【汽車(chē)剪式舉升機(jī)的設(shè)計(jì)8800字（論文）】

第第V頁(yè)1緒論1.1選題背景、研究的目的及意義如今汽車(chē)舉升機(jī)已經(jīng)成為汽車(chē)維修行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備,無(wú)論是整車(chē)的維修,還是保養(yǎng)都離不開(kāi)它。其主要功能之一就是將小型汽車(chē)舉起并提高至一定的高度,便于維修工作人員進(jìn)行對(duì)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、變速器進(jìn)行日常保養(yǎng)及維修。舉升機(jī)的質(zhì)量及其性能的優(yōu)劣,直接決定著維修工藝師的人身安全及汽車(chē)維修效果。所以汽車(chē)舉升機(jī),就已經(jīng)越來(lái)越多地得到了相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員及經(jīng)營(yíng)管理人員的特殊重視。舉升機(jī)主要分為柱式和剪式兩種,其中驅(qū)動(dòng)方式主要包括液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、鏈條驅(qū)動(dòng)等。當(dāng)前,汽車(chē)專用剪式舉升機(jī)在正常工作時(shí),可能發(fā)生的嚴(yán)重汽車(chē)機(jī)械碰撞或車(chē)輛跌倒受傷事件,主要造成原因可能包括:進(jìn)行安裝時(shí)汽車(chē)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不牢固、自鎖裝置失效、舉升臂結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重變形、兩側(cè)舉升臂的橫向上升運(yùn)動(dòng)速度大小不等。經(jīng)過(guò)對(duì)已經(jīng)完全失效的剪式重型舉升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)軟件進(jìn)行了定期檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析后我們發(fā)現(xiàn),其主要的技術(shù)原因就是由于其在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還仍然存在一定的技術(shù)缺點(diǎn),因此進(jìn)一步研究改善了剪式舉升機(jī)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)原理方法,它也被廣泛認(rèn)為可以是同時(shí)改善剪式舉升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能與運(yùn)行可靠性的重要技術(shù)手段之一。1.2舉升機(jī)的發(fā)展歷史當(dāng)前,發(fā)達(dá)國(guó)家在制造汽車(chē)舉升機(jī)的技術(shù)方面已經(jīng)擁有豐富的科學(xué)技術(shù)實(shí)力,其中國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的汽車(chē)舉升機(jī)質(zhì)量相對(duì)國(guó)內(nèi)所生產(chǎn)的較高、性能相對(duì)穩(wěn)定、設(shè)備的操作簡(jiǎn)單。目前我國(guó)的新一代汽車(chē)舉升機(jī)技術(shù)起步較晚,是從20世紀(jì)90年代開(kāi)始研制出來(lái)的,主要依托國(guó)外產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)而進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)。1999年我國(guó)才正式開(kāi)始對(duì)剪式舉升機(jī)的設(shè)計(jì)研究。雖然在2000年對(duì)質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn),但是并沒(méi)有進(jìn)行量產(chǎn),因此其價(jià)格偏高。