双柱汽车举升机设计.docx

本科毕业论文（设计）论文题目：双柱汽车举升机设计随着我国汽车数量的日益增长，汽修行业也随之发展起来。在汽修行业中，双柱托举接触车架式举升机是不可缺少的汽修平台。通过市场调查，在最近几年中，大部分汽修厂都引进了这种托举形式的举升机，极大地解决了汽修的难度。此次设计的双柱举升机采用双液压缸驱动的方式。该举升机最大举升重量为3吨，最大举升高度2000毫米，安全性能良好，符合国家要求。通过正确的零件结构设计图纸及工艺要求，能够方便的投入到生产。结构紧凑、外形美观，是一种高效率的汽修设备。关键字：汽修行业；双柱举升机；液压。AbstractWiththegrowingnumberofcars,theautomotiveindustryhasgrownwithit.Intheautomotiveindustry,contact-postcarliftsareindispensableshelfaftermarketliftplatform.Throughmarketresearch,inrecentyears,mostgarageshaveintroducedthisformofliftliftsgreatlysolvethedifficultyaftermarket.Thedesignofground-postliftwithsinglehydrauliccylinderdrivenapproach,usingropetoachievesynchronizationoftwocolumns.Themaximumliftingweightlift3tons,maximumliftingheight2000mm,inlinewithnationalsafetystandards.Withtherightpartsdesigndrawingsandprocessrequirements,caneasilyputintoproduction.Compactstructure,beautifulappearance,isahighlyefficientaftermarketequipment.Keywords:theautomobilerepairindustry;Automobilelift;Hydraulic.1绪论11.1 前言11.2 举升机的概述12举升机的方案拟定21 .1举升机的基本情况22 .2汽车举升机的主要结构22.2.1举升装置的要求22.3液压式双柱汽车举升机结构方案的确定22.4举升机主要部件参数确定33液压式双柱汽车举升机的整体结构设计及分析43.1支架结构43.1.1立柱53.1.2托臂53.1.3滑台53.2驱动系统的分析63.3传动系统的分析63.4平衡系统的分析74举升机的强度分析与验算84.1 举升机立柱的结构分析和验算84.1.1 主立柱的截面特性分析与计算84.1.2 主立柱的强度分析与验算104.1.3 1.3主立柱的刚度计算（迭加法）164.2 托臂部分的强度校核164.2.1托臂部分截面特性164.2.2托臂部分强度核算174.2.3从托臂处考虑挠度情况195液压系统215.1液压系统设计要求215.2液压系统工作原理215.3液压系统参数设计225. 3.1液压马达的选择226. 3.2液压泵的选择227. 3.3泵电机的选择238. 3.4油箱容量的计算239. 3.5液压管道计算2310. 3.6管接头2411. 3.7液压控制阀和液压辅助元件的选择245. 3.8液压油的选用246钢丝绳的选择计算255.1 钢丝绳的计算256. 2钢丝绳的选择257滑轮的选择和计算266.1 滑轮结构和材料267. 2滑轮的主要尺寸267.3滑轮直径与钢丝绳直径匹配关系267.4滑轮形式267.5滑轮技术条件267. 5.1材料268. 5.2外观279. 5.3热处理2710. 5.4其他277.6滑轮强度计算27结论28参考文献29致谢301绪论1.1 前言根据一些数据显示，我国汽车数量已经达到16000万辆，汽车数量呈现猛增趋势。近几年来，汽车维修业热潮也随之来袭。举升机在汽车维修中起到了很大的作用，然而目前在国内市场上，举升机处于供不应求的阶段，一些厂家对举升机在维修过程中的重要性认知还很欠缺，初具规模的汽车举升机生产厂家少之又少，因此对汽车举升机的设计有着非常重要的意义。汽车举升机在维修过程中非常重要，不管是大修，还是小修保养都需使用。双柱托举接触车架式汽车举升机在市场上被广泛的采纳，近几年来，大部分汽修厂都引进了这种类型的举升机。这种举升机便于安装，不需要大范围的开挖，也不需要对维修厂的布局进行变动。最重要的是，一台举升机可以对各种类型的汽车进行维修作业。这种举升机底部的布局比较合理，视野比较开阔，使得维修师傅能够很轻松地进入汽车的整个底部，进行车底的维修操作。大大地缩短了维修时间，提高了维修的效率。1. 2举升机的概述近几年，举升机生产厂家日益增长，作为汽车维修的重要工具，举升机的需求量也大大增加。现在举升机市场日益壮大，大批国外品牌流入中国市场，产品种类各式各样。国外品牌产品质量好、性能稳定、设备操作简单，在中国市场非常受欢迎。随着近几年国内举升机行业的发展，无论在技术开发、产品设计还是售后服务方面，都进行了很多的改进，销量也有了很大的提高。2举升机的方案拟定1.1 举升机的基本情况汽车举升机产品种类较多：按提升动力来分：有液压和机械两种形式。按结构类型来分：有单柱式、双柱式、四柱式和剪式。