買(mǎi)文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ414951605 買(mǎi)文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ414951605 當(dāng)前在汽車(chē)維修中所使用的液壓同步升降平臺(tái)在汽車(chē)的維修方面發(fā)揮著重要的作用，通過(guò)對(duì)同步升降平臺(tái)的各種液壓閥、液壓缸、液壓泵站的創(chuàng)新改進(jìn)，使得液壓同步升降平臺(tái)擁有運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲低、響應(yīng)速度快、同步精度高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于在我國(guó)汽車(chē)的維修與保養(yǎng)中起著不可替代的作用，應(yīng)用前景廣泛。 4S 店汽車(chē)維修專(zhuān)用升降機(jī)是雙鉸接剪叉式升降機(jī)，它是在原由的剪叉式升降機(jī)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)在的靈活性、安全性、經(jīng)濟(jì)性 等指標(biāo)；結(jié)構(gòu)以能夠滿(mǎn)足靈活性要求較高的汽車(chē)維修需要為前提而設(shè)計(jì)的。 通過(guò)對(duì)雙鉸接剪叉式升降機(jī)機(jī)構(gòu)位置參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的分析 ，結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)機(jī)構(gòu)中兩種液壓缸布置方式分析比較，并根據(jù)要求對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)各部分進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算最終確定液壓執(zhí)行元件 -液壓缸，通過(guò)對(duì)叉桿的各項(xiàng)受力分析確定臺(tái)板與叉桿的載荷要求，最終完成剪叉式液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì)要求 。 關(guān)鍵字： 升降臺(tái)；剪叉式 ； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 液壓 摘 要 II Hydraulic synchronizing lifting platform currently used in automobile repair plays an important role in automobile repair, by improving the innovation of various hydraulic valves, synchronous lifting platform hydraulic cylinder, hydraulic station, hydraulic synchronizing lifting platform with the smooth running, low noise, fast response speed, synchronous precision, it plays an irreplaceable role in the repair and maintenance of cars in China, extensive application prospect. Double-hinged scissors lifts in the design of the previously scissors lifts on the basis of the present application flexibility, security, economic and other indicators, structural flexibility to meet higher requirements of vehicle maintenance the need for premise, and the response by different models to meet vehicle maintenance, and other performance requirements. Through the double-hinged scissors lifts Position parameter and the dynamic parameters of technology, combined with specific examples, the agency improved in the hydraulic cylinder layout analysis and comparison, and in accordance with the requirements of part of a hydraulic system design and calculation of final Pressure implementation components - hydraulic cylinder, through analysis of the fork-defined plate and fork-load requirements, the final completion of scissors hydraulic lifts the design requirements. Key Words： lifting platform ； scissors forks ； configuration design ； hydraulic pressure Abstract 買(mǎi)文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ414951605 買(mǎi)文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ414951605 需要 CAD 圖紙，扣扣聯(lián)系 414951605 摘 要 . I Abstract . II 目 錄 .III 第一章 緒 論 . 