畢業(yè)設(shè)計可四輪定位四柱式汽車舉升機設(shè)計

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1、圖書分類號： 密 級： 畢業(yè)設(shè)計(論文) 可四輪定位四柱式汽車舉升機設(shè)計 Four wheel positioning column lift vehicle design 學生姓名 班 級 學院名稱 專業(yè)名稱 指導教師 XXX學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明

2、確方式標注。 本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。 論文作者簽名： 　　 　　日期： XXX學位論文版權(quán)協(xié)議書 本人完全了解XXX關(guān)于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸XXX所擁有。XXX有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。XXX可以公布學位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 論文作者簽名： 　　 導師簽名：

3、 　　 摘要 本設(shè)計結(jié)合現(xiàn)代的汽車技術(shù)要求與實際維修的需要，符合國家標準，設(shè)計以單個液壓缸驅(qū)動的可四輪定位四柱式汽車舉升機。本次設(shè)計以單液壓缸驅(qū)動，以鋼絲連接，以兩個剛板和四個立柱載荷來支撐，從而實現(xiàn)汽車的同步舉升。本設(shè)計的汽車舉升機具有容易簡便的操作，承載穩(wěn)定的載荷等其他使用價值[1]。當今世界，汽車舉升機是維修機動車行業(yè)最重要的裝備，也可以這么說汽車舉升機關(guān)乎一個維修汽車行業(yè)的發(fā)展或者后退。一個高水準的經(jīng)濟適用型汽車舉升機將大大地減輕維修人員的勞動量和保障其自身安全，優(yōu)化舉升車輛的應(yīng)用方面以及維修廠實際的工作環(huán)境，也推進著機動車維修行業(yè)的快速

4、發(fā)展，方便和改善人民的生活環(huán)境。 關(guān)鍵詞四輪定位；四柱式；汽車舉升；單液壓缸驅(qū)動 Abstract This design combines with modern automotive technology requirements and actual maintenance needs.it is in line with national standards. The wheel alignment four-column vehicle lift is by a single hydra

5、ulic cylinder. Designed to drive a single hydraulic cylinder , with the wire connections,with the two plates and four columns to support, in order to achieve synchronization of car lifting. The design of the vehicle lift has a simple easy carrying load stable value. Car Lift is the industry's most i

6、mportant vehicle maintenance equipment, you can also say car lift vehicle maintenance relating to the rise and fall. A high level of applicable vehicles lift will greatly reduce the labor and the amount of maintenance staff to ensure their own security, application optimization and maintenance of pl

7、ant trucks actually working environment, but also to promote the rapid development of service industry and improve people's living environment. Keywords wheel alignment Four-post a single hydraulic cylinder synchronous raise 全套圖紙 外文翻譯 扣扣: 1411494633 目 錄 摘要 I Abstract II 1

8、緒論 1 汽車舉升機的種類及應(yīng)用范圍 1 1.2舉升機的背景及意義 4 2課題分析 5 設(shè)計的技術(shù)要求 5 2.2設(shè)計特點.................................................................................................................................5 3 設(shè)計方案 6 3.1 結(jié)構(gòu)方案 6 3.1.1 純機械結(jié)構(gòu) 6 3.1.1 液壓結(jié)構(gòu) ......................................................

9、.................................................................6 傳動的設(shè)計 7 4 設(shè)計機械結(jié)構(gòu)零件 8 4.1 汽車舉升機的工作原理 8 4.2 立柱的設(shè)計 8 4.3 臺板的設(shè)計 10 4.4 升降板的設(shè)計 11 5 選擇鋼絲繩 15 6 滑輪軸承的選用及驗算 17 7 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 22 液壓系統(tǒng)設(shè)計 22 液壓缸的選擇 22 8電氣控制及其安全措施......................................................................

10、.....................................24 電氣控制..............................................................................................................................24 8.2安全措施....................................................................................................................

11、.........25 結(jié)論 26 致謝 27 參考文獻 28 附錄 29 1 緒論 1.1 汽車舉升機的種類及應(yīng)用范圍 汽車維修過程時，首先開到舉升機工位，然后由維修人員操作舉升機的控制系統(tǒng)來使汽車舉升到便于自己維修的高度。汽車舉升機在汽車的平時保養(yǎng)及矯正中扮演著很重要的角色，對于現(xiàn)代的汽車維修公司，舉升機可以說是必備的設(shè)備。 國內(nèi)生產(chǎn)的舉升機種類繁多，以立柱構(gòu)造來分類，可以分為單柱式、雙柱式、四柱式、剪式、地溝式汽車舉升機。 單柱式汽車舉升機 單柱式汽車舉升機是將停發(fā)在指定地點的汽車等交通工具舉升到維修人員相適合的高度，從而進行相應(yīng)的維修的一種專用設(shè)

