畢業(yè)設(shè)計(jì)可四輪定位四柱式汽車舉升機(jī)設(shè)計(jì)

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1、圖書分類號(hào)： 密 級(jí)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 可四輪定位四柱式汽車舉升機(jī)設(shè)計(jì) Four wheel positioning column lift vehicle design 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué)院名稱 專業(yè)名稱 指導(dǎo)教師 XXX學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明

2、確方式標(biāo)注。 本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 論文作者簽名： 　　 　　日期： XXX學(xué)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(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸XXX所擁有。XXX有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)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(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 論文作者簽名： 　　 導(dǎo)師簽名：

3、 　　 摘要 本設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)代的汽車技術(shù)要求與實(shí)際維修的需要，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)以單個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)的可四輪定位四柱式汽車舉升機(jī)。本次設(shè)計(jì)以單液壓缸驅(qū)動(dòng)，以鋼絲連接，以兩個(gè)剛板和四個(gè)立柱載荷來(lái)支撐，從而實(shí)現(xiàn)汽車的同步舉升。本設(shè)計(jì)的汽車舉升機(jī)具有容易簡(jiǎn)便的操作，承載穩(wěn)定的載荷等其他使用價(jià)值[1]。當(dāng)今世界，汽車舉升機(jī)是維修機(jī)動(dòng)車行業(yè)最重要的裝備，也可以這么說(shuō)汽車舉升機(jī)關(guān)乎一個(gè)維修汽車行業(yè)的發(fā)展或者后退。一個(gè)高水準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)適用型汽車舉升機(jī)將大大地減輕維修人員的勞動(dòng)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(shí)際的工作環(huán)境，也推進(jìn)著機(jī)動(dòng)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(dòng) 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(jī)的種類及應(yīng)用范圍 1 1.2舉升機(jī)的背景及意義 4 2課題分析 5 設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 5 2.2設(shè)計(jì)特點(diǎn).................................................................................................................................5 3 設(shè)計(jì)方案 6 3.1 結(jié)構(gòu)方案 6 3.1.1 純機(jī)械結(jié)構(gòu) 6 3.1.1 液壓結(jié)構(gòu) ......................................................

9、.................................................................6 傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 7 4 設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)零件 8 4.1 汽車舉升機(jī)的工作原理 8 4.2 立柱的設(shè)計(jì) 8 4.3 臺(tái)板的設(shè)計(jì) 10 4.4 升降板的設(shè)計(jì) 11 5 選擇鋼絲繩 15 6 滑輪軸承的選用及驗(yàn)算 17 7 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(xiàn) 28 附錄 29 1 緒論 1.1 汽車舉升機(jī)的種類及應(yīng)用范圍 汽車維修過(guò)程時(shí)，首先開(kāi)到舉升機(jī)工位，然后由維修人員操作舉升機(jī)的控制系統(tǒng)來(lái)使汽車舉升到便于自己維修的高度。汽車舉升機(jī)在汽車的平時(shí)保養(yǎng)及矯正中扮演著很重要的角色，對(duì)于現(xiàn)代的汽車維修公司，舉升機(jī)可以說(shuō)是必備的設(shè)備。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的舉升機(jī)種類繁多，以立柱構(gòu)造來(lái)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(jī)。 單柱式汽車舉升機(jī) 單柱式汽車舉升機(jī)是將停發(fā)在指定地點(diǎn)的汽車等交通工具舉升到維修人員相適合的高度，從而進(jìn)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(duì)底盤進(jìn)行各種的修理作業(yè)。單柱式汽車舉升機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、外形美觀，而且對(duì)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(jī)一般有移動(dòng)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(jī) 雙柱式汽車舉升機(jī)是一種汽車維修過(guò)程和保養(yǎng)單位中常用到的機(jī)械式舉升工具，它常用于小型的保養(yǎng)。它的特點(diǎn)在于把汽車舉升到一定高度后，可以大大減少對(duì)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?yàn)闇p少底板，使得雙柱式汽車舉升機(jī)需要靠地面或者橫梁來(lái)抵消掉立柱

