双铰接剪叉式液压升降台的设计摘要通过上述的讨论，得知当液压缸与地面夹角为最小值时，也即支撑杆与地面夹角为最小值时，液压缸处于最大的工作压力状态下。根据轴距.，将支撑杆的长度选定.根。当液压缸下降至最低高度时设此时支撑杆与地面夹角，根据上述公式得。图机构各参数现在值还是个未知量，但值的大小必须在之内，初步设定。根据活塞推力与台面荷重量关系式得出.。若设的话，就得出.。通过二者比较，时，活塞的最大推力要小于时。即在值不变的条件下，与是成反比的。但考虑到活塞杆与支撑杆的铰接点又不能太靠近两支撑杆的铰接点，否则将会在两处铰接点产生很大的应力集中，以致降低疲劳强度。因此，应选比较合适。这时将代入公式得，当平台处于最低位置时，液压缸荷重最大，。下面就根据载荷量来选取合适的液压缸。图液压缸图表示个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数标注于图上，其中是作用在活塞杆上的外部载荷，是活塞与缸壁以及活塞杆与导向套之间的密封阻力。作用在活塞杆是的外部载荷包括工作载荷，导轨的摩擦力和由于速度变化而产生的惯性力。工作载荷常见的工作载荷有作用于活塞杆上轴线的重力切削力挤压力等，这些作用力的方向与活塞的运动方向相同为负，相反为正。在实际工作过程中，由于载荷量较大，活塞自身的重力可以忽略不计，切削力与挤压力共同组成的外力即为工作载荷，在图中，。由于本设计按最大载荷量定为吨来计算，所以每个液压缸。导轨摩擦载荷对于直动型安装的液压缸般都附有活塞导轨以固定其运动方向，导轨摩擦相对于总载荷可以忽略不计，因此。惯性载荷，。速度变化量起动或制动时间，。般机械，对轻度载荷低速运动部件取小值，对重载荷高速部件取大值。行走机械般取加速度初步选定速度变化量.，.，则.，以上三种载荷之和称为液压缸的外载荷，。起动加速时，稳态运动时，减速制动时。工作载荷并非每阶段都存在，如该阶段没有工作，则。但在计算和校核时，应按照最大值取。除了外载荷外，作用于活塞上的载荷还包括液压缸密封处的摩擦阻力，由于各种液压缸的密封材质和密封形式不同，密封阻力难以精确计算，般估算为式中液压缸的机械效率，般取，这里取.，初选系统压力液压缸的选择要遵循系统压力的大小，要根据载荷的大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间经济条件及元件供应情况等限制。在载荷定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不是很经济反之，压力选的太高，对泵缸阀等元件的材质密封制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。般来说，对于固定尺寸不太受限的设备，压力可选低些，行走机械重载设备压力要选的高些。按下表初步选取。表各种机械常用的系统工作压力机械类型机床农业机械小型工程机械建筑机械液压机大中型挖掘机重型机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力计算液压缸的主要结构尺寸液压缸的相关参数和结构尺寸液压缸有关的设计参数见图所示图液压缸设计参数图为液压缸活塞杆工作在受压状态，图表示活塞杆受拉状态。活塞杆受压时活塞杆受拉时式中无杆腔活塞有效工作面积有杆腔活塞有效工作面积液压缸工作腔压力液压缸回油腔压力，其值根据回路的具体情况而定，般可以按照下表估算活塞直径活塞杆直径表执行元件背压力表系统类型背压力简单系统或轻载节流调速系统回油带调速阀的系统回油路设置有背压阀的系统用补油泵的闭式回路回油路较复杂的工程机械.回油路较短，可直接回油路可忽略不计在这里我们取背压力值在本设计中，液压缸不存在受拉的状态，所以只考虑其收压。般液压缸在收压状态下工作时，其活塞面积为用运此公式须事先确定与的关系，或是活塞杆径与活塞直径的关系，令杆径比，其比值可按下表选取。按工作压力选取工作压力.按速度比要求确定.注速度比，为活塞两侧有效面积与之比。即如按工作压力应选取.