如今全球已經(jīng)擁有近百家舉升機(jī)公司和多個(gè)品牌,其產(chǎn)品和系列已經(jīng)達(dá)到成百上千。雖然國(guó)內(nèi)汽車(chē)提供的升舉機(jī)也已經(jīng)得到了不錯(cuò)的發(fā)展,但是許多產(chǎn)品的性能還不夠穩(wěn)定,主要表現(xiàn)在故障率高產(chǎn)品的可靠性差等,因而在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、技術(shù)開(kāi)發(fā)等多個(gè)方面還需要改進(jìn)。剪式舉升機(jī)在汽車(chē)舉升機(jī)市場(chǎng)所占的份額越來(lái)越大,通過(guò)對(duì)近幾年新銷(xiāo)售的舉升機(jī)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),至少有一半以上的是剪式舉升機(jī)。剪式舉升機(jī)之所以在市場(chǎng)上得到廣泛認(rèn)可主要?dú)w結(jié)于以下幾個(gè)方面的理由:一個(gè)原因是這種舉升機(jī)簡(jiǎn)單而且方便安裝,不必再進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)掘,其靈活性強(qiáng),可以根據(jù)需要對(duì)維護(hù)工廠的總體布置進(jìn)行改變。二是它具有良好的功能多元化,并且可以滿足絕大多數(shù)中型汽車(chē)的日常維修與保養(yǎng)。三個(gè)特點(diǎn)是剪切式舉升機(jī)操作使用方便,占地空間小。四個(gè)特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,并且能夠滿足高度和精細(xì)化的要求。1.3研究?jī)?nèi)容及研究方法1.3.1研究?jī)?nèi)容(1)舉升機(jī)工作過(guò)程與結(jié)構(gòu)的探討;(2)舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)圖形設(shè)計(jì)。1.3.2研究方法(1)資料收集及總體方案制定(2)舉升機(jī)工作過(guò)程與結(jié)構(gòu)的探討(3)對(duì)于舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)圖形設(shè)計(jì)(針對(duì)各種機(jī)構(gòu)的零件做強(qiáng)度評(píng)估)(4)繪制三維圖形(5)撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2剪式舉升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1舉升機(jī)結(jié)構(gòu)確定2.1.1升舉機(jī)整體結(jié)構(gòu)形式及基本組成本次課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為剪式舉升機(jī)。依據(jù)剪刀大小的不同,分為大剪式舉升機(jī)和小剪式舉升機(jī)；依據(jù)其驅(qū)動(dòng)形式又分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式等；依據(jù)安裝形式又可以將其分為地面安裝和藏地安裝兩種。本文設(shè)計(jì)的舉升重量為3t以下的小汽車(chē),因而所設(shè)計(jì)的剪式舉升機(jī)為小剪式液壓驅(qū)動(dòng)舉升機(jī)。又為了滿足不同情況的使用,其對(duì)地基的要求并不高,可以在地面進(jìn)行安裝。本文設(shè)計(jì)的剪式舉升機(jī)如圖2.1所示。圖2.1舉升機(jī)總裝圖型本文中所需要的剪式液壓舉升機(jī)主要是由三個(gè)大的組成部分共同構(gòu)造,即為機(jī)架、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、限位裝置和提升成自鎖裝置。剪式舉升機(jī)的左右兩個(gè)升舉機(jī)構(gòu)都是完全相同的,其結(jié)構(gòu)和功能完全相同,可以互換。舉升機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)由液壓裝置提供,在液壓桿的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)兩側(cè)舉升臂的上升、下降和鎖止。