1 1.1 升降機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史 . 1 1.2 汽車(chē)升降機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) . 2 1.3 汽車(chē)升降機(jī)的安全保證措施 . 2 1.3.1 設(shè)計(jì)制造方面的安全保證措施 . 3 1.3.2 使用維護(hù)方面的安全保證措施 . 3 第二章 剪叉式升降臺(tái)的應(yīng)用及其受力分析的討論 . 5 2.1 剪叉式升降平臺(tái)的三種結(jié)構(gòu)形式 . 5 2.2 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計(jì)算 . 6 2.3 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 . 8 2.4 剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 . 9 2.5 針對(duì)性比較小實(shí)例： . 9 2.6 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)中兩種液壓缸布置方式的分析比較 . 11 2.6.1 問(wèn)題的提出： . 11 2.6.2 兩種布置方式的分析和比較： . 12 2.6.3 實(shí)例計(jì)算 . 14 第三章 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 17 3.1 明確設(shè)計(jì)要求 制定基本方案： . 17 3.2 制定液壓系統(tǒng)的基本方案 . 17 3.2.1 確定液壓執(zhí)行元件的形式 . 17 目 錄 IV 3.2.2 確定液壓缸的類(lèi)型 . 18 3.2.3 確定液壓缸的安裝方式 . 18 3.2.4 缸蓋聯(lián)接的類(lèi)型 . 19 3.2.5 擬訂液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)控制回路 . 19 3.2.6 液壓源系統(tǒng) . 19 3.3 確定液 壓系統(tǒng)的主要參數(shù) . 19 3.3.1 載荷的組成與計(jì)算： . 19 3.3.2 初選系統(tǒng)壓力 . 22 3.3.3 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 . 22 3.3.4 確定液壓泵的參數(shù) . 25 3.3.5 管道尺寸的確定 . 26 3.3.6 油箱容量的確定 . 27 3.4 液壓缸主要零件結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 . 27 3.4.1 缸體 . 27 3.4.2 活塞 . 28 3.4.3 活塞桿 . 29 3.4.4 活塞桿的導(dǎo)向、密封和防 塵 . 29 3.4.5 液壓缸的排氣裝置 . 30 3.4.6 液壓缸安裝聯(lián)接部分的型式及尺寸 . 30 3.4.7 繪制液壓系統(tǒng)原理圖 . 31 第四章 臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 34 4.1 確定叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸 . 34 4.2 橫軸的選取 . 37 第五章 總結(jié) . 39 參考文獻(xiàn) . 41 4S 店汽車(chē)維修專(zhuān)用升降機(jī)的設(shè)計(jì) 1 汽車(chē)升降機(jī)是 4S 店汽車(chē)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(dòng)機(jī)、底盤(pán)、變速器等養(yǎng)護(hù)和維修提供方便。升降機(jī)是從上世紀(jì) 20 年代開(kāi)始使用，發(fā)展至今經(jīng)歷了許多的變化改進(jìn)，種類(lèi)也比較多，一般有柱式、剪式，其 驅(qū)動(dòng)方式有鏈條傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)，氣壓傳動(dòng)等。本章就從升降機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展以及制造工藝等方面進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。 汽車(chē)升降機(jī)在世界上已經(jīng)有了 70 年歷史。 1925 年在美國(guó)生產(chǎn)的第一臺(tái)汽車(chē)升降機(jī)，它是一種由氣動(dòng)控制的單柱升降機(jī)，由于當(dāng)時(shí)采用的氣壓較低，因而缸體較大；同時(shí)采用皮革進(jìn)行密封，因而壓縮空氣驅(qū)動(dòng)時(shí)的彈跳嚴(yán)重且又不穩(wěn)定。直到 10 年以后，即 1935 年這種單柱升降機(jī)才在美國(guó)以外的其它地方開(kāi)始采用。 1966 年，一家德國(guó)公司生產(chǎn)出第一臺(tái)雙柱升降機(jī)，這是升降機(jī)設(shè)計(jì)上的又一突破性進(jìn)展，但是直到 1977 這種升降機(jī)才在德國(guó)以外的其它國(guó)家出現(xiàn)?，F(xiàn)在雙柱升降機(jī)在市場(chǎng)上以占據(jù)牢固的地位，其銷(xiāo)量還在持續(xù)增長(zhǎng)。它和四柱升降機(jī)相比，既有優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)，以下將作簡(jiǎn)要說(shuō)明。 我們所見(jiàn)到的絕大多數(shù)升降機(jī)均采用固定安裝方式。在舉升前汽車(chē)必須駛上升降機(jī)。在移動(dòng)式升降機(jī)方面也有幾項(xiàng)成功設(shè)計(jì)，如剪式升降機(jī)、菱架式升降機(jī)等。