基于SolidWorks液压式千斤顶的设计与运动学分析.doc

全套设计（图纸）加扣扣 194535455
基于SolidWorks液压式千斤顶的设计与运动学分析

摘要

随着社会技术的发展和人们生活水平的提高，千斤顶在人们日常生活工作中越来越重要，可以说千斤顶已经成了人们出行最依赖的好伙伴，是人们汽车维修的好帮手，它指引我们找到最需要的东西。
为了解决现市场上液压千斤顶价格昂贵、体积大，不能广泛适用于普通家庭等问题，本设计论述了一种高效、便捷的小型液压千斤顶，主要具有便带、使用方便的特点。其主要由液压回路、大小液压缸、执件，三大部分组成。本设计通过千斤理对其结构进行设计，将千斤顶与实际生活相结合。论文详细论述了该液压千斤顶的功能设计、结构设计、运动和受力分析、材料选用和校核等，并利用三计软件对零件进行建模，完成液压千斤顶的三维造型和运动仿真。用软件对液压回路进行建模，完成千斤顶的运动学仿真分析。本设计功能全面、设计人性化、系统稳定、并且设备安全可靠度高，操作简单，适用于广大普通家庭，为家庭日常生活带来了大大的便利。

关键词：结构设计；液压回路；SolidWorks；三维建模；AMEsim；运动学分析
The design and kinematics analysis of hydraulic jack based on SolidWorks

Abstract：With the development of society and technology and people's living standards improve，the hydraulic jack is more and more important in People's Daily life and work. it’s said the hydraulic jack has become the most dependent partner of people to travel，which is a good helper with car repair and leads us to find the most need.
In order to solve the problem of hydraulic jack now on the market, the price is expensive, bulky, and not widely used in ordinary families, the design discussed in an efficient and convenient small hydraulic jack, Mainly has the advantages of portability, easy to use。It mainly consists of hydraulic circuit, the size of the hydraulic cylinder, actuator, three parts.The design of its structure was designed by the principle of hydraulic jacks, hydraulic jack will be combined with the actual life.The paper discusses in detail the function design, structure design, and the movement of the hydraulic jack force analysis, material selection and checking etc.And using SolidWorks 3D design software of parts modeling, 3D modeling and motion simulation of hydraulic jack.The model of the hydraulic circuit with AMEsim software, the kinematics simulation analysis of hydraulic jack.Simple operation, suitable for the majority of ordinary families. The design of comprehensive functions, humanized design, system stability, high reliability and safety equipment, brings convenience to the daily life of the family greatly.

Key words:Structure design；Hydraulic circuit；SolidWorks；Three-dimensional modeling；AMEsim；Kinematic analysis

目录
第1章 前 言 1
1.1课题背景 1
1.2液压式千斤顶的介绍 1
1.3液压式千斤顶的现状 2
1.4设计方法 2
1.5设计内容和预期成果 3
1.5.1 基本任务与要求 3
1.5.2 拟解决问题 3
1.5.3预期成果 3
第2章 总体设计方案的分析与确定 5
2.1 工作原理的分析与结构简介 5
2.2 总体设计方案 6
2.3方案对比 7
2.4方案的确定 8
2.5液压千斤顶的总体设计参数 8
第3章 液压千斤顶结构设计 10
3.1大液压缸设计 10
3.2小液压缸的设计 16
3.3活塞杆及手柄的设计 20
3.4油箱（外管）及油管的设计 23
3.5液压控制阀的设计 23
第4章 液压千斤顶常见的故障与维修 26
第5章 液压千斤顶运动学分析与仿真 28
5.1 仿真软件AMEsim介绍 28
5.2 液压千斤顶AMEsim建模仿真 29
5.2.1建模 29
5.2.2参数设置 29
5.2.3 仿真分析结果 30
5.3 仿真结果分析 32
第6章 液压千斤顶仿真视频 34
总结 36
致谢 37
参考文献 38

