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举升机的三维设计.docx

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资源描述

1、摘 要轿车维修举升机的三维设计是在考虑了现有的多种举升机形式和实际工作状况的基础上,而进行的剪式举升机的设计。设计中充分运用安全性,经济性等指标,结合计算机技术对举升机进行优化设计,以满足不同客户,不同轿车型号的需求。通过前期的结构设计,参数设置以及力学分析给出整体的合理型式,再通过Pro/e建立各零部件的三维建模,并实现虚拟装配,最后通过Pro/e的运动仿真功能,实现举升机工作过程的仿真,以检验整套装置的合理性,灵活性。关键词:举升机,三维,剪式,Pro/eABSTRACTThe three-dimensional design of the car repair Lifter is con

2、sidered on the basis of a variety of Lifter in the form and the actual working conditions, Carried out the design of the Scissor Lift. Make full use of the security, economic and other indicators of design, combined with computer technology to optimize the design on the Lifter to meet the needs of d

3、ifferent customers, different car models.By the preliminary structural design, parameter setting and the mechanical analysis gives a whole reasonable type. Then use Pro/e establish various parts of the three-dimensional modeling, and realize the Virtual Assembly. Finally, though the motion simulatio

4、n function of Pro / e realize the working process simulation of Lifter, to test the rationality, flexibility of the entire device.Key words: Lifter, Three-dimensional, Scissor structure, Pro/e目 录前 言11.1选题的背景11.1.1举升机的发展状况11.1.2计算机辅助设计的发展21.2选题的目的及意义32.举升机的结构设计52.1设计任务52.2结构的选择52.3 结构尺寸的确定72.3.1平台结构7

5、2.3.2 支撑臂长度的确定82.4连接结构设计82.4.1 连接方式的选择82.4.2 材料选择92.5 重量计算93.举升机的力学性能分析113.1 支撑臂的力学分析133.2 各部件的强度校核173.2.1 上滑轮轴的校核183.2.2 支撑臂的强度校核194.液压系统的设计254.1.1 缸体与活塞杆的设计计算264.1.2 活塞杆的弯曲稳定校核294.2 液压泵的选择计算304.3液压缸主要零部件的选型设计344.3.1缸筒344.3.2 活塞354.3.3 活塞杆的导向套、密封和防尘365.举升机的运动分析366.模型的建立386.1 支架部分建模386.2 液压系统40总 结43

6、致 谢44参考文献45外文原文46外文翻译60前 言1.1选题的背景1.1.1举升机的发展状况 汽车举升机是用于汽车维修作业的设备,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。汽车举升机的使用改善了维修人员的工作环境,提高了工作效率。最初的汽车底盘维修需要维修工人员钻进汽车下面进行作业,这种方法的操作空间小,光线不足,不利于维修人员长期工作,从而导致工作效率低。汽车举升机出现改变了这种状况,举升机出现于上世纪20年代,发展至今以将近一百年的时间,随着科技的进步,举升机的设计不断进步,种类也不断增多。从立柱构造来分类,主要有单柱式举升机、双柱式举升机、四柱式举升机、剪式举升机和地

7、沟式举升机等。单柱式举升机 单柱式举升机是比较早的一种举升设备,此装置将停放在地面上的轿车等交通工具举升到一定的高度进行维修的专用设备,是一种典型的用于汽车及工程车辆的局部举升,以便更换车轮轮胎或对车辆底盘进行各种维修作业的机具。具有省时省力的效果,不用时完全放置于地面,方便汽车倒车和放置物品,是汽车修理不可缺少的机具,但由于缸体较大,同时不易进行密封,因而压缩空气驱动时的弹跳严重且又不稳定。双柱式举升机 双柱式汽车举升机将汽车举升在空中的同时可以节省大量的地面空间,方便地面作业。但是双柱式汽车举升机为了最大的节省材料,一般都去掉了底板。由于没有底板,使得立柱的扭力需要靠地面来抵消,所以对地基

