買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 子母剪式舉升機設計 作者：楚斌 （陜西理工學院機械工程學院機自 071 班 陜西 漢中 723003） 指導老師：何亞娟 摘要 本設計在考慮典型的汽車舉升機的結構形式和實際工況條件基礎上，依據(jù)有限元、虛擬裝配技術及結構優(yōu)化設計等理論，建立舉升機 三維實體模型， 圖，并進行虛擬裝配，獲得舉升機在載荷工況作用下的應力、應變及變形狀況，進一步提高舉升機的穩(wěn)定性及安全性 。 關鍵詞 子母剪式舉升機 7,23003， a of in of on of on of E to of to of E 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 第 1 章 緒 論 . 1 擇背景、研究目的及意義 . 1 內 外研究現(xiàn)狀 . 2 升機的發(fā)展歷史 . 2 內外研究狀況 . 2 究內容及研究方法 . 3 究內容 . 3 究方法 . 3 第 2 章 剪刀式舉升機結構設計 . 3 升機結構確定 . 3 升機整體結構形式及基本組成 . 3 升機各零部件之間的連接關系 . 4 定剪刀式舉升機的各結構尺寸 . 5 立轎車模型 . 5 母剪式舉升機主要結構尺寸確定 . 5 機的選用 . 8 刀式舉升機各部件重量 . 8 本章小結 . 9 第 3 章 剪式舉升機機構建模 . 10 刀式舉升機構力學模型 . 刀式舉升機構力學模型 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 升機構力學模型建立與分析 . 10 算液壓缸的推力 . 11 升機的力學分析與計算 . 11 升機最低狀態(tài)時，各臂受力情況 . 12 升機舉升到最高位置時，各臂受力情況 . 13 刀式舉升機構主要受力桿件強度校核計算 刀式舉升機構主要受力桿件強度校核計算 接螺栓的校核 . 17 構加強措施 . 20 章小結 . 20 第 4 章 液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的選擇 . 21 壓系統(tǒng) . 21 壓系統(tǒng)組成 . 21 壓系統(tǒng)的選擇 . 23 車舉升機液壓系統(tǒng)設計要求 . 23 壓系統(tǒng) 的設計 . 24 壓缸的計算與選型 . 25 壓缸的安裝位置 . 25 舉升機液壓缸推力及行程的確定 . 26 液壓缸的選型 . 26 壓泵的計算與選型 . 26 壓泵工作壓力的計算 . 27 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 液壓泵功率的計算 . 27 油泵流量的計算 . 28 油泵的選型 . 28 氣系統(tǒng)設計 . 29 氣系統(tǒng)組成 . 29 氣系統(tǒng)控制設計 . 30 動機類型的選擇 . 32 功率 . 33 電動機的選擇與驗算 . 33 第 5 章 結 論 . 34 致 謝 . 35 參考文獻 . 36 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 40 頁 第 1 章 緒 論 擇背景、研究目的及意義 近年來 ， 我國汽車業(yè)蓬勃發(fā)展 ,尤其是轎車行業(yè) ， 多年來轎車進入普通家庭的夢想已經成為現(xiàn)實 ， 汽車維修行業(yè)也隨之得到大力發(fā)展 ， 汽 車舉升機是現(xiàn)代汽車維修作業(yè)中必不可少的設備， 無論整車大修，還是小修保養(yǎng)，都離不開它。