毕业设计(论文)-汽车维修液压式双柱举升机设计(35页).doc
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1、-毕业设计(论文)-汽车维修液压式双柱举升机设计-第 29 页毕业设计(论文)任务书课题名称汽车维修液压式双柱举升机设计学 院 机械工程学院专业班级姓 名学 号毕业设计(论文)的主要内容及要求:1. 撰写开题报告(也是毕业设计说明书的绪论部分内容),综述与设计课题相关的国内外发展状况或新技术新产品状况,介绍本设计课题的应用领域、主要技术参数、主要设计内容和工作计划。2. 所设计的汽车维修液压式双柱举升机,其主要技术参数推荐:对象为小汽车维修,举升力为3000kgf,举升速度自定,结构形式建议为双柱式。3. 完成整体方案设计、液压系统原理图设计、油缸参数确定、系统压力流量确定,绘制液压系统原图图
2、和产品整体方案草图。4. 根据主要技术参数(推力和速度)完成上述相关设计计算,选有关液压元件和有关结构件设计(含机械图)5. 绘制出所设计的汽车维修液压式双柱举升机整套图纸,包括装配图、零件图、液压系统图、使用说明书等。6. 撰写设计说明书。说明书内容包括:绪论、方案设计、设计计算、元件选型、结构设计(附图说明)、有关验算、毕业设计小结、参考资料、外文资料翻译等。 指导教师签字: 摘 要汽车举升机是用以支撑汽车底盘或车身的某一部分,使汽车升降的设备。他在汽车维修保养中发挥至关重要的作用,无论是整车大修还是小修保养,都离不开它。液压式汽车举升机作为汽车举升机家族中的一员,它有着其他举升机无法比拟
3、的优势,如它的结构工作范围广,可维修高顶棚车辆,工作空间空旷等,本文较全面的介绍了举升机的分类,在确定了所要设计的方案之后,即针对了举升机的结构及特点要求进行了设计与说明。同时对举升机设计过程中所涉及到的工艺问题进行补充说明,然后对汽车举升机立柱,横梁的截面特性,并对主立柱,横梁的强度和托臂的强度进行了校核验算。并对液压缸活塞杆强度以及受压杆的稳定性也进行了验算,以及对链条和钢丝绳等的选择计算,以保证设计的举升机满足使用要求。本课题所设计的是液压式双柱汽车举升机。关键字:液压式 汽车举升机 液压驱动 稳定性 ABSTRACT Automobile lift is an equipment th
4、at is intended to bearing one region of automobile chassis or unit construction and leading automobile rise and fall .It entire car overhaul just the same turnaround service, both can not get away it to automobile life at automobile service curing suffer exert vital action ,so ever .As lift familial
5、 one key member ,hydraulic type automobile lift has any other lift cannot analogical advantage :Such as, it adopt large hydraulic structure ,scope of work expand, can repair high scaffold vehicle, operating space open, and so on. This text roundly introduce lifts sort, after ascertain want designed
6、scheme,namely aim at lifts structure and require proceed design and explanation, at the same time, at the lift design process, it is need to proceed additional remarks be involved in usability problem. And then analyses hydraulic type automobiles lifts main upright, section characteristic, and check
7、 strong rigidity with bracket. Both that of design with hydraulic cylinder piston perch intensity also proceed proven with compressed bar, as well as select and count with chain and wire rope to besure satisfy the lift operating requirement. This test is stream-actuated bibcock type automobile lift.
