車輛機(jī)械-設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)臺(tái)架式車身校正設(shè)備設(shè)計(jì)院系名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 汽車服務(wù)工程11-2班 學(xué)生姓名： 張本帥 指導(dǎo)教師： 戴耀輝 職 稱： 副教授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of Pedestal Correct Equipment for BodyCandidate：Zhang BenshuaiSpecialty：Automobile Service EngineeringClass：11-2Supervisor：Associate Prof. Dai YaohuiHeilongjiang Institute of Technology黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要車身校正是通過(guò)一定的外力將因事故損壞或疲勞損壞的部位修復(fù)到車輛出場(chǎng)時(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的過(guò)程。汽車在人們的日常生活中起著不可或缺的作用，當(dāng)然有使用就會(huì)有損壞，而且損壞的情況也越來(lái)越嚴(yán)重，從而一些專門的修復(fù)工具也隨之產(chǎn)生平臺(tái)式汽車車身校正設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)普遍采用的車身校正設(shè)備主要有框架式和平臺(tái)式，其中平臺(tái)式較多。這種設(shè)備較為先進(jìn)，國(guó)內(nèi)外制造的設(shè)備一般都采用這種形式，是國(guó)際間比較流行的一種車身校正設(shè)備。平臺(tái)式車身校正設(shè)備主要包括有舉升支架，工作臺(tái)，加力塔及其連接機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的目的旨在對(duì)平臺(tái)式汽車大梁校正儀的二維設(shè)計(jì)及三維虛擬設(shè)計(jì)進(jìn)行探索和實(shí)踐，為校正儀的設(shè)計(jì)提供參考。本設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有臺(tái)架式車身校正設(shè)備的調(diào)查研究，結(jié)合設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)與要求，設(shè)計(jì)了一臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的臺(tái)架式車身校正設(shè)備。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括環(huán)形臺(tái)架、上車設(shè)備、加力塔、氣動(dòng)液壓泵、液壓缸、夾具和鏈條。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先需要確定各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)和尺寸，在各部分結(jié)構(gòu)可行的基礎(chǔ)上再對(duì)其進(jìn)行細(xì)化研究，最后再將各個(gè)部分進(jìn)行配合，以達(dá)到整體完整配合的目的；最后繪制出裝配圖和零件圖，并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行了選材、計(jì)算與校核。最終完成整個(gè)設(shè)備的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：汽車碰撞；車身；臺(tái)架；設(shè)備；修理I ABSTRACTBody through certain correction is a force for accident damaged or fatigue damage repair to vehicles out of the technical standards “state” process.Car in Peoples Daily life plays an indispensable role, of course, have use will have damaged, and the damage situation of also more and more serious, which some special repair tools generates - using automotive calibration equipment.At present, the domestic car calibration equipment widely used are mainly frame type, including using more peaceful desktop.This equipment, advanced manufacturing equipment both at home and abroad are usually use this form, is international popular a kind of body calibration equipment.Using body calibration equipment mainly include lifting stents, workbench, strength tower and its connection institutions.Careful