19液壓升降平臺(tái)設(shè)計(jì)摘要設(shè)計(jì)液壓升降平臺(tái)的目的是為了推進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)力，追隨時(shí)代的腳步，從而在工作效率的角度來降低員工工作時(shí)的工作強(qiáng)度，由機(jī)械工作代替人工勞動(dòng)，既使得工作進(jìn)程更加的快速高效又降低了原始人工作業(yè)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。目前國家正在積極發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，將過去的中國制造向中國智造轉(zhuǎn)型，這要求我們的技術(shù)需要與時(shí)俱進(jìn)，緊跟時(shí)代發(fā)展。過去企業(yè)對(duì)于液壓升降平臺(tái)的要求比較低，只要能夠做到正常使用，即可滿足要求。但是現(xiàn)在各項(xiàng)技術(shù)在不斷突破，反觀過去的升降裝置已經(jīng)不能夠繼續(xù)滿足部分企業(yè)的要求了。液壓系統(tǒng)是控制整個(gè)液壓升降平臺(tái)的靈魂之處，因此本設(shè)計(jì)主要著手研究液壓系統(tǒng)的設(shè)定以及液壓升降平臺(tái)的機(jī)械構(gòu)成。關(guān)鍵詞：液壓升降平臺(tái)；液壓系統(tǒng)；機(jī)械構(gòu)成目錄1緒論 11.1研究背景 11.2課題研究目的 11.3課題的意義 11.4國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 22工藝參數(shù)的設(shè)定及升降平臺(tái)的原理分析 42.1工藝參數(shù)的設(shè)定 42.2升降平臺(tái)的原理分析 43升降平臺(tái)組成結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 53.1升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成 53.2液壓升降平臺(tái)頂端與底部設(shè)計(jì) 53.2.1液壓升降平臺(tái)頂端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 53.2.2液壓升降平臺(tái)的底部設(shè)計(jì)要求 63.3支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 64液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 94.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 94.2執(zhí)行元件的選擇 94.3執(zhí)行元件的速度和載荷計(jì)算 94.3.1執(zhí)行元件的速度 94.3.2執(zhí)行元件的載荷計(jì)算 104.4液壓系統(tǒng)參數(shù)確定 114.4.1液壓缸內(nèi)徑的設(shè)定 114.4.2活塞桿直徑的設(shè)定 124.5活塞和活塞桿的設(shè)定 144.5.1活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu) 144.5.2活塞和活塞桿的加工要求 154.6液壓系統(tǒng)原理圖 16總結(jié)與展望 17參考文獻(xiàn) 181緒論1.1研究背景液壓升降平臺(tái)是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用及其廣泛的一類工具，它具備占地面積小，承載能力強(qiáng)，使用簡單方便等優(yōu)點(diǎn)。目前國家在和國際接軌，在國外技術(shù)在日益發(fā)展的情況下，國家需要采取措施來應(yīng)對(duì)如此嚴(yán)峻的形式，若不對(duì)落后的生產(chǎn)力做出改變，我們就會(huì)與世界脫軌，被發(fā)達(dá)國家甩開。因此我們要將液壓升降機(jī)做到新的高度，并且不斷的完善他的缺點(diǎn)，讓它能夠隨著企業(yè)的不斷擴(kuò)大、應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，能夠做到匹配新的作業(yè)環(huán)境、作業(yè)強(qiáng)度、作業(yè)需求，從而使得液壓升降平臺(tái)能夠一直滿足生產(chǎn)行業(yè)的使用需求，不會(huì)被高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)所淘汰。