1、雙鉸接剪叉式液壓升降臺的設計摘要：雙鉸接剪叉式升降臺的設計是在原由的剪叉式升降臺的基礎上，運用現在的靈活性、安全性、經濟性等指標；結構以能夠滿足靈活性要求較高的汽車維修需要為前提,通過不同型號和響應福建達到滿足物流、汽車維修等性能要求。通過對雙鉸接剪叉式升降臺機構位置參數和動力參數的技術，結合具體實例，對機構中良種液壓缸布置方式分析比較，并根據要求對液壓傳動系統個部分進行設計計算最終確定液壓執行元件-液壓缸，通過對叉桿的各項受力分析確定臺板與叉桿的載荷要求，最終完成剪叉式液壓升降臺的設計要求。關鍵字：升降臺；剪叉式 ；液壓double-hinged scissors hydraulic lif

2、ting platform design abstract: 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

3、 the response by different models to meet fu jian logistics, 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 l

4、ayout 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 hydrau

5、lic lifts the design requirements.key words：cage assembly；scissors forks are dyadic；hydraulic pressure目 錄第一章 緒 論11.1 舉升機的發展簡史11.2 汽車舉升機的設計特點21.3 汽車舉升機的安全保證措施31.3.1 設計制造方面的安全保證措施31.3.2 使用維護方面的安全保證措施4第二章 剪叉式升降臺的應用及其受力分析的討論52.1剪叉式升降平臺的三種結構形式52.2 雙鉸接剪叉式升降平臺機構的位置參數計算62.3 雙鉸接剪叉式升降平臺機構的動力參數計算82.4 剪叉式升降平臺機構

6、設計時應注意的問題92.5 針對性比較小實例：92.6雙鉸接剪叉式升降平臺機構中兩種液壓缸布置方式的分析比較122.6.1問題的提出：13各位親，由于某些原因，沒有上傳完整的畢業設計（完整的應包括畢業設計說明書、相關圖紙cad/proe、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內容（目錄及某些關鍵內容）如需要的朋友，請聯系我的qq:153893706，另有高端團隊絕對可滿足您其他需要。2.6.2兩種布置方式的分析和比較：142.6.3實例計算15第三章液壓傳動系統的設計計算203.1明確設計要求 制定基本方案：203.2制定液壓系統的基本方案203.2.1確定液壓執行元件的形式203.2

7、.2 確定液壓缸的類型223.2.3 確定液壓缸的安裝方式223.2.4 缸蓋聯接的類型223.2.5擬訂液壓執行元件運動控制回路223.2.6液壓源系統223.3確定液壓系統的主要參數233.3.1載荷的組成與計算：233.3.2初選系統壓力253.3.3計算液壓缸的主要結構尺寸263.3.4確定液壓泵的參數283.3.5管道尺寸的確定303.3.6油箱容量的確定 313.4液壓缸主要零件結構、材料及技術要求313.4.1缸體313.4.2活塞323.4.3活塞桿333.4.4活塞桿的導向、密封和防塵333.4.5液壓缸的排氣裝置343.4.6液壓缸安裝聯接部分的型式及尺寸353.4.7繪制

8、液壓系統原理圖35第四章 臺板與叉桿的設計計算394.1確定叉桿的結構材料及尺寸394.2橫軸的選取43結 論44致 謝45參考文獻46第一章 緒 論汽車舉升機是現代汽車維修作業中必不可少的設備，它的主要作用就是為發動機、底盤、變速器等養護和維修提供方便。舉升機的從上世紀20年代開始使用，發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。本章就從舉升機的產生、發展以及制造工藝等方面進行簡單的介紹。1.1 舉升機的發展簡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

9、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。1966年，一家德國公司生產出第一臺雙柱舉升機，這是舉升機設計上的又一突破性進展，但是直到1977這種舉升機才在德國以外的其它國家出現。現在雙柱舉升機在市場上以占據牢固的地位，其銷量還在持續增長。它和四柱舉升機相比，既有優點，也有缺點，以下將作一簡要說明。我們所見到的絕大多數舉升機均采用固定安裝方式。在舉升前汽車必須駛上舉升機。在移動式舉升機方面也有幾項成功設計，如剪式舉升機、菱架式舉升機等。但這類舉升機仍存在兩個主要問題，接近汽車