8、要求很高,所以其投资业相对较高。四柱式举升机 四柱式汽车举升机是一种大吨位汽车或货车修理和保养单位常用的专用机械举升设备,四柱式汽车举升机也很适合于四轮定位用,因为一般四柱式汽车举升机都有一四轮定位档位,可以调整,可以确保水平,此种设备占地面积大,并不适用于私家车的维修保养。剪式举升机 剪式举升机分为单剪式,子母式和超薄型。单剪式举升机主要用于小型汽车维修保养, 安全性高, 操作方便; 挖槽后与地面相平。大剪举升机应用比较广泛, 是配合四轮定位仪的最佳设备, 不但可以用于汽车维修, 还可以用于轮胎更换与底盘检修。既可采用挖槽形式, 也可以直接安装在地面。超薄系列剪式举升机无需挖槽,适用于任何修

9、理厂, 即使因厂房空间不足而不适合安装两柱举升机或者普通四柱举升机, 也可以采用该类型举升机。该类型举升机与楼板接触面广, 可以安装在任何可以开车的楼板上面, 解决客户场地问题。这类机器是今后的主流产品, 国外已大规模使用该类产品。地沟式举升机 对空间较低的厂房较为实用,且物美价廉。地沟式汽车举升机,安装于地沟上面两沿边轨道上,一般采用电动驱动方式,蜗杆、蜗轮减速,从而带动丝杆、举升大梁升降。这种设举升机适用于对大客车、货车进行维修的维修企业。1 我国的举升机行业起步较晚,基本上是到了上世纪80年代,我国才有举升机制造企业,并且基本上是引用国外的技术,我国的举升机制造业在很长时间内处于一种混乱

10、的发展状态,无标准可用,一味的追求高的经济利益,且大多是靠模仿国外的技术进行生产制造。随着我国的经济实力,科技水平的提高才有了一些比较正规的制造企业。现在,我国比较有实力的举升设备制造企业有高昌液压机电技术有限公司、广州广力机电公司,福州强伦精机有限公司等企业。 如今,随着计算机技术的普及、应用与提高,制造业的计算机技术也在不断提高,计算机为模具的创新设计,模型的建立,图纸的绘制提供方便,创造了巨大的经济效益。1.1.2计算机辅助设计的发展计算机辅助设计,即CAD,在计算机应用刚开始的阶段,人们将其理解为计算机辅助设计,即利用计算机来完成大量繁琐的计算。当AutoCAD出现并普及以后,人们对计

11、算机辅助设计的认识开始走上了正确的道路。随着科学技术的发展,特别是交互式图形处理技术的出现推动了CAD的进步,现在CAD技术已经包含了二维、三维绘图,并且能够进行工程分析、几何造型、模拟仿真、设计文档等工作。其发展主要有以下几个阶段:20世纪60年代,CAD发展的起步时期;20世纪70年代,CAD技术进入广泛应用时期;20世纪80年代,CAD技术进入突飞猛进时期;20世纪90年代,CAD技术的发展更趋成熟。CAD技术涉及面广,技术变化快,新的理论、技术和方法不断涌现。近年来,先进制造技术的快速发展带动了先进涉及技术的发展。现在,计算机辅助设计朝着集成化、智能化、标准化、网络化的方向发展。2Pr

12、o/Engineer集CAD/CAE/CAM技术于一身,得到业界的认可和推广,其不断的创新设计为制造业带来了巨大的经济效益。Pro/e操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件,其以参数化著称,是参数化技术的最早应用者,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Po/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。其主要功能有参数化设置,基于特征建模,单一数据库等。1.2选题的目的及意义 当今世界,汽车制造业不断向前发展,各国汽车的保有量不断上升

