毕业设计摩托车专用升降平台设计(全套图纸).doc
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1、全套CAD图纸,联系qq 695132052目 录1 绪论 1.1 升降台的发展现状. (1) 1.2 升降台的发展前景. (1) 1.3 摩托车升降台的设计特点. (2) 1.4 摩托车升降台的安全要求. (2) 1.4.1设计的安全要求. (2) 1.4.2其他安全要求. (3)2 摩托车升降台的总体设计 2.1 设计参数及要求. (4) 2.2 摩托车升降台机构设计时应注意的问题. (4)2.3 摩托车升降台的两种结构形式. (4) 2.4 摩托车升降台机构中三种液压缸布置方式的分析比较. (5) 2.4.1问题的提出. (5) 2.4.2三种方案的分析和比较. (5) 2.5 总体方案
2、确定及总体设计. (7)3 摩托车专用升降台的受力分析计算 3.1 实例分析. (8) 3.1.1摩托车专用升降台的结构简化. (8) 3.1.2升降台受力分析. (8) 3.2 实例计算. (12) 3.2.1剪叉臂长度及液压缸安装位置的确定. (12) 3.2.2液压缸推力的计算及选型. (14) 3.2.3其他力的计算. (15)4 各参数及结构设计 4.1 升降台主要零部件材料的选择. (17) 4.1.1底座材料的选择. (17) 4.1.2 液压缸缸体尾部横梁的材料选择. (17) 4.1.3搭板的材料选择. (17) 4.1.4工作台的材料选择. (17) 4.2 内外剪叉臂与底
3、架连接的销轴结构设计. (18) 4.3 轴套的结构设计. (18) 4.4 滚轮的结构设计. (18) 4.5 脚轮的选型. (19)5 液压系统的分析与设计 5.1 负载分析. (20) 5.2 液压系统方案设计. (20)6 液压系统的参数计算与元件选择 6.1 液压泵的选择. (21) 6.1.1液压泵压力的计算. (21) 6.1.2液压泵的选择. (21) 6.2 液压缸作用时间的计算. (21) 6.3 油管的选择. (22)7 强度校核 7.1 剪叉臂的强度校核. (23) 7.2 液压缸底架固定横梁的强度校核. (25) 7.3 轴的强度校核. (28) 7.3.1内剪叉臂固
4、定端销轴的强度校核. (28) 7.3.2液压缸缸体尾部销轴的强度校核. (28) 7.3.3液压缸活塞杆头部支撑轴的强度校核. (29)8 校核 8.1 重量核算. (30) 8.2 成本核算. (30) 8.2.1成本的概念. (30) 8.2.2产品生产成本项目. (31) 8.2.3生产成本的核算. (31)9 结论.(33)参考文献. (34)致谢. (35)附录 A. (36)1 绪论1.1 升降台的发展现状升降台是一种当前应用广泛,发展良好的将人或货物升降到某一高度的设备。我国目前正处于建设的发展阶段,升降台的研制,开发虽然在一定的程度上得到发展成熟,但是有些地方还需要完善和改进
5、,还需要进一步的研究。升降台种类丰富,类型繁多,总的来讲,按照升降结构的不同,可分为剪叉式升降台、升缩式升降台、套筒式升降台、升缩臂式升降台及折臂式升降台等。按移动的方法不同分:固定式升降台、拖拉式升降台、车载式升降台、可驾驶式升降台等。根据液压升降台的工作原理可分为:剪式举升台(非叉式)、移动式液压举升台、剪叉式固定液压升降台以及直桶式液压升降台等。剪叉式升降台又可以分为电动剪叉式和液压剪叉式。根据其传动系统的不同又可分为:液压传动、链条传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮齿条驱动、大螺旋驱动等。车载式升降台是为了提高升降台的机动性,将升降台固定在电瓶搬运车或货车上,它接取汽车引擎动力,实现车载式升降台
