普通式双柱汽车举升机设计[1]

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1、面各自的静矩，所以立柱整个截面上半部分的静矩为立柱整个截面下半部分的静矩主立柱的强度分析与验算举升机工作时，其托臂将汽车举升至定高度后锁定，举升机直接承载处位于托臂端部，故应先对滑台部件进行受力分析见图滑台部件受力情况示意图在分析之前，对滑台部件进行了调查。其中本次设计的滑台部件的组成之是大滑轮，滑轮的种类形状有很多，有两个大圆柱滚轮型四个顶角处是采用四个小滚轮型还有最原始的四个角用四个橡胶滑块或是用两个滑块代替两个大圆柱滚轮，但是用的较多的是采用两个大圆柱滚轮的形式，如果采用其他类型的滚轮例如用滑块来代替滚轮，那么整个滑台就不容易锁定，容易滑动除此之外就是同步性的问题也不容易解决。图滑台部件受力情况示意图滑台部件受力情况。

2、重全部集中在负载处，近似估算值为。单侧托臂受到的最大载荷为，加上滑台部件的自重，托臂端部受力大小为，和是立柱通过滚轮给予的反力和为保险支承板给予的支承力，处是支承点位置，则。举升机主立柱受力情况分析主立柱受力情况见图普通式双柱举升机主立柱受力情况示意图，和是滑台通过滚轮作用在立柱上的力图示为最高位置，和为滑台作用在立柱上的支承力压力，和为底部支座反力。针对立柱受力情况，经计算得图普通式双柱举升机主立柱受力情况示意图,,普通式双柱举升机主立柱强度校核计算从图看出，整个立柱体相当于个悬臂梁，可画出立柱的弯矩图和剪力图。由引起的弯矩图和剪力图见图图立柱上作用力及其弯矩图和剪力图由引起的弯矩图和剪力。

3、整体的水平位置保持致，所以本次设计采用了钢丝绳来作为整个举升机的平衡机构。本次设计所采用的是在单个立柱内安装两副左右对称的钢丝绳，但是在这个单个立柱里面的钢丝绳的走向确是两个相反的方向，用户可以通过改变钢丝绳的张力来使左右两边的滑台在抬升的过程中保持平衡。要注意的是两边确定的钢丝绳的张力必须致，这样才能真正的平衡。单个立柱里的钢丝绳的走向如图所示钢丝绳下滑轮件上滑轮滑台图单个立柱内钢丝绳的走向示意图保险机构汽车举升机是种对安全性能要求特别高的举升设备。通常设有多种保险装置和保护措施液压回路的保压机械锁止保险装置机械自锁装置举升过载保护冲顶保护防滑等等。机械自锁是指失去驱动力后，利用机械机构的重力被驱动物体的阻力来自动阻碍其运动的保护。本次设计中电磁铁安全。

4、分析滑台部件自身重量近似估算如下滑台组合件尺寸采用方钢，壁厚，高滑台体积摇臂座尺寸采用方钢，壁厚，长摇臂座体积托臂近似尺寸采用方钢，壁厚，长托臂体积钢材比重选取,所以，滑台部件摇臂座和托臂的重量为将滑台摇臂座和托臂起考虑图中，单侧托臂受到的最大载荷为吨，加上自重，托臂端部受力为,和是立柱通过滚轮给予的反力，和为保险支承板给予的支承力，处为支承点，假定自重全部集中在负载处，有„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„由式得，，代入式假定,则由式得综上所述，考虑滑台部件中滑台摇臂座和托臂的总自重，假定。

5、行程连续举升额定质量次，油温不得高于。在试验台上对液压系统施高的额定使用压力，维持，不允许有永久变形漏油及其他异常现象。在无故障工作基础上，机械式举升机的使用继续进行到次，则液压举升机可以继续进行到次，以安全可靠为前提，检查零部件损坏程度，允许更换损坏件，允许添加润滑剂。普通式双柱汽车举升机结构方案的确定通过对汽车举升机的结构的认识和了解，确定了本次设计的举升机的总体方案。本次设计的是由液压驱动的型普通式双柱汽车举升机。它的结构主要包括以下几个部分举升装置同步驱动装置立柱和托臂。型普通式双柱汽车举升机的举升机构的传动系统是由液压系统来驱动和控制的，由两边两个立柱里安装的液压油缸来推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的大滚轮沿立柱滚动，实现滑台的上下移动。

6、加法,由引起的绕度往外弯用式„„„„„„„„„„„„„„„弹性模量的选择碳钢取取„„„„往内弯由引起的绕度由引起的绕度„„„„„„„„„往外弯此植可忽略不计。实际往内弯的绕度托臂部分的强度校核托臂部分截面特性托臂部分截面属于变截面，以下先计算截面特性数据小臂截面尺寸方钢，壁厚惯性矩„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„静矩计算大臂截面尺寸方钢，壁厚惯性矩托臂部分强度核算图示为左后托臂部件图图左后托臂部件图图中的分别对应着托臂示意图中的四个截面下图是托臂示意图图托臂示意图按照。