investigation and research of the gantry body correcting equipment which is employed in todays market, together with the combination of designs technical parameters with the requirements reasonably enabled us to have designed a gantry body correcting system which is structurally simple and convenient to use. The main contents of the design include circular platform, car equipment, strength tower, air-driven hydraulic pump, hydraulic cylinder, fixture and chain. In the design process, firstly, each parts structure and size should be determined. Secondly, on the basis of the structural feasibility, further detailed research is to be conducted. Then each part needs matching up to reach the goal of integral combination of the whole part. Finally, assembly drawing and parts drawing require to be finished, and the selection, calculation and check of the key parts also demand to be conducted. Finally finishing the total design.Keywords: car crash; body; bench; equipment; repair撤消修改目 錄摘要 Abstract 第1章 緒論11.1 研究背景11.2 課題目的和意義21.3 課題研究現(xiàn)狀及21.4 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及技術(shù)路線31.4.1 主要內(nèi)容31.4.2 技術(shù)路線5第2章 臺(tái)架式車身校正設(shè)備車設(shè)備的設(shè)計(jì)6 2.1簡(jiǎn)述平臺(tái)式汽車大梁校正儀工作原理62.1.1 臺(tái)架整體設(shè)計(jì)6 2.1.2 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)6 2.1.3 主要尺寸的確定6 2.1.4 材料的選取62.1.5 臺(tái)架布置6 2.2 臺(tái)架支撐裝置設(shè)計(jì)72.2.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)7 2.2.2 分布位置的確定8 2.2.3 強(qiáng)度的校核92.2.4 臺(tái)架結(jié)構(gòu)圖102.3 上車設(shè)備設(shè)計(jì)102.3.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)10 2.3.2 材料的選取102.3.3 合頁(yè)型號(hào)的選擇102.4 本章小結(jié)11第3章 氣動(dòng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)123.1 液壓缸類型及基本參數(shù)的確定123.2 液壓缸主要部件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求的選擇123.2.1 缸體12 3.2.2 活塞123.2.3 活塞桿133.2.4 液壓缸的油口及液壓油的選用143.3 液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算143.3.1 主要幾何尺寸的計(jì)算143.3.2 性能參數(shù)的計(jì)算163.3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算193.3.4 其他輔助元件的選配203.4 液壓泵基本參數(shù)的確定20 3.5 液壓泵主要部件結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求的選擇203.5.1 液壓泵蓋203.5.2 液壓泵筒203.5.3 活塞213.6 氣動(dòng)控制元件的選擇223.6.1 壓力控制閥的選擇213.6.2 流量控制閥的選擇223.6.3 方向控制閥的選擇223.7 本章小結(jié)23第4章 加力塔的設(shè)計(jì)244.1 加力塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)244.2 塔身設(shè)計(jì)244.2.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)244.2.2 材料的選取244.2.3 尺寸的確定與校核244.2.4 鏈條固定裝置的設(shè)計(jì)254.2.5 鏈條轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)274.3 塔座設(shè)計(jì)304.4 塔身與塔座的連接形式304.5 本章小結(jié)30第5章 夾具及拉鏈的設(shè)計(jì)325.1 夾具設(shè)計(jì)325.1.