可四輪定位四柱式汽車舉升機設計 【汽車專業(yè)畢業(yè)論文】【答辯通

1、摘要隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,汽車維修工業(yè)也迅速壯大。特別是改革開放以來,我國的汽車維修行業(yè)有了很大的發(fā)展,為之服務的汽車維修設備行業(yè)已成為我國的新興行業(yè)并不斷發(fā)展壯大。作為汽車維修用必備之一的各種汽車舉升機設備如雨后春筍般的涌現(xiàn)。但符合國際標準的不多,中高檔層次的舉升機沒有。本設計結合汽車技術的發(fā)展要求及汽車維修作業(yè)的實際需要,設計符合國際標準的、液壓驅動及可四輪定位的四柱式汽車舉升機。四柱式舉升機有四根立柱、兩根橫梁、用于支撐汽車的兩個臺板。本設計只采用一個液壓缸,其他立柱通過鋼絲繩連接以實現(xiàn)同步舉升。舉升前,汽車很容易正確無誤的駛上四柱舉升機的臺板。其具有承載穩(wěn)定、支承載荷受力簡單、應力較

2、低等優(yōu)點,具有較高的使用價值。對于汽車維修企業(yè)來說,汽車舉升機可能是除廠房外的最重要的投資,因為它具有至關重要和不可替代的作用,甚至直接影響到汽車維修業(yè)務的興衰。汽車舉升機是汽車維修設備行業(yè)的支柱設備之一,讓我們生產(chǎn)出更多、更好、更受用戶歡迎的汽車舉升機,為汽車維修企業(yè)服務。關鍵詞: 四輪定位,四柱式,液壓驅動,同步舉升ABSTRACTAlong with automobile industry rapid development,the automobile service industry also rapidly expands.Since the specially reform an

3、d open policy, our country automobile service industry have had a great development, the vehicle maintenance equipment industry has become an emerging industry in China and will continue to grow and develop. As one of the essential maintenance equipment, each kind of automobile lift like the emergen

4、ce of the mushrooming. But little of them can conforms to the international standard.This design combine with automobile technology development request and automobile service work actual needs, designed in line with international standards, four-wheel hydraulic drive, and the positioning of the fram

5、e of vehicle lift. Four-post lift has four posts, two beams and two plates. This design only uses one hydraulic cylinder, other columns realize synchronization through the cable. Before lifting, the automobile is very easy to be correctly driven onto the plate of the lift. It has the load bearing st

6、ably, the supporting load stress simple, the stress is lower and so on the merit, which has the higher use value.For the vehicle maintenance enterprises, the vehicle lift is the most important investment in addition to plants outside, because it has the function which very important and cannot be su

7、bstituted, even directly affectsprosperity and decline of the automobile service. The automobile lift is one of important equipment in automobile maintenance, Let us produce more, better and more popular with users of the automobile lifts for vehicle maintenance service.Key words: four-wheel positio

8、ning,four-post,hydraulic actuate, synchronous raise目錄摘要 (1ABSTRACT (20 引言 (41 國內外現(xiàn)狀 (51.1 國外的情況和發(fā)展趨勢 (51.2 國內的情況和發(fā)展趨勢 (92 課題分析 (102.1 設計技術要求 (102.2 設計特點 (103 方案論證 (113.1 純機械結構 (113.2 液壓結構 (124 機械部件設計計算 (144.1 舉升機運動過程原理 (144.2 立柱設計計算 (164.3 梁設計計算 (204.4 橋身設計計算 (234.5 鋼絲繩強度校核 (274.6 滑輪軸承的選用及校核 (295 液壓

9、系統(tǒng)設計計算 (356 電氣控制原理 (377 結論 (408 參考文獻 (419 附錄 (4310 譯文 (4411 原文說明 (57可四輪定位四柱式汽車舉升機設計0 引言由于我國汽車維修檢測設備行業(yè)起步晚、起點低,整體上仍然相當落后。舉升機制造企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、經(jīng)濟技術力量薄弱、各自為政、缺乏專業(yè)分工和廣泛合作;技術吸收、運用、開發(fā)、創(chuàng)新能力不強;抄襲、偽造現(xiàn)象和短期行為嚴重;市場營銷及服務水平低等問題還普遍存在,致使全行業(yè)產(chǎn)品質量差、結構不合理、總量增長受到限制。“十一五”規(guī)劃的發(fā)展思路和目標是:建立和完善一整套適應社會主義市場經(jīng)濟要求的汽車維修檢測設備行業(yè)管理體制;密切結合汽車技術的發(fā)展

