物流液壓升降臺設(shè)計說明

1、 .PAGE44 / NUMPAGES49本科生畢業(yè)設(shè)計題 目： 物流液壓升降臺的設(shè)計 學(xué)生：學(xué) 號：專業(yè)班級：指導(dǎo)教師：完成時間： 2012年4月30日 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc387604419摘要 PAGEREF _Toc387604419 h 2HYPERLINK l _Toc387604421Abstract PAGEREF _Toc387604421 h 3HYPERLINK l _Toc387604424第一章緒論 PAGEREF _Toc387604424 h 1HYPERLINK l _Toc3876044251.1課題研究的目

2、的和意義 PAGEREF _Toc387604425 h 1HYPERLINK l _Toc3876044261.2國研究狀況與發(fā)展前景 PAGEREF _Toc387604426 h 2HYPERLINK l _Toc3876044271.3 汽車舉升機(jī)的設(shè)計特點 PAGEREF _Toc387604427 h 2HYPERLINK l _Toc3876044281.4 汽車舉升機(jī)的安全保證措施 PAGEREF _Toc387604428 h 3HYPERLINK l _Toc3876044291.4.1 設(shè)計制造方面的安全保證措施 PAGEREF _Toc387604429 h 3HYPE

3、RLINK l _Toc3876044301.4.2 使用維護(hù)方面的安全保證措施 PAGEREF _Toc387604430 h 4HYPERLINK l _Toc3876044311.5 本文研究容 PAGEREF _Toc387604431 h 5HYPERLINK l _Toc387604432第2章剪叉式升降臺的應(yīng)用與其受力分析的討論8HYPERLINK l _Toc3876044332.1剪叉式升降平臺的三種結(jié)構(gòu)形式8HYPERLINK l _Toc3876044342.2 雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計算9HYPERLINK l _Toc3876044352.3 雙鉸接剪叉式

4、升降平臺機(jī)構(gòu)的動力參數(shù)計算11HYPERLINK l _Toc3876044362.4 剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的問題12HYPERLINK l _Toc3876044372.5雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)中兩種液壓缸布置方式的分析比較13HYPERLINK l _Toc3876044382.5.1問題的提出14HYPERLINK l _Toc3876044392.5.2兩種布置方式的分析和比較15HYPERLINK l _Toc3876044402.5.3實例計算17HYPERLINK l _Toc3876044412.6 本章小結(jié)20HYPERLINK l _Toc387604442第三

5、章液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算21HYPERLINK l _Toc3876044433.1明確設(shè)計要求制定基本方案21HYPERLINK l _Toc3876044443.2制定液壓系統(tǒng)的基本方案21HYPERLINK l _Toc3876044453.2.1確定液壓執(zhí)行元件的形式21HYPERLINK l _Toc3876044463.2.2 確定液壓缸的類型23HYPERLINK l _Toc3876044473.2.4 缸蓋聯(lián)接的類型23HYPERLINK l _Toc3876044483.2.5液壓源系統(tǒng)23HYPERLINK l _Toc3876044493.3確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)24H

6、YPERLINK l _Toc3876044503.3.1初選系統(tǒng)壓力24HYPERLINK l _Toc3876044513.3.2計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸24HYPERLINK l _Toc3876044523.3.3確定液壓泵的參數(shù)27HYPERLINK l _Toc3876044533.3.4油箱容量的確定29HYPERLINK l _Toc3876044543.4液壓缸主要零件結(jié)構(gòu)、材料與技術(shù)要求29HYPERLINK l _Toc3876044553.4.1缸體29HYPERLINK l _Toc3876044563.4.2活塞30HYPERLINK l _Toc387604457

7、3.4.3活塞桿31HYPERLINK l _Toc3876044583.4.4活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵32HYPERLINK l _Toc3876044593.4.5制液壓系統(tǒng)原理圖33HYPERLINK l _Toc3876044603.5 本章小結(jié)35HYPERLINK l _Toc387604461第四章臺板與叉桿的設(shè)計計算36HYPERLINK l _Toc3876044624.1確定叉桿的結(jié)構(gòu)材料與尺寸36HYPERLINK l _Toc3876044634.2橫軸的選取40HYPERLINK l _Toc3876044644.3 本章小結(jié)41HYPERLINK l _Toc387

8、604465結(jié)論42HYPERLINK l _Toc387604466參考文獻(xiàn)43HYPERLINK l _Toc387604467致44摘 要隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，我國的汽車維修行業(yè)有了很大的發(fā)展，為之服務(wù)的汽車維修設(shè)備行業(yè)已成為我國的新興行業(yè)不斷發(fā)展壯大。當(dāng)今世界上的許多先進(jìn)技術(shù)，如自動控制光電開關(guān)等，已廣泛應(yīng)用到各種安全裝置的設(shè)計領(lǐng)域，因而在設(shè)計制造舉升機(jī)時，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的特點，積極采用先進(jìn)可靠實用的現(xiàn)代安全技術(shù)。舉升機(jī)有使用前的準(zhǔn)備工作，舉升汽車時應(yīng)該注意的事項，承載時的穩(wěn)定性，降下汽車時的注意事項，日常和定期維修檢查工作等整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖油路各自擬訂好的控制回路與液壓源組合而成。各回路相

9、互組合時去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)的工作效率。為了便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)有必要的監(jiān)測元件。在設(shè)計中可以考慮在關(guān)鍵部位，附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時能迅速更換，保證主機(jī)連續(xù)工作。關(guān)鍵字：升降臺，剪叉式 ，液壓ABSTRACTWith the development of automobile industry, Chinas auto repair industry has achieved great development, the service car repair equi

10、pment industry has become an emerging industry in China continue to grow and develop. Many of the worlds advanced technology, such as automatic control, photoelectric switch, has been widely applied to various safety device design field, so in the design and manufacture of lifting machine, should co

11、mbine the characteristic of the product, actively adopt advanced reliable and practical modern security technology. Lifting machine is ready to use, raise the vehicle should pay attention, when bearing stability, down vehicle cautions, daily and periodical repair inspection work.Machine hydraulic sy

12、stem schematic circuit respectively to the control loop and the combination of a hydraulic source. Each loop are combined with each other to remove redundant components, and strive to simple system structure. Pay attention to the relationship between elements of interlocking, avoid error. To minimiz