舉升機(jī)一側(cè)上下端為固定鉸支座,舉升臂由銷(xiāo)鏈接固定在鉸支座上。另一側(cè)上下端為滑輪滑動(dòng),舉升臂通過(guò)軸與滑輪連接。舉升機(jī)在舉升過(guò)程中,固定鉸支座的一側(cè)作為支點(diǎn),滑輪向內(nèi)或向外滑動(dòng),從而完成升舉機(jī)的上升或是下降,當(dāng)升舉高度到達(dá)合適位置時(shí),液壓缸上的機(jī)械鎖能夠?qū)ζ溥M(jìn)行鎖止,防止其上下滑動(dòng)。剪式升舉機(jī)具有使用方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占地面積小以及能夠滿足絕大多數(shù)小汽車(chē)的檢測(cè)、維修和保養(yǎng)[5]。2.1.2舉升機(jī)各零部件之間的連接關(guān)系舉升機(jī)的上升和下落主要是靠液壓缸活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)形成。液壓缸安裝在下外側(cè)舉升臂上,通過(guò)軸與底座連接,活塞缸作用在上端軸上,軸直接與拖板相連接。如圖2.1所示,活塞外伸時(shí),帶動(dòng)舉升臂向上運(yùn)動(dòng)。由于每一個(gè)鉸鏈處都存在摩擦,因此采用油脂潤(rùn)滑。舉升臂向上運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)軸帶動(dòng)滑塊滑動(dòng),舉升臂、軸與滑輪之間的軸向固定方式為鍵固定,這樣力才能進(jìn)行相互傳遞,除此之外,滑輪軸上還有套筒,并使用鎖止螺釘進(jìn)行軸向固定,軸兩端用彈性擋圈固定,從而能夠有效的防止臂和滑輪向外移動(dòng)；連接螺栓處用止動(dòng)墊圈固定鎖,這樣能夠滿足升舉機(jī)的正常工作。2.2確定剪式舉升機(jī)相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)尺寸2.2.1舉升機(jī)的性能參數(shù)本設(shè)計(jì)的剪式舉升機(jī)的主要性能參數(shù)如下表所示。剪式舉升機(jī)性能參數(shù)數(shù)值額定舉升載荷3t載重3t最大舉升高度2m舉升到最高位置的時(shí)間3min降低到最低位置的時(shí)間1.4min最低位置的舉升高度240mm工作行程為1760mm舉升機(jī)的主要性能參數(shù)2.2.2建立小汽車(chē)模型為了舉升機(jī)能夠適應(yīng)更多小型汽車(chē)的維修使用,本文在設(shè)計(jì)之初先建立了相關(guān)的車(chē)身參數(shù)資料,如下圖表2.1車(chē)身參數(shù)資料表2.1車(chē)身參數(shù)信息車(chē)型車(chē)身信息長(zhǎng)豐帕杰羅3.0GLS手動(dòng)上海大眾勁取車(chē)身長(zhǎng)/寬/高（mm）4830/1895/18854200/1650/1465前輪距（mm）15751460后輪距（mm）15601460軸距（mm）27752460前輪規(guī)格（mm）215/60R16195/55R15后輪規(guī)格（mm）215/60R16195/55R16根據(jù)豐田和美國(guó)大眾汽車(chē)公司的機(jī)動(dòng)化車(chē)身資料來(lái)確定一個(gè)機(jī)動(dòng)化車(chē)型可以在市場(chǎng)上運(yùn)行得比較多,其車(chē)身參數(shù)如表2.2所示,所建立的汽車(chē)模型是集大眾、奧迪與豐田等汽車(chē)外形于一體,具有較廣的代表性。表2.2模型車(chē)身參數(shù)車(chē)身長(zhǎng)車(chē)身寬車(chē)身高軸距前后輪平均距離車(chē)身自重4.7m1.75m1.5m2.1m1.5m1.5t2.2.3剪式舉升機(jī)主要結(jié)構(gòu)和尺寸剪式自動(dòng)舉升機(jī)的主要基本技術(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)如圖見(jiàn)下圖2.3表2.3舉升機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)數(shù)據(jù)數(shù)值單位舉升重量3t舉升高度240-2000mm提升時(shí)間180s要求舉升機(jī)的提升速度是升高到2m所用時(shí)間為3min,但是在實(shí)際修理過(guò)程中,3min的升舉時(shí)間太長(zhǎng),浪費(fèi)維修時(shí)間,因而設(shè)及在50s內(nèi)上升的高度為1.5m,且滿足舉升機(jī)在每一個(gè)高度都具有自鎖功能。