10、下部較難；在車間移動舉升機時難逾越地面上的障礙物。當然，可移動性是這類舉升機的突出優點。現在固定安裝的單柱、雙柱、四柱舉升機已在維修現場廣泛采用，而移動式舉升機卻相對要少得多。最初設計單柱舉升機外，車輛較大，其底盤也能明顯辨認，因而汽車檢修區遠遠大于舉升器件。而今絕大多數汽車均為“緊湊型”或“半緊湊型”，導致汽車檢修區域接近主要舉升機器件而不便操作。但在南美洲卻屬例外，那里仍然采用較大的車輛，這可能是單柱舉升機在該地區的市場上仍然受到歡迎的重要原因。單柱舉升機有兩大優點：當其下降后，不致成維修車間的障礙物；汽車可在舉升機上轉動。但美國卻受到了責難，主要是舉升機的旋轉會帶來撞擊操作人員的危險。單

11、柱舉升機的主要缺點是：第一，它需要在車間的地面挖掘一個相當大的坑穴后才能安裝；其次，它只能為使用提供車輪支撐方式；第三，使用時難于接近汽車下部的一些重要檢修區域。舉升用的油缸潛藏在地下也給維修帶來兩大問題：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境條件差，容易生銹，特別是地下水位較高時更是如此。雙柱舉升機（包括液壓式或機械式），均具有以下優點：第一，檢修汽車下部具有很高的可接近性（幾乎達到100%）；其次，采用車輪自由型的方式支撐汽車，因而拆卸車輪時不需要其它輔助性的舉升措施；第三，結構緊湊，占地面小。雙柱舉升機的缺點是：第一為確保安全，安置舉升機時要求非常嚴格，否則在舉升過程中容

12、易搖晃或顛覆；第二，由于舉升機常采用車輪自由型的方式支撐汽車，如需采取車輪支撐型的方式維修汽車則甚感不便，如檢查懸掛系統、檢查轉向機構間隙或進行車輪定位檢驗等；第三，由于舉升臂和立柱承受懸臂或載荷所產生的巨大應力，其承力件易于磨損，因而雙柱舉升機的安全工作壽命一般要比四柱舉升機低。四柱舉升機有四根立柱、兩根橫梁、用于支撐汽車的兩個臺板。舉升前，汽車很容易正確無誤地駛上四柱舉升機的臺板。由于臺板內側設備有凸緣，當汽車駛上臺板時也不致墜入其間的空隙中。車輪支撐型四柱舉升機的優點是：第一，舉升機裝載汽車時勿需較高的技術，操作也很簡便；第二，承載時非常穩定；第三，支撐載荷受力簡單，應力較低，從而延長了

13、設備的使用壽命；第四，由于具有較高的使用價值，從經濟上來看也是合算的；第五，易于維修；第六，在車間現場進行安裝也較方便，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。四柱舉升機的缺點是：和雙柱舉升機相比，戰地面積教大，對汽車檢修區域可接近性較差。解放后，特別是改革開放以來，我國的汽車維修行業有了很大的發展，為之服務的汽車維修設備行業已成為我國的新興行業不斷發展壯大。各種舉升機設備如雨后春筍，不斷涌現，質量不斷提高，銷量逐年增加。有人說，對于汽車維修企業來說，汽車舉升機可能是除廠房而外的最重要的投資，因為它具有至關重要和不可替代的作用，甚至直接影響到汽車維修業務的興衰。汽車舉升機是汽車維

14、修設備行業的支柱設備之一，讓我們生產出更多、更好、更受用戶歡迎的汽車舉升機，為汽車維修企業服務。1.2 汽車舉升機的設計特點（1）舉升機臺板降到下位時，與地面應盡可能在同一平面上，為達到此目的，雖然可在地面上挖掘凹坑，但需增加投資費用，也破壞了車間地面的平整性。為此，在保證強度和剛度的前提下，應盡可能降低舉升機臺板和橫梁的高度；這樣，既便于汽車駛上舉升機，又使駛上臺板的斜面長度盡可能短，節約車間的占地。在條件許可時，舉升機臺板（或橫梁）應選擇專用型鋼或用鋼板拆彎成形。（2）正確選擇傳動方式。采用機械傳動（螺母、螺桿）或液壓傳動（油缸），均用電動機驅動。機械傳動的成本較高，耗能較多，但安全性較好