在國家的大力支持下，我們需要在原先的技術(shù)上不斷進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出符合先進(jìn)生產(chǎn)力的產(chǎn)品，讓液壓升降平臺(tái)投入到國家的各項(xiàng)基本建設(shè)的使用中。1.2課題研究目的為了將所學(xué)的液壓氣動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)出一款適合日常生產(chǎn)的液壓升降平臺(tái)并將其投入到實(shí)際的生產(chǎn)過程中。將四年大學(xué)時(shí)光里所有學(xué)過的專業(yè)知識(shí)全部展現(xiàn)在這次的設(shè)計(jì)當(dāng)中，本文主要圍繞液壓系統(tǒng)和基本的機(jī)械構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的鞏固。其中理論力學(xué)、材料力學(xué)、液壓與氣壓傳動(dòng)是本設(shè)計(jì)的主要運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，通過參數(shù)設(shè)定、建模、數(shù)據(jù)運(yùn)算，并且不斷地改進(jìn)，最終將完善的液壓升降平臺(tái)設(shè)計(jì)出來。畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們知道怎樣獨(dú)立設(shè)計(jì)一件實(shí)物，讓我們在設(shè)計(jì)中汲取經(jīng)驗(yàn)，將實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到日后的工作或者學(xué)習(xí)當(dāng)中。在我們設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中，會(huì)遇到許多問題，在解決問題之前要首先提出假設(shè)，勇于想象、并及時(shí)推翻之前錯(cuò)誤的系統(tǒng)思維，凡事先破后立，只有不斷的否定陳舊的思想，才能不斷地鞏固與加深理論知識(shí)的合理運(yùn)用，每當(dāng)我們以后需要運(yùn)用同樣的專業(yè)知識(shí)去處理問題時(shí)，我們就能想起之前跌倒的原因，才能夠用過去警醒自己：同樣的問題我們不能失誤第二次。所以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的有很多，不僅僅是對(duì)自己專業(yè)知識(shí)的考驗(yàn)，也是考驗(yàn)自己應(yīng)變問題的能力，在結(jié)束大學(xué)學(xué)習(xí)之后，我們需要步入工作或者繼續(xù)深造。在繼續(xù)深造的過程中，我們需要熟悉基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)并為以后學(xué)習(xí)深?yuàn)W的知識(shí)做好鋪墊。1.3課題的意義首先面對(duì)日益發(fā)展的生產(chǎn)力，更多的企業(yè)需要更為便捷、高效的液壓升降平臺(tái)，因此設(shè)計(jì)出高效的液壓升降平臺(tái)是大勢所趨，是順應(yīng)國家號(hào)召的強(qiáng)有力支持、也是我們的內(nèi)在動(dòng)力。新的時(shí)代賦予先進(jìn)生產(chǎn)力更多的意義，便捷高效的液壓升降平臺(tái)可以給我們這個(gè)節(jié)奏快速的社會(huì)減少很多不必要浪費(fèi)的時(shí)間。以前人們設(shè)計(jì)是朝著實(shí)用方向考慮的，而如今這個(gè)時(shí)代僅僅擁有實(shí)用這一特性已經(jīng)完全不能滿足我們的作業(yè)要求了，設(shè)計(jì)出舒適、可靠的的性能更為重要。因此在設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新更加刻不容緩，在作業(yè)時(shí)需要在合適的高度能夠進(jìn)行自行固定，承重能力也要更強(qiáng)。以前的平臺(tái)上方可能只能進(jìn)行單人操作，其工作效率遠(yuǎn)不及多人配合高效，因此能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)可供多人作業(yè)的液壓升降平臺(tái)是極其有必要的，其相較于過去的設(shè)備更加能夠被廣大企業(yè)受用。