13、e energy loss process, improve the working efficiency of the system. In order to facilitate the maintenance of hydraulic system and monitoring system, in the main roads had to be equipped with necessary monitoring device. In the design can be considered in key positions, attached equipment parts, so

14、 that accidents can quickly change, ensure the host of continuous work.Keywords: lift, fork type, hydraulic第一章 緒 論汽車舉升機(jī)是現(xiàn)代汽車維修作業(yè)中必不可少的設(shè)備，它的主要作用就是為發(fā)動機(jī)、底盤、變速器等養(yǎng)護(hù)和維修提供方便。舉升機(jī)的從上世紀(jì)20年代開始使用，發(fā)展至今經(jīng)歷了許多的變化改進(jìn)，種類也比較多，一般有柱式、剪式，其驅(qū)動方式有鏈條傳動，液壓傳動，氣壓傳動等。本章就從舉升機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展以與制造工藝等方面進(jìn)行簡單的介紹。1.1課題研究的目的和意義升降機(jī)是一種升降性能好，適用圍廣的貨物舉

15、升機(jī)構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運送，物料上線，下線，共件裝配時部件的舉升，大型機(jī)庫上料，下料，倉儲裝卸等場所，與叉車等車輛配套使用，以與貨物的快速裝卸等。它采用全液壓系統(tǒng)控制，采用液壓系統(tǒng)有以下特點：（1）在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動力，在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電機(jī)的12%。（2）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動，制動和頻繁的換向。（3）液壓裝置可在大圍實現(xiàn)無級調(diào)速，（調(diào)速圍可達(dá)到2000），還可以在運行的過程中實現(xiàn)調(diào)速。（4）液壓傳動易于實現(xiàn)自動

16、化，他對液體壓力，流量和流動方向易于進(jìn)行調(diào)解或控制。（5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護(hù)。（6）液壓元件以實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng)的設(shè)計制造和使用都比較方便。當(dāng)然液壓技術(shù)還存在許多缺點，例如，液壓在傳動過程中有較多的能量損失，液壓傳動易泄露，不僅污染工作場地，限制其應(yīng)用圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性與正確性。對油溫變化比較敏感，液壓元件制造精度要求較高，造價昂貴，出現(xiàn)故障不易找到原因，但在實際的應(yīng)用中，可以通過有效的措施來減小不利因素帶來的影響。1.2國研究狀況與發(fā)展前景我國的液壓技術(shù)是在新中國成立以后才發(fā)展起來的。自從1952年試制出我國第一個液壓元件齒輪泵起，迄

17、今大致經(jīng)歷了仿制外國產(chǎn)品，自行設(shè)計開發(fā)和引進(jìn)消化提高等幾個階段。進(jìn)年來，通過技術(shù)引進(jìn)和科研攻關(guān)，產(chǎn)品水平也得到了提高，研制和生產(chǎn)出了一些具先進(jìn)水平的產(chǎn)品。目前，我國的液壓技術(shù)已經(jīng)能夠為冶金、工程機(jī)械、機(jī)床、化工機(jī)械、紡織機(jī)械等部門提供品種比較齊全的產(chǎn)品。但是，我國的液壓技術(shù)在產(chǎn)品品種、數(shù)量與技術(shù)水平上，與國際水品以與主機(jī)行業(yè)的要求還有不少差距，每年還需要進(jìn)口大量的液壓元件。今后，液壓技術(shù)的發(fā)展將向著一下方向：（1）提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。（2）高度的組合化，集成化，模塊化。（3）和微電子技術(shù)結(jié)合，走向智能化?？傊?，液壓工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的比重是很大的，他和氣動技術(shù)常用來衡量一個

18、國家的工業(yè)化水平。1.3 汽車舉升機(jī)的設(shè)計特點（1）舉升機(jī)臺板降到下位時，與地面應(yīng)盡可能在同一平面上，為達(dá)到此目的，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(qiáng)度和剛度的前提下，應(yīng)盡可能降低舉升機(jī)臺板和橫梁的高度；這樣，既便于汽車駛上舉升機(jī)，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(jī)臺板（或橫梁）應(yīng)選擇專用型鋼或用鋼板拆彎成形。（2）正確選擇傳動方式。采用機(jī)械傳動（螺母、螺桿）或液壓傳動（油缸），均用電動機(jī)驅(qū)動。機(jī)械傳動的成本較高，耗能較多，但安全性較好。經(jīng)驗證明：機(jī)械傳動的能耗為液壓傳動所需能耗的兩倍（在舉升載荷、舉升時間均一樣

19、的條件下）。機(jī)械式舉升機(jī)的螺母、螺栓磨損較快，而液壓式舉升機(jī)的維修量卻相對要小些。雖然液壓式舉升機(jī)的技術(shù)難度較大，但多數(shù)零部件（液壓泵、液壓缸、閥門、密封元件等）均可外購或外協(xié)，當(dāng)然一定要選用優(yōu)資產(chǎn)品。（3）絲繩的選擇。為了減少滑輪直徑從而縮小寄生機(jī)立柱的斷面尺寸，應(yīng)該選用高柔度的鋼絲繩。鋼絲繩應(yīng)有較高的安全系數(shù)，一般應(yīng)達(dá)8。為此，應(yīng)增加鋼絲繩鋼絲的數(shù)目。如英國某公司3t系列的舉升機(jī)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?；喭ǔＳ娩摬闹瞥桑摴静捎貌ＡЮw維與尼龍混合制成（50%的玻璃纖維、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。

20、1.4 汽車舉升機(jī)的安全保證措施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(guān)注。汽車舉升機(jī)具有潛在的危險，因為人們要在其下面工作；當(dāng)其升降時如不小心，也會碰傷手足。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(jī)的安全保證措施主要從兩方面著手：一方面從設(shè)計制造方面采取措施，好提高汽車舉升機(jī)的安全技術(shù)特性；另一方面則應(yīng)在使用維修過程中遵循嚴(yán)格的操作規(guī)程，保證汽車舉升機(jī)能在良好的技術(shù)狀態(tài)下正確地運行。現(xiàn)分別說明與后。1.4.1 設(shè)計制造方面的安全保證措施當(dāng)今世界上的許多先進(jìn)技術(shù)，如自動控制光電開關(guān)等，已廣泛應(yīng)用到各種安全裝置的設(shè)計領(lǐng)域，因而在

