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1、毕业设计（论文）物流液压升升降台的的设计Logissticcs hhydrraullic preessuure cagge aasseemblly ddesiign学生学号：学生姓名专业班级：指导教师：起止日期：摘要随着汽车行行业的发发展，我我国的汽汽车维修修行业有有了很大大的发展展，为之之服务的的汽车维维修设备备行业已已成为我我国的新新兴行业业不断发发展壮大大。各种种举升机机设备如如雨后春春笋，不不断涌现现，质量量不断提提高，销销量逐年年增加。本设计采用剪叉式液压升降台。当今世界上上的许多多先进技技术，如如自动控控制光光电开关关等，已已广泛应应用到各各种安全全装置的的设计领领域，因因而在设设
2、计制造造举升机机时，应应结合产产品的特特点，积积极采用用先进可可靠实用用的现代代安全技技术。以以下文中中仅列举举多数举举升机普普遍采用用的安全全措施为为了使用用维护方方面的安安全保证证措施涉涉及的范范围很广广，包括括举升机机有使用用前的准准备工作作，举升升汽车时时应该注注意的事事项，承承载时的的稳定性性，降下下汽车时时的注意意事项，日日常和定定期维修修检查工工作等整机的液压压系统图图油路各自拟拟订好的的控制回回路及液液压源组组合而成成。各回回路相互互组合时时去掉重重复多余余的元件件，力求求系统结结构简单单。注意意各元件件间的联联锁关系系，避免免误动作作发生。要要尽量减减少能量量损失环环节，提提
3、高系统统的工作作效率。为为了便于于液压系系统的维维护和监监测，在在系统中中的主要要路段要要装设有有必要的的监测元元件，如如压力表表，温度度计等。在在设计中中可以考考虑在关关键部位位，附设设备用件件，以便便意外事事件发生生时能迅迅速更换换，保证证主机连连续工作作。各液液压元件件采用国国产标准准件，在在图中按按国家标标准规定定的液压压元件职职能符号号的常态态位置绘绘制。对对于自行行设计的的非标准准元件可可用结构构原理图图绘制关键字：升升降台；剪叉式式 ；液压AbstrracttWith thee deevellopmmentt off auutommobiile inddusttry, thhe
4、iinduustrry aautoomobbilee off ouur ccounntryy iss keept in reppairr haas hhad verry bbig devveloopmeent , tthe uniinteerruupteed ggrowwth keeepinng eequiipmeent inddusttry in reppairr foor tthe auttomoobille tthatt seervees aalreeadyy beecommingg Xiin XXingg inndusstryy off ouur ccounntryy haas eex
5、paandeed. Thee vaarioous actt riisess maachiine equuipmmentt iff baambooo sshooots aftter a sspriing raiin, ceaasellesss riise of masss sspriingss upp unnceaasinnglyy, sselll ammounnts inccreaasinng bby yyearr byy yeear. Caapittal is dessignned adoopt thee dyyadiic sscisssorrs fforkk hyydraauliic pp
6、resssurre ccagee asssemmblyy. MManyy addvanncedd teechnnoloogy of in thee woorldd inn thhe nnowaadayys, exttenssivee usse aalreeadyy arrrivves at thee vaarioous saffetyy deevicce ddesiign fieeld if thee auutocconttroll 光 ellecttriccityy swwitcch wwaitts, shoouldd addoptt thhe ppraggmattic advvancced