在規(guī)模各異的維修養(yǎng)護企業(yè)中，無論是維修多種車型的綜合類修理廠，還是經營范圍單一的街邊店（如輪胎店），幾乎都配備有舉升機。 它的主要作用就是為發(fā)動機、底盤、變速器等養(yǎng)護和維修提供方便。 舉升機的重要性和普及性，決定了它是一種備受專業(yè)人士和經營管理者重視的設 備。 舉升機一般有柱式、剪式的，其驅動方式有鏈條傳動，液壓傳動，氣壓傳動等。 目前，使用的汽 車 剪刀式 舉升機可能發(fā)生汽車墜落的原因較多，有安裝基礎不牢、自鎖裝置失效、舉升臂變形、兩側 舉升臂上升速度不等、液壓油路爆裂、汽車拖墊打滑等，經過對失效的剪刀式舉升機進行檢測分析發(fā)現(xiàn) ,這些事故的主要原因往往是設計上存在著缺陷，如果 做工不好或者設計不好就容易導致臺面不平、 導致 單邊升降等危險發(fā)生， 因此 ， 進一步 提高 剪刀式舉升機 產品 的 性能與可靠性，是國內舉升機任重道遠且亟需改進的地方 。 本設計采用計算機 剪刀式舉升機進行結構設計，提高產品的綜合性能和安全可靠性。 計算機 術是一 種嶄新的產品開發(fā) 技術， 是國際上 20世紀 80年代隨著計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展的一項計算機輔助工程技術。 該技術一出現(xiàn)，立即受到了工業(yè)發(fā)達國家的有關科研機構和企業(yè)公司的極大重視，許多著名的制造廠商紛紛將計算機仿真技術引入各自的產品開發(fā)，取得了良好的經濟效益。 計算機 術在一些發(fā)達國家 ,如美國、德國、日本等已得到廣泛應用 ,應用領域極廣，如汽車制造業(yè)、工程機械、航空航天業(yè)、造船業(yè)、機械電子工業(yè)、國防工業(yè)、醫(yī)學及工程咨詢等多方面。目前 ,計算機 術已在我國得到了應用與推廣 ,主要在汽車、航天航空、武器制造、機械工程等方面。而從我國目前的情況來看 ,計算機 術主要在汽車制造業(yè)和武器裝 備制造業(yè)中應用較為廣泛 ,但只停留在初步應用階段。現(xiàn)今，在我國利用 術 對汽車舉升機進行設計研究還尚未見成果發(fā)表 。 只有將汽車舉升機的工程實踐和計算機 術結合起來，才能真正加快汽車舉升機產品的發(fā)展歷程，為此，本課題基于計算機 術平臺，利用當前買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 40 頁 域內應用比較廣泛的三維軟件 、有限元軟件 行汽車舉升機的強度、剛度、穩(wěn)定性及動態(tài)特性等方面的計算機有限元分析與研究，可以代替剪刀式舉升機物理樣機的前期試驗，為我國汽車舉升機產品的設計、技術開發(fā)方面提供 更多的理論參考，進一步提高國產汽車舉升機的穩(wěn)定性和可靠性，提高產品的市場競爭力。該設計的研究方法，也可應用于汽車舉升機及其他新產品的研究開發(fā)中，可以縮短新產品研制周期，減少研制經費，提高設計精度和效率，對于國內舉升機的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。 內外研究現(xiàn)狀 升機的發(fā)展歷史 汽車舉升機在世界上已經有了 70 年歷史。 1925 年在美國生產的第一臺汽車舉升機，它是一種由氣動控制的單柱舉升機，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采用。發(fā)展至今經歷了許多的變化改進，種類也比較多，一般有柱式、剪式，其驅動方式有鏈條傳動，液壓傳動，氣壓傳動等。其中 剪式舉升機使用方便， 占地 空間 較小 ，受到很多實力雄厚的特約維修站的歡迎，這也是未來舉升機的發(fā)展方向。 