10、要求及汽車維修作業(yè)的實際需要,力爭在產(chǎn)品質量提高、品種配套、高新技術含量增大等三個方面,使汽車舉升機整體上接近國際先進水平。1 國內外現(xiàn)狀1.1 國外的情況和發(fā)展趨勢汽車舉升機在世界上已經(jīng)有了80多年的歷史。1925年在美國生產(chǎn)的第一臺汽車舉升機,它是一種由氣動控制的單柱舉升機,如圖1.1所示。由于當時采用的氣壓較低,因而缸體較大,同時采用皮革進行密封,因而壓縮空氣驅動時的彈跳嚴重且又不穩(wěn)定。直到10年以后,即1935年這種單柱舉升機才在美國以外的其它地方開始被采用。 圖 1.1 單柱舉升機1937年美國另外一家公司生產(chǎn)出第一臺四柱舉升機,隨后在美國一家公司也生產(chǎn)出類似的舉升機,如圖1.2所示

11、。這兩種舉升機均由螺旋驅動, 圖 1.2 四柱舉升機其方案是:每一立柱內均有一螺母及螺桿,由裝在地面上的鏈條串連起來以實現(xiàn)同步驅動,此四柱舉升機在市場上并未獲得成功,而單柱舉升機卻繼續(xù)得到更大的普及。1948年Joseph Bardbury & Sohs (即現(xiàn)在的TI Bardbury生產(chǎn)出該公司的第一舉升機,其方案是:在四柱舉升機的一個主柱內裝有一套螺旋驅動機構,舉升臺板的其它三個角落通過鋼絲繩與動力主柱相連。1950年Bardbury將機械式螺旋驅動機構改為液壓機構,只采用一個液壓缸,其他立柱通過鋼絲繩連接以實現(xiàn)同步舉升,由于當時的液壓壓力尚未超過3540Kg/cm²因

12、而第一臺液壓舉升機的缸體直徑較大。五十年代初單柱舉升機在歐洲市場上的銷路急劇下降,而四柱舉升機卻躍居主導地位;但是在美國單柱舉升機卻繼續(xù)受到人們的喜愛。1956年Borg Warner 和Plessey生產(chǎn)液壓壓力能達到140175Kg/cm²的液壓齒輪泵;借助于此, Bardbury又生產(chǎn)出雙功能舉升機,這在舉升機的設計上是一個突破性進展。此舉升機可以用兩種方式支撐汽車:車輪支撐型;車輪自由型。此發(fā)明在市場上很受歡迎。到1960年在英國的市場上占有率竟達75%。1961年Bardbury生產(chǎn)出四柱舉升機改進后的車輪自由系統(tǒng),并在全世界17個國家獲得了專利。但在南美洲仍然喜愛單柱舉升

13、機,只是現(xiàn)在已將其改為液壓傳動。1966年,一家德國公司生產(chǎn)出第一臺雙柱舉升機,如圖1.3所示。這是 圖 1.3 雙柱舉升機舉升機設計上的又一個突破性進展,但是直到1977年這種舉升機才在德國以外的其它國家出現(xiàn)?，F(xiàn)在雙柱舉升機在市場上已占據(jù)牢固的地位,其銷量還在繼續(xù)增長。它和四柱舉升機相比,既有優(yōu)點,也有缺點,以下將作一簡要說明。我們所見到的絕大多數(shù)舉升機均采用固定安裝方式,在舉升前汽車必須駛上舉升機。在移動式舉升機方面也有幾項成功設計,如簡式舉升機上、菱架式舉升機等。但這類舉升機仍存在兩個主要問題:接近汽車下部較難,在車間移動舉升機時難逾越地面上的障礙物。當然,可移動性是這類舉升機的突出優(yōu)點