13、,而中国作为一个汽车大国,其汽车的产量及量也在大幅上升。据机械工业联合会统计,自2001年我国加入世以来,汽车工业得到迅猛发展,汽车产量从2000年的200万辆增加至2010年的1800万辆,进入了汽车制造工业大国行列。同时,随着生活水平的提高,社会基础设施的完善,我国的汽车保有量野大幅上升,据国家统计局的国民经济和社会发展统计公报,我国汽车2007年, 2008年,2009年的保有量分别是5697万辆,6467万辆和7619万辆,到了2010年,我国的汽车保有量已经突破7000万辆。汽车制造业的发展以及汽车保有量的上升,推动了作为为汽车提供各种服务的维修行业的发展, 现代汽车维修项目也越来越

14、繁多,越来越复杂,汽车举升机为这巨大的工作量提供了方便,其适用无论对于维修企业还是轿车拥有者来说都是一种便利。因此,举升机在汽车维修行业有着广泛的应用。正因为如此,合理的举升机结构设计就非常重要。正如上一节所说,当前的举升机设计大多趋于剪式举升机的设计。本课题就是要通过全面的结构分析和设计计算,设计出一种适用面广,高工作效率的剪式举升机。当前的结构分析以及设计计算为以后举升机的改进提供理论基础。对整套装置完整的设计可以加深对所学知识的理解,并且可以加入新的知识,提高三维软件定的应用能力。1.3研究方法 本课题采用理论计算与计算机软件进行三维建模相结合的方法,通过理论计算和力学分析,得出合理的结

15、构尺,通过三维软件Pro/e将已有的尺寸转化为实际模型。实际模型的建立有利于对整体装置有直观的认识,便于分析其结构是否合理,运动能否实现。 2.举升机的结构设计2.1设计任务某汽车维修4s店进行汽车维修保养时,需将小型轿车举升起来,维护汽车底盘及轮胎等部分。本设计就是要设计一台汽车举升机,举升重量为20004000kg,要求运用proe软件进行三维建模和模拟仿真。有关本课题的工艺参数:设计一台小剪式汽车举升机,参数如下: 额定举升重量:4000 kg;最大举升高度:1800mm;底盘距地间隙:110mm;全程上升时间:50Sec;全程下降时间:40Sec; 要求具有可靠的锁止装置; 液压系统能

16、够自锁。2.2结构的选择 由前言部分可知,现有的举升机主要有以下几种结构:单柱式,双柱式,四柱式,剪式以及地沟式,而剪式举升机是目前的应用主流,古本设计采用剪式结构。根据设计任务书,举升机的设计是为了满足汽车维修部门对对汽车底盘及轮胎的维修保养,为了满足客户的要求,举升机的结构设计必须合理。本举升机属于剪式类举升机,结构大致为若干支撑臂支撑平台,为了保证整套装置的运动,各处的连接采用铰接。 如图(2.1)所示结构,上部为平台,用于放置汽车,举升平台一端采用固定铰支,一端采用活动铰支,活动铰支为滚动轴承。表2.1 主要技术参数额定举升重量最大举升高度底盘距地间隙全程上升时间全程下降时间4000k

17、g1800mm110mm50s40s图2.1 固定铰支与活动铰支之间在最高时应有合适的距离,这样才能保证装置中的稳定性,采用图2.1的结构,可以估计,要达到1800mm的举升高度,需要很长的支撑臂,这样装置收缩后,长度较长,占地面积大,因此,改进方法就是将上述结构的支撑臂拆解,变为图2.2的结构。 关于图2.2结构的说明,上端为平台,需维修汽车直接放于平台上,下部为底座,用于安放支撑臂,液压装置等;每台举升机共有8根支撑臂,铰与铰为活动铰支,用轴承代替;铰与铰为固定铰支;其他各处采用螺栓连接;为液压支撑系统,整套装置由于液压系统提供动力,通过活塞杆行程的改变实现装置的上升,与下降。为了保证整套

