《2022年毕业设计方案四柱液压汽车举升机的机构设计方案 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年毕业设计方案四柱液压汽车举升机的机构设计方案 .docx（51页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品_精品资料_郑州高校毕业设计 论文）题 目四柱液压汽车举升机的机构设计院 系机械工程学院专 业 机械工程及自动化年 级 2022 级 2 班同学姓名张新令 20220130238指导老师李 延 民可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年 06 月 2 日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_摘要随着汽车行业的不断进展,随之而来的汽车修理的任务也愈来愈重.在汽车举升机没有显现之前,一般汽车修理工人都要趴在汽车底盘下面进行修理,在这样的环境下, 不但修理活动范畴受到限制,而且修理质量、修理效率也同样受到肯定程度的影响.随着汽车修理业的迅猛进展,这样的修理方法已经不
2、能够满意繁忙的汽车修理工作.于是就有了汽车举升机的显现,这种机器是将整辆汽车举升到肯定高度,这样可以使修理工人很便利的在汽车底部工作.本设计是四柱液压汽车举升机的结构设计,第一对题目进行分析,再结合现有的汽车举升机的结构和液压系统,加上对汽车举升机的深化争论, 然后对其中的方案进行拟定挑选,并且对其中的重要零部件进行设计校核,并且画出装配图及零件图,从而将四柱液压汽车举升机设计完成.关键词：汽车修理四柱液压举升机可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_AbstractWith the continuous development of the automotive industry,
3、followed by the vehicle maintenance tasks also increasing. Before the lifedidnot appear ,The general vehicle maintenance workers must expense under the car below the chassis for maintenance, in the environment, not only maintenance activities were restricted, and maintenance of quality and efficienc
4、y of maintenance is also to a certain extent affected. As the vehicle maintenance industry is rapidly developing, the maintenance of this has not be able to meet peak of vehicle maintenance work. So there is the emergence of the automobile lift, this machine is to give the whole vehicles rose to a c
5、ertain height, so maintenance workers can make it convenient to work in the car at the bottom. The design is of four-post hydraulic car lift the structural design, the first topic for analysis, combined with the existing car lift the structure and the hydraulic system, coupled with the car lift-dept
6、h research, and then The programme for development of choice, and one of the important parts of the design verification, and painted parts and assembly plans, which will lift of four-post hydraulic car design is completed.Key Words: Vehicle Maintenance, Four-Post,Hydraulic ,Lift可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品