極強(qiáng)的操作性能使得其推廣速度更快，更能被操作人員接受。隨著擴(kuò)展范圍的加快也更有利于使用者遠(yuǎn)多于多于以前，更多的使用者也更能反饋給設(shè)計(jì)者一個(gè)更有權(quán)威的建議，只有使用者普遍給我們提供的反饋才是我們迫切需要再改進(jìn)的地方，及時(shí)改進(jìn)不足，才能形成良性循環(huán)、相互促進(jìn)。相比于之前的課程設(shè)計(jì)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)性更強(qiáng)，課題更貼切于實(shí)際，它的靈感源于我們身邊是我們能夠接觸到的東西。因此設(shè)計(jì)此課題是對(duì)于我們自身最合適的鍛煉，它更全面、更貼合生活、更容易被我們理解。它可以與老一代產(chǎn)品進(jìn)行比較，如果沒有過去的更合適，我們可以吸取過去產(chǎn)品的優(yōu)秀之處，反思我們的缺點(diǎn)并作出合理改進(jìn)。再反觀我們作為設(shè)計(jì)者，通過老師給我們隨機(jī)出的課題也可以考察我們自己的設(shè)計(jì)能力是否完備，遇到無法用過去所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決的我們會(huì)去主動(dòng)查閱文獻(xiàn)，了解更多前沿科技，以及更多課本上未涉及的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。這可以促進(jìn)我們吸收更多先進(jìn)技術(shù)，了解許多前沿科技，使我們對(duì)鉆研機(jī)械這里學(xué)科領(lǐng)域更有興趣。國家需要更多具有科研能力的學(xué)者，許多人在大學(xué)期間學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)如果不進(jìn)行實(shí)踐永遠(yuǎn)不會(huì)了解這其中的奧秘，只有通過自己的努力付出，才會(huì)有完成之后的欣喜。1.4國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.4.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)本課題的主要研究對(duì)象，液壓技術(shù)的產(chǎn)生是在上個(gè)世紀(jì)50年代前后在中國研究界開始發(fā)展的，它落后于西方發(fā)達(dá)國家之后很長一段時(shí)間。而液壓元件在國內(nèi)的眾多領(lǐng)域占有著一席重要地位，因此為了擺脫國外對(duì)于技術(shù)上的壟斷，國家提倡自主研發(fā)技術(shù)，爭取做到技術(shù)能夠獨(dú)立自主。目前有一大批科研人員在這個(gè)機(jī)遇并存的時(shí)代里堅(jiān)持不懈的研究與發(fā)展新技術(shù)，他們在努力擺脫國外對(duì)技術(shù)的控制，在未來的一段時(shí)間內(nèi)，國內(nèi)還是要不斷研究技術(shù)并且我們在技術(shù)研發(fā)的道路上還有一段較長的路程。1.4.2國外發(fā)展現(xiàn)狀西方發(fā)達(dá)國家先進(jìn)行工業(yè)革命，他們對(duì)于技術(shù)的研究起步很早，因此他們的技術(shù)處于相對(duì)成熟的階段，他們能夠運(yùn)用先進(jìn)的液壓技術(shù)解決許多難以攻克的難題，并且通過制造先進(jìn)的液壓元件銷售全球達(dá)到壟斷的地步。在21世紀(jì)開始后幾年，新產(chǎn)品的發(fā)展勢頭極為迅猛，隨著科技的不斷進(jìn)步，商品經(jīng)濟(jì)的高效率讓國際社會(huì)已經(jīng)不滿足于過去的傳統(tǒng)液壓升降產(chǎn)品，他們急需一種能夠安全、高效、節(jié)能的新產(chǎn)品來提高自己的生產(chǎn)水平。在21世紀(jì)之前美國是液壓升降平臺(tái)的主要生產(chǎn)大國，但是隨著日本和西歐技術(shù)的崛起，于是出現(xiàn)了兩種新型的液壓升降產(chǎn)品，這兩種液壓升降平臺(tái)的特點(diǎn)是不同的，它們更適合于企業(yè)的多方向選擇，并且技術(shù)更為先進(jìn)，更符合目前的發(fā)展形勢。新型產(chǎn)品的出現(xiàn)使得美國在液壓升降產(chǎn)品龍頭的地位受到了壓制，出現(xiàn)了美國、日本和西歐的共同制衡。