21、設(shè)計制造舉升機(jī)時，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的特點，積極采用先進(jìn)可靠實用的現(xiàn)代安全技術(shù)。以下僅列舉多數(shù)舉升機(jī)普遍采用的安全措施。（1）舉升機(jī)應(yīng)能經(jīng)受超負(fù)荷試驗(包括舉升和支撐)，一般應(yīng)為最大舉升能力的125%此時舉升機(jī)的構(gòu)件不得有任何永久性的變形和損壞。（2）所有的操作控制機(jī)構(gòu)均采用“雙重保險”，以防誤操作，即舉升機(jī)運行前必需操作兩個控制機(jī)構(gòu)(或按鈕開關(guān))后才能驅(qū)動。（3）所有的控制電路均采用失效保護(hù)，即任何單個元件失效，也不會使舉升機(jī)墜或上升所造成非常危險的局面。（4）所有的舉升機(jī)器件均應(yīng)有第二支撐系統(tǒng)。原有的提升系統(tǒng)失效時，它能自動進(jìn)行有效的支撐。（5）所有的柔性提升手段，如鋼絲繩，鏈條等，均應(yīng)有足夠的安

22、全系數(shù)，并在制造廠設(shè)置的保護(hù)罩傳動。（6）所有的運動零件均應(yīng)有防護(hù)裝置，以免撞擊操作人員的任何部位，特別是手，足，衣服等。（7）所有舉升機(jī)的設(shè)計均應(yīng)把舉升重物滑移的可能性降低到最低限度。1.4.2 使用維護(hù)方面的安全保證措施使用維護(hù)方面的安全保證措施涉與的圍很廣，包括舉升機(jī)有使用前的準(zhǔn)備工作，舉升汽車時應(yīng)該注意的事項，承載時的穩(wěn)定性，降下汽車時的注意事項，日常和定期維修檢查工作等。雖然汽車舉升機(jī)已有70年的歷史，其設(shè)計原理并無多大改變;但如果忽視安全要求，超載使用，疏忽大意，仍然會造成嚴(yán)重事故，甚至發(fā)生人身傷亡。因此安全問題一定要引起使用單位和操作人員的高度重視。首先，應(yīng)選購那些安全性能良好的

23、汽車舉升機(jī)，另外，還應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和理解說明書中的各項安全注意事項并認(rèn)真貫切執(zhí)行。這里僅就使用維護(hù)舉升機(jī)時普遍應(yīng)當(dāng)注意的事項說明于后。（1）使用中的舉升機(jī)每天都應(yīng)進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)有效故障或零部件損壞時，不得再使用。維修時應(yīng)采用該舉升機(jī)的制造廠所提供的配件，不得隨意代替或自制。（2）舉升機(jī)不得超載使用。每臺舉升機(jī)的額定載荷均注明在設(shè)備的銘牌上。特別要注意防止偏載，即整機(jī)雖未超載而某一舉升臂確已超過允許的額定載荷。故欲舉升那些前后軸載荷嚴(yán)重分配不均的汽車時應(yīng)特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。（3）安置汽車和使用舉升機(jī)均應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)并經(jīng)考核合格的人員操作。（4）舉升汽車時，車不得有人。舉升機(jī)升降和使用時

24、，顧客和無關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離舉升機(jī)。（5）舉升機(jī)區(qū)域不得有任何障礙物，如油脂、廢物、瓦礫等。（6）當(dāng)汽車駛上舉升機(jī)前，應(yīng)清除通道，不得駛過或撞擊舉升臂，連接器，車軸支撐器等，以防損壞舉升機(jī)或汽車。（7）在舉升機(jī)上承載汽車時應(yīng)仔細(xì)操作。將舉升機(jī)的支撐器安置到汽車制造廠推薦的舉升機(jī)逞力接觸點。只有當(dāng)支撐器與汽車上的承力點接觸嚴(yán)密后才能將舉升機(jī)升起;對其接觸的嚴(yán)密性進(jìn)行認(rèn)真檢查后，才能將汽車舉升到需要的工作高度。（8）要注意某些汽車上的零部件由于移動或安裝位置的不同會引起重心的急劇變化，從而導(dǎo)致舉升汽車時的不穩(wěn)定。（9）舉升機(jī)降下前，應(yīng)將汽車下面的工具箱，臺架與其它設(shè)備全部移開。要降下舉升機(jī)前，還必須松開

25、鎖緊裝置。1.5 本文研究容本設(shè)計題目來源于實際生產(chǎn)，適用于倉庫，機(jī)場，車站，碼頭，制造系統(tǒng)級汽車維修等部門的物流液壓升降臺的設(shè)計。進(jìn)入21世紀(jì)以后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求的提高，對舉升機(jī)提出越來越搞的一要求，舉升機(jī)越來越不僅局限應(yīng)用于倉庫，機(jī)場，車站，碼頭等。更廣泛的應(yīng)用于其他物流。這就對原有的剪叉式液壓升降臺提出了更加嚴(yán)格的承載能力高，運行數(shù)度快，啟動停止平穩(wěn)等新的要求。本設(shè)計就此問題進(jìn)行分析和探討，并對傳統(tǒng)剪叉式液壓升降臺系統(tǒng)進(jìn)行改建。過去汽車維修，大多采用地溝作業(yè)，工作空間人工采光，溝陰暗需人工采光，通風(fēng)不良，人工上下地溝不便，勞動條件差，土建費用高，地表空間不能充分利用，而汽車舉升機(jī)，

26、在其舉升高度圍，可依需要任意調(diào)整高度，在車下任何位置上進(jìn)行維修作業(yè)，操作簡便，靈活可靠，工作條件大為改善。相關(guān)研究動態(tài)：1966年，一家德國公司生產(chǎn)出第一臺雙柱舉升機(jī)，這是舉升機(jī)設(shè)計上的又一突破性進(jìn)展，這種舉升機(jī)也比其它國家早出現(xiàn)了近10年?，F(xiàn)在雙柱舉升機(jī)在市場上以占據(jù)牢固的地位，其銷量還在持續(xù)增長。但它和其它舉升機(jī)相比，既有很多優(yōu)點，也有相對不足，下面做一簡要說明。我們所見到的絕大多數(shù)舉升機(jī)均采用固定安裝方式。在舉升前汽車必須駛上舉升機(jī)。在移動式舉升機(jī)方面也有幾項成功設(shè)計，如剪式舉升機(jī)、菱架式舉升機(jī)等。但這類舉升機(jī)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(jī)時難逾越地面上的障礙物。