15、。經驗證明：機械傳動的能耗為液壓傳動所需能耗的兩倍（在舉升載荷、舉升時間均相同的條件下）。機械式舉升機的螺母、螺栓磨損較快，而液壓式舉升機的維修量卻相對要小些。雖然液壓式舉升機的技術難度較大，但多數零部件（液壓泵、液壓缸、閥門、密封元件等）均可外購或外協，當然一定要選用優資產品。（3）絲繩的選擇。為了減少滑輪直徑從而縮小寄生機立柱的斷面尺寸，應該選用高柔度的鋼絲繩。鋼絲繩應有較高的安全系數，一般應達8。為此，應增加鋼絲繩鋼絲的數目。如英國某公司3t系列的舉升機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。滑輪通常用鋼材制成，而該公司采用玻璃纖維與尼龍混合制成（50%的玻璃纖

16、維、50%的尼龍）。這樣，不僅價格便宜，還能減輕鋼絲繩的磨損，延長其使用壽命。1.3 汽車舉升機的安全保證措施 今天全世界都對在危險作業環境下工作的人們的安全寄予極大的關注。汽車舉升機具有潛在的危險，因為人們要在其下面工作；當其升降時如不小心，也會碰傷手足。近年來不少國家還制定了專門性法規，以防止或至少使安全事故的可能性降低到最低限度。汽車舉升機的安全保證措施主要從兩方面著手：一方面從設計制造方面采取措施，好提高汽車舉升機的安全技術特性；另一方面則應在使用維修過程中遵循嚴格的操作規程，保證汽車舉升機能在良好的技術狀態下正確地運行。現分別說明與后。1.3.1 設計制造方面的安全保證措施 當今世界

17、上的許多先進技術，如自動控制光電開關等，已廣泛應用到各種安全裝置的設計領域，因而在設計制造舉升機時，應結合產品的特點，積極采用先進可靠實用的現代安全技術。以下僅列舉多數舉升機普遍采用的安全措施。（1）舉升機應能經受超負荷試驗(包括舉升和支撐)，一般應為最大舉升能力的125%此時舉升機的構件不得有任何永久性的變形和損壞。（2）所有的操作控制機構均采用“雙重保險”，以防誤操作，即舉升機運行前必需操作兩個控制機構(或按鈕開關)后才能驅動。（3）所有的控制電路均采用失效保護，即任何單個元件失效，也不會使舉升機墜或上升所造成非常危險的局面。（4）所有的舉升機器件均應有第二支撐系統。原有的提升系統失效時，

18、它能自動進行有效的支撐。（5）所有的柔性提升手段，如鋼絲繩，鏈條等，均應有足夠的安全系數，并在制造廠設置的保護罩內傳動。（6）所有的運動零件均應有防護裝置，以免撞擊操作人員的任何部位，特別是手，足，衣服等。（7）所有舉升機的設計均應把舉升重物滑移的可能性降低到最低限度。1.3.2 使用維護方面的安全保證措施使用維護方面的安全保證措施涉及的范圍很廣，包括舉升機有使用前的準備工作，舉升汽車時應該注意的事項，承載時的穩定性，降下汽車時的注意事項，日常和定期維修檢查工作等。雖然汽車舉升機已有70年的歷史，其設計原理并無多大改變;但如果忽視安全要求，超載使用，疏忽大意，仍然會造成嚴重事故，甚至發生人身傷

19、亡。因此安全問題一定要引起使用單位和操作人員的高度重視。首先，應選購那些安全性能良好的汽車舉升機，另外，還應認真學習和理解說明書中的各項安全注意事項并認真貫切執行。這里僅就使用維護舉升機時普遍應當注意的事項說明于后。（1）使用中的舉升機每天都應進行檢查。發現有效故障或零部件損壞時，不得再使用。維修時應采用該舉升機的制造廠所提供的配件，不得隨意代替或自制。（2）舉升機不得超載使用。每臺舉升機的額定載荷均注明在設備的銘牌上。特別要注意防止偏載，即整機雖未超載而某一舉升臂確已超過允許的額定載荷。故欲舉升那些前后軸載荷嚴重分配不均的汽車時應特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。（3）安置汽車和使用舉升機