但這類(lèi)升降機(jī)仍存在兩個(gè)主要問(wèn)題，接近汽車(chē)下部較難；在車(chē)間移動(dòng)升降機(jī)時(shí)難逾越地面上的障礙物。當(dāng)然，可移動(dòng)性是這類(lèi)升降機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在固定安裝的單柱、雙柱、四柱升降機(jī)已在維修現(xiàn)場(chǎng)廣泛采用，而移動(dòng)式升降機(jī)卻相對(duì)要少得 多。 最初設(shè)計(jì)單柱升降機(jī)外，車(chē)輛較大，其底盤(pán)也能明顯辨認(rèn)，因而汽車(chē)檢修區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于舉升器件。而今絕大多數(shù)汽車(chē)均為“緊湊型”或“半緊湊型”，導(dǎo)致汽車(chē)檢修區(qū)域接近主要升降機(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(chē)輛，這可能是單柱升降機(jī)在該地區(qū)的市場(chǎng)上仍然受到歡迎的重要原因。單柱升降機(jī)有兩大優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)其下降后，不致成維修車(chē)間的障礙物；汽車(chē)可在升降機(jī)上轉(zhuǎn)動(dòng)。但美國(guó)卻受到了責(zé)難，主要是升降機(jī)的旋轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)撞擊操作人員的危險(xiǎn)。單柱升降機(jī)的主要缺點(diǎn)是：第一，它需要在車(chē)間的地面挖掘一個(gè)相當(dāng)大的坑穴后才能安裝；其次 ，它只能為使用提供車(chē)輪支撐方式；第三，使用時(shí)難于接近汽車(chē)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(lái)兩大問(wèn)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(shí)更是如此。 雙柱升降機(jī)（包括液壓式或機(jī)械式），均具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，檢修汽車(chē)下部具有很高的可接近性（幾乎達(dá)到 100%）；其次，采用車(chē)輪自由型的方式支撐汽車(chē)，因而拆卸車(chē)輪時(shí)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。雙柱升降機(jī)的缺點(diǎn)是：第一為確保安全，安置升降機(jī)時(shí)要求非常嚴(yán)格，否則在舉升 過(guò)程中容易搖晃或顛覆；第二，由于升降機(jī)常采用車(chē)輪自由型的方式支撐汽車(chē)，如需采取車(chē)輪支撐型的方式維修汽車(chē)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(chē)輪定位檢驗(yàn)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，因而雙柱升降機(jī)的安全工作壽命一般要比四第一章 緒 論 1.1 升降機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 柱升降機(jī)低。 四柱升降機(jī)有四根立柱、兩根橫梁、用于支撐汽車(chē)的兩個(gè)臺(tái)板。舉升前，汽車(chē)很容易正確無(wú)誤地駛上四柱升降機(jī)的臺(tái)板。由于臺(tái)板內(nèi)側(cè)設(shè)備有凸緣，當(dāng)汽車(chē)駛上臺(tái)板時(shí)也不致墜入其間的空隙中。車(chē)輪支撐型四柱升降機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：第一，升降機(jī)裝載汽車(chē) 時(shí)勿需較高的技術(shù)，操作也很簡(jiǎn)便；第二，承載時(shí)非常穩(wěn)定；第三，支撐載荷受力簡(jiǎn)單，應(yīng)力較低，從而延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；第四，由于具有較高的使用價(jià)值，從經(jīng)濟(jì)上來(lái)看也是合算的；第五，易于維修；第六，在車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)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。四柱升降機(jī)的缺點(diǎn)是：和雙柱升降機(jī)相比，戰(zhàn)地面積教大，對(duì)汽車(chē)檢修區(qū)域可接近性較差。 解放后，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的汽車(chē)維修行業(yè)有了很大的發(fā)展，為之服務(wù)的汽車(chē)維修設(shè)備行業(yè)已成為我國(guó)的新興行業(yè)不斷發(fā)展壯大。各種升降機(jī)設(shè)備如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)，質(zhì)量不斷提高，銷(xiāo)量逐年增加。 有人說(shuō)，對(duì)于汽車(chē)維修企業(yè)來(lái)說(shuō)，汽車(chē)升降機(jī)可能是除廠(chǎng)房而外的最重要的投資，因?yàn)樗哂兄陵P(guān)重要和不可替代的作用，甚至直接影響到汽車(chē)維修業(yè)務(wù)的興衰。汽車(chē)升降機(jī)是汽車(chē)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、更受用戶(hù)歡迎的汽車(chē)升降機(jī)，為汽車(chē)維修企業(yè)服務(wù)。 （ 1）升降機(jī)臺(tái)板降到下位時(shí)，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(fèi)用，也破壞了車(chē)間地面的平整性。