27、當(dāng)然，可移動性是這類舉升機(jī)的突出優(yōu)點?，F(xiàn)在固定安裝的單柱、雙柱、四柱舉升機(jī)已在維修現(xiàn)場廣泛采用，而移動式舉升機(jī)卻相對要少得多。最初設(shè)計單柱舉升機(jī)時，車輛較大，其底盤也能明顯辨認(rèn)，因而汽車檢修區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dǎo)致汽車檢修區(qū)域接近主要舉升機(jī)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(jī)在該地區(qū)的市場上仍然受到歡迎的重要原因。單柱舉升機(jī)有兩大優(yōu)點：當(dāng)其下降后，不致成維修車間的障礙物；汽車可在舉升機(jī)上轉(zhuǎn)動。但美國卻受到了責(zé)難，主要是舉升機(jī)的旋轉(zhuǎn)會帶來撞擊操作人員的危險。單柱舉升機(jī)的主要缺點是：第一，它需要在車間的地面挖掘

28、一個相當(dāng)大的坑穴后才能安裝；其次，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。舉升用的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；其次是由于油缸所處的環(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(jī)（包括液壓式或機(jī)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(dá)到100%）；其次，采用車輪自由型的方式支撐汽車，因而拆卸車輪時不需要其它輔助性的舉升措施；第三，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面小。雙柱舉升機(jī)的缺點是：第一為確保安全，安置舉升機(jī)時要求非常嚴(yán)格，否則在舉升過程中容易搖晃或顛覆；第二，由于舉升機(jī)常采用車輪自由型的方

29、式支撐汽車，如需采取車輪支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(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)間隙或進(jìn)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(yīng)力，其承力件易于磨損，因而雙柱舉升機(jī)的安全工作壽命一般要比四柱舉升機(jī)低。四柱舉升機(jī)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地駛上四柱舉升機(jī)的臺板。由于臺板側(cè)設(shè)備有凸緣，當(dāng)汽車駛上臺板時也不致墜入其間的空隙中。車輪支撐型四柱舉升機(jī)的優(yōu)點是：第一，舉升機(jī)裝載汽車時勿需較高的技術(shù)，操作也很簡便；第二，承載時非常穩(wěn)定；第三，支撐載荷受力簡單，應(yīng)力較低，從而延長了設(shè)備的使用壽命；第四，由于具有較高的使用價值，從經(jīng)濟(jì)

30、上來看也是合算的；第五，易于維修；第六，在車間現(xiàn)場進(jìn)行安裝也較方便，只要地面平坦，其混凝土厚度能夠固牢立柱的地腳螺栓即可。四柱舉升機(jī)的缺點是：和雙柱舉升機(jī)相比，戰(zhàn)地面積教大，對汽車檢修區(qū)域可接近性較差。解放后，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(wù)的汽車維修設(shè)備行業(yè)已成為我國的新興行業(yè)不斷發(fā)展壯大。各種舉升機(jī)設(shè)備如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)，質(zhì)量不斷提高，銷量逐年增加。有人說，對于汽車維修企業(yè)來說，汽車舉升機(jī)可能是除廠房而外的最重要的投資，因為它具有至關(guān)重要和不可替代的作用，甚至直接影響到汽車維修業(yè)務(wù)的興衰。汽車舉升機(jī)是汽車維修設(shè)備行業(yè)的支柱設(shè)備之一，讓我們生產(chǎn)出更多、更好、更

31、受用戶歡迎的汽車舉升機(jī)，為汽車維修企業(yè)服務(wù)。第2章 剪叉式升降臺的應(yīng)用與其受力分析的討論2.1剪叉式升降平臺的三種結(jié)構(gòu)形式本討論的目的通過分析氣液動類的剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)特點，論述了設(shè)計時應(yīng)注意的問題與其應(yīng)用圍。氣液動剪叉式升降平臺具有制造容易、價格低廉、堅實耐用、便于維修保養(yǎng)等特點。在民航、交通運輸、冶金、汽車制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。本設(shè)計中主要側(cè)重于小型家用液壓式的升降平臺。在設(shè)計氣液動剪叉式升降平臺的過程中，一般我們會考慮如下三種設(shè)計方案，如簡圖2-1所示：圖2.1 結(jié)構(gòu)簡圖 圖中表示氣液動剪叉式升降平臺的三種結(jié)構(gòu)形式。長度相等的兩根支撐桿AB和MN鉸接于二桿的中點E，兩桿的M、A端

32、分別鉸接于平板和機(jī)架上，兩桿的B、N端分別與兩滾輪鉸接，并可在上平板和機(jī)架上的導(dǎo)向槽滾動。圖中的三種結(jié)構(gòu)形式的不同之處在于驅(qū)動件液壓缸的安裝位置不同。圖a中的驅(qū)動液壓缸的下不固定在機(jī)架上，上部的活塞桿以球頭與上平板球窩接觸。液壓缸通過活塞桿使上平板鉛直升降。圖b中的臥式液壓缸活塞桿與支撐桿MN鉸接于N處。液壓缸驅(qū)動活塞桿控制平臺鉛直升降。圖c中的液壓缸缸體尾部與機(jī)架鉸接于G處，活塞桿頭部與支撐桿AB鉸接于F處。液壓缸驅(qū)動活塞桿可控制平臺鉛直升降。按照液壓缸的安裝形式，稱圖a的形式為直立固定剪叉式結(jié)構(gòu)，圖b的形式為水平固定剪叉式，圖c的形式為雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)。直立固定剪叉式結(jié)構(gòu)，液壓缸的行程等于

33、平臺的升降行程，整體結(jié)構(gòu)尺寸龐大，且球鉸鏈加工負(fù)載，在實際種應(yīng)用較少。水平固定剪叉式機(jī)構(gòu)，通過分析計算可知，平臺的升降行程大于液壓缸的行程，在應(yīng)用過程中可以實現(xiàn)快速控制升降的目的，但不足之處是活塞桿受到橫向力的作用，影響密封件的使用壽命。而且活塞桿所承受的載荷力要比實際平臺上的載荷力要大的多。所以實際也很少采用。雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點。結(jié)構(gòu)比較合理，平臺的升降行程可以達(dá)到液壓缸行程的二倍以上。因此，在工程實際中逐漸得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計就重點對雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)形式加以分析、論述。2.2 雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計算圖2.2位置參數(shù)示意圖（2.1） （2）式中：任意位置時升降平