但是作為經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國的美國，他不甘心于經(jīng)濟(jì)霸主的地位受到威脅，于是特雷克斯升降機(jī)公司也在慢慢崛起并且在世界頂級(jí)公司里也占有一席之地。在原先的液壓升降平臺(tái)出口國中，日本是頭號(hào)生產(chǎn)大國，并且它的產(chǎn)品出口質(zhì)量很高，但在上個(gè)世紀(jì)70年代，由于美國的制裁，日本在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的地位受到了動(dòng)搖。因此日本在制造業(yè)的產(chǎn)量直線下降，并且日本國內(nèi)的需求量也降低為每年3000臺(tái)。2工藝參數(shù)的設(shè)定及升降平臺(tái)的原理分析2.1工藝參數(shù)的設(shè)定此液壓升降平臺(tái)的相關(guān)工藝參數(shù)為：額定載荷：2000kg最低高度：150mm最大起升高度：1450mm最大高度：1600mm平臺(tái)尺寸：3000x2000mm電源：380v,50Hz2.2升降平臺(tái)的原理分析起始階段液壓升降平臺(tái)的上下兩端面貼合在一起，通過給液壓缸注油，活塞桿伸長給支架一個(gè)斜向上的驅(qū)動(dòng)力，迫使支架做不完整的圓周運(yùn)動(dòng)從而達(dá)到支架直立的效果，從而使得與支架相連接的頂端平面向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)貨物的向高處運(yùn)輸。當(dāng)平臺(tái)進(jìn)行固定高度時(shí)，液壓缸不再進(jìn)行給油，負(fù)載不再進(jìn)行變化，因此平臺(tái)能夠在固定高度維持穩(wěn)定，讓人員進(jìn)行正常的作業(yè)。在平臺(tái)下降的時(shí)候與上升原理大致相同，與一開始給油相反要達(dá)到下降的目的液壓缸要回收油量，使得活塞桿縮短，給支架一個(gè)斜向下的拉力，迫使支架做與上升時(shí)方向相反的圓周運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到平臺(tái)下降的目的[1]。平臺(tái)3升降平臺(tái)組成結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)平臺(tái)3.1升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成液壓缸液壓缸支架支架2121圖3-1升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成圖3-1為該液壓升降平臺(tái)的主要構(gòu)成框架，其中液壓缸承擔(dān)著本機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳輸裝置，支架之間的鉸鏈起到連接各個(gè)部分的節(jié)點(diǎn)。支架的采用需要考慮到原先設(shè)定的承載負(fù)荷，需要符合材料的強(qiáng)度范圍。支架起到力的傳輸作用，它將液壓缸傳達(dá)出來的力均勻的傳輸?shù)矫恳桓Ъ苌希儆身敳康钠脚_(tái)承擔(dān)受重部件，通過平臺(tái)表面力的均勻受重，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)形成均布載荷，使得平臺(tái)工作更為安全可靠，并且延長液壓升降平臺(tái)的使用壽命[2]。液壓升降平臺(tái)的總重力傳輸?shù)降鬃?，其中總重力包含整個(gè)升降機(jī)的重量和平臺(tái)頂部承受的重力，因此要將底部的設(shè)計(jì)類比頂部平臺(tái)的設(shè)計(jì)，不讓底座因?yàn)殚L期工作而變形造成意外。液壓升降平臺(tái)由這些組件共同連接，他們之間合理的配合方可實(shí)現(xiàn)液壓缸的正常工作。3.2液壓升降平臺(tái)頂端與底部設(shè)計(jì)3.2.1液壓升降平臺(tái)頂端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平臺(tái)頂部起到承載重物的能力，因此平臺(tái)材料的選擇需要能承受足夠大的壓力，故應(yīng)采用焊接的熱軋鋼來制作內(nèi)部結(jié)構(gòu)，外部則由3000x2000mmx3mm的普通高強(qiáng)度鋼板制作。