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本科學生畢業(yè)設計臺架式車身校正設備設計院系名稱： 汽車與交通工程學院 專業(yè)班級： 汽車服務工程11-2班 學生姓名： 張本帥 指導教師： 戴耀輝 職 稱： 副教授 黑 龍 江 工 程 學 院The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of Pedestal Correct Equipment for BodyCandidate：Zhang BenshuaiSpecialty：Automobile Service EngineeringClass：11-2Supervisor：Associate Prof. Dai YaohuiHeilongjiang Institute of Technology黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計摘 要車身校正是通過一定的外力將因事故損壞或疲勞損壞的部位修復到車輛出場時技術標準狀態(tài)的過程。汽車在人們的日常生活中起著不可或缺的作用，當然有使用就會有損壞，而且損壞的情況也越來越嚴重，從而一些專門的修復工具也隨之產(chǎn)生平臺式汽車車身校正設備。目前，國內(nèi)普遍采用的車身校正設備主要有框架式和平臺式，其中平臺式較多。這種設備較為先進，國內(nèi)外制造的設備一般都采用這種形式，是國際間比較流行的一種車身校正設備。平臺式車身校正設備主要包括有舉升支架，工作臺，加力塔及其連接機構。本設計的目的旨在對平臺式汽車大梁校正儀的二維設計及三維虛擬設計進行探索和實踐，為校正儀的設計提供參考。本設計是通過對現(xiàn)有臺架式車身校正設備的調(diào)查研究，結(jié)合設計技術參數(shù)與要求，設計了一臺結(jié)構簡單、使用方便的臺架式車身校正設備。設計內(nèi)容主要包括環(huán)形臺架、上車設備、加力塔、氣動液壓泵、液壓缸、夾具和鏈條。在設計過程中，首先需要確定各個部分的結(jié)構和尺寸，在各部分結(jié)構可行的基礎上再對其進行細化研究，最后再將各個部分進行配合，以達到整體完整配合的目的；最后繪制出裝配圖和零件圖，并對關鍵部位進行了選材、計算與校核。最終完成整個設備的設計。關鍵詞：汽車碰撞；車身；臺架；設備；修理I ABSTRACTBody through certain correction is a force for accident damaged or fatigue damage repair to vehicles out of the technical standards “state” process.Car in Peoples Daily life plays an indispensable role, of course, have use will have damaged, and the damage situation of also more and more serious, which some special repair tools generates - using automotive calibration equipment.At present, the domestic car calibration equipment widely used are mainly frame type, including using more peaceful desktop.This equipment, advanced manufacturing equipment both at home and abroad are usually use this form, is international popular a kind of body calibration equipment.Using body calibration equipment