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)325.1.2 材料的選取325.2 鈑金夾具設(shè)計(jì)335.2.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)335.2.2 材料的選取335.3 鏈條選取345.3.1 設(shè)計(jì)要求345.3.2 型號(hào)的選取345.3.3 強(qiáng)度的校核345.4 本章小結(jié)35結(jié)論35參考文獻(xiàn)36致謝36附錄 A 中小型車輛車體參數(shù)39第1章 緒 論 車身校正就是將一個(gè)因?yàn)槭鹿蕮p壞或疲勞破壞的轎車、貨車、或客車的車身恢復(fù)到符合制造廠制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程一般都是在校正設(shè)備上進(jìn)行的。將車輛固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫┘右欢ǖ耐屏蚶?，?duì)車身進(jìn)行校正。本設(shè)計(jì)就是在研究目前已經(jīng)投入使用的車身校正設(shè)備的基礎(chǔ)上，再結(jié)合自己學(xué)習(xí)并掌握的專業(yè)知識(shí)，通過(guò)詳細(xì)思考推敲，采納并應(yīng)用指導(dǎo)老師的建議和意見(jiàn)，設(shè)計(jì)并繪制出的一套完整的臺(tái)架式車身校正設(shè)備及其附屬設(shè)備。1.1 課題研究背景在20世紀(jì)90年代以前，由于我國(guó)的道路條件比較差、汽車的制造技術(shù)十分落后等原因，對(duì)于損壞汽車的車身修理主要是用一些簡(jiǎn)單鈑金工具對(duì)車身進(jìn)行貼補(bǔ)或者挖補(bǔ)。在90年代以后，汽車的制造技術(shù)在我國(guó)逐步得到發(fā)展。但由于交通狀況的改善和我國(guó)私有汽車保有量的增加，交通事故發(fā)生的頻繁逐年上升，汽車的維修就逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍?duì)事故車輛的維修。與此同時(shí)，汽車車身的技術(shù)發(fā)展也對(duì)車身校正設(shè)備的發(fā)展起到了一定程度的影響。目前，車身校正設(shè)備按設(shè)備固定方式不同，可以分為插樁式、地框式、地錨式、臺(tái)架式等。插樁式是將車輛進(jìn)行固定，再通過(guò)夾具將拉拔用的鏈條和受損車輛連在一起，鏈條的另一端則與一個(gè)事先插入地下的木樁連接。這種對(duì)車身修理的方式，只能調(diào)整車身整體在水平方向的移動(dòng)，對(duì)于垂直方向或其他方向上的車身變形，就難以選擇固定點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)可靠的固定，其應(yīng)用范圍因此受到諸多因素的制約。地框式校正設(shè)備是將一組特殊設(shè)計(jì)的鋼槽，嵌入在平整的地面上作為支撐點(diǎn)，利用液壓千斤頂作為動(dòng)力對(duì)車身?yè)p壞部位進(jìn)行拉拔或推壓，以此來(lái)校正車身。地錨式校正設(shè)備與地框式相似，主要區(qū)別在于地錨式以埋入地面的一組鋼環(huán)作為固定點(diǎn)來(lái)代替地框，因此這種校正設(shè)備的錨點(diǎn)是有限的。對(duì)車身進(jìn)行多點(diǎn)、多方位拉拔時(shí)，液壓缸與鐵鏈的掛接方式要受到一定的限制。臺(tái)架式校正設(shè)備按其結(jié)構(gòu)的不同，可分為普通式、加力塔式及軌道式三種形式。普通臺(tái)架式校正設(shè)備，利用液壓千斤頂和鐵鏈，可將門柱與門板拉拔復(fù)位。加力塔臺(tái)架式校正設(shè)備，其前部設(shè)有三個(gè)可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的加力塔，使用時(shí)有銷釘加以鎖止，加力塔內(nèi)帶有液壓缸可以產(chǎn)生拉拔力。平臺(tái)上設(shè)置有四個(gè)夾具，用來(lái)固定車身，防止車身移動(dòng)，工作臺(tái)下裝有升降機(jī)，在汽車上、下工作臺(tái)和拉拔作業(yè)中，可以按需要垂直升降。軌道式臺(tái)架校正設(shè)備，與加力塔式很相似，只是在臺(tái)架的周邊設(shè)有軌道，加力塔與這些軌道裝配在一起的，在使用時(shí)加力塔可以調(diào)到任意位置和高度上進(jìn)行校正。1.2 設(shè)計(jì)目的和意義汽車維修技術(shù)就如同人類醫(yī)學(xué)的發(fā)展，從簡(jiǎn)單的修補(bǔ)到零部件的更換、車身的校正，這就好比從流行感冒的治療到器官移植技術(shù)的攻克，正如現(xiàn)代醫(yī)學(xué)離不開(kāi)高精尖的儀器，汽車維修業(yè)也離不開(kāi)同樣高精尖的設(shè)備2。車身校正設(shè)備的類型很多，而目前最高效的當(dāng)屬臺(tái)架式車身校正設(shè)備。選擇使用臺(tái)架式車身校正設(shè)備的原因有三個(gè)：（1）使事故車的車身修理更加精確，使車身的形狀和性能更接近損壞前的狀態(tài)；（2）使車身修理更有效率，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少了受損車輛的修理時(shí)間，從而也減少了車主的損失；（3）減輕工人的生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，使鈑金工人在事故車車的修復(fù)工作中方便操作，裝卡定位方便，對(duì)事故車進(jìn)行全方位細(xì)致的修復(fù)3。