7、资料_目录摘要 - 1 -ABSTRAC-T2 -前言 - 4 -1设计要求 - 6 -1.1 该机的用途 - 6 -1.2 该机的工作原理 - 6 -1.3 设计技术参数及要求- 6 -2 该机主要参数的确定- 7 -2.1汽车的主要参数 - 7 -2.2 各种小型汽车的主要参数- 9 -2.3 对该机主要参数的初步确定- 12 -3方案的确定 - 14 -3.1 联动装置方案的确定- 14 -3.2 驱动机构方案的确定- 14 -3.3 导向装置方案的确定- 15 -3.4 安全保险机构 - 15 -4重要零件的设计运算- 16 -4.1 对托架进行设计运算- 17 -4.2 对升降架进行
8、设计运算- 19 -4.3 对立柱进行设计运算- 22 -4.4 对钢丝绳进行设计运算- 24 -4.5 对滑轮的转轴进行设计运算- 24 -4.5.1活塞杆端部滑轮的转轴 - 24 -4.5.2需要绕过两根钢丝绳的滑轮的转轴：- 26 -4.5.3有一根钢丝绳绕过的滑轮的转轴：- 28 -5重要机构的设计运算- 31 -5.1 锁紧机构的结构设计- 31 -5.2 锁紧机构的设计运算- 32 -5.2.1棘爪的设计运算 - 33 -5.2.2棘爪转轴的设计运算： - 35 -5.2.3凸轮转轴的设计运算 ：- 36 -6.绘制有关零件图和装配图- 38 -7.设计小结 - 39 -8. 总结
9、 - 40 -致谢 - 41 -参考资料 - 42 -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_前言汽车明后不久,汽车修理机械师就在想：怎样才能够把汽车举升到空中,从而可以 在其下面工作？举升机的进展史告知我们,创造第一台自动举升机的灵感来自理发师的 椅子,由于它可以快速升降和旋转,以适应于不同身高和胖瘦的顾客.早期的单柱的基 式液压举升机,大大的提高了比它问世仍早的千斤顶和台架的功能,这种早期举升机的 旋转功能可以在举起汽车以后,将其旋转360.或许你常常去的一个汽车修理厂,现在仍旧利用这种举升机为客户供应日常的汽车修理服务,这种举升机大多已经工作了75年了.随着汽车工业的进展,单柱式
10、举升机设计上的局限性很快就显露出来了.假如只是在汽车四周进行检测修理工作的话,这种举升机也就足够了,但是这种举升机的起重臂和中心立柱会阻碍进入汽车底部的大部分区域.针对单柱式举升机的这些局限性,工程师已经提出了很多举升机的设计方案并作了很多改进工作.现在,举升机的挑选范畴很大,有的基式、托举式、剪式、平行四边形式、便携式、单柱式、双柱式、四柱式、驱动式、接触车架式、对称式、非对称式、小行程、大升程、队列式以及其它的各种举升机设计方案.某些举升机可能同时具有这些设计方案中的几个特点.同样汽车举升设备按汽车被举升的部位不同,可以分为车桥举升设备、车轮举升设备和车架举升设备.车桥举升设备是通过汽车的
11、前后桥或者横梁把整车举升的.这类设备的主要特点是装有支撑前后桥或者横梁的专用支座或者托架.车桥举升设备一般由一个以上的独立的 举升装置组成,举升装置可以做成固定式的,也可以做成移动式的.这类举升机的举升 重量一般较大,最大重量可达 30吨,所以主要用于大型汽车的举升作业.缺点是造价较高,稳固性较低.车轮举升设备是通过车轮把汽车举升到肯定的高度的,它的特点是具有支撑汽车车轮的轨道或者托架,可以采纳移动式单轮举升设备成组使用,也可以采纳固定式整车举升结构.其优点是,只要把汽车开到举升机的轨道或者托架上,或者将移动式单轮举升器推到轮胎处,就可以进行举升作业,所以具有安全和高效的特点.其缺点是,由于车
12、辆的支撑部位是车轮,因此不能在举升机上直接进行轮胎和制动器的保修作业.车轮举升设备主要用于小客车的修理作业,但大型汽车的使用也很便利.车架举升设备是通过车架或者纵梁把整部汽车举升的,举升后,汽车的轮胎、前后可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_桥、传动系统、排气系统和悬挂装置全部悬空,因此可以便利的在车下进行多项保修作业.车架举升设备所用承重机构多为 V形、X形或H形承重支臂.为了便于调整和供多种类型的汽车使用,承重支臂大多做成伸缩式或者旋转式结构.这种设备的缺点是受承重支臂的限制,举升重量较小,一般不超过 4吨,主要是供小客车或者轻型载汽车的举升作业使用.针对这次毕业设计的题目来说
13、,车轮式的举升机比较适合要求,因此这次毕业设计主要是环围着车轮式举升机来绽开的.在市场上可以看到的型式各异、尺寸不同的举升机中,有一些特殊适合于从事特殊类型的修理作业,也有少数的举升机适合进行一些其它的修理作业.毕业设计过程中,主要是在老师的指导下,通过查阅相关资料,以明白举升机的相关学问,依据举升机现有的一些形式,确定本设计的传动方案、联动方案等.然后通过对汽车参数的调研,从而确定举升机的部分参数.随后依据所用于的参数进行设计计算,对主要的零部件进行设计运算和校核.同时用从新学习了CXCA电子图版这个软件,便利了后来装配图和零件图绘制.最终再依据有关的学问,画出举升机的装配图,并绘制全部的非
14、标零件零件图.最终完成设计运算说明书.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 1 设计要求1.1 该机的用途四柱举升机用途主要是用于汽车的修理,也可以用于汽车的停放.1.2 该机的工作原理本机在工作时,由电动机供应源动力驱动液压泵工作,液压泵输出的液压油经过所需要的一些液压元件进入液压缸,驱动液压缸推动活塞杆移动,这时即可推动钢丝绳移动,从而升降架移动,最终可将所需修理的汽车举升肯定的高度,以便于修理,提高修理效率.1.3 设计技术参数及要求1）所设计的 四柱液压举升机应当能够适应全部小汽车的举升的重量、长宽尺寸的要求.2）举升机的最大举上升度为 1800mm.3）举升机升降过程中及