為此，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，應(yīng)盡可能降低升降機(jī)臺(tái)板和 橫梁的高度；這樣，既便于汽車(chē)駛上升降機(jī)，又使駛上臺(tái)板的斜面長(zhǎng)度盡可能短，節(jié)約車(chē)間的占地。在條件許可時(shí)，升降機(jī)臺(tái)板（或橫梁）應(yīng)選擇專(zhuān)用型鋼或用鋼板拆彎成形。 （ 2）正確選擇傳動(dòng)方式。采用機(jī)械傳動(dòng)（螺母、螺桿）或液壓傳動(dòng)（油缸），均 用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)的成本較高，耗能較多，但安全性較好。經(jīng)驗(yàn)證明：機(jī)械傳動(dòng)的能耗為液壓傳動(dòng)所需能耗的兩倍（在舉升載荷、舉升時(shí)間均相同的條件下）。機(jī)械式升降機(jī)的螺母、螺栓磨損較快，而液壓式升降機(jī)的維修量卻相對(duì)要小些。雖然液壓式升降機(jī)的技術(shù)難度較大，但多數(shù)零部件（液壓泵、液壓缸、閥門(mén) 、密封元件等）均可外購(gòu)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(guó)某公司 3t 系列的升降機(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?，而該公司采用玻璃纖維與尼龍混合制成（ 50%的玻璃纖維、50%的尼龍）。這樣，不僅價(jià)格便宜，還能減輕鋼絲繩的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。 今天全世界都對(duì)在危險(xiǎn) 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(chē)升降機(jī)具有潛在的危險(xiǎn)，因?yàn)槿藗円谄湎旅婀ぷ?；?dāng)其升降時(shí)如不小心，也會(huì)碰傷手足。近年來(lái)不少1.2 汽車(chē)升降機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1.3 汽車(chē)升降機(jī)的安全保證措施 4S 店汽車(chē)維修專(zhuān)用升降機(jī)的設(shè)計(jì) 3 國(guó)家還制定了專(zhuān)門(mén)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(chē)升降機(jī)的安全保證措施主要從兩方面著手：一方面從設(shè)計(jì)制造方面采取措施，好提高汽車(chē)升降機(jī)的安全技術(shù)特性；另一方面則應(yīng)在使用維修過(guò)程中遵循嚴(yán)格的操作規(guī)程，保證汽車(chē)升降機(jī)能在良好的技術(shù)狀態(tài)下正確地運(yùn)行?，F(xiàn)分別說(shuō)明與后。 當(dāng)今世界上的許多先進(jìn)技術(shù)，如自動(dòng)控制 光電開(kāi)關(guān)等 ，已廣泛應(yīng)用到各種安全裝置的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，因而在設(shè)計(jì)制造升降機(jī)時(shí)，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的特點(diǎn)，積極采用先進(jìn)可靠實(shí)用的現(xiàn)代安全技術(shù)。以下僅列舉多數(shù)升降機(jī)普遍采用的安全措施。 （ 1）升降機(jī)應(yīng)能經(jīng)受超負(fù)荷試驗(yàn) (包括舉升和支撐 )，一般應(yīng)為最大舉升能力的 125%此時(shí)升降機(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(xiǎn) ”，以防誤操作，即升降機(jī)運(yùn)行前必需操作兩個(gè)控制機(jī)構(gòu) (或按鈕開(kāi)關(guān) )后才能驅(qū)動(dòng)。 （ 3）所有的控制電路均采用失效保護(hù)，即任何單個(gè)元件失效，也不會(huì)使升降機(jī)墜或上升所造成非常危險(xiǎn)的局面。 （ 4） 所有的升降機(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(shí)，它能自動(dòng)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)有足夠的安全系數(shù)，并在制造廠(chǎng)設(shè)置的保護(hù)罩內(nèi)傳動(dòng)。 （ 6）所有的運(yùn)動(dòng)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）所有升降機(jī)的設(shè)計(jì)均應(yīng)把舉升重物滑移的可能性降低到最低限度。 使用維護(hù)方面的安全保證措施涉及的范圍很廣，包括升降機(jī)有使用前的準(zhǔn)備工作，舉升汽車(chē)時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)，承載時(shí)的穩(wěn)定性，降下汽車(chē)時(shí)的注意事項(xiàng) ，日常和定期維修檢查工作等。雖然汽車(chē)升降機(jī)已有 70 年的歷史，其設(shè)計(jì)原理并無(wú)多大改變 ；但如果忽視安全要求，超載使用，疏忽大意，仍然會(huì)造成嚴(yán)重事故，甚至發(fā)生人身傷亡。因此安全問(wèn)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(gòu)那些安全性能良好的汽車(chē)升降機(jī)，另外，還應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和理解說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)安全注意事項(xiàng)并認(rèn)真貫切執(zhí)行。這里僅就使用維護(hù)升降機(jī)時(shí)普遍應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)說(shuō)明于后。 （ 1）使用中的升降機(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(shí)，不得再使用。維修時(shí)應(yīng)采用該升降機(jī)的制造廠(chǎng)所提供的配件，不得隨意代替或自 制。 （ 2）升降機(jī)不得超載使用。每臺(tái)升降機(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(guò)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(chē)時(shí)應(yīng)特別注意，能滿(mǎn)足要求的才能裝載使用。 （ 3）安置汽車(chē)和使用升降機(jī)均應(yīng)由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并經(jīng)考核合格的人員操作。 （ 4）舉升汽車(chē)時(shí)，車(chē)內(nèi)不得有人。升降機(jī)升降和使用時(shí)，顧客和無(wú)關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離升降機(jī)。 （ 5）升降機(jī)區(qū)域內(nèi)不得有任何障礙物，如油脂、廢物、瓦礫等。 1.3.1 設(shè)計(jì)制造方面的安全保證措施 1.3.2 使用維護(hù)方面的安全保證措施 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 （ 6）當(dāng)汽車(chē)駛上升降機(jī)前，應(yīng)清除通道，不得駛過(guò)或撞擊舉升臂，連接器，車(chē)軸支撐器等，以防損壞升降機(jī)或汽車(chē)。 （ 7）在升降機(jī)上承載汽車(chē)時(shí)應(yīng)仔細(xì)操作。將升降機(jī)的支撐器安置到汽車(chē)制造廠(chǎng)推薦的升降機(jī)逞力接觸點(diǎn)。只有當(dāng)支撐器與汽車(chē)上的承力點(diǎn)接觸嚴(yán)密后才能將升降機(jī)升起 ；對(duì)其接觸的嚴(yán)密性進(jìn)行認(rèn)真檢查后，才能將汽車(chē)舉升到需要的工作高度。 （ 8）要注意某些汽車(chē)上的零部件由于移動(dòng)或安裝位置的不同會(huì)引起重心的急劇變化，從而導(dǎo)致舉升汽車(chē)時(shí)的不穩(wěn)定。 （ 9）升降機(jī)降下前，應(yīng)將汽車(chē)下面的工具箱，臺(tái)架及其它設(shè)備全部移開(kāi)。要降下升降機(jī)前，還必須松開(kāi)鎖緊裝置。 注意 :如欲在汽車(chē)下面進(jìn)行維修作業(yè)時(shí)，應(yīng)將升降機(jī)提升到足夠的 高度，以便鎖緊裝置嚙合。 4S 店汽車(chē)維修專(zhuān)用升降機(jī)的設(shè)計(jì) 5 本討論的目的通過(guò)分析氣液動(dòng)類(lèi)的剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，論述了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題及其應(yīng)用范圍。氣液動(dòng)剪叉式升降平臺(tái)具有制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)實(shí)耐用、便于維修保養(yǎng)等特點(diǎn)。在民航、交通運(yùn)輸、冶金、汽車(chē)制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)中主要側(cè)重于小型家用液壓式的升降平臺(tái)。在設(shè)計(jì)氣液動(dòng)剪叉式升降平臺(tái)的過(guò)程中，一般我們會(huì)考慮如下三種設(shè)計(jì)方案，如簡(jiǎn)圖 2-1 所示： 圖 2-1 三種剪叉式升降臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖 2-1 中表示氣液動(dòng)剪叉式升降平臺(tái)的三種結(jié)構(gòu)形式。長(zhǎng)度相等的兩根支撐桿 AB 和 MN鉸接于二桿的中點(diǎn) E，兩桿的 M、 A 端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)向槽內(nèi)滾動(dòng)。圖中的三種結(jié)構(gòu)形式的不同之處在于驅(qū)動(dòng)件液壓缸的安裝位置不同。 圖 a 中的驅(qū)動(dòng)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(guò)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(dòng)活塞桿控制平臺(tái)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(dòng)活塞桿可控制平臺(tái)鉛直升降。 按照液壓缸的安裝形式，稱(chēng)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)，液壓缸的行程等于平臺(tái)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(shí)際種應(yīng)用較少。 水平固定剪叉式機(jī)構(gòu)，通過(guò)分析計(jì)算可知，平臺(tái)的升降行程大于液壓缸的行程，在應(yīng)用過(guò)程中可以實(shí)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(shí)際平臺(tái)上的載荷力 要大的多。所以實(shí)際也很第二章 剪叉式升降臺(tái)的應(yīng)用及其受力分析的討論 2.1 剪叉式升降平臺(tái)的三種結(jié)構(gòu)形式 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 少采用。 雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)。