7、 relliabble moddernn tiimess saafetty ttechhnollogyy coombiininng wwithh thhe pprodductt chharaacteerissticc, aactiivelly wwhenn deepenndinng oon tthe macchinne ddesiigniing thaat tthe fabbriccatiion actt riisess ass a ressultt. TThe folllowwingg liistss maajorr accts onlly iin ccultturee riisinng m
8、machhineeKey WWordds：CCagee asssemmblyy；Sciissoors forrks aree dyyadiic；Hyddrauulicc prresssuree目 录摘要IABSTRRACTTII目录IIII第一章绪论论11.1 举举升机的的发展简简史11.2 汽汽车举升升机的设设计特点点21.3 汽汽车举升升机的安安全保证证措施331.3.11 设计计制造方方面的安安全保证证措施331.3.22 使用用维护方方面的安安全保证证措施44第2章剪叉叉式升降降台的应应用及其其受力分分析的讨讨论52.1剪叉叉式升降降平台的的三种结结构形式式52.2 双双铰接剪剪叉式升
9、升降平台台机构的的位置参参数计算算62.3 双双铰接剪剪叉式升升降平台台机构的的动力参参数计算算82.4 剪剪叉式升升降平台台机构设设计时应应注意的的问题992.5 针针对性比比较小实实例：992.6双铰铰接剪叉叉式升降降平台机机构中两两种液压压缸布置置方式的的分析比比较1222.6.11问题的的提出：132.6.22两种布布置方式式的分析析和比较较：1442.6.33实例计计算155第三章液压压传动系系统的设设计计算算203.1明确确设计要要求制定定基本方方案：2203.2制定定液压系系统的基基本方案案203.2.11确定液液压执行行元件的的形式2203.2.22 确定定液压缸缸的类型型22
10、3.2.33 确定定液压缸缸的安装装方式2223.2.44 缸盖盖联接的的类型2223.2.55拟订液液压执行行元件运运动控制制回路2223.2.66液压源源系统2223.3确定定液压系系统的主主要参数数233.3.11载荷的的组成与与计算：233.3.22初选系系统压力力253.3.33计算液液压缸的的主要结结构尺寸寸263.3.44确定液液压泵的的参数2283.3.55管道尺尺寸的确确定3003.3.66油箱容容量的确确定3113.4液压压缸主要要零件结结构、材材料及技技术要求求313.4.11缸体3113.4.22活塞3223.4.33活塞杆杆333.4.44活塞杆杆的导向向、密封封和防
11、尘尘333.4.55液压缸缸的排气气装置3343.4.66液压缸缸安装联联接部分分的型式式及尺寸寸353.4.77绘制液液压系统统原理图图35第四章台板板与叉杆杆的设计计计算3394.1确定定叉杆的的结构材材料及尺尺寸3994.2横轴轴的选取取43结论44致谢45参考文献446第一章 绪绪论汽车举升机机是现代代汽车维维修作业业中必不不可少的的设备，它它的主要要作用就就是为发发动机、底底盘、变变速器等等养护和和维修提提供方便便。举升升机的从从上世纪纪20年年代开始始使用，发发展至今今经历了了许多的的变化改改进，种种类也比比较多，一一般有柱柱式、剪剪式，其其驱动方方式有链链条传动动，液压压传动，气
12、气压传动动等。本本章就从从举升机机的产生生、发展展以及制制造工艺艺等方面面进行简简单的介介绍。1.1 举举升机的的发展简简史汽车举升机机在世界界上已经经有了770年历历史。119255年在美美国生产产的第一一台汽车车举升机机，它是是一种由由气动控控制的单单柱举升升机，由由于当时时采用的的气压较较低，因因而缸体体较大；同时采采用皮革革进行密密封，因因而压缩缩空气驱驱动时的的弹跳严严重且又又不稳定定。直到到10年年以后，即即19335年这这种单柱柱举升机机才在美美国以外外的其它它地方开开始采用用。1966年年，一家家德国公公司生产产出第一一台双柱柱举升机机，这是是举升机机设计上上的又一一突破性性进
