買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 雙柱機械式汽車舉升機通過支撐汽車底盤或車身的某一部分，是使汽車升降的設備。汽車舉升機在維修保養(yǎng)中發(fā)揮至關重要的作用，無論是整車大修還是小修保養(yǎng)，都離不開他。機械式汽車舉升機作為整個汽車舉升機中的一員，他有著其他舉升機不具有的優(yōu)勢，例如它的工作范圍廣，可以維修高頂棚車輛，工作占用空間小等。本文較全面的介紹了舉升機的種類，在確定所要設計的方案之后，針對舉升機的結構及特點要求進行了設計與說明。具體說，涉及原動機分析選擇，帶傳動分析設計，螺旋傳動分析設計，導軌分析選擇，支撐懸臂應力校核，鎖緊機構的選擇。本 課題所設計的是雙柱機械式汽車舉升機。 關鍵字： 螺旋傳動；帶傳動；汽車舉升機；彎曲應力 買文檔 就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is to by a of or a in of be is a of it as is of is of on of of of of is a of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - - i 目 錄 第一章 緒論 . 1 車舉升機簡介及發(fā)展概況 . 1 車舉升機分類 . 2 第二章 舉升機設計任務和總體方案設計 . 5 升機設計任務 . 5 升機總體方案設計 . 5 定設計方案 . 5 定總體設計方案 . 6 第三章 原動機分析選擇 . 9 . 9 擇原動機類型和結構 . 9 . 9 第四章 帶傳動分析設計 . 10 傳動簡介及類型選擇 . 10 傳動設計計算 . 10 傳動設計初始條件 . 10 傳動主要失效形式和設計依據 . 11 傳動設計計算 . 11 輪結構設計 . 12 第 五 章 舉升機構分析設計 . 14 升機構的分析選擇 . 14 動螺旋副的設計計算 . 16 料的選 擇 . 16 磨性 . 16 算自鎖 . 17 桿強度：校核當量應力 . 18 紋牙強度 . 18 桿的穩(wěn)定性 . 18 向振動 . 19 動轉矩和效率 . 19 第六章 支撐機構結構分析設計 . 20 撐機構結構設計 . 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - - 撐機構應力校核 . 21 核彎曲切應力 . 21 核彎曲正應力 . 22 第七章 導軌結構分析設計 . 24 軌類型分析選擇 . 24 線運動系統載荷計算 . 25 動直線導軌副壽命計算 . 26 命計算的基本公式 . 26 動導軌副的壽命計算及選用規(guī)格 . 27 第八章 鎖緊機構分析設計 . 30 緊機構的必要性 . 30 緊機構原理分析 . 30 緊機構的選擇 . 32 緊機構的校核 . 33 第九章 螺栓連接件的校核 . 35 降臺與剖分式螺母套的螺紋校核 . 35 體與地基的螺紋校核 . 36 第十章 結論 . 39 參考文獻 . 40 致謝 . 41 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第一章 緒論 車舉升機簡介及發(fā)展概況 汽車舉升機在汽車保養(yǎng)和維修行業(yè)中占有重要地位。汽車舉升機根據保養(yǎng)維修工況，將需要保養(yǎng)或維修的汽車可靠安全地從地面舉升至另一合適高度，以便于工人的保養(yǎng)維修工作的設備。因此，汽車舉升機具有至關重要及難以替代的作用，是汽車保養(yǎng)維修行業(yè)中最基本的維修設備之一。 早 在 20世紀初期，汽車維修特別是汽車底盤維修時，汽車維修技術工人一般通過鉆到車底下進行故障診斷與維修，但是這種維修方法空間比較狹小、光線比較陰暗，并且不利于維修人員長時間在車底作業(yè)，導致維修效率很低。 最初出現的舉升機由電力驅動，可以把汽車升到空中，但是舉升的高度不高。到了20世紀 20年代， 且可以根據工況需求在最高高度下對舉升高度進行任意調整，舉升機通過支撐車軸把汽車舉升起來，這樣保證了汽車被舉起后車輪可以自由轉動。 