栓所受的剪切力图（a）升降平台最低的时候，算出来螺栓剪切力的强度应力作用在水平方向上的大小3122884.24102259.623044QQkFMPaAd应力作用在竖直方向上的大小22726.554QQkFMPaAd按照第三强度原理 1253.07 98MPaMPa算出来之后强度满足需要。（b）举升高度达到一米螺栓的剪切力强度算出来-21-应力作用在水平方向上的大小312285.3910223.813044QQkFMPaAd应力作用在竖直方向上的大小322273.2510222.33044QQkFMPaAd按照第三强度原理 121.51 98MPaMPa算出来之后强度满足需要。进行校核可以知道螺栓用 Q235 来生产满足设计需要。-22-第4章 液压系统设计4.1液压系统设计要求手动液压升降平台液压系统，不光需要将货品从一个地方搬运到另外一个地方，还要将他们从一个高度升高到另外一个高度，需要让货品不管在多高的地方，能够停下来，维持不动弹，这样工人升高不一样的，维修地点不同的话，对高度能够调整，维修就能够非常便利。所以液压系统一定要能够定位，还有，货品很重，体型很大，只要是液压系统出现问题了，那么举升臂因为货品的重量，很快向下滑，那么在车底下进行修理的工人就会有危险，并且对于升降平台上面的货品也会被摔坏。那么为了避免这种状况出现，一定要安装机械锁在升降平台上。在举升油缸外面安装机械说，也可以在活塞杆上面还有举升臂有关联的销轴来进行安装，它实际上就是两个齿形齿条。在油缸外面安装的齿条没有动，在销轴上装的齿条能够跟着活塞杆向上向下动作，跟着销轴进行摆动，这两个齿条能够分离，也能够齿合。在举升臂是定位的状况下，后者是液压系统有问题出现的时候，油压非常低的话，因为动齿条自身有重力，再加上弹簧的原因，就齿合静齿条，机械锁完全锁起来了，举升臂不会向下滑动，这样确保进行修理的工人，货品不会有任何意外状况出现。4.2液压系统的设计升降平台的液压回路16如图 4.1 展示的，它的组成有手动泵油加上手动泄油：-23-图 4.1 手动液压升降平台液压控制回路4.3液压缸的 计算对液压系统来说，执行零件就是油缸，他也是升降平台的动力。对它进行该分类，有活塞式的，还有浮柱式的。活塞式的作用是单向的，它的缸体很长，并且伸缩性不大，油缸的压力很小；浮柱式的基本上都是伸缩式的，正常伸缩节有两个到五个，结构很紧凑，但是又短又粗，伸出去缩回来比较长，油的压力也很大，布局起来比较容易等好处。基本上液压缸是活塞式的会用在剪切时升降平台上，可以直接对动力进行传动。4 4. .3 3. .1 1 液液压压缸缸内内径径D D 和和活活塞塞杆杆直直径径d d 的的确确定定根据受力平衡，求得液压缸无杆腔面积为:-42161100018.52 100.9 0.6 10mFNAmp-4144 18.52 1048.6ADmm48.634.622dmmdmm活塞杆直径可以由值算出，由计算所得的 D 与 d 的值分别按表 4-4 和表 4-5 圆整d/D到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。表 4-4 液压缸内径尺寸系列 (GB2348-1980) (mm)8101216202532-24-40506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630注：括号内数值为非优先选用值表 4-5 活塞杆直径系列 (GB2348-1980) (mm)45681012141618222252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400由 GB/T2348-1980 查得标准值为 D=50mm，d=36mm。4 4. .3 3. .2 2 液液压压缸缸的的安安装装位位置置前面已经分析了升降平台的力学模型，并且也建立了模型，论文里面安装液压缸的地点给定下来。D 就是安装液压缸的地点距离举升臂中心销孔有多远，f 就是安装的这个地点跟举升臂的头上销孔有多远，。举升臂跟水平面形成的角度 250, 500dmm fmm是 ，液压缸跟水平方向的形成的角度是 通过 tan12513005.49o500653 170tantan5.4916.22170653500oo升降平台在最低的地方的时候，在平台上均匀布局举升的重量，在它向上举升的时候，左边的滑轮就移动到里面去，上升的时候，举升质量没有改变，对于升降平台上来说，竖直方向的作用力来说，举升的这个东西质心就移动前面去了，避免出现向前翻的状况，液压缸活塞杆直接在滑动轮在的举升臂上进行作用。左边就是这个车子的头，升降平台到了最低的地点的时候，安装液压缸就像图纸 4.2 展示的。-25-图 4.2 液压缸的安装方向4 4. .3 3. .3 3 液液压压缸缸推推力力及及行行程程的的确确定定按照前面算的，液压缸需要的推力最大值是 P=1000N。确定液压缸的行程：这个升降平台要从最低的地方 300mm 上升到 1000mm，真正向上升起的距离是 700mm。在升降平台上活塞杆跟水平方向上形成的角度跟 的联系：，在这个升降平台处在最低点的时候，它的长就是2tantan2LfdLdf。在这个平台上升到 1000mm500 sin(62.5 170 sin)94.088337.23337sin0.279Scmm时， tan= 算出来液压缸长的总数是 2HgLb95046.675896o72.78o，那么液压缸的活塞伸出来的500 sin(475 170 sin)65.0768.1468sin0.955Scmmz长是 65mm，定位 70mm，那么液压缸的行程就是 70mm。1900.500.170.1306.896Hgmm fmmdmm Lmm Lbmm（）-26-5章 基于Pro/E的三维设计5.1 Pro/E软件概述Pro/Engineer 软件是美国参数公司设计出来的，这是个三维软件，它最出名的就是参数化，现在市面上的三维软件中，它是占据很大份额的。这个软件在现在 CAD/CAE/CAM领域的新标准，业界都是非常认可的，现在最流行的一个软件就是 CAD/CAM/CAE，在中国的设计行业，这个软件是非常重要的。Pro/E 第一个将参数化设计的理念提出来了，用了一个数据库对于特征的难题都解决掉了，还有用了模块化的办法，使用者根据自己的实际需要进行调用，没必要将所有模块都装上去。Pro/E 的在特征的基础上，将从设计到生产都集成起来，这样就可以进行工程设计了。不光可以用在工作站上，还可以用在一个机器上。Pro/E 用了版块的办法，可-27-以将草图画出来，加工零件，设计装配，钣金，进行生产处理等等，按照使用者的需要，自行来进行选择。（1）参数化设计对于产品来说，能够看做是几何模型，不管它有多复杂，都能够进行分解，分解成很多个构成部分，但是每一个部分的特征，都可以用有限的数据来实现完全约束，这就是参数化的基本意识。只是没有办法在零件板块下对实体特征进行隐藏。（2）基于特征建模Pro/E 是在特征的实体模型化形成的系统，进行设计的工作人员，用的是有只能特性的特征，将模型建立起来，可以随便画一个图纸，很简单就把模型给改掉了，这个功能对于设计人员来说，灵活性是很高的，并且也很简单。（3）单一数据库（全相关）Pro/Engineer 在同一基层的数据库上建立的，之前的系统有好多个数据库。什么是单一数据库，就是说工程里面所有的资料都是从一个库里面来的，这样不管哪个独立用户都可以专门加工产品的造型，无论是什么部门的。换句话来说，设计的时候，不管什么地方出现更改，都可以体现在前后的设计环节上。因为这个好处，设计就更高优秀，质量更好，推广的时候行情相当不错，花的钱也不多。Pro/Engineer 是软件包，不是
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