地下車庫液壓升降平臺

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1、湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I摘要地下車庫升降平臺是一種能夠使車垂直平穩(wěn)進(jìn)出地下車庫，減少上下坡道占地面積，設(shè)計(jì)了一種新型地下車庫液壓升降機(jī)，通過由三組鋼絲繩滑輪傳動、兩組鏈輪鏈條傳動構(gòu)成的鋼索提升系統(tǒng)及單個液壓缸間接頂起載車板的傳動方式，解決了單個液壓缸舉升大面積平臺受力不均的問題，避開了多缸同步舉升大面積平臺不同步的弊端，實(shí)現(xiàn)了升降高度為液壓缸行程兩倍的效果；所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)成本低，功率利用合理。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：地下車庫；液壓系統(tǒng)；升降機(jī)； 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IIAbstractAbstractUnderground garage lifting platform is a w

2、ay to make the cai vertical smooth out of theunder ground garage ,to reduce the up and down the ramp covers an area of design of a new underground garage ,hydraulic lifts ,through thr e sets rope pulley transmission of two sets of sprocket chain drive lifting steel rope system and a single hydraulic

3、 cylinder indirectly from the top of loading plate of the drive to solve a single hydraulic cylinder lifting a large area platform uneven force problems,To avoid amulti-cylinder synchronous lifting the platform of a large area of synchronous drawbacks to achieve the effect of the height of the hydra

4、ulic cylinder stroke twice ;the design of the hydraulic system low cost,the use of reasonable power.KeywordsKeywords: Underground garage; Hydraulic system; Lifting;湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）III摘要.IABSTRACT.II一、緒論.11.1 課題背景，研究目的.11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.1二、地下車庫升降平臺的總體設(shè)計(jì).421 地下車庫的主體結(jié)構(gòu)及工作原理.42.1.1 液壓升降機(jī)的工作原理.62.1.2 液壓停車

5、設(shè)備的安全措施.72.2 地下車庫升降平臺的運(yùn)動分析.82.2.1 上升動作.82.2.2 下降動作.8三、地下車庫升降平臺液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì).93.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和要求. .103.2 工況分析.103.3 確定執(zhí)行元件的主要參數(shù).133.3.1 初選執(zhí)行元件工作壓力.133.3.2 執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定.133.4 分析液壓系統(tǒng)工況.143.5 擬定液壓系統(tǒng).143.5.1 確定供油方式.143.5.2 調(diào)速方式的選擇.153.5.3 定位方式的選擇.153.5.4 系統(tǒng)安全可靠性.153.5.5 其它.15湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IV3.5.6 制定液壓系統(tǒng)工作原理圖.163.6 計(jì)算與

6、選擇液壓元件.183.6.1 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格.183.6.2 液壓閥的選擇.193.6.3 液壓油箱容積的確定.193.7 主缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).203.7.1 了解和掌握液壓缸在機(jī)器上的用途和工作要求.203.7.2 了解外部負(fù)載情況.203.7.3 理解液壓缸運(yùn)動形式及安裝約束條件.203.7.4 了解液壓系統(tǒng)的情況.203.7.5 了解液壓缸工作環(huán)境條件.203.7.6 設(shè)計(jì)的一般原則.213.7.7 內(nèi)徑的計(jì)算.213.7.8 活塞桿直徑的計(jì)算.223.7.9 液壓缸工作行程的確定.223.7.10 缸蓋厚度的確定.223.7.11 最小導(dǎo)向長度的確定.233.7.12

7、 缸體長度的確定.23四、地下車庫升降平臺相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).2441 升降機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu).244.2 起重鏈條的設(shè)計(jì).264.2.1 鏈條的設(shè)計(jì)要點(diǎn).264.2.2 起重鏈的選擇.274.2.3 鏈條的速度.284.2.4 鏈條的潤滑.29五、結(jié)論與展望.31小結(jié).33湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）V致 謝.34參考文獻(xiàn).35湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1一、緒論1.1 課題背景，研究目的隨著私家車數(shù)量劇增， “停車難”已成為困擾中國城市交通及汽車行業(yè)發(fā)展的主要問題，特別是社區(qū)、住宅及辦公樓前，出現(xiàn)車輛無序停放，占用人行道、綠地和居民休閑地等現(xiàn)象，造成了城市環(huán)境和景觀的破壞，嚴(yán)重地影響了人們的

8、正常生活。針對“停車難”問題，城市中出現(xiàn)了立體車庫、地下車庫以及很多相關(guān)停車設(shè)施，用以緩解“停車難”的狀況。本文介紹一種專為地下車庫設(shè)計(jì)的液壓升降機(jī)，用以取代地下車庫的上下坡道，減少坡道占地面積，節(jié)省車庫建造土地成本。同時，還可為私家車庫提供改裝服務(wù)，使停放一臺車輛變成能停放兩臺車輛，提高私家車庫的利用率。與其他停車設(shè)備比較，該液壓升降機(jī)采用單缸液壓驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，運(yùn)行平穩(wěn)。對地下汽車庫升降平臺液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)由工作制動、安全制動和起重鏈條三部分組成，工作制動有相互獨(dú)立的兩套，一套工作，一套備用，確保提升機(jī)在任何時候都能正常工作。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 隨著國民經(jīng)