在1925年，美國 的 司創(chuàng)始人 然受到理發(fā)師座椅原理的啟發(fā)，制造出世界上第一臺液壓舉升機，這使修理汽車變得更加容易。 之后又出現了單柱 框架接觸式 舉升機，它保證了工作人員可以方便地對 4 個車輪維修，但是該設計方案的代價是犧牲了車底空間 ，使得工作人員無法對車底的某些部位進行維修。隨后兩柱舉升機的出現使得技師可以方便維修汽車底盤區(qū)域的故障。隨著科學技術的發(fā)展，制造廠家逐漸把舉升技術和自動化控制技術結合在一起，通過電子設備來控制舉升機的舉升動作，同時設計開發(fā)了多種成熟的安全保障裝置 ,使工作人員具有 執(zhí)行各種維修操作的能力。 中國的汽車舉升機起步較晚，直到 20 世紀 80 年代初才根據外國的技術生產。 汽車舉升機因為便于技師維修工作，所以逐漸代替了以前常用的 地溝 模式。 并且隨著我國汽車工業(yè)的繁榮，隨之形成了 一個龐大的汽車周邊市場，汽車舉升機的市場擴大迅速。 到了 2000 年，舉升機產品形式和種類已發(fā)展到各式各樣，并且成為汽車維修行業(yè)取得二級維修資質必備的汽修設備。 隨著我國汽車保有量的不斷增多，私人購買汽車成為主流，汽車售后市場得到蓬勃發(fā)展，汽車舉升機成為一種使用頻率極高而且?guī)缀醪豢苫蛉钡钠嚲S修 設備。 自從中國加入 ，中國汽車維修業(yè)受到的影響是巨大的。外國汽車廠商為適應售后服務的要求 , 外國維修業(yè)開始相繼進入中國市場 , 外國汽車維修業(yè)的進軍給中國汽車維修市場提供了一個較為先進和高效的國際技術環(huán)境 , 這對促進國內汽車維修業(yè)的更新改造、加速汽車維修業(yè)技術進步是一個機遇 , 必然會起到良好的推動作用。 現代汽車維修方式必然代替?zhèn)鹘y汽車的維修方式、維修制度和經營模式。以買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - 往的汽車維修通常就是維修談維修 , 而現代汽車維修是集汽車銷售、零件銷售、資訊及售后服務四位為一體。維修對象的高科技化、維修設備現代化、 維修咨詢網絡化、維修診斷專業(yè)化、維修管理多樣化及服務對象的社會化將是現代汽修的新趨勢。國外汽車維修企業(yè)通過汽車服務貿易的形式進入國內市場 , 這使我國汽車維修行業(yè)面臨嚴峻挑戰(zhàn) , 而在汽車維修企業(yè)發(fā)展要素中 , 管理、技術、裝配和信息將起主導作用。提倡汽車維修行業(yè)的服務優(yōu)質化、品牌化、數字化，勢在必行。 車舉升機分類 汽車舉升機有多種類型 , 根據傳動方式一般可分為機械傳動和液壓傳動 , 其主要性能對比見表 1中機械傳動舉升機由于其結構特點容易發(fā)生絲杠或工作螺母滑扣 , 導致所舉汽車跌落或絲杠卡 死等故障 , 存在很大的安全隱患。液壓傳動舉升機由于其性能優(yōu)勢逐漸成為主流的舉升機產品類型。 表 據傳動方式分類 近年來，隨著材料學科和其他相關學科的發(fā)展，機械式汽車舉升機開始展顯出新的活力。圖 現在正在銷售的德國康索舉升設備。 圖 國康索舉升設備 根據結構類型來分，有雙柱式、四柱式和剪式，其主要性能對比見表 1 機械式舉升機：同步性雖好，但機械維護成本高（需要換銅螺母及軸承）。種類名稱 優(yōu)點 缺點 機械傳動舉升機 結構簡單 , 價格便宜 機械磨損大，易發(fā)生汽車跌落 液壓傳動舉升機 安全性能好、運 行平穩(wěn)、維護簡單以及工作效率高 成本高 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 機械傳動可以是鋼絲或鏈條，但這樣設計有一個缺點：如果鋼絲或者鏈條在工作中有略微伸長，就會導致升降時拖架的移動不能同步。 液壓式舉升機：維護成本較低，單缸同步性好，但是雙缸同步性較差。液壓式細分又可分為單缸式和雙缸式，單缸又分兩種：老單缸和新單缸，雙缸又分龍門式和無地板式。單缸同步性雖好，但油缸機械式連接在對面立柱的托架上。 雙柱式液壓舉升機：液壓舉升，維修較少。質量較穩(wěn)定，下降時需要兩邊拉開保險才能下降。油缸置于下部比較占用下面的空間 。 四柱式舉升機：四柱式同時具有雙柱式液壓舉升機的特點和實現四輪定位的檢測，安裝升舉更加方便，一般在中大型的修理場中有廣泛的應用。