34、臺的高度；任意位置時鉸接點F到液壓鉸接點G的距離；支撐桿的長度；支撐桿固定鉸支點A到鉸接點F的距離；T機(jī)架長度（A到G點的距離）；活塞桿與水平線的夾角。以下一樣。將（2）式代入（1）式，并整理得 （3）設(shè)代入（3）式得 （4）式中：升降平臺的初始高度；液壓缸初始長度。雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)計算：圖2.3 運動參數(shù)示意圖圖中，是F點的絕對速度；是B點絕對速度；是AB支撐桿的速度；是液壓缸活塞平均相對速度；是升降平臺升降速度。由圖2-3可知： （5）式中：V1液壓缸活塞平均相對運動速度；升降平臺升降速度；支撐桿與水平線的夾角。2.3 雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的動力參數(shù)計算圖2.4動力參

35、數(shù)示意圖圖中，P是由液壓缸作用于活塞桿上的推力，Q是升降平臺所承受的重力載荷。通過分析機(jī)構(gòu)受力情況并進(jìn)行計算（過程省略）得出：升降平臺上升時（6）升降平臺下降時（6）、（7）式中，P液壓缸作用于活塞桿的推力；Q升降平臺所承受的重力載荷；f滾動摩擦系數(shù)；b載荷Q的作用線到上平板左鉸支點M的水平距離。由于滾動輪與導(dǎo)向槽之間為滾動摩擦，摩擦系數(shù)很?。╢=0.01）,為簡化計算，或忽略不計，由（6）、（7）式簡化為： （8）2.4 剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的問題由式（5）和（8）可知：當(dāng)、增大時，值隨之減小；當(dāng)、減小時，值隨之增大。在確定整體結(jié)構(gòu)值隨之減?。划?dāng)、減小時，值隨之增大，在液壓缸行程不

36、變的情況下，升降平臺升降行程會減?。环粗?，則會使液壓缸行程受力增大。因此設(shè)計時應(yīng)綜合考慮升降行程與液壓缸受力兩個因素。在滿足升降行程與整體結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，選取較高的、初始值。而且在整個機(jī)構(gòu)中AB支撐桿是主要受力桿件，承受有最大的彎矩，所以應(yīng)重點對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。液壓缸可采用單作用缸也可以采用雙作用缸，不過要看具體情況。一般我們都采用單作用柱塞缸，因為采用這樣的缸比較經(jīng)濟(jì)，而且總體泄漏量少，密封件壽命長。采用單作用柱塞缸時考慮到在空載荷時，上平板的自重應(yīng)能克服液壓缸活塞與缸體間的密封阻力。否則，會導(dǎo)致升降平臺降不下來。2.5雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)中兩種液壓缸布置方式的分析比較剛剛我們已經(jīng)簡單

37、的分析并討論了雙鉸接剪叉式液壓升降平臺機(jī)構(gòu)與其他兩種機(jī)構(gòu)的區(qū)別以與在實際應(yīng)用中所存在的利和弊，但是在考慮各方面條件如單作用柱塞式液壓缸、雙鉸連接、雙支撐桿、一樣的升降平臺等都不改變的基礎(chǔ)之上，能否將設(shè)計進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化呢？為證明這一點，我們可以從該機(jī)構(gòu)的布置方式考慮，將結(jié)構(gòu)略改動一下。從直觀的角度分析考慮，如下圖：圖2.6液壓缸工作示意圖我們可以從圖上看出，液壓缸的尾部是連接在右側(cè)支撐桿活動的區(qū)域的，液壓缸的頭部是連接在桿1的右端（偏向桿1的活動鉸連接）。因此，我們針對實際升降臺剪叉機(jī)構(gòu)中液壓缸常用的布置方式存在的問題，提出了另一種相對布置方式，將液壓缸布置在與之相對稱的左側(cè)，即與剪叉機(jī)構(gòu)的固

38、定支點在同一側(cè)，來進(jìn)一步分析討論。利用瞬時速度中心法和虛位移原理，推導(dǎo)出這兩種布置方式液壓缸活塞運動速度與臺面升降速度的關(guān)系式與活塞推力與臺面荷重的關(guān)系式，并對兩種布置方式進(jìn)行了分析比較，指出了它們各自的優(yōu)缺點以與適用場合。根據(jù)升降臺剪叉機(jī)構(gòu)的工程實例做了幾何、運動和動力參數(shù)的對比計算和液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理選擇。2.5.1問題的提出液壓缸驅(qū)動的剪叉機(jī)構(gòu)再各種升降臺中廣泛應(yīng)用，因安裝的空間不同，其折合后的高度也必然就不同，所以液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)的布置要受到折合后高度的約束。根據(jù)文獻(xiàn)大學(xué)學(xué)報的有關(guān)液壓缸驅(qū)動剪叉機(jī)構(gòu)的運動學(xué)與動力學(xué)分析一章，得知在這種布置方式的情況下，如圖：圖2.7 液壓缸布置在左側(cè)

39、液壓缸活塞運動速度與臺面升降速度的關(guān)系式為 （1） 活塞推力與臺面荷重的關(guān)系式為 （2） 式中，以上兩式的推導(dǎo)基于工程中常用的液壓缸布置方式，即液壓缸下支點與剪叉機(jī)構(gòu)的固定支點在同一側(cè)，如上圖。這種布置方式的優(yōu)點是液壓缸的有效行程比較短，這在臺面升程圍比較大的場合較為適用。存在的問題是在剪叉機(jī)構(gòu)折合后的高度h較小的情況下（即角較?。枰簤焊椎耐屏⒋蟠笤黾?。在液壓缸最高工作壓力限定的情況下，這將使得所用的液壓缸的直徑增大，以致在折合后的剪叉機(jī)構(gòu)中難以布置；或采用兩個直徑較小的液壓缸取代一個大直徑的液壓缸，不過這將增加一對液壓缸的支座，同時帶來機(jī)械加工、液壓缸安裝以與液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，加大了