14、。現(xiàn)在固定安裝的單柱、雙柱、四柱舉升機已在維修現(xiàn)場廣泛采用,而移動式舉升機卻相對要少得多。最初設計單柱舉升機外,車輛較大,其底盤也能明顯辨認,因而汽車檢修區(qū)遠遠大于舉升器件。而今絕大多數(shù)汽車均為“緊湊型”或“半緊湊型”,導致汽車檢修區(qū)域接近主要舉升機器件而不便操作。但在南美洲卻屬例外,那里仍然采用較大的車輛,這可能是單柱舉升機在該地區(qū)的市場上仍然繼續(xù)受到歡迎的重要原因。單柱舉升機有兩大優(yōu)點:當其下降后,不會成為維修車間的障礙物;汽車可在舉升機上轉動。但美國卻受到了責難,主要是舉升機的旋轉會帶來撞擊操作人員的危險。單柱舉升機的主要缺點是:第一,它需要在車間的地面挖掘一個相當大的坑穴后才能安裝;其

15、次,它只能為使用提供車輪支撐方式;第三,使用時難于接近汽車下部的一些重要檢修區(qū)域。舉升機用的主油缸潛藏在地下也給維修帶來兩大問題:第一是檢修這些零部件頗為困難;其次是油缸所處的環(huán)境條件差,容易生銹,特別是地下水位較高時更是如此。雙柱舉升機(包括液壓式和機械式,均具有以下優(yōu)點:第一,檢修汽車下部具有很高的可接近性(幾乎達到100%;其次,采用車輪自由型的方式支撐車輛,因而拆卸車輪時不需要其它輔助性的舉升措施;第三,結構緊湊,專地面積小。雙柱舉升機的缺點是:第一,為確保安全,安置舉升機時的要求非常嚴格,否則在舉升過程中容易搖晃或顛覆;第二,由于此舉升機常采用車輪自由型的方式支撐汽車,如需采取車輪支

16、撐型的方式維修汽車則甚感不便,如檢查懸掛系統(tǒng)、檢查轉向機構間隙或進行車輪定位檢驗等;第三,由于舉升臂和立柱承受懸臂或載荷所產(chǎn)生的巨大應力,其承力件易于磨損。因而雙柱舉升機的安全工作壽命一般要比四柱舉升機低。如圖1.2所示,四柱舉升機有四根立柱、兩根橫梁、用于支撐汽車的兩個臺板。舉升前,汽車很容易正確無誤的駛上四柱舉升機的臺板。由于臺板內側設備有凸緣,當汽車駛上臺板時也不致于墜入其間的空隙中,車輪支承型四柱舉升機的優(yōu)點是:第一,舉升機裝載汽車時勿需較高的技術,操作又很簡單;第二,承載時非常穩(wěn)定;第三,支承載荷受力簡單,應力較低,從而延長了設備的使用壽命;第四,由于具有較高的使用價值,從經(jīng)濟上來看

17、也是合算的;第五,易于維修;第六,在車間現(xiàn)場進行安裝也較方便,只要地面平坦,其混凝土厚度能夠牢固立柱的地腳螺栓即可。四柱舉升機的缺點是:和雙柱舉升機相比,占地面積較大,對汽車檢修區(qū)域的可接近性差。1.2 國內的情況和發(fā)展趨勢由于我國汽車維修檢測設備行業(yè)起步晚、起點低,整體上仍然相當落后。舉升機制造企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、經(jīng)濟技術力量薄弱、各自為政、缺乏專業(yè)分工和廣泛合作;技術吸收、運用、開發(fā)、創(chuàng)新能力不強;抄襲、偽造現(xiàn)象和短期行為嚴重;市場營銷及服務水平低等問題還普遍存在,致使全行業(yè)產(chǎn)品質量差、結構不合理、總量增長受到限制?！笆晃濉币?guī)劃的發(fā)展思路和目標是:建立和完善一整套適應社會主義市場經(jīng)濟要求的汽

18、車維修檢測設備行業(yè)管理體制;密切結合汽車技術的發(fā)展要求及汽車維修作業(yè)的實際需要,力爭在產(chǎn)品質量提高、品種配套、高新技術含量增大等三個方面,使汽車舉升機整體上接近國際先進水平。有人說:對于汽車維修企業(yè)來說,汽車舉升機可能是除廠房外的最重要的投資,因為它具有至關重要和不可替代的作用,甚至直接影響到汽車維修業(yè)務的興衰。汽車舉升機是汽車維修設備行業(yè)的支柱設備之一,讓我們生產(chǎn)出更多、更好、更受用戶歡迎的汽車舉升機,為汽車維修企業(yè)服務。2 課題分析2.1 設計技術要求最大舉升質量4000公斤;最大舉升高度1700毫米;可用于四輪定位的四柱式舉升機;符合汽車舉升機行業(yè)安全標準。2.2 設計特點為達到此目的,