在市場上可以看到的型式各異、尺寸不同的舉升機中，有一些特別適合于從事特殊類型的維修作業(yè)，也有少數(shù)的舉升機適合進行一些其它的維修作業(yè)。 內外研究狀況 目前，發(fā)達國家（如美國）生產的汽車舉升機 質量 較 好、性能 較 穩(wěn)定、設備操作簡單，在經銷商中口碑良好。 我國的汽車舉升機是 20世紀 90年代 依據(jù)國外的產品技術生產的 ， 國內最早研究剪式舉升機的是上海寶得寶， 1999年開始，寶得寶機型比較笨重，主要 的 質量問題集中在油管易爆和平臺不同步， 2000年后質量有了改進。但由于不是批量，所以價格偏高。 到現(xiàn)在舉升機市場已經擁有近百個中外品牌，產品系列成百上千。 然而國內汽車舉升機 雖然也相對定型，但很多產品性能還不夠穩(wěn)定，故障多， 可靠性差， 外觀 不夠美觀，在 產品設計、技術開發(fā) 等方面 都還有很多地方有待改 進。 剪刀式 舉升機是一個 使用較廣 的舉升機，在最近幾年所有新銷 售的舉升機中，至少二 分之 一 都是這種類型的。這種設計之所以很流行，有幾方面的原因的：一就是這種舉買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 頁 共 40 頁 升機安裝起來很快，不需要大范圍的開挖，也不需要對維修廠的整體布局進行一些永久性的變動。二是功能的多樣性， 它適用于大多數(shù)轎車的維修和保養(yǎng)。三是 剪式舉升機使用方便， 占地 空間 較小。四是經濟實惠， 剪式舉升機較為精密 。 無論是維修多種車型的綜合類修理廠，還是經營范圍單一的街邊店（如輪胎店） 都適用。 究內容 本設計在考慮典型的汽車舉升機的結構形式和實際工況條件基礎上，依據(jù)有限元、虛擬裝配 技術及結構優(yōu)化設計等理論，建立舉升機 三維實體模型，并進行虛擬裝配，將關鍵零部件模型導入 得舉升機在載荷工況作用下的應力、應變及變形狀況，進一步提高舉升機的穩(wěn)定性及安全性 。 設計中我們研究的主要內容如下： （ 1）子母剪式舉升機 工作原理與結構形式的研究與分析； （ 2） 子母剪式 舉升機二維結構設計； 究方法 資料收集及總體方案制定舉升機工作原理與結構形式分析舉升機二維結構設計（對各個機構零件進行強度分析）整機虛擬裝配撰寫設計說明書 第 2 章 剪刀式舉升機結構設計 升機結構確定 升機整體結構形式及基本組成 此次課題設計的內容為 子母剪式舉升機 ，剪刀式舉升機的發(fā)展較迅速，種類也很齊全。按照剪刀的大小分為 大剪 式舉升機（又叫 子母式）， 還有 小剪（單剪）舉升機 ；按照驅動形式又可分為機械式、液壓式、氣液驅動式；按照安裝形式又可以分為藏地安裝，地面安裝。因為此次設計所要舉升的重量為 下的轎車 ，所以采用 子母剪式液壓驅動舉升機就完全可以。為了適合大小維修廠，對地基沒有過多要求，地面安裝即可。整體結構形式如 圖 示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4 頁 共 40 頁 圖 體結構形式 子母剪式液壓平板舉升機由機架、液壓系統(tǒng)、電氣三部分組成。 設置限位裝置、升程自鎖保護裝置等以保證舉升機安全使用，保障維修工人的生命安全。舉升機由電氣系統(tǒng)控制，由液壓系統(tǒng)輸出液壓油作為動力驅動活塞桿伸縮，帶動舉升臂上升、下降、鎖止。 舉升機一側上下端為固定鉸支座，舉升臂由銷連接固定在鉸支座上。另一側上下端為滑輪滑動，舉升臂通過軸與滑輪連接。舉升機在工作過程中，以固定鉸支座一側為支點，滑輪向內或向外滑動，使舉升機上升下降，當達到適當?shù)呐e升位置時，利用液壓缸上的機械鎖鎖止。 子母剪式 舉升機使用方便，結構簡單，占地面積小 ，適用于大多數(shù)轎車、汽車的檢測、維修及保養(yǎng)，安全可靠。 