8、Key words: Hydraulic cope,Automobile lift,Hydraulic drive,Stability目 录摘要ABSTRACT第一章 绪论11.1举升机的介绍11.2举升机的种类11.3影响举升机性能的主要因素31.3.1制造工艺31.3.2保险装置41.3.3同步装置4第二章 双柱汽车举升机的结构设计52.1举升装置结构设计52.2立柱结构设计62.3支撑结构设计62.4平衡结构设计72.5保险结构设计8第三章 液压系统的设计步骤与要求93.1设计步骤93.2设计要求9第四章 基本方案和液压系统图104.1基本方案104.1.1调速方案的选择104.1.2压
9、力控制方案104.1.3顺序动作方案104.1.4选择液压动力源114.2绘制液压系统图12第五章 液压系统工作原理及参数135.1液压系统的工作原理135.2举升机的工艺参数14第六章 液压系统主要参数的计算156.1初步估算系统工作压力156.2液压执行元件的主要参数156.2.1液压缸的作用力156.2.2缸筒内径的确定166.2.3活塞杆直径的确定166.2.4液压缸壁厚的确定176.2.5液压缸的流量186.3速度和载荷计算186.3.1执行元件类型、数量和安装位置186.3.2速度计算及速度变化规律19第七章 液压元件的选择及计算207.1液压泵的选择207.1.1泵的额定流量20
10、7.1.2泵的最高工作压力207.1.3确定驱动液压泵的功率217.2选择电机227.3连轴器的选用227.4套筒的选择237.5控制阀的选用247.5.1压力控制阀247.5.2流量控制阀277.5.3方向控制阀287.6油箱307.6.1 油箱的设计要点307.6.2油箱细节327.7辅件的选择327.7.1管路327.7.2过滤器的选择337.7.3温度计的选择357.7.4压力表选择357.7.5冷却器选择357.7.6空滤器的选择36第八章 液压系统性能验算378.1系统压力损失验算378.2计算液压系统的发热功率388.2.1液压泵的功率损失:388.2.2阀的功率损失388.2.
11、3管路及其它功率损失388.2.4系统的总功率损失38总结39致谢40参考文献41第一章 绪论1.1举升机的介绍 本次毕业设计是根据我们机械类专业的学生所掌握的专业知识而编写的。它突出了液压技术的特点,实现机械和电气控制的有机地融合在一起,从而实现机电一体。本文主要介绍汽车升降台的液压系统的设计思路,液压系统的工作原理及各种液压元件的选用。近年来,我国汽车业蓬勃发展,尤其是轿车行业。多年来轿车进入普通家庭的梦想已经成为现实。汽车维修行业也随之得到大力发展各种维修设各的需求迅速扩大,汽车举升机是汽修厂的必备品,也是重要的维修机械。 汽车举升机的作用是将维修的汽车水平提升到合适的高度,以便于维修工
12、人在汽车底盘下方对汽车进行维修。汽车举升机一般分为双柱和四柱两种。无论哪一种,都要求其能够从两侧将汽车水平同步举升,不能发生侧偏。而汽车底盘下方必须为空的,以方便工人进行维修作业。这就要求汽车举升机两侧的举升装置必须是分离的,而两侧上升或下降又必须是完全同步的。由于汽车的重量一般都较大,而且升降时要求非常平稳,所以汽车举升机一般都采用液压系统进行驱动。本毕业设计就双柱液压式汽车举升机的液压系统进行设计。设计的目的和意义:随着中国经济的蓬勃发展,小客车将逐步进入中国的家庭市场.鉴于中国市场的广阔性,及其中国基础设施的滞后性,给小客车的维修带来了不便,特别是轿车底部的维修,给维修师傅带来很多不便,