19、雖然可在地面上挖掘凹坑,但需增加投資費用,也破壞了車間地面的平整性。為此,在保證強度和剛度的前提下,應盡可能降低舉升機臺板和橫梁的高度;這樣既便于汽車駛上舉升機,又使駛上臺板的斜面長度盡可能短,節(jié)約車間的占地。在條件許可時舉升機臺板(或橫梁應選擇專用型鋼或用鋼板折彎成形。采用機械傳動(螺母、絲螺或液壓傳動(油缸,均用電動機驅動。機械傳動的成本較高,耗能較多,但安全性較好。經(jīng)驗證明:機械傳動的能耗為液壓傳動所需能耗的兩倍(在舉升載荷、舉升時間均相同的條件下。機械示舉升機的螺母、螺栓磨損較快,而液壓示舉升機的維修量卻相對要小些。雖然液壓示舉升機的技術難度較大,但多數(shù)零部件(液壓泵、液壓缸、閥門、密

20、封元件等均可外購或外協(xié),當然一定要選用優(yōu)質產(chǎn)品。為了減少滑輪直徑從而縮小舉升機立柱的斷面尺寸,應該選用高柔度的鋼絲繩。鋼絲繩應有較高的安全系數(shù),一般應達8。為此,應增加鋼絲繩鋼絲的數(shù)目。如英國某公司3t系列的舉升機所采用的鋼絲繩的直徑為9mm,兩根并列,每根37股,每股6根鋼絲?；喓弯摻z繩的直徑比為18比1?；喭ǔＳ娩摬闹瞥?而該公司采用的玻璃釬維與尼龍混合制成(50%的玻璃釬維、50%的尼龍。這樣,不僅價格便宜,還能減輕鋼絲繩的磨損,延長其使用壽命。今天全世界都對在危險作業(yè)環(huán)境下工作的人們的安全寄予極大的關注。汽車舉升機具有潛在的危險,因為人們要在其下面工作,當其升降時如不小心,也會碰傷

21、手足。近年來不少國家還制定了專門性法規(guī),以防止或至少使安全事故的可能性降低到最低限度。汽車舉升機的安全保證措施主要應從兩方面著手:一方面應從設計制造方面采取措施,好提高汽車舉升機的安全技術特性;另一方面則應在使用維修過程中遵循嚴格的操作規(guī)程,保證汽車舉升機能在良好的技術狀態(tài)下正確的運行。3 方案論證3.1純機械結構設想由齒輪齒條結構做主動力結構,由電動機帶動齒輪轉動,齒輪與固結在升降板上的齒條嚙合,帶動齒條上下運動 從而達到舉升的目的。簡單示意圖如圖3.1,具體過程如圖3.2所示。 圖3.1 結構示意圖圖 3.2 系統(tǒng)框圖此結構的優(yōu)點是結構簡單,易于操作,傳動精度高,響應快等等,但也存在著十分

22、巨大的問題:第一,由于是四柱舉升,按照上面結構,勢必要在每個柱上都設計此結構,并可能需配置4個電動機,不僅增加額外重量,而且經(jīng)濟性也不好,同時對同步舉升存在缺陷。第二,由于是齒輪齒條嚙合的舉升,所以汽車的重量都由輪齒間的嚙合力平衡,對齒輪齒條的剛度要求很高,而且長期負載,容易產(chǎn)生疲勞失效。3.2 液壓結構設想由液壓結構帶動剛索伸縮運動,剛索的另端經(jīng)過滑輪固結在柱上,液壓缸固結在平板上,由于剛索的伸縮,產(chǎn)生反作用力,舉升汽車。電動機齒條 升降板 限位開關齒輪 汽車具體過程如圖3.3所示。圖3.3 系統(tǒng)框圖 優(yōu)點:(1液壓傳動可在運行過程中進行無級調速,調速方便且調速范圍大。(2在相同功率的情況下

