自考毕业设计.doc

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1、 高等教育自学考试毕业设计任务书一、 题目 二柱举升平台液压系统设计 二、本环节自2013年 2 月 20 日起至 2013 年6月5 日止三、进行地点 郑州市 四、内容要求：1举升平台主要参数：双液压缸举升重量3吨，安全系数1.2，最大举升高度2米，举升速度0.052.技术要求：1）双缸同步动作；2）重物能安全停留在空中任一个位置；3）无动力时，能把重物放下，4）电控制举升，电动或手动控制下降。 3分析负载；4.设计液压缸、确定液压缸缸径、活塞杆长度、行程等参数并绘图；5.绘制升降平台的结构示意图；6.确定液压传动系统方案，绘制液压传动系统原理图；7.确定参数、进行传动系统设计计算，选择泵、

2、阀、辅助元件、油管、油箱等； 8.设计电气控制原理图；9.设计技术说明（20页以上）；10.图纸量：折合2张1号图纸。 指导教师：张勤 批准日期： 二柱举升平台液压系统设计 摘 要 汽车举升机使用以支撑汽车底盘或车身的某一部分，是汽车升降的设备。汽车举升机在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，它有着其它举升机无法比拟的优势：如它采用的结构工作范围广，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

3、到的工艺问题进行补充说明，然后对汽车举升机立柱，横梁的截面特性进行了分析，并对主立柱，横梁的强刚度和托臂的强度进行了校核验算。设计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选择计算等，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 ，截面特性ABSTRACTStream-actuated Bibcock Type Automobile Lift Automobile lift is an equipment that is intended to bearing one region of a

4、utomobile 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 ,soever .As lift familial one key menber ,bibcock type automobile l

5、ift has any other lift cannot analogical advantage :Such as,it adopt large bibcock struture ,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 scheme, namely aim at lifts structure and requir

6、e proceed design and explanation, at the same time, at the lift design process,it is need to proceed additional remarks be involved in usebility problem. And then analyses bibcock type autumobile lifts main upright, section charateristic, and check strong rigidity with bracket. Both that of design w

7、ith hydraulic cylinder piston perch intensity also proceed proven with compressed bar, as well as select and count with chain and wire rope to be sure satisfy the lift operating requirement. This test is stream-actuated bibcock type automobile lift.KEY WORDS: Bibcock type, Autumobile lift , Hydrauli

8、c drive , Stability , Section characteristic目 录摘 要I第一章 绪 论1第二章 举升机的方案拟定32.1 举升机的基本情况32.2 汽车举升机的主要结构与要求32.3 普通式双柱汽车举升机结构方案的确定4第三章 普通式双柱汽车举升机的结构设计53.1 举升装置53.2 立柱63.3 支撑机构73.4 平衡机构83.5 保险机构8第四章 普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算104.1 普通式双柱举升机立柱的结构分析和验算104.1.1 主立柱的截面特性分析与计算104.1.2 主立柱的强度分析与验算124.2 托臂部分的强度校核184.2.1 托臂

9、部分强度核算18第五章 液压系统215.1 液压系统工作原理215.2 液压缸的载荷组成与计算225.2.1液压系统计算225.2.2液压缸作用力245.2.3缸筒内径的确定245.3活塞杆直径的确定255.4液压缸活塞杆受压校核265.4.1液压缸活塞杆强度验算265.4.2液压缸活塞杆受压稳定性校核26第六章 液压系统元件的选择及计算286.1液压泵的选择286.1.1泵的额定流量286.1.2泵的最高工作压力286.1.3确定驱动液压泵电动机的功率296.2选择电机296.3控制阀的选用296.3.1压力控制阀296.3.2流量控制阀306.3.3方向控制阀306.4管路、过滤器选择计算

10、306.4.1管路306.4.2过滤器的选择316.5辅件的选择326.5.1温度计的选择326.5.2油箱的选择32结 论33参考文献34致 谢35第一章 绪 论 双柱式汽车举升机是一种汽车修理和保养单位常用的举升设备，广泛应用于轿车等小型车的维修和保养。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、四柱式举升机、剪式举升机、组合移动汽车式举升机等。本文较全面地介绍了举升机的分类，在确定了所要设计的举升机的方案之后，即针对举升机的结构及其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性问题进行补充说明。然后分析了普通式双柱汽车举升机主立柱的