mainly include lifting stents, workbench, strength tower and its connection institutions.Careful investigation and research of the gantry body correcting equipment which is employed in todays market, together with the combination of designs technical parameters with the requirements reasonably enabled us to have designed a gantry body correcting system which is structurally simple and convenient to use. The main contents of the design include circular platform, car equipment, strength tower, air-driven hydraulic pump, hydraulic cylinder, fixture and chain. In the design process, firstly, each parts structure and size should be determined. Secondly, on the basis of the structural feasibility, further detailed research is to be conducted. Then each part needs matching up to reach the goal of integral combination of the whole part. Finally, assembly drawing and parts drawing require to be finished, and the selection, calculation and check of the key parts also demand to be conducted. Finally finishing the total design.Keywords: car crash; body; bench; equipment; repair撤消修改目 錄摘要 Abstract 第1章 緒論11.1 研究背景11.2 課題目的和意義21.3 課題研究現(xiàn)狀及21.4 本設計的主要內(nèi)容及技術路線31.4.1 主要內(nèi)容31.4.2 技術路線5第2章 臺架式車身校正設備車設備的設計6 2.1簡述平臺式汽車大梁校正儀工作原理62.1.1 臺架整體設計6 2.1.2 結(jié)構的設計6 2.1.3 主要尺寸的確定6 2.1.4 材料的選取62.1.5 臺架布置6 2.2 臺架支撐裝置設計72.2.1 結(jié)構的設計7 2.2.2 分布位置的確定8 2.2.3 強度的校核92.2.4 臺架結(jié)構圖102.3 上車設備設計102.3.1 結(jié)構的設計10 2.3.2 材料的選取102.3.3 合頁型號的選擇102.4 本章小結(jié)11第3章 氣動液壓系統(tǒng)的設計123.1 液壓缸類型及基本參數(shù)的確定123.2 液壓缸主要部件的結(jié)構、材料及技術要求的選擇123.2.1 缸體12 3.2.2 活塞123.2.3 活塞桿133.2.4 液壓缸的油口及液壓油的選用143.3 液壓缸主要參數(shù)的計算143.3.1 主要幾何尺寸的計算143.3.2 性能參數(shù)的計算163.3.3 結(jié)構參數(shù)的計算193.3.4 其他輔助元件的選配203.4 液壓泵基本參數(shù)的確定20 3.5 液壓泵主要部件結(jié)構、材料及技術要求的選擇203.5.1 液壓泵蓋203.5.2 