現(xiàn)擬通過(guò)本人對(duì)臺(tái)架式車身校正設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、工作原理等的研究，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。臺(tái)架式車身校正設(shè)備可以對(duì)發(fā)生碰撞損壞的車身和車架進(jìn)行拉拔校正，以恢復(fù)其原有的形狀。我希望通過(guò)本次對(duì)臺(tái)架式車身校正設(shè)備的設(shè)計(jì)，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)有更深的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。1.3 課題研究現(xiàn)狀及分析隨著汽車保有量的增加，由于天氣狀況、路面條件、駕駛熟練程度等一系列原因而引起的交通事故是不可避免的。汽車在發(fā)生碰撞事故后需要運(yùn)用到一定的技術(shù)手段才能將受損車輛恢復(fù)到原有的形狀，然而傳統(tǒng)的維修技術(shù)遠(yuǎn)不能滿足待修車輛的要求，這就造成了維修設(shè)備的出現(xiàn)。許多維修設(shè)備生產(chǎn)廠家投入了大量的人力、物力、財(cái)力來(lái)開(kāi)發(fā)和研制車身校正設(shè)備，取得了許多成果，并投入生產(chǎn)、使用4。車身結(jié)構(gòu)的發(fā)展也對(duì)車身校正設(shè)備的發(fā)展起到了決定性的作用。車身結(jié)構(gòu)主要是傳統(tǒng)式和整體式，又可稱為非承載式和承載式5。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的汽車車架是一個(gè)獨(dú)立部分，通過(guò)螺栓與車身連接在一起。但是在整體式車身結(jié)構(gòu)中，車架結(jié)構(gòu)件是焊接在車身上，然而目前的轎車越來(lái)越多的采用的是整體式車身結(jié)構(gòu)。因此，在設(shè)計(jì)校正設(shè)備時(shí)要充分考慮到對(duì)某一位置的拉拔校正是否會(huì)改變其他位置的參數(shù)，防止一邊校正好卻發(fā)現(xiàn)另一處發(fā)生變形，造成反復(fù)校正，對(duì)人力及物力造成不必要的浪費(fèi)。目前，國(guó)內(nèi)外車身校正設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)主要集中在以下幾點(diǎn)：（1）車身校正設(shè)備從內(nèi)部頂壓方式變?yōu)閺耐獠繝坷绞?；?）車身校正設(shè)備從專業(yè)型發(fā)展為通用型；（3）車身校正設(shè)備的自動(dòng)化程度不斷提高6。從調(diào)查中可知，本地區(qū)多家汽車修理廠所使用的車身校正設(shè)備主要包括臺(tái)架式、地框式、地錨式等幾種，所有這些設(shè)備都擁有幾方面相同的功能：（1）能進(jìn)行精確、徹底的車身車架結(jié)構(gòu)校正；（2）具有安全、高效的結(jié)構(gòu)固定器和夾具；（3）能在需要的方向上施加得以控制的拉拔力；（4）能進(jìn)行多點(diǎn)和全方位的拉拔校正。而本設(shè)計(jì)中的臺(tái)架式車身校正設(shè)備配置有兩個(gè)可以沿環(huán)形工作臺(tái)軌道旋轉(zhuǎn)加力塔，可實(shí)現(xiàn)車輛的多點(diǎn)、多方位維修。具體的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）臺(tái)架表面的平面度較高，臺(tái)面較為寬廣；（2）液壓牽引加力塔，可沿著工作臺(tái)軌道360作業(yè)，移動(dòng)靈活，固定牢靠，并且可以從臺(tái)架上拆卸下來(lái)；（3）加力塔長(zhǎng)度采取不可調(diào)整的形式，增加了加力塔體本身的強(qiáng)度，拉力強(qiáng)勁，可以配合鏈條直接修理車體塌陷部位；（4）可調(diào)式通用鉗，它不僅可以沿臺(tái)架縱向移動(dòng)，本身還可以橫向移動(dòng)，同時(shí)為了配合不同車的不同高度夾鉗自身的高度也可以調(diào)整，其夾緊力大，可以牢固的對(duì)車體進(jìn)行定位夾緊；（5）配備折疊式上車設(shè)備，與臺(tái)架分體，車輛上到臺(tái)架上之后可以移走，不干涉加力塔工作，輕便靈活，節(jié)省空間；（6）配備總重量不大，可以隨著維修企業(yè)的調(diào)整需要進(jìn)行移動(dòng)。鑒于臺(tái)架式車身校正設(shè)備有這些優(yōu)點(diǎn)，故決定在本設(shè)計(jì)中決定采用臺(tái)架式的車身校正設(shè)備的設(shè)計(jì)。1.4 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及技術(shù)路線1.4.1 主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)車身校正設(shè)備的臺(tái)架為環(huán)形軌道式，能夠?qū)崿F(xiàn)中小型汽車車身360全方位拉拔校正，實(shí)現(xiàn)校正無(wú)死點(diǎn)。臺(tái)架長(zhǎng)5m、寬2m左右，拉拔裝置為氣動(dòng)液壓式，至少能提供5000kg的拉拔力，各種夾具、卡具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，實(shí)用高效。臺(tái)架式車身校正設(shè)備設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：（1）研究臺(tái)架式車身校正設(shè)備的組成、結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)臺(tái)架式車身校正設(shè)備主要由兩大部分組成：工作臺(tái)、加力塔。