1、本科學生畢業(yè)設(shè)計地框式車身校正設(shè)備設(shè)計附加cad圖。聯(lián)系qq332494917系部名稱： 汽車與交通工程學院 專業(yè)班級： 汽車服務(wù)工程 B08-2班 學生姓名： 馮 琪 指導教師： 戴耀輝 職 稱： 副教授 黑 龍 江 工 程 學 院二一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign of Ground Frame Auto Body Repair Tools Candidate：Feng Qi Specialty： Automobile Service EngineeringClass：B08-2 Supervisor：As

2、sociate Prof. Dai Yaohui Heilongjiang Institute of Technology2012-06·HarBin摘 要 車身校正是指通過一定的外力將因事故損壞或疲勞損壞的部位修復到車輛出廠時技術(shù)標準“狀態(tài)”的過程。當前國內(nèi)普遍采用的車身校正設(shè)備主要有地框式、地錨式和軌道臺架式等幾種，其中地框式車身校正設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能達到車輛鈑金維修標準的要求，并且此設(shè)備價位較低，因此在汽車維修行業(yè)中有很大的發(fā)展空間。本設(shè)計依據(jù)車身校正設(shè)備的發(fā)展情況，設(shè)計方案等內(nèi)容，對地框式車身校正設(shè)備的各主要部件進行材料選取，設(shè)計計算，以及強度校核。這些部件包括地框，

3、頂伸器，氣動液壓泵，車輛支撐座，夾具，卡具和附件。此外，在設(shè)計過程中，通過查閱相關(guān)資料，經(jīng)過優(yōu)化分析，并結(jié)合實際情況，對所設(shè)計的零部件進行適當?shù)暮Y選，盡可能使設(shè)計的設(shè)備達到經(jīng)濟實用。最終，使所設(shè)計設(shè)備的性能滿足要求，做到適合于現(xiàn)代車身的校正修理。關(guān)鍵詞： 地框；車身；設(shè)備；設(shè)計；維修；校正ABSTRACT Calibration is the vehicle by some external force will be accident damage or repair of fatigue damage to the vehicle location technology standard

4、factory "state" process. The current domestic body correction device generally used mainly to box-type, anchored Bench, etc. The ground frame auto body repair tools has the advantages of simple structure, convenient use, can achieve the vehicle sheet metal repair standard requirements, and

5、 the device is low in price, so in the automotive repair industry has very big development space. In the next content, according to the case of development of the device and design course, the design is going to choose the material, compute intensity and calculate intensity data. The main parts incl

6、ude the ground frame, extrude machine, air active liquid press pump, vehicle seat support, carry tool, fill tool and annex. Except these, through access to relevant information and optimization analysis, to coordinate the actual situation and to choose the proper components and parts. As soon as pos

7、sible to be economical and useful. In the end, the device should be adapt to the demand, and achieve meeting the maintain of the modern vehicle body. Key words: Ground frame ;Vehicle body ; Equipment ;Design ; Maintain ;Correct目 錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1 選題背景11.2 設(shè)計的目的與意義11.3 車身校正設(shè)備的發(fā)展概況21.4 車身校正設(shè)備的分

8、類、構(gòu)造與特點21.5 車身校正設(shè)備的校正原理與方法41.6 主要研究內(nèi)容5第2章 地框的設(shè)計62.1 地框尺寸的確定62.2 地框結(jié)構(gòu)的設(shè)計62.2.1 地框表面結(jié)構(gòu)設(shè)計62.2.2 地框刨面結(jié)構(gòu)及尺寸72.3 槽鋼的預(yù)選與校核82.3.1 預(yù)選82.3.2 校核82.4 鋼板的選材102.5 工字鋼選擇102.6 螺栓的選擇112.7 本章小結(jié)11第3章 液壓缸的設(shè)計123.1 設(shè)計要求123.2 基本參數(shù)的確定123.3 液壓缸承載力的計算133.4 活塞桿的設(shè)計及校核143.5 活塞的設(shè)計153.6 其他參數(shù)的計算153.7 缸筒的設(shè)計163.7.1 缸筒壁厚度的計算163.7.2 缸

9、筒材料的選擇173.7.3 缸筒的形位誤差173.7.4 技術(shù)要求173.8 導向套的選擇183.9 密封圈的選配183.10 油口的選用183.11 液壓油的選用193.12 支轉(zhuǎn)球頭設(shè)計及校核193.13 本章小結(jié)19第4章 氣動液壓泵的設(shè)計204.1 基本參數(shù)的確定204.2 氣動液壓泵泵筒的設(shè)計204.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計204.2.2 材料選擇204.2.3 技術(shù)要求204.3 泵蓋的設(shè)計214.3.1 材料選擇214.3.2 技術(shù)要求214.4 活塞的設(shè)計214.4.1 材料選擇214.4.2 技術(shù)要求214.4.3 活塞構(gòu)造特征214.4.4 設(shè)計計算214.5 單向閥的選擇224.

