剪刀式升降機(jī)

1、目錄1 .前言12 .系統(tǒng)方案確定33 .工藝參數(shù)及工況分析94 .升降機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算94.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和原理94.2 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)94.3 升降機(jī)在舉升過(guò)程中的受力分析及前度校核105 .液壓系統(tǒng)的計(jì)算135.1 缸筒的設(shè)計(jì)135.2 活塞桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算195.3 液壓缸工作行程確定205.4 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度215.5 液壓缸的流量225.6 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)225.7 控制閥的選用286 .電機(jī)的選擇297 .液壓泵的選擇307.1 液壓泵站的組成分類(lèi)307.2 液壓泵站的選擇308 .液壓回路和電氣控制系統(tǒng)319 .裝配圖與零件圖3310 .總結(jié)3711 .

2、參考文獻(xiàn)381 .前言1.1 升降機(jī)在生產(chǎn)和生活中的作用和意義升降機(jī)不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用。給我們帶來(lái)的利益是非常的多。升降機(jī)的功能特色是非常多的，在我們生活中我們?cè)诤芏嗟纳虅?wù)大廈都會(huì)用到電梯，升降機(jī)就如電梯的性能大同小異，我們?cè)谑褂蒙禉C(jī)的時(shí)候也可以針對(duì)自己的需求對(duì)升降機(jī)進(jìn)行設(shè)置?？梢?jiàn)升降機(jī)對(duì)我們作用是相當(dāng)?shù)拇?。隨著我們生產(chǎn)力的不斷加大，生活的不斷改善，對(duì)升降機(jī)的需求也就在不斷的增多，生活中的每個(gè)角落升降機(jī)的應(yīng)用都會(huì)給我們帶來(lái)客觀(guān)的利益。升降機(jī)在我們生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍了，而且在我們生產(chǎn)中有著重要的作用，尤其是貨物高空操作?，F(xiàn)在經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，順應(yīng)社會(huì)的需

3、求，生產(chǎn)力不斷的加大，而且現(xiàn)在高空操作也是比較多的，所以升降機(jī)在我們進(jìn)行高空操作的時(shí)候就給我們帶來(lái)的重要的作用，而且可以給我們提供一個(gè)安全穩(wěn)定的平臺(tái)。我們?cè)诟呖兆鳂I(yè)的時(shí)候可以給我們的安全提供保障。升降機(jī)不僅在生產(chǎn)中有著重要的作用，在我們生活中的應(yīng)用也是非常的重要的，而且非常的普及。在酒店、賓館、影院等等公共休閑娛樂(lè)場(chǎng)所我們都知道干凈舒適是第一，所以保持干凈是我們必須的。升降機(jī)在這里清潔、燈具維修換修、設(shè)備的調(diào)試安裝維護(hù)保養(yǎng)都是非常的重要的。1.2 升降機(jī)國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展情況(1)國(guó)內(nèi)發(fā)展情況：改革開(kāi)放三十年以來(lái)，我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，有利的帶動(dòng)了我國(guó)升降機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，升降機(jī)做為人們出行的垂

4、直交通工具已經(jīng)隨處可見(jiàn)。1978年，黨的H一屆三中全會(huì)作出了實(shí)行改革開(kāi)放的重大決策。我們從獨(dú)立研發(fā)、生產(chǎn)、安裝升降機(jī)階段發(fā)展到引進(jìn)外資開(kāi)辦升降機(jī)廠(chǎng)，大批合資升降機(jī)企業(yè)拔地而起。從自1979年至今升降機(jī)的產(chǎn)量有了飛速的增長(zhǎng)：不僅如此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化：老的直流升降機(jī)已被淘汰，交流雙速梯、acvv交流調(diào)速梯逐漸被vvvf交流變頻變壓調(diào)速升降機(jī)所取代，控制系統(tǒng)已在大量采用plc和微電腦控制技術(shù)，最高梯速已達(dá)到4m/s；行業(yè)出現(xiàn)了翻天覆地的變化：升降機(jī)企業(yè)的生產(chǎn)條件、員工素質(zhì)、管理水平有了極大的改善與提高。為什么我們的科技能夠提高的那么快，這不能不歸功于黨的十一屆三中全會(huì)確定的以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中

5、心的總方針。沒(méi)有大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，就沒(méi)有今天的升降機(jī)市場(chǎng)，自然就沒(méi)有今天的升降機(jī)行業(yè)。其次，不能不歸功于改革開(kāi)放的政策。改革開(kāi)放后，黨中央和國(guó)務(wù)院開(kāi)放了上海、寧波、溫州、福州、廣州、等多個(gè)城市特區(qū)。從1985年起，又相繼在長(zhǎng)江三角洲，珠江三角洲，閩東南地區(qū)和環(huán)渤海地區(qū)開(kāi)辟經(jīng)濟(jì)開(kāi)放區(qū)。根據(jù)升降機(jī)行業(yè)的特殊性，這些地區(qū)也必將成為我國(guó)升降機(jī)行業(yè)發(fā)展集中地。改革開(kāi)放的第一個(gè)十年是我國(guó)升降機(jī)行業(yè)的萌芽期、升降機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈形成的初級(jí)階段。改革開(kāi)放后的第二個(gè)十年可以說(shuō)是中國(guó)升降機(jī)行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，不斷創(chuàng)新的十年。經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放第一個(gè)十年，我國(guó)升降機(jī)行業(yè)在吸收國(guó)際升降機(jī)新技術(shù)的同時(shí)，相關(guān)的管理體制也在不斷的完善。隨著我

6、國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化建設(shè)的不斷完善，升降機(jī)已不只存在于高檔商務(wù)寫(xiě)字樓、大酒店、商城普及到高層住宅樓，同時(shí)也走進(jìn)人們生活的多個(gè)角落，成為城市建筑中不可缺少的垂直交通工具。中國(guó)升降機(jī)行業(yè)之所以迅猛發(fā)展，日新月異，其根本的原因就是黨的十一屆三中全會(huì)推出的改革開(kāi)放的大政方針，改革開(kāi)放加快了中國(guó)發(fā)展的步伐。中國(guó)目前不但是全球最大的升降機(jī)生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場(chǎng)，也是擁有升降機(jī)最多的國(guó)家之一?，F(xiàn)在我國(guó)升降機(jī)生產(chǎn)力不斷提高，質(zhì)量也被國(guó)際市場(chǎng)所認(rèn)可，不但能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，國(guó)際市場(chǎng)的供應(yīng)能力也在加強(qiáng)。（2）世界升降機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和升降機(jī)發(fā)展趨向：近20年世界工程升降機(jī)行業(yè)發(fā)生了很大變化。RT（越野輪胎升降機(jī)）和A

