1、1緒論11課題研究的目的及意義1.1.1滾輪式腳踏式液壓升降平臺車設計的目的 1、理論目的：綜合運用機械設計課程、液壓技術，材料力學及其他與相關課程的理論知識和生產實際，進行液壓升降臺設計實踐，使理論知識和生產實踐緊密 結合起來，從而使已有知識學有所用，并得到進一步的鞏固和提高。2、實踐目的：在設計實踐中學習和掌握通用液壓元件，尤其是各類標準元件的選用原則和回路的組合方法，培養設計技能，提高分析和解決生產實際問題的能 力，為今后的設計制造工作打好的基礎。3、通過液壓升降平臺車設計，學生應在計算、繪圖、運用程序軟件和熟悉設計資料（包括設計手冊、產品樣本、標準和規范）以及進行評估方面得到實際訓練,

2、 增強口主創新設計能力。1. 1. 2滾輪式腳踏式液壓升降平臺車設計的意義隨著當代機械制造業與液壓技術的不斷發展，社會生產對生產率的要求也越 來越高，因此，在人類社會工農業發展中，具有結構緊湊，操作方便，升降平穩等優點的液壓升降機起著極其重要的作用。滾輪式腳踏式液壓升降機是一種新型 的液壓升降機，主要由機械元件和液壓系統等組成。滾輪式腳踏式液壓升降機適 合于車間、倉庫、車站、碼頭等場所，且由于只需要簡單動力，不會產生火花和 電磁場，故特別適合搬運易燃、易爆物品，這種升降機對捉高搬運效率、減輕勞 動強度等都具有重要意義。此外，滾輪式腳踏式液圧升降臺根據使用耍求，可配 置其它附加裝置，并可任意多項

3、或組合，能達到更好的使用效杲。因此我們有必 耍對它進行深入研究。本次畢業設計的題目來源于生產第一線，所設計的產品具 有實用價值，已經有成熟產品生產。我們可以參考現有產品做出的改進設計，使產品機構更合理、更實用、更可靠。1.2內外液壓技術研究現狀及發展趨勢1.2.1研究現狀學丄論文液壓升降機的核心部件在于液壓提升設備，因此國內外對液壓提升設備主 耍進行動力分析和運動分析，確定液壓缸的主要性能參數和主要尺寸。如液壓缸 的推力速度，作用時間，內徑，液壓升降機行程及活塞桿直徑等。為避免液壓缸 體積大且沉重、不便拆裝、用途單一、價格高、長時間暴露在外面易老化腐蝕, 造成無謂的損害，久后會使連接處漏水等缺

4、點。它通常采用35、34號或無縫鋼管 做成實心桿或空心桿，為了提高耐磨性的防銹蝕，目前國內傳統工藝是表面鍍碩 珞（鍍層厚度0.020. 05mm）并拋光，其表面粗糙度ra為160.4umo由于鍍 鉆對人、環境污染嚴重，屈國家環保線值項目，且鍍層不均勻，液壓捉升設備的 工作液壓提升設備其實也就是個最簡單的油缸了通過手動增壓稈（液壓手動泵） 使液壓油經過一液壓提升設備是液壓缸的重要部件。1. 2. 2發展趨勢隨著全球科學技術的迅猛發展，世界液壓升降臺工業相繼發生了一系列重大 的技術革命，極大地提高了勞動生產率和產品質量，擴大了生產規模，降低了產 品熱耗、能耗，冇效控制了煙塵、粉塵、冇害氣體的排放，

5、由此引發了世界液壓 技術工業快速發展，解決了全球對液壓產品的巨大需求。在最近20年，世界液 壓工業新技術絕大部分是在上世紀幾大創新技術的基礎上開發或發展的，這些新 技術包括降低熱耗、提高自動化程度、擴大生產規模、利用廢物、環境保護、產 品深加工等方面。其小玻璃鋼/復合材料的技術有著良好的發展前景，就是要大 力開拓玻璃鋼/復合材料的應用范圍，不斷提高先進性能。此外，隨著人們生活 水平的捉高，建筑而積不段增加，像車間、倉庫等而積小又急需節省人力資源， 提高勞動效率高，減少噪音和污染的場所，腳踏式液圧升降平臺車應運而生。國 內外研究人員止針對這些場所，根據人們的不同需耍在不斷的完善升降平臺車的 結構

6、性能，改變體積的大小！研發出能夠更加實現重物的平穩升降、節省人力、 占用空間小、安全可靠并能迅速地對承載物重量的改變做出反應的腳踏式液壓升 降平臺車。13本課題研究內容本設計課題主要研究內容包括滾輪式腳踏式液壓升降平臺車的總體方案論 證選擇、液壓系統回路的設計、相關標準件的計算選型、零部件設計、材料選擇 首先對液壓升降技術參數進行分析研究，結合具體實例，對機構中兩種液壓缸布 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，通過對較架的各項受力分析確定臺板與較架的載荷要求，設計岀一種高效節能無污染，且運用廣泛的滾輪式腳踏式液壓升降平臺車。2滾輪式腳踏式液