10、6 氣動快速接頭的選擇224.7 出油口的選擇224.8 加油螺塞的選擇224.8 踏板彈簧的設(shè)計224.9 本章小結(jié)23第5章 夾具的設(shè)計245.1 拉環(huán)材料的選取245.2 夾具的材料選用245.3 摩擦片的材料選用245.4 鋼環(huán)的設(shè)計255.4.1 選材255.4.2 鋼環(huán)的校核265.4.3 使用特點275.6 本章小結(jié)27第6章 支撐座的設(shè)計286.1 支撐座的設(shè)計要求286.2 支撐座的選材與校核286.2.1 支撐座的選材286.2.2 夾緊摩擦片的選材286.2.3 螺栓的選材286.2.4 支柱支撐螺栓的校核286.2.5 螺母的選材296.3 支撐座的基本結(jié)構(gòu)296.4

11、本章小結(jié)29第7章 卡具的設(shè)計307.1 卡具特征307.2 選材307.3 卡銷的設(shè)計307.4 卡具的校核307.5 使用注意事項337.6 本章小結(jié)33第8章 拉鏈的設(shè)計348.1 拉鏈的選材348.2 拉鏈的校核348.3 本章小結(jié)34第9章 連接頭和加長桿設(shè)計359.1 選材359.2 設(shè)計要求359.3 連接頭和加長桿的校核359.4 本章小結(jié)36結(jié)論37參考文獻38致謝39附錄40 第1章 緒 論1.1 選題背景近幾年來，隨著汽車保有量的快速增加，維修企業(yè)的碰撞修復業(yè)務(wù)也快速增長。車身校正設(shè)備作為維修企業(yè)贏得高額利潤的一種重要汽車維修設(shè)備，它的研制狀況和使用性能的好壞無疑都會對車

12、身的校正修復有極大的影響。另外，科學技術(shù)的高速發(fā)展，使得任何一種校正設(shè)備都將會被不斷的更新。目前，我國部分機械設(shè)備制造廠已經(jīng)研發(fā)出了多種適合我國汽車維修業(yè)的車身校正設(shè)備。對于我國眾多中小型維修企業(yè)大多正在使用的車身校正設(shè)備，本設(shè)計將介紹它們的發(fā)展狀況，設(shè)備構(gòu)成及特點，校正原理與校正方法，并設(shè)計出地框式車身校正設(shè)備的支撐裝置、氣動液壓裝置、拉拔校正的連接裝置(夾具和卡具)等。本設(shè)計是在意識到車身校正在汽車修理中越發(fā)重要之后，經(jīng)老師們仔細研究選擇的，在本設(shè)計中主要研究的是車身校正。經(jīng)過對本市多家汽車修理廠進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)多數(shù)4S店都有先進的車身校正設(shè)備，但地框式車身校正設(shè)備卻任有很強的生存空間，沒有被

13、淘汰。經(jīng)過詢問得知，維修工人認為先進設(shè)備使用起來相當復雜，而且維修結(jié)果也相差無幾。在目前這種背景下，結(jié)合我所學習過的汽車知識和目前我國維修行業(yè)的現(xiàn)狀，我選擇了地框式式車身校正設(shè)備設(shè)計這一課題，在戴耀輝老師的幫助下，通過自己的思考和老師的指導，設(shè)計一臺既能達到維修目的有操作簡單方便、易學易用的臺架式車身校正設(shè)備。1.2 設(shè)計的目的和意義地框式車身校正設(shè)備是一種能夠?qū)ψ矒p的車身和車架進行拉拔校正，以恢復其原有形狀的車身校正機械。地框式車身校正設(shè)備主要由地框、夾具、卡具、氣動液壓裝置、液壓頂伸裝置及附件等組成。通過對地框式車身校正設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、使用方法等研究，以經(jīng)濟實用為目標，針對轎車車

14、身結(jié)構(gòu)校正特點，設(shè)計出相應(yīng)的地框式車身校正設(shè)備。設(shè)計中，地框式車身校正設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)中小型汽車車身全方位拉拔校正。汽車車身校正系統(tǒng)的發(fā)展正朝著自動化、數(shù)字化與多功能化方向發(fā)展，未來的產(chǎn)品應(yīng)具有全新超前的專業(yè)理論，尖端無比的技術(shù)含量，簡易輕松的操作流程，以人為本的設(shè)計理念全面系統(tǒng)的技術(shù)支持以及完善周全的服務(wù)體系。通過對地框式車身校正設(shè)備設(shè)計能夠鍛煉我們對所學專業(yè)課、基礎(chǔ)課知識進行綜合運用的能力，同時培養(yǎng)我們收集資料、調(diào)研分析、方案設(shè)計、計算機繪圖的能力，以及創(chuàng)新和工程實踐能力。1.3 車身校正設(shè)備的發(fā)展概況從國外汽車車身校正維修的發(fā)展現(xiàn)狀來看。車身校正設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)能充分理解現(xiàn)代汽車設(shè)計理念，在其