13、扭力，因而地基的要求很高。 現(xiàn)在市場(chǎng)上一般有對(duì)稱式和非對(duì)稱式兩種雙柱式汽車舉升機(jī)。對(duì)稱式的臂長(zhǎng)差不多，適用于皮卡和箱式等類型的汽車修理工作。但是當(dāng)汽車舉升到一定的高度后，對(duì)于那些柱之間的寬度不太大的對(duì)稱式是一個(gè)很大的缺點(diǎn)。非對(duì)稱為了解決維修過(guò)程中方便從車門進(jìn)出的問(wèn)題，它的立柱向后旋轉(zhuǎn)大約30°，同時(shí)前臂對(duì)于后臂來(lái)說(shuō)短些，這樣就會(huì)使得當(dāng)汽車停放到這種汽車舉升機(jī)，車的位置向后移動(dòng)。 圖1-2 雙柱式舉升機(jī) 剪式汽車舉升機(jī)主要靠液壓系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)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(shí)它也適用于大型車型的日常維修，尤其適合那些平時(shí)工作強(qiáng)度很大的車型（如大型長(zhǎng)途汽

14、車，公交車輛）的維修。由于本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以同步性很好，可用于四輪定位，進(jìn)而對(duì)車輛進(jìn)行一些校準(zhǔn)。 剪式汽車舉升機(jī)一般有子母式（大剪），單剪式（小剪）和超薄系列等。子母式市場(chǎng)流通的比較多，很適合四輪定位儀。當(dāng)把停放在指定位置的汽車舉升到一定的高度的時(shí)候，維修人員就可以從底部對(duì)車輛進(jìn)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(zhǔn)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(dòng)雙齒自鎖保險(xiǎn)的安全裝置，下降的時(shí)候自動(dòng)開(kāi)啟。 小剪式一般用于車輛快修及美容保養(yǎng)，可以通過(guò)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(wú)需挖槽，適合任何修理場(chǎng)所。很多時(shí)候我們會(huì)碰到有一些廠房的樓板不適合二柱式汽車舉升機(jī)和普通四柱式汽車舉升的安裝的情況，這時(shí)我們就可以采用超薄系列。因?yàn)樗旧砼c樓板的接觸面積很大，所以它的對(duì)樓板的所能承受的壓強(qiáng)等較為小一些，解決了客戶場(chǎng)地的問(wèn)題。這類舉升機(jī)便于輪胎的拆卸和對(duì)底盤的修理，具有液壓互鎖的保險(xiǎn)裝置，運(yùn)行起來(lái)平穩(wěn)，同步性好，是今后的市場(chǎng)上大規(guī)模使用的產(chǎn)品。 圖1-3 剪式舉升機(jī) 地溝式汽車舉升機(jī)是通過(guò)安裝在地溝上面的兩邊軌道上，在采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，帶動(dòng)絲桿運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而可以對(duì)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?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)及其傳動(dòng)方式，使其本

16、身變得更加靈活可靠。地溝式汽車舉升機(jī)操作方便，舉升力大，很適合于各種長(zhǎng)途汽車、運(yùn)載貨車等大中型車輛的維修。 圖1-4 地溝式汽車舉升機(jī) 四柱式汽車舉升機(jī)適用于大噸位汽車或者貨車的日常維修和保養(yǎng)。因?yàn)樗话愣加兴妮喍ㄎ坏臋n位，可以對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，來(lái)保持水平，從而可以適用于汽車四輪的定位。 當(dāng)今市場(chǎng)上一般有上油缸式和下油缸式四柱式汽車舉升機(jī)。兩種四柱式舉升機(jī)主要的區(qū)別在于一個(gè)油缸在立柱的頂端，另一個(gè)油缸位于平板的下面。因?yàn)樯嫌透资降挠透自诹⒅敹耍运饕挎湕l拉起平板的四端，雖然這樣使得結(jié)構(gòu)便于簡(jiǎn)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(dòng)或手動(dòng)，需要人為地跑到