液壓泵筒203.5.3 活塞213.6 氣動控制元件的選擇223.6.1 壓力控制閥的選擇213.6.2 流量控制閥的選擇223.6.3 方向控制閥的選擇223.7 本章小結(jié)23第4章 加力塔的設計244.1 加力塔結(jié)構設計244.2 塔身設計244.2.1 結(jié)構的設計244.2.2 材料的選取244.2.3 尺寸的確定與校核244.2.4 鏈條固定裝置的設計254.2.5 鏈條轉(zhuǎn)向裝置的設計274.3 塔座設計304.4 塔身與塔座的連接形式304.5 本章小結(jié)30第5章 夾具及拉鏈的設計325.1 夾具設計325.1.1 結(jié)構的設計325.1.2 材料的選取325.2 鈑金夾具設計335.2.1 結(jié)構的設計335.2.2 材料的選取335.3 鏈條選取345.3.1 設計要求345.3.2 型號的選取345.3.3 強度的校核345.4 本章小結(jié)35結(jié)論35參考文獻36致謝36附錄 A 中小型車輛車體參數(shù)39第1章 緒 論 車身校正就是將一個因為事故損壞或疲勞破壞的轎車、貨車、或客車的車身恢復到符合制造廠制定的技術標準狀態(tài)的過程。這個過程一般都是在校正設備上進行的。將車輛固定在適當?shù)奈恢茫┘右欢ǖ耐屏蚶?，對車身進行校正。本設計就是在研究目前已經(jīng)投入使用的車身校正設備的基礎上，再結(jié)合自己學習并掌握的專業(yè)知識，通過詳細思考推敲，采納并應用指導老師的建議和意見，設計并繪制出的一套完整的臺架式車身校正設備及其附屬設備。1.1 課題研究背景在20世紀90年代以前，由于我國的道路條件比較差、汽車的制造技術十分落后等原因，對于損壞汽車的車身修理主要是用一些簡單鈑金工具對車身進行貼補或者挖補。在90年代以后，汽車的制造技術在我國逐步得到發(fā)展。但由于交通狀況的改善和我國私有汽車保有量的增加，交通事故發(fā)生的頻繁逐年上升，汽車的維修就逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍κ鹿受囕v的維修。與此同時，汽車車身的技術發(fā)展也對車身校正設備的發(fā)展起到了一定程度的影響。目前，車身校正設備按設備固定方式不同，可以分為插樁式、地框式、地錨式、臺架式等。插樁式是將車輛進行固定，再通過夾具將拉拔用的鏈條和受損車輛連在一起，鏈條的另一端則與一個事先插入地下的木樁連接。這種對車身修理的方式，只能調(diào)整車身整體在水平方向的移動，對于垂直方向或其他方向上的車身變形，就難以選擇固定點并實現(xiàn)可靠的固定，其應用范圍因此受到諸多因素的制約。地框式校正設備是將一組特殊設計的鋼槽，嵌入在平整的地面上作為支撐點，利用液壓千斤頂作為動力對車身損壞部位進行拉拔或推壓，以此來校正車身。地錨式校正設備與地框式相似，主要區(qū)別在于地錨式以埋入地面的一組鋼環(huán)作為固定點來代替地框，因此這種校正設備的錨點是有限的。對車身進行多點、多方位拉拔時，液壓缸與鐵鏈的掛接方式要受到一定的限制。臺架式校正設備按其結(jié)構的不同，可分為普通式、加力塔式及軌道式三種形式。普通臺架式校正設備，利用液壓千斤頂和鐵鏈，可將門柱與門板拉拔復位。加力塔臺架式校正設備，其前部設有三個可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的加力塔，使用時有銷釘加以鎖止，加力塔內(nèi)帶有液壓缸可以產(chǎn)生拉拔力。平臺上設置有四個夾具，用來固定車身，防止車身移動，工作臺下裝有升降機，在汽車上、下工作臺和拉拔作業(yè)中，可以按需要垂直升降。軌道式臺架校正設備，與加力塔式很相似，只是在臺架的周邊設有軌道，加力塔與這些軌道裝配在一起的，在使用時加力塔可以調(diào)到任意位置和高度上進行校正。1.2 設計目的和意義汽車維修技術就如同人類醫(yī)學的發(fā)展，從簡單的修補到零部件的更換、車身的校正，這就好比從流行感冒的治療到器官移植技術的攻克，正如現(xiàn)代醫(yī)學離不開高精尖的儀器，汽車維修業(yè)也離不開同樣高精尖的設備2。