工作臺(tái)的設(shè)計(jì)中還包括了臺(tái)架的支撐裝置的設(shè)計(jì)、臺(tái)架周圍溝槽軌道的設(shè)計(jì)和夾具的設(shè)計(jì)。由于臺(tái)架有一定的高度，還為臺(tái)架配備了上車設(shè)備。加力塔的設(shè)計(jì)中就包括了塔身的設(shè)計(jì)、塔座的設(shè)計(jì)及其液壓裝置的選擇和設(shè)計(jì)。（2）支撐裝置（包括軌道式臺(tái)架和夾具等）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)臺(tái)架的支撐裝置主要用于支撐工作臺(tái)架并且承受一定的沖擊載荷，方便工作臺(tái)上的操作。本次采用較為簡(jiǎn)單的不可升降的固定支撐方式。支撐方式采取四點(diǎn)固定式，即兩根橫梁分布在靠近臺(tái)架兩端，以保證臺(tái)架工作時(shí)穩(wěn)定性好。利用橫梁與臺(tái)架內(nèi)壁連接，兩根橫梁下部各用螺栓連接兩根立柱，兩根立柱之間用一根橫梁連接，立柱底部焊接在一根長(zhǎng)地梁上，并在立柱兩端焊接加強(qiáng)肋板，以提高支撐的穩(wěn)定性。夾具主要起固定車輛的作用，本設(shè)計(jì)為待修復(fù)車輛配備有四個(gè)夾具，夾具之間相互獨(dú)立。夾具由支撐裝置和壓緊裝置兩部分組成。為了讓夾具能固定在臺(tái)架上，為夾具配備了一個(gè)底座，底座通過(guò)定位塊和螺栓固定在臺(tái)架上。夾具可沿著底座內(nèi)的溝槽滑動(dòng)。夾具直接夾在汽車底部的擠壓焊件上，通過(guò)這樣的連接關(guān)系就能對(duì)受損汽車進(jìn)行固定，從而進(jìn)行對(duì)其的校正。（3）拉拔校正裝置（牽引塔、鎖鏈等）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮到制造工藝的限制，塔身與塔座無(wú)法制造為一體，必須做成分離的形式。塔身是一根鋼筒，它是直接安裝在到塔座上的。由于塔身與塔座在工作時(shí)不可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此采用焊接的方式進(jìn)行固定。鏈條不僅用于連接加力塔與校正車輛，也是直接施加拉拔的設(shè)備，因此也是比較重要的。由于本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是加力塔可移動(dòng)，圍繞臺(tái)架360旋轉(zhuǎn)，因此可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)拉拔，且鏈條在拉拔時(shí)為水平工作，不會(huì)產(chǎn)生分力，這樣便在很大程度上減輕了鏈條的工作強(qiáng)度。（4）氣動(dòng)液壓裝置的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)加力塔的頂伸能力來(lái)設(shè)計(jì)氣動(dòng)液壓裝置。根據(jù)任務(wù)書(shū)要求拉拔裝置為氣動(dòng)液壓式，至少能提供5000kg的拉拔力。再根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)四確定液壓缸筒的內(nèi)徑，在對(duì)其他參數(shù)進(jìn)行計(jì)算并確定液壓泵各項(xiàng)參數(shù)。（5）對(duì)臺(tái)架式車身校正設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化本設(shè)計(jì)中涉及到各種部件的配合和安裝，需要有較高的配合度。該設(shè)備具有較大的尺寸，在設(shè)計(jì)中需要考慮部件的加工和運(yùn)輸可行性等要求，綜合多方面因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，再對(duì)配合件進(jìn)行一定的優(yōu)化，保證整個(gè)設(shè)備能夠安全、可靠地工作。1.4.2 技術(shù)路線本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)技術(shù)路線如下圖1.1所示。環(huán)形工作臺(tái)的設(shè)計(jì)液壓缸的設(shè)計(jì)塔座的設(shè)計(jì)塔身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)了解設(shè)備的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理收集、整理并分析資料加力塔的設(shè)計(jì)夾具的設(shè)計(jì) 氣動(dòng)液壓泵的設(shè)計(jì)支撐裝置的設(shè)計(jì)臺(tái)架的設(shè)計(jì)氣動(dòng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 總體結(jié)構(gòu)布置及尺寸確定總體計(jì)算、校核、繪圖、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)連接固定裝置的設(shè)計(jì)鈑金夾具的設(shè)計(jì)支撐夾緊裝置的設(shè)計(jì)校核并選材圖1.1 技術(shù)路線圖第2章 臺(tái)架及上車設(shè)備的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的主要用于中、小型車輛的維修，因此，設(shè)計(jì)尺寸主要依據(jù)各類型乘用車的尺寸。設(shè)計(jì)前，需要大量查閱各種車型尺寸及整車重量，以此來(lái)確定臺(tái)架及其他部件的尺寸、選材、形狀及加工工藝。