23、,液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結構緊湊。(3液壓傳動工作比較平穩(wěn)、反應快、換向沖擊,能快速啟動、制動和頻繁換向。(4液壓傳動的控制調節(jié)簡單,操作方便、省力,易實現(xiàn)自動化,當其與電氣控制結合,更易實現(xiàn)各種復雜的自動工作循環(huán)。(5液壓傳動易實現(xiàn)過載保護,液壓元件能夠自行潤滑,故使用壽命較長。(6由于液壓元件已實現(xiàn)了系列化、標準化和通用化,過制造、使用和維護都比較方便。主要缺點:(1由于流體流動的阻力損失和泄漏較大,所以效率較低。如果處理不當,液壓結構 升降板 剛索 下限位開關 上限位開關 下降上升 PLC 程序泄漏不僅污染場地,而且還可能引起火災和爆炸事故。(2工作性能易受溫度變化的影響,因此不

24、宜在很高或很低的溫度條件下工作通過綜合考慮和對比,利用液壓結構在汽車舉升機構中具有明顯優(yōu)勢。4 機械部件設計計算4.1 舉升機運動過程原理本四柱舉升機由液壓驅動,通過滑輪與鋼絲繩傳遞應力,具體運動流程見圖4.1:電動機液壓缸鋼絲繩平板圖4.1 簡單示意流程圖在上述流程中,電動機正轉,液壓缸排液,與鋼絲繩連接的液壓桿縮回,通過滑輪的變向,使平板受到向上的的舉升力,平板被向上舉升。同樣的,當電動機反轉,液壓缸注液,掖壓桿伸出,此時平板仍然受向上的力,只是鋼絲繩在伸長,平板受重力作用自動下降。簡單的結構示意圖見下圖4.2: 圖4.2 簡單結構示意圖由以上結構簡圖可見:(1由于平板的舉升、下降是由液壓

25、桿的伸縮運動控制,所以平板的最大舉升高度主要受液壓桿初始長度的影響,安裝的時候液壓桿初始長度1米的話,最大舉升高度也為1米。(2 立柱內固定點實則為立柱蓋上與鋼絲繩連接的一結構,在安裝時可以調節(jié)結構,(示意圖上為上移或下移固定點使得被四個立柱支撐的平板在同一水平面內。4.2 立柱設計計算此設計為四柱舉升機,共有四根立柱,呈對稱布置,故只分析設計其中一根即可。立柱承受主要的應力,因此有較高的強度要求。由于立柱可簡化為一端固定,一端自由的壓桿,所以主要從穩(wěn)定性方面考察立柱的工作形式。立柱的簡化圖如圖4.3: 圖4.3 立柱受力分析圖 由材料力學的知識可得,壓桿失穩(wěn)時桿件上的平均壓應力稱為臨界應力,

26、也即我們要討論的應力。細長壓桿的臨界應力為:22(cr cr F E I A L A= (4.1為長度系數(shù)。對于不同的受壓形式桿件有不同的數(shù)值。在本例中=2.0E 為彈性模量 ,a GPI 為慣性矩,4mmA 為截面面積,2mmL 為壓桿長度,mm若引入截面的慣性半徑 i :I i A= (4.2 再引入柔度因子:Li = (4.3 那么臨界應力可表示為:22cr E = (4.4 現(xiàn)確定截面的慣性矩。截面尺寸見下圖4.4: 圖4.4 立柱截面圖 圖中:a = 10 立柱壁厚,mmb = 180 立柱去除壁厚后的寬度,mmB = 200 立柱的寬度,mmh = 130 立柱去除壁厚后的高度,m

27、m H = 150 立柱的高度,mmL = 40 立柱緣的寬度,mm計算如下:213100A ah ab mm =+=2211(/239.2Y aH ba A mm =+=222800A aL mm =2/2145Y H a mm =-=1110.8e H Y mm =-=截面形心的縱坐標:112212(/(60.9c Y AY A Y A A mm =+=1121.7e C C Y Y mm =-=2284.1e C C Y Y mm =-=所以各分截面對形心軸的慣性矩為:3332641111(15.5210z e I BY bh ae C A mm =-+=364222/6 5.6610z

28、 e I La C A mm =+=所以 截面對Z 軸的慣性矩為:641221.1810z Z Z I I I mm =+=66.42z I i mm ALi = 因為材料為Q235,查手冊可得100,61.6p o =所以此桿屬于小柔度桿。應用公式:cr s = (4.5 由手冊可得Q235的 235s a Mp =所以23548001128cr cr P A KN =即可承受壓應力值。由于設計舉升重量為4t 假設最大舉升機重量為3t則每根立柱實際最大承重P=17.25KN 遠遠小于 cr P所以滿足強度要求。4.3梁設計計算梁力學上可簡化為下圖4.5: 圖4.5 梁受力圖圖中:L梁的有效長