11、截面特性，并对主立柱的刚度和托臂的强度进行了校核验算。对液压缸活塞杆强度以及受压杆的稳定性也进行了验算，以保证所设计的举升机满足使用要求。 本课题所设计的是液压驱动的普通式双柱汽车举升机。它的特点是：性能可靠，低能耗，操作方便；无横梁，结构简单；非对称托臂可伸缩，保证了安全性；托脚的最低位置低，使得车辆的底盘可以比较低，对各种车辆的适应性扩大了；与螺杆式的举升机相比，使用寿命较长；价格低廉，拥有的市场份额较大。 经过调研了解到国内市场对于维修用举升机的需求量比较大，考虑到国内的特点，从实用角度出发，确定如下方案： 一、考虑到大多数维修是屋内作业，野外作业有，但是少，故采用两立柱升举，尽量在满足

12、升举条件的情况下，节省空间。 二、为了减少噪音及其达到升降的平稳性采用液压动力升举装置。 三、由于升举的同时，两个同步液压缸的设计不可能完全一样，将导致升举的同时车会发生倾斜，故采用钢丝绳平稳系统，以消除该影响。 四、在满足上述要求的同时，尽量结构简单，操作方便，适用于整体或解体搬运尽量做到标准化，通用化，系列化。 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，浪费人力物力，还有占地面积，为了解决上属的所有问题，为未来社会的发展带来方便。小客车维修

13、用升举装置主要应用于家庭和出租车类。应用十分的广泛，主要用途是通过升举实现维修的方便和安全。汽车举升机是用以支撑汽车底盘或车身的某一部位，是汽车升降的设备。汽车举升机作为使用方便，可靠，经济的汽车升移设备在汽车维修，保养和存放等行业被广泛高效的使用。随之汽车数量的日益增加,汽车的维修,保养和存放依赖与汽车举升机的程度也越来越大。目前,稍有规模的汽车维修，保养和存放企业都配备有汽车举升机，使汽车举升机的数量增加迅猛，并已成为汽车维修保养设备的重要组成部分。但是，汽车举升机在使用，管理,维修安全等方面等暴露的问题也日益严重，复杂和频繁，这些问题直接影响到汽车维修，保养和存放企业的效益和声誉。因此，

14、国家有关主管部门加强了对汽车举升机的监督管理工作，把汽车举升机作为机电类特种设备的一种，按特种设备相关管理规定进行规范管理。第二章 举升机的方案拟定2.1 举升机的基本情况目前，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。2.2 汽车举升机的主要结

15、构与要求 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。 在我国的规定中讲到举升机的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GB52262008.1的有关规定。而在欧美地区同样也有其相应的明文规定。 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。它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

16、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没有机械锁止装置。 （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80dB。 （6）举升机工作环境温度为040，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

17、，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。2.3 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。图2-1 普通式双柱汽车举升机结构示意图 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：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

18、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。第三章 普通式双柱汽车举升机的结构设计3.1 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。图3-1 驱动举升装置示意图 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3-1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

19、步装置，用这样的同步装置来弥补液压缸带来的缺点。 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。图3-2是双柱汽车举升机的举升装置的结构图：图3-2 双柱汽车举升机的举升装置结构3.2 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装置以及滑台部件的。整个立柱部分的行位公差要求也是比较高，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3-3 左立柱的俯视图3.3 支撑机构 托臂部

20、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。图3-4 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

21、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3-5所示：图3-5 非对称式托臂的结构图3.4 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，但是在这个单个立柱里面的钢丝绳的走向确是两个相反的方向，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3.6所示：图3-6 单个立柱内钢丝绳的走向示意图

22、3.5 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。 图3-7 电磁铁安全锁 1电磁铁，2保险孔板，3保险孔支撑座 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，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。 作为保险装置的电磁铁安全

23、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。第四章 普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算4.1 普通式双柱举升机立柱的结构分析和验算 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。此类汽车双柱举升机构的传动系统由液压系统驱动和控制的，通过两个立柱内安装的液压油缸实