四柱式舉升機見圖 圖 柱式舉升機 剪式舉升機：舉升平穩(wěn)，安全性高，但是剪式舉升機的精度要求高，容易卡死。剪式舉升機見圖 圖 式汽車舉升機 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 表 據結構類型分類 種類名稱 優(yōu)點 缺點 雙柱式舉升機 同步性好，占地面積較小 機械式機械磨損較大；液壓是成本高； 四柱式舉升機 適合四輪定位結構的使用 占地面積較大 剪式舉升機 安全性 高，操作簡單；空間利用率高 精度要求較高，易發(fā)生舉升平臺不平衡，單邊升降 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 第二章 舉升機設計任務和總體方案設計 第三章 原動機選擇及運動學分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - 第四章 帶傳動分析設計 帶傳動是利用張緊在帶輪上的傳動帶，借助帶和帶輪間的摩擦或嚙合來傳遞運和力 的。帶傳動具有傳動平穩(wěn)、結構簡單、造價低廉、不需潤滑和能緩傳動吸振等優(yōu)點，在機械傳動中被廣泛的應用 1。 根據帶傳動原理不同 ,帶傳動可分為摩擦型和嚙合型兩大類 ,前者過載可以打滑 ,但傳動比不準確 (滑 動率在 2%以下 );后者可保證同步傳動。根據帶的形狀可分為平帶傳動， 據用途，有一般工業(yè)用途、汽車用和農機用之分 1。 帶傳動的功率損失方式共有四種：滯后損失、滑動損失、空氣阻力和軸承摩擦損失。鑒于上述功率損失，帶傳動的效率約在 據帶的種買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 類而定。各種類帶傳動的效率如表 表 類帶傳動的效率 帶的種類 效率（） 平帶 8398 有張緊輪的平帶 8095 普通 V 帶 簾布結構 繩芯結構 8792 9296 窄 V 帶 9095 多楔帶 9297 同步帶 9398 根據汽車舉升機的工況條件和第三章電機的容量，選擇效率較高、最常見的普通 構為繩芯結構。繩芯結構的普通 作面與輪槽粘附著好，允許包角小、傳動比大、預緊力小，而且?guī)w較柔軟，曲撓疲勞性好。 傳動設計初始條件 根據第三章的總體分析，確定帶傳動設計的初始條件，見表 表 傳動設計初始條件 項目 值 單位 電機功率 w 大帶輪轉速 40 R/ 帶輪轉速 40 R/ 帶傳動主要失效形式和設計依據 1)帶在帶輪上打滑，不能傳遞動力 2）帶由于疲勞產生脫層、撕裂和拉斷 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 3）帶的工作面磨損 保證帶傳動在工作中不打滑，并具有一定的疲勞強度和使用壽命是 是靠摩擦傳動的其他帶傳動設計的主要依據。 傳動設計計算 1、 設計功率 工況系數，由于舉升機載荷變化較大并且一般每天工作小時數不 大于 10 小時，查表取 - 傳遞的功率， P = 、 選定帶型 根據設計功率 型。 3、 傳動比 424094021 小帶輪基準直徑 為提高 則上宜選取較大的直徑，但由于立柱空間的限制，現選擇小帶輪基準直徑 51 。 5、 大帶輪基準直徑 854112 ，按機械設計手冊選取大帶輪基準直徑標準值 352 。 6、 帶速 m a 0 060 p 大帶輪的節(jié)圓直徑，通常帶輪的節(jié)圓直徑可視為基準直徑 對于普通 3025m ，滿足條件。 7、 初定軸間距 21021 27.0 ，所以 9 10 8、 所需基準長度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - ，其中 940 ，按機械設計手冊選取基準長度 2509、 實際軸間距 6 92 00 安裝時所需最小軸間距： 01 2 5 00 1 90 1 i n 10、 小帶輪包角 0 121 a dd 1、 單根 根據帶型、 表線性插求得 。 12、 傳動比 i 1的額定功率增量 根據帶型、 。 