頂部平臺(tái)的結(jié)構(gòu)如下所示：圖3-2頂部平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖分析：設(shè)計(jì)此平臺(tái)的縱向由六根10號(hào)熱軋鋼，橫向由四根16號(hào)熱軋鋼制作而成。16號(hào)熱軋槽剛的設(shè)定值為=,它的截面面積是，設(shè)定質(zhì)量為，它的抗彎截面系數(shù)是。10號(hào)熱軋槽剛的設(shè)定值為=,它的截面面積是，設(shè)定質(zhì)量為，它的抗彎截面系數(shù)是[3]。故計(jì)算每一部分的質(zhì)量：橫向16號(hào)熱軋鋼的總質(zhì)量為：橫向10號(hào)熱軋鋼的總質(zhì)量為：四周普通高強(qiáng)度板的質(zhì)量為：3.2.2液壓升降平臺(tái)的底部設(shè)計(jì)要求液壓升降平臺(tái)的底座是整個(gè)機(jī)構(gòu)中承重最大的部件，但是考慮到設(shè)計(jì)它的主要因素就是強(qiáng)度，因此只要所選材料能夠滿足所需要的工作強(qiáng)度并且不會(huì)發(fā)生變形即可。3.3支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)此液壓升降平臺(tái)主要由八根支架通過鉸鏈連接來傳輸動(dòng)力，每根支架的大小、形狀相同，在設(shè)計(jì)支架的時(shí)候考慮到后期的連接與裝配，因此它們中間的橫截面為矩形，并且支架兩端為圓柱狀結(jié)構(gòu)[4]。支架作為連接平臺(tái)和底座的橋梁，需要確保其連接處在運(yùn)行期間不發(fā)生形變，因此需要考慮到其剛度和強(qiáng)度的設(shè)定。設(shè)支架端面的壓力是N，列出下列方程：求得：N=3848N該支架結(jié)構(gòu)在運(yùn)算時(shí)候?qū)儆诹W(xué)中的超靜定問題，不方便計(jì)算，因此要稍做簡化處理，將主要受力進(jìn)行分析，再進(jìn)行求解。此時(shí)支架所受外力主要為液壓缸給與的向上推力還有頂部平臺(tái)施加的壓力。因此，在做完簡化處理后取一節(jié)支架來繪制其受力簡圖：圖3-3支架的受力簡圖彎矩計(jì)算公式：M=NL（3-1）N為每個(gè)支架的支點(diǎn)對(duì)上頂板的作用力單位：NL為活塞桿與支架連接處到地面固定支點(diǎn)之間的長度單位：m設(shè)每根支架為矩形截面長為a,寬為b，則其強(qiáng)度應(yīng)滿足以下公式：代入數(shù)據(jù)得：設(shè)每根支架為矩形截面長為a,寬為b，則其強(qiáng)度應(yīng)滿足以下公式：（3-2）（3-3）W為矩形截面的抗彎截面系數(shù)（3-4）則選材為屈服極限為235MPa的碳素鋼將數(shù)據(jù)代入：解之得：總結(jié)：當(dāng)，a，b分別取時(shí)，算得滿足構(gòu)件的強(qiáng)度要求[5]。故可以算出支架總質(zhì)量為：4液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的就是對(duì)于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因?yàn)樗诖藱C(jī)構(gòu)中作為動(dòng)力輸出部分，往往液壓升降平臺(tái)能否正常運(yùn)行就在于液壓系統(tǒng)是否合理。其組成結(jié)構(gòu)也要足夠簡單方便，在工作過程中也要確保安全性足夠高。以下是經(jīng)過分析給出的初步設(shè)計(jì)要求：液壓升降平臺(tái)的最大設(shè)定參數(shù)負(fù)載為2000kg，故當(dāng)它作業(yè)時(shí)，它的負(fù)載范圍是0～2000kg。在工作時(shí)不能有顛簸感，要運(yùn)行平穩(wěn)，對(duì)于它的工作精度沒有硬性要求[6]。4.2執(zhí)行元件的選擇因?yàn)闄C(jī)構(gòu)中活塞桿的工作行程較短，因此宜采用參數(shù)為短行程的活塞缸。鑒于活塞桿需要做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，于是可以選擇雙作用單活塞桿無緩沖式液壓缸，下圖是它的符號(hào)：圖4-1執(zhí)行元件活塞缸的安裝方式：采用耳環(huán)型安裝，用螺釘將液壓缸的端蓋與耳環(huán)型安裝配件固定在一起。如圖3-1所示，要在兩固定支架中間鏈接液壓元件。