13、展，但但是直到到19777这种种举升机机才在德德国以外外的其它它国家出出现。现现在双柱柱举升机机在市场场上以占占据牢固固的地位位，其销销量还在在持续增增长。它它和四柱柱举升机机相比，既既有优点点，也有有缺点，以以下将作作一简要要说明。我们所见到到的绝大大多数举举升机均均采用固固定安装装方式。在在举升前前汽车必必须驶上上举升机机。在移移动式举举升机方方面也有有几项成成功设计计，如剪剪式举升升机、菱菱架式举举升机等等。但这这类举升升机仍存存在两个个主要问问题，接接近汽车车下部较较难；在在车间移移动举升升机时难难逾越地地面上的的障碍物物。当然然，可移移动性是是这类举举升机的的突出优优点。现现在固定定
14、安装的的单柱、双双柱、四四柱举升升机已在在维修现现场广泛泛采用，而而移动式式举升机机却相对对要少得得多。最初设计单单柱举升升机外，车车辆较大大，其底底盘也能能明显辨辨认，因因而汽车车检修区区远远大大于举升升器件。而而今绝大大多数汽汽车均为为“紧凑型型”或“半紧凑凑型”，导致致汽车检检修区域域接近主主要举升升机器件件而不便便操作。但但在南美美洲却属属例外，那那里仍然然采用较较大的车车辆，这这可能是是单柱举举升机在在该地区区的市场场上仍然然受到欢欢迎的重重要原因因。单柱柱举升机机有两大大优点：当其下下降后，不不致成维维修车间间的障碍碍物；汽汽车可在在举升机机上转动动。但美美国却受受到了责责难，主主
15、要是举举升机的的旋转会会带来撞撞击操作作人员的的危险。单单柱举升升机的主主要缺点点是：第第一，它它需要在在车间的的地面挖挖掘一个个相当大大的坑穴穴后才能能安装；其次，它它只能为为使用提提供车轮轮支撑方方式；第第三，使使用时难难于接近近汽车下下部的一一些重要要检修区区域。举举升用的的油缸潜潜藏在地地下也给给维修带带来两大大问题：第一是是检修这这些零部部件颇为为困难；其次是是由于油油缸所处处的环境境条件差差，容易易生锈，特特别是地地下水位位较高时时更是如如此。双柱举升机机（包括括液压式式或机械械式），均均具有以以下优点点：第一一，检修修汽车下下部具有有很高的的可接近近性（几几乎达到到1000%）；
16、其次，采采用车轮轮自由型型的方式式支撑汽汽车，因因而拆卸卸车轮时时不需要要其它辅辅助性的的举升措措施；第第三，结结构紧凑凑，占地地面小。双双柱举升升机的缺缺点是：第一为为确保安安全，安安置举升升机时要要求非常常严格，否否则在举举升过程程中容易易摇晃或或颠覆；第二，由由于举升升机常采采用车轮轮自由型型的方式式支撑汽汽车，如如需采取取车轮支支撑型的的方式维维修汽车车则甚感感不便，如如检查悬悬挂系统统、检查查转向机机构间隙隙或进行行车轮定定位检验验等；第第三，由由于举升升臂和立立柱承受受悬臂或或载荷所所产生的的巨大应应力，其其承力件件易于磨磨损，因因而双柱柱举升机机的安全全工作寿寿命一般般要比四四柱
17、举升升机低。四柱举升机机有四根根立柱、两两根横梁梁、用于于支撑汽汽车的两两个台板板。举升升前，汽汽车很容容易正确确无误地地驶上四四柱举升升机的台台板。由由于台板板内侧设设备有凸凸缘，当当汽车驶驶上台板板时也不不致坠入入其间的的空隙中中。车轮轮支撑型型四柱举举升机的的优点是是：第一一，举升升机装载载汽车时时勿需较较高的技技术，操操作也很很简便；第二，承承载时非非常稳定定；第三三，支撑撑载荷受受力简单单，应力力较低，从从而延长长了设备备的使用用寿命；第四，由由于具有有较高的的使用价价值，从从经济上上来看也也是合算算的；第第五，易易于维修修；第六六，在车车间现场场进行安安装也较较方便，只只要地面面平
