安徽工业大学继续教育学院
毕 业 设 计
课程名称 液压升降机毕业设计
分校名称 安徽工业大学继续教育学院
年级名称 13级机械制造及其自动化（本科）
专业名称 机械制造及其自动化
学生姓名 顾航
指导教师 邓克
2015
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年 5 月 1 日
安徽工业大学继续教育学院毕业设计
目 录
第一章 绪 论 .............................................................. 1
1.1 举升机的发展简史 ....................................................... 1 1.2 汽车举升机的设计特点 ................................................... 2 1.3 汽车举升机的安全保证措施 ............................................... 3
1.3.1 设计制造方面的安全保证措施 ....................................... 3 1.3.2 使用维护方面的安全保证措施 ....................................... 4
第二章 工艺参数及工况分析 .......................................................................................................................... 5
2.1 设计依据以及系统主要工艺参数的确定 ..................................................................................... 5 2.2工况分析 ................................................................................................................................................. 5 第三章 剪叉式升降台的应用及其受力分析的讨论 ................................................................................. 6
3.1剪叉式升降平台的三种结构形式.................................................................................................... 6 3.2 双铰接剪叉式升降平台机构的位置参数计算 ............................................................................ 7 3.3 双铰接剪叉式升降平台机构的动力参数计算 ............................................................................ 9 3.4 剪叉式升降平台机构设计时应注意的问题 .............................................................................. 10 3.5 针对性比较小实例： ....................................................................................................................... 10 3.6双铰接剪叉式升降平台机构中两种液压缸布置方式的分析比较 ...................................... 12
3.6.1问题的提出： ......................................................................................................................... 13 3.6.2两种布置方式的分析和比较： .......................................................................................... 14 3.6.3实例计算 .................................................................................................................................. 16
第四章 液压传动系统的设计计算 ............................................................................................................... 19
4.1明确设计要求制定基本方案： ....................................................................................................... 19 4.2制定液压系统的基本方案 ............................................................................................................... 19
4.2.1油路循环方式的分析和选择 .............................................................................................. 19 4.2.2 开式系统油路组合方式的分析选择 ............................................................................... 21 4.2.3 调速方案的选择 ................................................................................................................. 21 4.2.4确定液压执行元件的形式 ................................................................................................... 22 4.2.5确定液压缸的类型 ................................................................................................................ 24 4.2.6确定液压缸的安装方式 ....................................................................................................... 24 4.2.7 缸盖联接的类型 .................................................................................................................... 24 4.2.8拟订液压执行元件运动控制回路 ..................................................................................... 25 4.2.9液压源系统 .............................................................................................................................. 25 4.3确定液压系统的主要参数 ............................................................................................................... 25
4.3.1载荷的组成与计算： ............................................................................................................ 25 4.3.2初选系统压力 ......................................................................................................................... 28 4.3.3计算液压缸的主要结构尺寸 .............................................................................................. 28 4.3.4确定液压泵的参数 ................................................................................................................ 31 4.3.5管道尺寸的确定 ..................................................................................................................... 32
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4.3.6油箱容量的确定 ..................................................................................................................... 33 4.4液压缸主要零件结构、材料及技术要求 .................................................................................... 33