7、T（全地面升降機(jī)）產(chǎn)品的迅速發(fā)展，打破了原有產(chǎn)品與市場(chǎng)格局，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展及市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)沖擊下，導(dǎo)致世界工程升降機(jī)市場(chǎng)進(jìn)一步趨向一體化。目前世界工程升降機(jī)年銷(xiāo)售額已達(dá)75億美元左右。主要生產(chǎn)國(guó)為美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利等，世界頂級(jí)公司有10多家，主要集中在北美、亞洲和歐洲。美國(guó)既是工程升降機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)，又是最大的世界市場(chǎng)之一。但由于日本、德國(guó)升降機(jī)工業(yè)的迅速發(fā)展及RT和AT產(chǎn)品的興起，美國(guó)廠(chǎng)商曾在20世紀(jì)6070年代世界市場(chǎng)中占有的主導(dǎo)地位正逐步受到削弱，從而形成美國(guó)、日本和德國(guó)三足鼎立之勢(shì)。近幾年美國(guó)經(jīng)濟(jì)回升，市場(chǎng)活躍，外國(guó)廠(chǎng)商紛紛參與競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)制造商的實(shí)力也有所增強(qiáng)，特雷克斯升降機(jī)公司

8、的崛起即是例證。特雷克斯升降機(jī)公司前身是美國(guó)科林升降機(jī)廠(chǎng)。1995年以來(lái)，其通過(guò)一系列的兼并活動(dòng)，已發(fā)展成為世界頂級(jí)公司之一。升降機(jī)制造業(yè)中的聯(lián)合之風(fēng)與汽車(chē)業(yè)很相似，在汽車(chē)行業(yè)中，通用汽車(chē)、福特、雷諾、寶馬、梅賽德斯、大眾等大公司都走上了聯(lián)合之路，這兩個(gè)行業(yè)的世界市場(chǎng)已日趨一體化。欲在成熟的世界市場(chǎng)獲取市場(chǎng)份額并保持增長(zhǎng)，捷徑是購(gòu)買(mǎi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，其長(zhǎng)期目標(biāo)是爭(zhēng)奪世界市場(chǎng)的支配地位。在升降機(jī)行業(yè)，某種意義上，打入世界市場(chǎng)即意味著進(jìn)入北美、日本（亞洲）和歐洲三大市場(chǎng)。世界頂級(jí)公司都對(duì)世界市場(chǎng)具有強(qiáng)大影響力，但迄今還沒(méi)有一家公司在上述三大市場(chǎng)取得主導(dǎo)地位。有4家公司已在兩大市場(chǎng)建立了根據(jù)地：格魯夫和特雷

9、克斯在北美與歐洲；多田野在亞洲和歐洲；住友建機(jī)在亞洲及北美。2 .系統(tǒng)方案的確定2.1 液壓升降臺(tái)和機(jī)械升降臺(tái)的比較我國(guó)的升降臺(tái)一般分為液壓升降臺(tái)和機(jī)械升降臺(tái)兩種類(lèi)型：液壓升降臺(tái)主要是油缸斜置結(jié)構(gòu)的剪刀撐式升降臺(tái)（如圖2.1）以及油缸垂直直頂結(jié)構(gòu)的油缸直頂式升降臺(tái)，油缸直頂式升降臺(tái)由于其要求基坑深度特別深且油缸太長(zhǎng)、成本高，在國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有廠(chǎng)家生產(chǎn)這種類(lèi)型的升降臺(tái)：國(guó)內(nèi)液壓升降臺(tái)普遍采用剪刀撐式升降臺(tái)，這種類(lèi)型的液壓升降臺(tái)占用基坑淺，是中小型升降臺(tái)優(yōu)先選用的一種驅(qū)動(dòng)形式，但由于其結(jié)構(gòu)上固有的一些原因，特別在大行程要求下受到較大的限制，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代機(jī)械高速、重載、大行程的要求。另外，液升降壓臺(tái)由

10、于受?chē)?guó)產(chǎn)液壓元件可靠性、穩(wěn)定性的限制也影響到該類(lèi)設(shè)備的應(yīng)用前景。圖2.1液壓升降臺(tái)傳統(tǒng)的機(jī)械升降臺(tái)通常都是采用一臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)通過(guò)長(zhǎng)地軸至減速器一絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)（或齒輪齒條傳動(dòng)、鏈條鏈輪傳統(tǒng)、鋼絲繩牽引等）來(lái)實(shí)現(xiàn)升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng)（如圖2.2）,機(jī)械升降臺(tái)相對(duì)于液壓升降臺(tái)而言，總的說(shuō)來(lái)，它彌補(bǔ)了液壓升降臺(tái)的主要缺陷，但機(jī)械升降臺(tái)設(shè)備要求基坑較深，而且由于這種傳動(dòng)形式的傳動(dòng)。鏈較長(zhǎng)，所以驅(qū)動(dòng)機(jī)功率大、效率較低，在安裝、調(diào)試過(guò)程中要求精度較高，最主要的是一般在臺(tái)面形狀為矩形、圓形等規(guī)則形狀的場(chǎng)合使用，不便于在不規(guī)則臺(tái)面形狀的場(chǎng)合下布置傳動(dòng)。圖2.2鏈傳動(dòng)機(jī)械升降臺(tái)而國(guó)際上目前己有先進(jìn)的螺旋升降器為驅(qū)動(dòng)單元，多驅(qū)

11、動(dòng)單元組成大型升降臺(tái)升降驅(qū)動(dòng)的設(shè)備（如圖2.3）。但其驅(qū)動(dòng)單元的造價(jià)昂貴，而且驅(qū)動(dòng)單元的核心部件所用材料目前在國(guó)內(nèi)還無(wú)法制造、加工。故在機(jī)械升降臺(tái)中，要推出多種能滿(mǎn)足各種不同臺(tái)面形狀要求、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、定位精度高的新型升降臺(tái)就顯得格外的重要和必要。圖2.3螺旋升降器升降臺(tái)因此立項(xiàng)時(shí)選擇了該項(xiàng)目，該項(xiàng)目在研制過(guò)程中以國(guó)際先進(jìn)水平為目標(biāo)，根據(jù)用戶(hù)工藝布置、投資意向及產(chǎn)品選型等諸多因素，進(jìn)行綜合考慮系統(tǒng)設(shè)計(jì)。與國(guó)外同類(lèi)技術(shù)裝備相比，多驅(qū)動(dòng)同步控制升降臺(tái)采用單獨(dú)的多臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)為單元，通過(guò)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)（垂直）結(jié)合同步控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)升降臺(tái)的無(wú)級(jí)調(diào)速升降運(yùn)動(dòng)和準(zhǔn)確定位。其最大的特點(diǎn)是設(shè)備安裝工藝較簡(jiǎn)