18、坦，其其混凝土土厚度能能够固牢牢立柱的的地脚螺螺栓即可可。四柱柱举升机机的缺点点是：和和双柱举举升机相相比，战战地面积积教大，对对汽车检检修区域域可接近近性较差差。解放后，特特别是改改革开放放以来，我我国的汽汽车维修修行业有有了很大大的发展展，为之之服务的的汽车维维修设备备行业已已成为我我国的新新兴行业业不断发发展壮大大。各种种举升机机设备如如雨后春春笋，不不断涌现现，质量量不断提提高，销销量逐年年增加。有人说，对对于汽车车维修企企业来说说，汽车车举升机机可能是是除厂房房而外的的最重要要的投资资，因为为它具有有至关重重要和不不可替代代的作用用，甚至至直接影影响到汽汽车维修修业务的的兴衰。汽汽车
19、举升升机是汽汽车维修修设备行行业的支支柱设备备之一，让让我们生生产出更更多、更更好、更更受用户户欢迎的的汽车举举升机，为为汽车维维修企业业服务。1.2 汽汽车举升升机的设设计特点点（1）举升升机台板板降到下下位时，与与地面应应尽可能能在同一一平面上上，为达达到此目目的，虽虽然可在在地面上上挖掘凹凹坑，但但需增加加投资费费用，也也破坏了了车间地地面的平平整性。为为此，在在保证强强度和刚刚度的前前提下，应应尽可能能降低举举升机台台板和横横梁的高高度；这这样，既既便于汽汽车驶上上举升机机，又使使驶上台台板的斜斜面长度度尽可能能短，节节约车间间的占地地。在条条件许可可时，举举升机台台板（或或横梁）应应
20、选择专专用型钢钢或用钢钢板拆弯弯成形。（2）正确确选择传传动方式式。采用用机械传传动（螺螺母、螺螺杆）或或液压传传动（油油缸），均均用电动机驱驱动。机机械传动动的成本本较高，耗耗能较多多，但安安全性较较好。经经验证明明：机械械传动的的能耗为为液压传传动所需需能耗的的两倍（在在举升载载荷、举举升时间间均相同同的条件件下）。机机械式举举升机的的螺母、螺螺栓磨损损较快，而而液压式式举升机机的维修修量却相相对要小小些。虽虽然液压压式举升升机的技技术难度度较大，但但多数零零部件（液液压泵、液液压缸、阀阀门、密密封元件件等）均均可外购购或外协协，当然然一定要要选用优优资产品品。（3）丝绳绳的选择择。为了了
21、减少滑滑轮直径径从而缩缩小寄生生机立柱柱的断面面尺寸，应应该选用用高柔度度的钢丝丝绳。钢钢丝绳应应有较高高的安全全系数，一一般应达达8。为为此，应应增加钢钢丝绳钢钢丝的数数目。如如英国某某公司33t系列的的举升机机所采用用的钢丝丝绳的直直径为99mm，两两根并列列，每根根37股股，每股股6根钢钢丝。滑滑轮通常常用钢材材制成，而而该公司司采用玻玻璃纤维维与尼龙龙混合制制成（550%的的玻璃纤纤维、550%的的尼龙）。这这样，不不仅价格格便宜，还还能减轻轻钢丝绳绳的磨损损，延长长其使用用寿命。1.3 汽汽车举升升机的安安全保证证措施 今天全世世界都对对在危险险作业环环境下工工作的人人们的安安全寄予
22、予极大的的关注。汽汽车举升升机具有有潜在的的危险，因因为人们们要在其其下面工工作；当当其升降降时如不不小心，也也会碰伤伤手足。近近年来不不少国家家还制定定了专门门性法规规，以防防止或至至少使安安全事故故的可能能性降低低到最低低限度。汽车举升机机的安全全保证措措施主要要从两方方面着手手：一方方面从设设计制造造方面采采取措施施，好提提高汽车车举升机机的安全全技术特特性；另另一方面面则应在在使用维维修过程程中遵循循严格的的操作规规程，保保证汽车车举升机机能在良良好的技技术状态态下正确确地运行行。现分分别说明明与后。1.3.11 设计计制造方方面的安安全保证证措施 当今世界界上的许许多先进进技术，如如
23、自动控控制光光电开关关等，已已广泛应应用到各各种安全全装置的的设计领领域，因因而在设设计制造造举升机机时，应应结合产产品的特特点，积积极采用用先进可可靠实用用的现代代安全技技术。以以下仅列列举多数数举升机机普遍采采用的安安全措施施。（1）举升升机应能能经受超超负荷试试验(包包括举升升和支撑撑)，一一般应为为最大举举升能力力的1225%此此时举升升机的构构件不得得有任何何永久性性的变形形和损坏坏。（2）所有有的操作作控制机机构均采采用“双重保保险”，以防防误操作作，即举举升机运运行前必必需操作作两个控控制机构构(或按按钮开关关)后才才能驱动动。（3）所有有的控制制电路均均采用失失效保护护，即任任