40、整個裝置的成本。2.5.2兩種布置方式的分析和比較為了解決以上提出的問題，可考慮將液壓缸反向布置（即采用第一種設(shè)計方案），計算一下該方案的有關(guān)參數(shù)再將兩者作以比較。如圖：圖2.8液壓缸布置在右側(cè)這里仍用瞬時速度中心法來求解活塞運動速度。桿FD上D點、A點的瞬時轉(zhuǎn)動中心為F點，D點、A點的速度為：臺面升降速度：A點的運動速度：活塞運動速度：（3）式中，依據(jù)虛位移原理有：（4）由圖2-8分析可得：經(jīng)變分后：代入式（4），整理后得活塞推力：（5）式（3）和式（5）的正確性可以用機(jī)械能守恒原理來證明，即將式(5)與式(2)進(jìn)行比較，再各參數(shù)都一樣的條件下，顯然，液壓缸布置再右側(cè)時的推力較液壓缸布置在左

41、側(cè)時小；而式(3)與式(1)比較，則液壓缸布置在右側(cè)時的活塞速度較液壓缸布置在左側(cè)時高?？梢?，活塞推力的減小是以活塞速度的提高為代價換來的。液壓缸布置在剪叉機(jī)構(gòu)的右側(cè)，使得液壓缸的活塞推力減小，這就可以選用直徑較小的液壓缸，有利于液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置；帶來的問題是液壓缸的有效行程較長，如果臺面升程圍不大，液壓缸行程的增加也是有限的。2.5.3實例計算根據(jù)以上分析結(jié)果，結(jié)合實例進(jìn)行對比計算，實例結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示，其中左右兩側(cè)分別為兩種布置情況。圖2.9剪叉機(jī)構(gòu)實例結(jié)構(gòu)簡圖剪叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸：h=4001 200mm,=2 000mm,=535mm,=770mm,=3210mm.兩種布置方式主

42、要參數(shù)計算結(jié)果見下表：表2-1 剪叉機(jī)構(gòu)參數(shù)表參 數(shù)液壓缸布置在左側(cè)液壓缸布置在右側(cè)桿FD傾角液壓缸傾角起始角/()5.7395.739起始角/()20.23620.236起始活塞速度0.1850.279起始活塞推力5.42W3.58W終止角/()17.45817.458終止角/()50.47322.262活塞有效行程L/mm253365從統(tǒng)計表中的數(shù)值比較可以看出，液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置方式對其運動參數(shù)和動力參數(shù)有著較明顯的差異。當(dāng)起始角為最小值、時，活塞推力為最大值。在臺面荷重W一樣的情況下，液壓缸布置在右側(cè)時的推力明顯小于液壓缸布置在左側(cè)時的情況，兩者的比值為0.66，而活塞的有效行程

43、L則是液壓缸布置在右側(cè)時較長，比在左側(cè)時增加了112mm。如果載荷量不是很大的話（即載荷量W1.5kN），這時可以考慮采用左側(cè)的布置方案，因為這樣可以縮短液壓缸的伸長長度。如果伸長度過大的話，不僅在材料上會有所浪費，而且在長期承受載荷的同時也會相應(yīng)的增大液壓缸與活塞部分的彎曲應(yīng)力。綜合以上考慮，可以初步設(shè)想采用液壓缸布置在左側(cè)的方案。而在該方案中活塞起始的速度小于液壓缸布置在右側(cè)時的速度，兩者比值=0.66。為了彌補在速度方面的不足，以與減小舉升與整體的體積，可以考慮采用雙級支撐桿共同舉升平臺以達(dá)到提升速度的目的。如圖所示：圖2.10 機(jī)構(gòu)各項參數(shù)其轉(zhuǎn)換過程如圖2-11所示,將兩根支撐桿的右側(cè)

44、部分折合到左側(cè)，產(chǎn)生四根相對比較短的支撐桿，即可達(dá)到目的。圖2-11 參數(shù)轉(zhuǎn)化過程那么首先我們就要計算一下這樣的設(shè)計方案所采用的液壓缸的各項參數(shù)，然后再根據(jù)已求得的各項參數(shù)來具體確定一下此方案是否合理。下面按照本設(shè)計的基本要求，進(jìn)一步選擇合適的布置方案。為了使舉升機(jī)使用圍廣泛，載荷更具有代表性，本設(shè)計首先建立了一個轎車模型，它的有關(guān)參數(shù)是：車自重1.5t, 寬1.42m,高1.4m,軸距2.4m。在載荷方面沒有超出允許的圍，是可以采用該方案的。為了工作安全起見，要求舉升機(jī)在各高度上工作時都應(yīng)自鎖，完工后可原速或緩速下降，在空載時也可實現(xiàn)快速下降，這在下面的液壓系統(tǒng)回路分析中會探討到。為了便于維

45、修人員在升降臺底部維修，不僅要在升降高度方面要加以合理化，還要留有維修人員站立維修的位置。為此，可以選擇采用雙升降臺同步舉升并采用共同底板的方式以滿足要求，此布置方案需要兩個液壓缸，16根支撐桿舉升。為了增強(qiáng)其安全可靠性，可以設(shè)其總承載量為，則平均每個升降臺的承載量為。由于這樣平均每個液壓缸承受的臺面載荷僅為9800N，所以采用左側(cè)布置液壓缸是完全可以的。2.6 本章小結(jié)這章主要介紹了物流液壓升降臺的結(jié)構(gòu)形式和給出了本設(shè)計的具體參數(shù)，以與液壓缸的布置方式的分析和比較。還有設(shè)計剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的問題第三章液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算3.1明確設(shè)計要求 制定基本方案設(shè)計之前先確定設(shè)計產(chǎn)品的

46、基本情況，再根據(jù)設(shè)計要求制定基本方案。以下列出了本設(shè)計剪式液壓升降臺的一些基本要求：主機(jī)的概況：主要用途用于家用小型重型設(shè)備的起升，便于維修，占地面積小，適用于室外，總體布局簡潔；主要完成起升與下降重物的動作，速度較緩，液壓沖擊?。蛔畲筝d荷量定為2噸，采用單液壓缸控制聯(lián)接組合叉桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行升降動作。最大起升高度略大于一人高度；運動平穩(wěn)性好人工控制操作，按鈕啟動控制升降；工作環(huán)境要求：不宜在多沙石地面、木板磚板地面等非牢固地面進(jìn)行操作，不宜在有坡度或有坑洼的地面進(jìn)行操作，不宜在過度寒冷的室外進(jìn)行操作；性能可靠，成本低廉，便于移動，無其他附屬功能與特殊功能3.2制定液壓系統(tǒng)的基本方案3.2.1確定液