15、校正設(shè)備中有明顯體現(xiàn)：(1)校正設(shè)備適用專業(yè)化。設(shè)備商能提供更專業(yè)的專用校正設(shè)備如法國CELLET公司專用卡標式測量維修 只針對某一種車型維修，更加方便適用并且操作簡便。(2)校正設(shè)備電腦化操控。車身校正的測量系統(tǒng)引入激光測量技術(shù)，測量數(shù)據(jù)通過計算機連線經(jīng)過處理后與原車車身數(shù)據(jù)對照，實控反應(yīng)。使維修校正更加準確方便。從而消除了人為誤差。如美國SPANIS公司的電腦激光測量已積累了多年的經(jīng)驗。(3)校正設(shè)備操作人性化設(shè)計。國外車身校正設(shè)備供應(yīng)商尊重操作人員的操作要求。在碰撞修復要省時省力，同時可提供多個方向的拉伸校正。原則上并不以恢復原車尺寸為主。而是以消除內(nèi)應(yīng)力、恢復汽車安全性能為主。避免“過

16、?！被?“損傷”的代價來達修復車身外觀尺寸1。在我國車身校正設(shè)備的發(fā)展過程中，起步較早的且仍在廣泛使用的設(shè)備就是地框式車身校正儀。它經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展變化，且不斷的適應(yīng)中小維修廠的需求。在20世紀80年代以前，車身維修以恢復車身尺寸為目的，專業(yè)層次相對不高，汽車維修廠大多無校正設(shè)備；80、90年代，沿海城市如廣東等地，一些規(guī)模較大的修理廠有了校正設(shè)備，但需要由國外進口。此外，一些中小汽修廠開始考慮造價較低的車身校正設(shè)備，此時校正設(shè)備處于萌芽狀態(tài)；進入21世紀，車身校正設(shè)備有了長足發(fā)展，尤其在結(jié)構(gòu)組成，起動液壓技術(shù)，優(yōu)良夾具及加力設(shè)備等方面。而且車身維修也更多地考慮對汽車安全性的保障，以及汽車性

17、能的恢復為主。科技含量也不斷提升，當前已經(jīng)能夠獨立研制地框式、平臺式等校正設(shè)備，將逐步追趕發(fā)達國家先進水平。1.4 車身校正設(shè)備的分類、構(gòu)造與特點現(xiàn)代汽車車身在結(jié)構(gòu)上的復雜性能和出于提高修理工作效率的考慮，要求車身校正設(shè)備擁有多個牽引系統(tǒng)和盡可能多的拉具和固定裝置。這使得車身校正系統(tǒng)由單牽引裝置向多牽引裝置發(fā)展。工作動力由機械式向液壓動力發(fā)展。這包括手動液壓、氣動液壓或是電動液壓裝置。(1)車身校正設(shè)備分類1)L型牽引器：早期發(fā)展的鈑金維修設(shè)備，以機械、液壓維修為主 設(shè)備簡單 無法進行復雜的測量檢查和鈑金修理 無法控制修復的精度和質(zhì)量，現(xiàn)在應(yīng)用已不多見。2)框架式：框架式校正架在歐洲非常流行，

18、第一臺框架式校正架的車架校正儀是由法國使力得公司的創(chuàng)始人CELETYE先生發(fā)明的，幾十年來這種框架式校正架在歐洲長盛不衰，以至于平臺式校正架直到如今還沒有在歐洲得到很好認可，這主要應(yīng)歸結(jié)于它具有以下的特點：a.框架式校正架一般采取可移動式設(shè)計，方便于車間內(nèi)設(shè)備的布置；b.框架式校正架一般寬度在1m左右，便于測量及鈑金操作；c.因為該校正架較小，在生產(chǎn)上可以一次加工成型，精度相當高，在作為測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)支持時可以把整個校正架的誤差減至最小，以保證整個測量過程的精度；d.校正儀周邊鈑金及測量部件組合方式靈活多樣。3)平臺式：平臺式校正架的車架校正儀最初來源于美國，因為美國人的生活習慣喜歡寬大豪華，

19、并且美國汽車的車體多數(shù)較為寬大。歸納起來平臺式校正架具有以下特點：a.校正架寬大，被修事故車輛可以直接開上平臺，而不需要再利用舉升機等其他工具輔助；b.因為校正架尺寸寬大，所以適用車型范圍廣，只要有相關(guān)的附件配合，此類校正架可以固定越野車、小型客車和多用途貨車等多種車型。4)地框式：俗稱“地八卦”，它的使用也非常廣泛，其主要特點如下：a.目前，它是車身校正儀中造價較低的設(shè)備，是一種節(jié)省資金設(shè)備，易被中小型維修廠所接受。b.地框式校正架還可以擴充，只要配合必須的附件可以順利的實現(xiàn)大至依維柯車輛的檢修。c.當進行修理時，其靈活性強，使用簡易方便。d.地框式車身校正設(shè)備最適合于小型車身修理廠使用，因

20、為當頂桿、調(diào)整器和其他動力輔助設(shè)備被清理后，校正作業(yè)區(qū)就可以用作其他用途。此設(shè)備可以提供快速鉤住，進行單點或多點牽拉，而且不需固定支架區(qū)，有利于車間面積的充分利用。在進行對汽車的修理操作中，該系統(tǒng)需要的管理工作最少，特別是對于熟練的技工；事實上，不太熟練的人員有些時候也可以在工作中使用此臺架，因為只需要給出需要修理或更換部件的確切位置，從而簡化了修理2。(2)車身校正設(shè)備的構(gòu)造與特點車身校正設(shè)備一般有校正系統(tǒng)和測量系統(tǒng)組成。下面以地框式車身校正架為例作以介紹：1)校正系統(tǒng)的組成a.地框裝置：為汽車車身和以上各種裝置提供安裝、檢測和工作基準。它的設(shè)計一定要滿足它的長和寬大于汽車的長度和寬度，這樣

