双铰接剪叉式液压升降台的研究与设计(4)

2020-02-21 00:44

图3-3 电气系统原理图

3.3.2电气系统控制过程

如图3-3,主电路部分使用强电,控制电路通过变压器和桥式整流实现控制电路为低压直流电。其控制过程为,接通电源后,打开断路器QF,打开电源SA,待指示灯HL1亮后,按SB1,KA1线圈吸合,主电路部分常开触头接通使KM线圈得电,KM主触头接通电机得电,带动齿轮泵工作,实现点动上升。当上升到最大行程时,SQ1断开,KAI线圈失电,升降台将无法再上升。按SB2,电磁阀YV1得电,液压系统中换向阀将动作,切换压力油流向,使液压缸运动方向相反,由于回路中的节流阀调节流量作用,从而实现升降台慢速连续下降。达到最大行程,升降台停止运动。

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第四章 台板与叉杆的设计计算

台板位于升降台的最上部,是支撑件的组成部分。汽车能够在升降台上平稳的停放就是台板起了关键的作用。在进行维修作业之前首先得驶上台板。需要说明的是台板并不是一个简单的钢板,而是在下面有滑道,因为升降台叉杆臂上有滑轮,滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动,使升降台完成举升和回落动作。下底板也如此,如下图。

根据上面汽车尺寸参数,确定台板的长度为2600mm,宽度450mm,材料采用热轧钢板。需要说明的是台板并不是一个简单的钢板,而是在下面有滑道,因为升降台叉杆臂上有滑轮,滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动,使升降台完成举升和回落动作。

叉杆是升降台最主要的举升部件,是主要的受力机构。对其设计的成功与否关系到整个设计工作的成败,选材45号钢,热轧钢板。叉杆的外形图如图所示。

4.1确定叉杆的结构材料及尺寸 对支撑叉杆进行受力分析

首先定义每根杆的名称编号,如图:

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对于杆3、杆4的活动铰联接在水平方向上除了摩擦力没有其它外力,所以可以忽略不计,现在只考虑其竖直方向上的受力就可以了。经过分析杆3的受力情况如图:

计算其最大弯矩及轴向力:

经力学分析,当升降台处于最低位置,??5?时,所受弯矩最大,如图。

WMmax?2cos?lll22?Wcos?l?9800?cos5?2.1?2562.7Nm

88当升降台处于最高位置,??30?时,轴向力最大,如图

ND'B?W4sin30?98004sin30?1225N

NBA'??1225N(正值为拉力,负值为压力)。

杆4受力情况同杆3。

下面再分析一下杆1,对杆1作受力分析,如图

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对D点做力矩分析:FAxlsin??W4lcos??Wl22cos??Pl23sin(???),式中

2lcos?asin(???)?lsin(???)W?=30°,P=11.6W (P与W的关系值根据上述的公式 P?求得),可得 FAx= -110.1N。

计算弯矩,由上图可转化成下图来分析:

根据以上条件画弯矩图,如下:

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由此图可知,杆1的最大弯矩在C点。经计算当??5?时,Rc有最大值,即拥有最大弯矩,同样此时也拥有最大的轴向力。首先将??5?,W=9800N,P=11.6W,代入以上各式,求得的值如下图:

则Mmax??(23RA?16RB)l??5112Nm。

4.2横轴的选取

选取套联在活塞杆端部的横轴,根据总体结构布局确定横轴长度需要220mm,由于是单耳环联接,其内径CD=50,横轴的外径也应为50mm,但考虑到二者需要相对滑动,应使横轴的外径略小于50mm,这里取d=48mm。单耳环的宽度值EW=60mm。将叉杆要联接到横轴处的孔进行加长处理,使两者接触面积适当的增大以减小弯曲应力及及剪应力。因此可按下图分析横轴所受应力:

当??5?时,P=113680N,可求得RA?RB?P2?56840N。作用于横轴上的

?1.89?10N/m6力P是均匀分布的,分布距离为60mm,故集度为:q?截面O上的最大弯矩为M?RA?0.8?q?0.03?0.0321136800.06,

?5402.4Nm,截面C和D上

的剪力Q?RA?56840N(这里没有考虑剪力与弯矩的正负)。

其弯曲应力为??M32?d3?5402.4?161Mpa?[?]

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