12、備。它一般用于汽車的局部提升，利于更換車輪的輪胎和對底盤進行各種的修理作業(yè)。單柱式汽車舉升機結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、外形美觀，而且對占地面積的要求很小。適用于室內(nèi)面積較為有限的維修廠。 現(xiàn)在的單柱式汽車舉升機一般有移動式和固定式兩種類型，前者適用于廠內(nèi)外地方，而后者一般用于廠內(nèi)面積較為有限的地方。 圖1-1 單柱式汽車舉升機 雙柱式汽車舉升機是一種汽車維修過程和保養(yǎng)單位中常用到的機械式舉升工具，它常用于小型的保養(yǎng)。它的特點在于把汽車舉升到一定高度后，可以大大減少對地面空間的需求，從而更便于維修工作人員的作業(yè)。但是它正是因為減少底板，使得雙柱式汽車舉升機需要靠地面或者橫梁來抵消掉立柱

13、扭力，因而地基的要求很高。 現(xiàn)在市場上一般有對稱式和非對稱式兩種雙柱式汽車舉升機。對稱式的臂長差不多，適用于皮卡和箱式等類型的汽車修理工作。但是當汽車舉升到一定的高度后，對于那些柱之間的寬度不太大的對稱式是一個很大的缺點。非對稱為了解決維修過程中方便從車門進出的問題，它的立柱向后旋轉(zhuǎn)大約30°，同時前臂對于后臂來說短些，這樣就會使得當汽車停放到這種汽車舉升機，車的位置向后移動。 圖1-2 雙柱式舉升機 剪式汽車舉升機主要靠液壓系統(tǒng)來驅(qū)動升降。在整車大面積地修理和保養(yǎng)方面，發(fā)揮著至關(guān)重要的功能。同時它也適用于大型車型的日常維修，尤其適合那些平時工作強度很大的車型（如大型長途汽

14、車，公交車輛）的維修。由于本身結(jié)構(gòu)簡單，所以同步性很好，可用于四輪定位，進而對車輛進行一些校準。 剪式汽車舉升機一般有子母式（大剪），單剪式（小剪）和超薄系列等。子母式市場流通的比較多，很適合四輪定位儀。當把停放在指定位置的汽車舉升到一定的高度的時候，維修人員就可以從底部對車輛進行相關(guān)的修理，而且子母式很適合于輪胎和底盤的檢修。子母式雙層隱藏結(jié)構(gòu)，外形美觀，可精準調(diào)節(jié)水平，同步性能好，適用于各種高精度的四輪定位以及輪胎拆卸與底盤的檢查修理。本身采取氣動雙齒自鎖保險的安全裝置，下降的時候自動開啟。 小剪式一般用于車輛快修及美容保養(yǎng)，可以通過挖槽，使其和地面保持同等的高度，使得不占用客戶的地面

15、空間。 超薄系列無需挖槽，適合任何修理場所。很多時候我們會碰到有一些廠房的樓板不適合二柱式汽車舉升機和普通四柱式汽車舉升的安裝的情況，這時我們就可以采用超薄系列。因為它本身與樓板的接觸面積很大，所以它的對樓板的所能承受的壓強等較為小一些，解決了客戶場地的問題。這類舉升機便于輪胎的拆卸和對底盤的修理，具有液壓互鎖的保險裝置，運行起來平穩(wěn)，同步性好，是今后的市場上大規(guī)模使用的產(chǎn)品。 圖1-3 剪式舉升機 地溝式汽車舉升機是通過安裝在地溝上面的兩邊軌道上，在采用電動驅(qū)動方式，帶動絲桿運動，進而可以對橫梁的升降操作。它使用于大中型車輛的日常維修和保養(yǎng)。因為其結(jié)構(gòu)及其傳動方式，使其本

16、身變得更加靈活可靠。地溝式汽車舉升機操作方便，舉升力大，很適合于各種長途汽車、運載貨車等大中型車輛的維修。 圖1-4 地溝式汽車舉升機 四柱式汽車舉升機適用于大噸位汽車或者貨車的日常維修和保養(yǎng)。因為它一般都有四輪定位的檔位，可以對其進行調(diào)整，來保持水平，從而可以適用于汽車四輪的定位。 當今市場上一般有上油缸式和下油缸式四柱式汽車舉升機。兩種四柱式舉升機主要的區(qū)別在于一個油缸在立柱的頂端，另一個油缸位于平板的下面。因為上油缸式的油缸在立柱頂端，所以它主要靠鏈條拉起平板的四端，雖然這樣使得結(jié)構(gòu)便于簡單，但卻增加了自重。而且上油缸式二次及以后的舉升一般為氣動或手動，需要人為地跑到