升機各零部件之間的連接關系 舉升機的工作是靠液壓缸活塞桿的運動實現(xiàn)舉升下降的。液壓缸固定在下外側舉升臂上通過軸連接，活塞桿作用在上端軸上，軸直接連接兩舉升臂。如圖 示，活塞桿向外伸出時，帶動舉升臂向上運動。各舉升臂必須相互聯(lián)系，采用螺栓連接，圖中左側用軸連接，因各鉸接處均有摩擦，所以采用潤滑脂潤滑。舉升臂向上運動時，通過軸帶動滑輪滑動，舉升臂、軸與滑輪之間需使用鍵進行周向固 定，力才能相互傳遞，滑輪買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5 頁 共 40 頁 軸上還放有套筒，并采用鎖止螺釘進行軸向固定，軸兩端用彈性擋圈固定，防止臂和滑輪外移；連接螺栓處用止動墊圈固定鎖止；固定鉸支座處用銷鏈接，銷通過鎖止螺釘鎖止；底座通過地腳螺栓固定于地面上；這樣舉升機才能正常工作。 定剪刀式舉升機的各結構尺寸 立轎車模型 為使舉升機使用范圍廣，本設計首先建立了一個轎車模型 1。根據(jù)表 列車身參數(shù)信息。 表 數(shù)信息 根據(jù)豐田和大眾轎車的車身信息確定一個使用較廣的車模：它的車身參數(shù)是：車身長 距 后輪距平均為 自重 轎車模型集豐田轎車外型，奧迪外型，大眾車系于一體，具有較廣的代表性。 1、子母剪式舉升機已知的主要技術參數(shù)如表 示 表 要技術參數(shù) 技術數(shù)據(jù) 數(shù)值 單位 舉升重量 舉升高度 3002000 升時間 180 S 車身信息 長豐帕杰羅 上海大眾勁取 車身長 /寬 /高（ 4830/1895/1885 4200/1650/1465 前輪距 1575 1460 后輪距 1560 1460 軸距 2775 2460 前輪規(guī)格 215/6095/55輪規(guī)格 215/6095/55 型 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6 頁 共 40 頁 要求舉升機的提升速度是經 3間內舉升機能升高到 考慮到實際修理時 3長不利于維修，設上升時間為 1際升高 且舉升機在各高度工作時，都能自鎖。 2、 舉升機壓縮到最低位置時各部分尺寸 1）支撐平臺尺寸 大剪舉升平臺 由于車身全部停于平臺臺面，所以平 臺尺寸應大于汽車軸距，右，轎車輪胎直徑一般不超過 700取 3000適，外型高為 70厚為 15 小剪舉升平臺 根據(jù)轎車軸距為 車輪胎直徑一般不超過 700避免干涉，舉升機小剪平臺兩端與輪胎邊緣要有一定距離，取平臺邊距輪胎邊緣之間距離為 150平臺外型長 L a = 2 6 0 0 - 3 5 0 2 - 1 5 0 2 = 1 6 0 0 m m。平臺寬一般為 50000右，我們取平臺寬為 50升時，重量作用在整個平臺上， 力并不集中，所以平臺不宜過厚，增加舉升機重量，取外型高為 50厚為 10在四周加工凸臺邊緣。 2）舉升臂尺寸 大剪舉升臂 因大剪平臺長 000固定鉸支座和滑動滾輪分別放于平臺下，降低到最低點時舉升臂不能超出平臺邊緣，取支座距平臺邊緣的距離為 150則固定鉸支座與滑動滾輪之間距離 000=2700升機壓縮到最低位置時，舉升機高為 350底座到平臺面的距離 )。底座厚為15輪直徑 D=50滾輪處軸徑 4 為了避免滾輪直接磨 損底座，設計時，加工滾輪滑道，滑道厚為 10道寬 35道長為 750下兩滾輪之間的距離為 00=160據(jù)勾股定理求舉升臂長 L ,求得 L=2705舉升臂寬 110為 20 小剪舉升臂 因為小剪平臺 600固定鉸支座和滑動滾輪分別放于平臺下，大剪平臺內，降至最低點時，內嵌于大剪平臺內，固定鉸支座和滑動滾輪要與平臺有一定的距離，取支 座 距 平 臺 邊 緣 的 距 離 為 150 則 固 定 鉸 支 座 與 滑 動 滾 輪 之 間 距 離L b = 1 6 0 0 - 1 5 0 2 = 1 3 0 0 m m。 