III

全套设计（图纸）加扣扣 194535455
第1章 前 言
1.1课题背景
传统的老式千斤顶既费时，又浪费人力，十分的不合理，也不能满足人们需求，随着中国的建设，铁路的快展，汽车维修等行业对千的要求来越高，同样随场竞断剧，用户需求不化，为了顺应用户的需要，对千斤顶设计质量的要求也越来越高。在工程中，液压千斤顶被广泛应用并且逐渐取代旧地机械。现在不仅要满足用户喜好，还要满足市需求，不求重量轻，携便，外观，使用靠，而且还将进一动化，乃至在不久的将来实现智的要求。
液压千斤顶技术不断发展都或多或少地对相关行业正常运转与工产生了一些影响。液压千斤顶集适用性、代表性以及实用性于一体，是一种在日常生活中最常见的便携式千斤顶。同时经过对液压千斤顶内部结工理的研究，以及用SolidWorks三维软件对其进模仿真。使得我对顶有了进一步解，使我能够更学合理用液压千斤顶。通过在学校为期四年的学习生活，我对机械设计和液压传动方面有了一定了解，此次毕业设计正是检验我学习成果的最佳舞台。
1.2液压式千斤顶的介绍
液压式的千斤顶是起度不能低于1米的简重设备，分为机械压式两类。而机械式分为齿条式、螺旋式，因为他们的操作非常的费劲，能量小，通常只用于机械维修，不适用于桥梁维修，由于构造十分的以及十分并且具有自锁的功用，因此液压式千斤顶慢慢开始普及。液压千斤顶的弊端是起重高度十分有限，起升的速度也十分缓慢。主要作辆维修及其撑、起工作用于交通运输、厂矿等部门。液压千斤顶的结巧耐用，灵靠，且操作可以由一个人进行。对于由最高质量的铸造材料铸造的千斤顶已经成为了一种广泛使用的工具，并且确保质量和千斤顶寿命。
1.3液压式千斤顶的现状
千斤顶起源于20世纪初的美国,英国,德国和其他国家,逐渐成熟以及逐步发展过程中由于其耐腐蚀、耐高温、高强度、细面,100%的回收率等无与伦比的良好的性能,广泛应用于各个领域,逐渐走进了人们的日常生活中，被越来越多的人们所接受。
在中国千斤顶行业起步相对于欧美国家较晚一些，从1949年到改革开放前夕，千斤顶只是作为我国一些少部分行业的主力军，是他们日常工作中的必需品。由史的缘故，直年我国才开始接触到和其他发达国家同类的卧斤顶。但在代以后，中国的千产业进速和可持续发展时期，对千斤求速远远超过了我们的想象，而我国也成为了继美国、英国、德国和其他欧美国家千斤顶生产增速最快以及消费量最大的国度之一。上世纪90年代末，我国一些优秀企业经过从国外学习和引进千斤顶的技术，实现了同其他发达国家相同的千斤顶流水生产线并加入了自己的东西，至此，我国的千斤顶技术已经相当的成熟稳定，和国际接轨。千斤产初模，与国外的差距在不断缩小。通过几十年的成长，中国的千斤顶在一些方面已经超过了其他国家生产的同类千斤顶，而且快速的进入了欧美市场并占据了一席之地。【5】 
现在，由于自动化技术和用户的概念需求的快速变化和发展，促使千斤顶走向智能化，时尚化，轻巧化，方便用户开发的方向。
1.4设计方法
书本所学知识与实践相结合、通过网络搜集相近产品的设计资料，然后根据现有的资料，结合所了解的千斤顶结构图。在在积极的努力和指导老师的指导下完成液压式千斤顶的设计。通过与现有的类似结构进行类比，确定液压千斤顶的结构，再对其进行充分的讨论，保证其机械性能满足要求。具体设计步骤如下：
1. 分析市场上现有的式千斤顶：液压式的千斤顶是起度不能低于1m的简重设备。由于结凑以及工稳并且具有自用，所以被人们广泛的使用。但其起重高度有限，起升速度慢，这些都是需要考虑的，只有对其有了深入的研究，才能设计出适用的产品。