21、才能便于固定車身。b.氣動液壓裝置：用于為車身的修復提供動力。這部分的設(shè)計要滿足能為車身的修復提供足夠的動力，同時還要滿足操縱輕便。c.夾具及支撐裝置：將汽車夾緊定位，并將修復過程中的牽引力分散到汽車各處。在設(shè)計過程中一定要對其進行精確的校核，以保證它在工作中能承受足夠大的拉力和壓力。d.拉具附具：在車身和牽引裝置之間起連接和傳力作用 或是將車身以及校正系統(tǒng)中各部件連接為一起的部件的統(tǒng)稱。2)測量系統(tǒng)包括汽車底盤測量系統(tǒng)和汽車車身測量系統(tǒng)。由車架校正儀的構(gòu)成可以看出，一套車架校正儀的好壞主要取決于校正架的形式和測量系統(tǒng)的優(yōu)劣3。1.5 車身校正設(shè)備的校正原理與方法車身結(jié)構(gòu)目前主要是傳統(tǒng)式和整體

22、式，又可稱為非承載式和承載式。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的汽車車架是一個獨立部分，通過螺栓與車身連接在一起。而整體式車身結(jié)構(gòu)中，車架結(jié)構(gòu)件經(jīng)常是焊接在車身上，而目前轎車越來越多的采用整體式車身結(jié)構(gòu)，因此，在設(shè)計校正設(shè)備時要考慮到對某一位置的拉拔校正是否會改變其他位置的參數(shù)，防止一邊校正好卻發(fā)現(xiàn)另一處發(fā)生變形，造成反復校正，對人力及物力造成不必要的浪費。車架的損壞可分為五種不同的形式：歪斜、下垂、彎皺、呈菱形和扭曲。歪斜：碰撞時，車架的前部、中部或后部邊梁會向左或向右彎曲，發(fā)生歪斜損壞。邊梁下垂：當左右邊梁受到?jīng)_擊時，產(chǎn)生了彎曲變形，導致邊梁下垂。發(fā)動機和車身的重量也迫使邊梁下垂。當出現(xiàn)下垂現(xiàn)象時車架邊梁上的折痕

23、一般處于邊梁上部。當車架受到一個很大的沖擊時，邊梁會在其它區(qū)域或控制點發(fā)生彎曲變形。彎皺損壞一般發(fā)生在前橫梁之后或后軸上部的車架區(qū)域。在發(fā)生彎皺損壞時，邊梁下部產(chǎn)生折痕，而下垂折痕在上部產(chǎn)生。菱形損壞：當汽車邊梁的角部受到猛烈撞擊時，邊梁后移。結(jié)果造成邊梁和橫梁之間的角度產(chǎn)生變化，引起車架或車身歪斜，使其形成一個接近平行四邊形的形狀。這種破壞常被稱為菱形破壞。扭曲損壞：一般發(fā)生在承受很大載荷的車架受到撞擊的情況下，這種碰撞使得車架發(fā)生翻轉(zhuǎn)，邊梁扭曲，超出了水平面。當一輛車發(fā)生事故時，一般應(yīng)對其進行車身/車架檢查，確定受到損壞的程度，當汽車前部受到撞擊時，不管它是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的車架還是整體結(jié)構(gòu)的車架

24、，車架受損的順序大致如下：首先是歪斜損壞，然后是下垂、彎皺、菱形和扭曲損壞，這根據(jù)受到?jīng)_擊的程度決定。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)車架的車輛在后部發(fā)生碰撞時可能會出現(xiàn)以下的情況：彎皺、歪斜和下垂，也可能出現(xiàn)扭曲的現(xiàn)象，但是當彎皺、歪斜和下垂的損壞被修理之后，扭曲現(xiàn)象也會得到改正，由于車架的后面部分有較好的彈性，所以它能吸收車架受到的嚴重的沖擊，而不會使車架的中心部分受到菱形損壞。具有整體式結(jié)構(gòu)的車輛當其后部受到撞擊時，破壞發(fā)生順序和前部受到撞擊時發(fā)生的順序一樣：歪斜、下垂和彎皺4。只有在了解了車架損壞的類型之后，針對不同形式和不同程度的損壞采取合理的校正方法，才能對車身進行校正。如圖1.1車身校正示意圖。如圖1.