29、度,mmG梁的自重,Na梁的支架到承受橋上重力一端的距離,mm c架在梁上,橋與梁接觸的有效寬度,mm 由設計過程,可得:a = 250mmc = 500mmL = 3000mmq = 20N/mmG = 842.4N由計算來看,自重相對于梁上所受外力很少,為簡化后面計算,忽略自重,對最終計算結果基本無影響?，F(xiàn)計算過程如下:由梁的平衡條件可得:10a b F F KN =由梁的受力情況繪出梁上的剪力及彎矩圖,如圖4.6 圖4.6 彎矩圖由圖得:max 10000Q N =max 7500000M N mm =max Q 梁上最大剪力max M 梁上最大彎矩梁的截面尺寸如圖4.7: 圖4.7 梁

30、截面圖由設計過程可得:1150L mm =250L mm =10a mm =10b mm =80c mm =所以:2111500A L a mm =222500A L b mm =(122212/2/53.75c y A L a A L A A mm =+=所以截面對形心軸的慣性矩(2341112/12/214843.75z c I L a A L a y mm =+-= (2342222/62/21034895.83z C I bL A Y L mm =+-= 6412 1.0510Z Z Z I I I mm =+=max max max max /44.64z zM Y M W MP I

31、 = 由于45# 353s MP =max s <所以此梁滿足強度要求。在q 的作用下,梁產(chǎn)生的最大擾度為于中點,則 222max (/4/3/12/2Z y qcb L b c EI =- (4.6其中:E=210Mpa 材料的彈性模量b = a+c/2所以 max 0.056y mm y =<符合剛度要求。4.4 橋身設計計算橋身力學上可簡化為下圖4.8: 圖4.8 橋身受力圖其中 C ,D 兩點視為車輪與橋身的接觸點 橋身與梁的接觸面簡化為A ,B 兩點 由設計過程得:L1=2500mm L2=1025mm L=4550mmG=10000N 單個車輪上的車重 由平衡條件可得梁

32、對橋升的反力: 10000a b F F N =由橋身的受力情況繪出橋身上的剪力及彎矩圖,如圖4.9: 圖4.9 彎矩圖由圖得:max 10000Q N=max 10250000M N mm=maxQ梁上最大剪力maxM梁上最大彎矩橋身的截面尺寸如圖4.10: 圖4.10 橋身截面圖由設計過程可得:1500L mm = 250L mm =10a mm = 20b mm = 360c mm =所以:2115000A L a mm = 2221000A L b mm =(122212/2/54.16c y A L a A L A A mm =+=所以截面對形心軸的慣性矩(2341112/12/24

33、5194.67z c I L a A L a y mm =+-=(2342222/62/22117277.87z C I bL A Y L mm =+-=6412 2.1610Z Z Z I I I mm =+=max maxmax max /277z a zM Y M W MP I = 由于45# 353s MP =max s <在q 的作用下,梁產(chǎn)生的最大擾度位于中點,則由公式4.6222max (/4/3/12/2Z y qcb L b c EI =-其中:E=210Mpa 材料的彈性模量 b = a+c/2 所以 max 0.47y mm y =< 符合剛度要求。 4.5

34、鋼絲繩強度校核表4.1鋼絲繩類型(GB/T8918-1996組別類別 分類原則典型結構 直徑范圍/mm 鋼絲繩 股繩1 圓股鋼絲繩 6×7 6個圓股,每股外層絲可到7根,中心絲(或無外捻制12層鋼絲,鋼絲等捻距6×7 (6+1 236 6×9W (3/3+3 1436 2 6×19(a6個圓股,每股外層絲812根,中心絲外捻制26×19S (9+9+1 936 6×19W(6/6+6+18403層鋼絲,鋼絲等捻距6×25Fi (12+6F+6+1 14446×26SW (10+5/5+5+1 13406×

35、31SW (12+6/6+6+1 12463 6×37(a 6個圓股,每股外層絲1418根,中心絲外捻制3層或3層以上的鋼絲,鋼絲等捻距6×36SW (14+7/7+7+1 12526×41SW (16+8/8+8+1 32486×49SWS (16+8/8+8+8+1 36406×55SWS (18+9/9+9+9+1 36644 8×19 8個圓股,每股外層絲812根,中心絲外捻制23層鋼絲,鋼絲等捻距8×19S (9+9+1 11448×19W (6/6+6+1 10488×25Fi (12+6F+