24、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着立柱滚动，实现滑台的上下移动。举升机的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等。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40秒；当拉下操纵杆使溢流阀接通，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；升臂在最低位置时的举升高度为120mm，最大举升高度为2000mm，安全系数1.2，举升速度0.05。4.1.1 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

25、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。一、确定立柱截面形心和中性轴的位置 将立柱整个截面分可以为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4-1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

26、，则三个截面的面积及其形心至Z轴的距离分别为： 图4-1 举升机主立柱横截面示意图 重心C到相应边的距离e： (3.1) (3.2) (3.3) 整个截面形心C在对称轴Y上的位置则为： 二、 确定惯性矩 设三截面的形心分别为C1、C2、C3，其形心轴为Z1、Z2、Z3它们距Z轴的距离分别为： 由平行移轴公式，三截面对中性轴Z的惯性矩分别为： 、为三截面对各自心轴Z1、Z2、Z3的惯性矩，将三截面对中性轴Z的惯性矩相加，可得立柱整个截面对中性轴Z的惯性矩： 三、 立柱静矩S的计算： （1）立柱整个截面上半部分的静矩S1： (3.4) 其中、分别为三截面各自的静矩，所以立柱整个截面上半部分的静矩S

27、为： （2）立柱整个截面下半部分的静矩S2： 4.1.2 主立柱的强度分析与验算 举升机工作时，其托臂将汽车举升至一定高度后锁定，举升机直接承载处位于托臂端部，故应先对滑台部件进行受力分析：在分析之前，对滑台部件进行了调查。其中本次设计的滑台部件的组成之一是大滑轮，滑轮的种类形状有很多，有“两个大圆柱滚轮型”、“四个顶角处是采用四个小滚轮型”、还有最原始的“四个角用四个橡胶滑块”或是“用两个滑块代替两个大圆柱滚轮”，但是用的较多的是“采用两个大圆柱滚轮”的形式，如果采用其他类型的滚轮例如用滑块来代替滚轮，那么整个滑台就不容易锁定，容易滑动；除此之外就是同步性的问题也不容易解决。图4-2 滑台部

28、件受力情况示意图一、滑台部件受力情况分析（如图4-2） 滑台部件自身重量近似估算如下： 滑台组合件尺寸：采用160160方钢，壁厚8 mm，高800mm 滑台体积： 摇臂座尺寸：采用100100方钢，壁厚8 mm，长440mm 摇臂座体积： 托臂近似尺寸：采用100100方钢，壁厚8 mm，长（800310）1110mm 托臂体积： 钢材比重选取： 所以，滑台部件、摇臂座和托臂的重量为 将滑台、摇臂座和托臂一起考虑 图4-2中，单侧托臂受到的最大载荷为1.5吨，加上自重，托臂端部受力为1566.37kg,F1和F2是立柱通过滚轮给予的反力，FBX和FBY为保险支承板给予的支承力，B处为支承点，

29、假定自重全部集中在负载处，有： (1) (2) (3) 由式3得，代入式2 假定 则由式1得： 综上所述，考虑滑台部件中滑台、摇臂座和托臂的总自重，假定自重全部集中在负载处，近似估算值为66.37kg。单侧托臂受到的最大载荷为1500kg，加上滑台部件的自重，托臂端部受力大小为1566.37kg，F1和F2是立柱通过滚轮给予的反力，F1=F2，FBX和FBY为保险支承板给予的支承力，B处是支承点位置，则： 。二、 举升机主立柱受力情况分析 主立柱受力情况，F1和F2是滑台通过滚轮作用在立柱上的力，FBX和FBY为滑台作用在立柱上的支承力（压力），RHX、RHY和MH为底部支座反力。针对立柱受力

30、情况，经计算得： RHX=0 RHY=FBY=1566.37kg 三、 普通式双柱举升机主立柱强度校核计算 整个立柱体相当于一个悬臂梁，可画出立柱的弯矩图和 图4-3 立柱上F1作用力及其弯矩图和剪力图由F1引起的弯矩和剪力： l=2600mm b=2415mm a=185mm 图4-4 立柱上F2作用力及其弯矩图和剪力图由F2引起的弯矩和剪力： l=2600mm b=1890mm a=710mm 由FBY产生的M引起的弯矩： 综上所述，立柱受力的合成弯矩和合成剪力可以得出： 在截面C处，剪力最大（QC=3968.137kg），弯矩最大（MC=.92kg）,所以此处是危险截面。前面计算已经得到