車身校正設備的類型很多，而目前最高效的當屬臺架式車身校正設備。選擇使用臺架式車身校正設備的原因有三個：（1）使事故車的車身修理更加精確，使車身的形狀和性能更接近損壞前的狀態(tài)；（2）使車身修理更有效率，提高勞動生產(chǎn)率，減少了受損車輛的修理時間，從而也減少了車主的損失；（3）減輕工人的生產(chǎn)勞動強度，使鈑金工人在事故車車的修復工作中方便操作，裝卡定位方便，對事故車進行全方位細致的修復3?，F(xiàn)擬通過本人對臺架式車身校正設備的結(jié)構組成、工作原理等的研究，對其進行優(yōu)化設計。臺架式車身校正設備可以對發(fā)生碰撞損壞的車身和車架進行拉拔校正，以恢復其原有的形狀。我希望通過本次對臺架式車身校正設備的設計，使我對專業(yè)知識有更深的認識，提高對知識的綜合應用能力。1.3 課題研究現(xiàn)狀及分析隨著汽車保有量的增加，由于天氣狀況、路面條件、駕駛熟練程度等一系列原因而引起的交通事故是不可避免的。汽車在發(fā)生碰撞事故后需要運用到一定的技術手段才能將受損車輛恢復到原有的形狀，然而傳統(tǒng)的維修技術遠不能滿足待修車輛的要求，這就造成了維修設備的出現(xiàn)。許多維修設備生產(chǎn)廠家投入了大量的人力、物力、財力來開發(fā)和研制車身校正設備，取得了許多成果，并投入生產(chǎn)、使用4。車身結(jié)構的發(fā)展也對車身校正設備的發(fā)展起到了決定性的作用。車身結(jié)構主要是傳統(tǒng)式和整體式，又可稱為非承載式和承載式5。傳統(tǒng)結(jié)構的汽車車架是一個獨立部分，通過螺栓與車身連接在一起。但是在整體式車身結(jié)構中，車架結(jié)構件是焊接在車身上，然而目前的轎車越來越多的采用的是整體式車身結(jié)構。因此，在設計校正設備時要充分考慮到對某一位置的拉拔校正是否會改變其他位置的參數(shù)，防止一邊校正好卻發(fā)現(xiàn)另一處發(fā)生變形，造成反復校正，對人力及物力造成不必要的浪費。目前，國內(nèi)外車身校正設備的發(fā)展趨勢主要集中在以下幾點：（1）車身校正設備從內(nèi)部頂壓方式變?yōu)閺耐獠繝坷绞?；?）車身校正設備從專業(yè)型發(fā)展為通用型；（3）車身校正設備的自動化程度不斷提高6。從調(diào)查中可知，本地區(qū)多家汽車修理廠所使用的車身校正設備主要包括臺架式、地框式、地錨式等幾種，所有這些設備都擁有幾方面相同的功能：（1）能進行精確、徹底的車身車架結(jié)構校正；（2）具有安全、高效的結(jié)構固定器和夾具；（3）能在需要的方向上施加得以控制的拉拔力；（4）能進行多點和全方位的拉拔校正。而本設計中的臺架式車身校正設備配置有兩個可以沿環(huán)形工作臺軌道旋轉(zhuǎn)加力塔，可實現(xiàn)車輛的多點、多方位維修。具體的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）臺架表面的平面度較高，臺面較為寬廣；（2）液壓牽引加力塔，可沿著工作臺軌道360作業(yè)，移動靈活，固定牢靠，并且可以從臺架上拆卸下來；（3）加力塔長度采取不可調(diào)整的形式，增加了加力塔體本身的強度，拉力強勁，可以配合鏈條直接修理車體塌陷部位；（4）可調(diào)式通用鉗，它不僅可以沿臺架縱向移動，本身還可以橫向移動，同時為了配合不同車的不同高度夾鉗自身的高度也可以調(diào)整，其夾緊力大，可以牢固的對車體進行定位夾緊；（5）配備折疊式上車設備，與臺架分體，車輛上到臺架上之后可以移走，不干涉加力塔工作，輕便靈活，節(jié)省空間；（6）配備總重量不大，可以隨著維修企業(yè)的調(diào)整需要進行移動。鑒于臺架式車身校正設備有這些優(yōu)點，故決定在本設計中決定采用臺架式的車身校正設備的設計。1.4 本設計主要內(nèi)容及技術路線1.4.1 主要內(nèi)容本設計車身校正設備的臺架為環(huán)形軌道式，能夠?qū)崿F(xiàn)中小型汽車車身360全方位拉拔校正，實現(xiàn)校正無死點。