13、 z，取 4根 式中， 小帶輪包角修正系數，查表取 帶長修正系數，查表取 輪結構設計 1、 帶輪設計要求 設計帶輪時，應使其結構便于制造，質量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造應力產生過大的內應力。 V 5m/V 25m/行動平衡。 輪槽工作表面應光滑，以減少 2、 帶輪材料 帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程材料等。灰鑄鐵應用最廣，當 v 30m/v 2545m/s，則宜采用孕育鑄鐵或鑄鋼，也可采用鋼板沖壓 小功率傳動可用鑄鋁或塑料。 3、 帶輪的結構 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。輪輻部分有實心、孔板和橢圓輪輻等三種。 通過查找機械手冊，確定小帶輪為實心輪，大帶輪為孔板輪，材料都為 第五章 舉升機構分析設計 析選擇 螺旋傳動的基本原理是通過螺桿和螺母的旋合傳遞運動和動力。螺旋傳動主要是將旋轉運動變成直線運動，可以以較小的力矩獲得很大的推力，或者用作調整零件的相互位置。當螺旋傳動不自鎖時，也可以將直線運動轉化為旋轉運動。 根據螺紋副摩擦性質不同，可分為滑動螺旋傳動、滾動螺旋傳動和靜壓螺旋傳動，各類螺旋傳動的特點和應用舉例見表 表 類螺旋傳動的特點和應用 2 種類 滑動螺旋傳動 滾動螺旋傳動 靜壓螺旋傳動 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11 - 特點 1. 摩擦阻力大，傳動效率低 2. 結構簡單，加工方便 3. 易于自鎖 4. 運轉平穩(wěn)，但 低速或微調時可能出現爬行 5. 螺紋有側向間隙，反向時有空程 6. 磨損快 動效率高 造困難 動時無顫動，低速時不爬行 易發(fā)生故障 動效率高 爬行現象 命長 度恒定、過濾要求較高的供油系統 應用舉例 金屬切削機床的進給、分度機構的螺旋傳動，摩擦壓力機，千斤頂的傳力螺旋 金屬切削機床、測試機械、儀器的傳動螺旋和調整螺旋等 精密機床的進 給、分度機構的傳動螺旋 根據雙柱機械式汽車舉升機的應用行業(yè)和工作條件及螺旋傳動的特點和應用，選擇滑動螺旋傳動作為汽車舉升機的舉升機構。 滑動螺旋副常采用梯形螺紋、鋸齒形螺紋或矩形螺紋等，三種主要螺紋的特點和應用見表 種螺紋副的螺紋種類、特點和應用 2 種類 特點 應用 梯形螺紋 牙根強度高，螺紋的工藝性好；內外螺紋以錐面貼合，對中性好，不易松動；采用剖分式螺母，可以調整和消除間隙；效率較低 用于傳力螺旋和傳動螺旋如金屬切削機床的絲桿、載重螺旋式起重機 鋸齒形螺紋 外螺紋牙根處 有相當大的圓角，減小了應力集中，提高了動載強度；大徑處無間隙，便于對中；和梯形螺紋一樣都有螺紋強度高、工藝性好的特點，但有更高的效率 用于單向受力的傳力螺旋，如水壓機的傳力螺旋、火炮的炮栓機構 矩形螺紋 傳動效率高，但精度制造困難；螺紋強度比梯形螺紋和鋸齒形螺紋低，對中精度低，螺紋副磨損后的間隙難以補償與修復 用于傳力螺旋和傳動螺旋，如一般起重機 根據雙柱機械式汽車舉升機的應用行業(yè)和工作條件及螺旋副的特點和應用，此汽買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12 - 車舉升機的滑動螺旋傳動的螺紋副選擇梯形螺紋，為保證螺旋副的自鎖性，取螺紋頭數為單頭螺紋 。 滑動螺紋傳動的螺母結構通常有三種，分別是整體螺母、組合螺母和剖分式螺母，三種螺母結構的特點見表 表 種螺母結構的特點 種類 整體螺母 組合螺母 剖分式螺母 特點 結構簡單，但由于磨損產生的軸向間隙不能補償，只適用于精度較低的螺旋傳動 結構復雜，但可以定期的調整，以消除軸向間隙，避免反向轉動的空程 結構較復雜，但可以補償旋合螺紋的磨損 雖然組合螺母和剖分式螺母有補償間隙、避免反轉空程或補償磨損的優(yōu)點，但是組合螺母和剖分式螺母結構過于復雜，且剖分式螺母主要運用于傳導螺旋中，所 以本舉升機選擇整體螺母。組合螺母結構見圖 中 1 - 固定螺釘； 2 - 調整螺釘； 3 - 調整楔塊。剖分式螺母機構見圖 圖 合式螺母結構圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13 - 圖 分式螺母結構圖 總結，此雙柱機械式汽車舉升機選擇滑動螺旋傳動，梯形螺紋和整體螺母作為舉升機構。 