2、舉升機(jī)壓縮到最低位置時(shí)各部件的尺寸1)平臺(tái)尺寸剪式舉升機(jī)的平臺(tái)主要是為放置小汽車(chē)車(chē)輪,因而要保證舉升機(jī)使用時(shí)平臺(tái)與車(chē)輪發(fā)生干涉。由上述研究建立的大型小汽車(chē)輪胎模型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析可知,小汽車(chē)的輪胎軸距大約為2.1m,寬度大約在1.7m,本文面板尺寸在5800mm為了留出相對(duì)安全的空間面板的屏幕寬度通常在500mm-600mm之間,本文取值為500mm。在進(jìn)行舉升的過(guò)程中,由于力并不完全集中,因而面板的厚度也不宜過(guò)薄,額外地增加了舉升機(jī)的體積和重量,所以設(shè)計(jì)采取的是外形高度80mm,實(shí)厚為15mm,面板尺寸如圖2.2圖2.2平臺(tái)尺寸2)舉升臂尺寸由上文確定了平臺(tái)的長(zhǎng)度L=1600mm,固定鉸支架和滑動(dòng)滾輪分別放置與平臺(tái)下,為了避免舉升臂與汽車(chē)發(fā)生干涉,當(dāng)平臺(tái)降低到最低點(diǎn)時(shí)舉升臂不能夠超出平臺(tái)邊緣,因而在設(shè)計(jì)時(shí)要保證固定鉸支座和滑塊與平臺(tái)邊緣保持一定的距離,本設(shè)計(jì)取支座離平臺(tái)邊緣的距離為65mm。則固定鉸支座與滑動(dòng)滾輪之間的距離L小于1600-65*2=1470mm。舉升機(jī)壓縮到最低點(diǎn)位置時(shí),舉升機(jī)的高度為240mm,底座的高度為80mm,底座厚度為15mm,固定鉸支架安裝在底座內(nèi)殼中。如圖2.3所示,滾輪的直徑為D=54mm,滾輪出軸頸Dz=26mm,設(shè)上下兩滾輪之間的距離為Hd=240-15*2=210mm,根據(jù)勾股定理求出舉升臂的長(zhǎng)度L,求得L=1474mm,設(shè)舉升臂寬度110mm,厚度為20mm。圖2.3舉升機(jī)壓縮到最低點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)3)舉升機(jī)升高到2000mm時(shí)尺寸變化舉升機(jī)向上舉升時(shí),滑塊向內(nèi)測(cè)滑動(dòng),液壓系統(tǒng)向上伸縮,固定鉸支座和滑動(dòng)鉸支座之間距離縮短,平臺(tái)與底座之間距離越來(lái)越大。舉升機(jī)升高到2000mm時(shí),舉升機(jī)上下兩滑輪之間的距離Hg=2000-15*2=1970mm,舉升臂長(zhǎng)度為1474mm,固定鉸支接處與滑輪之間的距離為L(zhǎng)b,由勾股定理得出Lb=1100mm?；瑒?dòng)輪滑動(dòng)的距離Lx=（1300-1100）*2=400mm。舉升機(jī)舉升到2m時(shí),其結(jié)構(gòu)狀態(tài)如圖2.4所示。圖2.4舉升到2m時(shí)的示意圖2.3舉升機(jī)在地面上安裝尺寸在設(shè)計(jì)之初考慮了舉升機(jī)使用的方便性以及維修廠地面情況,所設(shè)計(jì)的剪式舉升機(jī)可以直接放置地面使用,使用地腳螺旋固定即可。舉升機(jī)兩端各有兩個(gè)三角臺(tái),方便汽車(chē)行駛至平臺(tái)上。由小汽車(chē)的車(chē)寬一般為1750mm,前后輪的平均距離為1500mm,左右兩輪臺(tái)內(nèi)側(cè)邊緣之間的距離為800mm,同時(shí)要滿足升舉機(jī)之間維修人員能夠正常走動(dòng),根據(jù)以上要求,本文設(shè)計(jì)的升舉機(jī)兩平臺(tái)之間的距離為900mm,平臺(tái)長(zhǎng)1600mm。又因?yàn)榕e升機(jī)左右機(jī)構(gòu)完全相同。平臺(tái)上端固定有硬質(zhì)橡膠,這樣可以避免汽車(chē)地盤(pán)直接與平臺(tái)接觸,對(duì)地盤(pán)造成磨損。硬質(zhì)橡膠塊距離平臺(tái)邊緣20mm,硬質(zhì)橡膠的長(zhǎng)度Lj=510mm,寬Bj=150mm。