17、平板下面進行操作，大大增加了維修過程中可能出現(xiàn)的安全隱患。下油缸式工作原理是用四根適合設(shè)計指標的粗鋼繩拉起平板的四端，通過圓盤將力分散到四個方向，也大大降低了本身的重量。下油缸式通過轉(zhuǎn)換閥門來實現(xiàn)二次及其以后的舉升，升降迅速。下油缸式的保險裝置主要利用拉桿聯(lián)動，扳動拉桿的同時會自動開啟四個鍥型塊式的保險裝置。 圖1-5 四柱式汽車舉升機 1.2 汽車舉升機的背景及意義 隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國的汽車行業(yè)同時也得到了迅猛的發(fā)展。尤其自1978年以來，我國擁有汽車的人越來越多。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，到2020 年，我國人均擁有汽車率將達到輛，達到全球平均水平。隨之后續(xù)的服務(wù)即汽車維修行

18、業(yè)也將會得到巨大的提升空間。而汽車舉升機作為日常汽車維修中必不可少的工具，在這期間，很多的汽車舉升機爭先恐后的相繼出現(xiàn)。汽車舉升機按照功能可分為四輪定位型和平板式；按照占用的空間不同可分為地上式和地溝式；地上式無需挖槽，適用于任何修理廠，有一些樓板上不適合安裝二柱舉升機以及普通四柱舉升機，而本機器與樓板接觸面廣，這樣可以安裝在任何可以開車的樓板上面，解決客戶場地問題。按驅(qū)動類型來分機械式、氣動和液壓式舉升機，以液壓最多，機械次之，氣動最少。按立柱構(gòu)造可分為單柱式、雙柱式、四柱式、剪式、地溝式舉升機。單柱式適用于小型車輛的固定式升降平臺的維修和保養(yǎng)；雙柱式適用于箱式貨車的日常維修；四柱式適用于大

19、噸位汽車的修理和保養(yǎng)；剪式適用于工作強度大的和車型固定的大型車輛維修；地溝式適用于廠房空間較低的維修企業(yè)。盡管這些舉升機數(shù)量和種類眾多，但由于我國的汽修行業(yè)起點低和發(fā)展的時間不長，而且現(xiàn)在國內(nèi)的汽修設(shè)備生產(chǎn)廠缺乏創(chuàng)新，抄襲別國的設(shè)計方案很嚴重，再加上技術(shù)還沒有完全引進，吸收和靈活應(yīng)用，相應(yīng)地售后服務(wù)水平低，因而國內(nèi)生產(chǎn)的很多汽車舉升機一般都不符合國際標準?，F(xiàn)在，黨和國家在今后的發(fā)展中明確了大力發(fā)展交通等基礎(chǔ)硬件設(shè)施。我們可以看到在今后的馬路上充次著大量的機動車。像汽車這樣頻繁使用的交通工具，其必然日常的使用中出現(xiàn)一些問題。這時候就需要我們專業(yè)的維修師傅修理，而他們也都是選擇通過汽車舉升機來提升

20、汽車，從而方便他們修理作業(yè)。所以在未來的中國，需要我們設(shè)計和制造出更加人性化設(shè)計的，更加經(jīng)濟可靠，滿足維修人員的使用要求的新型舉升機。 我認為高水準的適用型汽車舉升機將大大地減輕維修人員的勞動量和保障其自身安全，優(yōu)化舉升車輛的應(yīng)用方面以及維修廠實際的工作環(huán)境，也推進著維修行業(yè)的快速發(fā)展，改善人民的生活環(huán)境。 2課題分析 設(shè)計的技術(shù)要求 本設(shè)計汽車舉升機最大提升的量4000公斤；最大提升高度1600毫米；可四輪定位四柱式汽車舉升機；符合舉升機的安全標準。 2.2 設(shè)計的特點 汽車舉升機盡可能地與地面保持同等的高度 現(xiàn)在很多的公司都在遵循6s標準，汽車維修廠也希望盡可能地保持場所的

21、整潔和地面的平整性。本設(shè)計也應(yīng)該盡可能地使汽車舉升機下降到最低點的時候，與地面保持差不多的水平高度。為了實現(xiàn)這樣的要求，一個可以挖槽，將汽車舉升機放置在槽里工作，但是這種方法，不僅加大了基礎(chǔ)建設(shè)費用，還大大減少了地面的平整性。另一種方法，就是使在滿足設(shè)計的指標和零部件剛強度的情況下，盡可能減少臺板和平板的厚度。不僅可以滿足技術(shù)要求，減少了材料，本身的自重，更加方便了汽車地進出，還盡可能地保證了地面的平整性，節(jié)約了使用的空間。 安全措施 每一人都是世界的一份寶藏，現(xiàn)在設(shè)計的時候都會注意使用人員的保護措施。當汽車維修人員操作舉升機的時候，可能會不小心地手指割傷等情況，尤其在下降的時候，對于在下