18、装置的安全稳定工作,各连接处采用橡胶垫,并定期加润滑脂。举升机安装于事先设置好的地基上,为方便维修人员工作,两平台之间距离为900mm。图2.2关于上述结构的说明,上端为平台,需维修汽车直接放于平台上,下部为底座,用于安放支撑臂,液压装置等;每台举升机共有8根支撑臂,铰与铰为活动铰支,用轴承代替;铰与铰为固定铰支;其他各处采用螺栓连接;为液压支撑系统,整套装置由于液压系统提供动力,通过活塞杆行程的改变实现装置的上升,与下降。为了保证整套装置的安全稳定工作,各连接处采用橡胶垫,并定期加润滑脂。举升机安装于事先设置好的地基上,为方便维修人员工作,两平台之间距离为900mm。2.3 结构尺寸的确定2

19、.3.1平台结构 查找资料,综合各类家用轿车的结构参数,特别是汽车的轴距、轮胎规格为,取平台长度为1400mm,宽度为550mm。平台下部支撑结构采用一端采用固定铰支,固定铰支距离平台端50mm,另一端采用滑动铰支(用轴承代替),为了方便滑轮滑动,在平台下设置滑轮槽,长度为600mm,宽度为35mm,厚度为10mm,底板厚度取24mm。底座与平台结构大致相同。2.3.2 支撑臂长度的确定 设举升机收缩后的总高为,则两滑轮之间的距离为 (2.1) 由材料力学的知识可知,举升机上升到最大高度的过程中,固定铰支与滑动铰支之间应有合适距离,取上升到最高时,则铰距平台端为400mm. 当举升机上升到18

20、00mm时,两滚动轴承中心之间的距离 (2.2)则举升臂长度(长度) (2.3)举升臂的宽度取。2.4连接结构设计2.4.1 连接方式的选择 举升机的举升需要各部件的相互作用,在举升机的工作过程中,有一个上升过程和下降过过程,通过液压系统提供动力,推动举升臂,支撑臂相对轴转动,从而实现平台的上升和下降,要保证各处的相对转动,支撑臂之间,支撑臂与其他结构之间必须有合理的连接方式。图2.2所示:b,n处采用的是固定铰支,采用双头螺柱联接,综合考虑,查机械设计手册取等长双头螺柱,螺柱,螺纹长度为54mm,与之配套的螺母取C型六角头螺母,螺母。为活动铰支,采用横轴连接,轴长530mm,设置轴肩,以便定

21、位轴承,轴上两支撑臂之间用轴套定位,并紧定螺钉锁紧。c、d、e、f采用滑动轴承连接,此处轴为螺栓,螺栓规格为螺栓 M24x95,螺纹长度为38mm。g处为油缸推力作用点采用滑动轴承连接,轴两端用弹性挡圈定位。2.4.2 材料选择 螺栓、平台下螺柱、平台和底板选45号钢,支撑臂选40Cr,液压系统上支点横轴以及下安装点螺柱取40Cr。各种材料的力学性能,物理性能查文献15得,如表2.2表2.2名称强度极限()屈服极限()密度()40Cr10009007.850456003557.8502.5 重量计算按每台计算(1)举升臂的重量,由于举升臂还要加工孔等,先按实体计算,暂取厚度为20mm;横截面积

22、: (2.4)质量: (2.5) =80.021.3507850 =170kg(2)平台与底座按相同结构计算,横截面积: (2.6) 图2.3平台质量: (2.7) (3)其他部件,如螺栓、轴、加强筋等的总质量取。即在没有按装液压系统的条件下,单台举升机的重量为 (2.8) 取支撑装置的重量取。数据汇总名称长度/mm宽度/mm轴径/mm标记材料平台145055045支撑臂13507040Cr轴52025/2945轴4103040Cr螺栓45双头螺柱45螺母45角接触球轴承3.举升机的力学性能分析举升机的力学性能分析,就是对举升机的各部件的受力分析,包括支撑臂、横轴,螺栓等的受力分析,并进行强度