臺架長5m、寬2m左右，拉拔裝置為氣動液壓式，至少能提供5000kg的拉拔力，各種夾具、卡具結(jié)構應簡單，實用高效。臺架式車身校正設備設計的主要內(nèi)容為：（1）研究臺架式車身校正設備的組成、結(jié)構并設計臺架式車身校正設備主要由兩大部分組成：工作臺、加力塔。工作臺的設計中還包括了臺架的支撐裝置的設計、臺架周圍溝槽軌道的設計和夾具的設計。由于臺架有一定的高度，還為臺架配備了上車設備。加力塔的設計中就包括了塔身的設計、塔座的設計及其液壓裝置的選擇和設計。（2）支撐裝置（包括軌道式臺架和夾具等）的結(jié)構設計臺架的支撐裝置主要用于支撐工作臺架并且承受一定的沖擊載荷，方便工作臺上的操作。本次采用較為簡單的不可升降的固定支撐方式。支撐方式采取四點固定式，即兩根橫梁分布在靠近臺架兩端，以保證臺架工作時穩(wěn)定性好。利用橫梁與臺架內(nèi)壁連接，兩根橫梁下部各用螺栓連接兩根立柱，兩根立柱之間用一根橫梁連接，立柱底部焊接在一根長地梁上，并在立柱兩端焊接加強肋板，以提高支撐的穩(wěn)定性。夾具主要起固定車輛的作用，本設計為待修復車輛配備有四個夾具，夾具之間相互獨立。夾具由支撐裝置和壓緊裝置兩部分組成。為了讓夾具能固定在臺架上，為夾具配備了一個底座，底座通過定位塊和螺栓固定在臺架上。夾具可沿著底座內(nèi)的溝槽滑動。夾具直接夾在汽車底部的擠壓焊件上，通過這樣的連接關系就能對受損汽車進行固定，從而進行對其的校正。（3）拉拔校正裝置（牽引塔、鎖鏈等）的結(jié)構設計考慮到制造工藝的限制，塔身與塔座無法制造為一體，必須做成分離的形式。塔身是一根鋼筒，它是直接安裝在到塔座上的。由于塔身與塔座在工作時不可以相對轉(zhuǎn)動，因此采用焊接的方式進行固定。鏈條不僅用于連接加力塔與校正車輛，也是直接施加拉拔的設備，因此也是比較重要的。由于本設計的特點是加力塔可移動，圍繞臺架360旋轉(zhuǎn)，因此可以實現(xiàn)多點拉拔，且鏈條在拉拔時為水平工作，不會產(chǎn)生分力，這樣便在很大程度上減輕了鏈條的工作強度。（4）氣動液壓裝置的設計本次設計主要針對加力塔的頂伸能力來設計氣動液壓裝置。根據(jù)任務書要求拉拔裝置為氣動液壓式，至少能提供5000kg的拉拔力。再根據(jù)機械設計手冊四確定液壓缸筒的內(nèi)徑，在對其他參數(shù)進行計算并確定液壓泵各項參數(shù)。（5）對臺架式車身校正設備結(jié)構參數(shù)進行優(yōu)化本設計中涉及到各種部件的配合和安裝，需要有較高的配合度。該設備具有較大的尺寸，在設計中需要考慮部件的加工和運輸可行性等要求，綜合多方面因素進行設計，再對配合件進行一定的優(yōu)化，保證整個設備能夠安全、可靠地工作。1.4.2 技術路線本設計的設計技術路線如下圖1.1所示。環(huán)形工作臺的設計液壓缸的設計塔座的設計塔身結(jié)構的設計了解設備的組成、結(jié)構及工作原理收集、整理并分析資料加力塔的設計夾具的設計 氣動液壓泵的設計支撐裝置的設計臺架的設計氣動液壓系統(tǒng)的設計 總體結(jié)構布置及尺寸確定總體計算、校核、繪圖、撰寫設計說明書連接固定裝置的設計鈑金夾具的設計支撐夾緊裝置的設計校核并選材圖1.1 技術路線圖第2章 臺架及上車設備的設計本設計的主要用于中、小型車輛的維修，因此，設計尺寸主要依據(jù)各類型乘用車的尺寸。設計前，需要大量查閱各種車型尺寸及整車重量，以此來確定臺架及其他部件的尺寸、選材、形狀及加工工藝。2.1平臺式汽車大梁校正儀工作原理 平臺式汽車大梁校正儀是基于承載平臺的基礎上附加液壓舉升機構、定位夾具和拉塔等裝配成的。修理前先將平臺的前支架懸起來，用液壓舉升機構將平臺的一端高度緩慢降低，是平臺車有頂頂角度的斜坡，這樣汽車可被牽引機構通過斜坡拉到平臺上，然后舉升機構在將平臺恢復水平狀態(tài)，之后再通過可調(diào)位置的夾具夾緊不同的汽車裙邊后定位汽車。