24、何单个个元件失失效，也也不会使使举升机机坠或上上升所造造成非常常危险的的局面。（4）所有有的举升升机器件件均应有有第二支支撑系统统。原有有的提升升系统失失效时，它它能自动动进行有有效的支支撑。（5）所有有的柔性性提升手手段，如如钢丝绳绳，链条条等，均均应有足足够的安安全系数数，并在在制造厂厂设置的的保护罩罩内传动动。（6）所有有的运动动零件均均应有防防护装置置，以免免撞击操操作人员员的任何何部位，特特别是手手，足，衣衣服等。（7）所有有举升机机的设计计均应把把举升重重物滑移移的可能能性降低低到最低低限度。1.3.22 使用用维护方方面的安安全保证证措施使用维护方方面的安安全保证证措施涉涉及的范
25、范围很广广，包括括举升机机有使用用前的准准备工作作，举升升汽车时时应该注注意的事事项，承承载时的的稳定性性，降下下汽车时时的注意意事项，日日常和定定期维修修检查工工作等。虽虽然汽车车举升机机已有770年的的历史，其其设计原原理并无无多大改改变;但但如果忽忽视安全全要求，超超载使用用，疏忽忽大意，仍仍然会造造成严重重事故，甚甚至发生生人身伤伤亡。因因此安全全问题一一定要引引起使用用单位和和操作人人员的高高度重视视。首先先，应选选购那些些安全性性能良好好的汽车车举升机机，另外外，还应应认真学学习和理理解说明明书中的的各项安安全注意意事项并并认真贯贯切执行行。这里里仅就使使用维护护举升机机时普遍遍应
26、当注注意的事事项说明明于后。（1）使用用中的举举升机每每天都应应进行检检查。发发现有效效故障或或零部件件损坏时时，不得得再使用用。维修修时应采采用该举举升机的的制造厂厂所提供供的配件件，不得得随意代代替或自自制。（2）举升升机不得得超载使使用。每每台举升升机的额额定载荷荷均注明明在设备备的铭牌牌上。特特别要注注意防止止偏载，即即整机虽虽未超载载而某一一举升臂臂确已超超过允许许的额定定载荷。故故欲举升升那些前前后轴载载荷严重重分配不不均的汽汽车时应应特别注注意，能能满足要要求的才才能装载载使用。（3）安置置汽车和和使用举举升机均均应由经经过培训训并经考考核合格格的人员员操作。（4）举升升汽车时时
27、，车内内不得有有人。举举升机升升降和使使用时，顾顾客和无无关人员员应远离离举升机机。（5）举升升机区域域内不得得有任何何障碍物物，如油油脂、废废物、瓦瓦砾等。（6）当汽汽车驶上上举升机机前，应应清除通通道，不不得驶过过或撞击击举升臂臂，连接接器，车车轴支撑撑器等，以以防损坏坏举升机机或汽车车。（7）在举举升机上上承载汽汽车时应应仔细操操作。将将举升机机的支撑撑器安置置到汽车车制造厂厂推荐的的举升机机逞力接接触点。只只有当支支撑器与与汽车上上的承力力点接触触严密后后才能将将举升机机升起;对其接接触的严严密性进进行认真真检查后后，才能能将汽车车举升到到需要的的工作高高度。（8）要注注意某些些汽车上
28、上的零部部件由于于移动或或安装位位置的不不同会引引起重心心的急剧剧变化，从从而导致致举升汽汽车时的的不稳定定。（9）举升升机降下下前，应应将汽车车下面的的工具箱箱，台架架及其它它设备全全部移开开。要降降下举升升机前，还还必须松松开锁紧紧装置。注意:如欲欲在汽车车下面进进行维修修作业时时，应将将举升机机提升到到足够的的高度，以以便锁紧紧装置啮啮合。第2章 剪剪叉式升升降台的的应用及及其受力力分析的的讨论2.1剪叉叉式升降降平台的的三种结结构形式式本讨论的目目的通过过分析气气液动类类的剪叉叉式升降降平台机机构特点点，论述述了设计计时应注注意的问问题及其其应用范范围。气气液动剪剪叉式升升降平台台具有
29、制制造容易易、价格格低廉、坚坚实耐用用、便于于维修保保养等特特点。在在民航、交交通运输输、冶金金、汽车车制造等等行业逐逐渐得到到广泛应应用。本本设计中中主要侧侧重于小小型家用用液压式式的升降降平台。在在设计气气液动剪剪叉式升升降平台台的过程程中，一一般我们们会考虑虑如下三三种设计计方案，如如简图22-1所所示：图2-1 结构简简图图中表示气气液动剪剪叉式升升降平台台的三种种结构形形式。长长度相等等的两根根支撑杆杆AB和和MN铰铰接于二二杆的中中点E，两两杆的MM、A端端分别铰铰接于平平板和机机架上，两两杆的BB、N端端分别与与两滚轮轮铰接，并并可在上上平板和和机架上上的导向向槽内滚滚动。图图中