36、6+1 18528×26SW (10+5/5+5+1 16488×31SW (12+6/6+6+1 14565 8×37 8個圓股,每股外層絲1418根,中心絲外捻制3層或3層以上的鋼絲,鋼絲等捻距8×36SW (14+7/7+7+1 14608×41SW (16+8/8+8+1 40568×49SWS (16+8/8+8+8+1 44648×55SWS (18+9/9+9+9+1 44646 17×7 鋼絲繩中有17或18個圓股,在纖維芯或鋼芯外捻制2層股17×7 (6+1 63618×7 (

37、6+1 63618×19W (6/6+6+1 14447 34×7 鋼絲繩中有34或36個圓股,在纖維芯或鋼芯外捻制3層股34×7 (6+1 164436×7 (6+1 16448 6×24 6個圓股,每股外層絲1216根,股纖維芯外捻制2層鋼絲6×24 (15+9+FC 8406×24S (12+12+FC 10446×24W (8/8+8+FC 10449 6×19(b 6個圓股,每股外層絲12根,中心絲外捻制2層鋼絲6×19(12+6+1 371 0 6×37(b6個圓股,每股外

38、層絲18根,中心絲外捻制3層鋼絲6×37(18+12+6+1 5111 1 異型股鋼絲繩6V×76個三角形股,每股外層絲79根,三角形股芯外捻制一層鋼絲6V×18 (9+/3×2+3/ 20361 2 6V×196個三角形股,每股外層絲1014根,三角形股芯或纖維芯外捻制2層鋼6V×21 (12+9+FC 11366V×33 (12+12+/3×2+312844絲136V ×376個三角形股,每股外層絲1518根,三角形股芯外,捻制2層鋼絲 6V ×36(15+12+/3×2+3/32

39、526V ×37S (15+12+/1×7+3/ 32526V ×39 (18+12/3×2+3/ 52586V ×43(18+15+/1×7+3/5258144V ×394個扇形股,每股外層絲1518根,纖維股芯外捻制3層鋼絲4V ×39S (15+15+9+FC 8364V ×48S (18+18+12+FC 2040 156Q ×19+6V ×21 鋼絲繩中有1214個股,在6個三角形股外,捻制68個橢圓形股6Q ×19+6V ×21 外股(14+5 4058

40、內股(12+9+FC 6Q ×33+6V ×21外股(1513+5 內股(12+9+FC參考上表,考慮舉升機的實際情況,本設計考慮采用圓股6X7型鋼絲繩。查機械手冊可得,單根10.3mm 鋼絲繩的 69n p kN =本設計中舉升機加上汽車重量為5t ,由四根立住,即四根鋼絲繩舉升, 所以每根鋼絲繩的所受應力 12.5p kN =得鋼絲繩安全系數(shù)為 5.52np n p= 符合要求。4.6 滑輪軸承的選用及校核下表4.2是截取的一段深溝球軸承的尺寸參數(shù)在本設計中,舉升機的舉升重量為5T ,共有四個立柱內滑輪分別承受1.25T 的重量。所以在選用軸承時擬選用6406這一型號。

41、6406具體參數(shù)如下:名稱=深溝球軸承 標準=GB/T276-1994 軸承代號=6406 基本尺寸d(mm=30 基本尺寸D(mm=90 基本尺寸B(mm=23 安裝尺寸damin(mm=39 安裝尺寸Damax(mm=81 安裝尺寸rasmax(mm=1.5 基本額定載荷Cr(kN=47.5 基本額定載荷Cor(kN=24.5 極限轉速脂(r/min=8000 極限轉速油(r/min=10000 重量(kg=0.71軸承額定載荷:47.5r C kN = 每個軸承實際載荷:12.5C kN = 安全系數(shù)為: 3.8rC n C= 符合要求。表2 深溝球軸承的尺寸參數(shù) 5 液壓系統(tǒng)設計計算設

42、計要求:額定舉升重量:G1=4000 kg液壓缸有效工作行程:L2=1500 mm全行程上升時間:t1<=60s全行程下降時間:t2>=20s液壓缸參數(shù):選用“HCS-80-拉”型液壓缸,主要尺寸:缸體外徑D=95 mm活塞直徑d1=80 mm活塞桿直徑d2=30mm活塞最大行程Lm=1750 mm液壓缸工作壓力計算:22112(/2/(/4 4.63P G d d MPa =-=液壓泵流量選擇:9/min p q L =升降速度:上升速度 22112/(/434.725/p V q d d mm s =-=下降速度 2V 由限流閥調節(jié)升降時間:上升時間 121/43.18t L