13、浪费人力物力,还有占地面积,为了解决上述的所有问题,从而设计出了液压式汽车举升机,为未来社会的发展带来方便。小汽车维修用举升装置主要应用于家庭和出租车类。应用十分的广泛,主要用途是通过举升实现维修的方便和安全。 液压举升机是用于汽车维修行业的汽车修理机械。汽车举升机在汽车维修养护中发挥着至关重要的作用,整车大修及修保养,都离不开液压汽车举升机,随着我国汽车销售量的增加,液压汽车举升机作为汽车维修的重要工具。需求量也大大增加、汽车举升机是指汽车维修行业用于汽车举升的汽保设备。举升机在汽车维修养护中发挥着至关重要的作用,无论整车大修。还是小修保养,都离不开它,其产品性质、质量好坏直接影响维修人员的
14、人身安全。在规模各异的维修养护企业中,无论是维修多种车型的综合类修理厂,还是经营范围单一的街边店,几乎都配备有举升机。1.2举升机的种类 随着近几年国内汽修工具举升机行业的发展,无论在产品设计、技术开发还是售后服务方面,都进行了很多的改进,销量也大大提高。国外品牌尽管价格较高,但依靠其产品质量好、性能稳定、设备操作简单,在经销商中建立了良好的口碑目前,全国生产汽车举升机的厂家较多,生产的举升机的形式也比较繁多,有双柱式举升机、四柱式、剪式、组合移动汽车式等。仅从举升机的外型来分类的基本形式就有:普通双柱式、龙门双柱式、四立柱式、剪式、移动式和单立柱式等汽车举升机。按照举升机的举升装置的形式分类
15、也有很多种,包括丝杠螺母举升式、链条传动举升式、液压缸举升式、齿轮齿条举升式等举升机。从举升机的驱动方式分,主要有:电机驱动式举升机和液压驱动式举升机。 1双柱液压式汽车举升机如图1-1,用于举升小型重量不超过3000kg的汽车图1-1双柱液压式举升机2四柱液压式汽车举升机,如图1-2,用于举升大中型汽车图1-2四柱液压式举升机3剪式液压式举升机,如图1-3,用于举升小型汽车图1-3剪式液压式举升机1.3影响举升机性能的主要因素1.3.1制造工艺目前很多生产厂家在设计举升机时主要采用经验类比法,对不同举升吨位的举升机按照一定的经验公式进行比例加大或缩小相应构件的尺寸。这种设计方法不仅难以保障产
16、品的性能和安全,而且设计制造周期长,成本高。举升机的关键制造工序包括板材切割、板材焊接。板材切割方面,国内举升机的下料技术和下料方式过于陈旧落后,基本上处于传统的手工切割生产方式,主要采用的切割方法为气割和数控切割,其中气割主要依靠熟练的放样工人和放样经验,由于手工放样效率低,且工厂缺乏熟练的放样工人,使得企业经常发生放样错误,导致返工、窝工而延误工期。同时,手工气割的切割效率低,从而导致钢材浪费严重,严重制约企业的发展。许多企业未能较好地管理和重复利用剩余钢材,使得剩余钢材堆积如山,导致钢材浪费严重。板材焊接方面,由于举升机的机械结构设计未能考虑到后续焊接工艺而使得焊接后工件容易出现变形和裂
17、纹,使得产品性能不稳定。以一种移动式车辆举升机底板加工为例,许多厂家采用基座钢板与上部立柱、两侧腿管相互焊接结构的形式。此种结构主要缺点:(1)在焊接过程中易出现受热变形现象,且工件较大,焊接后无法借助工艺手段来消除变形,导致立柱底部与地面接触较少。(2)在长期使用过程中,因立柱中部的油缸顶压底板,会导致地板中部变形严重,出现“锅底”现象。为了消除以上变形,厂家加大了基座钢板的厚度,但是该方案不仅增加成本,而且会增加设备高度,影响后续的举升机标准集装运输;同时还增加了自身质量,不利于使用。同时这种结构在承载运行过程中,如地面不平整,或者立柱下方的底板设计不合理或者焊接变形严重时,均易导致举升机