2.1平臺(tái)式汽車大梁校正儀工作原理 平臺(tái)式汽車大梁校正儀是基于承載平臺(tái)的基礎(chǔ)上附加液壓舉升機(jī)構(gòu)、定位夾具和拉塔等裝配成的。修理前先將平臺(tái)的前支架懸起來(lái)，用液壓舉升機(jī)構(gòu)將平臺(tái)的一端高度緩慢降低，是平臺(tái)車有頂頂角度的斜坡，這樣汽車可被牽引機(jī)構(gòu)通過(guò)斜坡拉到平臺(tái)上，然后舉升機(jī)構(gòu)在將平臺(tái)恢復(fù)水平狀態(tài)，之后再通過(guò)可調(diào)位置的夾具夾緊不同的汽車裙邊后定位汽車。在進(jìn)行拉塔牽引校正之前必須事先檢查汽車定位情況，夾具必須加緊牢固，保證汽車在受力拉伸校正時(shí)整個(gè)事故車體和未被拉伸的部分不會(huì)發(fā)生移動(dòng)或變形。然后驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)通過(guò)推動(dòng)可上升的塔柱進(jìn)行拉伸校正，此時(shí)因?yàn)榇罅菏軗p的部位不同，所以需要調(diào)整拉塔在平臺(tái)上的位置。拉塔是通過(guò)拉塔固定叉和拉塔內(nèi)側(cè)夾緊塊固定在平臺(tái)上的，拉塔通過(guò)四個(gè)滾輪掛在平臺(tái)外邊緣的半圓導(dǎo)軌上，因此可以實(shí)現(xiàn)360范圍工作。拉塔定位后把拉鏈一端的鉤子鉤在受損部位，通過(guò)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)推動(dòng)可上升的塔柱升高進(jìn)而拉動(dòng)鏈子進(jìn)行拉伸校正汽車大梁2.2 臺(tái)架整體設(shè)計(jì)2.1.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于該臺(tái)架需要停放車輛，并且需要 一個(gè)可以讓加力塔360旋轉(zhuǎn)的軌道，出于設(shè)計(jì)要求和操作方便的考慮，臺(tái)架結(jié)構(gòu)如下圖2.1所示。圖2.1 臺(tái)架示意圖2.1.2 主要尺寸的確定由于本設(shè)計(jì)臺(tái)架主要適用于小型車輛的車身校正，根據(jù)目前市場(chǎng)上的小型車尺寸如下圖及附表A詳細(xì)數(shù)據(jù)：成產(chǎn)廠商品牌型號(hào)車長(zhǎng)車寬軸距松花江哈飛HFJ63503497mm1397mm1960mm柳州五菱五菱6450B3995mm1620mm1915mm本田汽車本田奧德賽4686mm1905mm3302mm豐田汽車豐田卡羅拉4540mm1760mm2600mm東風(fēng)汽車東風(fēng)東風(fēng)悅達(dá)起K54845mm1835mm2795mm一汽轎車一汽奔騰B704705mm1782mm2675mm上海通用通用五菱五菱榮光Polo GTI4035mm1620mm2700mm上海大眾PoloPolo GTI 1.4T3970mm1680mm2470mm奇瑞汽車QQ0.8L3550mm1580mm2400mm該臺(tái)架主要尺寸如下所示：a=5200mm，b=2200mm，c=1000mm，d=500mm，e=10mm。2.1.3 材料的選取 臺(tái)架是整個(gè)車身校正設(shè)備的基礎(chǔ)部件，除了需要承受車輛本身的重量，還需要承受加力塔的重量，所以要求有較高的強(qiáng)度和硬度，并且臺(tái)架尺寸較大，需要有焊接的地方，故選擇Q235號(hào)鋼作為臺(tái)架的材料，以保證整個(gè)設(shè)備的安全性。2.1.4 臺(tái)架布置1.結(jié)構(gòu)布置由于臺(tái)架尺寸較大，為了減輕臺(tái)架本身的重量和方便臺(tái)架的制造加工，臺(tái)架由上下兩個(gè)平面組成，兩個(gè)平面的結(jié)構(gòu)尺寸如上圖2.1所示。臺(tái)架上下表面由中間的接部分采用焊接技術(shù)進(jìn)行連接。2.尺寸確定由于臺(tái)架的上表面只承受汽車的重量，不沖擊載荷，故將上面厚度定為20mm。而臺(tái)架的下表面要與加力塔連接，不僅要承受加力塔的重量，還需要承受一定的沖擊載荷，故將臺(tái)架的下表面的厚度定為30mm。具體尺寸如下：2.2 臺(tái)架支撐裝置設(shè)計(jì)臺(tái)架具有一定的高度，需要設(shè)計(jì)一個(gè)支持裝置對(duì)臺(tái)架進(jìn)行支撐。支撐的形式有很多種，由于本設(shè)計(jì)采用了不可升降式的臺(tái)架，臺(tái)架支撐形式就相對(duì)簡(jiǎn)單，故將支撐裝置設(shè)計(jì)為固定式。2.2.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)支撐裝置主要用于對(duì)臺(tái)架的支撐，將一根截面為矩形的橫梁與臺(tái)架內(nèi)壁焊接在一起，上表面與臺(tái)架上表面齊平。橫梁下部焊接兩根立柱，兩根立柱底部焊接在一根較長(zhǎng)的地梁上。為了保證支撐裝置的支撐強(qiáng)度，在兩根立柱之間焊接一根圓柱形橫梁。再在每根立柱的一端焊接一塊加強(qiáng)肋板，以提高支撐的穩(wěn)定性。如圖2.3所示。圖2.3 臺(tái)架支撐形式2.2.2 分布位置的確定由于臺(tái)架長(zhǎng)度較長(zhǎng)，為5200mm，為了保證臺(tái)架的穩(wěn)定性，使其受力均勻，采取四點(diǎn)固定的方式，即采用兩個(gè)支撐裝置分別置于臺(tái)架兩端兩根，以保證臺(tái)架在工作時(shí)有較好穩(wěn)定性。其分布位置如圖2.4所示。圖2.4 支撐位置及分布2.2.3 強(qiáng)度的校核梁的校核可簡(jiǎn)化為如圖2.5所示受力圖來(lái)進(jìn)行校核。