25、1 車身校正1.6 主要研究內(nèi)容設(shè)計完成地框式車身校正設(shè)備的車輛支持裝置、地框裝置、夾具裝置、卡具裝置、液壓缸裝置、液壓泵裝置的設(shè)計及計算、選型、校核；并運用AutoCAD設(shè)計并建立出科學合理的結(jié)構(gòu)方案和控制方案，從而完成臺架式車身校正設(shè)備設(shè)計：(1)分析地框式車身校正設(shè)備的組成、工作原理及工作過程；(2)液壓缸設(shè)計，密封裝置、導向套、液壓缸油口及液壓油的選擇；(3)液壓泵設(shè)計，氣動接頭、單向閥、加油螺塞、踏板彈簧、輔助元件的選擇；(4)夾具、卡具、鏈條的設(shè)計及校核；(5)地框的設(shè)計及支撐裝置的校核；(6)車輛支撐座的設(shè)計及校核；(7)各零件裝置的聯(lián)接形式。第2章 地框的設(shè)計2.1 地框尺寸的

26、確定本設(shè)計為地框式車身校正設(shè)備，主要應(yīng)用于中小型轎車的鈑金維修，因此，設(shè)備尺寸的設(shè)計主要依據(jù)我國常見轎車車型的尺寸，經(jīng)查閱各種車型樣式、尺寸及整車重量之后，確定了地框的尺寸、選材、形狀及加工工藝。常見汽車車身的尺寸見表2.1所示。表2.1 常見汽車車身尺寸 單位：mm生產(chǎn)廠商品牌型號(款式)車長寬軸距豐田凱美瑞2.4L447017002720日產(chǎn)奇駿(SLX)451017652625日產(chǎn)風度Cefire493017802750寶馬寶馬BMW745i502919202990福特蒙迪歐Ghia-X480518122750一汽馬自達馬自達6467017802675廣州本田雅閣新雅閣2.4481418

27、212738一汽大眾大眾城市之星442816602471一汽11款寶來1.6L5V 5-B437617352513上海大眾途觀1.4T都會版452518092684上海通用11款賽歐SL402616082617德國大眾帕薩特2.8L470317462702德國大眾奧迪A61.8T488618102443北京現(xiàn)代伊蘭特1.8自動452517252610哈飛路寶1.0L3558156323352.2 地框結(jié)構(gòu)的設(shè)計 2.2.1 地框表面結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)表中典型車的尺寸確定地框的長度L=7266mm；寬度D=4192mm。地框灌漿的水泥地面為長L1=7600mm，寬D1=4500mm。其具體形狀如圖2.

28、1所示。 圖2.1 地框結(jié)構(gòu)示意圖2.2.2 地框刨面結(jié)構(gòu)及尺寸 地框主要由槽鋼焊接而成，其中，在橫向和縱向上的某些槽鋼較長，并且添加工字鋼作為支撐，目的是為了提高整個地框的強度與承重能力，同時可以保證整個地框具有相等的強度，這一點很重要，直接關(guān)系到地框的安全可靠性和使用壽命。地框的主要作用是固定卡具和車輛，承受拉鏈施加的拉力和頂升器的壓力。截面如圖2.2。 圖2.2 槽鋼 2.3 槽鋼的預(yù)選與校核2.3.1 預(yù)選 初步選定槽鋼為熱軋槽鋼，型號為12.65。2.3.2 校核地框主要是由數(shù)根槽鋼用焊接的方法連接成一個整體。對槽鋼進行受力分析時，焊接處可視作緊固連接,槽鋼在車身教正時主要受到卡具對

29、它作用的拉力和壓力。同時，槽鋼受到的力傳遞給水泥地面。因此，地面也承受較大的拉壓力，其中拉力為主要受到的力，槽鋼的受力分析圖如圖2.3所示。圖2.3 槽鋼受力圖已知，ab=861mm。拉拔裝置最多能提供2000kg，即19600N，所以F19600N。具體計算如下:(1) 求支座反力： (2.1)N N (2)支座剪力方程和彎矩方程：ac段: N cb段:N剪力圖和彎矩圖如圖2.4所示。圖2.4 剪力圖和彎矩圖由圖可知，在中點處彎矩最大，即時得最大彎矩Nm 所以 MPa (2.2)式中：抗彎截面系數(shù)； 彎曲正應(yīng)力； 槽鋼最遠的兩固定點距離，長度為861mm。材料最大許用應(yīng)力MPa安全系數(shù)取1.

30、5所以材料許用應(yīng)力 MPa (2.3)135.90MPa<156.7MPa滿足。因此,選材符合要求。2.4 鋼板的選材鋼板選用普通的Q235鋼板，鋼板與槽鋼焊接在一起，并視鋼板與槽鋼為一個整體。鋼板的作用是支撐地框，更為主要作用是使槽鋼與地面的連接更牢靠，增強槽鋼的抗拉性。所以，其尺寸要大于兩倍槽鋼的截面積,所以鋼板取寬240mm，厚15mm。尺寸圖如圖2.5所示。2.5 工字鋼選擇工字鋼焊接在地框的兩條槽鋼之間。工字鋼不僅起到連接作用，而且在很大程度上提高整個地框的強度與承重能力，同時可以保證整個地框具有相等的強度。選材上要盡量與槽鋼保持一致或相近，以方便焊接，上下表面的尺寸要等于或者

31、小于槽鋼尺寸，所以選用熱軋工字鋼，型號為12.6。所選工字鋼只起到輔助支撐作用，強度明顯符合要求，所以不做強度校核。具體尺寸、形狀如圖2.6。 圖2.5 鋼板 圖2.6 工字鋼 2.6 螺栓的選擇選用GB5782-86， 六角頭螺栓M246。螺栓的主要作用是支撐地框和調(diào)節(jié)其達到水平。對于支撐方面，其受力較小(由于其固定于混凝土中)，因而不必加以校核。2.7 本章小結(jié)地框是本設(shè)計中校正設(shè)備的基礎(chǔ)部件，是校正設(shè)備的支撐裝置，所以它的強度十分重要，必須滿足設(shè)備的工作需要。另外，根據(jù)現(xiàn)在常見的車輛的基本尺寸為依據(jù)設(shè)計地框，本章設(shè)計中的臺架尺寸大小可以滿足中、小型轎車的需要，盡量滿足車身各個方位的校正。