在進行拉塔牽引校正之前必須事先檢查汽車定位情況，夾具必須加緊牢固，保證汽車在受力拉伸校正時整個事故車體和未被拉伸的部分不會發(fā)生移動或變形。然后驅(qū)動液壓系統(tǒng)通過推動可上升的塔柱進行拉伸校正，此時因為大梁受損的部位不同，所以需要調(diào)整拉塔在平臺上的位置。拉塔是通過拉塔固定叉和拉塔內(nèi)側(cè)夾緊塊固定在平臺上的，拉塔通過四個滾輪掛在平臺外邊緣的半圓導軌上，因此可以實現(xiàn)360范圍工作。拉塔定位后把拉鏈一端的鉤子鉤在受損部位，通過驅(qū)動液壓系統(tǒng)推動可上升的塔柱升高進而拉動鏈子進行拉伸校正汽車大梁2.2 臺架整體設計2.1.1 結(jié)構的設計由于該臺架需要停放車輛，并且需要 一個可以讓加力塔360旋轉(zhuǎn)的軌道，出于設計要求和操作方便的考慮，臺架結(jié)構如下圖2.1所示。圖2.1 臺架示意圖2.1.2 主要尺寸的確定由于本設計臺架主要適用于小型車輛的車身校正，根據(jù)目前市場上的小型車尺寸如下圖及附表A詳細數(shù)據(jù)：成產(chǎn)廠商品牌型號車長車寬軸距松花江哈飛HFJ63503497mm1397mm1960mm柳州五菱五菱6450B3995mm1620mm1915mm本田汽車本田奧德賽4686mm1905mm3302mm豐田汽車豐田卡羅拉4540mm1760mm2600mm東風汽車東風東風悅達起K54845mm1835mm2795mm一汽轎車一汽奔騰B704705mm1782mm2675mm上海通用通用五菱五菱榮光Polo GTI4035mm1620mm2700mm上海大眾PoloPolo GTI 1.4T3970mm1680mm2470mm奇瑞汽車QQ0.8L3550mm1580mm2400mm該臺架主要尺寸如下所示：a=5200mm，b=2200mm，c=1000mm，d=500mm，e=10mm。2.1.3 材料的選取 臺架是整個車身校正設備的基礎部件，除了需要承受車輛本身的重量，還需要承受加力塔的重量，所以要求有較高的強度和硬度，并且臺架尺寸較大，需要有焊接的地方，故選擇Q235號鋼作為臺架的材料，以保證整個設備的安全性。2.1.4 臺架布置1.結(jié)構布置由于臺架尺寸較大，為了減輕臺架本身的重量和方便臺架的制造加工，臺架由上下兩個平面組成，兩個平面的結(jié)構尺寸如上圖2.1所示。臺架上下表面由中間的接部分采用焊接技術進行連接。2.尺寸確定由于臺架的上表面只承受汽車的重量，不沖擊載荷，故將上面厚度定為20mm。而臺架的下表面要與加力塔連接，不僅要承受加力塔的重量，還需要承受一定的沖擊載荷，故將臺架的下表面的厚度定為30mm。具體尺寸如下：2.2 臺架支撐裝置設計臺架具有一定的高度，需要設計一個支持裝置對臺架進行支撐。支撐的形式有很多種，由于本設計采用了不可升降式的臺架，臺架支撐形式就相對簡單，故將支撐裝置設計為固定式。2.2.1 結(jié)構的設計支撐裝置主要用于對臺架的支撐，將一根截面為矩形的橫梁與臺架內(nèi)壁焊接在一起，上表面與臺架上表面齊平。橫梁下部焊接兩根立柱，兩根立柱底部焊接在一根較長的地梁上。為了保證支撐裝置的支撐強度，在兩根立柱之間焊接一根圓柱形橫梁。再在每根立柱的一端焊接一塊加強肋板，以提高支撐的穩(wěn)定性。如圖2.3所示。圖2.3 臺架支撐形式2.2.2 分布位置的確定由于臺架長度較長，為5200mm，為了保證臺架的穩(wěn)定性，使其受力均勻，采取四點固定的方式，即采用兩個支撐裝置分別置于臺架兩端兩根，以保證臺架在工作時有較好穩(wěn)定性。其分布位置如圖2.4所示。圖2.4 支撐位置及分布2.2.3 強度的校核梁的校核可簡化為如圖2.5所示受力圖來進行校核。圖2.5 臺架支撐裝置受力圖 （2.1） （2.2） =3.125kn （2.3） = （2.4） =34.7 34.7式中： 橫截面上的彎矩； 所求正應力點處到中性軸的距離； 截面對中性軸的慣性矩； 彎曲截面系數(shù)，截面為矩形時，。通過計算梁的強度滿足實際使用要求。2.2.4 臺架結(jié)構圖如圖2.6所示，臺架由四根立柱，通過橫梁實現(xiàn)對臺面得支撐。