22、面的維修人員來說，一點失誤就可能造成很大的傷害，甚至是生命威脅。國家制定了很多關(guān)于安全性的法規(guī)，來使得這些可能會出現(xiàn)的安全隱患降到最低。 汽車舉升機也藏著很多的危險，一般通過設(shè)計方面還有操作方面來解決。設(shè)計方面設(shè)置有必要的安全保護措施和裝置，來提高本身的安全性，保證人員的生命安全。另一方面，我們的操作人員要嚴格遵守規(guī)章制度和操作流程，保證汽車舉升機所需要的正常安全運行的環(huán)境，嚴禁為圖省事，而簡便快捷地操作。 3方案設(shè)計 純機械結(jié)構(gòu) 圖3-1 純機械結(jié)構(gòu) 一個渦輪和蝸桿做主動力結(jié)構(gòu)。由電動機提供源動力給蝸桿，繼而渦輪隨著我干的轉(zhuǎn)動而向上運動，從而

23、實現(xiàn)臺板即橫梁的向上運動。簡單示意圖3-1. 那么這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是可以得到很大的傳動比，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，傳動的平穩(wěn)性能比較好，噪聲很小，具有自鎖性等，但是也存在很大的缺陷：首先，這種結(jié)構(gòu)的傳動的效率較低。其次，滑動速度比較大使得摩擦力也比較大，增加了齒面之間的相對磨損。而為了減小磨損，就要采購價格昂貴的潤滑劑及輪滑機構(gòu)和高精度，高耐磨的蝸輪蝸桿，同時這樣高精度的蝸輪蝸桿也不便于生產(chǎn)加工，這樣就大大增加了汽車舉升機的成本。最后，這樣的結(jié)構(gòu)方式就要裝四個相同的電動機，不僅增加了成本，也不利于傳動的同步性。 液壓結(jié)構(gòu) 橫梁的升降依靠液壓缸的活塞運動。由電動機提供源動力給液壓泵，液壓泵經(jīng)過一

24、些液壓元件后供油給液壓缸，使其的活塞實現(xiàn)運動?；钊蜃罂s短，與其相連接的鋼絲繩也縮短，從而實現(xiàn)橫梁的上升；活塞向右伸長，與其相連接的鋼絲繩也隨之伸長，繼而實現(xiàn)了橫梁的下降。 主要優(yōu)點： （1）液壓傳動比較平穩(wěn)，很容易實現(xiàn)頻繁地換向和快速的制動。 （2）液壓元件是機械基礎(chǔ)件，所以它的通用程度和標準化程度高，縮短了我們設(shè)計的難度，成本和周期。 （3）便于使用人員的操作，較容易實現(xiàn)自動控制，系統(tǒng)保護等。 主要缺點： （1）能量轉(zhuǎn)換需要兩次，傳動效率較低。 （2）因為介質(zhì)的可壓縮性和運動過程中出現(xiàn)的泄漏，阻力損失等因素，所以定傳動比很難實現(xiàn)。 （3）液壓系統(tǒng)的性能對溫度的敏感度比較高，

25、尤其高溫的時候，可能會出現(xiàn)火災等情況。 （4）液壓系統(tǒng)里的元器件的制造精度高，增加了加工的成本，而且出現(xiàn)問題后也不容易診斷。 綜上所訴，很顯然可以看出采用液壓結(jié)構(gòu)比采用純機械結(jié)構(gòu)的方案更好點，所以這次的可四輪定位四柱式汽車舉升機采用液壓結(jié)構(gòu)。 傳動方式 傳動方式一般有液壓，機械，氣壓傳動。但是氣壓傳動還不是很成熟，應(yīng)用的很少。不管機械傳動還是液壓傳動，一般都是用電動機來提供其源動力。機械傳動方式特點在于安全可靠，傳動的精度高，但是成本也比較高。對其經(jīng)常磨損的元件的要求也很高，這樣大大提高了加工的難度要求。像螺母這樣經(jīng)常磨損又需要更換的零件來說，大大加大了工作人員的維修量。液壓式的傳動方