如圖2.5所示,為舉升機(jī)在地面的安裝情況圖2.5舉升占地情況及安裝示意圖3舉升機(jī)機(jī)構(gòu)建模分析3.1剪式舉升機(jī)機(jī)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算分析3.1.1升舉機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型建立與分析舉升機(jī)設(shè)置成為傾斜狀態(tài),其主要原因是舉升機(jī)右側(cè)為固定鉸支座,而左側(cè)為滑動(dòng)鉸支座,當(dāng)小汽車(chē)放置在平臺(tái)上,舉升機(jī)上升會(huì)造成舉升機(jī)載荷重心前移,這樣容易出現(xiàn)舉升機(jī)前翻事故的發(fā)生,對(duì)工人和小汽車(chē)都會(huì)造成傷害,斜置安裝能夠有效避免因重心前移出現(xiàn)的側(cè)翻發(fā)生。安裝情況圖如圖3.1所示,圖中F6為平臺(tái)固定鉸支座,F5為底座滑動(dòng)鉸支座。F4為底座固定鉸支座,F3為平臺(tái)滑動(dòng)鉸支座。圖3.1動(dòng)力參數(shù)意圖為了更加便于分析,我們對(duì)剪式舉升機(jī)的一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化,例如將平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)及其平臺(tái)的有效載荷分別簡(jiǎn)化成w1,剪式舉升機(jī)構(gòu)的自重載荷分別簡(jiǎn)化成w3,通過(guò)對(duì)整個(gè)體系進(jìn)行了分析,本文忽略了舉升臂的自重載荷w3。由上一節(jié)得到的是舉升臂在中心銷(xiāo)孔處與中央銷(xiāo)孔的距離l=1474mm,其與水平線的夾角公式為α;定義液壓桿滑動(dòng)鉸支座與舉升臂固定鉸支座之間的位置距離公式為lb,a為液壓缸底座鉸支坐標(biāo)與舉升臂底座鉸支坐標(biāo)之間的位置距離,f液壓桿平臺(tái)固定鉸支座與舉升臂平臺(tái)固定鉸支坐標(biāo)之間的位置距離。液壓油缸的軸線加入水平面的夾角θ與α函數(shù)的關(guān)系公式如式3.1所示

[1](3.1)由上式所述可知,液壓缸的軸線和底座水平夾角θ與是關(guān)于d、f的函數(shù),當(dāng)d和f確定式,舉升機(jī)再次進(jìn)行升降的過(guò)程中θ的值隨著α的改變而發(fā)生了改變。假定w1的作用點(diǎn)為平臺(tái)的中心位置,當(dāng)平臺(tái)上高度升起時(shí),剪刀機(jī)構(gòu)的變幅會(huì)帶動(dòng)平臺(tái)上的滑輪內(nèi)向外移時(shí),則w1、f3、f4和α的相互關(guān)系公式如式3.2所示,其中B=Lb/2圖3.2剪刀機(jī)構(gòu)外載情況剪式舉升機(jī)的外載荷運(yùn)行情況圖如下表3.2所示。為了通過(guò)計(jì)算剪式舉升機(jī)構(gòu)內(nèi)每一個(gè)支架節(jié)點(diǎn)的內(nèi)力和動(dòng)作油缸的推力,以及研究該舉升機(jī)構(gòu)內(nèi)力、動(dòng)作油缸的推力和α之間的相互關(guān)系,并尋求找出它們?cè)跈C(jī)構(gòu)內(nèi)最?lèi)毫拥那闆r。進(jìn)行了受力分析。結(jié)果如圖3.3所示。圖3.3各桿受力分析圖中Kx表示剪叉機(jī)構(gòu)各交接點(diǎn)內(nèi)力,x=1,2,……8,當(dāng)x為奇數(shù)時(shí)表示該鉸接點(diǎn)Y方向受力,為偶數(shù)則為鉸接點(diǎn)X方向受力；Fx表示作用與剪刀式機(jī)構(gòu)的外力,x=3,4,5,6。P為推缸的推力,在不考慮摩檫力存在的情況下,建立力學(xué)平衡方程,通過(guò)求解得出剪式舉升機(jī)構(gòu)推缸推力與外載荷還有桿長(zhǎng)的關(guān)系式,如式3.4所示[6](3.4)3.1.2計(jì)算液壓缸的推力1、舉升機(jī)舉升到2m時(shí)液壓缸的推力由上文建立的計(jì)算公式可知.,得α=72.10,有式（3.1）得θ=220由于汽車(chē)在舉升平臺(tái)上不發(fā)生位置移動(dòng),當(dāng)上升到最高位置時(shí),其重心不發(fā)生改變,F3和F4之間得距離為986mm,由式（3.2）和（3.3）求得F3=10.23kN,則F4=4.76kN。