圖2.5 臺(tái)架支撐裝置受力圖 （2.1） （2.2） =3.125kn （2.3） = （2.4） =34.7 34.7式中： 橫截面上的彎矩； 所求正應(yīng)力點(diǎn)處到中性軸的距離； 截面對(duì)中性軸的慣性矩； 彎曲截面系數(shù)，截面為矩形時(shí)，。通過(guò)計(jì)算梁的強(qiáng)度滿足實(shí)際使用要求。2.2.4 臺(tái)架結(jié)構(gòu)圖如圖2.6所示，臺(tái)架由四根立柱，通過(guò)橫梁實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)面得支撐。臺(tái)架上表面靠近邊緣處均勻分布有直徑為20mm的圓孔，以方面加力塔在上表面的定位。圖2.6 臺(tái)架支撐示意圖2.3 上車設(shè)備設(shè)計(jì)2.3.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上車設(shè)備用于使車輛上到臺(tái)架上，故上車設(shè)備的高度應(yīng)與臺(tái)架高度一致，則整個(gè)上車設(shè)備高為500mm。為了方便操作，將整個(gè)設(shè)備分為兩節(jié)，中間用兩個(gè)合頁(yè)連接。上車設(shè)備與地面夾角為30，這樣從中間折疊以后剛好可以成為一矩形，這樣可以方便存放。由于臺(tái)架的一側(cè)寬度為500mm，則上車設(shè)備的高度也應(yīng)為500mm。為了使上車設(shè)備在使用時(shí)能與臺(tái)架緊密的結(jié)合在一起，則上車設(shè)備在貼近臺(tái)架處應(yīng)有與臺(tái)架外環(huán)一致的弧度，故其形狀及尺寸如圖2.7所示。2.3.2 材料的選取為了與臺(tái)架材料保持一致，選用20mm厚的Q235號(hào)鋼板，因?yàn)槌惺茌d荷較小，且時(shí)間短暫，鋼板足夠厚，所有不需校核。2.3.3 合頁(yè)型號(hào)的選擇 由于該合頁(yè)用于將上車設(shè)備兩節(jié)折疊，故只需選擇普通型合頁(yè)，由于上車設(shè)備寬度為500mm，根據(jù)實(shí)際需要，選擇規(guī)格為125的普通型合頁(yè)，其葉片長(zhǎng)度為127mm，寬度為82mm，厚度為1.6mm，使用螺釘數(shù)量為8。圖2.7 上車設(shè)備結(jié)構(gòu)圖2.4 本章小結(jié)臺(tái)架是整個(gè)車身校正設(shè)備的基礎(chǔ)裝置，是汽車進(jìn)行修復(fù)的平臺(tái)，除了要求它具有很高的強(qiáng)度，保證整個(gè)設(shè)備對(duì)受損汽車修復(fù)的完成，還要求它滿足操作方便、使用安全等的要求。本設(shè)計(jì)采用的是目前應(yīng)用較為廣泛的臺(tái)架式車身校正設(shè)備，故需要強(qiáng)度較高的環(huán)形軌道式臺(tái)架，臺(tái)架尺寸按照現(xiàn)有中、小型乘用車的尺寸設(shè)計(jì)，盡量滿足所有型號(hào)的乘用車的維修。為了方便維修人員的操作，臺(tái)架具有一個(gè)的高度，所以該設(shè)備必須配備一套適合的上車設(shè)備，上車設(shè)備采用可折疊式，方便其使用和存放。第3章 氣動(dòng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)氣動(dòng)液壓系統(tǒng)主要是利用壓縮大氣帶動(dòng)活塞來(lái)回運(yùn)動(dòng)，再利用活塞的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生高壓油，再通過(guò)油管使高壓油進(jìn)入液壓缸內(nèi)，推動(dòng)液壓缸內(nèi)的活塞向上運(yùn)動(dòng)，使固定在加力塔頂端的鏈條產(chǎn)生向上的拉拔力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車身的拉拔及修復(fù)。該氣動(dòng)液壓系統(tǒng)主要包括氣動(dòng)液壓泵和液壓缸兩個(gè)部分。由于該液壓系統(tǒng)只需要完成向上的單向運(yùn)動(dòng)，故結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。3.1 液壓缸類型及基本參數(shù)的確定該項(xiàng)設(shè)計(jì)主要針對(duì)加力塔的頂伸能力設(shè)計(jì)液壓缸，只需要單向運(yùn)動(dòng)，故選擇活塞式液壓缸。液壓缸速度范圍初定：快進(jìn)時(shí)速度4，快退6工作時(shí)為無(wú)級(jí)變速，速度小于2。3.2 液壓缸主要部件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求的選擇3.2.1 缸體1.材料的選取缸體強(qiáng)度要求較高，選用45號(hào)鋼，并熱處理將硬度調(diào)質(zhì)到245HB。2.技術(shù)要求（1）缸體內(nèi)徑按H9進(jìn)行配合。活塞采用橡膠密封圈進(jìn)行密封時(shí)，表面粗糙度Ra為0.2m；（2）缸筒內(nèi)表面鍍鉻，厚度為0.04，鍍后進(jìn)行研磨或拋光，缸筒外露表面涂耐油油漆9；（3）缸體與缸底采用焊接聯(lián)接形式，焊縫為30；（4）缸筒內(nèi)徑端部倒角為45度。3.2.2 活塞1.材料的選取根據(jù)目前市場(chǎng)上常用的活塞材料，選用連鑄灰鑄鐵LZHT300作為活塞的材料。2.技術(shù)要求（1）活塞外徑D的圓柱度公差值根據(jù)9級(jí)精度進(jìn)行選擇；（2）活塞外徑D對(duì)內(nèi)孔d1的徑向跳動(dòng)公差值根據(jù)7級(jí)精度進(jìn)行選擇；（3）端面T對(duì)內(nèi)孔d1軸線的垂直度公差值根據(jù)7級(jí)精度進(jìn)行選擇?