30、的三三种结构构形式的的不同之之处在于于驱动件件液压缸缸的安装装位置不不同。图a中的驱驱动液压压缸的下下不固定定在机架架上，上上部的活活塞杆以以球头与与上平板板球窝接接触。液液压缸通通过活塞塞杆使上上平板铅铅直升降降。图b中的卧卧式液压压缸活塞塞杆与支支撑杆MMN铰接接于N处处。液压压缸驱动动活塞杆杆控制平平台铅直直升降。图c中的液液压缸缸缸体尾部部与机架架铰接于于G处，活活塞杆头头部与支支撑杆AAB铰接接于F处处。液压压缸驱动动活塞杆杆可控制制平台铅铅直升降降。按照液压缸缸的安装装形式，称称图a的的形式为为直立固固定剪叉叉式结构构，图bb的形式式为水平平固定剪剪叉式，图图c的形形式为双双铰接剪
31、剪叉式结结构。直立固定剪剪叉式结结构，液液压缸的的行程等等于平台台的升降降行程，整整体结构构尺寸庞庞大，且且球铰链链加工负负载，在在实际种种应用较较少。水平固定剪剪叉式机机构，通通过分析析计算可可知，平平台的升升降行程程大于液液压缸的的行程，在在应用过过程中可可以实现现快速控控制升降降的目的的，但不不足之处处是活塞塞杆受到到横向力力的作用用，影响响密封件件的使用用寿命。而而且活塞塞杆所承承受的载载荷力要要比实际际平台上上的载荷荷力要大大的多。所所以实际际也很少少采用。双铰接剪叉叉式结构构避免了了上述缺缺点。结结构比较较合理，平平台的升升降行程程可以达达到液压压缸行程程的二倍倍以上。因因此，在在
32、工程实实际中逐逐渐得到到广泛的的应用。本本设计就就重点对对双铰接接剪叉式式结构形形式加以以分析、论论述。2.2 双双铰接剪剪叉式升升降平台台机构的的位置参参数计算算由图2-22可知图2-2位位置参数数示意图图 （1） （22）上式中：H任意意位置时时升降平平台的高高度；C任意意位置时时铰接点点F到液液压铰接接点G的的距离；L支撑撑杆的长长度；支撑杆杆固定铰铰支点AA到铰接接点F的的距离；T机架架长度（AA到G点点的距离离）；活塞杆杆与水平平线的夹夹角。以下相同。将（2）式式代入（11）式，并并整理得得。 （3）设代入（33）式得得。 （4）在（4）式式中，升降平平台的初初始高度度；液压缸缸初始
33、长长度。双铰接剪叉叉式升降降平台机机构的运运动参数数计算：图2-3 运动参参数示意意图图中，是FF点的绝绝对速度度；是BB点绝对对速度；是ABB支撑杆杆的速度度；是液压缸活活塞平均均相对速速度；是是升降平平台升降降速度。由由图3可可知： （55）在（5）式式中，液压缸缸活塞平平均相对对运动速速度；升降平平台升降降速度；支撑杆杆与水平平线的夹夹角。以下相同。2.3 双双铰接剪剪叉式升升降平台台机构的的动力参参数计算算图2-4动动力参数数示意图图图中，P是是由液压压缸作用用于活塞塞杆上的的推力，QQ是升降降平台所所承受的的重力载载荷。通通过分析析机构受受力情况况并进行行计算（过过程省略略）得出出：
34、升降平台上上升时； （66）升降平台下下降时（6）、（77）式中中，P液压压缸作用用于活塞塞杆的推推力；Q升降降平台所所承受的的重力载载荷；f滚动动摩擦系系数；b载荷荷Q的作作用线到到上平板板左铰支支点M的的水平距距离。由于滚动轮轮与导向向槽之间间为滚动动摩擦，摩摩擦系数数很小（ff=0.01）,为简化化计算，或或忽略不不计，由由（6）、（77）式简简化为：。 （88）2.4 剪剪叉式升升降平台台机构设设计时应应注意的的问题由式（5）和和（8）可可知：当当、增大时时，值随随之减小小；当、减小时时，P/Q值随随之增大大。在确确定整体体结构值值随之减减小；当当、减小时时，P/Q值随随之增大大，在液
35、液压缸行行程不变变的情况况下，升升降平台台升降行行程会减减小；反反之，则则会使液液压缸行行程受力力增大。因因此设计计时应综综合考虑虑升降行行程与液液压缸受受力两个个因素。在在满足升升降行程程及整体体结构尺尺寸的前前提下，选选取较高高的、初始值值。而且且在整个个机构中中AB支支撑杆是是主要受受力杆件件，承受受有最大大的弯矩矩，所以以应重点点对其进进行强度度校核。液压缸可采采用单作作用缸也也可以采采用双作作用缸，不不过要看看具体情情况。一一般我们们都采用用单作用用柱塞缸缸，因为为采用这这样的缸缸比较经经济，而而且总体体泄漏量量少，密密封件寿寿命长。采采用单作作用柱塞塞缸时考考虑到在在空载荷荷时，上