15、停留在空中时,要保证升降平稳,工作牢靠,锁定牢靠.4）进行必要的支承结构件的强度与刚性验算,保证结构合理.5）液压传动系统工作牢靠,操纵便利,结构紧凑.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 2 该机主要参数的确定2.1汽车的主要参数该机的作用是为了将所要修理的汽车举升到所要求的高度,因此第一将汽车的主要参数调查清晰.汽车的主要参数是长、宽、高、轴距、轮距、重量等,对它们的说明如下：一,长mm）汽车长是垂直于车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前,后最外端突出部位的两垂面之间的距离.简洁的说, 就是沿着汽车前进的方向,最前端到最终端的距离.如 图2.1 ）所示：可编辑资料 - - - 欢
16、迎下载精品_精品资料_二,宽mm）图 2.1 汽车的长度示意图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_汽车宽是平行于车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部位的两平面之间的距离.简洁的说,就是汽车最左端到最右端的距离.其中所说的“两侧固定突出部位 ”并不包括后视镜,侧面标志灯,示灯示位灯,转向指,挠性挡泥板,防滑链以及轮胎与的面接触部分的变形.如 图 2.2 ）所示：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三,高mm）图 2.2 汽车宽度示意图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_汽车高是车辆支承平面与车辆最高突出部
17、位相抵靠的水平面之间的距离.简洁的说就是从的面到汽车最高点的距离.如 图 2.3汽车高度示意图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_轴矩 ,是通过车辆同一侧相邻两车轮的中点,并垂直于车辆纵向对称平面的二垂线之间的距离.简洁的说,就是汽车前轴中心到后轴中心的距离.五, 汽车轮距 上留下的轨迹的中心线之间的距离.假如车轴的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_两端是双车轮时,轮距是双车轮两个中心平面之间的距离.汽车的轮距有前轮距和后轮距之分,前轮距是前面两个轮中心平面之间的距离,后轮距是后面两个轮中心平面之间的距离,两者可以相同,也可以有所差别.六,胎宽胎的宽度以毫M为单位 例
18、如 175mm ）.一般轿车轮胎的名义断面宽度从125mm例如 125/80 R 12）到大约 335mm例如 335/30 R 19）.每个宽度之间都相差 10mm .新的 “车轮轮胎技术 ”所用的特殊轮胎 例如邓禄普的 TD 轮胎与 M 其林的 TRX 与 TDX轮胎）有其他的宽度参数,也已毫M 为单位.宽度从160mm到240mm.真正的宽度会比标出的名义宽度有所不同,因生产上会显现一些可接受的误差,各厂家的轮胎会显现不同的误差,范畴不会超过几毫M.轮胎的宽度也要看此轮胎安装在哪个轮毂上.大部分轮胎可安装在不同宽度的轮毂上.一些汽车只可以安装肯定品牌的轮胎或必需与肯定轮毂配套的轮胎,由于
19、只有指定的品牌轮胎可以在任何情形下保证安全.2.2 各种小型汽车的主要参数对现在国内的各种轿车、小型越野车、小型休闲车等小型汽车的长、宽、高、轴距、车重、轮距进行调研.详细情形如 表 2.1）所示：车牌长宽高轴 距车 重轮距表 2.1 几种具有代表性汽车的主要参数mm）mm）mm）mm）kg） 350Z 3.5 MT红旗新明仕奥运之星红旗 HQ3奇瑞开瑞系列奇瑞 旗云 1.3比亚迪 F8比亚迪 F6 2.02.3 对该机主要参数的初步确定依据表 2.1 ）所述可总结得：汽车的最大长度取为5192mm,最大宽度取为 1933mm,最大高度取为 1935mm.轴距的最小值为 2443mm最, 大值
20、为 3040mm.最大重量为 2355kg.轮距的最小值取为1425mm,最大距离取为 1648mm.轮胎的宽度一般在160240mm之间.通过上表所列的几款汽车的外形参数可以初步确定：1, 举升的最大重量为 3000kg.2, 举升的高度为 1800mm.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3, 托架的长度 4000mm托, 架的宽度为 400mm,使用材料为钢板与槽钢焊接件.4, 升降架的长度 2600mm,使用材料为矩形空心型钢.5, 立柱高度为 2500mm,使用材料为内卷边槽钢.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 3 方案的确定3.1 联动装置方案的确定联动