12、單、可以實(shí)現(xiàn)任何臺(tái)面的特殊要求（如：臺(tái)面形狀為三角形、梯形、多邊形等各種不規(guī)則形狀）。該項(xiàng)目的實(shí)施確保了我國(guó)機(jī)械升降臺(tái)制造及其控制水平接近國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)內(nèi)機(jī)械領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位、為我國(guó)文化藝術(shù)事業(yè)的繁榮興旺、加強(qiáng)社會(huì)主義精神文明建設(shè)都具有十分積極的意義。以下，就目前國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的升降臺(tái)驅(qū)動(dòng)形式進(jìn)行一些對(duì)比（表1.1）,以便篩選優(yōu)化，策劃出新型結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)形式。表2.1內(nèi)外現(xiàn)有升降臺(tái)升降臺(tái)類(lèi)別優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)造價(jià)液壓垂直油缸1 .噪音低；2 .設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)；3 .容易實(shí)現(xiàn)大范圍調(diào)速；1 .設(shè)備要求基坑深；2 .安裝精度要求高；高剪力撐1 .噪音低；2 .設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)；3 .設(shè)備要求基坑淺；1 .升降臺(tái)臺(tái)

13、面為變速運(yùn)動(dòng)；2 .不易實(shí)現(xiàn)大行程；較低機(jī)械絲杠螺母地軸傳動(dòng)1 .噪首較低；2 .設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)；1 .傳動(dòng)效率低；2 .設(shè)備要求基坑較中齒輪齒條地軸傳動(dòng)1 .設(shè)備要求基坑淺；2 .設(shè)備運(yùn)行較平穩(wěn)；1.要有專(zhuān)門(mén)的定位防塵機(jī)構(gòu)；中鏈條地軸傳動(dòng)1.設(shè)備要求基坑淺1 .要有專(zhuān)門(mén)的定位防塵機(jī)構(gòu)；2 .設(shè)備運(yùn)行較不平穩(wěn)；中鋼絲繩地軸傳動(dòng)1.設(shè)備要求基坑淺1 .要有專(zhuān)門(mén)的定位防塵機(jī)構(gòu)；2 .設(shè)備運(yùn)行較不平穩(wěn)；低螺旋升降器1 .設(shè)備要求基坑很淺；2 .設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)；3 .可以實(shí)現(xiàn)/、規(guī)則臺(tái)須啟可靠的導(dǎo)向裝置，否則易晃動(dòng)。很高多驅(qū)動(dòng)同步控制1 .噪音低；2 .設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)；3 .設(shè)備要求基坑較淺4 .容易實(shí)現(xiàn)/

14、、規(guī)則臺(tái)面升降臺(tái)；要求各驅(qū)動(dòng)單元問(wèn)有一定的同步控制精度。較局每種傳動(dòng)方式各有其特點(diǎn)、用途和適用范圍機(jī)械傳動(dòng)是通過(guò)齒輪、齒條、帶、鏈條等機(jī)件傳遞動(dòng)力和進(jìn)行控制，具優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠、制造容易、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便和傳動(dòng)效率高等。缺點(diǎn)是：遠(yuǎn)距離傳動(dòng)較困難，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜等。電力傳動(dòng)是利用電力設(shè)備并調(diào)節(jié)電參數(shù)來(lái)傳遞動(dòng)力和進(jìn)行控制。主要優(yōu)點(diǎn)是:能量傳遞方便：信號(hào)傳遞迅速；標(biāo)準(zhǔn)化程度高；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。缺點(diǎn)是：運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差，易受外界負(fù)載的影響：慣性大，起動(dòng)及換向慢；成本較高；受溫度、濕度、振動(dòng)、腐蝕等環(huán)境影響較大。為了改善其傳動(dòng)性能，往往與機(jī)械或液壓傳動(dòng)結(jié)合使用。氣壓傳動(dòng)是用壓縮空氣作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量

15、傳遞控制。優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；成本低；易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；阻力損失?。粍?dòng)作迅速反應(yīng)快；防火、防爆，對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性好。缺點(diǎn)是：空氣易壓縮，負(fù)載對(duì)傳動(dòng)特性的影響較大；工作壓力低，只適用于小功率傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)利用液體的壓力進(jìn)行能量傳遞控制。與其他傳動(dòng)方式相比，液壓傳動(dòng)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1）單位功率的重量輕，即能以較輕的設(shè)備重量獲得很大的力和力矩。例如，液壓缸的力與重量比，比直流電動(dòng)機(jī)約大100倍；中等功率液壓馬達(dá)與一般直流電動(dòng)機(jī)相比較，其轉(zhuǎn)矩與慣量比大1020倍，功率與重量比大810倍。因此液壓傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，功率與重量比大，利用液壓傳動(dòng)容易獲得很大的驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。2）由于體

16、積小、重量輕，因而慣性小，起動(dòng)、制動(dòng)迅速。例如起動(dòng)一個(gè)中等功率的電動(dòng)機(jī)需要幾秒鐘，而起動(dòng)相當(dāng)功率的液壓馬達(dá)則只需0.1s左右。所以利用液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)地頻繁起、停、換向或變速。3）在運(yùn)行過(guò)程中能方便地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速；調(diào)速范圍大，而且低速性能好。4）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。液壓傳動(dòng)的控制調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，操作比較方便、省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)。特別是與電力傳動(dòng)配合使用，更易于實(shí)現(xiàn)省力化、自動(dòng)化和遠(yuǎn)距離操作。5）易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，工作安全可靠。液壓系統(tǒng)的工作壓力很容易由壓力控制元件控制，只要設(shè)法控制壓力在規(guī)定限度內(nèi)，就可以達(dá)到防止過(guò)載、避免事故的目的，使工作安全可靠。6）液壓系統(tǒng)的各種元件可隨設(shè)備的需要任意安排，

17、可以把液壓馬達(dá)或液壓缸安置在遠(yuǎn)離原動(dòng)機(jī)的任意位置，不需中間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)。如果液壓馬達(dá)或液壓缸在工作時(shí)本身位置也在變動(dòng)，只要采用撓性管道聯(lián)接就可以，這是機(jī)械傳動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)的。7）液體工作介質(zhì)具有彈性和吸振能力，使液壓傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可靠。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可自潤(rùn)滑，且易于散熱，所以使用壽命長(zhǎng)。8）易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。液壓傳動(dòng)雖然存在許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺點(diǎn)：a.液壓傳動(dòng)以液體作為工作介質(zhì)，在液壓元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)中無(wú)法避免泄漏，再加上液體壓縮性，難以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的傳動(dòng)比。b.液體粘度和溫度有密切關(guān)系，當(dāng)粘度隨溫度變化時(shí)，將直接影響泄漏、壓力損失及通過(guò)元件的流量。所以液壓系統(tǒng)不宜在