2.设计构思：对液压式千斤顶进行结构设计和对各部分进行受力分析，对液压传动部分进行优化，通过SolidWorks软件对液压式千斤顶的外观进行优化，使得设计出的液压式千斤顶具有体型小、便于携带、运输和使用效率得到提高等特点。最后与导师交流汇总，结合老师的经验意见敲定最终方案并撰写毕业设计论文。

3.初步设计：根据人们使用时所需的功能并参考市面上的千斤顶然后对液压式千斤顶进行结构设计，画出千斤顶的关键机构和连接部分的草图。然后利用SolidWorks做出这些部分的图形，讨论其合理性，形成千斤顶的初期模型。再根据老师的意见修改不合理的地方。

4. 全面设计：在确定了各个部件的设计方案后借助SolidWorks、AutoCAD等软件对其进行全面设计，在导师的指导下对其进行分析和设计、分析应力、计算尺寸、校核材料等。画出三维模型，确分的最优方案。最后与老师交流，得到最终设计结果。
1.5设计内容和预期成果
1.5.1 基本任务与要求
1.设计一种简答、便捷、安全、使用寿命长的液压式千斤顶。
2.适普庭，操作简单，价格实惠。
3.使用SolidWorks建模，结构设计，产品的装配和运动仿真。
1.5.2 拟解决问题
1.功能设计
2.结构设计（工作原理图、结构装配图、零件图等用SolidWorks、CAD等绘制）
3.运动和受力分析
4.材料选用和校核
1.5.3预期成果
1. 实现液压式千的小型化；
2. 实现液压式千的优化；
3. 绘制出液压式千斤配图和零件图；
4. 画出液压式千斤顶的三维图和运动仿真（SolidWorks软件）；
5. 校核关键零件，保证零件在其安全使用范围内，使其成为简单、安全、使用寿命长的液压式千斤顶。
6.液压式千斤顶的液压回路运动学分析和仿真（件）。

第2章 总体设计方案的分析与确定
2.1 工作原理的分析与结构简介
经调查资料，液压式千斤构原理图如下：

图2-1 液斤顶结构图
1-手柄；2-小液压缸；3-小活塞；4-单向阀；5-吸油管；6-外管；7-单向阀； 8-大活塞；9-大液压缸；10-外管；11-截止阀；12-储液池
如液斤顶结构原理图2-1所示，工通移柄使3小向动从成局空，油液从12储通门3被吸油缸，然后下柄使3小下压，把小内的油通过6液门9高压液，从动8大活移，反复动作顶起重物。使毕后扭转11放，连通9高缸和12储液池，油接流液池，此时8大活落，大活落速决于阀的扭度。
液斤顶的结构主要包括两个部分，即机械部分以及系统部分。机械部分为手柄组成的固定机构，而液统部分则主要由动件、执件、控件、辅件以及工质等五个部份构成。
（1）动力元件主要由油泵构成，他把液压系统中液体本身的机械能量转换为液压能直接利用了原动机的原理，是整个液压传动过程中最核心地部份。 
（2）执行元件主要由液压缸组成，它能够把液压系统中液体本身的液压能量转换为机械能量，执行元件中的液压缸是作直线运动的。 
（3）控件主要控制组件包括三个，他们分别为压、方向阀以及流，主要作用是能够根级调压发动机的运转速度，控制并调节液压回路系统中液体地压力、流向以及流量。 
（4）辅助元件就是除了动力元件、执行元件和控制元件外的其余元件我们统称为辅助元件，它们的存在也十分的重要，是不可或缺的一部分。 
（5）工质是压油，是转换液统中液量地介质。
2.2 总体设计方案
经过调查发现市场上的千斤顶主要有充气、电动、剪式、爬猴杆以及液压千斤顶，它们应用都比较广泛，但优缺点各有不同，适用的场合也不同。本设计主要是设计液压式千斤顶，由于工作原理已经确定，所以将进行执行元件即液压缸方案对比选择。
液压缸是实现千斤顶直线往复运动，液地种类多种多样，它的结式主要分为三种，即活塞缸、柱塞缸以及伸缩缸。其中活塞缸和柱塞缸又分别分为双杆和单杆，根据液压千斤顶工作原理我们这里只讨论单杆活塞缸和单杆柱塞缸，而双杆缸和伸缩缸不讨论。
方案 I
单杆活塞缸