17、平板下面進(jìn)行操作，大大增加了維修過(guò)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(jì)指標(biāo)的粗鋼繩拉起平板的四端，通過(guò)圓盤將力分散到四個(gè)方向，也大大降低了本身的重量。下油缸式通過(guò)轉(zhuǎn)換閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)二次及其以后的舉升，升降迅速。下油缸式的保險(xiǎn)裝置主要利用拉桿聯(lián)動(dòng)，扳動(dòng)拉桿的同時(shí)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟四個(gè)鍥型塊式的保險(xiǎn)裝置。 圖1-5 四柱式汽車舉升機(jī) 1.2 汽車舉升機(jī)的背景及意義 隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)的汽車行業(yè)同時(shí)也得到了迅猛的發(fā)展。尤其自1978年以來(lái)，我國(guó)擁有汽車的人越來(lái)越多。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2020 年，我國(guó)人均擁有汽車率將達(dá)到輛，達(dá)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(huì)得到巨大的提升空間。而汽車舉升機(jī)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(jī)爭(zhēng)先恐后的相繼出現(xiàn)。汽車舉升機(jī)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(wú)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(jī)以及普通四柱舉升機(jī)，而本機(jī)器與樓板接觸面廣，這樣可以安裝在任何可以開(kāi)車的樓板上面，解決客戶場(chǎng)地問(wèn)題。按驅(qū)動(dòng)類型來(lái)分機(jī)械式、氣動(dòng)和液壓式舉升機(jī)，以液壓最多，機(jī)械次之，氣動(dòng)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(jī)。單柱式適用于小型車輛的固定式升降平臺(tái)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(qiáng)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(jī)數(shù)量和種類眾多，但由于我國(guó)的汽修行業(yè)起點(diǎn)低和發(fā)展的時(shí)間不長(zhǎng)，而且現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的汽修設(shè)備生產(chǎn)廠缺乏創(chuàng)新，抄襲別國(guó)的設(shè)計(jì)方案很嚴(yán)重，再加上技術(shù)還沒(méi)有完全引進(jìn)，吸收和靈活應(yīng)用，相應(yīng)地售后服務(wù)水平低，因而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的很多汽車舉升機(jī)一般都不符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在，黨和國(guó)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(jī)動(dòng)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(wèn)題。這時(shí)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(guò)汽車舉升機(jī)來(lái)提升

20、汽車，從而方便他們修理作業(yè)。所以在未來(lái)的中國(guó)，需要我們?cè)O(shè)計(jì)和制造出更加人性化設(shè)計(jì)的，更加經(jīng)濟(jì)可靠，滿足維修人員的使用要求的新型舉升機(jī)。 我認(rèn)為高水準(zhǔn)的適用型汽車舉升機(jī)將大大地減輕維修人員的勞動(dòng)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(shí)際的工作環(huán)境，也推進(jìn)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(jì)的技術(shù)要求 本設(shè)計(jì)汽車舉升機(jī)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(jī)；符合舉升機(jī)的安全標(biāo)準(zhǔn)。 2.2 設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 汽車舉升機(jī)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(biāo)準(zhǔn)，汽車維修廠也希望盡可能地保持場(chǎng)所的

21、整潔和地面的平整性。本設(shè)計(jì)也應(yīng)該盡可能地使汽車舉升機(jī)下降到最低點(diǎn)的時(shí)候，與地面保持差不多的水平高度。為了實(shí)現(xiàn)這樣的要求，一個(gè)可以挖槽，將汽車舉升機(jī)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(fèi)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(jì)的指標(biāo)和零部件剛強(qiáng)度的情況下，盡可能減少臺(tái)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(jìn)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(jì)的時(shí)候都會(huì)注意使用人員的保護(hù)措施。當(dāng)汽車維修人員操作舉升機(jī)的時(shí)候，可能會(huì)不小心地手指割傷等情況，尤其在下降的時(shí)候，對(duì)于在下