18、举升运行过程中出现滑移现象,甚至引起摔车等严重后果。因此合理的举升机结构设计、切割、焊接工艺、工装及设备等对举升机产品的质量具有重要影响。1.3.2保险装置举升机升到预定高度后,必须采用锁紧装置将维修汽车锁定,使其在维修过程中不会因液压系统的干扰、维修过程中的振动而使汽车掉落或剧烈振动。举升机的稳定性以及保险装置设计合理,对维修人员的安全具有重要的保护作用。能否设计出经济且安全的保险装置是举升机生产厂家提高市场竞争力的又一因素。在现有技术中,大部分厂家在机械结构上设置包含电磁铁、弹簧或制动板的自锁保险装置。电磁铁保险装置,由于电磁铁的设计制造质量问题,易使电磁铁工作噪声过大,且易出现被烧毁等问
19、题,给用户带来安全隐患。包含弹簧的保险装置,常因扭转弹簧本身的制造缺陷、使用寿命等从根本上降低了举升机安全锁紧性能,给设备使用带来很大的安全隐患。在举升机立柱的不同高度上分别设置若干止动板以及升降臂端部对应于止动板处则分别设置有可转动的锁钩,当升降臂需作上下运动时,锁钩同时向内缩进或者升降臂停止运动时,锁钩则向外伸出并钩住止动板的顶部,防止升降臂和车辆沿立柱下滑。但此类升降臂保险装置易受结构设计的限制,使得锁钩不能承受太大的载荷,容易影响举升机的最大承载能力;同时,由于举升机的升降臂在作上下运动时,其相对应的锁钩受外力作用而向里收缩,而需定位时,其外作用力撤去,此时锁钩依靠自重伸出,使锁钩与止
20、动板相抵并将升降臂定位,但是由于这种结构形式的锁钩有可能在伸出时不能全部及时地复位,因此此类举升机也容易产生各种事故隐患。针对这些保险装置面前存在的相关问题,很多厂家经过探索,已申请了多项相关保险装置专利,这充分说明保险装置的重要性。1.3.3同步装置举升机的同步性及升降是否平稳,是衡量举升机性能的重要标准。汽车举升机的作用是将需要维修的汽车水平地提升到合适的位置,这要求举升机两侧的上升或下降必须是完全同步的,且升降要求非常平稳。目前大多数厂家采用的是链条牵引、钢丝绳平衡两侧升降架的举升机高度。但存在的问题主要有:液压缸爬行现象严重,钢丝绳和导轮有咯咯作响的声音,钢丝绳磨擦严重,车辆举升时有抖
21、动。第二章 双柱汽车举升机的结构设计 液压传动的柱式举升机是目前举升机的主要形式。它是利用安装于柱子内部的液压缸推动(或拉动)滑台部件实现升降功能的。它采用电动液压站驱动,结构合理、工作平稳、传动效率高、机械磨损少,是近年来生产的举升机的主要形式。本章主要介绍了双柱液压举升机各个主要部件的结构设计。2.1举升装置结构设计 本次设计的举升机的举升装置是由液压系统以及电箱组成的。通过电箱的开关启动电动机来控制液压单元,液压油进出液压缸,并通过链条连接液压缸和滑台来带动整个设备的举升动作,如图2-1所示:图2-1驱动举升装置示意图图2.1是本次设计的双柱汽车举升机的驱动装置及举升装置的示意图,从图中
22、可以看到左右两边立柱内的两个举升装置是通过液压软管来连接的,它的一个不足的地方就是左右两个液压缸在开始举升时有一个时间差,这会导致因左右两边的举升速度不一样而举升不平衡。因此,我们在液压举升的基础上增加了钢丝绳的同步装置,用这样的同步装置来弥补液压缸带来的缺点。图2-2是双柱汽车举升机的举升装置的结构图图2-2双柱汽车举升机的举升装置结构图 双柱汽车举升机的举升装置是将链条镶嵌在滑轮槽内来带动液压杆达到举升的目的。2.2立柱结构设计 双柱汽车举升机的立柱有两个,分别是左、右两边各有一个立柱。整个汽车举升机的重量几乎都是由立柱来支撑的,因此它必须要有一定的强度和刚度。立柱中间的空间是用来放置举升
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