本次设计采用双柱式结构，双柱式举升机便于安装，不需要大范围的开挖，也不需要对维修厂的布局进行变动。2. 2汽车举升机的主要结构举升机的结构形式主要有：（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。3. 2.1举升装置的要求在举升机的设计中，液压系统的设计是非常重要的。举升机的性能必须符合国家的要求，例如：（1）举升机应设有限制行程限位装置，方便控制举升的高度。（2）液压系统工作应平稳、无振动、无爬行现象。（3）液压系统能够自锁，而且要安装机械锁装置。（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80d。（6）举升机的润滑要有保障，要及时检查各部件的磨损程度，确保使用寿命。2. 3液压式双柱汽车举升机结构方案的确定通过举升机的市场调研，确定了本次设计的总体方案。如下图2.1所示：顶轮部件立柱摇悻部件潸台部冲图2.1液压式双柱举升机的结构示意图本次设计参考的是液压驱动的QJY04-02B型液压式双柱汽车举升机。它的结构主要包括以下几个部分：支架结构、驱动系统、传动系统、平衡系统。普通双柱液压举升机构的动力系统是由液压系统来驱动和控制的，液压油缸安装固定在两侧立柱内，液压油缸推动滑轮，此时缠绕在滑轮上的钢丝绳实现上下移动从而带动滑台移动。钢丝绳与滑台相连接,托臂通过螺栓与立柱内的滑台相接。2. 4举升机主要部件参数确定普通式双柱举升机、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2.1所示。表2.1汽车举升机的主要参数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2.5-4T1700-1800mm110-180mm50-70S20-60S龙门式双柱2.5-4T1700-1800mm110-180mm50-70S20-60S四立柱式2.5-4.5T1700-1800nm110-180mm50-70S20-60S通过市场调查以及查阅相关资料，了解了目前国内市场普通汽车的主要参数：长：4500mm；宽1750mm；高：1450mm；轴距：2500mm；前后轮距：1500mm；综合这些数据估算出此次双柱汽车举升机设计主要参数如下：立柱总高为280Onln1；总宽为3000mm；滑台组合件尺寸：采用300X300方钢，壁厚8mm,高80Onlm托臂近似尺寸：采用100XlOO方钢，壁厚8mm,最大伸缩长度IllOnlm3液压式双柱汽车举升机的整体结构设计及分析3. 1支架结构举升机的整体结构由升降架、两侧的立柱和四对可调节支撑脚组成。由于车的重心不在整车的中心位置，对两侧的立柱会产生一定的扭曲变形，因此我们在设计立柱时要考虑其弯曲变形对整体结构产生的影响。升降架是由托臂和滑台组成,滑台连接两侧的立柱，滑台在钢丝绳的牵引下实现上下移动。立柱内侧的宽度可以根据汽车的宽度来确定，如果有特殊情况，可以适当的加宽两柱之间的距离。立柱的高度决定了升降架的升降高度,通过设计立柱的高度可以将车整个汽车举升到2000m11左右，使人可以在车下自由工作方便维修，立柱的总体高度设计为2800mmo同时安装在支撑脚上的四个调节螺钉能够上下旋动,可以自由的对立柱进行调节,提高支架的使用范围。升降架的整体结构如图3.1所示。图3.1举升装置示意图如上图所示为液压式双柱汽车举升机的驱动装置及举升装置的示意图，从图中可以看出升降架左右两立柱中分别有一个液压缸，为升降架提供动力。液压缸工作时.，在钢丝绳的牵引下升降架将进行升降运动。通过对此结构的分析，此机构的最大的问题是左右两个液压缸在进行工作时有一个时间差，导致左右两侧升降架的升降速度不同，将会使车体失去平衡。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。3. 1.1立柱通过查阅资料以及对各种类型立柱参数的对比，本次设计采用凹形立柱，该立柱抗弯强度高，稳定性好，不易变形。图3.2为立柱的俯视图。整个举升机的重量都是由立柱来支撑的，因此它必须要有一定的强度和刚度。立柱中间的空间用来放置举升装置以及滑台部件。PFZZAI-IQERIIQS51Iogs|4o.esW-Wo-N-图3.2立柱的俯视图3. 1.2托臂托臂部分是举升机的支撑机构。当汽车进入到举升机的范围里时，整个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对称式的托臂，而且左右两侧的托臂具有一定的伸缩性的。如图3.3所示：图3.3托臂的结构示意图3. 1.3滑台托臂与立柱内的滑台连接，滑台在钢丝绳的牵引下实现上下移动时，同时托臂也上下移动，滑台起到了连接的作用。如图3.4所示：图3.4滑台示意图3.2 驱动系统的分析由液压泵、驱动电机、升降液压缸及辅助装置等组成。液压泵是举升机的动力源，因此液压泵的选择要根据机体中所需最大工作压力及工作速度进行选择，驱动电机将电能转化为机械能同时带动液压泵进行工作，选择电动机时应满足液压泵的工作要求。升降液压缸是传动系统中的主要原件，液压缸的选择将直接影响到机体是否能够正常工作，因此驱动系统的设计要根据实际工况及升降机的整体机构进行合理选择。3.3 传动系统的分析举升机是用液压缸进行驱动，在牵引钢丝绳的作用下来驱动升降架进行工作，为防止钢丝绳在牵引过程中产生断裂，在选用钢丝绳时要对钢丝绳进行严格的拉伸试验,保证钢丝绳在使用时足够安全。预计钢丝绳的提供的牵引力在25000N以上才能够保证升降