23、校核,目的是为了保证结构有足够的强度来进行工作,各臂的符号及受力点标记如图3.2: 由任务书可知,额定举升重量为4000kg,一套举升装置,包含有两台举升机,分别同步举升汽车的两根大梁,则每台举升机承受的重量为2000kg (3.1)由于平台重量相对于汽车较小,力学分析时不考虑。如图3.1对平台的力学分析,设受力均匀,平台有四根支撑臂支撑,则单侧举升臂的承重为:图3.1 (3.2) (3.3) 由公式(3.2),(3.3)得。图3.23.1 支撑臂的力学分析 (1)对臂2的受力分析臂2在水平方向上只有摩擦力没有其他载荷,而摩擦力的相对于系统的其他载荷较小,在本机构分析中忽略不计,因此,对于臂2

24、只考虑竖直方向上的力就可以了。如图3.3,对臂2受力分析图如图3.3令 则在垂直于臂的方向上有:图3.3即 (3.4)又; (3.5)联立式(3.4),(3.5)得。由受力分析可知,臂2的最大弯矩发生在处,即 (3.6) 由上式可知,当最小时,有最大值,即当举升机开始对汽车进行举升时臂2有最大弯矩,此时时有 轴力分析:CE段受拉;图3.4AC段受压 即在举升的最高处有最大轴力。对于臂3,器受力情况与臂2相同,无需再单独做受力分析。(2)对臂1的受力分析,由于臂1要在DC段加装液压系统的上支点G,所以受力比较复杂,同时还要确定上支点的位置,先假定支点G距D为,找出比较合适的安装位置。对臂1的受力

25、分析图:图3.5对D点取矩,即 (3.7)得出 (3.8) 对其进行弯矩分析图3.6则弯矩图如下:图3.7同样有轴力图:图3.8由以上的弯矩图,轴力图可知,最大弯矩发生在G截面,最大轴力在DG段,弯矩与轴力都随角度的改变而改变,且在举升机开始举升汽车时有最大弯矩;达到最大高度时,有最大轴力。对于液压系统的上安装点,由弯矩图可知,当越大时,最大弯矩越小,但过大,将使得孔G与孔C的距离较近,这样会产生应力集中,削弱臂的强度,因此综合考虑,取。 由计算可知,当有最大弯矩,如图3.1计算当举升高度达到110mm时,GN杆与水平夹角的大小。由得: 由余弦定理可得:得,则。;同理,可用余弦定理得;则。由以

26、上的推导过程可知,在弯矩最大时,液压系统在此时同样有最大的外载荷,故用此种状态求最大推力,如图3.5对D点取矩: (3.9)代入数据,得,即液压系统提供的最大推力为。 在对某机构进行受力分析时,通常选择最复杂的部件进行分析,在本结构中,臂2 的受力情况比臂4的受力情况复杂得多,因此,对于臂4不再单独做受力分析,当臂2的强度条件满足时,臂4肯定能满足强度条件。3.2 各部件的强度校核 强度校核是通过材料力学的方法,在各零部件所选材料及结构尺寸的条件,能否满足强度条件,强度校核是机构设计过程中不可缺少的环节,是保证机构能否安全,长久工作的重要过程。3.2.1 上滑轮轴的校核作用于横轴上的力作如下简

27、化,如图3.9: (3.10)图3.9弯矩图:图3.10由弯矩图可知,最大弯矩发生在支撑臂作用的截面,许用应力的确定,横轴的材料选用45号钢,取安全系数,则抗弯截面系数 强度校核 弯曲正应力 剪切应力 有以上校核可知,滑轮横轴的强度要求满足。3.2.2 支撑臂的强度校核 在所有支撑臂中,臂1的受力情况最为复杂,故选此臂进行强度校核,惹满足,则其他臂也满足要求,就不必进行校核。由前面对支撑臂的力学分析可知,当越小,弯矩越大,而越大时轴力越大,故对举升机在不同状态时支撑臂的情况进行分析。 (1)举升机开始对汽车进行举升时,对支撑臂的校核由图3.7知 (3.11) 最大弯矩发生在G截面,即液压系统的