18、很高和很低的溫度下工作。c.液壓系統(tǒng)中能量要經(jīng)過(guò)兩次轉(zhuǎn)換,故傳動(dòng)效率較低。工作可靠性目前還不如電力和機(jī)械傳動(dòng)。d,液壓元件的制造精度要求高。使用、維護(hù)要求有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和較高的技術(shù)水平。故障原因較難確定?？偟恼f(shuō)來(lái)，液壓傳動(dòng)有許多優(yōu)越性，但其缺點(diǎn)也不能忽視。為了提高其競(jìng)爭(zhēng)能力，液壓傳動(dòng)技術(shù)一直不斷發(fā)展，借助現(xiàn)代科技的支持及相關(guān)學(xué)科的科技成果，液壓技術(shù)不斷發(fā)展，使其缺點(diǎn)逐步被克服，性能不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。液壓傳動(dòng)技術(shù)將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。2.2 剪刀式升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式常用的剪刀升降臺(tái)主要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式:水平式垂直式斜放式口水平：特點(diǎn)是力學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析簡(jiǎn)單，但是舉升時(shí)是液壓缸縮回時(shí)，

19、細(xì)桿腔進(jìn)油，粗桿腔回油，不利于裝置平穩(wěn)起升。垂直：特點(diǎn)是力學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析簡(jiǎn)單，但是舉升高度就是活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度，下降時(shí)也不能完全落下，占空間太大。斜放式：特點(diǎn)是起升時(shí)液壓缸活塞桿伸長(zhǎng)，且粗桿腔進(jìn)油，細(xì)桿腔回油，下降時(shí)液壓缸不占多余空間。升降臂的行程是液壓桿的2倍以上。這種升降機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛，本篇論文主要研究這種升降平臺(tái)。3 .工藝參數(shù)及工況分析3.1 升降機(jī)的工藝參數(shù)：本設(shè)計(jì)升降機(jī)為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為：額定載荷：300kg最低高度：1.5m最大起升高度：8m底面平臺(tái)尺寸：2.2x1.1M,頂端平臺(tái)尺寸：2.0X1.0M電源：380v,50Hz剪叉桿數(shù)量：5對(duì)剪叉桿長(zhǎng)度：2M3.

20、2 工況分析：本升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的舉升機(jī)構(gòu)。能夠用于對(duì)高層建的物品和人員的輸送，本產(chǎn)品操作簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)單人單個(gè)的控制。升降機(jī)底部裝有自動(dòng)行走裝置，方便移動(dòng)。該升降臺(tái)主要有兩部分組成：機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機(jī)械機(jī)構(gòu)主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動(dòng)力，他們兩者共同作用實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的功能。4 .升降機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算4.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理：根據(jù)升降機(jī)的功能和參數(shù)要求，參考國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的工藝可知，該升降機(jī)宜采用剪刀式液壓機(jī)構(gòu)形式：即有兩個(gè)單叉機(jī)構(gòu)升降臺(tái)合并而成，有2個(gè)同步液壓缸做同步運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到升降機(jī)升降的目的。該升降機(jī)的基本結(jié)構(gòu)形式主要有工作平臺(tái)，活動(dòng)較鏈

21、，固定較鏈，支架，液壓缸，底座。在工作平臺(tái)和底座的活動(dòng)較鏈處設(shè)有滑道。支架主要起支撐作用和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化形式的作用，一方面支撐上頂板的載荷，一方面通過(guò)其較接將液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)，平臺(tái)與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，從而增強(qiáng)局部承載能力。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個(gè)升降機(jī)的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過(guò)這些機(jī)構(gòu)的相互配合，實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。4.2 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)4.2.1 舉升機(jī)各部件的重量：本舉升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)采用Q235剛，Q235剛的材料性能如下圖彈性模量泊松比抗拉強(qiáng)度密度抗彎強(qiáng)度200-220Gpa0.3490-610Mpa

22、Q235剛材料性能(1)舉開(kāi)臂的質(zhì)量：本升降系統(tǒng)舉開(kāi)臂設(shè)計(jì)成空心，其長(zhǎng)度為7.85g/cm3235Mpa2m橫截面如下圖:z(cm)ylem舉開(kāi)系統(tǒng)一共五組10跟舉開(kāi)臂，所以舉升臂總質(zhì)量Mp=(0.1*0.04-0.8*0.032)*2*7850*10=226kg(2)上部平臺(tái)及底座質(zhì)量：舉升機(jī)在作業(yè)過(guò)程中上部需要有護(hù)欄等設(shè)施，其總重量約40kg；起重機(jī)底座由液壓泵、動(dòng)力系統(tǒng)、控制裝置、底座等組成，其總重量約200kg。4.2.2剪刀式舉升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)舉升重量300kg舉開(kāi)臂長(zhǎng)2m舉升高度8m整機(jī)重量446kg底座尺寸2.2m*0.8m上頂尺寸2.1m*0.8m上升時(shí)間90s下降時(shí)間70s額

23、定油壓1.5Mpa們走取大速度0.2m/s液壓缸行程0.32m地面滾動(dòng)摩擦系0.4數(shù)4.3 升降機(jī)舉升過(guò)程中受力分析及強(qiáng)度校核4.3.1 對(duì)桿系的受力分析：由于升降機(jī)前后對(duì)稱(chēng)，因此對(duì)其進(jìn)行受力分析時(shí)只分析一面即可。剪刀系統(tǒng)最下部承受力最大。當(dāng)拉伸生臂上升到最高處時(shí)，取下部剪刀進(jìn)行受力分析，如下圖：切向力：F1=FXCOS44=1500COS44=1079N軸向力：F2=FXsin44=1500Xsin44=1042N拉伸應(yīng)力：6拉=52以=1042/(0.04X0.1-0.08X0.02)=4.34X10A5Pa桿件彎曲應(yīng)力圖：Qmax=1079N由上圖知最大剪切應(yīng)力桿件彎矩圖：桿件截面圖:截

24、面對(duì)中性軸慣性矩：Iz=(0.04X0.1X0.1X0.1-0.02X0.08X0.08X0.08)=2.48x10A(-6)由彎曲產(chǎn)生的最大正應(yīng)力：6等MmaXy/Iz=777X0.05/2.48x10a(-6)=3.13X10A(7)Pa最大正應(yīng)力：夕6零6捶43.6MPa聽(tīng)用拉伸應(yīng)力截面對(duì)中性軸的靜矩；S=0.04X0.01X0.045+2X0.04X0.01X0.021=3.48X10A(-5)b=0.04/2=0.02最大切應(yīng)力t=QS/(bI)=1079X2.38乂10A(-5)/0.02X3.48乂10A(-6)=7.57x10A5Pa=0.76MPa許用切應(yīng)力當(dāng)拉伸臂下降到最低

