车用液压式举升机.pdf

目录1 举升机的基本情况 . 1 1.1 常用汽车举升机的结构类型. 1 1.1.1 汽车举升机的主要参数 . 1 1.2 汽车举升机的主要结构与要求. 1 1.3 普通式双柱汽车举升机结构方案的确定. 2 2 普通式双柱汽车举升机的结构设计. 3 2.1 举升装置 . 3 2.2 立柱 . 4 2.3 支撑机构 . 4 2.4 平衡机构 . 5 2.5 保险机构 . 6 3 普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算. 7 3.1 液压式双柱举升机立柱的结构分析和验算. 7 3.1.1 主立柱的截面特性分析与计算. 7 3.1.3 主立柱的刚度计算 . . 15 3.2 托臂部分的强度校核 . . 16 3.2.1 托臂部分截面特性 . . 16 3.2.3 从托臂处考虑挠度情况 . . 19 4 液压系统 . . 20 4.1 液压系统工作原理 . . 20 4.2 液压缸活塞杆受压校核 . . 21 4.2.1 液压缸活塞杆强度验算 . . 21 5 钢丝绳的选择计算 . . 23 5.1 钢丝绳的计算 . . 23 5.2 钢丝绳的选择 . . 23 6 滑轮的选择和计算 24 6.1 滑轮结构和材料 . . 24 6.2 滑轮的主要尺寸 . . 25 6.3 滑轮直径与钢丝绳直径匹配关系. . 25 6.4 滑轮形式 . . 25 6.5 滑轮技术条件 . . 25 结论 . . 27 致谢 . . 28 参考文献 . . 29 内蒙古民族大学学士学位论文1 车用双柱举升机的设计1举升机的基本情况1.1 常用汽车举升机的结构类型目前，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1.1.1 汽车举升机的主要参数普通式双柱举升机、龙门式双柱举升机和四立柱式举升机这三种目前市场上主要的汽车举升机的主要技术参数统计如表1.2所示表 1.2 汽车举升机的主要参数[1] 额定举升质量最大举升高度盘距地高度全程上升时间全程下降时间普通式双柱 2.5-4 T 1700-1800mm 110-180mm 50-70 Sec 20-60 Sec 龙门式双柱 2.5-4 T 1700-1800mm 110-180mm 50-70 Sec 20-60 Sec 四立柱式 2.5-4.5 T 1700-1800mm 110-180mm 50-70 Sec 20-60 Sec 1.2 汽车举升机的主要结构与要求举升机的结构形式主要有[2]： （1）整体结构形式；（2）举升方式；（3）驱动方式； （4）平衡方式；（5）保险与保护方式；（6）托盘结构。

1.1.2 举升装置的要求在我国的规定中讲到举升机设备安装电器系统的绝缘、耐压和保护电路的连续性都要符合 GB5226 的有关规定而在欧美地区同样也有其相应的明文规定[3]1 举升机的基本情况2 举升机的设计中液压系统的设计也是至关重要的在欧洲地区液压缸、 气缸、管路及接头受调压阀设定的最大压力的限制他们至少应承受该压力的2 倍（采用液压驱动时）或是该压力的3 倍（采用气压驱动时）并且要没有永久变形软管、气袋、膜盒的尺寸在设计时应使之承受至少3 倍的调压阀设定的最大压力值的爆破压力我国对举升机的性能要求也比较繁多，例如：（1）举升机应设有限制行程限位装置，如有需要则该装置应动作灵敏、安全可靠2）液压系统工作应平稳、无振动、无爬行现象3）液压式举升机除液压系统能自锁外还应有机械锁止装置4）机械式举升机任意时刻都能安全自锁5）举升机正常运行时的噪音不得超过80dB6）举升机工作环境温度为0—40℃，全行程连续举升额定质量20 次，油温不得高于 60℃7）在试验台上对液压系统施高150%的额定使用压力，维持2min，不允许有永久变形、漏油及其他异常现象8）在无故障工作基础上，机械式举升机的使用继续进行到3000次，则液压举升机可以继续进行到9000 次，以安全可靠为前提，检查零部件损坏程度，允许更换损坏件，允许添加润滑剂。

1.3 普通式双柱汽车举升机结构方案的确定通过对汽车举升机的结构的认识和了解，确定了本次设计的举升机的总体方案本次设计的是由液压驱动的QJY04-02B 型普通式双柱汽车举升机它的结构主要包括以下几个部分：液压举升装置、同步驱动装置、立柱和托臂QJY04-02B 型普通式双柱汽车举升机的举升机构的传动系统是由液压系统来驱动和控制的，由两边两个立柱里安装的液压油缸来推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的大滚轮沿立柱滚动，实现滑台的上下移动 用钢丝绳作为同步装置来保持整个举升机的同步性托臂与立柱内的滑台相连， 当滑台上下移动时就带动托臂一起移动内蒙古民族大学学士学位论文3 2 普通式双柱汽车举升机的结构设计2.1 举升装置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 是本次设计的普通式双柱汽车举升机的驱动装置及举升装置的示意图，从图中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 是普通式双柱汽车举升机的举升装置的结构图：2 普通式双柱汽车举升机的结构设计4 图 2.2 普通式双柱汽车举升机的举升装置结构从图中可以看到， 普通式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 立柱普通式双柱汽车举升机的立柱有两个，分别是左、右两边各一个立柱图 2.3是左边立柱的俯视图 整个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装置以及滑台部件的整个立柱部分的行位公差要求也比较高，如图水平方向的立柱臂和垂直方向的立柱壁要求要保持一定的直线度和平行度，立柱内外表面还要有一定的粗糙度等图 2.3 左立柱的俯视图2.3 支撑机构托臂部分是属于举升机的支撑机构当汽车进入到举升机的范围里时，整个内蒙古民族大学学士学位论文5 支撑机构就通过改变摇臂的角度或方向来改变托臂的整个工作范围的宽度本次设计的支撑机构是非对称式的托臂，这样设计增加了托臂的宽度， 实质就等于增加了托臂的工作范围， 而且左右两侧的托臂的臂长都是有一定的伸缩性的。

