式举升机剪式举升机组合移动汽车式举升机等。本文较全面地介绍了举升机的分类，在确定了所要设计的举升机的方案之后，即针对举升机的结构及其特点要求进行了设计与说明，同时对举升机设计过程中所涉及到的工艺性问题进行补充说明。然后分析了普通式双柱汽车举升机主立柱的截面特性，并对主立柱的强刚度和托臂的强度进行了校核验算。对液压缸活塞杆强度以及受压杆的稳定性也进行了验算，以保证所设计的举升机满足使用要求。本课题所设计的是液压驱动的普通式双柱汽车举升机。它的特点是性能可靠，低能耗，操作方便无横梁，结构简单非对称托臂可伸缩，保证了安全性托脚的最低位置低，使得车辆的底盘可以比较低，对各种车辆的适应性扩大了与螺杆式的举升机相比，使用寿命较长价格低廉，拥有的市场份额较大。关键词普通式，双柱举升机，结构特点，非对称式，机械结构设计，液压驱动，截面特性举升机的方案拟定.举升机的基本情况常用汽车举升机的结构类型目前，全国生产汽车举升机的厂家较多，生产的举升机的形式也比较繁多，有双柱式举升机四柱式剪式组合移动汽车式等。仅从举升机的外型来分类的基本形式就有普通双柱式龙门双柱式四立柱式剪式移动式和单立柱式等汽车举升机按照举升机的举升装置的形式分类也有很多种，包括丝杠螺母举升式链条传动举升式液压缸举升式齿轮齿条举升式等举升机。从举升机的驱动方式分，主要有电机驱动式举升机和液压驱动式举升机。汽车举升机的主要参数普通式双柱举升机龙门式双柱举升机和四立柱式举升机这三种目前市场上主要的汽车举升机的主要技术参数统计如表.所示。表.汽车举升机的主要参数额定举升质量最大举升高度盘距地高度全程上升时间全程下降时间普通式双柱.龙门式双柱.四立柱式.汽车举升机的主要结构与要求举升机的结构形式主要有整体结构形式举升方式驱动方式平衡方式保险与保护方式托盘结构。举升装置的要求在我国的规定中讲到举升机的设备安装电器系统的绝缘耐压和保护电路的连续性都要符合的有关规定。而在欧美地区同样也有其相应的明文规定。举升机的设计中液压系统的设计也是至关重要的。在欧洲地区液压缸气缸管路及接头受调压阀设定的最大压力的限制。他们至少应承受该压力的倍采用液压驱动时或是该压力的倍采用气压驱动时并且要没有永久变形。软管气袋膜盒的尺寸在设计时应使之承受至少倍的调压阀设定的最大压力值的爆破压力。我国对举升机的性能要求也比较繁多，例如举升机应设有限制行程限位装置，如有需要则该装置应动作灵敏安全可靠。液压系统工作应平稳无振动无爬行现象。液压式举升机除液压系统能自锁外还应没有机械锁止装置。机械式举升机任意时刻都能安全自锁。举升机正常运行时的噪音不得超过。举升机工作环境温度为，全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。如下图.所示图.普通式双柱举升机的结构示意图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。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。图.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车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保险孔板保险孔支撑座和电磁铁。当电磁铁得电将保险孔支撑座吸住时，它和锁紧板之间没有接触，此时的举升机处于保险打开状态，整个滑台可以自由地上下移动。当电磁铁失电时，保险孔支撑座处于图示状态，此时的保险孔支撑座将与滑台上的锁紧板互相顶住，使滑台固定在个位置而不能上下移动，起到保险的作用。普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算双柱式汽车举升机的结构形式有多种，型举升机系是指液压驱动的双柱举升机。此类举升机构的传动系统由液压系统驱动和控制的，通过两立柱内安装的液压油缸实现上下运动，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。举升设备的主要部分有举升机构支承机构平衡机构和电磁铁安全锁机构。本次设计的举升机的主要性能参数为额定举升载荷吨在载重吨情况下，由最低位置举升到最高位置需秒当拉下操纵杆使溢流阀接通，吨轿车由最高位置降到最低位置所需时间不小于秒电动机功率.举升臂在最低位置时的举升高度为，最大举升高度为，工作行程为。.普通式双柱举升机立柱的结构分析和验算主立柱的截面特性分析与计算主立柱体是举升机主要的受力承重部件。举升机立柱在工作时受来自于保险锁机构处因承重的压力和升降滑台滚轮作用在立柱上的弯矩。因此，立柱在这两种力的作用下，有向内弯的变形趋势，底部焊口在拉压应力的作用下有开裂的倾向，故立柱底部与底座处焊有加强筋。立柱壳体用钢板整体压制成形，其内部相应位置焊有保险装置支承板，用于锁定状态时受力和承重，下部与底座焊接。其中个立柱体上还装有液压泵站和电气控制箱。主立柱作为主要的承重部件，先对其截面特征进行分析，主要是确定立柱截面形心的位置和截面的惯性矩。.确定立柱截面形心和中性轴的位置将整个截面分为三个部分，取与截面底边互相重合的轴为参考轴见图.举升机主立柱横截面示意图，分别为三个组合截面的中性轴，则三个截面的面积及其形心至轴的距离分别为图.举升机主立柱横截面示意图重心到相应边的距离.整个截面形心在对称轴上的位置则为确定惯性矩设三截面的形心分别为，其形心轴为图.，它们距轴的距离分别为由平行移轴公式，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.其中分别为三截面各自的静矩，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，假定自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