22、面的維修人員來(lái)說(shuō)，一點(diǎn)失誤就可能造成很大的傷害，甚至是生命威脅。國(guó)家制定了很多關(guān)于安全性的法規(guī)，來(lái)使得這些可能會(huì)出現(xiàn)的安全隱患降到最低。 汽車舉升機(jī)也藏著很多的危險(xiǎn)，一般通過(guò)設(shè)計(jì)方面還有操作方面來(lái)解決。設(shè)計(jì)方面設(shè)置有必要的安全保護(hù)措施和裝置，來(lái)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(yán)格遵守規(guī)章制度和操作流程，保證汽車舉升機(jī)所需要的正常安全運(yùn)行的環(huán)境，嚴(yán)禁為圖省事，而簡(jiǎn)便快捷地操作。 3方案設(shè)計(jì) 純機(jī)械結(jié)構(gòu) 圖3-1 純機(jī)械結(jié)構(gòu) 一個(gè)渦輪和蝸桿做主動(dòng)力結(jié)構(gòu)。由電動(dòng)機(jī)提供源動(dòng)力給蝸桿，繼而渦輪隨著我干的轉(zhuǎn)動(dòng)而向上運(yùn)動(dòng)，從而

23、實(shí)現(xiàn)臺(tái)板即橫梁的向上運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)單示意圖3-1. 那么這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是可以得到很大的傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，傳動(dòng)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(dòng)的效率較低。其次，滑動(dòng)速度比較大使得摩擦力也比較大，增加了齒面之間的相對(duì)磨損。而為了減小磨損，就要采購(gòu)價(jià)格昂貴的潤(rùn)滑劑及輪滑機(jī)構(gòu)和高精度，高耐磨的蝸輪蝸桿，同時(shí)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(jī)的成本。最后，這樣的結(jié)構(gòu)方式就要裝四個(gè)相同的電動(dòng)機(jī)，不僅增加了成本，也不利于傳動(dòng)的同步性。 液壓結(jié)構(gòu) 橫梁的升降依靠液壓缸的活塞運(yùn)動(dòng)。由電動(dòng)機(jī)提供源動(dòng)力給液壓泵，液壓泵經(jīng)過(guò)一

24、些液壓元件后供油給液壓缸，使其的活塞實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。活塞向左縮短，與其相連接的鋼絲繩也縮短，從而實(shí)現(xiàn)橫梁的上升；活塞向右伸長(zhǎng)，與其相連接的鋼絲繩也隨之伸長(zhǎng)，繼而實(shí)現(xiàn)了橫梁的下降。 主要優(yōu)點(diǎn)： （1）液壓傳動(dòng)比較平穩(wěn)，很容易實(shí)現(xiàn)頻繁地?fù)Q向和快速的制動(dòng)。 （2）液壓元件是機(jī)械基礎(chǔ)件，所以它的通用程度和標(biāo)準(zhǔn)化程度高，縮短了我們?cè)O(shè)計(jì)的難度，成本和周期。 （3）便于使用人員的操作，較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，系統(tǒng)保護(hù)等。 主要缺點(diǎn)： （1）能量轉(zhuǎn)換需要兩次，傳動(dòng)效率較低。 （2）因?yàn)榻橘|(zhì)的可壓縮性和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的泄漏，阻力損失等因素，所以定傳動(dòng)比很難實(shí)現(xiàn)。 （3）液壓系統(tǒng)的性能對(duì)溫度的敏感度比較高，

25、尤其高溫的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)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(wèn)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(jī)械結(jié)構(gòu)的方案更好點(diǎn)，所以這次的可四輪定位四柱式汽車舉升機(jī)采用液壓結(jié)構(gòu)。 傳動(dòng)方式 傳動(dòng)方式一般有液壓，機(jī)械，氣壓傳動(dòng)。但是氣壓傳動(dòng)還不是很成熟，應(yīng)用的很少。不管機(jī)械傳動(dòng)還是液壓傳動(dòng)，一般都是用電動(dòng)機(jī)來(lái)提供其源動(dòng)力。機(jī)械傳動(dòng)方式特點(diǎn)在于安全可靠，傳動(dòng)的精度高，但是成本也比較高。對(duì)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(lái)說(shuō)，大大加大了工作人員的維修量。液壓式的傳動(dòng)方