图2-2 单杆活塞缸
如上图2.2所示由于只有一端塞杆，为了让两效工作面相等，所以在两别输入相量的情况下，活塞的往动速相等。它的安有缸定和活固定两种类型，进出口的布置取决于安式；但是工作动范围通常为活效面积行程地两倍。
它的特点是：属于普通连接时，来回运动速度与力不相同，属于差动连接时，可以实现快进，当（d、D如图2-2所示）时差动连接的来回速度和力相同，常常用于液压设备。
方案II
单杠柱塞缸

图2-3 单杆柱塞缸
单杆活塞缸只可向同一方向运动，要想实现反向运动，则需要依靠外部力量，柱塞运动的时候，由导向套导向，特别适用于长行程的场合。
它的特点是：只能实现同一个方向的运动，适合长行程的设备，由于工作时柱塞总是受压，所以具有良好的工艺性和足够的刚度保证在工作过程中不出现损坏的情况。而且制造成本低廉，自身质量较大，常常垂直使用。
2.3方案对比
方案I采用单杆活塞缸比方案II用单杠柱塞缸更加安全稳定，并且活塞缸结构比方案II的更简单，操作更方便，制造容易；而活塞缸能靠自身重量或者外力回程较第一种方案的能耗更少，能够实现液压千斤顶的往复运动，可避免使用减速机，并且在整个传动过程中没有传动间隙，由于活塞缸的运动平稳，于是被广用于各类机械液统中。柱塞缸一般适用于行程较长的场合，而活塞缸较柱塞缸质量较小，行程并不需要太大，考虑得到本设计是便携式液压千斤顶，质量较小，行程短等特点。所以选择方案1更加合理一些。

2.4方案的确定
通过对两种方案的分析对比，可以看出方案1更加合理，因此选择方案I对液压千斤顶进行设计。
2.5液压千斤顶的总体设计参数
表2-1
额定起重量 Gn（T）
最低高度H≤（mm）
起升高度≥（mm）
手柄操作力（）
2
300
100
400

液压千斤顶的三维模型如图2-4所示：

图2-4 液压千斤顶三维图
大液压缸
小液压缸
小活塞
手柄
储液池
大活塞

图2-5 液压千斤顶三维内部结构图
液压千斤顶的工作流程：液压式千斤顶工作时通过向动手柄使小缸内的塞也跟着手上运动来产生局部的真空，液压油从储液过阀吸液压缸，然后再对手柄施加一个向下的力，手柄带动小向下压，所以小液内的液压过液压回路和活门被压入了大缸内，缸内压油慢慢增多从而推动大液内的大活塞向上移，重复此系列动作就能做到顶升重物的效果。
第3章 液压千斤顶结构设计
液压千斤顶的结构设计主要包括大液压缸的设计、小液压缸的设计、手柄和活塞杆的设计、油箱管道以及油箱的设计和液压控制阀的设计这五个部分。设计过程中严格按照《机械设计手册》进行设计，使设计出的液压千斤顶合理可靠。
3.1大液压缸设计
（1）液压缸工作负载的计算
惯性力：

（设其杆上升的速度为5m/s）
故总负载力为：

（2）液压缸工作压力的选定
通过计算得到总负载力R为25667N，再查表得工载力R到30000间，所以根据表3.1可知液斤顶的系统压力应选择3MPa。
表3-1液压作压考表
负载（N）
<5000
5000—1000
10000—20000
20000—30000
30000-50000
〉50000
工作压力（MPa）
<0.8-1
1.5-2
2.5-3
3-4
4-5
5

（3）液压缸的推力和流量计算
①大液压缸的推力计算
在确定液压缸的基本参数，大液的实作推力P就可以算出来。
P=PA（N） （3-1）
式中，A：活塞有效工处面积：
P：液压缸工作压力。
所以， 实际工作推力P为：