臺架上表面靠近邊緣處均勻分布有直徑為20mm的圓孔，以方面加力塔在上表面的定位。圖2.6 臺架支撐示意圖2.3 上車設備設計2.3.1 結(jié)構的設計上車設備用于使車輛上到臺架上，故上車設備的高度應與臺架高度一致，則整個上車設備高為500mm。為了方便操作，將整個設備分為兩節(jié)，中間用兩個合頁連接。上車設備與地面夾角為30，這樣從中間折疊以后剛好可以成為一矩形，這樣可以方便存放。由于臺架的一側(cè)寬度為500mm，則上車設備的高度也應為500mm。為了使上車設備在使用時能與臺架緊密的結(jié)合在一起，則上車設備在貼近臺架處應有與臺架外環(huán)一致的弧度，故其形狀及尺寸如圖2.7所示。2.3.2 材料的選取為了與臺架材料保持一致，選用20mm厚的Q235號鋼板，因為承受載荷較小，且時間短暫，鋼板足夠厚，所有不需校核。2.3.3 合頁型號的選擇 由于該合頁用于將上車設備兩節(jié)折疊，故只需選擇普通型合頁，由于上車設備寬度為500mm，根據(jù)實際需要，選擇規(guī)格為125的普通型合頁，其葉片長度為127mm，寬度為82mm，厚度為1.6mm，使用螺釘數(shù)量為8。圖2.7 上車設備結(jié)構圖2.4 本章小結(jié)臺架是整個車身校正設備的基礎裝置，是汽車進行修復的平臺，除了要求它具有很高的強度，保證整個設備對受損汽車修復的完成，還要求它滿足操作方便、使用安全等的要求。本設計采用的是目前應用較為廣泛的臺架式車身校正設備，故需要強度較高的環(huán)形軌道式臺架，臺架尺寸按照現(xiàn)有中、小型乘用車的尺寸設計，盡量滿足所有型號的乘用車的維修。為了方便維修人員的操作，臺架具有一個的高度，所以該設備必須配備一套適合的上車設備，上車設備采用可折疊式，方便其使用和存放。第3章 氣動液壓系統(tǒng)的設計氣動液壓系統(tǒng)主要是利用壓縮大氣帶動活塞來回運動，再利用活塞的運動產(chǎn)生高壓油，再通過油管使高壓油進入液壓缸內(nèi)，推動液壓缸內(nèi)的活塞向上運動，使固定在加力塔頂端的鏈條產(chǎn)生向上的拉拔力，從而實現(xiàn)對車身的拉拔及修復。該氣動液壓系統(tǒng)主要包括氣動液壓泵和液壓缸兩個部分。由于該液壓系統(tǒng)只需要完成向上的單向運動，故結(jié)構相對簡單。3.1 液壓缸類型及基本參數(shù)的確定該項設計主要針對加力塔的頂伸能力設計液壓缸，只需要單向運動，故選擇活塞式液壓缸。液壓缸速度范圍初定：快進時速度4，快退6工作時為無級變速，速度小于2。3.2 液壓缸主要部件的結(jié)構、材料及技術要求的選擇3.2.1 缸體1.材料的選取缸體強度要求較高，選用45號鋼，并熱處理將硬度調(diào)質(zhì)到245HB。2.技術要求（1）缸體內(nèi)徑按H9進行配合。活塞采用橡膠密封圈進行密封時，表面粗糙度Ra為0.2m；（2）缸筒內(nèi)表面鍍鉻，厚度為0.04，鍍后進行研磨或拋光，缸筒外露表面涂耐油油漆9；（3）缸體與缸底采用焊接聯(lián)接形式，焊縫為30；（4）缸筒內(nèi)徑端部倒角為45度。3.2.2 活塞1.材料的選取根據(jù)目前市場上常用的活塞材料，選用連鑄灰鑄鐵LZHT300作為活塞的材料。2.技術要求（1）活塞外徑D的圓柱度公差值根據(jù)9級精度進行選擇；（2）活塞外徑D對內(nèi)孔d1的徑向跳動公差值根據(jù)7級精度進行選擇；（3）端面T對內(nèi)孔d1軸線的垂直度公差值根據(jù)7級精度進行選擇?；钊c活塞桿之間的聯(lián)接方式主要有三種：整體結(jié)構式、螺紋聯(lián)接式和半環(huán)聯(lián)接式。本設計采用最常用的螺紋聯(lián)接式。4.活塞與缸體的密封結(jié)構活塞與缸體的密封方式主要有三種：間隙密封、活塞環(huán)密封、密封圈密封。密封圈又分為幾種形狀的密封圈。本設計選擇O型密封圈進行密封，其密封性能好，摩擦系數(shù)小，安裝空間小。3.2.3 活塞桿1.結(jié)構的設計活塞桿的桿體結(jié)構有兩種：實心桿和空心桿，本設計選擇實心桿結(jié)構。