26、式的傳動(dòng)效率高，平常所需要的維修也很少。在現(xiàn)在的社會(huì)，大家都很注重能源的利用率，保護(hù)環(huán)境。但是液壓傳動(dòng)方式的缺點(diǎn)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(guò)外購(gòu)來(lái)解決。 綜上所訴，很清楚地可以看出采用液壓傳動(dòng)的方式有更大的優(yōu)勢(shì)。 4設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)零件 4.1 汽車舉升機(jī)的工作原理 可四輪定位四柱式汽車舉升機(jī)在工作的時(shí)候，由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力給液壓泵，然后通過(guò)一些液壓上面的元器件進(jìn)入液壓缸，這樣使得液壓缸的活塞得到一些指定的移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)著與液壓缸活塞連接的鋼絲繩，帶動(dòng)與鋼絲繩連接的平板，從而帶動(dòng)汽車的上升與下降，使其達(dá)到維

27、修人員所指定的高度，以便對(duì)于進(jìn)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(guò)調(diào)節(jié)固定點(diǎn)的高度來(lái)使四個(gè)鋼板達(dá)到相同的高度。 （2）汽車舉升機(jī)的升降是通過(guò)液壓缸的活塞，所以液壓缸的活塞的有效行程長(zhǎng)度就是我們上升的最大高度。本設(shè)計(jì)的最大提升高度為1600毫米，所以液壓桿的初始長(zhǎng)度為1600毫米。 4.2 立柱的設(shè)計(jì) 課題的設(shè)計(jì)要求是四柱式汽車舉升機(jī)，而且本次采用的結(jié)構(gòu)也是對(duì)稱式的。因而每個(gè)立柱的受力情況是一樣的，所以我們就只要具體分析一個(gè)。 由受力圖 圖4-1 立柱受力圖 當(dāng)負(fù)載重量超過(guò)受拉桿件的屈服極限或強(qiáng)度極限的時(shí)候，那么這個(gè)桿件將會(huì)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(xué)，細(xì)長(zhǎng)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(zhǎng)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(jì)的要求即立柱的高度為1600毫米，社會(huì)上生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件，我們可以得出： A=200mm 立柱的總長(zhǎng)度 b=10mm 立柱的厚度 L=40mm H=150mm 立柱的寬度 計(jì)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?yàn)椴牧蠟镼235，查手冊(cè)可得?λ?p=100，?λ? 因此為柔性小的

30、桿。 可以從手冊(cè)中查出Q235的σ?s=235Mpa，且σ?cr=σs………………………式(4.3) 即 ……………………………………………式(4.4) 本次設(shè)計(jì)最大重量為4000kg，現(xiàn)在我們可以估計(jì)舉升機(jī)的最大重量在2500kg。 那么每個(gè)立柱實(shí)際要承受的最大重量為1635kg，力為，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)的最大應(yīng)力值，滿足要求。 4.3 臺(tái)板的設(shè)計(jì) 圖4-3 臺(tái)板的結(jié)構(gòu)圖 本次設(shè)計(jì)的對(duì)象主要是家用的汽車，由汽車的參數(shù)可以知道臺(tái)板長(zhǎng)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?yàn)椋? Fa+Fb=2G+q*L 又因?yàn)椋篎a=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(jiàn)，彎矩最大的點(diǎn)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(gè)臺(tái)板的抗彎強(qiáng)度： K=σ lim/σmax ………………………………………………………………式(4.7) 查機(jī)械手冊(cè)可得出，Q235剛的σlim=375Mpa 因此此設(shè)計(jì)滿足安全要求。 4.4 升降架的設(shè)計(jì) 升降架受力圖如下： 圖 4-4 升降架受力圖 可以從市場(chǎng)流通的汽車長(zhǎng)寬，輪距的大小及其重量的數(shù)據(jù)中得出： 表4-1 市場(chǎng)上主要汽車的參數(shù) 車牌 長(zhǎng)（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(yù)先設(shè)計(jì)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?yàn)椋? Fa+Fb=F1+F2+q*L 又因?yàn)椋篎1= F2=（M汽車+2M臺(tái)

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(duì)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(guò)查機(jī)械手冊(cè)，我們可以得出Q235型號(hào)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(guò)上訴的安全系數(shù)，我們可知道這個(gè)設(shè)計(jì)是滿足條件的，方案是可行的。

37、 5.鋼絲繩設(shè)計(jì) 由之前的舉升機(jī)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(tái)板）*g/4 從下面的鋼絲繩的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和我們?cè)O(shè)計(jì)的舉升機(jī)的實(shí)際情況，預(yù)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(yàn)算 這次的設(shè)計(jì)中液壓缸