②大液压缸的流量计算
根据公式Q=AV得 （3-2）
式中，V：液压缸工作速度：
A：液压缸有效工作面积。

(4)确定液压缸直径D和活塞杆直径d
内径计算： （3-3）
（3-4）
其中：D是液压缸的直径；
d 为活塞杆直径
所以：mm

（5）活塞杆直径的验算
活塞径d能够根据它的强件来验算：
当 L>10d的时候，就要对活塞杆进行稳算：

式中，：液压缸稳定临界力
P：液压缸最大推力
:稳系数，取2至4
由活塞杆计算柔 度
：安装形式系数，取0.7
l: 活塞杆长度
A：活塞杆的横截面积， （3-5）

所以，当为柔度系数等于10，你只需要检查活的强度。
则按压缩强度计算：

所以取。
（6）液压缸壁厚的确定
一般用于液压压系统壁圆筒壁厚，你可以用下面的公式：
上式2-6中，为液压缸的厚度，为试力
当额定压力时，
当额定压力时，
D—液压缸内径
--缸体材料的许用应力（Pa）,
--材料抗拉强度
n—安全系数，一般取n=5
由，所以用，

由上述已算出D=147mm,

所以液压缸壁厚度为。
（7）缸底和缸盖的计算
①缸底厚度的计算
对于大缸底有油孔的：

式中 h—缸底的厚度（mm）
—缸底止口内径 （mm）
P—缸内最大工作压力
—材料许用应力
—缸底开口的直径（mm）
所以

②缸盖厚度
液压缸缸度h应该与液压缸缸度保持一致，都取
焊接的方式：为了方便简单，通过焊接把液压缸和液压盖都焊接在缸体上。
（8） 液压缸长度L的计算
L是液压缸长度，Do是缸体外径。
由
通过上面的式子可以得到液的长度L应小于(10-30)D。
所以，到L=300mm。
（9)进出油口尺寸的确定
由液压缸油管内平均压力管道内的最大平均流速控制在4到/s以内来确定液压缸进出油口尺寸，速度过大会形成损失，还可能会使液压回路的效率大大降低，但没有杂音、腐蚀以及震动，所以，液压缸进出的油口不要太小，但同事也必须考虑结构性的问题，因此法兰接头选用20毫米来进行设计。
综上所述，可以得到大液压缸地基本参数如下所示
表3-2

大活塞杆的直径（d）
大液压缸筒的外径（D0）
进出头
压力（19600N）
（mm）
（mm）
公称直径 （mm）
接头连接
大缸筒内径 147（mm）
108
163
20
×1.5

(10)大液压缸结构设计
①最小导向长度的确定
H>L/20+D/2
式中，H：最小导向长度（m）
L:液压缸最大工作行程（m）
D：液压缸内径（m）
所以 H≥0.9/20+0.147/2=0.1185(m)
取H=120mm
②活塞与缸体的密封方式
活塞与缸体选用的密式为o封，当o形为挤封时候,结构简单,安便,占用,广泛，适用于当前所选系压力。
活塞与缸体的密封图如下图3.1。

图3-1活塞与缸体的密封

(11)活塞杆的导向装置
活塞杆的导向装置如下图3.2。

图3-2活塞杆的导向装置

（12）材料和技术要求
零材料术要求如下表所示。
表3-3材料和技术要求
零件名
材料
技术要求
缸体
无号缸
1.内度；
2.体和采用螺接；
3.为了提高缸体的使用寿防腐，内表面采用镀—50毫米。
缸盖
45号钢
1.D 、D2 、d3的同轴度应<0.03mm
2.导向室表面粗糙度<3.2um
活塞
铸铁
1.表面直线应小mm
2.D工和热后的硬度，淬火和回火hb227-255，高退火4到50
活塞杆
45号钢