舉升機壓縮到最低位置時，舉升機高度為 300座厚 10輪直徑 D=30文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7 頁 共 40 頁 設計時，加工滾輪滑道，滑道厚為 2道寬 35道長為 750下兩滾輪之間的距離為 0046據(jù)勾股定理求舉升臂長 L ,求得 L=1306臂寬 90為 15 3、舉升機升高到 尺寸變化 舉升機向上舉升時，滑輪向內側滾動，液壓系統(tǒng)向上伸縮，固定鉸支座和滑動鉸支座之間距離縮短，平臺與底座之間距離越來越大 。舉升機升高到 剪舉升機升高 1300剪舉升機上下兩滑輪之間的距離為 300160 因舉升臂長 L=2705定鉸接處與滑輪之間的距離為 勾股定理得 444 因為我們的舉升臂寬為 110以連接處螺栓軸徑適當取 0滑動滾輪處軸徑取 5輪總寬為 30滑道實際接觸尺寸為 25外 5階梯凸臺 ,直接與舉升臂接觸 ，減小摩擦。 升機在地面上安裝尺寸 考慮到維修廠的地面情況，剪刀式舉升機平放于地面就可以，采用地腳螺栓固定，舉升機兩端各焊接一三角臺，便于汽車上升。根據(jù)轎車寬為 左右兩輪臺內側邊緣之間的距離為 800舉升機之間要有一定的距離供維修工人走動，為了滿足以上尺寸要求， 舉升機平臺之間的距離取 900 平臺長 1600舉升機左右結構完全相同，設備控制箱可以左右互換。如果舉升機平臺直接與汽車底盤接觸，對汽車底盤磨損嚴重 ,所以平臺上端放硬質橡膠，硬質橡膠塊距邊緣 為 20硬質橡膠長 10 寬 50升機在地面安裝情況如圖 圖 舉升機占地情況及安裝示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8 頁 共 40 頁 機的選用 子母剪式舉升機舉升 重量 舉升機自身 及其附件的重量 以取 W= 舉升平臺上方放有汽車時，設計上升速度為 S=2000700 ( 由公式（ 0=s= 載車板上升功率 : 60 （ Fw=m g （ 其中 m=g=10N/公式（ 10 =42m/公式（ 42 0= 刀式舉升機各部件重量 查工程材料手冊所知，舉升、起重機械的板形材料多用 的材料性能如下： 表 275 鋼材料性能 彈性模量 泊松比 抗拉強度 密度 20090 610/量基本計算公式 9： 11000W F L （ 式中： W（ 表示鋼的理論質量 F（ 型鋼截面積 L（ m） 鋼材的長度 （ g/ 所用材料鋼的密度 1、平臺的質量 5*550/1000=194平臺加工有較薄的邊緣，所以計算時數(shù)據(jù)較多，取 余量，則實際質量94*90 2、舉升臂的質量 10*20/1000=文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 9 頁 共 40 頁 在實際運用中，連接處都加工有加強肋，連接處還攜帶一些附件所以取舉升臂質量為 側和右側舉升機完全相同，每側共有四個舉升臂，則舉升臂重量和為 =整 10、底座重量 在實圖中舉升機底座并非實體，但為了計算方便，我們按實體計算，則 *15*550/1000=我們取底座重量為 95升機總重 * (b+1390整理前面計算的數(shù)據(jù)如表 刀式舉升機主要技術參數(shù) 舉升重量 3500升高度 300 2000際上升 高度 1700寬 1500長 3000臺長 /寬 3000/550升臂長 2705臺 間寬 1000升時間 50s 下降時間 40s 電機功率 源 220V/380V/50定油壓 18機重量 1390輪移動距離 260本章小結 本章主要將剪刀式舉升機的外型尺寸，各部分結構尺寸，各結構的安裝位置確定出來，為后續(xù)的設計工作做好準備。