4.3執(zhí)行元件的速度和載荷計(jì)算4.3.1執(zhí)行元件的速度起初設(shè)定最大起升高度參數(shù)為1450mm，假設(shè)活塞桿從起始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)至末端停止時(shí)需要的時(shí)間為45s，再給液壓升降平臺(tái)一個(gè)升降時(shí)間一個(gè)范圍：最短時(shí)間是40s,最長時(shí)間是50s，通過給出的參數(shù)，我們來計(jì)算活塞桿的運(yùn)行速度v:（4-1）方程中：v是活塞桿的運(yùn)行速度單位：m/sl是液壓缸的工作行程單位：mt是運(yùn)動(dòng)時(shí)間單位：s當(dāng)時(shí)間t=40s時(shí)：Vmax==0.01325當(dāng)時(shí)間時(shí)：Vmin分析：活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度在液壓升降平臺(tái)工作過程中基本為一個(gè)定值，這使得活塞桿在大部分的工作時(shí)間里做的是勻速運(yùn)動(dòng)，它能給站在平臺(tái)上方的操作人員一個(gè)穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境。再進(jìn)行小范圍的分析，在液壓升降平臺(tái)起始階段，速度從0開始增加，此時(shí)它是做加速運(yùn)動(dòng)；在平臺(tái)即將到指定的工作高度時(shí)，它需要減速制動(dòng)，故其需要做減速運(yùn)動(dòng)。由于其兩次加速度都不大，所以對(duì)于操作人員沒有影響，可以達(dá)到一個(gè)工作全程都很平穩(wěn)的效果[7]。4.3.2執(zhí)行元件的載荷計(jì)算在活塞桿做抬升運(yùn)動(dòng)時(shí)，油缸需要給油，因此活塞桿需要克服液壓來進(jìn)行工作。接下來對(duì)它進(jìn)行受力分析：阻礙活塞桿運(yùn)動(dòng)的切削力F切，各個(gè)零部件之間的摩擦力F摩，密封裝置的阻力F密，慣性力F慣，回油腔里產(chǎn)生的阻力F背，由所給公式分析，求它的最大牽引力就是求出它所的阻力之和，以下是公式分析：F=F切+F摩+F密+F慣+F背（4-2）解析：（1）阻礙活塞桿運(yùn)動(dòng)的切削力：妨礙活塞桿正向工作的阻力，在此機(jī)構(gòu)中是平臺(tái)的整體負(fù)重以及所有支架和平臺(tái)頂板的質(zhì)量之和：它的計(jì)算方程是：F切=F額載+F支架+F上頂板（4-3）F摩=μG=μ（m1+m2+m3+m4）g+μG額載（2）摩擦力：運(yùn)動(dòng)過程中組件間的摩擦力，取μ=0.15F摩=μG=μ（m1+m2+m3+m4）g+μG額載其具體計(jì)算式為：（4-4）F密F密=0.03FF密=fpF密=fpπdh1Y形密封圈：（4-6）元素分析：f是給定的摩擦系數(shù)，取f=0.01p是在工作時(shí)，密封處的壓力單位：Pad是密封處的直徑單位：mh1是密封圈的有效高度單位：m（4）起始、結(jié)束和轉(zhuǎn)向階段產(chǎn)生的慣性力：它的計(jì)算方程是：F慣=maF慣=ma=Gg×ΔvΔt元素分析：G是運(yùn)動(dòng)部件總重力單位：Ng是重力加速度單位：Δv是啟動(dòng)或者結(jié)束時(shí)的速度變化量單位：m/sΔt是起始或者結(jié)束所需要的時(shí)間單位：s因?yàn)楸緳C(jī)構(gòu)可以移動(dòng)，故，設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)取（5）回油腔里產(chǎn)生的阻力：為了方便設(shè)計(jì)計(jì)算，故簡化方程：F=F切F=F切+F磨+F密+F慣==（m1+m2+m3+m4）g+G額載+μ（m1+m2+m3）g+μG額載+計(jì)算得=40KN在起初設(shè)定此液壓升降平臺(tái)時(shí)給定的額定載荷參數(shù)是2000kg，并且在設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)的前提中考慮到平臺(tái)一旦開始升降就不能繼續(xù)增加或減少頂部平臺(tái)承擔(dān)的壓力，這就表明所承受負(fù)載在工作時(shí)無變化，其受到的是額定負(fù)載[8]知識(shí)工程以知識(shí)為處理對(duì)象，把多種信息關(guān)聯(lián)在一起，主要專家系統(tǒng)、人工智能提供知識(shí)表達(dá)、知識(shí)獲取和知識(shí)重用的技術(shù)和方法?