3.2小液压缸的设计
（1）液压缸内径D和活塞杆的直径d的确定
由连通器原理： （3-8）
设=100N

总负载力：
由（1-5）式得
所以

（2）小液压缸的推力计算
此部分同大液压方法一致：
同理可得
因为
总负载力：
从表3.1可以查得P=小液作力
所以 （3-10）

（3）小液压缸的流量计算
此部分同大液压方法一致：
（3-11）
（4）活塞杆直径的验算
此部分同大液压方法一致：
（3-12）
同理

所以 （上面为10） （3-13）
此时我们只用校杆的强度即可，按压缩来计算
（3-14）
解得 ：
所以，d=40mm。
（5）壁厚的确定
此部分同大液压方法一致：
(m) （3-15）
其中，---缸壁厚度
----试验压力
当额定压力 时，用
当额定压力 时，用
由于，所以用
得
所以，，
（3-16）
（3-17）
所以，其壁厚为。
（6）缸底的厚度以及缸盖的厚度的计算
①缸底厚度的计算
对于小缸底有油孔的：
（3-18）
式中 h—缸底的厚度（mm）
—缸底止口内径 （mm）
P—缸内最大工作压力
—材料许用应力
—缸底开口的直径（mm）
所以

因为有些小，所以取h=10mm 。
②缸盖厚度
小液的缸度h和小液底的厚度都取
焊接方式： 同大液压缸一致。
（7）小液压缸外径的计算
由
综上可述可得，。
所以取L=120mm。
（8）小液口的方法
选用8mm的法兰接头为进口的大小。
综上所述可得，小缸的综数如下表3-4

表3-4小液压缸综合参数表

小液压筒外径
小杆直d
进出接头
压力(129N)
（mm）
（mm）
公称直径（mm）
接头连接
小缸筒内径56（毫米）
68
40
8
×1.5

(9)小液压缸结构设计
材料和结构都压一致
3.3活塞杆及手柄的设计
(1)对于简单支撑的液压千塞杆为简压杆
在图3.3中，活塞杆水平放置，通过《机械设计制造基础》【3】查得活塞缸的许用拉应力，所以选材。
(2)设计截面
选择拉压杆，则应力为：
σmax = F/A= 2000/(3.14×0.006×0.006)=17.7 MPa
(3)教核强度
σmax =17.7 MPa ＜[σ]= 80 MPa
由此可见,满足其强度。
(4)确定许用载荷

图3-3拉压算简图

(5) 手柄的设计
尽量选择正火45钢，环形截面设计（图3.5），应力分析（图3.4），从方程得到：F1 + f2-f = 0；F1L1-F2L2=0
联立上式带入F2=100N L1=1M L2=2M得
F1=20N F2=120N
梁的剪应力Fs及弯矩M
把B点作为分杆分为两个部份:
AB段: M(B点右侧)
BC段: Fs(C) =-F2=-120 N
综上所述我们就可以绘制剪(如弯距图(如)：

图b

图d
图3.4a 受力图；图3.4b支座反力；图3.4c 剪力图；图3.4d 弯矩图
确定危险截面：
最大弯矩截点，其最力，最大剪切部分，即最力。所以B C，其中的两个横截面为危险截面。
A B
图 3-5 A圆形截面和B心截面

3.4油箱（外管）及油管的设计
液顶的外要起一的作用；
据了解，内内直径D为148mm，升程H =300
设外管的外径
由> (3-19)
所以 (3-20)
把D=148mm 和H=300mm代入得>207mm
大液压缸壁厚h=8mm。
取=222mm,油箱外管的壁厚缸的壁同都取，所用也与大小缸选用的同。
3.5液压控制阀的设计
（1）方向控制阀
方制阀是分配液统的能量用来控压压动地方向，他分为单和换两种，而又被分为了普向阀、液向阀两种。
（2）普通单向阀
普通单向阀的概念是一种可以使千斤顶液压油液能在同一向流动但不被允许其在反方动的单向阀。图2.5为单向阀的结构原理图，图2.5显示了单向阀的内部结构以及表示它的图形符号。当液压千斤顶中的液压油从图中的左边P1进入时，此时为了克簧地短管3作芯2力，使得阀开始朝图中右边方向，此时当我们打口，液压开始从左边的端口流右边的端口。当液力油液从右边端口进入时，回路中液压的流体力和力以及压阀阀阀全部关闭，迫压油液不可能从中流过。