25、處時(shí)，此時(shí)臂與水平面的夾角約7.5度，對(duì)其進(jìn)行受力分析如下圖：切向力：F1=FXCOS7.5=150Q<COS7.5=1487N軸向力：F2=FXsin7.5=1500xsin7.5=196N拉伸應(yīng)力：6拉=52以=196/(0.04X0.1-0.08X0.02)=0.82X10A5Pa桿件彎曲應(yīng)力圖：由上圖知最大剪切應(yīng)力Qmax=1487N桿件彎矩圖：*由彎曲產(chǎn)生的最大正應(yīng)力：o彎M(mǎn)maXy/Iz=1487義0.05/2.48義10A(-6)=2.72義10A(7)Pa最大正應(yīng)力：(66捶27.3MPa聽(tīng)用拉伸應(yīng)力最大切應(yīng)力t=QS/(bI)=1070X3.48乂10A(-5)/0.0

26、2乂2.48乂10A(-6)=10.4x10A5Pa=1.04MPa許用切應(yīng)力對(duì)銷(xiāo)釘進(jìn)行受力分析；舉開(kāi)臂通過(guò)銷(xiāo)釘進(jìn)行連接，在舉開(kāi)過(guò)程中銷(xiāo)釘要承受剪切力，底部銷(xiāo)釘承受剪切力最大。如圖所示，O處銷(xiāo)釘受力F=p/4+p/4=3000N銷(xiāo)釘?shù)闹睆絛=5cm因此銷(xiāo)釘承受剪切力f=3000/(0.05*0.05/4)=4.8Mpa<鋼材抗彎強(qiáng)度所以銷(xiāo)釘選擇合格5 .液壓系統(tǒng)的計(jì)算5.1 缸筒的設(shè)計(jì)缸筒是液壓缸的主體零件，它與端蓋、缸底、油口等零件構(gòu)成密封的容腔，用以容納壓力油，同時(shí)它還是活塞的運(yùn)動(dòng)軌道。設(shè)計(jì)液壓缸缸筒時(shí)，應(yīng)正確確定各部分的尺寸，保證液壓缸有足夠的輸出力、運(yùn)動(dòng)速度和有效行程，同時(shí)還必須

27、有一定的強(qiáng)度，能夠承受也壓力、負(fù)載力和干擾力等沖擊力。另外，缸筒的內(nèi)表面應(yīng)具有合適的配合精度、表面粗糙度和幾何精度，以保證液壓缸的密封性、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和耐用性。5.1.1 液壓缸工作壓力的確定：對(duì)液壓桿進(jìn)行分析可知，當(dāng)系統(tǒng)上升到最高處時(shí)，液壓桿承受壓力最大。本系統(tǒng)液壓桿安裝在前后兩組交叉剪刀的中間，在分析其受力時(shí)，可將液壓桿簡(jiǎn)化在一組交叉剪刀上，但是其受到的載荷需乘以2.設(shè)液壓桿與水平面的夾角為a,根據(jù)幾何關(guān)系可得(3L/8)/sina=(L/2)xcosa/sin(兀-a-0)a=71度。對(duì)桿EG進(jìn)行受力分析如下圖：對(duì)E點(diǎn)取距得：0.5xF液x（L/2）COSsina+FXLXCOSasina

28、=0所以F液=3258N所以液壓桿的最大負(fù)載為3258M液壓缸所能克服的最大負(fù)載力F與有效工作面積A的關(guān)系為F=AP式中F-液壓缸最大負(fù)載（為工作負(fù)載、摩擦力和慣性力之和）；P-液壓缸工作壓力；A-液壓缸活塞有效工作面積；若系統(tǒng)的額定壓力已確定，則取系統(tǒng)壓力為設(shè)計(jì)壓力，液壓缸的工作壓力課根據(jù)最大負(fù)載參照表5.1.1選取，選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫κ且粋€(gè)很重要的問(wèn)題，應(yīng)從結(jié)構(gòu)尺寸、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行全面考慮。壓力選得過(guò)低，系統(tǒng)所需流量大，對(duì)工作平穩(wěn)性、可靠性、密封性及降低噪聲有利，但會(huì)使液壓缸內(nèi)經(jīng)增大、質(zhì)量增大；反之，壓力選得過(guò)高，會(huì)使密封復(fù)雜化，并且對(duì)液壓缸的強(qiáng)度、剛度要求高，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致?lián)Q向沖擊大等缺點(diǎn)

29、，對(duì)液壓缸的制造精度要求提高，使容積效率降低，優(yōu)點(diǎn)是可以減小液壓缸尺寸。應(yīng)綜合各種因素，合理確定工作壓力。液壓件的額定壓力是指在指定的工作條件下液壓件能夠長(zhǎng)期正常工作的壓力，又稱(chēng)公稱(chēng)壓力。液壓缸設(shè)計(jì)壓力的數(shù)值應(yīng)等于額頂壓力的值。表5.1.1不同負(fù)載條件下的工作壓力負(fù)裁F/KN<5510102020303050>50液壓缸的工作壓力p/MPa<0.811.522.533445>5由前面計(jì)算所得的油缸的推力F5KN,參考表5.1.1,可知，選擇液壓缸的工作壓力為1.5MPa5.1.2 液壓缸內(nèi)徑D的計(jì)算：計(jì)算液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑均與設(shè)備的類(lèi)型有關(guān)。例如機(jī)床類(lèi)，對(duì)于較大的機(jī)

30、床（拉床、刨床和研磨機(jī)等）一定要滿(mǎn)足牽引力的要求，計(jì)算時(shí)以力為主；對(duì)于輕載高速的機(jī)床一定要滿(mǎn)足速度，計(jì)算時(shí)以速度為主，而本次液壓缸的內(nèi)經(jīng)主要以力為主來(lái)計(jì)算的。產(chǎn)）匚22,2、一DP=F+(D-d)P2+Ffc4424(FFQ22PD2=-(D2-d2)nPP式中，P一液壓缸工作壓力P2液壓缸回油腔背壓力，初算時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算，可先根據(jù)表5.1.2.1估計(jì)；d/D活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比，可按表5.1.2.2選取;表5.1.2.1執(zhí)行元件背壓的估計(jì)值系統(tǒng)類(lèi)型背壓P2MPa中、低壓系統(tǒng)08MPa簡(jiǎn)單的系統(tǒng)和一般輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油路帶調(diào)速閥的調(diào)速系統(tǒng)0.50.8回油路帶背壓閥0.51