31、，抗弯截面模数为： (4) 截面上半部分静矩S171.24cm3， (5)以下进行强度校核：（1）校核正应力强度： (6) 许用应力选： (7) ，满足强度条件。（2）校核剪应力强度： (8) 选，而许用应力(9) ，满足强度条件。四、折算应力强度校核： 主立柱横截面上的最大正应力产生在离中性轴最远的边缘处，而最大剪应力则产生在中性轴上，虽然通过上面的校核说明在这两处的强度都是满足要求的，但是因为在截面C处，M和Q都具有最大值，正应力和剪应力都比较大，因此这里的主应力就比较大，有必要根据适当的强度理论进行折算应力校核，取该截面边缘处某点K进行计算： (10) (11) 由于点K处在复杂应力状态

32、，立柱体材料采用的30钢是塑性材料，可以采用第四强度理论20，将 的数值代入，用统计平均剪应力理论对此应力状态建立的强度条件为：(12)所以 即 (13) 按第四强度理论所算得的折算应力也满足许用强度要求。4.1.3 主立柱的刚度计算 用迭加法： （1） （往外弯）用式 (14)E：弹性模量的选择：碳钢取：196206Gpa 取201Gpa=20.1106N/cm2 = = (15) （2） （3） (16)实际往内弯的绕度 4.2 托臂部分的强度校核4.2.1 托臂部分强度核算 图4-5 左后托臂部件图 图中的A、B、C、D分别对应着托臂示意图中的A、B、C、D四个截面，按照A,B,C,D几

33、个典型截面进行分析，各个截面的截面图如下： (a) A-A截面 (b) B-B截面（同D-D截面） (c) C-C截面图4-6 典型截面示意图（1）A截面： 惯性矩：I=129.225cm4 ；Wx=36.92cm3 保险系数较小可满足强度要求。（2）B截面：92*92方钢 A1=8015=1200mm2 yA1=92+15/2=99.5mm A2=9292-7676=8464-5776=2688mm2 yA2=92/2=46mm YC=(120099.5+268846)/(1200+2688)=/3888=62.51mm IA1=80153/2+(99.5-62.51)21200=.12mm

34、4 IA2=(924-764)/12+(62.51-46)22688=392.46cm4 所以cm4 保险系数较小可满足强度要求。（3）C截面：A1=12cm2 yA1=92+15/2+60=15.95cm A2=26.88cm2 yA2=4.6cm A3=6010=6cm2 yA3=92+60/2=12.2cm yC=(1215.95+26.884.6+612.2)/(12+26.88+6)=8.56cm IA1=50153/2+(15.95-8.56)212=641.73cm4 IA2=(924-764)/12+(8.56-4.6)216.88=759.875cm4 IA3=1*63/12

35、+(12.2-8.56)26=183.615cm4 所以IA总=IA1+IA2+IA3=1585.22cm4 MC=1566.3794=.78kgcm 满足强度要求。（4）D截面： 惯性矩：I=318.976cm4 ； W=69.342cm3 MD=1566.3753=83017.61kgcm ,保险系数较小可满足强度要求。4.2.2从托臂处考虑挠度情况 托臂亦相当于一个悬臂梁，端部受力P1566.37kg，托臂部件由大臂和小臂组成，将从大臂和小臂处分别考虑： 小臂端部处挠度： 大臂端部处挠度：经受力分析，大臂端部受一个力P2066.37kg和一个弯矩 M1566.3770.9kgcm； （1

36、7） 因载荷引起的挠度为： 因托臂的大小臂之间有1mm间隙，由此产生挠度： 主立柱的弯曲绕度使滑台产生转动，滑台的转动又使托臂有一定的下沉量，经计算，。 故托臂端部总下沉量为： 在举升机行业标准中，此值满足距立柱最远点的托臂支承面下沉 。第五章 液压系统5.1 液压系统工作原理 举升机的液压回路如图所示共由三个部分组成升降回路、补油回路和机械锁回路。 机械锁回路 机械锁回路由油缸1、油缸2和两位三通阀3组成。油缸1控制左举升臂机械锁的开合，油缸2控制有机械锁的开合。当二位三通阀3处于图石油为工作时，两缸下腔与油缸直接相通，腔内油压为为a，油缸活塞在缸内弹簧和机械锁动齿条自重作用下收回，机械锁闭