47、壓執(zhí)行元件的形式液壓執(zhí)行元件大體分為液壓缸或液壓泵。前者實現(xiàn)直線運動，后者完成回轉(zhuǎn)運動，二者的特點與適用場合見下表。表3.1 液壓缸或液壓泵的比較名 稱特 點適 用 場 合雙活塞桿液壓缸雙向?qū)ΨQ雙作用往復(fù)運動單活塞桿液壓缸有效工作面積大、雙向不對稱往返不對稱的直線運動，差動連接可實現(xiàn)快進(jìn)，A1=2A2往返速度相等柱塞缸結(jié)構(gòu)簡單單向工作，靠重力或其他外力返回擺動缸單葉片式轉(zhuǎn)角小于360度雙葉片式轉(zhuǎn)角小于180度小于360度的擺動小于180度的擺動齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜高轉(zhuǎn)速低扭矩的回轉(zhuǎn)運動葉片泵體積小，轉(zhuǎn)動慣量小高轉(zhuǎn)速低扭矩動作靈敏的回轉(zhuǎn)運動擺線齒輪泵體積小，輸出扭矩大低速，小功率，大扭矩的回

48、轉(zhuǎn)運動軸向柱塞泵運動平穩(wěn)、扭矩大、轉(zhuǎn)速圍寬大扭矩的回轉(zhuǎn)運動徑向柱塞泵轉(zhuǎn)速低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出大扭矩低速大扭矩的回轉(zhuǎn)運動注：A1無桿腔的活塞面積 A2有無桿腔的活塞面積對于本設(shè)計實現(xiàn)單純并且簡單直線與回轉(zhuǎn)運動的機(jī)構(gòu)，可以采用齒輪式液壓泵與雙活塞桿液壓缸，這樣不僅簡化液壓系統(tǒng)降低設(shè)備成本，而且能改善運動機(jī)構(gòu)的性能和液壓執(zhí)行元件的載荷狀況。常用的擴(kuò)程機(jī)構(gòu)有如下二種形式：(b)圖3.1擴(kuò)程機(jī)構(gòu)它們同時也可以實現(xiàn)增速，常用于電梯的升降、高低位升降臺等液壓設(shè)備。還有一種運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，小角度的回轉(zhuǎn)運動用液壓缸來實現(xiàn)，其運動比較平穩(wěn)，長行程的直線運動可以用液壓馬達(dá)來完成。本設(shè)計要完成的剪叉式液壓升降臺綜合了擴(kuò)程

49、、回轉(zhuǎn)這兩種工作形式。3.2.2 確定液壓缸的類型工程液壓缸主要用于工程機(jī)械、重型機(jī)械、起重運輸機(jī)械與礦山機(jī)械的液壓系統(tǒng)。根據(jù)主機(jī)的運動要求，按表37-7-5選擇液壓缸的類型為：直線運動單活塞桿雙作用緩沖式液壓缸。其特點：活塞雙向運動產(chǎn)生推、拉力。活塞行程終了時減速制動，減速值不變。3.2.3 確定液壓缸的安裝方式工程液壓缸均為雙作用單活塞式液壓缸，安裝方式多采用耳環(huán)型。由于本設(shè)計中液壓缸在作用過程中是一端固定，一端在垂直面上自由擺動的形式，因此根據(jù)表37-7-6選擇液壓缸的安裝方式為：尾部耳環(huán)聯(lián)接。3.2.4 缸蓋聯(lián)接的類型按缸蓋與缸體的聯(lián)接方式，可分為外螺紋聯(lián)接式、卡鍵聯(lián)接式與法蘭聯(lián)接式三

50、種。這里采用法蘭聯(lián)接。型號說明：P37-1803.2.5液壓源系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源提供，液壓源的核心是液壓泵。在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)過溢流閥回油箱，溢流閥同時起到開展并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。為節(jié)省能源并提高效率，液壓泵的供油量要盡量于系統(tǒng)所需流量相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況下，則采用多泵供油或變量泵供油。對于本設(shè)計，由于工作周期短，循環(huán)次數(shù)少，供油量可以適當(dāng)減少以節(jié)省能源，采用單泵供油即可，不需蓄能器儲存能量。對于油液的凈化：油液的凈化裝置在液壓源中

51、是必不可少的。一般泵的入口要裝有粗濾油器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過相應(yīng)的精濾油器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁過濾或其他形式濾油器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境與對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。3.3確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，它們是設(shè)計液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。壓力決定于外載荷。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運動速度和結(jié)構(gòu)尺寸。3.3.1初選系統(tǒng)壓力液壓缸的選擇要遵循系統(tǒng)壓力的大小，要根據(jù)載荷的大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件與元件供應(yīng)情況等限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)

52、構(gòu)尺寸，對某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不是很經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選的太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。一般來說，對于固定尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選的高一些。按下表初步選取15Mpa。表3.2 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)械類型機(jī) 床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械建筑機(jī)械液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)重型機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力MPa0.80.23528810101820323.3.2計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸（1）液壓缸的相關(guān)參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸液壓缸有關(guān)的設(shè)計參數(shù)見圖所示：（a）活塞桿受壓狀態(tài)，（b）活塞桿受拉狀態(tài)。

53、圖3.4 液壓缸設(shè)計參數(shù)活塞桿受壓時活塞桿受拉時無桿腔活塞有效工作面積 有桿腔活塞有效工作面積 液壓缸工作腔壓力 Pa液壓缸回油腔壓力 Pa，其值根據(jù)回路的具體情況而定，一般可以按照下表估算D活塞直徑 md活塞桿直徑 m 表3.3 執(zhí)行元件背壓力表系 統(tǒng) 類 型背 壓 力 MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.5用補油泵的閉式回路0.81.5回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.23回油路較短，可直接回油路可忽略不計在這里我們?nèi)”硥毫χ翟诒驹O(shè)計中，液壓缸不存在受拉的狀態(tài)，所以只考慮其收壓。一般液壓缸在收壓狀態(tài)下工作時，其活塞面積為：用運