31、.5米用帶補(bǔ)液壓泵的閉式回路0.81.5中高壓系統(tǒng)616MPa同上比中低壓系統(tǒng)局50%100%高壓系統(tǒng)832MPa如鍛壓機(jī)械等初算時(shí)背壓可忽略不計(jì)表5.1.2.2液壓缸內(nèi)徑D與活塞桿直徑d的關(guān)系按機(jī)床類(lèi)型選取d/D按液壓缸工作壓力選取d/D機(jī)床類(lèi)型d/D工作壓力P/(MPd/D磨床、琦磨及研磨機(jī)床0.20.3«20.20.3插床、拉床、刨床0.5250.50.58鉆、鏈、車(chē)、銃床0.7570.620.70一一70.7F一工作循環(huán)中最大的外負(fù)載；Ffc一液壓缸密封處摩擦力，它的精確值不易求得，常用液壓缸的機(jī)械效率Mm進(jìn)行估算F/CC、F+Fl(3-2)cm式中%液壓缸的機(jī)械效率，一般m

32、=0.9。式中P1=1.5MPa.P2=0.2MPa.d/D=0.5.代入式(31),可求得D為4F一,、D=58.4mm(3-3)PcmT哈2活塞桿直徑可由d/D值算出。d=0.5xD=29.2mm參考缸體內(nèi)徑D系列(GB/T2348-1993)(mm)456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400根據(jù)上表可知，圓整成標(biāo)準(zhǔn)值后，得D=63mnft取液壓缸內(nèi)徑的值D=63mm.5.1.3缸筒壁厚及缸筒外徑的計(jì)算:a.缸筒厚壁a的計(jì)算對(duì)低壓系統(tǒng)中或D/6>16時(shí)，缸筒壁厚6一

33、般按薄壁筒計(jì)算、.-pyD2bI(nD式中6-缸筒壁厚,D-缸筒內(nèi)徑Py-缸筒試驗(yàn)壓力，MPa,液壓缸的額定壓力PE16Mpa時(shí)的Py=1.5P,額定壓力P>16Mp#寸的Py=1.25P;島L-材料許用應(yīng)力,MPa、為材料的抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù),n=3.55,這里取n=5。選用45號(hào)鋼，并且調(diào)質(zhì)241285HB,查閱工程力學(xué)劉靜香著可知45號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度:=530598Mpa,現(xiàn)取：b=560MPa故：I1“J=n=560/5=112MPa由于液壓缸的工作壓力P=1.5MPa<16MPa,故取Py=1.5P=1.5x1.5=2.25MPa.所以、=py*D/(2*')=

34、2.25x0.063/(2x112)=0.6mm而缸筒外徑D1的計(jì)算公式：D1=D+2把缸筒內(nèi)徑D及計(jì)算出的缸壁厚度$的數(shù)據(jù)帶入，可得：D1=63+2x0.6=64.2mm.產(chǎn)額缸筒內(nèi)徑D品定40506380101214161822223344材系壓0500002582605料列力00000000代Pn缸筒外徑D1號(hào)/MPaA165060769512141619212S2型16849405205060769512141619212S416849455255060831012151619212S4212849455325463831012151619212S4.5272849455B165063

35、76951215161921222型.512849479539C20151619222334475型284469261025784891D2550567089111315172022233型2969124826357274050597495111416182122333.5886933704972966E2550607810121517192222333型050040460384750135506283101216172023223340508305473246806F2557708310121518192122334450S4型27004947250505535120G10506395111

36、415182022S3型.54090014595參考上表的標(biāo)準(zhǔn)液壓缸的缸筒外徑系列表，可知，本次設(shè)計(jì)選擇液壓缸的缸筒外徑D1=76mn于D1=D+2,可得缸筒厚壁6:6=(D1-D)/2=(76-63)/2=6.5mm5.1.4缸筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：缸筒兩端分別和缸蓋和缸底相連，構(gòu)成密封的壓力腔，因而它的結(jié)構(gòu)形式往往和缸蓋及缸底密切相關(guān)。因此，在設(shè)計(jì)缸筒結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選用結(jié)構(gòu)便于裝配、拆卸和維修的連接形式，缸筒內(nèi)外徑應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。1.2 活塞桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算：活塞桿是液壓缸專(zhuān)遞動(dòng)力的主要零部件，它要承受拉力、壓力、彎力和震動(dòng)沖擊等多種作用，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。1.2.1 活塞桿直徑的

37、計(jì)算：d=0.5D=29.2mm式中d活塞桿直徑，mmD液壓缸缸筒內(nèi)徑，mm根據(jù)下表來(lái)圓整活塞桿直徑活塞桿直徑d系列(GB/T2348-1993)mm456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400圓整后d=32mm5.2.2活塞桿強(qiáng)度校核：45號(hào)鋼的許用應(yīng)力0=n=560/1.5=373Mpa式中d-活塞桿直徑；F-液壓缸負(fù)載；二bb-活塞桿材料許用應(yīng)力，fa=0b為材料的抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù)，一般取n之1.4；n=1.5,F=5180Nd>16.8mm而d=32,故活塞

38、桿強(qiáng)度符合要求.1.3 液壓缸工作行程的確定：液壓缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定，并參照表3.6中的系列尺寸來(lái)選取標(biāo)準(zhǔn)值。液壓缸活塞行程參數(shù)系列(GB2349-80)(mm)I2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000R406390110140180220280360450550700900110014001800220028003900m24026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260

39、030003800注：液壓缸活塞行程參數(shù)依I、葭田次序優(yōu)先選用當(dāng)平臺(tái)處于最低狀態(tài)時(shí)，活塞被壓縮到最短，設(shè)其長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,活塞桿與水平面夾角為a,根據(jù)下圖得：Sin15/sin(75-a)=0.25/sinaa=38度。L1=2X0.25xsin75/sina=0.78m當(dāng)平臺(tái)處于最高狀態(tài)時(shí)，活塞伸到最長(zhǎng)，設(shè)其長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,則(L2/2)/sin46=0.25/sin19L2=0.25/sin19xsin46x2=1.1m。所以活塞行程為L(zhǎng)2-L1=0.32m活塞桿伸長(zhǎng)時(shí)的速度V=0.32/90=3.5mm/s活塞桿壓縮時(shí)的速度V=0.32/70=4.6mm/s行程參數(shù)s=630mm1.4 最小導(dǎo)向