37、合，举升机的举升臂被锁住，不能移动，此时人可以进行各种维修工作。当电磁铁YA1得电，两位三通阀3左位工作，压力油进入液压缸1、2的下腔驱动活塞向上移动，将机械锁打开，此时举升臂可以自由上升或下降工。图5-1液压系统工作原理图 升降回路 升降回路由左升降液压缸14、三位四通换向阀6以及节流阀8、单向阀9组成。其中液压缸13和14分别驱动举升机的左右两个举升臂的升降，两缸串联缸13的上腔和缸14的下腔直接相连，在无泄漏的情况下，活塞上升时，左缸13上腔流出的液压油全部流入右缸14的下腔。这样两缸活塞就会同时上升和下降。如果两缸的内径及活塞的直径设计合理，就会使两缸同步的上升和下降，举升机的两个举升

38、臂也就始终处于相同的高。液压缸13、14活塞的升降由三位四通换向阀6控制，当电磁铁YA2得电时，换向阀6处于左位，液压油经过单向阀9驱动油缸13和14的活塞同步上升，举升机将汽车举起。当电磁铁YA3得电时，换向阀6处于右位，液压油驱动油缸13和14同步下降，缸13下腔排出的液压油经节流阀8流回油箱，举升臂将汽车放下。此处单向阀9和节流阀8的作用是：当举升臂推动汽车上升时，液压油经单向阀9大量流入缸13的下腔，以较快的速度推动活塞上升；当修理完毕，将汽车放下时，缸13下腔流出的液压油需要经过节流阀8流回油箱，形成节流阀出口调速回路，节流阀的节流及背压作用可以防止举升机在汽车重力和举升臂自重的作用

39、下过快下降，避免发生事故。当YA2和YA3都不得电时，换向阀6处于中位，此时缸13和缸14的位置被锁定不能移动，相对应两举升臂也就停止不动。5.2 液压缸的载荷组成与计算5.2.1液压系统计算 图5-2表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数标注图上，其中FW是作用在活塞杆上的外部载荷，Fm中活塞与缸壁以及活塞杆与导向套之间的密封阻力。右图5-2 液压系统计算简图 作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷Fg，导轨的摩擦力Ff和由于速度变化而产生的惯性力Fa。（1）工作载荷Fg常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的重力、切削力、挤压力等。这些作用力的方向如与活塞运动方向相同为负，相反

40、为正。（2）导轨摩擦载荷Ff对于平导轨 对于V型导轨 式中 G运动部件所受的重力（N）； FN外载荷作用于导轨上的正压力（N）； 摩擦系数，见表1； V型导轨的夹角，一般为90。（3）惯性载荷Fa表5-3 摩擦系数导轨类型导轨材料运动状态摩擦系数滑动导轨铸铁对铸铁起动时0.150.20低速（0.16m/s)0.10.12高速（0.16m/s）0.050.08滚动导轨铸铁对滚柱（珠）0.0050.02淬火钢导轨对滚柱0.0030.006静压导轨铸铁0.005式中 g重力加速度；g=9.81m/s2； 速度变化量（m/s）；t起动或制动时间（s）。一般机械t=0.10.5s，对轻载低速运动部件取小值，对重载高速部件取大值。行走机械一般取0.51.5 m/s2。 上三种载荷之和称为液压缸的外载荷FW。启动加速时FW=Fg+Ff+Fa （4）稳态运动时FW=Fg+Ff （5）减速制动时 FW=Fg+Ff-Fa （6）工作载荷Fg并非每阶段都存在，如该阶段没有工作，则 Fg=0。除外载荷FW外，作用于活塞上的载荷F还包括液压缸密封处的摩擦阻力Fm，由于各种缸的密封材质和密封形成不同，密封阻力难以精确计算，一般估算为 （7）式中 m