28、上支撑点。此时的轴力为: (3.12)许用应力的确定,取安全系数n=2,则则最大弯曲正应力为 (3.13) 其中h=70mm,计算得。(2)举升高度达到1800mm时,对支撑臂的校核。为了求出此时的弯矩和轴力,需要知道的值,用对支撑臂1的受力分析中的方法可得,此时的最大弯矩 此时液压系统提供的推力为 代入数据得: 最大轴力 与开始对汽车进行举升时的数据相比较,可以看出弯矩、轴力、推力都小,因此选用最低状态时的参数进行设计更合理。 综上所诉,取支撑臂的厚度,就可满足强度要求。校核弯曲切应力: 许用切应力 对于矩形截面 故通过以上以上的校核过程,可知支撑臂的结构合理,满足要求。支撑臂的数据汇总表3

29、.1长度(L/mm)宽度(h/mm)厚度(b/mm)孔径(r/mm)13507025253.3联接螺栓的校核c、d、e、f采用相同的螺栓连接,但无预紧力,故对螺栓的校核转化为对轴的校核,对其的受力分析如图3.11图3.11剪力图图3.12弯矩图图3.13许用应力的确定 校核正应力与切应力螺栓连接部分出了受剪与弯曲外,还会发生挤压,因此还要校核其挤压应力,由于螺栓材料的强度比支撑臂材料的强度低,故对螺栓进行校核。对于塑性材料其许用挤压应力为最大挤压应力则由校核过程可知,螺栓的强度满足要求。 3.4 g处横轴的校核 由于g处横轴联接液压系统的上支点,其强度是否满足,对整个装置来说至关重要。横轴的材

30、料为40Cr,对横轴的受力分析如图3.14图3.14可得剪力图图3.15弯矩图 图3.16材料许用应力 取安全系数,则抗弯截面系数强度校核挤压强度校核,许用挤压应力 最大挤压应力为故杆的强度满足。 通过以上的校核过程可知,举升机个部件能够满足强度要,能够安全稳定的工作。4.液压系统的设计 液压系统通常都是由液压元件(包括能源元件、执行元件,控制元件、辅助元件)和工作介质两大部分组成。液压系统设计是指组成一个新的能量传递系统,一完成一项专门的任务。液压系统有液压传动系统和液压控制系统之分,尽管两者的工作特征及追求的目标不同,但两者的结构组成和工作原理并无差别。液压系统的设计和主机的设计是密切联系

31、的,当从可行性,必要性和经济性几个方面对机械、电力、气动和液压等传动方式进行综合比较和论证。4.1 液压缸的设计4.1.1 缸体与活塞杆的设计计算液压系统的推力为,由此确定液压系统的主要结构尺寸。液压缸的设计压力按表4.1选取;表4.1 按主机类型选择社压力主机类型设计压力MPa说明机床精加工机床0.82当设计压力超过32MPa时,称为超高压力半精加工机床35龙门刨床28拉床810农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机械1016液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械2032地质机械、冶金机械、铁道车辆维护机械25100按小型工程机械选择设计压力,按无杆工作腔进行设计如图4.1。液压缸的主

32、要结构参数有缸筒内径、活塞杆直径及有效面积或液压马达的排量。计算思路:首先算出有效面积或排量,即根据设计任务得出最大负载以及选取的设计压力等参数进行计算:然后进行校验,即在流量最小时其最小速度是否满足。图4.1如图4.1 (4.1) (4.2) (4.3)式中 工作腔压力,Pa; 回油背压力,初算时按表4.2选取; 无杆腔活塞有效面积,; 液压缸有杆腔活塞的有效面积,; 液压缸内径,活塞杆直径,m; 液压缸的最大负载力,N; 液压缸的机械效率,一般取,本设计取0.95。表4.2 液压执行元件的背压力系统类型背压力/MPa中低压系统简单系统和一般轻载节流系统0.20.5回流带背压阀调整压力一般为