4.4.1缸体 ............................................................................................................................................ 33 4.4.2活塞 ............................................................................................................................................ 34 4.4.3活塞杆 ....................................................................................................................................... 35 4.4.4活塞杆的导向、密封和防尘 .............................................................................................. 36 4.4.5液压缸的排气装置 ................................................................................................................ 37 4.4.6液压缸安装联接部分的型式及尺寸 ................................................................................ 37 4.4.7绘制液压系统原理图 ............................................................................................................ 37 4.5 控制阀的选用 ..................................................................................................................................... 41
4.5.1 压力控制阀 ............................................................................................................................. 41 4.5.2 流量控制阀 ............................................................................................................................. 42 4.5.3 方向控制阀........................................................................................................................... 43 4.6 过滤器的选择 .................................................................................................................................. 43 第五章 台板与叉杆的设计计算 .................................................................................................................... 44
5.1确定叉杆的结构材料及尺寸 ........................................................................................................... 45 5.2横轴的选取 .......................................................................................................................................... 48 第六章 总结 ........................................................................................................................................................ 49 致 谢 ............................................................................................................................................................... 50 参考文献 ............................................................................................................................................................... 50
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第一章 绪 论
汽车举升机是现代汽车维修作业中必不可少的设备，它的主要作用就是为发动机、底盘、变速器等养护和维修提供方便。举升机的从上世纪20年代开始使用，发展至今经历了许多的变化改进，种类也比较多，一般有柱式、剪式，其驱动方式有链条传动，液压传动，气压传动等。本章就从举升机的产生、发展以及制造工艺等方面进行简单的介绍。
1.1 举升机的发展简史
汽车举升机在世界上已经有了70年历史。1925年在美国生产的第一台汽车举升机，它是一种由气动控制的单柱举升机，由于当时采用的气压较低，因而缸体较大；同时采用皮革进行密封，因而压缩空气驱动时的弹跳严重且又不稳定。直到10年以后，即1935年这种单柱举升机才在美国以外的其它地方开始采用。
1966年，一家德国公司生产出第一台双柱举升机，这是举升机设计上的又一突破性进展，但是直到1977这种举升机才在德国以外的其它国家出现。现在双柱举升机在市场上以占据牢固的地位，其销量还在持续增长。它和四柱举升机相比，既有优点，也有缺点，以下将作一简要说明。
我们所见到的绝大多数举升机均采用固定安装方式。在举升前汽车必须驶上举升机。在移动式举升机方面也有几项成功设计，如剪式举升机、菱架式举升机等。但这类举升机仍存在两个主要问题，接近汽车下部较难；在车间移动举升机时难逾越地面上的障碍物。当然，可移动性是这类举升机的突出优点。现在固定安装的单柱、双柱、四柱举升机已在维修现场广泛采用，而移动式举升机却相对要少得多。
最初设计单柱举升机外，车辆较大，其底盘也能明显辨认，因而汽车检修区远远大于举升器件。而今绝大多数汽车均为“紧凑型”或“半紧凑型”，导致汽车检修区域接近主要举升机器件而不便操作。但在南美洲却属例外，那里仍然采用较大的车辆，这可能是单柱举升机在该地区的市场上仍然受到欢迎的重要原因。单柱举升机有两大优点：当其下降后，不致成维修车间的障碍物；汽车可在举升机上转动。但美国却受到了责难，主要是举升机的旋转会带来撞击操作人员的危险。单柱举升机的主要缺点是：第一，它需要在车间的地面挖掘一个相当大的坑穴后才能安装；其次，它只能为使用提供车轮支撑方式；第三，使用时难于接近汽车下部的一些重要检修区域。举升用的油缸潜藏在地下也给维修带来两大问题：第一是检修这些零部件颇为困难；其次是由于油缸所处的环境条件差，容易生锈，特别是地下水位较高时更是如此。
双柱举升机（包括液压式或机械式），均具有以下优点：第一，检修汽车下部具有很高的
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可接近性（几乎达到100%）；其次，采用车轮自由型的方式支撑汽车，因而拆卸车轮时不需要其它辅助性的举升措施；第三，结构紧凑，占地面小。双柱举升机的缺点是：第一为确保安全，安置举升机时要求非常严格，否则在举升过程中容易摇晃或颠覆；第二，由于举升机常采用车轮自由型的方式支撑汽车，如需采取车轮支撑型的方式维修汽车则甚感不便，如检查悬挂系统、检查转向机构间隙或进行车轮定位检验等；第三，由于举升臂和立柱承受悬臂或载荷所产生的巨大应力，其承力件易于磨损，因而双柱举升机的安全工作寿命一般要比四柱举升机低。
四柱举升机有四根立柱、两根横梁、用于支撑汽车的两个台板。举升前，汽车很容易正确无误地驶上四柱举升机的台板。由于台板内侧设备有凸缘，当汽车驶上台板时也不致坠入其间的空隙中。车轮支撑型四柱举升机的优点是：第一，举升机装载汽车时勿需较高的技术，操作也很简便；第二，承载时非常稳定；第三，支撑载荷受力简单，应力较低，从而延长了设备的使用寿命；第四，由于具有较高的使用价值，从经济上来看也是合算的；第五，易于维修；第六，在车间现场进行安装也较方便，只要地面平坦，其混凝土厚度能够固牢立柱的地脚螺栓即可。四柱举升机的缺点是：和双柱举升机相比，战地面积教大，对汽车检修区域可接近性较差。
解放后，特别是改革开放以来，我国的汽车维修行业有了很大的发展，为之服务的汽车维修设备行业已成为我国的新兴行业不断发展壮大。各种举升机设备如雨后春笋，不断涌现，质量不断提高，销量逐年增加。
有人说，对于汽车维修企业来说，汽车举升机可能是除厂房而外的最重要的投资，因为它具有至关重要和不可替代的作用，甚至直接影响到汽车维修业务的兴衰。汽车举升机是汽车维修设备行业的支柱设备之一，让我们生产出更多、更好、更受用户欢迎的汽车举升机，为汽车维修企业服务。
1.2 汽车举升机的设计特点
（1）举升机台板降到下位时，与地面应尽可能在同一平面上，为达到此目的，虽然可在地面上挖掘凹坑，但需增加投资费用，也破坏了车间地面的平整性。为此，在保证强度和刚度的前提下，应尽可能降低举升机台板和横梁的高度；这样，既便于汽车驶上举升机，又使驶上台板的斜面长度尽可能短，节约车间的占地。在条件许可时，举升机台板（或横梁）应选择专用型钢或用钢板拆弯成形。
（2）正确选择传动方式。采用机械传动（螺母、螺杆）或液压传动（油缸），均 用电动机驱动。机械传动的成本较高，耗能较多，但安全性较好。经验证明：机械传动的能耗为液压传动所需能耗的两倍（在举升载荷、举升时间均相同的条件下）。机械式举升机
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