40、長(zhǎng)度：活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支撐面中點(diǎn)到導(dǎo)向滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離為活塞的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H,如下圖所示，如果最小導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)小，將會(huì)使液壓缸的初始撓度增大，影響其穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，對(duì)于一般的液壓缸,液壓缸最大行程為L(zhǎng),缸筒直徑為D時(shí)，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度為：圖5.4h-20即H=63mm活塞的寬度一般取B=(0.6-0.1)D,導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度A,在D<80mm時(shí)，取A=(0.6-1.0)D,在D=80mm時(shí)，取A=(0.6-1.0)d,當(dāng)導(dǎo)向套長(zhǎng)度不夠時(shí)，不宜過(guò)分增大A和B,必要時(shí)可在導(dǎo)向套和活塞之間加一隔套，隔套的長(zhǎng)度由最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H確定。1.5 液壓缸的流量：液壓缸的流量余

41、缸徑和活塞的運(yùn)動(dòng)有關(guān)系，當(dāng)液壓缸的供油量Q不變時(shí)，除去在形程開(kāi)始和結(jié)束時(shí)有一加速和減速階段外，活塞在行程的中間大多數(shù)時(shí)間保持恒定速度Vm,液壓缸的流量可以計(jì)算如下：cvAQ=ncv式中：A活塞的有效工作面積對(duì)于無(wú)桿腔A=±D24“cv活塞的容積效率采用彈形密封圈時(shí)1v=1,采用活塞環(huán)時(shí)cv=0.98cv代入數(shù)據(jù):Q=4.6義(兀/4)X63X63X60/1000000=0.86L/min1.6 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：液壓缸是將液壓系統(tǒng)的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，在該升降機(jī)系統(tǒng)中，液壓缸將活塞桿的伸縮運(yùn)動(dòng)通過(guò)一系列的機(jī)械結(jié)構(gòu)組合轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降，實(shí)現(xiàn)升降機(jī)升降。1.6.1 缸筒：(1)缸筒

42、與缸蓋的連接形式:缸筒與剛蓋的連接形式如下：缸筒和前端蓋的連接采用螺栓連接，具特點(diǎn)是徑向尺寸小，重量輕，使用廣泛，端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缸筒外徑需加工，且應(yīng)于內(nèi)徑同軸，裝卸需要用專(zhuān)門(mén)的工具，安裝時(shí)應(yīng)防止密封圈扭曲。缸蓋與后端蓋的連接采用焊接形式，廣泛，缸筒焊后可能變形，且內(nèi)徑不易加工特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單尺寸小，重量輕，使用圖5.6.1.2(2)液壓缸的強(qiáng)度計(jì)算:缸筒底部強(qiáng)度計(jì)算缸筒底部為平面時(shí)，可由下式計(jì)算厚度：一0.433D、式中：6缸筒底部厚度單位mD缸筒內(nèi)徑單位mp筒內(nèi)最大工作壓力單位MPab缸筒材料的許用應(yīng)力單位MPa代入數(shù)據(jù)：d呈0.433X0.063X0.122=3.3mm缸筒底部厚度應(yīng)根據(jù)工藝

43、要求適當(dāng)加厚，如在缸筒上設(shè)置油口或排氣閥，均應(yīng)增大缸筒底部厚度。缸筒連接螺紋的計(jì)算當(dāng)缸筒與剛蓋采用螺紋連接時(shí)，鋼筒螺紋處的強(qiáng)度按下式進(jìn)行校核:螺紋處的拉應(yīng)力：仃=KFX10-6單位MPa22(di2-D2)4螺紋處的切應(yīng)力：t=KK尸3父10年單位MPa0.2(d1-D)合成應(yīng)力：o-n=JI+3w2單位MPa式中：DF缸筒直徑單位m取值0.0567m缸筒底部承受的最大推力單位N取值3258Md1螺紋小徑單位m。取值0.063m。K擰緊螺紋的系數(shù)不變載荷取K=1.25-1.5,變載荷取K=2.54。K取1.30Ki螺紋連接的摩擦系數(shù)Ki=0.070.2,通常取0.123材料的屈服極限35鋼正火

44、仃n=27MPa代入數(shù)據(jù)：螺紋處的拉應(yīng)力=7.2MPa螺紋處的切應(yīng)力=2.1MPa合成應(yīng)力=8.1<27MPa所以合格。(3)缸筒材料及加工要求：缸筒材料通常選用20、35、45號(hào)鋼，當(dāng)缸筒、缸蓋、掛街頭等焊接在一起時(shí)，采用焊接性能較好的35號(hào)鋼，在粗加工之后調(diào)質(zhì)。另外缸筒也可以采用鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、青銅和鋁合金等材料加工。缸筒與活塞采用橡膠密封圈時(shí)，其配合推薦采用H9/f8,缸筒內(nèi)徑表面粗糙度取Ra=0.1-0.4Nm,若采用活塞環(huán)密封時(shí)，推薦采用H7/g6配合，缸筒內(nèi)徑表面粗糙度取Ra=0.2-0.4m。缸筒內(nèi)徑應(yīng)進(jìn)行研磨。為防止腐蝕，提高壽命，缸筒內(nèi)表面應(yīng)進(jìn)行渡路，渡路層厚度應(yīng)在

45、30-40Rm,渡路后缸筒內(nèi)表面進(jìn)行拋光。缸筒內(nèi)徑的圓度及圓柱度誤差不大于直徑公差的一半，缸體內(nèi)表面的公差度誤差在500mmt不大于0.03mm缸筒缸蓋采用螺紋連接時(shí)，其螺紋采用中等精度。1.6.2 缸蓋材料及加工要求：缸蓋材料可以用35,45號(hào)鋼，或ZG270-50O,以及HT25QHT350等材料。當(dāng)缸蓋自身作為活塞桿導(dǎo)向套時(shí)，最好用鑄鐵，并在導(dǎo)向表面堆錯(cuò)黃銅，青銅和其他耐磨材料。當(dāng)單獨(dú)設(shè)置導(dǎo)向套時(shí)，導(dǎo)向材料為耐磨鑄鐵，青銅或黃銅等，導(dǎo)向套壓入缸蓋。缸蓋的技術(shù)要求：與缸筒內(nèi)徑配合的直徑采用h8,與活塞桿上的緩沖柱塞配合的直徑取H9,與活塞密封圈外徑配合的直徑采用h9,這三個(gè)尺寸的圓度和圓柱