1-阀体 2-阀芯 3-弹簧
图3-6单向阀
图3-6中单中地3其中的一个重要作用是用服阀芯2里地摩与惯，让阀芯能够正常可位，同时还可以减小在工作过程中的压失，弹簧3的刚度相对于其他部件较小，一般来说单的开力只需要（如过换上一个刚度相对较大地弹簧地话，阀的开力将会达到，这时单向阀就可以被用来当做背压阀来使用了）。
（3）背压阀
为了使液压缸的最不大于，因此我们只需要在液压回路中的回上给他并个压力为的背压阀，此时只需将上面已经计算好的单上一个自身刚度相对较簧，以此来使阀启压力能够达到，这样换上的就可以充当背压阀来使用了，所以，当液的压力超出的时候，背阀就自开了泄荷，以此来使液压千斤顶的液避免毁坏。
第4章 液压千斤顶常见的故障与维修
液压式千斤顶作为现代生活中最常用的一种新型多用工具,适用范围十分广泛，它主要由油泵（执行元件）和顶（大活塞）组成,但是在使用的过程中常常会遇到一些问题，使液压千斤顶不能正常的使用。为了能让本次设计出的液压千斤顶达到最完美的使用效果，因此本章主要对液压千斤顶在使用过程中可能会出现的故障原因进行分析，并给理的维修应急处理方案。
液压千斤顶比较常见的故障现象有如下几个：
1、 活塞不上升
造成此故障的原因：可能是液压千斤顶里的油泵（执行元件）里没有供油,也有可能是千斤顶液压油缸的上下腔或者液控单向阀的左右腔密封损坏长生了间隙而造成了相通；
维修处理方案：此时我们需要检修液压千斤顶的油泵,及时的调换O形密封圈和挡圈；
2、压力升高而活塞未见上升
造成此故障的原因：可能是由于液压千斤顶的里液压回路管道与液压缸接头处有垃圾或者破损将整个液压回路系统给堵死；
维修处理方案：此时我们应该马上停止液压千斤顶的工作，必要时对其进行拆开，通过检查液压千斤顶里的清洁接头看是否有不明物体堵塞或者调换已经损坏的零部件,再用压缩空气的装置吹净液压回路中软管等通道（如果没有压缩空气装置也可用其他的相似装置代替）；
3、顶起重物下降
造成此故障的原因：可能是由于液压千斤顶液控单向阀内的密封垫损坏,也有可能是液压千斤顶密封元件长时间使用，磨损超过了本身承载的范围,产生了泄露，不能起支撑的作用造成被顶起的重物下降，这是在维修汽车时十分危险，我们要特别注意；
维修处理方案：采取更换液压千斤顶已损坏的密封垫圈或者更换液压千斤顶的密封元件等方式，经过检查哪一部分损坏就直接更换哪一部分。这样就能够避免出现已经顶起的重物突然下降造成的损失。
4、活塞起重降不下
造成此故障的原因：可能是液压千斤顶在顶升重物的时候超过自身最大承载的重量或着偏载过大,液压千斤顶顶升重物的活塞发生了永久形变,造成活塞下降的路线被堵死,也有可能是单向阀的阀杆未将钢球推开，液压油液没有及时的卸荷，所以活塞起重以后不降下来。
维修处理方案：及时的检修看是哪一部分出了问题，如果是活塞产生了形变就采取直接更换液压千斤顶活塞的方式,此时应立即停止千斤顶的工作，并排查清洁接头或调换零件,再用压缩空气装置吹干净液压回路里的管道,如吹不干净可直接调换单阀杆。
以上四个故障为液压千斤顶正常工作过程中最常见的故障（还有若干故障未全部列出），故障形成的原因以及维修处理方式都一一给出,希望能给大家提供一些帮助在我们使用液压千斤顶的过程中,通过故障的分析与维修的方式我认为在使用液斤顶的过程中我们不仅要了解液斤顶的工理以及内部构造，这样发生故障时才知道是哪一部分出了问题，同时还要了解千斤顶维修方法，做到知己知彼。在千斤顶发生故障的时候不会惊慌失措，能够自己解决，本章只是我个人针对本设计的一些建议，只有正确的使用千斤顶才能延长它使用的寿命。
第5章 液压千斤顶运动学分析与仿真
通过对液压千斤顶进行运动学分析能够更加清晰的了解千斤顶的运动过程。
由于液压式千斤顶的机械机构只有手柄部分，对其进行运动学分析没有代表性。故对液压式千斤顶的液压回路部分进行分析，通过AMEsim软件能够直观的体现出液压千斤顶的速度、位移的变化来实现对千斤顶的运动学分析。
5.1 仿真软件AMEsim介绍
AMESim(Advanced Modelling Environment for performing Simulation of engi—neering systems，高级工程系统仿真建模环境)，是法国IMAGINE公司自1995年开始推出的一种新型的高级建模和仿真软件。软供了一整的系程设台,允许用同一平台上构建更复杂的主题领真系统模型,并在仿础上计算和分析。尤得一是，AMESim集成械、液压、气动、热、电的元件库，不域的元可以相互进接，这为液统计算真提供大的支持。【10】