結(jié)構(gòu)比較合理，平臺(tái)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(shí)際中逐漸得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)就重點(diǎn)對(duì)雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)形式加以分析、論述。 由圖 2-2 可知 圖 2-2 位置參數(shù)示意圖 2 1 / 2s i n ( 1 c o s ),C L C LHll(2.1) 2 2 2()c o s ；2T C lTC (2.2) 上式中： H 任意位置時(shí)升降平臺(tái)的高度； C 任意位置時(shí)鉸接點(diǎn) F 到液壓鉸接點(diǎn) G 的距離； L 支撐桿的長(zhǎng)度； l 支撐桿固定鉸支點(diǎn) A 到鉸接點(diǎn) F 的距離； T 機(jī)架長(zhǎng)度（ A 到 G 點(diǎn)的距離）； 活塞桿與水平線(xiàn) 的夾角。 以下相同。 將（ 2.2）式代入（ 2.1）式，并整理得 。 2 2 2 2 1 / 2 ( ) 2H L T C llC l T C（ 2.3） 2.2 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計(jì)算 4S 店汽車(chē)維修專(zhuān)用升降機(jī)的設(shè)計(jì) 7 設(shè)00/ , / ,C C H H代入（ 2.3）式得 2 2 2 1 / 200() ( ) 2 2H T C lL lC l T C（ 2.4） 在（ 2.4）式中， 0H 升降平臺(tái)的初始高度； 0C 液壓缸初始長(zhǎng)度。 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算： 圖 2-3 運(yùn)動(dòng)參數(shù)示意圖 圖 2-3 中，F(xiàn)V是 F 點(diǎn)的絕對(duì)速度；BV是 B 點(diǎn)絕對(duì)速度；1是 AB 支撐桿的速度； 1V是液壓缸活塞平均相對(duì)速度；2V是升降平臺(tái)升降速度。由圖 2-3 可知： 1111112,s i n ( ) s i n ( ) ,s i n ( )c o sc o s ,s i n ( )FFBBVlV V lVLVLlVLVVl 21c o ss i n ( )V LVl 。 （ 2.5） 在（ 2.5）式中， 1V 液壓缸活塞平均相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度； 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 2V 升降平臺(tái)升降速度； 支撐桿與水平線(xiàn)的夾角。 以下相同。 2.3 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 圖 2-4 動(dòng)力參數(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(tái)所承受的重力載荷。通過(guò)分析機(jī)構(gòu)受力情況并進(jìn)行計(jì)算（過(guò)程省略）得出： 升降平臺(tái)上升時(shí) c o s c o s s i n c o s t a n t a n ( ) ( ) s i n ( ) 2 2 2 c o s s i n c o sQ L f L b f b bP b f blf （ 2.6） 升降平臺(tái)下降時(shí) c o s c o s s i n c o s t a n t a n ( ) ( ) s i n ( ) 2 2 2 c o s s i n c o sQ L f L b f b bP b f b （ 2.7） 式中， P 液壓缸作用于活塞桿的推力； Q 升降平臺(tái)所承受的重力載荷； f 滾動(dòng)摩擦系數(shù)； b 載荷 Q 的作用線(xiàn)到上平板左鉸支點(diǎn) M 的水平距離。 由于滾動(dòng)輪與導(dǎo)向槽之間為滾動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)很小（ f=0.01） ,為簡(jiǎn)化計(jì)算，或忽略不計(jì)，由（ 2.6）、（ 2.7）式簡(jiǎn)化為： c o ss i n ( )PLQl （ 2.8） 4S 店汽車(chē)維修專(zhuān)用升降機(jī)的設(shè)計(jì) 9 2.4 剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 由式（ 2.5）和（ 2.8）可知：當(dāng) 、 增大時(shí)，21/VV值隨之減?。划?dāng) 、 減小時(shí)， P/Q值隨之增大。在確定整體結(jié)構(gòu)值隨之減?。划?dāng) 、 減小時(shí)， P/Q 值隨之增大 ，在液壓缸行程不變的情況下，升降平臺(tái)升降行程會(huì)減?。环粗?，則會(huì)使液壓缸行程受力增大。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮升降行程與液壓缸受力兩個(gè)因素。在滿(mǎn)足升降行程及整體結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，選取較高的 、 初始值。而且在整個(gè)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(diǎn)對(duì)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(guò)要看具體情況。一般我們都采用單作用柱塞缸，因?yàn)椴捎眠@樣的缸比較經(jīng)濟(jì)，而且總體泄 漏量少，密封件壽命長(zhǎng)。采用單作用柱塞缸時(shí)考慮到在空載荷時(shí)，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(huì)導(dǎo)致升降平臺(tái)降不下來(lái)。 