在設計過程中我們參考了廣力牌 小剪式舉升機，上海繁寶剪式舉升機， T 剪式舉升平臺的設計，并根據(jù)現(xiàn)今社會上使用普遍的 轎車種類的車身結構尺寸，確定了我所設計的剪刀式舉升機的組成結構，包括控制機構、傳動機構、執(zhí)行機構，還有所需的零部件。本章還敘述了剪刀式舉升機是如何運動的，實現(xiàn)舉升，將車舉到我們希望的高度。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10 頁 共 40 頁 第 3 章 剪式舉升機機構建模 刀式舉升機構力學模型 剪刀式舉升機構具有結構緊湊、承載量大、通過性強和操控性好的特點 ,因此在現(xiàn)代物流、航空裝卸、大型設備的制造與維護中得到廣泛應用。剪刀式舉升機構作為舉升平臺鋼結構的關鍵組成部分 ,其力學特性對平臺性能產生直接影響。對于剪刀式舉升機構來說 ,影響其力學性能的關鍵因素是 舉升油缸的安裝位置。計算、分析剪刀式起升機構的傳統(tǒng)方法通常為手工試算或整體有限元分析方法。但手工試算法精度不高 ,效率低 ;整體有限元分析法較適用于后期的驗算分析 ,但在設計分析初期 ,存在建模困難和較難快速調整模型參數(shù)的問題。在建立力學模型時，我們利用 件所具有的強大矩陣計算功能 ,對影響剪刀式起升機構力學特性的關鍵參數(shù)展開研究 ,從而 得到剪刀式舉升機構的力學模型 5。 升機構力學模型建立與分析 舉升機之所以斜置，是因為舉升機右側為固定鉸支座，左側為滑動鉸支座，平臺上放有荷載，舉升機上升 過程中，荷載重心相對前移，在高空中容易前翻，對工作人員十分危險，斜置安裝可以抵制荷載前翻的情況。 為計算剪刀式舉升機構內每個支架鉸接點的內力和油缸推力 ,以研究該機構各內力、油缸推力與角之間的關系 ,并找出其最惡劣工況 ,我們將該機構拆分為 4個獨立的隔離體 ,分別對應該機構從上到下的各段剪叉桿 5,如圖 圖 各剪桿受力分析圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 11 頁 共 40 頁 1、 舉升機升高到 2m 時液壓缸的推力 舉升機升高到 2 2 o 舉升機的重心不變 間的距離為 1103由式（ （ 得 f=500 d=250 = o 、 F= ，我們得到 P= 2、舉升機在最低點時液壓缸的推力 根據(jù)圖（ 示的舉升機結構尺寸，可求出角度 , 再根據(jù)式（ 2t a n t a 解得 5 0 0 6 5 3 1 7 0t a n t a n 5 . 4 9 1 6 . 2 21 7 0 6 5 3 5 0 0 = = L=1306f=500 d=250，解得 液壓缸的最大推力為 P=N。 由前面分析可知，舉升機在最低點時，此時液壓缸的推力是整個舉升過程中所需推力最大值，選擇液壓系統(tǒng)時根據(jù)推力最大值確定。 升機的力學分析與計算 剪刀式 舉升機是一種可以廣泛用于 維修廠 的舉升機 ， 具有結構緊湊、外形美觀、操作簡便等特點 ， 只需用此種安全可靠的舉升設備將汽車舉升到一定的高度 ， 即可實現(xiàn) 對汽車的發(fā)動機、底盤、變速器等進行養(yǎng)護和維修 功能 。 隨著我國私家車保有量越來越大 ，此種型式的舉升機需求量 也會日益增大。本機主要性能參數(shù)為 ： 額定舉升載荷 在載重 況下 ， 由最低位置舉升到最高位置需 60s； 當 按下下降按鈕使三位四通 閥 右位 接通 ， 車輛由最高位置降到最低位置需 40s； 電動機功率 舉升機 在最低位置時的舉升高度為 350最大舉升高度為 1500 工作行程為 1150 剪刀式 舉升機的結構型式有多種 ， 本設計中的舉升機 結構 系指液壓驅動的 小剪式 舉升機 構。 