38、需要舉升的重量F=G+G（升降板+臺(tái)板）大約為5噸。而本次設(shè)計(jì)中每個(gè)立柱是對(duì)稱的，所以本次的每個(gè)立柱中的滑輪軸承需要承受噸的壓力。本次設(shè)計(jì)也想軸承最好沒(méi)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(hào)。 外形尺寸： d(mm)=40mm； D(mm)=90mm； B(mm)=23mm。 額定載荷： 由上可知，單個(gè)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(hào)可以采用。 7液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 如左圖7-1所示。 我們可以通過(guò)左圖知道，我采用單向閥，

39、換向閥，液壓缸，溢流閥等來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的共進(jìn)和快退的功能，從而實(shí)現(xiàn)我們?cè)O(shè)計(jì)所需要的指標(biāo)和目的。 濾油器是為了保證進(jìn)入液壓系統(tǒng)中流動(dòng)的油液大大減少對(duì)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(lái)后進(jìn)入溢流閥進(jìn)口的壓力保持一定，防止我們所說(shuō)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(dòng)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(guò)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(jìn)入哪個(gè)腔（無(wú)桿腔或者有桿腔），從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)與退。 當(dāng)我們的右邊電磁鐵的點(diǎn)的時(shí)候，那么這時(shí)候油液經(jīng)過(guò)液壓泵，單向閥，溢流

40、閥后進(jìn)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(yùn)動(dòng)，從而拉起鋼絲繩，實(shí)現(xiàn)我們所說(shuō)的提升功能[11]。 當(dāng)我們的左邊電磁鐵的點(diǎn)的時(shí)候，那么這時(shí)候油液經(jīng)過(guò)液壓泵，單向閥，溢流閥后進(jìn)入液壓缸的無(wú)桿腔，液壓桿件向右移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)汽車舉升機(jī)的下降功能。 我們的操作人員則可以通過(guò)使用我們電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速和換掉進(jìn)給的方向，實(shí)現(xiàn)我們常說(shuō)的二次及其以后的多次的進(jìn)和快退功能。也可以通過(guò)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)我們所說(shuō)的調(diào)速功能。 本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)指標(biāo)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(tái)板）+G，活塞的有效行程為1600mm。 無(wú)桿腔進(jìn)

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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，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(jī)采用的液壓傳動(dòng)的方式，依靠的是電動(dòng)機(jī)給液壓系統(tǒng)里的液壓泵提供源動(dòng)力。因

42、而在這次的設(shè)計(jì)中，必然會(huì)采用plc控制原理。通過(guò)熱繼電器，接觸器和開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們所要達(dá)到的要求。本次設(shè)計(jì)的繼電器控制電路很適合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的汽車舉升機(jī)。 圖8-1本次設(shè)計(jì)的電氣控制的線路圖 本圖為電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路的線路圖。當(dāng)按下SB1開(kāi)關(guān)按鈕的時(shí)候，控制電路都斷開(kāi)，線圈沒(méi)得到電，其常開(kāi)主觸頭都沒(méi)有閉合，因而電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)按下SB2開(kāi)關(guān)按鈕的時(shí)候，KM1線圈得電，KM1線圈的常開(kāi)觸頭閉合，自鎖保護(hù)電路，KM1的常閉觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn)。不管這時(shí)候按沒(méi)按下SB3開(kāi)關(guān)，KM2線圈都不會(huì)得電。同理當(dāng)按下開(kāi)關(guān)按鈕的時(shí)候，KM2線圈得電，KM2線圈的常開(kāi)觸頭閉合，自鎖保護(hù)電路，KM2