6、的升降功能,以适应厂区内外的高空作业。车载式升降台适用范围广泛应用宾馆,大厦,机场,车站,车间,仓库等场所的高空作业等,也可作为临时性的高空照明,广告宣传等。液压传动是机械设备中发展最快的技术之一,特别是近年来随着机电一体化技术的发展,与微电子、计算机技术相结合,液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。现今,采用液压传动的程度也成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家的生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。目前使用比较成熟,效果较好的液压缸斜置驱动的剪叉式升降台,具有机构紧凑、运行平稳、噪声小、频响快、传递功率大、易于操作等优点。但在实际使用
7、中也存在一些不足, 比如负载不能太大、起重动力矩与负载的比偏大,起始高度较高,有时液压升降平台还会因为长时间的负载而引起漏油,有些升降台体积较大,占用空间等。1.2 升降台的发展前景升降台是现代机械行业不可缺少的基本设备,为了满足不同的升降高度,升降台分为单级,双级以及多级;为了满足不同的功能要求,台面有滚道式,旋转式和翻转式等。随着科技的发展,为了更好的控制升降台的升降速度,引入计算机控制系统代替开关液压阀的形式控制液压系统,运用计算机的智能处理能力,根据需要同时控制升降台的位置和速度,既能保证速度均匀稳定,又能更准确的定位。液压升降台正朝着人体化,智能化、集成型和环保节能的方向发展,逐渐运
8、用在各个领域。1.3 摩托车升降台的设计特点 随着摩托车使用量的迅速增加,社会对摩托车维修工具和设备的工作效率也越来越高。由此原因,设计一种维修设备,它可根据摩托车维修部位的不同而随时调整摩托车的高度位置,方便维修,减轻维修人员的劳动负荷从而提高工作效率,就成为必然需要。具有结构紧凑,占地面积小,安装和拆卸操作方便,故障率低,常见故障易处理,维护方便等优点的摩托车升降平台,就可以满足摩托车维修对提高工作效率的要求。总体来说,摩托车升降台的设计特点就是安全、可靠、经济、方便。1.4 摩托车升降台的安全要求 由于摩托车升降台容易产生的危险如下: a)机械危险;b)电气危险;c)在设计时由于忽略了人
9、类工效学产生的危险;d)由于能源失效、机械零件损坏或其他功能故障产生的危险;e)由于安全措施错误或不正确的定位产生的危险。 因此,在设计和制造摩托车升降台及其他方面应满足一定的安全要求。1.4.1设计的安全要求 设计时,金属结构的布置应便于检查、维修,且金属结构应达到国家标准要求的安全系数。 在确定安全系数时,设计应力必须是当升降台置放在水平面上,工作台均匀承受最大载重量,按使用说明书使用时构件中产生的最大应力。安全系数n按式(1.1)计算: .(1.1)式中:塑性材料的屈服极限脆性材料的强度极限(Pa); 结构自重引起的应力(Pa); 承受最大载重量时结构构件内增加的应力(Pa); 应力集中
10、系数; 动载荷系数。 注:和的值可以在样机上通过试验分析得出。如果不采用试验结构和的值分别不得小于1.10和1.25。 a)升降台承载构件(不包括脆性材料)按式(1.1)求得的安全系数n不得小于2;b)脆性材料(如铸铁等)制成的升降台承载构件其材料按式(1.1)求得的安全系数n不得小于5;1.4.2其他安全要求 1.摩托车升降台的稳定性 升降台的稳定系数为: .(1.2) 式中:总抗倾覆力矩; 总倾覆力矩,。 升降台的工作台若伸出,必须使工作台伸至极限位置,在伸出部分均布130%该部承受的最大载重量,在最大起升高度处应稳定。 在承受偏载荷时,升降台置于水平面上,支腿伸出且使底盘保持水平,将最大
11、载重量以集中载荷放置在距工作台周边为工作台的长或宽的1/3处的任一位置,在最大起升高度处应稳定。 升降台在升降过程中自然偏摆量不得大于0.5%的最大起升高度。 升降台要设有防止支腿回缩装置,在工作台承受最大载重量停留15min时,支腿的回缩量不得大于3mm。 2.工作台升降安全保护装置 a)在动力、油路等出现故障时,要有能防止工作台失控下降的安全装置(允许有控下降); b)若工作台能水平延伸超过升降台底架且在工作台下方有障碍物,则在油路等出现故障时,要有防止工作台下降的装置; c)工作台上升至最大起升高度时(升降机构中采用一活塞式油缸的升降台除外),上升极限位置限制器必须自动切断工作台上升动力