如图2.4 所示：图 2.4 非对称式托臂的工作范围示意图1—托臂原始工作位置，2—托臂伸长后的工作位置其中，图中方格阴影部分就是托臂的工作范围托臂未伸长前的工作范围按照轨迹 1 来运动；托臂伸长后的工作范围按照轨迹2 来运动；而且， 图中的轨迹 1 和2 是托臂的两个极限位置，在1 和 2 的范围内，托臂的长度是可以伸缩的但是由于托臂属于支撑机构， 它是要承受一定的重量的， 所以本次设计采用非对称式的结构就更能保证托臂的强刚度了非对称式托臂的详细结构如下图2.5 所示：Ⅱ图 2.5 非对称式托臂的结构图2.4 平衡机构由于举升机在上升或下降时必须要采用强制性的平衡装置来确保汽车整体的水平位置保持一致，所以本次设计采用了钢丝绳来作为整个举升机的平衡机构本次设计所采用的是在单个立柱内安装两副左右对称的钢丝绳，但是在这个2 普通式双柱汽车举升机的结构设计6 单个立柱里面的钢丝绳的走向确是两个相反的方向，用户可以通过改变钢丝绳的张力来使左右两边的滑台在抬升的过程中保持平衡要注意的是两边确定的钢丝绳的张力必须一致，这样才能真正的平衡单个立柱里的钢丝绳的走向如图2.6所示：钢丝绳下滑轮2件上滑轮滑台图 2.6 单个立柱内钢丝绳的走向示意图2.5 保险机构汽车举升机是一种对安全性能要求特别高的举升设备。

通常设有多种保险装置和保护措施：液压回路的保压、机械锁止保险装置、机械自锁装置、举升过载保护、冲顶保护、防滑等等机械自锁是指失去驱动力后，利用机械机构的重力（被驱动物体的阻力）来自动阻碍其运动的保护[4]本次设计中电磁铁安全锁机构的组成是：在两个滑台上均有安装安全卡位条，当汽车升起后，卡位条与电磁铁连接的支撑板构成机械自锁机构，由于两个立柱上均装有电磁铁安全锁，如图2.7 所示，并且这两个安全锁所装的位置不在同一直线上而是互相错开在对角线上，起到双保险的作用123图2.7 电磁铁安全锁1—电磁铁， 2—保险孔板，3—保险孔支撑座内蒙古民族大学学士学位论文7 作为保险装置的电磁铁安全锁是由好几个零件组成的其中主要的几个零件包括：保险孔板、保险孔支撑座和电磁铁当电磁铁得电将保险孔支撑座吸住时，它和锁紧板之间没有接触， 此时的举升机处于保险打开状态，整个滑台可以自由地上下移动当电磁铁失电时， 保险孔支撑座处于图示状态，此时的保险孔支撑座将与滑台上的锁紧板互相顶住，使滑台固定在一个位置而不能上下移动，起到保险的作用3 普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算双柱式汽车举升机的结构形式有多种，QJY04-02B型举升机系是指液压驱动的双柱举升机。

此类举升机构的传动系统由液压系统驱动和控制的，通过两立柱内安装的液压油缸实现上下运动，推动连接立柱与滑台的链条， 使滑台上安装的大滚轮沿立柱滚动，实现滑台的上下移动举升设备的主要部分有：举升机构、支承机构、平衡机构和电磁铁安全锁机构本次设计的举升机的主要性能参数为：额定举升载荷 3 吨；在载重 3 吨情况下，由最低位置举升到最高位置需50 秒；当拉下操纵杆使溢流阀接通，4 吨轿车由最高位置降到最低位置所需时间不小于50 秒；电动机功率2.2 KW ；举升臂在最低位置时的举升高度为120mm ，最大举升高度为1850mm ，工作行程为1730mm 3.1 液压式双柱举升机立柱的结构分析和验算3.1.1 主立柱的截面特性分析与计算主立柱体是举升机主要的受力承重部件举升机立柱在工作时受来自于保险锁机构处因承重的压力和升降滑台滚轮作用在立柱上的弯矩因此，立柱在这两种力的作用下， 有向内弯的变形趋势， 底部焊口在拉压应力的作用下有开裂的倾向，故立柱底部与底座处焊有加强筋立柱壳体用钢板整体压制成形，其内部相应位置焊有保险装置支承板，用于锁定状态时受力和承重， 下部与底座焊接 其中一个立柱体上还装有液压泵站和电气控制箱。

主立柱作为主要的承重部件，先对其截面特征进行分析， 主要是确定立柱截面形心的位置和截面的惯性矩[5] 3 普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算8 a 确定立柱截面形心和中性轴的位置将整个截面分为 A1、A2、A3三个部分，取与截面底边互相重合的Z′轴为参考轴（见图 3.1 举升机主立柱横截面示意图） ，Z1、Z2、Z3分别为三个组合截面的中性轴，则三个截面的面积及其形心至Z＇轴的距离分别为：yZ23ZZ1ZZ′12A2A212213A 32A1C3Y′Yc′Y2′A12ee11Y′=CCC231图 3.1 举升机主立柱横截面示意图)(39486270619461942 1mmA)(61226)657(2 2mmA＝)(34826)635(2 3mmA＝∴重心 C到相应边的距离e：)(429.586270194122627019412)(22222 ' 1' 1mmbdaHbdaHeY＝）＋（＋,(3.1) )(571.。