54、此公式須事先確定與的關(guān)系，或是活塞桿徑d與活塞直徑D的關(guān)系，令桿徑比=d/D，其比值可按下表選取。按工作壓力選取d/D表3.4 工作壓力表工作壓力MPa5.05.07.07.0d/D0.50.530.620.70.7按速度比要求確定d/D表3.5 速度比表（）1.251.331.460.1612d/D0.40.50.550.620.71注：速度比 ，為活塞兩側(cè)有效面積與之比。即如按工作壓力應(yīng)選取d/D=0.7，則相應(yīng)的速度比=2，由于活塞不受拉力作用，所以活塞桿收縮時可以適當(dāng)提高其速度， =2也是完全可以的。運用直徑求法公式，可以求出d=71.8mm。液壓缸的直徑D和活塞桿徑d的計算值要按國家

55、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓缸的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，如與標(biāo)準(zhǔn)液壓缸參數(shù)相近，最好選用國產(chǎn)液壓缸，免于自行設(shè)計加工。按照機(jī)械手冊中工程液壓缸的技術(shù)規(guī)格表37-7-7可以選擇圓整后的參數(shù)：缸徑100mm，活塞桿70mm,速度比=2，工作壓力16Mpa，推力125.66kN。（2）計算活塞桿的行程當(dāng)平臺處于最低位置時，此時活塞桿應(yīng)處于完全收縮狀態(tài),液壓缸的長度為最小值，=1320mm。平臺的高度。再計算一下平臺上升的最大高度，這里設(shè)上升至最大高度的，計算得出最大高度H=2.1m。此時活塞桿伸長至。當(dāng)活塞桿處于完全收縮狀態(tài)時，液壓缸的長度就等于，選定液壓缸長度為1320mm。計算其行程：。查表37-7-9可以查得液壓

56、缸長度不得小于，實際長度滿足要求。3.3.3確定液壓泵的參數(shù)一、確定液壓泵的最大工作壓力 Pa， （1）式中：液壓缸最大工作壓力，根據(jù)可以求出MPa （2）從液壓泵出口到液壓缸入口之間的總的管路損失。初算可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?、流速不大的取0.20.5Mpa；管路復(fù)雜，進(jìn)油口有調(diào)速閥的，取0.51.5 Mpa。這里取0.5Mpa。即MPa二、確定液壓泵的流量（1） 式中：K系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取1.11.3，這里取1.2液壓缸的最大流量，對于在工作中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還需加上溢流閥的最小溢流量，一般取0.510-4 m3/s在前面已經(jīng)初步選定臺面速度變化量=0.16m/s， 我們就設(shè)定臺面起

57、升的最大速度，則活塞的運動速度應(yīng)用公式，（這是在臺面剛剛起升狀態(tài)時，）所以（3）選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上求得的和值，按系統(tǒng)中擬訂的液壓泵的形式，從手冊中選擇相應(yīng)的液壓泵產(chǎn)品。為使液壓泵油一定的壓力儲備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大2560%。查找手冊P37-135選擇CB-FA型齒輪泵，其參數(shù)如下表表3.6 CB-FA型齒輪泵參數(shù)表型號排量壓 力轉(zhuǎn) 速特點生產(chǎn)廠額定最高額定最高CB-1040162018002400鋁合金殼體，可作雙聯(lián)泵液壓件廠（4）確定液壓泵的驅(qū)動功率在工作中，如果液壓泵的壓力和流量比較恒定，則， （2）其中：液壓泵的總效率，參考下表選擇=0.7表3.7液壓泵的總

58、效率表液壓泵類型齒輪泵螺桿泵葉片泵柱塞泵總效率0.60.70.650.800.600.750.800.85則，據(jù)此可選擇合適的電機(jī)型號。3.3.4油箱容量的確定在確定油箱尺寸時，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時，油箱不能溢出，以與系統(tǒng)最大可能充滿油時，油箱的油位不低于最低限度。初設(shè)計時，按經(jīng)驗公式 m3選取。式中：液壓泵每分鐘排出壓力油的容積 經(jīng)驗系數(shù),按下表取 =4：將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入上式可得：L表3.8 系統(tǒng)類型表系統(tǒng)類型行走機(jī)械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓系統(tǒng)冶金機(jī)械122457612103.4液壓缸主要零件結(jié)構(gòu)、材料與技術(shù)要求3.4.1缸體缸體端部聯(lián)接模式采用簡單的焊接形式，

59、其特點：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，使用廣泛。缸體焊接后可能變形，且徑不易加工。所以在加工時應(yīng)小心注意。主要用于柱塞式液壓缸。缸體的材料（45號鋼）液壓缸缸體的常用材料為20、35、45號無縫鋼管。因20號鋼的機(jī)械性能略低，且不能調(diào)質(zhì)，應(yīng)用較少。當(dāng)缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時，則應(yīng)采用焊接性能比較號的35號鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下，均采用45號鋼，并應(yīng)調(diào)質(zhì)到241285HB。缸體毛坯可采用鍛剛，鑄鐵或鑄鐵件。鑄剛可采用ZG35B等材料，鑄鐵可采用HT200HT350之間的幾個牌號或球墨鑄鐵。特殊情況可采用鋁合金等材料。缸體的技術(shù)要求缸體徑采用H8、9配合。表面粗糙度：當(dāng)活塞采

60、用橡膠密封圈時，Ra為0.10.4 ，當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時，Ra為0.20.4 。且均需衍磨。缸體徑D的圓度公差值可按9、10或11級精度選取，圓柱度公差值應(yīng)按8級精度選取。缸體端面T的垂直度公差可按7級精度選取。當(dāng)缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時，螺紋應(yīng)取為6級精度的公制螺紋。當(dāng)缸體帶有耳環(huán)或銷軸時，孔徑或軸徑的中心線對缸體孔軸線的垂直公差值應(yīng)按9級精度選取。為了防止腐蝕和提高壽命，缸體表面應(yīng)鍍以厚度為3040 的鉻層，鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。3.4.2活塞活塞與活塞桿的聯(lián)接型式見下表表3.9 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式聯(lián)接方式備注說明整體聯(lián)接用于工作壓力較大而活塞直徑又較小的情況螺紋聯(lián)接常用的聯(lián)接方式半環(huán)