43、的常閉觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)。不管這時(shí)候按沒(méi)按下SB2開(kāi)關(guān)，KM1線圈都不會(huì)得電[16]。 熱繼電器FR和熔斷器FU1，F(xiàn)U2使得線路具有過(guò)載，短路保護(hù)功能。兩接觸器的自鎖可以實(shí)現(xiàn)欠電壓和失電壓的保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)因?yàn)樨?fù)重太大等情況，都會(huì)使得電流增大，產(chǎn)生大量的熱量，毀壞電動(dòng)機(jī)設(shè)備。當(dāng)電流超過(guò)額定值的時(shí)候，熱繼電器常閉觸頭斷開(kāi)，切斷了線路，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電路短路的時(shí)候，熔斷器熔斷，保護(hù)線路的安全性。當(dāng)電源電壓由于某種原因而嚴(yán)重降低甚至斷電的時(shí)候，接觸器主觸頭釋放，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。只有當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常，同時(shí)操作人員按下開(kāi)始按鈕的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)才開(kāi)始運(yùn)行工作。 本次設(shè)計(jì)的安全措施依靠四個(gè)

44、安裝在立柱的底部鍥形塊。當(dāng)操作人員不小心失誤操作，鋼絲繩年久沒(méi)換等時(shí)候，臺(tái)板和平板下降降落在四個(gè)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(jī)設(shè)計(jì)具有以下的特點(diǎn)：通過(guò)驗(yàn)算的結(jié)果可以證明這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的方案的可行性；其次，各個(gè)臺(tái)板和平板的剛強(qiáng)度是滿足設(shè)計(jì)的指標(biāo)的；本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)本設(shè)計(jì)便于汽車舉升機(jī)的安裝，具有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益價(jià)值；所選的液壓缸符合設(shè)計(jì)的強(qiáng)度與行程長(zhǎng)度要求，行程時(shí)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(jiǎn)單

45、，大大減少了操作人員的難度；保險(xiǎn)措施可靠，保證了維修人員的生命安全。綜上，我們可以認(rèn)為本次的設(shè)計(jì)是可行的，技術(shù)路線與思路是正確合理的。 本次的論文過(guò)程中方案設(shè)計(jì)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(jì)要求。本次設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益高，前景好，具有很高的市場(chǎng)價(jià)值。這次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)主要適合汽車的日常修理和保養(yǎng)工作，因?yàn)槠渌妮喍ㄎ豢捎脕?lái)矯正方向盤等。希望通過(guò)更加成熟的工藝和材料，國(guó)內(nèi)能夠在今后設(shè)計(jì)制造出更好的舉升機(jī)。 致謝 參

46、考文獻(xiàn) [1] 成青園.汽車舉升機(jī)的技術(shù)發(fā)展概況[J].中國(guó)汽車保修備,1995(108):16-19. [2] 馬國(guó)林.汽車舉升機(jī)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(cè)與診斷技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [4] 李柱國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)與理論[M].北京:科學(xué)出版社，2003. [5] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002. [6] 陳秀寧.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).浙江：浙江大學(xué)出版社，2012. [7] 劉鴻文.材料力學(xué)I.北京：高等教育出版社.2011. [8] 劉鴻文.材料力學(xué).北京：高等教育出

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49、82?????????電工成套裝置中的指示燈和按鈕的顏色 GB2894-1996??????安全標(biāo)志（neq ISO3864:1984） GB/T3323?????????鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照象和質(zhì)量分級(jí) 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(xué)??聲壓法測(cè)定噪聲源聲功率級(jí)???反射面上方采用包絡(luò)測(cè)量表面的簡(jiǎn)易法（eqv?ISO3746） GB/T5653?????????擴(kuò)口式管接頭技術(shù)條件 GB/T5972?????????起重機(jī)械用鋼絲繩檢驗(yàn)的報(bào)廢實(shí)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(biāo)牌 GB/T13306????????機(jī)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(duì)位移量 項(xiàng)目類型 無(wú)負(fù)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(tái)、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(tái)、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(jī)各支撐面的相對(duì)高度差mm ≤15 ≤15 ≤20 距立柱最遠(yuǎn)的托臂支撐面相對(duì)下降量mm ≤40 ≤50 當(dāng)縱梁長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，兩梁的擾度 ≤ ≤ ≤ 當(dāng)橫梁長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，兩梁的擾度 ≤ ≤ ≤ 當(dāng)升降臺(tái)面兩端A到B長(zhǎng)度l3時(shí)，升降臺(tái)四角的高度差 ≤ ≤ ≤ 當(dāng)升降臺(tái)面兩端A到B長(zhǎng)度l3時(shí)，升降臺(tái)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(dòng) 機(jī)械傳動(dòng) 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