2.材料的選取實心活塞桿材料選用45鋼。3.技術要求（1）活塞桿的熱處理：粗加工后將硬度調(diào)質(zhì)到245HB；（2）活塞桿d的圓柱度公差值根據(jù)8級精度進行選擇；（3）活塞桿d對內(nèi)孔d1的徑向跳動公差值應該定為0.01mm；（4）活塞桿d對內(nèi)孔d1的圓度公差值根據(jù)9級精度進行選擇；（5）端面T的垂直度公差值根據(jù)7級精度進行選擇；（6）活塞桿工作表面的粗糙度Ra定為0.63m，進行鍍鉻處理，厚度選擇為0.05mm，鍍之后進行拋光處理。4.活塞桿的導向（1）導向套的結(jié)構根據(jù)機械手冊四選取普通導向套，結(jié)構如下圖3.1所示。圖3.1 導向套結(jié)構圖（2）導向套材料根據(jù)導向套的常用材料選取鑄造青銅。 （3）導向套的技術要求導向套內(nèi)徑與活塞桿的配合定為H9/f9，其表面粗糙度為Ra1.25m。3.2.4 液壓缸的油口及液壓油的選用1.液壓缸的油口選擇在底缸體底部。在底部安裝螺栓接頭和橡膠軟管。其形式如圖3.2所示。圖3.2 液壓缸油口結(jié)構圖在本設計中采用了快速接頭，它可以使我們盡可能快捷方便地進行作業(yè)。并可以達到多角度工作。要保證軟管和快速接頭周圍有足夠的空隙使得工作時不會有外部壓力施加到它們身上。當使用氧氣切割槍時，要避免烘烤液壓設備，因為軟管以及液壓缸、擴張器和楔形塊里的密封在受熱后將會被破壞10。2.液壓油選用22號機油。3.3 液壓缸主要參數(shù)的計算3.3.1 主要幾何尺寸的計算1.初選工作壓力和回油背壓根據(jù)機械手冊四，如下表3.1。表3.1 按載荷選擇工作壓力載荷/kN50工作壓力/MPa0.811.522.5334455由于該設備需要提供至少50kN的拉拔力，故選擇工作壓力P=6.3MPa。根據(jù)機械手冊四選擇回油背壓=0.3 MPa。2.液壓缸內(nèi)徑D的計算 （3.1） 99.5式中： - 液壓缸推力； - 液壓缸內(nèi)徑； - 工作壓力。根據(jù)機械設計手冊四，液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸系列GB/T 2348-1993）見下表3.2。表3.2 液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸系列840125(280)1050(140)3201263160(360)1680(180)40020(90)200(450)25100(220)50032(110)250根據(jù)上表選取D=。3.活塞桿直徑的確定速比為： =V2/V1=6/4=1.5 （3.2） （3.3） 根據(jù)機械設計手冊四，液壓缸活塞桿外徑系列（GB/T 2348-1993）見下表3.3。表3.3 液壓缸的活塞桿外徑尺寸系列41845102805205012532062256140360825631601028701801232802001436902201640100250根據(jù)上表選取。4.活塞桿強度的校核活塞桿的強度依照下式進行校核： （3.4） 式中： FL - 液壓缸負載N； - 缸底材料的許用應力MPa。（活塞桿材料為45鋼，=100120。）由于 ，因此取活塞桿直徑合格。5.活塞的寬度B的確定 B=(0.30.5)D （3.5） =3050mm取B=35mm。6.液壓缸行程S的確定根據(jù)機械手冊四，液壓缸活塞行程系列（GB/T 23491980）見下表3.4。根據(jù)上表選取液壓缸行程S=200mm。表3.4 液壓缸活塞行程系列 25508010012516020025032040050063080010001250160020002500320040003.3.2 性能參數(shù)的計算1.液壓缸的輸出力 當液壓油推動活塞桿前進時，液壓油作用在活塞上的力為，則其推力為： （3.6） 式中：D - 活塞直徑mm； P - 液壓缸工作壓力MPa。2.液壓缸承載力的計算確定液壓缸的承載能力以驗證液壓缸能否