20、均應由經過培訓并經考核合格的人員操作。（4）舉升汽車時，車內不得有人。舉升機升降和使用時，顧客和無關人員應遠離舉升機。（5）舉升機區域內不得有任何障礙物，如油脂、廢物、瓦礫等。（6）當汽車駛上舉升機前，應清除通道，不得駛過或撞擊舉升臂，連接器，車軸支撐器等，以防損壞舉升機或汽車。（7）在舉升機上承載汽車時應仔細操作。將舉升機的支撐器安置到汽車制造廠推薦的舉升機逞力接觸點。只有當支撐器與汽車上的承力點接觸嚴密后才能將舉升機升起;對其接觸的嚴密性進行認真檢查后，才能將汽車舉升到需要的工作高度。（8）要注意某些汽車上的零部件由于移動或安裝位置的不同會引起重心的急劇變化，從而導致舉升汽車時的不穩定。（

21、9）舉升機降下前，應將汽車下面的工具箱，臺架及其它設備全部移開。要降下舉升機前，還必須松開鎖緊裝置。注意:如欲在汽車下面進行維修作業時，應將舉升機提升到足夠的高度，以便鎖緊裝置嚙合。第2章 剪叉式升降臺的應用及其受力分析的討論2.1剪叉式升降平臺的三種結構形式本討論的目的通過分析氣液動類的剪叉式升降平臺機構特點，論述了設計時應注意的問題及其應用范圍。氣液動剪叉式升降平臺具有制造容易、價格低廉、堅實耐用、便于維修保養等特點。在民航、交通運輸、冶金、汽車制造等行業逐漸得到廣泛應用。本設計中主要側重于小型家用液壓式的升降平臺。在設計氣液動剪叉式升降平臺的過程中，一般我們會考慮如下三種設計方案，如簡圖

22、2-1所示： 圖2-1 三種剪叉式升降臺結構簡圖 圖中表示氣液動剪叉式升降平臺的三種結構形式。長度相等的兩根支撐桿ab和mn鉸接于二桿的中點e，兩桿的m、a端分別鉸接于平板和機架上，兩桿的b、n端分別與兩滾輪鉸接，并可在上平板和機架上的導向槽內滾動。圖中的三種結構形式的不同之處在于驅動件液壓缸的安裝位置不同。圖a中的驅動液壓缸的下不固定在機架上，上部的活塞桿以球頭與上平板球窩接觸。液壓缸通過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。液壓缸驅動活塞桿控制平臺鉛直升降。圖c中的液壓缸缸體尾部與機架鉸接于g處，活塞桿頭部與支撐桿ab鉸接于f處。液壓缸驅動活塞桿可控制平臺

23、鉛直升降。按照液壓缸的安裝形式，稱圖a的形式為直立固定剪叉式結構，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構。直立固定剪叉式結構，液壓缸的行程等于平臺的升降行程，整體結構尺寸龐大，且球鉸鏈加工負載，在實際種應用較少。水平固定剪叉式機構，通過分析計算可知，平臺的升降行程大于液壓缸的行程，在應用過程中可以實現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際平臺上的載荷力要大的多。所以實際也很少采用。雙鉸接剪叉式結構避免了上述缺點。結構比較合理，平臺的升降行程可以達到液壓缸行程的二倍以上。因此，在工程實際中逐漸得到廣泛的應用

24、。本設計就重點對雙鉸接剪叉式結構形式加以分析、論述。2.2 雙鉸接剪叉式升降平臺機構的位置參數計算由圖2-2可知圖2-2位置參數示意圖 （1） （2）上式中：h任意位置時升降平臺的高度；c任意位置時鉸接點f到液壓鉸接點g的距離；l支撐桿的長度；支撐桿固定鉸支點a到鉸接點f的距離；t機架長度（a到g點的距離）；活塞桿與水平線的夾角。以下相同。將（2）式代入（1）式，并整理得。 （3）當升降臺處于最高位置，時，軸向力最大，如圖，（正值為拉力，負值為壓力）。桿4受力情況同桿3。下面再分析一下桿1,對桿1作受力分析，如圖對d點做力矩分析：，可得 = -110.1n。計算彎矩，由上圖可轉化成下圖來分析：