21、装置的作用是将举升托架的升降运动传递给支撑立柱的举升托架,保证两举升托架的同步运动.在四柱汽车举升机的联动装置有很多,例如：螺母丝杠联动装置、齿轮链条联动装置、钢丝绳联动装置等.而能够适合以液压为动力的举升机来说,齿轮链条和钢丝绳联动装置比较合适.对于这两种方案,各有优缺点：齿轮链条联动装置能够比较精确的保证举升同步,但是链条的使用寿命比较短,而且造价比较高.对于钢丝绳联动装置,不但能够保证同步举升,而且使用寿命长,成本比较低,并且比较简洁调整钢丝绳的长 度.通过这两种方案的比较,对于该机械而言钢丝绳联动比较合适.钢丝绳升降联动装置主要由钢丝绳、滑轮、螺套和螺母等构成.钢丝绳滑轮利用滑轮轴安装
22、在升降架上.钢丝绳的端部固定在螺套中,并且用螺母安装在立柱上部的顶板上.螺母可以用来调整钢丝绳的长短,以使承重托架保证水平位置.3.2 驱动机构方案的确定驱动机构是液压举升机的动力执行元件,它主要是驱动钢丝绳运动,从而带动升降架上下运动.驱动元件主要是由液压缸组成的,它的驱动方式主要有两种,一是拉钢丝绳,二是推钢丝绳.由于举升机的行程为1800mm,假如不实行肯定的特殊方式的话,那么做出的活塞杆的长度就要1800mm,那么对活塞杆的刚度要求就比较高.而且运动起来也不稳固.因此采纳动滑轮的原理,可以将活塞杆的长度减为原先的一半.在活塞杆的端部安装一个滑轮,使其成为一个动滑轮,再将钢丝绳绕过滑轮,
23、如图 3.1）所示：通过利用动滑轮原理可以削减活塞杆的行程,同时提高了活塞杆的刚度和稳固性.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 3.1 驱动装置的示意图最终确定活塞在向外推的时候为升降架上升,而且活塞端部采纳滑轮装置.3.3 导向装置方案的确定导向装置的作用是为了防止升降架在升降时前后左右摇摆而设定的.导向装置有很多,例如采纳导向轴和套筒.在这里准备采纳轴端轴承和导向槽来进行导向,这种机构不但安装便利,而且制造比较简洁,工艺性能比较好.3.4 安全保险机构由于汽车修理工人需要在托架底下进行工作,因此对举升机的安全机构要求比较严格.通常对于链条传动的,它的安全机构比较好设计,可以
24、直接利用链条进行自锁.而对于钢丝绳传动而言,就要实行期的自锁机构.通常采纳棘爪和齿条的比较多,初步也采纳棘爪和齿条的锁紧机构.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 4 重要零件的设计运算下面将要对主要的零部件进行设计运算,最终将要设计出的机械如4.1）所示：图 4.1四柱液压举升机的总装图1、主立柱 2 、副立柱 3 、动力装置4、托架 5 、挡板 6 、斜坡 7 、升降架可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4.1 对托架进行设计运算由于前面已经知道托架的长度为5400mm,所用的是钢板和槽钢焊接而成,其截面如3图所示,槽钢型号选用 16,其理论质量为1 =19.752
25、 kg / m , 截面系数为 117cm.钢板选用花纹钢板,图案为圆豆型,理论质量2 =12.15kg / m 为而且取最小轴距为2400mm.因此分析托架的受力情形如 图 4.2）所示：图 4.2 托架的截面图由于：q=g=2 1 +2 ） 9.8N/m=FN1=FN22联立1,2 可得： 其中 F1=F2=错误 . m汽车 g=错误 .30009.8 N=7350 N）所以： FN1=FN2=F1+F2+ql ）/2=7350 + 506.20942=8362.418N所以在 AB 段中： 0x0.8m）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Fs=FN1-q x=8362.41
26、8-506.209 M=FN1x- 错误 .qx2=8362.418在 BC 段中： Nx-错误 .506.209 x2 N.m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Fs=FN1-q x-F1=1012.418-506.209 xNM=FN1x-F1x-0.8- 错误 .qx2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=1012.418在 CD 段中： N.m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Fs=FN2-q l-x= 8362.418-506.209 4-x N2M=F N2l-x- 错误 .ql-x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=8362.4
27、18l-x- 错误 .506.209 l-x 2 N.m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_因此其剪力图和弯矩图如 为托架的受力图.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_b为托架的剪力图. c为托架的弯矩图.由弯矩图可知： E 点所受的弯曲应力为最大 -错误 .qx22=1012.418 x-错误 .506.209 x +5880=1012.418 2-错误 .506.209 22+5880=2024.836-1012.418+5880=6892.218 N.m因此：所要承担的最大弯曲应力为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6892.2182117106m