舉升機 構 的傳動系統(tǒng) 為 液壓系統(tǒng)驅動和控制 ， 由 舉升臂 內安裝的液壓油缸實現(xiàn)上下運動 ， 推動 連接兩側舉升臂的軸， 使安裝 在上下位置 的滑 輪 沿 滑道 滾動 ， 實現(xiàn) 舉升機 的上下移動 。 設備的主要部分有 ：控制 機構、 傳動 機構、 執(zhí)行機構、 平衡機構和安全鎖機構。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 12 頁 共 40 頁 分析剪式舉升機不同舉升高度的受力情況可知，在 給定載荷下 ,舉升機舉升到不同高度時，所需油缸推力不同，各舉升臂與軸所受的力也不同。為分析方便， 在計算過程中，我們只分析舉手機最低點和舉升到最高位置的受力情況即可。 升機最低狀態(tài)時，各臂受力情況 1、與平臺接觸處的兩鉸接點的力學分析與計算 由前一節(jié)分析可知，舉升機在最低點時，舉升機重量均勻的分布在平臺上，平臺鋼結構和平臺有效載荷之和 最低點時，舉升臂并不水平放置。存在一很小的角度。 因很小，所以計算過程中我們可以將 似看成 作用在平臺中心位置， 舉升重量與平臺重量之和，即 p ） g=（ 2） 10=g 取 10 N/舉升重量和平臺質量之和由兩側舉升機共同承受，所以 代入式（ （ 的一半 ， 解得 4=、 計算各舉升臂的受力 圖 舉升臂受力圖 圖 桿 1 的受力情況， 用處為滑動鉸支座，根據(jù)受力 分析圖列力和力矩平衡方程。方程如下 : 350+350=0 3*1350+0=350 解得 2+ 5 5= 5 分析計算結果，我們可以看到， k1,k2,都與 要確定出 他就都能解出。觀察圖 3學方案示意圖，我們能夠很快分析出，舉升重量全部作用在平臺上，在舉升機起升瞬間， 乎為零，對桿件只買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 13 頁 共 40 頁 起連接作用，我們將 0 N。 升機舉升到最高位置時，各臂受力情況 舉升機升高到 ，舉升機向內滑動 260腳支座之間的距離為 下兩滑輪之間的距離為 1160升臂與水平方向夾角為 =壓缸與水平方向夾角為 o ，液壓缸推力 P= 分析和計算方法同上。解得 3*1350+350=80 3*1350+80=350 解得 2+ 5 5= 5 因舉升到 ，舉升臂與水平方向夾角為 =以豎直方向力和水平方向力應近似相等。取 66k 。則 2= 剪刀式舉升機構主要受力桿件強度校核計算 1、位于上端的滑輪軸的強度校核 滑輪軸通過滑輪與平臺接觸，作用在滑動端的力 勻作用在兩個滑動輪上。滑動的兩 輪之間距離為 405動輪外側與舉升臂接觸。舉升機最低點時，對于滑輪軸而言，與舉升臂接觸處，相當于固定支點，即被約束。圖 力圖、彎矩圖。由圖可知，滑輪軸只受豎直方向力，沒有水平方向的力，所以滑輪軸不發(fā)生扭轉變形。我們從剪力圖和彎矩圖中還可分析出，在長度為 405Q=0，而彎矩 M 為一常數(shù)，這種只有彎矩的的情況，稱為純彎曲。所以長度為405線段內只發(fā)生彎曲變形，而沒有發(fā)生剪切變形。是彎曲理論中最簡單的一種情況。由上面的計算可以知道，上滑輪軸在舉升機升高 到 力最大， 以 我們只校核舉升機升到 的滑輪軸強度即能說明軸的強度是否合格。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 14 頁 共 40 頁 圖 滑輪軸的剪力圖與彎矩圖 對滑輪軸進行強度校核，軸的材料為 45鋼，抗拉強度 600b 355s 彈性模量 9 6 2 1 6 ， 一般取 210E 。