7、是普通式双柱汽车举升机的举升装置的结构图图普通式双柱汽车举升机的举升装置结构图从图中可以看到，普通式双柱汽车举升机的举升装置是将链条镶嵌在滑轮槽内来带动液压杆达到举升的目的。立柱普通式双柱汽车举升机的立柱有两个，分别是左右两边各个立柱。图是左边立柱的俯视图。整个举升机的重量几乎都是由立柱来支撑的，因此它必须要有定的强度和刚度。强刚度的设计计算在第四章。立柱中间的空间是用来放置举升装置以及滑台部件的。整个立柱部分的行位公差要求也比较高，如图水平方向的立柱臂和垂直方向的立柱壁要求要保持定的直线度和平行度，立柱内外表面还要有定的粗糙度等。图左立柱的俯视图支撑机构托臂部分是属于举升机的支撑机构。当汽车进入到举升机的范围里时，整个支撑机构就通过改变摇臂的角度或方向。

8、的最大正应力产生在离中性轴最远的边缘处，而最大剪应力则产生在中性轴上，虽然通过上面的校核说明在这两处的强度都是满足要求的，但是因为在截面处，和都具有最大值，正应力和剪应力都比较大，因此这里的主应力就比较大，有必要根据适当的强度理论进行折算应力校核，取该截面边缘处点进行计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„由于点处在复杂应力状态，立柱体材料采用的钢是塑性材料，可以采用第四强度理论，将,的数值代入，用统计平均剪应力理论对此应力状态建立的强度条件为„„„„„„„所以即„„„„„„„„„„„„„„„„„„„按第四强度理论所算得的折算应力也满足许用强度要求。主立柱的刚度计算用迭。

9、。用钢丝绳作为同步装置来保持整个举升机的同步性。托臂与立柱内的滑台相连，当滑台上下移动时就带动托臂起移动。普通式双柱汽车举升机的结构设计举升装置本次设计的举升机的举升装置是由液压系统以及电箱组成的。通过电箱的开关启动电动机来控制液压单元，液压油进出液压缸，并通过链条连接液压缸和滑台来带动整个设备的举升动作，如图所示图驱动举升装置示意图图是本次设计的普通式双柱汽车举升机的驱动装置及举升装置的示意图，从图中可以看到左右两边立柱内的两个举升装置是通过液压软管来连接的，它的个不足的地方就是左右两个液压缸在开始举升时有个时间差，这会导致因左右两边的举升速度不样而举升不平衡。因此，我们在液压举升的基础上增加了钢丝绳的同步装置，用这样的同步装置来弥补液压缸带来的缺点。。

10、锁机构的组成是在两个滑台上均有安装安全卡位条，当汽车升起后，卡位条与电磁铁连接的支撑板构成机械自锁机构，由于两个立柱上均装有电磁铁安全锁，如图所示，并且这两个安全锁所装的位置不在同直线上而是互相错开在对角线上，起到双保险的作用。图电磁铁安全锁电磁铁，保险孔板，保险孔支撑座作为保险装置的电磁铁安全锁是由好几个零件组成的。其中主要的几个零件包括由平行移轴公式，三截面对中性轴的惯性矩分别为„„„„为三截面对各自心轴的惯性矩，将三截面对中性轴的惯性矩相加，可得立柱整个截面对中性轴的惯性矩立柱静矩的计算立柱整个截面上半部分的静矩„„„„„„其中分别为三。

11、来改变托臂的整个工作范围的宽度。本次设计的支撑机构是非对称式的托臂，这样设计增加了托臂的宽度，实质就等于增加了托臂的工作范围，而且左右两侧的托臂的臂长都是有定的伸缩性的。如图所示图非对称式托臂的工作范围示意图托臂原始工作位置，托臂伸长后的工作位置其中，图中方格阴影部分就是托臂的工作范围。托臂未伸长前的工作范围按照轨迹来运动托臂伸长后的工作范围按照轨迹来运动而且，图中的轨迹和是托臂的两个极限位置，在和的范围内，托臂的长度是可以伸缩的。但是由于托臂属于支撑机构，它是要承受定的重量的，所以本次设计采用非对称式的结构就更能保证托臂的强刚度了。非对称式托臂的详细结构如下图所示Ⅱ图非对称式托臂的结构图平衡机构由于举升机在上升或下降时必须要采用强制性的平衡装置来确保汽。

12、图见图图立柱上作用力及其弯矩图和剪力图由产生的引起的弯矩图见图图立柱上作用力及其弯矩图综上所述，立柱受力的合成弯矩图和合成剪力图如图所示。合成弯矩图合成剪力图图立柱受力的合成弯矩图和合成剪力图从图中可以得出在截面处，剪力最大，弯矩最大,所以此处是危险截面。前面计算已经得到，抗弯截面模数为„„„„„„„„„„„„„„„截面上半部分静矩，„„„„以下进行强度校核校核正应力强度„„„„„„许用应力选„„„„„„„„„„，满足强度条件。校核剪应力强度„„„„„„„选，而许用应力„„„，满足强度条件。折算应力强度校核主立柱横截面。

参考资料：

[1]立体车库系统设计（第29页，发表于2022-06-24 19:36）

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[9]课程设计-自动门控制装置设计（第11页，发表于2022-06-24 19:36）

[10]景观设计专业毕业论文（第16页，发表于2022-06-24 19:36）

[11]精密电子秤（第20页，发表于2022-06-24 19:36）