7、壓升降平臺車的總機設計2. 1總體方案的分析比較和確定根據設計任務技術要求，滾輪式腳踏式液壓升降平臺車的設計需達到以下要 求：額定載重量500kg,升降臺最大升高高度在950毫米到1050毫米z間，通過 腳踩腳踏式液壓泵提起貨物，要求后輪固定，設置過載安全閥，確保操作者安全, 剎車安全可靠。可在升程內任意位置停止升降。經過多方面考慮，對滾輪式腳踏式液壓升降平臺車的設計初擬定兩種方案，方案一分析：如圖2-1所示，液壓升降臺采用的液壓缸兩端都可在一定空間 內自由活動，這樣一來對液壓缸易受到徑向剪切力和較大彎矩，從而對其壓桿穩 定性要求很高。從外形結構上來說，尺寸設計計算和力的計算都很復雜，而且 要

8、滿足升降臺升降時的最大最小高度，需要較大的液壓缸行程。此外從安全方面 考慮，與液壓缸上端作用點相連接的肋板部分作用在連接較架的軸上，則軸對該 處較架截面作用力將很大，則該截面可能成為危險截面。且當液壓缸活塞到底部 時，升降臺還可能將有較大高度，不能滿足升降臺最低高度的設計要求。方案二分析：如圖2-2所示，該方案和方案一不同之處之一在于，液壓缸一 端通過軸固定在底座上，另一端通過肋板固定在較架上，這樣液壓缸的一端繞另 一端在某個較小角度內旋轉，能保證液壓缸具有較好的壓桿穩定性，而且液壓缸 作用在較架的實心截面處，使較架受力分配較均勻。另外，在此方案中，液壓缸 的作用點較低，那么的液壓缸的行程只需

9、變化很小，便載物臺就可以實現較大幅 度的升降，易于滿足設計要求，因此它能節省工作人員的體力，提高工作人員的 工作效率。通過以上的方案分析，木滾輪式腳踏式液壓升降平臺車采用方案二設計。2. 2液壓升降平臺車的結構及運動原理滾輪式腳踏式液壓升降平臺車主要由動力源和機架兩部分組成，動力源部分 主要由腳踏式液壓泵和單作用液壓缸組成，機架部分由工作平臺，內外剪式較架 板和底座導軌椚，支撐板等構件組成（如圖23所示）。滾輪式腳踏式液壓升降平臺車的運動原理如下所述：首先，升降平臺的升降是通過液壓缸的仲縮運動來實現地的。液壓缸一端通 過軸和兩肋板與外錢架相連。另一端通過軸固定在底座導軌椚的中部位置;其次, 內

10、、外餃架與導軌槽連接的方式為：圖示餃架右端通過安裝了軸承的滾輪與上下 導軌槽相連接，圖示餃架左端通過餃支連接同定在上下導軌槽左部；腳踏式液壓 泵經過油管與液壓缸相連，則當腳踩液壓泵腳踏板時，油壓將頂起液壓缸使柱塞 伸出，當卸荷時，重物的重力將使肋板壓縮柱塞，使柱塞回縮進去。由前述的連 接方式得，與外餃架5右側，內餃架3右側相連接的滾輪將左右滾動，從而工作平 臺將上升或下降，起到升降貨物的作用。此外，萬向腳輪10上安裝有剎車，方便 在搬運貨物的時候升降臺不會移動。圖23液壓升降平臺車結構1單向腳輪，2液壓缸，3內餃架，4一平臺導軌槽，5外錢架，6工作平 臺7手推扶桿，8液壓泵，9底座支撐板，10

11、萬向腳輪，11底座導軌槽3升降臺尺寸初步分析計算3.1升降臺高度的計算(1) 、設計升降臺最大高度為950至1050inm之間，可取/?niax = 1000mm左右,而 升降臺最小高度設計為hmn二435mm；(2) 、選用滾輪時,因滾輪為標準件，可選取其直徑為150mm,則輪子底部至升 降臺底座支撐板底部的距離，即滾輪機構總體高度可選為t二200mm；(3) 、試選上端導軌槽整體高度ta =50mm,底座導軌槽整體厚度t2 =60mm,則未考慮 平臺厚度的情況下，上端導軌槽固定較支中心與底座固定較支中心的距離為：a 升降臺處于最大高度時，h(l = /?max-(t +=1000-(200