軸的直徑 d=24機械設計手冊。 （ 1）軸的彎矩圖如圖 由圖可知 ，最大正彎矩 M= 3 2 7 . 5 5 . 8 7 5 2 7 . 5 1 6 1 . 5 62F k N m m N m （ 2） 軸的強度校核 331 6 1 . 5 6m a x 1 1 6 . 8 6 6 0 00 . 1 0 . 1 2 4M M M M P a b M P 3 M 為橫截面上的彎矩 W 軸的抗彎截面系數(shù) 經校核可以看出，軸的截面強度足夠。 2 位于下端的滑輪軸的強度校核 最下端軸的校核和最上端軸的校核方法一 樣，下端滑輪軸最低點和最高點時受 力情況一樣。受力圖、剪力圖、彎矩圖如圖 示。 圖 滑輪軸的剪力圖與彎矩 下滑輪軸的材料也是 45鋼， 抗拉強度 600b 。下滑輪軸受的力為： = 9 . 2 5 4 . 6 2 52N，軸的直徑 d=24 （ 1）彎矩圖如圖 示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 15 頁 共 40 頁 由圖可知 最大彎矩 5 2 7 . 5 1 2 7 . 1 8 72 m (2 )下滑輪軸的強度校核 331 0 4 . 0 6 2 5m a x 9 2 6 0 00 . 1 0 . 1 2 4M M M M P a b M P 3 3、對舉升臂進行強度校核 圖 升臂 1 的剪力圖與彎矩圖 因舉升臂為板材，近似梁。所以分析過程中，我們按梁的強度校核方法來分析舉升臂。由圖 升臂的受力圖可以看到，舉升臂既有水平方向的力，又有豎直方向的力，并且兩個方向的力在同一平面， 屬拉伸（壓縮）與彎曲組合變形 11。我們將力進行分解，沿舉升臂 軸線方向和垂直軸線方向。 舉升臂的受力圖、剪力圖、彎矩圖、軸力圖如圖 示。由圖所知，舉升臂在中間截面組合變形最大 11。舉升臂的材料為 ,抗拉強度 4 9 0 6 1 0b M P a , 彈性模量 E=200220 L 為舉升臂長 L=2700舉升臂在最低狀態(tài)時（ o ），校核過程如下： 1）舉升臂的彎矩圖如圖 舉升臂最大負彎矩 3 8 . 1c o s c o s 5 . 4 9 6 5 3 2 6 3 2 . 5 22 2 2 m o 定舉升臂 1中性軸的位置 截面形心距底邊為 2 0 1 1 0 5 5 552 0 1 1 0y m m買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 16 頁 共 40 頁 因舉升臂 1結構可近似一方鋼，所以通過截面中心的中心線 3）截面對中性軸的慣鉅 3 642 0 1 1 0 2 . 2 1 8 1 012I z m 4）舉升臂的最大彎曲應力為 3362 . 6 3 2 1 0 5 5 1 0 6 5 . 2 72 . 2 1 8 1 0 M P a 5）最大軸向正應力 ( 2 c o s 1 s i n 3 s i n ) ( 8 4 . 2 4 c o s 5 . 4 9 8 . 1 s i n 5 . 4 9 8 . 1 s i n 5 . 4 9 ) 4 2 . 722Nk k N 1 1 0 2 0 2 2 0 0A m m ，則正應力為 42700 1 9 . 4 02200 M P a6）校核舉升臂的強度 兩種變形產生的總應力 m a x 1 9 . 4 0 6 5 . 2 6 8 4 . 6 7 4 9 0 P a b M P 結果表 明最大彎矩處截面強度足夠。 舉升機升高到 的強度校核情況：（ = 3 1 1 . 7 5c o s 6 5 3 c o s 4 6 . 6 7 5 6 5 3 2 6 3 2 . 2 722 m g 最大彎曲應力為 3362 . 6 3 2 1