25、 根據以上條件畫彎矩圖，如下：圖4-4 桿1彎矩圖由此圖可知，桿1的最大彎矩在c點。經計算當時，有最大值，即擁有最大彎矩，同樣此時也擁有最大的軸向力。首先將，w=9800n，p=11.6w（p與w的關系值根據上述的公式求得）代入以上各式，求得的值如下圖：則。計算軸向力，同樣將桿1的受力分析圖再轉化為軸向力圖分析，如圖：經分析計算，cd段受到的軸向壓縮力最大，。由于剛剛計算出的桿3與桿4的最大彎矩和最大軸向力都小于桿1的值，故不對桿3桿4計算工作應力。計算桿1該狀態下的工作應力，設叉桿橫截面積a=bh,如圖： 則該狀態下的工作應力為 其中， 叉桿實際工作應力,材料許用應力， 材料的極限應力，對于

26、45號鋼，為340mpa n安全系數,一般為大于1的值，這里取n=2。根據經驗初選h=0.1m。由此式可以看出彎矩對工作應力的影響較軸向力要顯著的多，所以在計算時應以最大彎矩為主要計算對象。桿1所承受的最大工作應力。桿1的c截面擁有最大彎矩，即可以認為c截面擁有最大的工作應力。我們按照最大工作應力來選取合適的叉桿截面。將h=0.1m代入上式：最大工作應力。這里取，即叉桿的橫截面為10025。4.2橫軸的選取選取套聯在活塞桿端部的橫軸，根據總體結構布局確定橫軸長度需要220mm，由于是單耳環聯接，其內徑cd=50，橫軸的外徑也應為50mm,但考慮到二者需要相對滑動，應使橫軸的外徑略小于50mm,

27、這里取d=48mm。單耳環的寬度值ew=60mm。將叉桿要聯接到橫軸處的孔進行加長處理，使兩者接觸面積適當的增大以減小彎曲應力及及剪應力。因此可按下圖分析橫軸所受應力：當時，p=113680n，可求得。作用于橫軸上的力p是均勻分布的，分布距離為60mm，故集度為：，截面o上的最大彎矩為，截面c和d上的剪力（這里沒有考慮剪力與彎矩的正負）。其彎曲應力為剪應力對于其它幾個銷軸，由于所受的應力都小于上述值，在不改變材料的基礎上選擇直徑各為35mm、40mm是完全可以的，這里就不一一校核了。第五章 總結雙鉸接剪叉式物流液壓升降臺的設計是在原有的剪叉式液壓升降臺的基礎上，增強其通用性、靈活性、安全性、經

28、濟性等指標；結構以能夠滿足靈活性要求較高的汽車維修需要為前提，通過不同型號和相應附件達到滿足物流、制造系統、汽車維修等性能要求。通過對雙鉸接剪叉式升降平臺機構位置參數和動力參數的簡單計算，結合具體實例，對機構中兩種液壓缸布置方式分析比較，最終確定液壓執行元件大體分為液壓缸或液壓泵，前者實現直線運動，后者完成回轉運動，而對于實現單純并且簡單直線及回轉運動的機構，可以采用齒輪式液壓泵及雙活塞桿液壓缸。在設計的過程中，系統主要參數的計算最為重要，直接關系到系統的穩定和性能。最后對叉桿的結構材料及尺寸進行簡要的說明，從而完成簡單液壓升降臺的設計。由于設計時間倉促，資料缺乏，整個設計還存在一些問題，一些尺寸的精度不夠。在實際應用是要經過多次調整才能達到預期效果，望各位老師批評指正。致 謝經過兩個月的畢業設計，使我們真正懂得了理論聯系實際的重要性。在整個設計過程中，充分運用大學所學的專業知識，查找相關資料，讓我們體會到理論與實際還有很大差別。這次設計正