將f=1120,d=135,α=72.10,θ=22。120,F=F3=10.24kN,代入式（3我們得到P=164.23kN。2、舉升機(jī)在最低點(diǎn)時(shí)得液壓缸的推力由圖所示的舉升機(jī)構(gòu)的尺寸,求出α的角度,tanα=1701470=6.30,然后根據(jù)式（3.1）,求出θ,tanθ=20.120。將求得的α=6.30，θ=20.120，L=1474,f=1120,d=135代入到式（3由上文的分析可知,舉升機(jī)在最低點(diǎn)時(shí),液壓缸的推力是整個(gè)舉升過(guò)程中所需要推力最大的,因此這一數(shù)值時(shí)選擇液壓系統(tǒng)的依據(jù)3.2舉升機(jī)的性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施3.2.1舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施由上文的計(jì)算可以了解到,舉升臂鉸接點(diǎn)處彎曲強(qiáng)度較集中,磨損嚴(yán)重,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的措施主要由以下幾點(diǎn)：（1）在載荷作用點(diǎn)處,加一個(gè)厚度為3mm的青銅襯套,通過(guò)在鉸接軸上增加襯套,能夠有效的減少最大彎矩值,從而提高鉸接點(diǎn)的強(qiáng)度,減少摩擦。（2）通過(guò)在鉸接孔處增加凸臺(tái),增加舉升臂的厚度,從而增大舉升臂的橫截面積,這樣能夠有效的減小舉升臂壓縮變形或拉伸變形。（3）加厚舉升臂尺寸,增大承載面積,并加工強(qiáng)助。4液壓系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1液壓系統(tǒng)組成本文設(shè)計(jì)出來(lái)的剪式舉升機(jī)動(dòng)力是由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)提供。液壓系統(tǒng)具有傳輸動(dòng)力大、工況運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)以及結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。1、液壓泵液壓泵的主要作用是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流動(dòng)液體的壓力能。它是整個(gè)系統(tǒng)的供油裝置也是壓力傳動(dòng)的機(jī)械動(dòng)力。2、液壓缸液壓缸主要是有缸筒、活塞、活塞桿、密封裝置、緩沖裝置組成的。它是液壓傳動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),其主要作用就是將液體的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。本文設(shè)計(jì)的舉升機(jī)就是將液體的壓力能轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。3、各種液壓控制閥液壓閥的主要功能就是對(duì)液壓系統(tǒng)中液壓油的流動(dòng)、方向、壓力、流量進(jìn)行調(diào)節(jié),從而滿足各種工況需求的裝置?？刂崎y按照其用途和特點(diǎn)主要分為三類(lèi),分別為方向控制閥,壓力控制閥和流量控制閥。4.2液壓系統(tǒng)的選擇4.2.1升舉機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求汽車(chē)舉升液壓系統(tǒng),不但要求能夠在一定范圍呢將汽車(chē)同步舉升和下降,同時(shí)也要求能夠在舉升范圍內(nèi)任意高度停止并保持,能夠隨時(shí)對(duì)高度進(jìn)行調(diào)整,從而方便不同身高的維修人員對(duì)汽車(chē)進(jìn)行維修。因此,要求液壓系統(tǒng)必須要有定位保持功能。