26、式的傳動效率高，平常所需要的維修也很少。在現(xiàn)在的社會，大家都很注重能源的利用率，保護環(huán)境。但是液壓傳動方式的缺點在于液壓的技術(shù)難度比較大，優(yōu)質(zhì)的零部件需要通過外購來解決。 綜上所訴，很清楚地可以看出采用液壓傳動的方式有更大的優(yōu)勢。 4設(shè)計機械結(jié)構(gòu)零件 4.1 汽車舉升機的工作原理 可四輪定位四柱式汽車舉升機在工作的時候，由電動機提供動力給液壓泵，然后通過一些液壓上面的元器件進入液壓缸，這樣使得液壓缸的活塞得到一些指定的移動，驅(qū)動著與液壓缸活塞連接的鋼絲繩，帶動與鋼絲繩連接的平板，從而帶動汽車的上升與下降，使其達到維

27、修人員所指定的高度，以便對于進行相應(yīng)的維修和保養(yǎng)。 由以上的結(jié)構(gòu)，我們可以得出： （1）可以通過調(diào)節(jié)固定點的高度來使四個鋼板達到相同的高度。 （2）汽車舉升機的升降是通過液壓缸的活塞，所以液壓缸的活塞的有效行程長度就是我們上升的最大高度。本設(shè)計的最大提升高度為1600毫米，所以液壓桿的初始長度為1600毫米。 4.2 立柱的設(shè)計 課題的設(shè)計要求是四柱式汽車舉升機，而且本次采用的結(jié)構(gòu)也是對稱式的。因而每個立柱的受力情況是一樣的，所以我們就只要具體分析一個。 由受力圖 圖4-1 立柱受力圖 當負載重量超過受拉桿件的屈服極限或強度極限的時候，那么這個桿件將會變形甚至斷裂，所以

28、下面主要分析立柱的壓桿穩(wěn)定的情況[9]。根據(jù)材料力學，細長類型的壓桿件失穩(wěn)的臨界應(yīng)力公式如下： …………………………………………………………………式(4.1) 式中：Fcr——立柱的臨界壓力，單位：N L ——壓桿的長度，單位： m E ——材料的彈性模量 ，單位： I ——立柱的橫截面的慣性矩，單位： m4 圖4-2 立柱圖 根據(jù)設(shè)計的要求即立柱的高度為1600毫米，社會上生產(chǎn)的標準件，我們可以得出： A=200mm 立柱的總長度 b=10mm 立柱的厚度 L=40mm H=150mm 立柱的寬度 計算如下： 設(shè)a=A-2b，h=H-2b A1=b*（

29、H-2b）+b*（A-2b）=3100mm2 Y1=（bH2+a*b2）/2 A1=39mm A2=2bL=800mm2 Y2=H-b/2=145mm e=H- Y1=110mm Yc=（A1 Y1+ A2Y2）/（A1+A2） Ce1=Yc-Y1 Ce2=Y2-Yc 那么橫截面的慣性矩為： Iz1=（BY13-ah3+be3）+A1 Ce12 Iz2=Lb3/6+A2 Ce2 Iz總=Iz1+Iz2 ?λ?=?μ?L/i=60 ……………………………………………………………式(4.2) 因為材料為Q235，查手冊可得?λ?p=100，?λ? 因此為柔性小的

30、桿。 可以從手冊中查出Q235的σ?s=235Mpa，且σ?cr=σs………………………式(4.3) 即 ……………………………………………式(4.4) 本次設(shè)計最大重量為4000kg，現(xiàn)在我們可以估計舉升機的最大重量在2500kg。 那么每個立柱實際要承受的最大重量為1635kg，力為，遠遠低于設(shè)計的最大應(yīng)力值，滿足要求。 4.3 臺板的設(shè)計 圖4-3 臺板的結(jié)構(gòu)圖 本次設(shè)計的對象主要是家用的汽車，由汽車的參數(shù)可以知道臺板長度為5400mm。都采用鋼槽，所采用的剛密度為，橫截面積=117cm3。圖片的上端鋼板密度為12kg/m。如上圖4.3. 則：q=（2ρ1+ρ2）g

31、 因為： Fa+Fb=2G+q*L 又因為：Fa=Fb 所以：Fa=G+q*L =M汽車/4+504.21*2 因此在AC段： Fs=Fa-qx …………………………………………………………………式(4.5) M=Fa*x-q*x*x/2 ………………………………………………………式(4.6) 同理，在CD段： Fs=Fa-qx+G M=(Fa-G)*x+G*0.8-qx*x/2 同理，在DB段： Fs=Fb-q*（4-x） M=Fb*（4-x）-q*（4-x）*（4-x）/2 由此可見，彎矩最大的點在CD的中間，也就是

32、X=2m的地方。 所以：M=(Fa-G)*x+G*0.8-qx*x/2 =（） 最大σ=M/2A 那么這個臺板的抗彎強度： K=σ lim/σmax ………………………………………………………………式(4.7) 查機械手冊可得出，Q235剛的σlim=375Mpa 因此此設(shè)計滿足安全要求。 4.4 升降架的設(shè)計 升降架受力圖如下： 圖 4-4 升降架受力圖 可以從市場流通的汽車長寬，輪距的大小及其重量的數(shù)據(jù)中得出： 表4-1 市場上主要汽車的參數(shù) 車牌 長（mm） 寬（mm） 高（mm） 軸距（mm）