46、度誤差不大于各自直徑的公差的一半，三個(gè)直徑的同軸度誤差不大于0.03mm1.6.3 活塞和活塞桿：(1)活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式：活塞的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)密封裝置的形式來(lái)選擇，本設(shè)計(jì)中選用形式如下：121導(dǎo)向環(huán)2密封圈3活塞圖5.6.3.1活塞桿的外部與負(fù)載相連接，其結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作需要而定，本設(shè)計(jì)中如下所示：內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下:圖5.6.3.245畫(huà)1卡環(huán)2彈簧圈3軸套4活塞5活塞桿圖5.6.3.3(2)活塞、活塞桿材料及加工要求：活塞材料及加工要求：有導(dǎo)向環(huán)的活塞用20,35或45號(hào)鋼制成?；钊鈴焦頵8,與活塞桿的配合一般為H8/h8,外徑粗糙度Ra=0.4-0.8Nm,外徑對(duì)活塞孔的跳動(dòng)不大于外

47、徑公差的一半，外徑的圓度和圓柱度不大于外徑公差的一半?；钊麅啥嗣鎸?duì)活塞軸線(xiàn)的垂直度誤差在100mmt不大于0.04mm活塞桿及加工要求:活塞桿常用材料為35、45號(hào)鋼。活塞桿的工作部分公差等級(jí)可以取f7-f9,表面粗糙度不大于Ra=0.4Nm,工作表面的直線(xiàn)度誤差在500mmt不大于0.03mm活塞桿在粗加工后調(diào)質(zhì)，硬度為229-285HB,必要時(shí)可以進(jìn)行高頻淬火，厚度0.5-1mm,硬度為45-55HRC。(3)活塞桿導(dǎo)向套：活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸有桿腔一側(cè)的端蓋內(nèi)，用來(lái)對(duì)活塞桿導(dǎo)向，其內(nèi)側(cè)裝有密封裝置，保證缸筒有桿腔的密封性，外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿內(nèi)縮時(shí)把雜質(zhì)，灰塵及水分帶到密封裝置

48、，損壞密封裝置。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)有端蓋式和插件式兩種，插件式導(dǎo)向套裝拆方便，拆卸時(shí)不需要拆端蓋，故應(yīng)用較多。本設(shè)計(jì)采用端蓋式。結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。導(dǎo)向套尺寸主要是指支撐長(zhǎng)度，通常根據(jù)活塞桿直徑，導(dǎo)向套形式，導(dǎo)向套材料的承壓能力，可能遇到的最大側(cè)向負(fù)載等因素確定。一般采用兩個(gè)導(dǎo)向段，每段寬度均為d/3,兩段中間線(xiàn)間距為.2d/3,導(dǎo)向套總長(zhǎng)度不宜過(guò)大，以免磨擦o1.6.4 排氣裝置：排氣閥安裝在液壓缸端部的最高位置上，常用排氣閥有整體型和針閥型兩種，本設(shè)計(jì)中選用整體性排氣閥，結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。1.6.5 進(jìn)出油口尺寸的確定：進(jìn)出口尺寸按照下式確定:d二記二v式中:Q流經(jīng)液壓缸的最大流量單位L/min取值0.8

49、6L/minv油液進(jìn)入液壓缸是的流速單位m/s取值0.0046m/s代入數(shù)據(jù):d=15mm根據(jù)GB2878-81油口連接螺紋尺寸，取M18x1.5螺紋連接。1.7 控制閥的選用：液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能多的由標(biāo)準(zhǔn)液壓控制元件組成，液壓控制元件的主要選擇依據(jù)是閥所在的油路的最大工作壓力和通過(guò)該閥的最大實(shí)際流量，下面根據(jù)該原則依次進(jìn)行壓力控制閥，流量控制閥和換向閥的選擇。1.7.1 壓力控制閥：壓力控制閥的選用原則壓力：壓力控制閥的額定壓力應(yīng)大于液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高壓力，以保證壓力控制閥正常工作。壓力調(diào)節(jié)范圍：系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力應(yīng)在法的壓力調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)。流量：通過(guò)壓力控制閥的實(shí)際流量應(yīng)小于壓力控制閥的額定流量

50、。結(jié)構(gòu)類(lèi)型：根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)性及工作原理，壓力控制閥可以分為直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種，直動(dòng)型壓力控制閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，但壓力受流量的變化影響大，調(diào)壓偏差大，不適用在高壓大流量下工作。但在緩沖制動(dòng)裝置中要求壓力控制閥的靈敏度高，應(yīng)采用直動(dòng)型溢流閥，先導(dǎo)型壓力控制閥的靈敏度和響應(yīng)速度比直動(dòng)閥低一些，調(diào)壓精度比直動(dòng)閥高，廣泛應(yīng)用于高壓，大流量和調(diào)壓精度要求較高的場(chǎng)合。止匕外，還應(yīng)考慮閥的安裝及連接形式，尺寸重量，價(jià)格，使用壽命，維護(hù)方便性，貨源情況等。根據(jù)上述選用原則，可以選擇直動(dòng)型壓力閥，再根據(jù)發(fā)的調(diào)定壓力及流量和相關(guān)參數(shù)，可以選擇DBE直動(dòng)式溢流閥，相關(guān)參數(shù)如下：型號(hào)：DBDS6G10最低調(diào)節(jié)壓力：5M

51、Pa流量：40L/min介質(zhì)溫度：-2070oC1.7.2 流量控制閥：流量控制閥的選用原則如下：壓力：系統(tǒng)壓力的變化必須在閥的額定壓力之內(nèi)。流量：通過(guò)流量控制閥的流量應(yīng)小于該閥的額定流量。測(cè)量范圍：流量控制閥的流量調(diào)節(jié)范圍應(yīng)大于系統(tǒng)要求的流量范圍，特別注意，在選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，所選閥的最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿(mǎn)足執(zhí)行元件的最低穩(wěn)定速度要求。該升降機(jī)液壓系統(tǒng)中所使用的流量控制閥有分流閥和單向分流閥，單向分流閥的規(guī)格和型號(hào)如下：型號(hào)：FDL-B10H公稱(chēng)通徑：10mm公稱(chēng)流量：P,O口40L/minA,BO20L/min連接方式：管式連接重量：4Kg分流閥的型號(hào)為：FL-B10其余參數(shù)與單向分流閥相同。1.7.3 方向控制閥方向控制閥的選用原則如下：壓力：液壓系統(tǒng)的最大壓力應(yīng)低于閥的額定壓力流量：流經(jīng)方向控制閥最大流量一般不大于閥的流量?；y機(jī)能：滑閥機(jī)能之換向閥處于中位時(shí)的通路形式。操縱方式：選擇合適的操縱方式，如手動(dòng)，電動(dòng)，液動(dòng)等。方向控制閥在該系統(tǒng)中主要是指電磁換向閥，通過(guò)換向閥處于不同的位置,來(lái)實(shí)現(xiàn)油路的通斷。所選擇的換向閥型號(hào)及規(guī)格如下：型號(hào)：4WE5E5OF額定流量：15