2.5 針對(duì)性比較小實(shí)例： 如某自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上， 需設(shè)計(jì)一種升降平臺(tái)，要求升降平臺(tái)最大升降行程應(yīng)大于 620mm，升降平臺(tái)面最低高度應(yīng)小于 300mm，最大承重載荷 10050kg 根據(jù)實(shí)際使用要求，我們選取了單作用柱塞缸式液壓缸。液壓缸初始長(zhǎng)度0C=595mm；最大行程maxS=320mm。升降太機(jī)構(gòu)尺寸：升降臺(tái)面最低高度0H=281mm；機(jī)架長(zhǎng)度 T=1 200；支撐桿長(zhǎng)度 L=1 230.5mm. 按照上述尺寸，結(jié)合以上公式分別對(duì)雙鉸接剪叉式和水平固定剪叉式兩種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 1、表 2 和統(tǒng)計(jì)圖 2-5（其中滾動(dòng)摩擦忽略不計(jì)）。水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)公式如下： 2 2 1 / 2 ( ) ；2t a n c o sH L T SP l fbQL 其中， S 液壓缸的實(shí)際行程， T 機(jī)架長(zhǎng)度（ A 點(diǎn)到 G 點(diǎn)的距離）。 表 1 雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果 mm s H h P/Q h/s 0 13.18 14.20 281 0 4.08 0 40 19.67 19.83 414.8 133.8 2.85 2.35 80 24.83 23.46 517.6 236.6 2.34 2.96 120 29.38 26.05 604.7 323.7 2.04 2.70 160 33.59 27.96 681.8 400.8 1.82 2.51 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 s H h P/Q h/s 200 37.56 29.93 751.3 470.3 1.66 2.35 240 41.39 30.45 814.9 533.9 1.52 2.22 280 45.11 31.21 873.2 592.2 1.40 2.12 320 48.77 31.74 926.8 645.8 1.29 2.02 表中 : S - 液壓缸的實(shí)際行程 . H 升降臺(tái)實(shí)際行 程 ,以下相同 . 表 2 水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果 mm S H h P/Q h/s 0 13.8 281 0 4.27 0 40 19.74 416.4 135.4 2.79 3.39 80 24.67 514.4 233.4 2.18 2.92 120 28.80 593.8 312.8 1.82 2.61 160 32.45 661.3 380.3 1.57 2.37 200 35.77 720.4 439.4 1.39 2.20 240 38.84 772.9 491.9 1.24 2.05 280 41.71 820.1 539.1 1.12 1.93 320 44.44 862.9 581.9 1.02 1.82 從計(jì)算結(jié)果可以看出：在整體結(jié)構(gòu)尺寸相同、液壓缸行程相同的前提下，作用在液壓缸活塞桿上的最大推力maxP,水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)大于雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)；升降臺(tái)最大行程 hmax，雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)大于水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)。 由于采用了 雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)液壓升降平臺(tái)，在設(shè)備安裝時(shí)避免了挖地坑，不僅節(jié)省了費(fèi)用，還給以后了設(shè)備維護(hù)和檢修帶來(lái)方便。 綜上所述，氣液動(dòng)雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)液壓升降平臺(tái)整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，節(jié)省投資；可獲得缸體二倍以上的升降形成；非常適合于空間尺寸小、升降行程大的場(chǎng)合，是一種值得推薦使用的升降機(jī)構(gòu)。 4S 店汽車(chē)維修專(zhuān)用升降機(jī)的設(shè)計(jì) 11 圖 2-5 兩種結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果對(duì)比 2.6 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)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(jiǎn)單的分析并討論了雙鉸接剪叉式液壓升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)與其他兩種機(jī)構(gòu)的區(qū)別以及在實(shí)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、相同的升降平臺(tái)等都不改變的基礎(chǔ)之上，能否將設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化呢？ 為證明這一點(diǎn)，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(dòng)一下。 從直觀(guān)的角度分析考慮，如下圖 2-6 所示： 桿1桿2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(dòng)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(dòng)鉸連接）。