X型剪式叉架升降平台机构设计.docx

1、设计背景：由于城市道路绿化带以及小区绿化带台阶高度没有统一标准，这造成了喷涂机的工作 高度有一定的限制2、机构概要：考虑到城市道路绿化带台阶的高度带来的不确定性，同时为了扩大喷涂机的应用范围和通 用性，我们在喷涂机上设计了一个小型升降平 台IIJ1IIJ1在升降平台中，常采用多级X形的剪式机 构X形剪式机构是一种单自由度机构，在实践 中得到广泛的应用，如玩具、灯具、登高作业台、 起重平台等，一般是利用它的对称结构具有放大 的平行位移的特点在相同的起升高度下，X形剪式机构具有较小的纵向尺寸（L1和L2）和较小的纵向尺寸变动H幅度（l-l）,以及较大的位移放大率 F,见下2 1 2 1 图IID下图为一种常用剪式液压升降平台简图，由 平台、支撑杆、长横杆、短横杆、液压缸、活塞、 机座组成，长横杆和短横杆与支撑杆之间形成铰 接，支撑杆长度均相等，这种多个平行四边形伸 缩架，可获得较大的伸缩行程，当液压缸使得活 塞伸缩时，带动长横杆在机座导槽内滑动和支撑 杆运动，使得平台在铅垂方向升降櫃压虹3、运动分析：ID■CJlie剪叉机构由两根中间用枢轴连接，可在平面 内相互转动的剪杆组成，每根剪杆又可以认为由 两段一端铰接和一端固接的梁单元连接而成。

剪 杆作为机构折叠变化的对象，铰点约束剪杆的变 化,折叠过程即剪杆围绕铰点旋转，最后达到指 定位置，从而完成一个折叠过程剪叉式升降台 主要由底座、剪叉机构和工作台三个部分组成， 其中剪叉机构是剪叉式升降台的主体，也是主要 承力构件以单片剪叉式升降台为研究对象，如下图所 示，分析滑块 B 水平速度 vB 与升降平台 CD 在 垂直速度 v 之间的关系该运动为平面运动， 采用速度瞬心法进行求解因为D点速度垂直向上，点速度水平向左， 所以剪杆BD运动瞬心为点C,令其瞬时角速度 为3,则D、B点的速度为：V 二 ft) •二①* 丄cos a (1)= co = I sina (2)由(1)、(2)式可得:aAV = Vj, etga (3)由几何关系可得：叱=将⑷代入⑶可得:4^ (5)式中，K为速度放大系数由(5)式可以得出，当B点的运动速度确定, 即vB为已知时，某一时刻t对应的LAB确定， 则t时刻平台的升降速度v确定因此，调整 vB可使升降台具备良好的运动性能4、机构设计：IID再本例所设计的剪式升降平台主要是承载 叉架和喷管并做升降运动，受载荷小、结构紧凑、 设计简单经过估算，升降平台承受的载荷是 40KG。

IIJ1因此我们设计剪式升降机构由手轮驱动带 轮，通过带轮和丝杠的传动为升降机构提供横向 驱动，一对单片剪叉结构俯视图和前视图如下图 所示小型丝杠与AB水平方向平行，轴BB'通过 丝杠螺母沿AB水平方向运动AB作为机构折叠 变化的对象，铰点 O 约束剪杆的变化，折叠过程 即剪杆围绕铰点旋转，最后达到指定位置，从而完成一个折叠过程,如下图所示 B BA B B,=J初定设计条件：一对单片剪叉每条连杆长度 L=360mm, B处为可沿前后方向移动的滑块，平 台处于最低点时连杆AB与水平面夹角为15°, 最大横向滑动距离为175mm如下图所示BL=360mm, D=350mm,则 单个连杆最小高度S1=360 X sin 1593・2mm伸缩架移动到横向最大距离时连杆与水平 面的夹角9 = arccosC175) = 60.9187.5单个连杆最大高度 S2 二 360mm x sin 60.91二 314.6mm。