33、車重（mm） 輪距（mm） 寶馬Z4Cope 4091 1781 1268 2495 1495 1473/1523 新梅賽德奔馳E 4818 1822 1452 2854 1690 1577/1570 奔馳GL450 5088 1920 1840 3075 2355 1645/1648 寶馬3系320i 4520 1817 1421 2760 1395 1500/1513 寶馬5523Li 4981 1846 1477 3028 1595 1558/1582 廣州本田飛度三廂 4300 1690 1495 245

34、0 1489 1455/1455 4945 1845 1480 2800 1515 1590/1585 廣州本田恩迪 4390 1690 1495 2450 1068 1455/1455 4970 1875 1905 2790 2050 1575/1575 由上表我們可以預先設(shè)計參數(shù)如下： a =300mm c =400mm L = 2800mm 升降板的厚度為8mm 鋼板的質(zhì)量密度ρ=28kg/m 截面系數(shù)為139cm3 則：q=ρg 因為： Fa+Fb=F1+F2+q*L 又因為：F1= F2=（M汽車+2M臺

35、板）*g/4 =10052.105N， Fa = Fb 所以：Fa = Fb =（F1+ F2+q*L）/2 =10436N 因此在AB段： Fs= Fa –qx …………………………………………………………………式(4.8) M=Fa*x-q*x*x/2 … ………………………………………………………式(4.9) 同理，在BC段： Fs=Fa-qx+G M=(Fa-F1)*x+ F1*0.5-qx*x/2 同理，在CD段： Fs= Fb -q*（4-x） M= Fb *（4-x）-q*（4-x）*（4-x）/2 由上面的剪力和彎矩圖，我們

36、可以清楚地看出上述中BC之間存在最大的彎矩。 那么對應(yīng)的BC段彎矩的方程為： M=(Fa- F1)*x+ F1*0.5-qx*x/2 那么最大的彎曲應(yīng)力如下： σmax=M/w …………………………………………………………………式(4.10) =38Mpa 通過查機械手冊，我們可以得出Q235型號剛的最小抗彎曲應(yīng)力σ=375Mpa。 那么K=σ/σmax ……………………………………………………………式(4.11) =375/38 =9.87， 通過上訴的安全系數(shù)，我們可知道這個設(shè)計是滿足條件的，方案是可行的。

37、 5.鋼絲繩設(shè)計 由之前的舉升機原理，可以知道每根鋼絲繩所要承受的力為： F=（M汽車+2*M升降板+2*臺板）*g/4 從下面的鋼絲繩的國家標準和我們設(shè)計的舉升機的實際情況，預先選擇6*7的類型。根據(jù)下面表中的鋼絲繩分類，可以查出6*7類型單根繩的直徑為8到36mm，那么取直徑10mm。 安全系數(shù)K=F1，因此選擇的鋼絲繩符合條件[10]。 其中:F1——最小破斷拉力，單位：KN 表5-1鋼絲繩的選擇參數(shù) 6.滑輪軸承的選用及驗算 這次的設(shè)計中液壓缸

38、需要舉升的重量F=G+G（升降板+臺板）大約為5噸。而本次設(shè)計中每個立柱是對稱的，所以本次的每個立柱中的滑輪軸承需要承受噸的壓力。本次設(shè)計也想軸承最好沒有軸向力，所以我們這次選擇深溝球類型的軸承。 根據(jù)上表，用6308型號。 外形尺寸： d(mm)=40mm； D(mm)=90mm； B(mm)=23mm。 額定載荷： 由上可知，單個軸承載荷： 那么，軸承的安全系數(shù)為： K……………………………………………式(6.1) 即符合要求 綜上，6308型號可以采用。 7液壓系統(tǒng)的設(shè)計 如左圖7-1所示。 我們可以通過左圖知道，我采用單向閥，

39、換向閥，液壓缸，溢流閥等來實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的共進和快退的功能，從而實現(xiàn)我們設(shè)計所需要的指標和目的。 濾油器是為了保證進入液壓系統(tǒng)中流動的油液大大減少對元器件的損害。溢流閥主要是控制液壓系統(tǒng)中從液壓泵出來后進入溢流閥進口的壓力保持一定，防止我們所說的油液倒流，損害到 圖7-1 液壓系統(tǒng)圖 液壓泵。單向閥主要是為了保證油液的流動方向，防止液體的倒流。節(jié)流閥主要是為了調(diào)控我們系統(tǒng)中的液體的流量大小和速度。而操作人員則可以通過改變換向閥的磁鐵的得電還是失電的兩種情況，控制液壓缸到底進入哪個腔（無桿腔或者有桿腔），從而實現(xiàn)進與退。 當我們的右邊電磁鐵的點的時候，那么這時候油液經(jīng)過液壓泵，單向閥，溢流

