.两种布置方式主要参数计算结果见下表表两种布置方式主要参数计算结果参数液压缸布置在左侧液压缸布置在右侧杆倾角液压缸倾角起始角起始角起始活塞速度起始活塞推力参数液压缸布置在左侧液压缸布置在右侧终止角终止角活塞有效行程从统计表中的数值比较可以看出,液压缸在剪叉机构中的布置方式对其运动参数和动力参数有着较明显的差异。当起始角为最小值时,活塞推力为最大值。在台面荷重相同的情况下,液压缸布置在右侧时的推力明显小于液压缸布置在左侧时的情况,两者的比值为.,而活塞的有效行程则是液压缸布置在右侧时较长,比在左侧时增加了。如果载荷量不是很大的话即载荷量.,这时可以考虑采用左侧的布置方案,因为这样可以缩短液压缸的伸长长度。如果伸长度过大的话,不仅在材料上会有所浪费,而且在长期承受载荷的同时也会相应的增大液压缸及活塞部分的弯曲应力。图机构各项参数图运动转化过程综合以上考虑,可以初步设想采用液压缸布置在左侧的方案。而在该方案中活塞起始的速度小于液压缸布置在右侧时的速度,两者比值.。为了弥补在速度方面的不足,以及减小举升及整体的体积,可以考虑采用双级支撑杆共同举升平台以达到提升速度的目的。如图所示其转换过程如图所示,将两根支撑杆的右侧部分折合到左侧,产生四根相对比较短的支撑杆,即可达到目的。那么首先我们就要计算下这样的设计方案所采用的液压缸的各项参数,然后再根据已求得的各项参数来具体确定下此方案是否合理。下面按照本设计的基本要求,进步选择合适的布置方案。为了使升降机使用范围广泛,载荷更具有代表性,本设计首先建立了个轿车模型,它的有关参数是车自重.,宽.,高.,轴距.。在载荷方面没有超出允许的范围内,是可以采用该方案的。为了工作安全起见,要求升降机在各高度上工作时都应自锁,完工后可原速或缓速下降,在空载时也可实现快速下降,这在下面的液压系统回路分析中会探讨到。为了便于维修人员在升降台维修,不仅要在升降高度方面要加以合理化,还要留有维修人员站立维修的位置。为此,可以选择采用双升降台同步举升并采用共同底板的方式以满足要求,此布置方案需要两个液压缸,根支撑杆举升。为了增强安全可靠性,可以设其总承载量为,则平均每个台的承载量为。由于这样平均每个液压缸承受的台面载荷仅为,所以采用左侧布置液压缸是完全可以的。第三章液压传动系统的设计计算.明确设计要求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升降平台机构与其他两种机构的区别以及在实际应用中所存在的利和弊,但是在考虑各方面条件如单作用柱塞式液压缸双铰连接双支撑杆相同的升降平台等都不改变的基础之上,能否将设计进行进步的优化呢为证明这点,我们可以从该机构的布置方式考虑,将结构略改动下。从直观的角度分析考虑,如下图所示图液压缸工作示意图我们可以从图上看出,液压缸的尾部是连接在右侧支撑杆活动的区域的,液压缸的头部是连接在杆的右端偏向杆的活动铰连接。因此,我们针对实际升降台剪叉机构中液压缸常用的布置方式存在的问题,提出了另种相对布置方式,将液压缸布置在与之相对称的左侧,即与剪叉机构的固定支点在同侧,来进步分析讨论。利用瞬时速度中心法和虚位移原理,推导出这两种布置方式液压缸活塞运动速度与台面升降速度的关系式及活塞推力与台面荷重的关系式,并对两种布置方式进行了分析比较,指出了它们各自的优缺点以及适用场合。根据升降台剪叉机构的工程实例做了几何运动和动力参数的对比计算和液压缸结构参数的合理选择。问题的提出液压缸驱动的剪叉机构再各种升降台中广泛应用,因安装的空间不同,其折合后的高度也必然就不同,所以液压缸在剪叉机构内的布置要受到折合后高度的约束。根据文献的有关液压缸驱动剪叉机构的运动学及动力学分析章,得知在这种布置方式的情况下,如图图液压缸布置在左侧液压缸活塞运动速度与台面升降速度的关系式为.活塞推力与台面荷重的关系式为.式中,以上两式的推导基于工程中常用的液压缸布置方式,即液压缸下支点与剪叉机构的固定支点在同侧,如上图。这种布置方式的优点是液压缸的有效行程比较短,这在台面升程范围比较大的场合较为适用。存在的问题是在剪叉机构折合后的高度较小的情况下即角较小,所需液压缸的推力将大大增加。在液压缸最高工作压力限定的情况下,这将使得所用的液压缸的直径增大,以致在折合后的剪叉机构中难以布置或采用两个直径较小的液压缸取代个大直径的液压缸,不过这将增加对液压缸的支座,同时带来机械加工液压缸安装以及液压系统的复杂性,加大了整个装置的成本。两种布置方式的分析和比较为了解决以上提出的问题,可考虑将液压缸反向布置即采用第种设计方案,计算下该方案的有关参数再将两者作以比较。如图图液压缸布置在右侧这里仍用瞬时速度中心法来求解活塞运动速度。杆上点点的瞬时转动中心为点,点点的速度为台面升降速度点的运动速度活塞运动速度.