因此，我們針對(duì)實(shí)際升降臺(tái)剪叉機(jī)構(gòu)中液壓缸常用的布置方式存在的問(wèn)題，提出了 另一種相對(duì)布置方式，將液壓缸布置在與之相對(duì)稱(chēng)的左側(cè)，即與剪叉機(jī)構(gòu)的固定支點(diǎn)在同一側(cè)，來(lái)進(jìn)一步分析討論。利用瞬時(shí)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(yùn)動(dòng)速度與臺(tái)面升降速度的關(guān)系式及活塞推力與臺(tái)面荷重的關(guān)系式，并對(duì)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(diǎn)以及適用場(chǎng)合。根據(jù)升降臺(tái)剪叉機(jī)構(gòu)的工程實(shí)例做了幾何、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的對(duì)比計(jì)算和液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理選擇。 2.6.1 問(wèn)題的提出： 液壓缸驅(qū)動(dòng)的剪叉機(jī)構(gòu)再各種升降臺(tái)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)內(nèi)的布置要受到折合后高度的約束。根據(jù)文獻(xiàn) 4的有無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 關(guān)液壓缸驅(qū)動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析一章，得知在這種布置方式的情況下，如圖 2-7： 圖 2-7 液壓缸布置在左側(cè) 液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)速度與臺(tái)面升降速度的關(guān)系式為 22 2 c o s 2 s i n ( )2 c o s ya l a lvvl （ 2.9） 活塞推力與臺(tái)面荷重的關(guān)系式為 2 c o ss i n ( ) s i n ( )lPWal （ 2.10） 式中， 1 1 1s i n , t a n t a n , s i n ( s i n 2 )2h l a al l a d 。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(diǎn)與剪叉機(jī)構(gòu)的固定支點(diǎn)在同一側(cè)，如上圖 2-7。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是液壓缸的有效行程比較短，這在臺(tái)面升程范圍比較大的場(chǎng)合較為適用。存在的問(wèn)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?。?，所需液壓缸的推力將大大增加。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(gè)直徑較小的液壓缸取代一個(gè)大直徑的液壓缸，不過(guò)這將增加一對(duì)液壓缸的支座，同時(shí)帶來(lái)機(jī)械加工、液壓缸安裝以及液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，加大了整個(gè)裝置的成本。 2.6.2 兩種布置方式的分析和比較： 為了解決以上提出的問(wèn)題，可考慮將液壓缸反向布置（即采用第一種設(shè)計(jì)方案），計(jì)算一下該方案的有關(guān)參數(shù)再將兩者作以比較。 如圖 2-8： 圖 2-8 液壓缸布置在右側(cè) 4S 店汽車(chē)維修專(zhuān)用升降機(jī)的設(shè)計(jì) 13 這里仍用瞬時(shí)速度中心法來(lái)求解活塞運(yùn)動(dòng)速度。桿 上點(diǎn)、點(diǎn)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心為F 點(diǎn)， D 點(diǎn)、 A 點(diǎn)的速 度為 ： 2()DAvlv l a臺(tái)面升降速度： c o s 2 c o syDv v l 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度： ()2 co s yAl a vvl 活塞運(yùn)動(dòng)速度： ( ) s i n ( )c o s2 c o sA lavv l (2.11) 式中，11 ( ) s i ns i n , t a n2 ( ) c o sh l al L l a 依據(jù)虛位移原理有： ( ) 00i x i i x i i x ix p y p WF x F y F zP x P y W y (2.12) 由圖 2 分析可得： c o s , s i n( ) c o s , ( ) s i n , 2 s i nxyp p wP P P Px l a y l a y l 經(jīng)變分后：( ) s i n( ) c o s2 c o sppwx l ay l ayl 代入式 (2-12)，整理后得活塞推力： 2 c o s( ) s i n ( )lPWla (2.13) 式 (2.11)和式 (2.13)的正確性可以用機(jī)械能守恒原理來(lái)證明，即 yvP v W將式 (2.13)與式 (2.10)進(jìn)行比較，再 , , , , ,yl a W v各參數(shù)都相同的條件下，顯然，液壓缸布置再右側(cè)時(shí)的推力較液壓缸布置在左側(cè)時(shí)?。欢?(2.11)與式 (2.9)比較，則液壓缸布置在右側(cè)時(shí)的活塞速度較液壓缸布置在左側(cè)時(shí)高?？梢?jiàn)，活塞推力的減小是以活塞速度的提高為代價(jià)換來(lái)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