43、V s = 下降時間 2t 由限流閥調節(jié)液壓缸動力單元功率計算:/612p p P q p = (5.1 其中 p 為液壓泵的總效率 本設計中取 0.7所以 P=0.973KW所以選定電動機功率為w P =1.1KW 可選用型號 Y802-2活塞缸強度驗算根據(jù)活塞桿只受拉力作用的工作情況,演算公式為:1/235.7(/d F (5.2/b n =其中:b =530MPa 材料抗拉強度n = 5 安全系數(shù)所以,1/235.7(/21.72d F mm =活塞實際直徑 2d d > 滿足強度要求。6 電氣控制原理舉升機是通過電動機驅動,這必然要涉及電氣控制。本設計采用繼電器控制原理,通過繼電

44、器和幾個開關元件達到簡單控制的目的。由于舉升機構比較簡單,這種控制比較適合。下圖6.1即為所設計的控制原理圖,現(xiàn)簡單闡述如下:圖為電機正反轉按鈕控制電路,從主電路看,接觸器KM1與KM2主觸頭接法不同,因此當KM2主觸頭閉合時,引入電機的電源線左,右兩相交換,從而改變了相序而使得電機轉向改變。再分析,電機正轉時,按下SB2使得KM1得電并自鎖。此時按下SB3也不能使接觸器KM2得電。電機要反轉時,必須先按下停止按鈕SB1,使得KM1失電,其常閉觸頭閉合,然后在按下SB3,KM2才能得電,電機反轉。 圖6.1 電氣控制原理示意圖安全控制機構的控制原理是基于如下圖6.2結構的: 圖6.2 安全裝置

45、KM3是電磁鐵繼電器,結構上就安裝在 1 處。初始電磁鐵不得電,結構處于圖示狀態(tài),當SB4閉合,繼電器得電,電磁鐵吸引活動擋板向左移動,彈簧推動安全板也向左移動,與凸臺接觸或者擱置于凸臺上,安全機構起作用。當KM3失電,電磁鐵失去吸引力,活動擋板向左移動,回到初始位置,安全斑與凸臺分離,安全機構失去作用,舉升機可下降。7 結論(1計算結果表明預定方案基本可行。(2設計結構的剛度、強度均滿足設計要求。(3設計結構合理、尺寸緊湊、容易制造、生產(chǎn)成本低、容易組織生產(chǎn)。(4所選液壓缸的行程、強度均滿足設計要求,且整個行程上升時間小于60s。(5電氣控制設計使舉升機簡單易操作。(6預定的技術路線是成功的

46、,設計步驟是合理的。參考文獻1 成青園.汽車舉升機的技術發(fā)展概況J.中國汽車保修設備,1995(108:16-19.2 馬國林.汽車舉升機發(fā)展策略J.航空企業(yè)管理,2002(1:12-13.3 趙英勛.汽車檢測與診斷技術M.北京:機械工業(yè)出版社,2003.4 李柱國.機械設計與理論M.北京:科學出版社,2003.5 成大先.機械設計手冊M.北京:化學工業(yè)出版社,2002.6 孫國均.材料力學M.北京:機械工業(yè)出版社,2004.7 汪愷.機械設計標準應用手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,1997.8 成大先.機械設計圖冊M.北京:化學工業(yè)出版社,2000.9 楊汝清.現(xiàn)代機械設計系統(tǒng)與結構M.上海:

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49、 for automobile liftsP.US:20000702560 20001031,2002.27 ALI ALCTV-1998, AUTOMOTIVE LIFTS-SAFETY REQUIREMENTS FOR CONSTRUCTION,TESTING AND VALIDATION S.附錄1 四柱式汽車舉升機UG三維視圖2 汽車舉升機交通行業(yè)標準譯文汽車舉升機保險鎖裝置出版編號: US6382358出版日期: 2002-05-07發(fā)明者: KRITZER JEFFREY SCOTT(US申請者:分類:-國際組織: B66F7/04;B66F17/00;B66F7/00;B66F17/00;(IPC1-7:B6