36、上平板的的自重应应能克服服液压缸缸活塞与与缸体间间的密封封阻力。否否则，会会导致升升降平台台降不下下来。2.5 针针对性比比较小实实例：如某自动生生产线上上， 需需设计一一种升降降平台，要要求升降降平台最最大升降降行程应应大于6620mmm，升升降平台台面最低低高度应应小于3300mmm，最最大承重重载荷000500kg根据实际使使用要求求，我们们选取了了单作用用柱塞缸缸式液压压缸。液液压缸初初始长度度=5955mm；最大行行程=3200mm。升升降台机机构尺寸寸：升降降台面最最低高度度=2811mm;机架长长度T=1 2200;支撑杆杆长度LL=1 2300.5mmm.按照上述尺尺寸，结结合
37、以上上公式分分别对双双铰接剪剪叉式和和水平固固定剪叉叉式两种种结构形形式进行行了计算算。计算算结果见见表1、表表2和统统计图（其其中滚动动摩擦忽忽略不计计）。水水平固定定剪叉式式结构公公式如下下：其中，S液压压缸的实实际行程程，T机架架长度（AA点到GG点的距距离）。从计算结果果可以看看出：在在整体结结构尺寸寸相同、液液压缸行行程相同同的前提提下，作作用在液液压缸活活塞杆上上的最大大推力,水平固固定剪叉叉式结构构大于双双铰接剪剪叉式结结构；升升降台最最大行程程，双铰铰接剪叉叉式结构构大于水水平固定定剪叉式式结构。由于采用了了双铰接接剪叉式式结构液液压升降降平台，在在设备安安装时避避免了挖挖地坑
38、，不不仅节省省了费用用，还给给以后了了设备维维护和检检修带来来方便。综上所述，气气液动双双铰接剪剪叉式结结构液压压升降平平台整体体尺寸较较小，结结构简单单、紧凑凑，节省省投资；可获得得缸体二二倍以上上的升降降形成；非常适适合于空空间尺寸寸小、升升降行程程大的场场合，是是一种值值得推荐荐使用的的升降机机构。图2-5 两种结结构计算算结果对对比2.6双铰铰接剪叉叉式升降降平台机机构中两两种液压压缸布置置方式的的分析比比较刚刚我们已已经简单单的分析析并讨论论了双铰铰接剪叉叉式液压压升降平平台机构构与其他他两种机机构的区区别以及及在实际际应用中中所存在在的利和和弊，但但是在考考虑各方方面条件件如单作作
39、用柱塞塞式液压压缸、双双铰连接接、双支支撑杆、相相同的升升降平台台等都不不改变的的基础之之上，能能否将设设计进行行进一步步的优化化呢？为证明这一一点，我我们可以以从该机机构的布布置方式式考虑，将将结构略略改动一一下。从直观的角角度分析析考虑，如如下图：图2-6液液压缸工工作示意意图我们可以从从图上看看出，液液压缸的的尾部是是连接在在右侧支支撑杆活活动的区区域的，液液压缸的的头部是是连接在在杆1的的右端（偏偏向杆11的活动动铰连接接）。因因此，我我们针对对实际升升降台剪剪叉机构构中液压压缸常用用的布置置方式存存在的问问题，提提出了另另一种相相对布置置方式，将将液压缸缸布置在在与之相相对称的的左侧
40、，即即与剪叉叉机构的的固定支支点在同同一侧，来来进一步步分析讨讨论。利利用瞬时时速度中中心法和和虚位移移原理，推推导出这这两种布布置方式式液压缸缸活塞运运动速度度与台面面升降速速度的关关系式及及活塞推推力与台台面荷重重的关系系式，并并对两种种布置方方式进行行了分析析比较，指指出了它它们各自自的优缺缺点以及及适用场场合。根根据升降降台剪叉叉机构的的工程实实例做了了几何、运运动和动动力参数数的对比比计算和和液压缸缸结构参参数的合合理选择择。2.6.11问题的的提出：液压缸驱动动的剪叉叉机构再再各种升升降台中中广泛应应用，因因安装的的空间不不同，其其折合后后的高度度也必然然就不同同，所以以液压缸缸在
41、剪叉叉机构内内的布置置要受到到折合后后高度的的约束。根根据文献献甘肃肃大学学学报的的有关液液压缸驱驱动剪叉叉机构的的运动学学及动力力学分析析一章，得得知在这这种布置置方式的的情况下下，如图图：图2-7 液压缸缸布置在在左侧液压缸活塞塞运动速速度与台台面升降降速度的的关系式式为 （11） 活塞推力与与台面荷荷重的关关系式为为 （22） 式中，以上两式的的推导基基于工程程中常用用的液压压缸布置置方式，即即液压缸缸下支点点与剪叉叉机构的的固定支支点在同同一侧，如如上图。这这种布置置方式的的优点是是液压缸缸的有效效行程比比较短，这这在台面面升程范范围比较较大的场场合较为为适用。存存在的问问题是在在剪叉