式中,依据虚位移原理有.由图分析可得经变分后代入式,整理后得活塞推力.式.和式.的正确性可以用机械能守恒原理来证明,即将式.与式.进行比较,再各参数都相同的条件下,显然,液压缸布置再右侧时的推力较液压缸布置在左侧时小而式.与式.比较,则液压缸布置在右侧时的活塞速度较液压缸布置在左侧时高。可见,活塞推力的减小是以活塞速度的提高为代价换来的。直立固定剪叉式结构,液压缸的行程等于平台的升降行程,整体结构尺寸庞大,且球铰链加工负载,在实际种应用较少。水平固定剪叉式机构,通过分析计算可知,平台的升降行程大于液压缸的行程,在应用过程中可以实现快速控制升降的目的,但不足之处是活塞杆受到横向力的作用,影响密封件的使用寿命。而且活塞杆所承受的载荷力要比实际平台上的载荷力要大的多。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,由式简化为汽车,维修,专用,升降机,设计,全套,毕业设计,图纸第章绪论汽车升降机是店汽车维修作业中必不可少的设备,它的主要作用就是为发动机底盘变速器等养护和维修提供方便。升降机是从上世纪年代开始使用,发展至今经历了许多的变化改进,种类也比较多,般有柱式剪式,其驱动方式有链条传动,液压传动,气压传动等。本章就从升降机的产生发展以及制造工艺等方面进行简单的介绍。.升降机的发展简史汽车升降机在世界上已经有了年历史。年在美国生产的第台汽车升降机,它是种由气动控制的单柱升降机,由于当时采用的气压较低,因而缸体较大同时采用皮革进行密封,因而压缩空气驱动时的弹跳严重且又不稳定。直到年以后,即年这种单柱升降机才在美国以外的其它地方开始采用。年,家德国公司生产出第台双柱升降机,这是升降机设计上的又突破性进展,但是直到这种升降机才在德国以外的其它国家出现。现在双柱升降机在市场上以占据牢固的地位,其销量还在持续增长。它和四柱升降机相比,既有优点,也有缺点,以下将作简要说明。我们所见到的绝大多数升降机均采用固定安装方式。在举升前汽车必须驶上升降机。在移动式升降机方面也有几项成功设计,如剪式升降机菱架式升降机等。但这类升降机仍存在两个主要问题,接近汽车下部较难在车间移动升降机时难逾越地面上的障碍物。当然,可移动性是这类升降机的突出优点。现在固定安装的单柱双柱四柱升降机已在维修现场广泛采用,而移动式升降机却相对要少得多。最初设计单柱升降机外,车辆较大,其底盘也能明显辨认,因而汽车检修区远远大于举升器件。而今绝大多数汽车均为“紧凑型”或“半紧凑型”,导致汽车检修区域接近主要升降机器件而不便操作。但在南美洲却属例外,那里仍然采用较大的车辆,这可能是单柱升降机在该地区的市场上仍然受到欢迎的重要原因。单柱升降机有两大优点当其下降后,不致成维修车间的障碍物汽车可在升降机上转动。但美国却受到了责难,主要是升降机的旋转会带来撞击操作人员的危险。单柱升降机的主要缺点是第,它需要在车间的地面挖掘个相当大的坑穴后才能安装其次,它只能为使用提供车轮支撑方式第三,使用时难于接近汽车下部的些重要检修区域。举升用的油缸潜藏在地下也给维修带来两大问题第是检修这些零部件颇为困难其次是由于油缸所处的环境条件差,容易生锈,特别是地下水位较高时更是如此。双柱升降机包括液压式或机械式,均具有以下优点第,检修汽车下部具有很高的可接近性几乎达到其次,采用车轮自由型的方式支撑汽车,因而拆卸车轮时不需要其它辅助性的举升措施第三,结构紧凑,占地面小。双柱升降机的缺点是第为确保安全,安置升降机时要求非常严格,否则在举升过程中容易摇晃或颠覆第二,由于升降机常采用车轮自由型的方式支撑汽车,如需采取车轮支撑型的方式维修汽车则甚感不便,如检查悬挂系统检查转向机构间隙或进行车轮定位检验等第三,由于举升臂和立柱承受悬臂或载荷所产生的巨大应力,其承力件易于磨损,因而双柱升降机的安全工作寿命般要比四柱升降机低。四柱升降机有四根立柱两根横梁用于支撑汽车的两个台板。举升前,汽车很容易正确无误地驶上四柱升降机的台板。由于台板内侧设备有凸缘,当汽车驶上台板时也不致坠入其间的空隙中。车轮支撑型四柱升降机的优点是第,升降机装载汽车时勿需较高的技术,操作也很简便第二,承载时非常稳定第三,支撑载荷受力简单,应力较低,从而延长了设备的使用寿命第四,由于具有较高的使用价值,从经济上来看也是合算的第五,易于维修第六,在车间现场进行安装也较方便,只要地面平坦,其混凝土厚度能够固牢立柱的地脚螺栓即可。四柱升降机的缺点是和双柱升降机相比,战地面积教大,对汽车检修区域可接近性较差。解放后,特别是改革开放以来,我国的汽车维修行业有了很大的发展,为之服务的汽车维修设备行业已成为我国的新兴行业不断发展壮大。各种升降机设备如雨后春笋,不断涌现,质量不断提高,销量逐年增加。有人说,对于汽车维修企业来说,汽车升降机可