；钊c活塞桿之間的聯(lián)接方式主要有三種：整體結(jié)構(gòu)式、螺紋聯(lián)接式和半環(huán)聯(lián)接式。本設(shè)計(jì)采用最常用的螺紋聯(lián)接式。4.活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu)活塞與缸體的密封方式主要有三種：間隙密封、活塞環(huán)密封、密封圈密封。密封圈又分為幾種形狀的密封圈。本設(shè)計(jì)選擇O型密封圈進(jìn)行密封，其密封性能好，摩擦系數(shù)小，安裝空間小。3.2.3 活塞桿1.結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)活塞桿的桿體結(jié)構(gòu)有兩種：實(shí)心桿和空心桿，本設(shè)計(jì)選擇實(shí)心桿結(jié)構(gòu)。2.材料的選取實(shí)心活塞桿材料選用45鋼。3.技術(shù)要求（1）活塞桿的熱處理：粗加工后將硬度調(diào)質(zhì)到245HB；（2）活塞桿d的圓柱度公差值根據(jù)8級(jí)精度進(jìn)行選擇；（3）活塞桿d對(duì)內(nèi)孔d1的徑向跳動(dòng)公差值應(yīng)該定為0.01mm；（4）活塞桿d對(duì)內(nèi)孔d1的圓度公差值根據(jù)9級(jí)精度進(jìn)行選擇；（5）端面T的垂直度公差值根據(jù)7級(jí)精度進(jìn)行選擇；（6）活塞桿工作表面的粗糙度Ra定為0.63m，進(jìn)行鍍鉻處理，厚度選擇為0.05mm，鍍之后進(jìn)行拋光處理。4.活塞桿的導(dǎo)向（1）導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)根據(jù)機(jī)械手冊(cè)四選取普通導(dǎo)向套，結(jié)構(gòu)如下圖3.1所示。圖3.1 導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)圖（2）導(dǎo)向套材料根據(jù)導(dǎo)向套的常用材料選取鑄造青銅。 （3）導(dǎo)向套的技術(shù)要求導(dǎo)向套內(nèi)徑與活塞桿的配合定為H9/f9，其表面粗糙度為Ra1.25m。3.2.4 液壓缸的油口及液壓油的選用1.液壓缸的油口選擇在底缸體底部。在底部安裝螺栓接頭和橡膠軟管。其形式如圖3.2所示。圖3.2 液壓缸油口結(jié)構(gòu)圖在本設(shè)計(jì)中采用了快速接頭，它可以使我們盡可能快捷方便地進(jìn)行作業(yè)。并可以達(dá)到多角度工作。要保證軟管和快速接頭周圍有足夠的空隙使得工作時(shí)不會(huì)有外部壓力施加到它們身上。當(dāng)使用氧氣切割槍時(shí)，要避免烘烤液壓設(shè)備，因?yàn)檐浌芤约耙簤焊?、擴(kuò)張器和楔形塊里的密封在受熱后將會(huì)被破壞10。2.液壓油選用22號(hào)機(jī)油。3.3 液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算3.3.1 主要幾何尺寸的計(jì)算1.初選工作壓力和回油背壓根據(jù)機(jī)械手冊(cè)四，如下表3.1。表3.1 按載荷選擇工作壓力載荷/kN50工作壓力/MPa0.811.522.5334455由于該設(shè)備需要提供至少50kN的拉拔力，故選擇工作壓力P=6.3MPa。根據(jù)機(jī)械手冊(cè)四選擇回油背壓=0.3 MPa。2.液壓缸內(nèi)徑D的計(jì)算 （3.1） 99.5式中： - 液壓缸推力； - 液壓缸內(nèi)徑； - 工作壓力。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)四，液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸系列GB/T 2348-1993）見(jiàn)下表3.2。表3.2 液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸系列840125(280)1050(140)3201263160(360)1680(180)40020(90)200(450)25100(220)50032(110)250根據(jù)上表選取D=。3.活塞桿直徑的確定速比為： =V2/V1=6/4=1.5 （3.2） （3.3） 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)四，液壓缸活塞桿外徑系列（GB/T 2348-1993）見(jiàn)下表3.3。表3.3 液壓缸的活塞桿外徑尺寸系列41845102805205012532062256140360825631601028701801232802001436902201640100250根據(jù)上表選取。4.活塞桿強(qiáng)度的校核活塞桿的強(qiáng)度依照下式進(jìn)行校核： （3.4） 式中： FL - 液壓缸負(fù)載N； - 缸底材料的許用應(yīng)力MPa。（活塞桿材料為45鋼，=100120。）由于 ，因此取活塞桿直徑合格。5.活塞的寬度B的確定 B=(0.30.5)D （3.5） =3050mm取B=35mm。6.液壓缸行程S的確定根據(jù)機(jī)械手冊(cè)四，液壓缸活塞行程系列（GB/T 23491980）見(jiàn)下表3.4。根據(jù)上表選取液壓缸行程S=200mm。表3.4 液壓缸活塞行程系列 25508010012516020025032040050063080010001250160020002500320040003.3.2 性能參數(shù)的計(jì)算1.液壓缸的輸出力 當(dāng)液壓油推動(dòng)活塞桿前進(jìn)時(shí)，液壓油作用在活塞上的力為，則其推力為： （3.6） 式中：D - 活塞直徑mm； P - 液壓缸工作壓力MPa。2.液壓缸承載力的計(jì)算確定液壓缸的承載能力以驗(yàn)證液壓缸能否