图5-1 软件界面

5.2 液压千斤顶AMEsim建模仿真
5.2.1建模
由于amesim仿真里软件有丰富的液压元件库，直接可从里面调用液压元件进行建模，根据液压千斤顶的工作原理建立如图5.2的液压仿真回路。

图5-2液压仿真回路
其中1、2、3号元件是用来模拟杠杆的手动泵，压柄的上下往动由输入正号代替，4号液压缸元件用来模拟手动泵的泵体，5、6号单向阀元件是用来模拟排油阀以及吸油阀的，7号元件用来模拟截止阀，其开口度用一个信号8来进行控制；9用来模拟负载液;10用来模拟负载重物。
5.2.2参数设置
首先通过建模完成以后再点击左侧工具栏上的线性分析按钮，进行线性分析。运行一次看是否有错误，如果没有接下来右键单击需要设置参数的元件点Change parameters进入如下界面

图5-3
设置piston diameter（活塞缸直径）为147mm 、rod diameter（活塞杆直径）为108mm。液压缸行程为，接下来设置其余的参数，重物质量2000kg，液提供的为，输入模拟信号为1Hz。
Number of stages设置如下

图5-4
其余我们没有提到的参数均保持系统的默认值。
5.2.3 仿真分析结果
手柄部分输入的模拟正弦信号如图5-5所示
图中的横表示手柄做往复运时间，纵则表示手柄的输入信号

图5-5 手柄部分输入模拟正号
当千斤顶正常工作的时候，放油塞关闭，阀门开度为零。仿真图形如图所示

图5-6 仿真图形

图5-7 仿真结果
按参数进行液压千斤顶的仿真分析，绘制的重物的速度图如图5-8和位移输出图如图5-9
图5-8的横坐标X表物起升的时间，纵坐标则表物起升的速度。图5-9横坐标为重物位移的时间，纵坐标为重物的位移。

图5-8 速度图

图5-9 位移图
从图5-9可以看出，随着横坐标时间的增长千斤顶上负载的重物被缓慢的抬起。并且速度保持稳定。
5.3 仿真结果分析
本章主要通过对液压千斤顶的液压回路模拟仿真，简要的介绍了软件的用法和液压回路的建立。结合液压千斤顶实际工作情况得出速度、位移仿真图。
从液压千斤顶仿真速度和位移图可以看出，仿真结果趋于理想。通amesim件直接从元件标准库库中调出液压元件建立千斤顶液压回路模型并对其进真模拟分析，说明amesim仿真软件是一个高效的动态建模仿真软件，十分适用于千斤顶液压回路的仿真分析，在建模和仿真过程当中只要我们综合考虑到会出现的各类因素，找到液压系统中影响仿真结果的种种原因，就可以利用软件自带