32、地框的材料選用成品熱軋槽鋼通過焊接而成，并且在框架中加入工字鋼作為支撐，使其強度大大提高。本章主要對地框進行了強度校核，以保證它在工作中符合要求。第3章 液壓缸的設(shè)計3.1 設(shè)計要求要求：該液壓缸可以實現(xiàn)多功能，而且性能優(yōu)良。設(shè)計噸位：2t。承載力方向：平行于液壓缸。液壓缸的速度范圍；快進=3m/min，快退=4m/min，工作時為無極變速，速度小于2mm/s。制動時間0.2s，液壓缸行程250mm，工作壓力10MPa，回油背壓0.3MPa7。3.2 基本參數(shù)的確定由機械設(shè)計手冊可確定缸筒的內(nèi)徑： (3.1) 液壓缸內(nèi)徑； 液壓缸推力KN； 工作壓力MPa；液壓缸回油背壓MPa；活塞桿徑，取5

33、0mm；液壓缸機械效率，取0.95。可得：m所以，預(yù)選mm。速比為： 又液壓油給予活塞的推動力： = (3.2) = =N活塞直徑mm；液壓缸工作壓力MPa。3.3 液壓缸承載力的計算 (3.3) 式中：液壓缸承載力N；工作負載N；外摩擦力N；液壓缸運動速度變化時產(chǎn)生的慣性負載N；回油背壓力N。 其中：N N 液壓缸所推動物體的重力N；重力加速度N/kg。密封摩擦力的計算：密封摩擦力的計算,活塞和活塞桿均采用O型橡膠密封圈,速比為1.3，按如下公式進行計算： 系數(shù)，?。换钊屏?。N N因此， (3.4) = 26520N<31157N 3.4 活塞桿的設(shè)計及校核(1)活塞桿選材：45號鋼

34、。(2)活塞桿直徑設(shè)計： (3.5) mm式中： 活塞桿直徑； 速度比； 缸筒內(nèi)徑； 取活塞桿的直徑d=50mm(3) 活塞桿的強度校核： (3.6) m 式中： 液壓缸負載； 活塞桿面積； 活塞桿半徑； 材料的屈服強度； 安全系數(shù)，一般取。即活塞桿去50mm符合要求。(4)活塞桿長度mm，活塞桿直徑mm；當時，即，所以不對活塞桿彎曲穩(wěn)定性驗算【6】。3.5 活塞的設(shè)計 (1)結(jié)構(gòu)設(shè)計 結(jié)構(gòu)形狀如圖3.1?；钊麑挾龋簃m； 活塞外徑:mm；活塞內(nèi)徑：mm。 (2)活塞材料： 無導向環(huán)(支撐環(huán))的活塞選用青銅QA19-4。 圖 3.1 (3) 技術(shù)要求： 1)活塞外徑對內(nèi)孔的徑向跳動公差值取7級

35、精度；2)端面T對內(nèi)孔軸線的垂直度公差值按7級精度選?。?)活塞的圓柱度公差值按10級精度選取。3.6 其他參數(shù)的計算 (1)液壓缸工作所需流量7： (3.7) m/s (2)液壓缸工作所需的油量： (3.8) m 式中：液壓缸作用面積；液壓缸行程：(3)液壓缸的儲油量： (3.9) = 0.8110m>0.7810m因此，符合要求。(4)液壓缸輸出功率： (3.10) 液壓缸的輸出功率KW；液壓缸的輸出速度m/s；液壓缸的輸出力KN。 所以 N (3.11)(5)伸出時間： s (3.12)(6)收回時間： s (3.13)(7) 活塞寬度: (3.14) 3.7 缸筒的設(shè)計3.7.1

36、 缸筒壁厚度的計算 (1)計算缸筒的壁厚： mm (3.15)缸筒的內(nèi)徑63mm；最高允許壓力，無縫鋼管的為MPa；缸筒材料的許用應(yīng)力MPa；MPa缸筒材料的屈服強度MPa；安全系數(shù)，取。缸壁材料為45號鋼的無縫鋼管。由機械設(shè)計手冊可選壁厚mm(2)缸體外徑計算： mm。 (3.16) (3)缸底厚度計算： (3.17) mm 取mm。 式中： 缸底厚度m； 液壓缸內(nèi)徑m； 液壓缸的額定壓力10MPa； 液壓缸底部材料的許用應(yīng)力。3.7.2 缸筒材料的選擇缸筒的材料選用45號鋼。缸筒與活塞采用基孔制間隙配合，活塞采用橡膠密封件密封；缸筒內(nèi)孔表面光潔度柱度誤差在編入時取8。 3.7.3 缸筒的形