此外,由于汽車(chē)的重量較大,如果液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障,這時(shí)升舉機(jī)的升舉臂會(huì)在汽車(chē)的重力下迅速下滑,可能會(huì)對(duì)維修工人造成生命危險(xiǎn),同時(shí)在舉升臂上的汽車(chē)也有被摔壞的可能。因此為了防置這樣的事情發(fā)生,升舉機(jī)必須具備機(jī)械自鎖裝置機(jī)械鎖分別安裝在舉升缸外側(cè)和活塞桿頂部與舉升臂相聯(lián)的兩根矩形齒條組成。安裝在油缸外側(cè)的齒條固定不動(dòng),而安裝在銷(xiāo)軸上的齒條則隨活塞桿上下移動(dòng),并能夠繞銷(xiāo)軸做一定角度的擺動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)兩根齒條的分離與嚙合。其工作原理是當(dāng)舉升臂處于定位狀態(tài),或者液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障、油壓低于一定數(shù)值時(shí),齒條就會(huì)在自身的重力和彈簧力的作用下與靜齒條嚙合,機(jī)械鎖鎖死,使舉升臂保持當(dāng)前位置不動(dòng),這樣就能夠保護(hù)維修人員和汽車(chē)不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)。4.2.2液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.3液壓缸的計(jì)算與選型油缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件,同時(shí)也是整個(gè)舉升機(jī)構(gòu)的動(dòng)力的提供者。液壓油缸主要有兩種,一種是活塞式油缸,另一種是浮柱式?；钊綖閱蜗蜃饔糜透?其缸體長(zhǎng)度達(dá)而伸縮長(zhǎng)度小,使用油壓也比較低,通常不會(huì)超過(guò)14MP.浮柱式油缸為多級(jí)伸縮式油缸,其伸縮節(jié)數(shù)為2到5節(jié),其特點(diǎn)式結(jié)構(gòu)緊湊,缸體較短但是其伸縮長(zhǎng)度達(dá),使用油壓高,最高能達(dá)到35MP,并且容易安裝布置。浮式油缸又分為兩種,即單向作用式和雙向作用式。雙向作用式油缸能夠輔助車(chē)廂降落,因此具有工作平穩(wěn),降落速度快等優(yōu)點(diǎn)。4.3.1液壓缸的安裝位置第三章建立了舉升機(jī)力學(xué)模型和分析,已經(jīng)大致確定了液壓缸的安裝位置。d為液壓缸下安裝點(diǎn)與舉升臂底座固定鉸支座的距離,f為上安裝點(diǎn)與舉升臂與平臺(tái)固定鉸支架的距離,d=135mm,f=1120mm,舉升臂與水平面的夾角為α,液壓缸與水平方向的夾角為θ,α=6.30,θ=舉升機(jī)在最低點(diǎn)時(shí),舉升重量平均分布在平臺(tái)上。當(dāng)舉升機(jī)開(kāi)始向上舉升時(shí),右側(cè)的滑輪向內(nèi)側(cè)移動(dòng),在上升過(guò)程中系統(tǒng)的舉升重量不變,但是舉升機(jī)向上的作用力方向隨著舉升中重心的前移而向前傾。舉升機(jī)在最低位置時(shí),液壓缸的安裝如圖4.2所示圖4.2液壓缸安裝方向4.3.2舉升機(jī)液壓缸推力及行程的確定通過(guò)上文的計(jì)算可知液壓缸所需的最大推力P為301.09kN。液壓缸行程的確定：舉升機(jī)從最低位置240mm升高到2000mm,實(shí)際上升行程,因舉升機(jī)活塞桿與水平方向夾角θ與α有如下關(guān)系[15]當(dāng)舉升機(jī)在最低點(diǎn)時(shí)液壓缸的長(zhǎng)度為=800mm,當(dāng)舉升機(jī)達(dá)到2000mm時(shí),經(jīng)計(jì)算的θ=22。12=1460mm則液壓缸活塞缸伸長(zhǎng)量為660mm,取700mm。4.3.3液壓缸的選型根據(jù)上述計(jì)算的液壓缸安裝距離和液壓缸所需的最大推力,查閱資料舉升機(jī)機(jī)構(gòu)液壓缸選用雙作用單機(jī)活塞缸。這種工程用液壓缸主要用于各種工程機(jī)械、起重機(jī)械及礦山機(jī)械等液壓傳動(dòng)4.4液壓泵的計(jì)算與選型舉升機(jī)常用的油泵主要分為兩種,即柱塞由泵和齒輪式油泵。齒輪式油泵相對(duì)于柱塞式油泵流量較大,但其輸出的壓力卻偏低。