40、閥后進入液壓缸的有桿腔，有桿腔內(nèi)油液增多，液壓缸的活塞向左運動，從而拉起鋼絲繩，實現(xiàn)我們所說的提升功能[11]。 當我們的左邊電磁鐵的點的時候，那么這時候油液經(jīng)過液壓泵，單向閥，溢流閥后進入液壓缸的無桿腔，液壓桿件向右移動，從而實現(xiàn)汽車舉升機的下降功能。 我們的操作人員則可以通過使用我們電動機進行調(diào)速和換掉進給的方向，實現(xiàn)我們常說的二次及其以后的多次的進和快退功能。也可以通過對三相異步電動機的電流進行調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)我們所說的調(diào)速功能。 本次設(shè)計的設(shè)計指標最大舉升重量G=4000kg 所以這次液壓缸要提升的重量F=G（升降板+臺板）+G，活塞的有效行程為1600mm。 無桿腔進

41、油： D2=（4F1/（np1））=103*103 …………………………………………式(7.1) 我們可以根據(jù)上面的數(shù)據(jù)查機械設(shè)計手冊，可以選用內(nèi)徑D為103mm左右的液壓缸。 表7-2 液壓缸工作壓力與活塞桿直徑 液壓缸工作壓力p/Mpa ﹤5 5~7 ﹥7 推薦活塞直徑d （0.5~0.55）D （0.6~0.7）D 8．電氣控制原理及安全措施 本次的可四輪定位四柱式汽車舉升機采用的液壓傳動的方式，依靠的是電動機給液壓系統(tǒng)里的液壓泵提供源動力。因

42、而在這次的設(shè)計中，必然會采用plc控制原理。通過熱繼電器，接觸器和開關(guān)來實現(xiàn)我們所要達到的要求。本次設(shè)計的繼電器控制電路很適合結(jié)構(gòu)簡單的汽車舉升機。 圖8-1本次設(shè)計的電氣控制的線路圖 本圖為電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路的線路圖。當按下SB1開關(guān)按鈕的時候，控制電路都斷開，線圈沒得到電，其常開主觸頭都沒有閉合，因而電動機停止轉(zhuǎn)動。 當按下SB2開關(guān)按鈕的時候，KM1線圈得電，KM1線圈的常開觸頭閉合，自鎖保護電路，KM1的常閉觸頭斷開，電動機開始正轉(zhuǎn)。不管這時候按沒按下SB3開關(guān)，KM2線圈都不會得電。同理當按下開關(guān)按鈕的時候，KM2線圈得電，KM2線圈的常開觸頭閉合，自鎖保護電路，KM2

43、的常閉觸頭斷開，電動機開始反轉(zhuǎn)。不管這時候按沒按下SB2開關(guān)，KM1線圈都不會得電[16]。 熱繼電器FR和熔斷器FU1，F(xiàn)U2使得線路具有過載，短路保護功能。兩接觸器的自鎖可以實現(xiàn)欠電壓和失電壓的保護。當電動機因為負重太大等情況，都會使得電流增大，產(chǎn)生大量的熱量，毀壞電動機設(shè)備。當電流超過額定值的時候，熱繼電器常閉觸頭斷開，切斷了線路，電動機停止轉(zhuǎn)動。當電路短路的時候，熔斷器熔斷，保護線路的安全性。當電源電壓由于某種原因而嚴重降低甚至斷電的時候，接觸器主觸頭釋放，電動機停止轉(zhuǎn)動。只有當電源電壓恢復正常，同時操作人員按下開始按鈕的時候，電動機才開始運行工作。 本次設(shè)計的安全措施依靠四個

44、安裝在立柱的底部鍥形塊。當操作人員不小心失誤操作，鋼絲繩年久沒換等時候，臺板和平板下降降落在四個鍥形塊上，大大保證了工作人員的安全性能。 結(jié)論 本次的可四輪定四柱式汽車舉升機設(shè)計具有以下的特點：通過驗算的結(jié)果可以證明這次畢業(yè)設(shè)計的方案的可行性；其次，各個臺板和平板的剛強度是滿足設(shè)計的指標的；本設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，易于組織生產(chǎn)和加工制造，并且它的成本還比較低，同時本設(shè)計便于汽車舉升機的安裝，具有不錯的經(jīng)濟效益價值；所選的液壓缸符合設(shè)計的強度與行程長度要求，行程時間短，具有很高的可靠性和低耗能性；電氣的控制線路可靠安全，而且簡單