37、位誤差缸筒內(nèi)徑的圓度圓柱度誤差不大于直徑尺寸公差的一半，缸筒軸線的圓柱度誤差在mm長度上不大于mm缸筒端面對軸線的圓跳動mm的直徑不大于mm。3.7.4 技術(shù)要求1)缸筒內(nèi)徑端部倒角20度,光潔度為8；2)熱處理調(diào)質(zhì)硬度HB245；3)缸筒內(nèi)表面鍍鉻,厚度為mm。然后進行研磨或拋光，缸筒外露表面涂耐油油漆。 4)缸筒端部焊接焊縫mm。3.8 導向套的選擇導向套的材料和技術(shù)要求：1)導向套用黃銅；2)導向套內(nèi)孔尺寸公差7，表面光潔度7；3)導向套內(nèi)孔,外徑的圓度,圓柱度誤差不大于尺寸公差的一半；4)導向套內(nèi)孔與外徑的同軸度誤差應(yīng)小于0.02mm。3.9 密封圈的選配根據(jù)機型設(shè)計手冊：液壓缸活塞使

38、用O型密封圈：mm，mm； 液壓缸活塞桿使用O型密封圈：mm，mm；液壓缸活塞內(nèi)密封使用O型密封圈：mm，mm；圖3.2 密封圈3.10 油口的選用液壓缸的油口選擇在缸體底部,并安裝螺栓快速接頭；油口連接螺紋選用M12×1.5。 如圖3.3所示。圖3.3 油口3.11 液壓油的選用 液壓油選用HS液壓油，等級為GB3141，10號8。3.12 支轉(zhuǎn)球頭設(shè)計及校核 材料：鑄鋼，牌號ZG203-450。校核：截面積 m內(nèi)應(yīng)力 =34MPa (3.18)一般工程用鑄造碳鋼ZG230-450的屈服強度=230MPa所以材料符合要求。與液壓缸連接方式為焊接連接。3.13 本章小結(jié) 頂伸器主要由

39、液壓缸、支轉(zhuǎn)球頭、加長桿和連接頭組成，其中液壓缸是最主要元件。由泵為液壓缸注入高壓油，再推動缸里的活塞前進，為車身鈑件的校正施加所需推力。本章主要對頂升器的液壓缸進行了設(shè)計和計算，同時也對其他附件進行了校核和選配。第4章 氣動液壓泵的設(shè)計 4.1 基本參數(shù)的確定根據(jù)機械設(shè)計手冊選取7：氣動液壓泵的內(nèi)徑mm；氣動液壓泵的壁厚mm。4.2 氣動液壓泵泵蓋的設(shè)計4.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計氣動液壓泵泵筒的結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1泵蓋結(jié)構(gòu)圖4.2.2 材料選擇選用20號無縫優(yōu)質(zhì)鋼管，此鋼管強度大，性能很好。4.2.3 技術(shù)要求1)內(nèi)徑D(H9)精度及粗糙度據(jù)活塞使用密封圈型式而異，用O型橡膠密封圈時為3級

40、精度，粗糙度為0.4；2)內(nèi)徑D(H9)的圓柱度，圓度不能超過尺寸公差的一半；3)端面T對內(nèi)徑D的垂直度不大于尺寸公差的2/3；4)缸筒兩端須倒角15度；5)在使用過程中，為防腐和提高壽命，缸內(nèi)表面可鍍鉻，再拋光或研磨，鉻層厚度為mm；6)鑄件應(yīng)無沙眼和氣孔,并進行時效處理；7)45號鋼件需經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理,硬度HRC3050法蘭或鍍鋅；8)焊接結(jié)構(gòu)的缸筒,焊接后需經(jīng)退火處理；9)裝配后,應(yīng)在1.5倍工作壓力條件下進行試驗,不能由漏氣現(xiàn)象,非加工表面應(yīng)涂漆防銹。4.3 泵蓋的設(shè)計4.3.1 材料選擇選用20號無縫鋼管。4.3.2 技術(shù)要求1)與缸內(nèi)徑配合之D(h8)對D1(H8)的同軸度不大于0.

41、02mm；2)D3(H9)對D1(H8)同軸度不大于0.07mm；3)D2(h8)對D1(H8)同軸度不大于0.08mm；4)螺紋孔M對d1(H9)的同軸度不大于0.02mm；5)T對D1軸線的垂直度不大于0.1mm；6)鑄件處理,熱處理,漏氣試驗,防銹涂漆與缸筒相同。4.4 活塞的設(shè)計4.4.1 材料選擇選取45號鋼。4.4.2 技術(shù)要求(1)活塞外徑其公差配合取決于所選密封圈,當用O型密封圈時為f8；(2)外徑D(H9)對活塞桿連接孔d1(H8)的同軸度不大于0.02mm；(3)兩端面T對d1(H8)垂直度不大于0.04mm；(4)鑄件不允許有沙眼,氣孔,縮松等缺陷；(5)熱處理硬度應(yīng)比缸