33、0.51.5回油路设流量调节阀的进给系统满载工作0.5设补油泵的闭式系统0.81.5高压系统初算时忽略 取0.3MPa确定缸体尺寸,按表4.3选取杆径比表4.3 按压力选取压力/5.07.0杆径比0.50.550.620.700.7取 (4.4) 查机械设计手册液压颤动部分,取液压缸内径则,查机械设计手册液压颤动部分取活塞杆外径为100mm。因此 液压缸行程的计算,当举升机收拢后,支撑臂与水平面的夹角,由计算可知此时液压缸的长度为当举升高度达到1800mm时液压缸的长度为,此时则活塞行程,查文献14液压传动部分,取活塞行程为500mm,则此时活塞的行程比达到所需高度时所需活塞行程要大,因此需要

34、在举升机上装上一个限位器,当举升高度达到1800mm时,液压泵自动停止,不在提供油压,举升机不在上升。 缸体材料为无缝钢管,查文献14取20无缝钢管,材料的部分力学性能如下:缸体的尺寸规格,查文献14 ,内径。4.1.2 活塞杆的弯曲稳定校核 因,故需对其进行稳定性校核实际弹性模量 (4.8)式中 材料组织的缺陷系数,钢材一般取1/12; 活塞杆截面的不均匀系数,取1/13。则 活塞杆弯曲失稳的临界压缩力 (4.9)取安全系数,则,故缸体的稳定性满足。4.2 液压泵的选择计算 常用液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等类型,各种泵间的特性有很大的差异。选择液压泵主要根据其最大工作压力和最大流量。(1

35、) 液压泵的最大工作压力 (4.5)式中 液压缸的最大工作压力,Pa; 系统油路的压力损失,取0.3MPa;则 (2)液压泵的最大流量 (4.6)为泄露系数,取1.2液压缸的最大速度液压缸的最大流量 则 (3)选择液压泵的规格 初选电机的转速,4级,泵的容积效率。估计泵的排量 再反算取。(4)驱动功率的计算 (4.7)为泵的总效率,按表4.4取表4.4 各种液压泵的总效率类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.60.70.650.800.600.780.800.85取为0.7则 查机械设计手册取YB型叶片泵,型号为YB-B92B(5)管路规格1)吸油管尺寸油管的内径取决于管路的种类及管内液体的流

36、速,油管直径d由下式确定: (4.8)式中: d 油管直径, mm 油管内的流量, 油管内允许流速, 对吸油管,取 ,本设计中取:圆整: 2)回油管尺寸,取为圆整: 3)压力油管,取圆整:(6)油箱容量 油箱的容量主要满足以下几个方面的要求:首先,在举升机正常工作过程中,保证整个系统的供油;其次,在液压缸排油时,油量不能益处邮箱。按经验公式 (4.9)选取式中:经验系数,按表4.4选取 每份钟的用油量;表4.4 个系统的经验系数系统类型行走机构低压系统中压系统锻压系统冶金系统取则(7)管路布置图 如图4.2图4.2 上升阶段通过液压泵将油供如两个液压缸,由于有单向阀油不会回流,使得举升机上升;

37、下降阶段打开电磁阀,缸内油回流如油箱,如此往复工作。(8)联轴器的选择查机械设计手册选者弹性套柱销联轴器,标记,主要参数如表4.5表4.5 联轴器的主要参数型号公称转矩许用转速轴孔直径轴孔长度重量转动惯量LZT225030004211219.880270.1037联轴器的校核查机械设计手册,取工作情况系数计算转矩 (4.10) (4.11)由式(4.9)(4.10)可知联轴器的强度满足。4.3液压缸主要零部件的选型设计4.3.1缸筒(1)缸筒的结构有多种,通常根据缸筒与端盖的连接型式选用,本设计选用缸筒端直接采用焊接的形式如图4.2,这种结构制造比较简单,性价比较高。(2)对缸筒的基本要求有,首先要有足够的强度,能长期曾受高的工作压力;其次,有足够的刚度,不发生弯曲;再者,要具有较高的赖磨性;最后,本设计

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