45、，大大減少了操作人員的難度；保險措施可靠，保證了維修人員的生命安全。綜上，我們可以認為本次的設(shè)計是可行的，技術(shù)路線與思路是正確合理的。 本次的論文過程中方案設(shè)計方面的創(chuàng)新方面，加入了蝸輪蝸桿的設(shè)想方案，然而由于現(xiàn)代的工藝和材料等其他方面，不適合我們的這次設(shè)計要求。本次設(shè)計經(jīng)濟效益高，前景好，具有很高的市場價值。這次設(shè)計的舉升機主要適合汽車的日常修理和保養(yǎng)工作，因為其四輪定位可用來矯正方向盤等。希望通過更加成熟的工藝和材料，國內(nèi)能夠在今后設(shè)計制造出更好的舉升機。 致謝 參

46、考文獻 [1] 成青園.汽車舉升機的技術(shù)發(fā)展概況[J].中國汽車保修備,1995(108):16-19. [2] 馬國林.汽車舉升機發(fā)展策略[J].航空企業(yè)管理，2002(1):12-13. [3] 趙英勛.汽車檢測與診斷技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2003. [4] 李柱國.機械設(shè)計與理論[M].北京:科學出版社，2003. [5] 成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002. [6] 陳秀寧.機械設(shè)計課程設(shè)計.浙江：浙江大學出版社，2012. [7] 劉鴻文.材料力學I.北京：高等教育出版社.2011. [8] 劉鴻文.材料力學.北京：高等教育出

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48、 LIFTS-SAFETY REQUIREMENTS FOR CONSTRUCTION, TESTING AND VALIDATION [S]. [15] 陸耀迪.汽車四輪定位基礎(chǔ)教程.北京：機械工業(yè)出版社.2008. [16] 熊幸明.電氣控制與PLC.北京：機械工業(yè)出版社，2011. 附錄 附錄：舉升機行業(yè)標準JT/T 155-2004（部分）. 汽車舉升機總體要求： GB/191???????????包裝儲運圖示標志（eqv ISO780） GB/T2681?????????電工成套裝置中的導線顏色 GB/T26

49、82?????????電工成套裝置中的指示燈和按鈕的顏色 GB2894-1996??????安全標志（neq ISO3864:1984） GB/T3323?????????鋼熔化焊對接接頭射線照象和質(zhì)量分級 GB/T3765?????????卡套式管接頭技術(shù)條件 GB/T3755?????????液壓系統(tǒng)通用技術(shù)條件 GB/T3768-1996????聲學??聲壓法測定噪聲源聲功率級???反射面上方采用包絡(luò)測量表面的簡易法（eqv?ISO3746） GB/T5653?????????擴口式管接頭技術(shù)條件 GB/T5972?????????起重機械用鋼絲繩檢驗的報廢實用規(guī)范（eqv

50、??ISO4309） GB/T6074?????????板式鏈、端接頭及槽輪 GB/T8918?????????鋼絲繩（eqv??ISO2408） GB/T13306????????標牌 GB/T13306????????機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件 JB/T7949??????????鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸 表1相對位移量 項目類型 無負荷狀態(tài) 額定舉升質(zhì)量狀態(tài) 120℅額定舉升質(zhì)量狀態(tài) 升降臺、托臂從最低位置H1上升到最高位置H2的距離H，H2位立柱向內(nèi)向外傾斜量（單柱） ≤ ≤ ≤ 升降臺、托臂從最低位置H1上升到最高位置H2的距離H，H2位立柱向內(nèi)向外傾斜量（單柱

51、 ≤± ≤± ≤± 托臂式舉升機各支撐面的相對高度差mm ≤15 ≤15 ≤20 距立柱最遠的托臂支撐面相對下降量mm ≤40 ≤50 當縱梁長度為L1，兩梁的擾度 ≤ ≤ ≤ 當橫梁長度為L2，兩梁的擾度 ≤ ≤ ≤ 當升降臺面兩端A到B長度l3時，升降臺四角的高度差 ≤ ≤ ≤ 當升降臺面兩端A到B長度l3時，升降臺A和B的高度差 ≤ ≤ ≤ 表2技術(shù)參數(shù) 額定舉升質(zhì)量kg 最大舉升高度mm 最低支撐面距地面高度mm 托臂回轉(zhuǎn)角度（底盤接觸式） 升降高度 車輪換觸式 底盤接觸式 液壓傳動 機械傳動 升 降 升 降 ≤ ≥ ≤ ≥ ≥ ＜40 ＞20 ≥ 3000 1500 1650 200 90 20 20 25 12000 1400 1600 300 15 20 20000 1200 1400 350 15 10 15