42、机机构折合合后的高高度h较较小的情情况下（即即角较小小），所所需液压压缸的推推力将大大大增加加。在液液压缸最最高工作作压力限限定的情情况下，这这将使得得所用的的液压缸缸的直径径增大，以以致在折折合后的的剪叉机机构中难难以布置置；或采采用两个个直径较较小的液液压缸取取代一个个大直径径的液压压缸，不不过这将将增加一一对液压压缸的支支座，同同时带来来机械加加工、液液压缸安安装以及及液压系系统的复复杂性，加加大了整整个装置置的成本本。2.6.22两种布布置方式式的分析析和比较较：为了解决以以上提出出的问题题，可考考虑将液液压缸反反向布置置（即采采用第一一种设计计方案），计计算一下下该方案案的有关关参数
43、再再将两者者作以比比较。如图：图2-8液液压缸布布置在右右侧这里仍用瞬瞬时速度度中心法法来求解解活塞运运动速度度。杆上点、点的瞬瞬时转动动中心为为F点，DD点、AA点的速速度为：台面升降速速度：点的运动动速度：活塞运动速速度：（）式中，依据虚位移移原理有有：（）由图分析析可得：经变分后：代入式（），整整理后得得活塞推推力：（）式（）和和式（）的正正确性可可以用机机械能守守恒原理理来证明明，即将式（）与与式（）进行行比较，再再各参数数都相同同的条件件下，显显然，液液压缸布布置再右右侧时的的推力较较液压缸缸布置在在左侧时时小；而而式（）与式式（）比比较，则则液压缸缸布置在在右侧时时的活塞塞速度较较
44、液压缸缸布置在在左侧时时高。可可见，活活塞推力力的减小小是以活活塞速度度的提高高为代价价换来的的。液压缸布置置在剪叉叉机构的的右侧，使使得液压压缸的活活塞推力力减小，这这就可以以选用直直径较小小的液压压缸，有有利于液液压缸在在剪叉机机构中的的布置；带来的的问题是是液压缸缸的有效效行程较较长，如如果台面面升程范范围不大大，液压压缸行程程的增加加也是有有限的。2.6.33实例计计算根据以上分分析结果果，结合合实例进进行对比比计算，实实例结构构简图如如图所示示，其中中左右两两侧分别别为两种种布置情情况。图2-9剪剪叉机构构实例结结构简图图剪叉机构的的结构尺尺寸：h=40001 2000mm,=2 0
45、000mm,=5355mm,=7700mm,=32110mmm.两种种布置方方式主要要参数计计算结果果见下表表：参 数液压缸布置置在左侧侧液压缸布置置在右侧侧杆FD倾角角液压缸倾角角起始角/()5.73995.7399起始角/()20.233620.2336起始活塞速速度0.18550.2799起始活塞推推力5.42WW3.58WW终止角/()17.455817.4558终止角/()50.477322.2662活塞有效行行程L/mm253365从统计表中中的数值值比较可可以看出出，液压压缸在剪剪叉机构构中的布布置方式式对其运运动参数数和动力力参数有有着较明明显的差差异。当当起始角角为最小小值、
46、时，活活塞推力力为最大大值。在在台面荷荷重W相相同的情情况下，液液压缸布布置在右右侧时的的推力明明显小于于液压缸缸布置在在左侧时时的情况况，两者者的比值值为0.66，而而活塞的的有效行行程L则则是液压压缸布置置在右侧侧时较长长，比在在左侧时时增加了了1122mm。如果载载荷量不不是很大大的话（即即载荷量量W11.5kkN），这这时可以以考虑采采用左侧侧的布置置方案，因因为这样样可以缩缩短液压压缸的伸伸长长度度。如果果伸长度度过大的的话，不不仅在材材料上会会有所浪浪费，而而且在长长期承受受载荷的的同时也也会相应应的增大大液压缸缸及活塞塞部分的的弯曲应应力。综综合以上上考虑，可可以初步步设想采采用液压压缸布置置在左侧侧的方案案。而在在该方案案中活塞塞起始的的速度小小于液压压缸布置置在右侧侧时的速速度，两两者比值值=0.66。为为了弥补补在速度度方面的的不足，以以及减小小举升及及整体的的体积，可可以考虑虑采用双双级支撑撑杆共同同举升平平台以达达到提升升速度的的目的。如如图所示示：图2-100 机构构各项参参数其转换过程程如图22-111所示,将两根根支撑杆杆的右侧侧部分折折合到左左侧，产产生四根根相对比比较短的的支撑杆杆，即可可达到目目的。