12、+ + ) =745mm° max 2 222b升降臺處于最小高度時，"簡一(t+®+生)=435-(200+ + )=180mm2 22232相關角度的計算若設液壓缸作用點中心與平臺底部距離為r4=10mm,則底座固定較支中心至液壓缸作用點屮心的垂直距離為：薩hh-t4 =180-10-一二145mm。2 2由升降平臺尺寸為1010x520mm,則可設升降臺處于最低高度吋，底座固定較 支中心與活動較支中心兩點距離為d二850mm。則 tan=- = =0.2117 => = 12°t/850則 2l= j礦 + =869mm從而 sin = =

13、-=0. 8575 => & = 59°-2l 869-以上2l較架長度；o-升降臺最低高度時較架中心線與底座導軌中心線夾角；升降臺最大高度時較架中心線與底座導軌中心線夾角；此吋升降臺處于最大高度時冇，底座固定較支中心與活動較支中心兩點距離為 e二二丄丄二448mmn°二435nmi。這說明當升降臺處于最大高度時，所承受 tantan 592重物作用屮心仍介于平臺固定餃支屮心與活動較支屮心之間，使得平臺傾覆的可 能性極小，滿足穩定性要求。3. 3液壓缸作用結構圖分析如下兩圖3-1、3-2中：圖3-1升降臺結構分析n圖3-2液壓缸作用簡化圖學上論文若令, ce

14、=p ,則/=ri由確定；設計當升降臺達最大高度時，液壓缸作用點中心與底座固定較支中心連線ce處于垂直位置，即與水平成90。，則當&-12° 吋，ce x sjn(0 + q)=g=145mm； 當 0=02 = 59° 時，0 + 2 = 90° => 0 二 31°由上得p 二 ce 二7；sin(0 + 0j145sin(31° + 12°)=213mm現將液壓泵的支撐點作用于底座中心d點，則m 二 cd 二一二425mm2現計算液壓缸中心線（線cd）到c點的距離n的大小 對于aced,由而積關系可有：s&

15、ef + sacdf = saced，從而得:n p-sin/? + m n sin = m p sin (0 + 0)2 2 2n n - (p-sin/? + m-sin) = m psin (0 + 0)»/psin (0 + 0)psin0 + msin將 p=213mm, m二425mm, 0 二31° 代入上式得:425x213xsin (31° + 0)n =213xsin3r+425xsin825sin (31°+0)l + 3.87sin&4升降臺受力及力矩分析4. 1整體受力分析圖升降臺在整體受力如圖4-1,w irg/242

16、外較架受力分析圖外餃架l1受力分析如圖4-2,圖4-2外餃架受力分析圖fybh2hl圖中：d = ncos0, d2 =（2/-n）cos ;h、= n sin 0, h2 =（2/ -n）sin 0 ;43內錢架受力分析圖內較架l2受力分析如圖4-3,xx圖4-3內較架受力分析圖圖屮；兀=/ cos 0 ,y = z sin;y = x tan ;以上了圖中所示力的方向皆為事先假設力的方向，其中規定水平方向（x方向） 向上為正，向下為負；豎直方向（y方向）向右為正，向左為負。4. 4力和力矩的分析計算4. 4. 1較架上端較支受力先忽略平臺自重，則由上圖 因為 vv+/? = 2/cos/9

17、,g rgrgr所以x2 w + /?2x2/ cos 04/ cos 0_ gw4/ cos 0ifu久gw4x臺導軌槽間的摩擦系數),則至此能計算出尸“、仏、f,(,、fyh4. 4. 2整體受力分析計算對平臺，重物及兩餃架組成的整體進行受力分析:(4. 1)工兀二0 ofcos0|+© + f/ot° =0 => fsin+fyc + f兄-字 04. 4.3內、外錢架單獨受力分析對l1單獨進行受力平衡分析：t藝兀=0 => -fcos/?! +fxe + fxo + fxh =0工 y =0 n fsin 艮 + f.廠仏-5=0由、得fxd=fxo+f

18、xb>由、得與-f廠f".對l2單獨進行受力平衡分析：i工兀二° 二5 + fg - fg =0t二0 nfyo + fyd_fya=0tplease contact q 3053703061give you令 x = lcos0 ,月有 w + r = 2x土為軸承滾輪與平more perfect drawings114總計生產成本由以上可知生產成木=直接材料成木+直接人工成木+制造成木=1550+266+148=1964 元。參考文獻1 . t. moi4ta, y. sakawa, modeling and control of power shovel, transactions of stce 22 1 1986 69 - 75.2 濮良貴等.機械設計北京:高等教育出版社,20063 孫恒等.機械原理北京:高等教育出版社,20064 .左鍵民.液壓與氣壓傳動.北京：機械工業出版社，20085 .章宏甲.液壓傳動.北京：機械工業出版社，20026 .楊黎明.機械零件設計手冊.北京：國防工業出版社，19967 .徐澈.機械設計手冊.北京：機械工業出版社，19958 .劉新德.袖珍液壓氣動手冊.北京：機械工業出版社，20049 .葉玉駒等.機械制圖手冊.北