28、ax= 错误 .=29.455MPaMPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于举升机是要汽车修理工人在托架下面进行工作,因此尽量将安全系数取大一点, 因此取安全系数 K=10所以将要选取的材料的抗弯强度 lim 应当满意以下条件） lim maxK=294.55 MPa经过查工程材料手册 黑色金属材料卷）可得：可以选用 Q235A）,其抗弯强度 lim =375500 Mpa4.2 对升降架进行设计运算3由于前面已经知道升降架的长度2600mm,使用材料为矩形空心型钢,初选矩形空心 型钢为边长 A=150m,m B=100mm,壁厚 t=8mm,理论重量为 =28.096kg/
29、m,截面系数为： W=138.546cm.轮距的最小值取为1400mm.因此分析升降架的受力情形如 FN1=FN22联立1,2 可得： g=错误 .3000+2 451.19 9.8 N=8353.324 N） 所以：FN1=FN2=F1+F2+ql）/2=8353.324+ 275.24082.62=8711.137N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以在 AB 段中： N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_M=FN1x- 错误 .qx2=8711.137在 BC 段中： N.m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_
30、精品资料_Fs=FN1-q x-F1=357.813-275.3408 xNM=FN1x-F1x-0.6- 错误 .qx2=357.813 x-错误 .275.3408 x2+5011.994 N.m在 CD 段中： = 8711.137-275.3408 2.6-x N2M=F N2l-x- 错误 .ql-x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=8711.1372.6-x- 错误 .275.3408 2.6-x2 N.m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由上述的剪力方程和弯矩方程可以画出剪力图和弯矩图如图 4.3）中 b、c 图所示, 由弯矩图不难看出 E 点既为危
31、急截面 - 错误 .qx2=357.813 x- 错误 .275.3408 x2+5011.9942可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=357.813 1.3-错误 .275.3408 1.3=465.1569-232.663+5011.994=5244.488 MPa因此：所要承担的最大弯曲应力为：5244.488+5011.994可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_max= 错误 .=6138.54610=37.853MPaMPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于举升机是要汽车修理工人在托架下面进行工作,因此尽量将安全系数取大一点.因此取安全系数
32、 K=10所以将要选取的材料的抗弯强度 lim 应当满意以下条件） lim maxK=378.53MPa经过查工程材料手册 黑色金属材料卷）可得：可以选用 Q235A）,其抗弯强度 lim =375500 Mpa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4.3 对立柱进行设计运算42立柱的高度为 2500mm,而且所选的材料为钢板,其结构如图 4.5 ）所示：为利于购买型材同样初选用型材的材料为Q235A）,其弹性模量 E=206 Gpa, p=200 Mpa,惯性矩： IY=527.214 cm ,截面面积： A=20.40 cm .图 4.5 立柱的截面图2所以： 1=Ep2=206 109200106100立柱所受力的情形如 图 4.6）所示：由于立柱属于一端固定,另一端自由,所以立柱的长度因数：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以惯性半径：图 4.6 立柱的受力图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以： =li= 2202250.83i =78.69I527.214 104=A20.40 102=50.83mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_而 Q2