根據上一節(jié)分析，滑動螺旋副采用梯形螺紋，整體螺母結構，額定舉升質量3000大舉升高度 2000程 t 1 料的選擇 螺桿和螺母材料除應具有足夠的強度和良好的加工性能外，相 互旋合應具有交的的摩擦系數和較高的耐磨性。所以，本汽車舉升機的螺桿應進行熱處理，以保證其耐磨性。 對于中等精度的一般傳動，螺桿材料選擇 45鋼，熱處理過程為：預備熱處理：正火（ 170200最終熱處理：調質（ 220250 傳統螺母材料選擇鋁青銅 材料和鋼制螺桿配合，摩擦系數低，強度高，適用于重載、低速傳動。 磨性 滑動螺旋副的失效主要是螺紋磨損，因此螺桿的直徑和螺母高度通常是根據耐磨性計算確定的。 1、螺桿中徑 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14 - 矩形螺紋 = 安全系數 p 15 值根據螺母的形式選定，整體母取 于要同時滿足螺桿的耐磨性、自鎖性、螺桿強度、螺紋牙強度、螺桿穩(wěn)定性和橫向振動等設計要求，所以螺桿中徑 35由標準中選取公稱直徑 d = 40 和螺距 P = 10。 2、螺母高度 3、旋合圈數 12 4、螺紋的工作高度 梯形螺紋 h = P = 10 = 5 5、工作壓強 算自鎖 要求自鎖的螺桿應校核其自鎖性。 o r c t a o sa r c t a n s r c t a r c t a n 2 當量摩擦角 桿強度：校核當量應力 傳力螺旋應校核螺桿危險截面的強度； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15 - M P 3223121 22 其中，驅動轉矩 a 紋牙強度 青銅或鑄鐵螺母以及承受重載的調整螺旋應校核螺紋牙的抗剪和抗彎強度。 梯形螺紋 M P 2 0 5 01 M P h 2 2 0 5 033 221 M P 2050 M P h 2205033 22 桿的穩(wěn)定性 當螺桿受壓力，其長徑比又很大時，容易產生側向彎曲，應校核其穩(wěn)定性，其直徑也可按穩(wěn)定性確定。 螺桿的端部結構采用兩端固定，取長度系數 =桿的最大工作長度 l = 2000桿危險截面的軸慣性矩 。螺桿危險截面的慣性半徑 a 。 于鋼，取 E= 當 9085 ,螺桿的臨界載荷為： 5 7 5222 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16 - 則 4FF c，滿足條件。 向振動 轉速高的長螺桿，可能產生橫向振動，還應校核其臨界轉速。 m 216 rl n = 240r/ 255r/滿足條件。 螺桿兩支承間的最大距離，取 2300 1 - 系數，與螺桿的端部固定結構有關，查表去 驅動轉矩和效率 a a a n a nt a n t a n 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 17 - 第六章 支撐機構結構分析設計 撐機構結構設計 升降臺的懸臂部分是屬于本汽車舉升機的支撐機構。當目標汽車進入到汽車舉升機的 范圍里時，整個支撐機構就通過改變懸臂的角度和長度來改變懸臂的整個工作范圍的寬度。本汽車舉升機設計的支撐機構為對稱式懸臂，這樣設計有利于保持維修汽車的穩(wěn)定，使立柱中各機構的受力更均勻，同時又滿足了各類汽車所需的距離，如圖 示： 圖 稱式懸臂的工作范圍示意圖 其中，圖中方格陰影部分就是懸臂的工作范圍，能夠滿足各類轎車的寬度。 圖 臂結構圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18 - 懸臂采用兩段式，可以自由伸長或縮短，伸縮范圍為 250圖 臂材料選擇 支撐機構的應力校核 本節(jié)將通過簡化模型對支撐結構進行校核，整個懸臂可以簡化為一懸臂梁，施加載荷在懸臂梁的末端，懸臂梁截面為一空心矩形。下面將分別校核懸臂彎曲正應力和彎曲切應力。 核彎曲切應力 通過查閱材料力學可知，彎曲切應力的計算公式為： 式中， 橫截面上的剪力； b - 截面寬度； 整個截面對中性軸的慣性矩； S*z - 截面上距中性 軸為 1） 計算 本舉升機的設計要求，懸臂末端 7450N。 