基于ANSYS的框架式汽车大梁校正仪设计 - 图文(3)

2019-08-31 09:47

2.4.2 拉塔柱的结构形式及基本组成

拉塔柱是整个大梁校正仪的关键所在,液压活塞杆通过推拉塔柱上的销轴来驱动拉塔,拉塔往后倾同时拉动了挂在拉塔柱上的铁链,铁链一头通过钩子来拉大梁。拉塔柱由方管构成,其竖向焊有方块用来挂住铁链。这个结构较为简单,但是每个衔接处及销轴连接处都需要脂润滑。结构如图2.5所示。

图2.5拉塔柱主要结构形式

①—挡块 ②—拉塔立柱 ③—拉链 ④—夹板 ⑤液压系统

2.5 其它附件

除了上述主要结构外,在汽车准备进入维修阶段时候,我们还需要将其举升至一定的高度,以便举升机将其举升。因此需要几个长条方凳及一对斜坡式方凳,将汽车开上去之后方可进行下一步。方凳结构简单,均为钢板与方管焊接而成(如图2.6)。其他拉链及钩子均为选购件,满足使用强度即可,这里不做详细的介绍了。

图2.6方凳组合简图

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2.6 确定框架式大梁校正仪各结构尺寸及材料

2.6.1 建立待修汽车基本参数模型

为了尽量满足市场常见车型的维修,本设计首先建立了一个常见乘用车车模型。根据表2.1所列车身参数信息。

参数信息表 2.1

车型

车身长/宽/高(mm)

前/后轮距 轴距 车重 最小离地间隙

捷达先锋 4415/1674/1415 1429/1422 2602 1114 137

吉利帝豪EC718 4635/1789/1470 1502/1492 2650 1310 167

本设计会根据吉利轿车和大众轿车的车身信息确定框架式大梁校正仪相关配合的尺寸适用范围。

参数信息表2.2

技术数据 工作台长/宽 举升高度范围 拉塔工作范围

数值 2300/950 230~1060 360

单位 mm mm °

2.6.2 校正仪底部结构部分主要尺寸及材料的确定

(1)经实地参考测量及表2.1,2.2中的参数来支撑地板主要尺寸:长1480mm,宽920mm,厚为12mm。材料为Q235钢,为了节省材料,中间去除部分材料。如图2.7所示。

图2.7底板结构尺寸

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上图2.7为去除材料的尺寸(注:此说明书中所有图中尺寸均代表实际尺寸,单位mm)。 (2)在底板一端焊有支座及轴承滑道,因举升装置中举升臂一端需要固定在绞支座上,而另一端为滑动装置,为了使举升臂尺寸相同,需保证其各端处于同一高度。参考举升机的绞支座确定其主要尺寸:高80mm,宽60mm,厚15mm。,材料为Q235钢.销轴处孔直径为30mm(参考销轴规格),销轴长取78mm,液压缸处销轴长度100mm,中心孔距底板55mm,垫片采用GB/T 848-2002,材料为标准35钢(以下销轴材料均同)。加厚滑道厚度25mm,上面焊有角钢,其安装位置由内侧举升臂及焊接在举升臂上的短轴来确定。 2.6.3 校正仪中间结构部分尺寸及材料的确定

(1)首先设定举升到最大高度时,两举升臂夹角为90°。举升臂上支点设定在上平台中心线的位置,上平台高度钢板取90mm,底板厚度取12mm。由此计算举升臂的长度L=(1060-90/2-12)/cos45°=1418.45mm,这里取L=1420mm,宽度取70mm,厚度取18mm,材料为45钢。其中安装举升臂的绞支座距离取25mm(7mm配合间隙)。 每两个交叉的举升臂连接处之间各焊接一个长160mm,宽70mm,厚18mm的加厚板。在中间处均开有直径为30mm的孔,用于穿插销轴。销轴的尺寸参照GB882-86初选d=30,长为100mm。其中两个内侧的举升臂还需要有与液压缸配合的孔,孔径即需要穿插的液压缸支承轴轴径,初选D=40mm,材料为40Cr。垫片及开口销采用国标值,销轴长度在后面小节计算。 (2)举升臂内侧稳定横梁焊接钢板长度等于两侧举升臂距离。宽45mm,厚10mm。材料为45钢。焊接位置距离举升臂端部取110mm。