，则相应的速度比，由于活塞不受拉力作用，所以活塞杆收缩时可以适当提高其速度，也是完全可以的。运用直径求法公式，可以求出.。液压缸的直径和活塞杆径的计算值要按国家标准规定的液压缸的有关标准进行圆整，如与标准液压缸参数相近，最好选用国产液压缸，免于自行设计加工。按照机械手册中工程液压缸的技术规格表可以选择圆整后的参数缸径，活塞杆,速度比，工作压力，推力.。计算活塞杆的行程当平台处于最低位置时，此时活塞杆应处于完全收缩状态,液压缸的长度为最小值，。平台的高度。再计算下平双铰接剪叉式液压升降台的设计摘要的载荷力要大的多。所以实际也很少采用。双铰接剪叉式结构避免了上述缺点。结构比较合理，平台的升降行程可以达到液压缸行程的二倍以上。因此，在工程实际中逐渐得到广泛的应用。本设计就重点对双铰接剪叉式结构形式加以分析论述。.双铰接剪叉式升降平台机构的位置参数计算由图可知图位置参数示意图上式中任意位置时升降平台的高度任意位置时铰接点到液压铰接点的距离支撑杆的长度支撑杆固定铰支点到铰接点的距离机架长度到点的距离活塞杆与水平线的夹角。以下相同。将式代入式，并整理得。设代入式得。在式中，升降平台的初始高度液压缸初始长度。双铰接剪叉式升降平台机构的运动参数计算图运动参数示意图图中，是点的绝对速度是点绝对速度是支撑杆的速度是液压缸活塞平均相对速度是升降平台升降速度。由图可知在式中，液压缸活塞平均相对运动速度升降平台升降速度支撑杆与水平线的夹角。以下相同。.双铰接剪叉式升降平台机构的动力参数计算图动力参数示意图图中，是由液压缸作用于活塞杆上的推力，是升降平台所承受的重力载荷。通过分析机构受力情况并进行计算过程省略得出升降平台上升时升降平台下降时式中，液压缸作用于活塞杆的推力升降平台所承受的重力载荷滚动摩擦系数载荷的作用线到上平板左铰支点的水平距离。由于滚动轮与导向槽之间为滚动摩擦，摩擦系数很小.,为简化计算，或忽略不计，由式简化为。.剪叉式升降平台机构设计时应注意的问题由式和可知当增大时，值随之减小当减小时，值随之增大。在确定整体结构值随之减小当减小时，值随之增大，在液压缸行程不变的情况下，升降平台升降行程会减小反之，则会使液压缸行程受力增大。因此设计时应综合考虑升降行程与液压缸受力两个因素。在满足升降行程及整体结构尺寸的前提下，选取较高的初始值。而且在整个机构中支撑杆是主要受力杆件，承受有最大的弯矩，所以应重点对其进行强度校核。液压缸可采用单作用缸也可以采用双作用缸，不过要看具体情况。般我们都采用单作用柱塞缸，因为采用这样的缸比较经济，而且总体泄漏量少，密封件寿命长。采用单作用柱塞缸时考虑到在空载荷时，上平板的自重应能克服液压缸活塞与缸体间的密封阻力。否则，会导致升降平台降不下来。.针对性比较小实例如自动生产线上，需设计种升降平台，要求升降平台最大升降行程应大于，升降平台面最低高度应小于，最大承重载荷根据实际使用要求，我们选取了单作用柱塞缸式液压缸。液压缸初始长度最大行程。升降太机构尺寸升降台面最低高度机架长度支撑杆长度按照上述尺寸，结合以上公式分别对双铰接剪叉式和水平固定剪叉式两种结构形式进行了计算。计算结果见表表和统计图其中滚动摩擦忽略不计。水平固定剪叉式结构公式如下其中，液压缸的实际行程，机架长度点到点的距离。表双铰接剪叉式结构计算结果.表中液压缸的实际行程.升降台实际行程,以下相同.表水平固定剪叉式结构计算结果从计算结果可以看出在整体结构尺寸相同液压缸行程相同的前提下，作用在液压缸活塞杆上的最大推力,水平固定剪叉式结构大于双铰接剪叉式结构升降台最大行程，双铰接剪叉式结构大于水平固定剪叉式结构。由于采用了双铰接剪叉式结构液压升降平台，在设备安装时避免了挖地坑，不仅节省了费用，还给以后了设备维护和检修带来方便。综上所述，气液动双铰接剪叉式结构液压升降平台整体尺寸较小，结构简单紧凑，节省投资可获得缸体二倍以上的升降形成非常适合于空间尺寸小升降行程大的场合，是种值得推荐使用的升降机构。图两种结构计算结果对比.双铰接剪叉式升降平台机构中两种液压缸布置方式的分析比较刚刚我们已经简单的分析并讨论了双铰接剪叉式液压