42、筒低；(6)外徑D的圓柱度,圓度不超過直徑公差的一半。4.4.3 活塞構(gòu)造特征兩個活塞共用一根活塞桿，兩活塞面積一大一小，氣動部位的活塞面積較大。因為氣動力要克服液阻，才可實現(xiàn)氣動力向液動力的傳遞。4.4.4 設(shè)計計算 (4.1) =取mm氣源進氣壓強MPa；氣動部分的活塞面積mm；液動部分的活塞面積mm；氣動部分的活塞直徑m；液動部分的活塞直徑m。4.5 單向閥的選擇根據(jù)機械設(shè)計手冊選擇單向閥型號為A-L5。長度mm，寬度mm。4.6 氣動快速接頭的選擇根據(jù)機械設(shè)計手冊選用：卡套式直通變徑管接頭9。型號：。管徑：mm,M，mm，mm。4.7 出油口的選擇氣動液壓泵的出油口選擇在缸體側(cè)面,并安

43、裝螺栓快速接頭；油口連接螺紋選用M。 如圖4.2所。圖4.2 出油口快速接頭4.8 加油螺塞的選擇根據(jù)機械設(shè)計手冊,選用加油螺塞規(guī)格:G5/8A6。mm，mm，mm，mm，mm，mm，。4.9 踏板彈簧的設(shè)計因為該處彈簧受到應(yīng)力較小，選用C級中等應(yīng)力扭轉(zhuǎn)彈簧(Nv)即可，材料選用50Mn碳素彈簧鋼。參照于GB-4357。4.10 本章小結(jié) 氣動液壓泵是車身教正設(shè)備中修復鈑金件的動力源，它必須滿足校正車身的動力要求，同時還要達到操縱輕便的目的。在設(shè)計中要注意儲液罐里儲存的油量應(yīng)當滿足液壓缸工作時所需油量，另外，活塞的尺寸設(shè)計一定要合理，要協(xié)調(diào)好氣源和液壓部分的壓力。本章著重對氣動液壓泵進行了設(shè)計

44、計算和材料選配，并對其附屬零部件進行了適當選擇。 第5章 夾具的設(shè)計5.1 拉環(huán)材料的選取拉環(huán)材料選用45GrNi鋼,強度高、韌性高。拉環(huán)的形狀為橢圓形，長軸mm，短軸mm。5.2 夾具的材料選用選用HT200灰鑄鐵，此材料材質(zhì)優(yōu)良，成本較低。另外，由于夾具用灰鑄鐵較厚，所以夾具體不需要校核。5.3 摩擦片的材料選用選用T8鋼，摩擦系數(shù)取5。夾具在工作時，夾具拉環(huán)受力，然后把力傳遞到鉗口，再由鉗口夾緊車輛鈑金受損部位向外拉拽。分析可知，要滿足當夾具夾緊鈑件時不脫落，則要使最大夾緊力與摩擦系數(shù)的乘積不大于鎖鏈的最大拉力。夾具受力情況如圖5.1。圖5.1 夾具受力圖 錐形塊受力分析如圖5.2所示。

45、 圖5.2 錐形塊受力圖由上圖可得： N (5.1) N由圖5.3進一步分析得：圖5.3 受力分析圖 (5.2)即最大加緊力N (5.3) NN所以，選材符合需求。5.4 鋼環(huán)的設(shè)計5.4.1 選材鋼環(huán)是夾具中主要的受力件，所以選用材質(zhì)較好的1Cr18Ni9Si3合金鋼，已保證鋼環(huán)的抗剪切強度。5.4.2 鋼環(huán)的校核鋼環(huán)的具體結(jié)構(gòu)圖如零件圖所示，它的結(jié)構(gòu)特點是鋼環(huán)與夾具壁上的溝槽相配合。在使用時鋼環(huán)將夾具壁卡住，不易松脫。另外，鋼環(huán)主要起到束縛夾具的作用，因而，它受到夾具壁施與的外張力，且此力較大，為剪切力。為了使鋼環(huán)能承受住該剪切力，對其的校核也很重要。校核時，只要滿足在鋼環(huán)受到最大剪切力時

46、不會折斷即可。環(huán)的示意圖如圖5.4所示,詳細的尺寸圖請看圖紙。圖5.4 鋼環(huán)拉環(huán)的拉力為最大時，鋼環(huán)也會承受卡具的最大外張力,由力矩的平衡可求得鋼環(huán)給卡具的反作用力，鋼環(huán)的受力分析圖如圖5.5所示。和在水平方向的分力之和為，與的夾角為，并且。又N，圖5.5鋼環(huán)受力分析圖 N。 (5.4)由表可以查得:鋼環(huán)的最大剪切應(yīng)力MPa。又許用剪切應(yīng)力MPa 鋼環(huán)的半徑取近似值約為mm。 mm (5.5)MPaMPa (5.5) 因此，選材合理。5.4.3 使用特點本夾具中的鋼環(huán)可卡套在夾具壁的溝槽中，也可方便取下，這是此種夾具的一個優(yōu)越點。具體方法是將兩部分夾具錯開一定位置后，便可將鋼環(huán)拆下，整個夾具可以用手輕松拆解。5.5 本章小節(jié)夾具是連接鎖鏈和被校正部位的重要工具。當拉環(huán)受到鏈條拉力時，固定在拉環(huán)上的楔形圓錐張開夾具一端，再由杠桿原理把力傳遞到夾具的鉗口，從而夾緊車輛受損部位向外拉拽，到達鈑金維修目的。通常，同一類夾具有多種，本設(shè)計中的夾具為一典型，結(jié)構(gòu)簡單，容易使用，性能良好。第6章 支撐座的設(shè)計6.