2） 計算 應用 面參數命令得到的懸臂截面參數，由此可得： 43631840 z 圖 臂截面參數 3） 計算 S*z 由公式 可知，要計算 要求出截面上距中性軸為 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 19 - 外部分面積和形心坐標 y 。 計算 y 可以利用組合法，見圖 于截面關于 此計算 y 只計算 圖 合法計算形心坐標 所以 )2644)(644(6)344(622)(2)(2 221121221121*化簡可得： 2* 323766 yS z 所以懸臂的彎曲切應力為： 583631840 )323766(7450 4 2* 所以 y = 0 時， =141足條件。 核彎曲正應力 通過查閱材料力學可知，懸臂的彎 曲正應力計算公式為： WM ，z 式中， - 懸臂最大彎矩； W - 抗彎截面系數，與截面的幾何形狀有關； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 20 - 整個截面對中性軸的慣性矩； y - 截面上距中性軸為 通過上一小節(jié)的計算可知， 3631840撐懸臂的最長距離為 1010以 1010*7450 = m。再由以上公式可以計算出懸臂的彎曲正應力為： M P a xm a xm a xm a x ，滿足條件。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 21 - 第七章 導軌結構分析設計 常用的三種直線運動導軌基本性能見表 動直線導軌的運行速度已達200m/歐美各國 2/3以上的高速數控機床都采用了滾動直線導軌。它已在各種現代機械設備中得到越來越廣泛的應用 3。 表 線運動導軌基本性能比較 運動形式 滑動導軌 滾動直線導軌 靜壓導軌 摩擦因數 = = =行速度 低速 低速 高速 中速 高速 剛度 高 較高 較低 壽命 三者相近 可靠性 高 較高 較差 根據本汽車舉升機的工況條件，選擇滾動直線導軌。滾動直線導軌有四方向等載荷型、輕載荷型、分離型、徑向型和交叉滾柱 汽車舉升機選擇四方向等載荷型。 四方向等載荷型滾動直線導軌副結構簡圖見圖 種類型的滾動直線導軌具有以下特點： 1） 滾動體與圓弧溝槽相接觸，與點接觸相 比承載能力大，剛性好； 2） 摩擦因數小，一般小于 為滑動導軌副的 1/201/50，節(jié)省動力，可以承受上下左右四個方向的載荷。 3） 磨損小，壽命長，安裝、維修、潤滑簡便。運動靈活、無沖擊，在低速微量進給時，能很好地控制位置尺寸。 4） 導軌兩側各有互成 45的兩列承載滾珠，剛性好，可以承受沖擊及重載，用途較廣，如加工中心、數控機床、機器人、機械手等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 22 - 圖 方向等載荷型滾動直線導軌副結構簡圖 綜上所述，本汽車舉升機的導軌選擇四方向等載荷滾動直線導軌副。 線運動系統載荷計算 直線運動 系統所承受的載荷受工件重力及重心位置的變化、驅動力 作用位置的變化、啟動及停止時加速或減速引起的速度變化等因素的影響而發(fā)生變化。通過查找機械設計手冊，以下為四滑塊工作臺直線運動系統載荷計算方法。 圖 線運動系統受載情況計算示意圖 上圖直線運動系統受載計算模型適用于立式導軌勻速運動或靜止的受載計算，常見于工業(yè)用立式機械手、自動噴涂機械、起重機等場合。本汽車舉升機由買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 23 - 于舉升速度小，計算中忽略啟動及停止時因慣性力引起的載荷變化，計算公式如下： 0321024122式中： W - 外加載荷 . - 垂直于運動平面的支反力 . - 平行于運動平面且垂直于導軌的支反力，下同 F - 驅動（推）力 根據第三章的總體設計，本汽車舉升機的左右對稱中心線與導軌中心線的距離為 1515轎車車寬（見表 計算出外加載荷作用線據導軌中心線的最長距離為 690直線運動系統載荷示意圖見圖 表 車車體車寬（單位： 小型轎車 中小型 轎車 中型轎車 大型轎車 165 170 175 190 圖 線運動載荷示意圖 本雙柱機械式汽車舉升機導軌設置為左右立柱各一根導軌，每根導軌兩個滑塊，共 4個滑塊， 根據直線運動系統受載計算公式可以求得： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 24 - 2725250 5331010250 6901470021 動直線導軌副壽命計算 滾動功能部件的主要失效形式是滾動元件與滾動軌道的疲勞點蝕與塑性變形，其相應的計算準則為壽命（或動載荷）計算和靜載荷計算。