(3)两个液压缸的活塞杆据离内侧举升臂为120mm。活塞杆顶部套管与横轴装配处有两个长85mm,内径40mm的套筒,和一个长265mm,内径40mm的中间套筒组成。液压缸底部安装位置跟上部对应相同。

2.6.4 校正仪上部平台结构尺寸及材料的确定

(1)举升平台是整个平台的基础,为了满足拉塔在360度内均可工作,需要设计一定的转角,如图2.8所示。

图2.8平台主要轮廓结构

①—内横梁 ②—槽型钢滑道 ③—内贴槽型钢

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由技术参数可知平台长度2300mm,宽950mm,这里高度取90mm,厚度20mm,钢板材料使用Q235。折角后尺寸如上图2.8所示。平台钢板的内部焊接有热轧槽型钢,槽型钢的型号采用五号,其具体尺寸参照GB/T 707-1988,其各段长度以完全焊接在钢板的内壁上为准,。

(2)举升平台内部横向需要稳定及安装绞支座和滑道,所以焊接两个长835mm的方管,由GB/T 3094-2000选择高50mm,宽70mm型。安装位置因上部槽型钢滑道的影响,两个横梁采用非对称安装方式(见图2.7)。

(3)内壁焊接滑道槽型钢由GB/T 707-1988可选,高63mm,宽40mm。 因举升位置最低点高230mm,可以求得在最低点时举升臂与地面的夹角:

arcsina=230-90?2-121420解得α=7°。因举升最大高度时夹角为90°。所以1420*cos7°-1420*cos45°=405.32mm,这里取525mm作为槽型钢滑道长度。其安装位置由举升最大高度时上端绞支座的位置确定。

(4)在举升汽车时我们需要在平台上安装举升支撑臂来支撑起裙边,举升臂与平台的连接需要必须满足随汽车的不同的轴距而移动。所以需要用卡钳及托盘连接来二者。卡钳及卡盘卡在高90mm的平台钢板上安装,并且卡钳及托盘顶端恰好接触高50mm的槽型钢上,其二者材料均选45钢。其具体结构尺寸如图2.9所示。

图2.9卡钳及卡盘主要结构及尺寸

卡钳宽度取与横梁方管的宽度相同,横梁方管参照标准规格表取厚度6mm,宽70mm,卡盘宽度130mm。插销长100mm,材料为45钢。卡盘立柱中心位置据卡钳表面25mm。 (5)举升臂的移动是通过焊接在一端侧面的短轴来插入滚针轴承内孔中来实现的,为了限定滚针轴承的轴向位置,采用阶梯轴,其在滑道方向的限制通过焊接一个铁块即可,其结构简单,尺寸没有严格规定,阶梯轴尺寸见图2.10中φ35和φ25,其一端与焊接在平台内壁的槽型钢有5mm间隙。

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图2.10举升臂及轴的结构尺寸

通过上图尺寸L=60mm可以确定两侧举升臂的间距,因此底端支座间距,液压支撑轴尺寸也可确定。取液压缸支承轴长度为L=635mm,垫片及销轴端面尺寸由φ40确定其标准值。滚针轴承型号参照厂家实际可提供的型号为308-226C,内径25mm,外径45mm,厚30mm,优先选购耐磨的材料。

(6)上部横梁处支座尺寸:高度75mm,宽45mm,厚15mm,材料为Q235钢。安装位置以根据上平台举升臂安装尺寸确定。两个支座距离与下部绞支座相同。 2.6.5 定位夹具的尺寸及材料的确定

(1)定位夹具结构较为复杂,我们这里主要参照CAD二维草图来说明详细尺寸。所有结构尺寸如图2.11所示。

图2.11夹具结构尺寸

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