；谥R(shí)工程的升降平臺(tái)快速設(shè)計(jì)技術(shù)就是知識(shí)工程技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)用。它將行業(yè)或企業(yè)中專家的技能通過知識(shí)工程技術(shù)運(yùn)用到快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，采用了知識(shí)工程技術(shù)為工程問題提供了最佳的解決方案REF_Ref14262\r\h[9]。表4-4液壓缸的牽引力和工作壓力之間的關(guān)系4.4液壓系統(tǒng)參數(shù)確定表4-4液壓缸的牽引力和工作壓力之間的關(guān)系牽引力F（KN）<55-1010-2020-3030-50>50工作壓力P（MPa）<0.8-101.5-22.5-33-44-5>5-7通過上一節(jié)的分析可知，液壓缸的的牽引力既是液壓缸工作時(shí)所需要克服的阻力，通過結(jié)論：牽引力為40KN，由圖表可知工作壓力是4.5MPa。4.4.1液壓缸內(nèi)徑的設(shè)定通過以下公式來計(jì)算液壓缸內(nèi)徑：（4-9）解析：D是液壓缸的內(nèi)徑單位：mF是推力單位：NP是工作壓力單位：MPa是液壓缸的機(jī)械效率取值為：0.95將以上數(shù)據(jù)代入：D==0.083m算得D=83mm，為了方便安裝取值為D=90mm分析：這里將設(shè)計(jì)的內(nèi)徑值取大的原因是，在液壓缸內(nèi)裝入活塞桿，但是活塞桿與液壓缸之間還有其他零件需要裝填。并且生產(chǎn)零件的廠家都是有標(biāo)準(zhǔn)的，所以取值需要取標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)。4.4.2活塞桿直徑的設(shè)定（1）當(dāng)活塞桿受拉時(shí)：當(dāng)活塞桿受壓時(shí)：當(dāng)液壓升降平臺(tái)進(jìn)行工作時(shí)，受到的壓力值為：p=4.5MPa,取。（2）活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)過分析可知：在工作條件穩(wěn)定的條件下，可以將活塞桿近似看為直桿進(jìn)行計(jì)算。（4-10）解析：F是活塞桿所受力單位：Nd是活塞桿的直徑單位：mσ是許用應(yīng)力單位：MPa活塞桿的材質(zhì)：45號(hào)鋼代入數(shù)據(jù)計(jì)算：=6.3MPa<因此活塞桿的強(qiáng)度滿足要求。（3）活塞桿的穩(wěn)定性校核因?yàn)榛钊麠U不受偏心力的影響，故可以把活塞桿和液壓缸當(dāng)作一個(gè)整體來進(jìn)行考慮計(jì)算：時(shí)，（4-11）參考其兩端用鉸接固定，根據(jù)給出的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算：（4-12）賦值得：列出校核方程：（4-13）將以下數(shù)據(jù)帶入：L=1.06m解之得：=371KN分析它的穩(wěn)定條件：（4-14）解析：是穩(wěn)定安全系數(shù)，一般范圍=2~4設(shè)=3F是液壓缸受到的推力N解之得：=123KN經(jīng)過校核發(fā)現(xiàn)其滿足穩(wěn)定性要求[10]。4.5活塞和活塞桿的設(shè)定4.5.1活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)(1)活塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)此液壓升降平臺(tái)，選用如下結(jié)構(gòu)的活塞：1導(dǎo)向環(huán)2密封圈3活塞圖4-2活塞結(jié)構(gòu)圖（2）活塞桿以下的活塞桿的外部結(jié)構(gòu)：圖4-3活塞桿外部結(jié)構(gòu)以下是它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：1卡環(huán)2彈簧圈3軸套4活塞5活塞桿圖4-4活塞桿內(nèi)部結(jié)構(gòu)1卡環(huán)2彈簧圈3軸套4活塞5活塞桿4.5.2活塞和活塞桿的加工要求（1）活塞的加工要求活塞的選材一般可用45號(hào)鋼，活塞的外徑公差為，其表面粗糙度一般在。（2）活塞桿的加工要求與活塞的選材一樣，活塞桿的材質(zhì)也可選用45號(hào)鋼，根據(jù)活塞采用的公差為f8，活塞桿可以選擇與之相配套的，它的表面粗糙度要小于，硬度為[11]。4.