某些滾動功能部件還具有滾動體循環(huán)裝置，循環(huán)裝置 的失效主要靠正確的制造、安裝與使用維護來避免。 命計算的基本公式 直線運動滾動功能部件壽命計算的基本公式如下： 滾動體為球時： 503 cW Cf 7 式中 L - 額定壽命，指一組同樣的直線運動滾動部件，在相同條件下運行，其數量的 90%不發(fā)生疲勞時所能達到的總運行里程， C - 基本額定動載荷，指垂直于運動方向且大小不變地作用于一組同樣的直線運動滾動功能部件上使額定壽命為 L = 50球形滾動體）時的載荷， P - 計算載荷，指直線運動滾動功能部件所承受的垂直于運動方向的載荷， 硬度系數，一般廠家滾動元件及滾動軌道表面的實際硬度均在 58； 溫度系數； 接觸系數； 載荷系數。 用小時數表示的額定壽命 7 式中 l - 直線運動部件單向行程長度， m； n - 直線運動部件每分鐘往返次數， 1/ 動導軌副的壽命計算及選用規(guī)格 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 25 - 本雙柱機械式汽車舉升機的設計工作壽命為五年，按每年 300天計算，則共有工作小時數： hL h 3 6 0 0 0243 0 05 根據公式（ 7得： h 式中 l - 直線運動部件單相行程長 度，取 l = 2m n - 直線運動部件每分鐘往返次數，根據實際情況，按一次修車 15計算，則每分鐘往返次數為 1/15。 再根據公式（ 7得 : 式中 硬度系數，取值為 1 溫度系數，工作溫度 100，取值為 1； 接觸系數，每根導軌上兩個滑塊，取值為 載荷系數，無外部沖擊或振蕩的低速運動場 合，速度小于 15m/ 取值為 通過查找機械設計手冊，選用規(guī)格為 25，基本額定動載荷為 四方向等載荷型直線導軌副 ,導軌副詳細參數見圖 圖 圖 線導軌滑塊結構 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 26 - 圖 線導軌副詳細參數 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 27 - 第八章 鎖緊機構分析設計 緊機構的必要性 汽車舉升機的升降懸臂升到預定高度后 , 必須采用鎖緊裝置將升降懸臂鎖定 , 使其在維修過程中不會因為技工維修過程中的振動而使汽車掉落或劇烈振動。汽車舉升機的穩(wěn)定性 以及鎖緊機構設計合理 , 對維修技工的安全具有重要的保護作用。能否設計出經濟且安全的鎖緊機構是舉升機生產廠家提高市場競爭力的又一重要因素。 在現有技術中 , 有下列幾種鎖緊機構： 1） 部分廠家在機械結構上設置包含電磁鐵、彈簧或制動板的鎖緊機構。電磁鐵鎖緊裝置 ,由于電磁鐵的設計制造質量問題不一 ,易使電磁鐵工作噪聲過大 , 而且容易出現被燒毀等問題 , 給用戶帶來各種安全隱患。 2） 包含彈簧的鎖緊裝置 , 常常因為扭轉彈簧本身的制造缺陷、使用壽命等方面從根本上降低了舉升機鎖緊性能 , 給舉升機的使用帶來很大的安全隱患。 3） 在汽車舉升 機立柱的不同高度上分別設置若干止動板以及升降懸臂末端部對應于止動板處則分別設置有可以轉動的鎖鉤 , 當升降懸臂需作上下運動時 , 鎖鉤同時向內縮進或升降臂停止運動時 , 鎖鉤則可以向外伸出并鉤住止動板的頂部 , 防止升降懸臂和車輛沿立柱下滑。但此類升降懸臂鎖緊裝置易受結構設計的限制 , 使得鎖鉤不能承受過大的載荷 , 容易影響汽車舉升機的最大承載能力；同時 , 由于汽車舉升機的升降懸臂在作上下運動時 , 其相對應的鎖鉤會受外力作用而向里收縮 , 然而需定位時 , 其外作用力撤去 , 此時鎖鉤依靠自重伸出 , 使鎖鉤與止動板相扣并將 升降懸臂定位