柱塞式油泵的主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在它的油壓范圍為16~35mp,即使是在最小轉(zhuǎn)速下仍然可以能夠直接產(chǎn)生完整的全油壓,因而能夠有效的減少壓縮時(shí)間。4.4.1液壓泵工作壓力的計(jì)算[4]（4.1）上式中Pp表示液壓泵的最大工作壓力單位N/M2,P1時(shí)液壓缸的最大工作壓力,單位Mpa[4]（4.2）式中：Fmax表示油缸最大作用力,單位N,A表示油缸橫截面積,單位將上文計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)據(jù)代入到式（4.2）得=11.83Mp?p表示液壓缸出油口到液壓缸進(jìn)油口得壓力損失。本文取?p=（5*105）Pa=1Mp,則Pp=P1+?p=124.4.2液壓泵功率的計(jì)算如果不考慮送油管和整個(gè)液壓系統(tǒng)中壓力的損失,那么液壓泵的輸出功率,液壓缸的輸入功率,液壓缸的輸出功率三者相等。但是在實(shí)際工作環(huán)境中不可能沒(méi)有能量的損失,因此我們?cè)谶M(jìn)行液壓泵功率計(jì)算式必須將損失的功率業(yè)績(jī)算在內(nèi)。液壓泵的輸出功率為：(4.3)=0.004m/s上式中P0表示液壓泵的輸出功率,單位是W,Pg表示液壓缸的輸出功率,單位是W,v表示液壓缸的平均伸長(zhǎng)速度,單位是m/s,n1表示液壓泵輸出到液壓缸端的機(jī)械損失,本文取0.75；n2表示液壓缸和管路中能量損失,本文取0.7；t將上文數(shù)據(jù)代入式（4.3）得=2294W=2.29kW液壓泵得輸入功率為:(4.4)上式中,P表示液壓泵得輸入功率,np表示液壓泵得總功率,由于本文設(shè)計(jì)得是一個(gè)小型剪式舉升機(jī),屬于中輕型舉升機(jī),因而選擇齒輪泵完全可以適用。齒輪泵得總效率取值為0.65=3.52kW

4.4.3油泵流量得計(jì)算液壓泵得輸入功率與流量的關(guān)系如下式（4.5）上式中Pp表示油泵最大工作壓力,單位是N/m2,QP表示液壓泵的流量,單位是m2/s,np表示液壓泵的總效率,這的取值為0.計(jì)算得到QP=0.344.4.4油泵的選型通過(guò)前幾節(jié)的計(jì)算,我們得到了輸入功率P和液壓泵流量QP的值,然后查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,選擇P3100-F32-32型號(hào)的高壓齒輪泵,其性能參數(shù)如表4.1所示相關(guān)性能數(shù)值額定工作壓力23Mp最大工作壓力28Mp額定轉(zhuǎn)速2400r/min輸入功率3.52Kw油泵排量31.5ml/r液壓泵質(zhì)量14.3kgP3100-F32-32型高壓齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)為體積小、排量大、壓力高、性能好、噪音低、壽命長(zhǎng)等。結(jié)論剪式舉升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為使用方便,安全可靠性高以及占地面積小,因此受到汽車(chē)維修站的歡迎。剪式舉升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)完全符合我國(guó)城市發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì),因而剪式舉升機(jī)擁有巨大的發(fā)展空間和前景,能夠確實(shí)有效的解決不同規(guī)模維修店的實(shí)際問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)剪式舉升機(jī)主要組成部件為機(jī)架和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。其中機(jī)架主要由平臺(tái)、舉升臂、底座三個(gè)組成部分;而與液壓體體同則由高壓齒輪泵和液壓缸組成。舉升機(jī)正常工作時(shí),按下一個(gè)電控柜上的上升按鈕,液壓泵的旋轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)舉升機(jī)的上升與下降。參考文獻(xiàn)劉燕梅.液壓二次舉升設(shè)計(jì)分析[J].機(jī)電信息，2017（03）.李國(guó)慧，桂玉