12、源。2 摩托车升降台的总体设计2.1 设计参数及要求基本参数:额定载荷为500kg,自重200kg,升降台的最大高度为700-850mm,升降台最小高度为300mm左右,平台尺寸为2200mm700mm。要求升降台通过脚踏式液压泵提起货物,且后轮固定,设置过载安全阀,确保操作者安全,刹车可靠,可在升程内任意位置停止升降。2.2 摩托车升降台机构设计时应注意的问题摩托车升降台机构设计时应注意以下几个的问题:a) 摩托车的质心最好接近升降台的支撑中心;b) 当有适当偏载时,机构运动仍能运行顺畅; c)升降台的安装平面平行于固定点在轨迹圆上上下极限位置所确定的弦; d)运动干涉检查(可用ug运动分析
13、模块); e)验证机构内部是否利于液压系统的安装。2.3 摩托车升降台的两种机构形式图2-1 机构一图2-2 机构二摩托车升降台的两种机构形式如图2-1和图2-2所示,它们只是两侧相同机构的一侧。由以上两图可看出,机构一(图2-1)是全部为固定铰支座的两平行杆同步运动的结构,机构二(图2-2)是两固定铰支座和两个滑动铰支座的剪叉式结构。这两种机构都可以实现上板台面升降的运动,但相比较之下,机构一有三点不足:a) 机构一在升降过程中上板不仅有竖直方向的位移变化,而且还有水平方向的位移变化,而机构二的上板在升降过程中只有竖直方向的位移变化。这样,在总体尺寸一样的情况下,机构二升降时所需的空间较小。
14、b) 机构一在升降的过程中,摩托车的质心相对升降台的支撑中心的变化很大,这样就要求更大的动力,即要求推力更大的液压缸。结果会增加安装尺寸和生产成本。c) 机构一的稳定性没有机构二的对角双三角的结构稳定性好。 综上所述,机构二较机构一更合理。所以,在结构上选择机构二。2.4 摩托车升降台机构中三种液压缸布置方式的分析比较2.4.1问题的提出 液压缸的布置方式主要包括液压缸对机构的作用力(动力)点位置及液压缸的起始安装角度等。在机构确定的情况下,动力的作用点是关系所需动力大小的关键。而摩托车升降台的动力由液压缸提供,因此,作用点的位置直接关系液压缸的选择。此外,液压缸的安装起始角度也对所需动力大小
15、有较大影响。总之,液压缸的布置方式是设计的一个重要环节,是设计成功与否的关键之一。那么液压缸究竟选择怎样的布置方式?2.4.2三种方案的分析和比较 以下是液压缸的三种布置方式,如图2-3,图2-4,图2-5所示,基于剪叉式机构的优点,它们都是采用剪叉式机构,可以看做三种方案:方案一(图2-3):液压缸的一端在底座的固定铰支座上,另一端支撑在支架1上靠近滚动铰支座的位置。当两支架几乎处于水平位置时,液压缸与底座的夹角很小,这时要把台面升起就需要液压缸提供很大的推力,甚至不能把台面升起。此外,液压缸的布置需要在底座长度比支架还更长的基础上额外地加长底座,这样就需要跟多的底座材料。方案二(图2-4)
16、:液压缸的一端在底座的固定铰支座上,另一端支撑在支架1与支架2的铰支轴上。当两支架几乎处于水平位置时,液压缸与底座的夹角也很小,这时要把台面升起也需要液压缸提供很大的推力。虽然液压缸推动支架的力臂会随着台面的升起而迅速增大,从而使所需的液压缸的推力迅速减小。然而,同时也使液压缸的行程增加迅速增加,最终就需要大行程的液压缸,而液压缸的布置需要更大的长度空间,可能在液压缸完全收缩时支架仍不能完全收回,造成台面的高度过高。方案三(图2-5):液压缸的一端在底座的固定铰支座上,另一端支撑在与支架2成一定角度且同固定铰支座的杆上。这样,当两支架处于水平位置时,液压缸与底座仍有一定夹角,且,这时要把台面升
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