9、濟(jì)的高速發(fā)展，我國轎車保有量直線上升。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公稚的數(shù)據(jù)表明，1997 年全國汽車保有量 1100 萬輛，其中轎車 400 萬輛，當(dāng)年轎車生產(chǎn)量 482 萬輛，微型車生產(chǎn)量 382 萬輛；1998 年轎車生產(chǎn)量 50 萬輛，1999 年 55 萬輛，2000 年 57 萬輛。2002 年中國汽車產(chǎn)量達(dá)到了 325 萬輛，比上年增長 38，全球排位由 2001 年的第八位上升至第五位。2005 年的轎車保有量已達(dá)到 1108 萬輛。由于中國加入世貿(mào)關(guān)稅進(jìn)一步降低，2008 年北京奧運(yùn)及 2010年上海世界覽會等重大事件的影響，以及國內(nèi)需求的進(jìn)一步拉動和“費(fèi)改稅”等政策的驅(qū)動，我國的汽車

10、工業(yè)仍將具有很大的發(fā)展空間并將繼續(xù)保持快速平穩(wěn)發(fā)展。按前述數(shù)據(jù)預(yù)測，2010 年將達(dá)到 2000 萬輛。城市中停車位需求按l：12(100的基本停車位和 20的公共停車位)計(jì)算，將增加停車位 480 萬個，平均每年需求 96 萬個吼因此，停車問題也就逐漸成為大城市迫切需要解決的難題。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2城市和己建小區(qū)有限的地面面積己無法提供足夠的停車車位，向空問發(fā)展成為當(dāng)前解決問題的一條重要途徑。機(jī)械式立體車庫具有占地面積小、操作簡單、靈活，安全可靠等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，對于在寸土寸金的大都市建造平面車庫具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。智能立體車庫就應(yīng)運(yùn)而生成為城市交通的一個研究熱點(diǎn)，國家已把其列入了

11、“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目之一。機(jī)械式立體車庫發(fā)源于上世紀(jì) 20 年代的美國，是在繁華擁擠的都市里為解決停車難而采取的一種措施。50 年代以后，伴隨著私人小汽車的大量涌現(xiàn)，在西歐、東南皿、韓國和日本都得到了廣泛的應(yīng)用。形成了一個包括制造、安裝、使用和維修的行業(yè)體系。其中，發(fā)展較早、較好的日本公司有新明和、石川島播磨、日精、三菱重工等；歐洲有意大利 Sotefin、Interpark、德國 Palis 等。這些國家和公司從上世紀(jì)六十年代初就開發(fā)并使用可最大限度地利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備，經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展，機(jī)械停車庫從造型、結(jié)構(gòu)、控制、驅(qū)動、監(jiān)測、材料、保險等方面不斷地更新?lián)Q代，日趨完美。我國立

12、體車庫的發(fā)展，始于上世紀(jì)八十年代，河北承德的華一機(jī)械車庫集團(tuán)有限責(zé)任公司于 1989 年建造起國內(nèi)第一臺垂直循環(huán)類機(jī)械式停車車庫，填補(bǔ)了國內(nèi)機(jī)械式停車車庫的空白。雖然從二十世紀(jì)八十年代就開始研制和使用機(jī)械式立體車庫，但由于市場需求原因，十多年來緩慢發(fā)展。近年來，中國經(jīng)濟(jì)騰飛，城市化進(jìn)程加快，汽車工業(yè)和汽車需求市場得到快速發(fā)展，汽車保有量的不斷增加。然而，城市停車設(shè)施的增長卻長期落后于車輛的增長。立體車庫產(chǎn)業(yè)在上世紀(jì)九十年代迅速興起，步入了引進(jìn)、開發(fā)、制造和使用的快車道，國內(nèi)立體停車庫市場正以直線上升的態(tài)勢在飛速發(fā)展。我國立體停車設(shè)備的產(chǎn)品經(jīng)引進(jìn)技術(shù)和自主研究開發(fā)，生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高，許

13、多設(shè)備采用了當(dāng)前機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，如采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，使運(yùn)行高速、平穩(wěn)、省電、減少振動和噪聲。控制形式有按鈕式、IC 卡式、觸摸屏式、密碼鑰匙式、遙控式等，有些設(shè)備還采用了總線控制技術(shù)；傳動裝置采用內(nèi)藏式，以增大停車空問并保護(hù)各傳動元件不受污染和腐蝕，提高了設(shè)備的耐久性；機(jī)械結(jié)構(gòu)中采用了模塊化設(shè)計(jì)，便于組合使用，易于安裝拆卸，縮短施工周期；還采用一些新材料、新工藝，如采用“H”型鋼做鋼梁，組合的鍍鋅板或一體成型的鍍湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3鋅板制作載車板；安全保護(hù)方面采用了聲光引導(dǎo)及定位裝簧，自動消防滅火系統(tǒng)等。目前品種的滿足率已達(dá) 90左右，有的

14、品種填補(bǔ)了國內(nèi)空白，產(chǎn)品國產(chǎn)化率達(dá)到 50以上。目前國內(nèi)從事立體車庫研發(fā)的企業(yè)已有 100 余家，其中主機(jī)生產(chǎn)的企業(yè)有 50 多家，首批獲得國家頒發(fā)的立體停車設(shè)備制造企業(yè)資質(zhì)的有 22 家。為適應(yīng)立體車庫行業(yè)迅猛發(fā)展的需要，保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，以規(guī)范立體車庫的生產(chǎn)和建設(shè)，國家已出臺了機(jī)械式停車設(shè)備類別、型式與基本參數(shù)JBT871302 一 1998 等 6 個標(biāo)準(zhǔn)，對推動我國立體車庫事業(yè)起到了極大的促進(jìn)作用。如前所述，目前我國各大城市停車設(shè)施的建設(shè)仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后道路建設(shè)和汽車工業(yè)的發(fā)展。有資料表明，現(xiàn)有停車數(shù)不到總需求的 7，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市汽車交通的發(fā)展，由此將會帶來的諸如影響城市形象、汽車消費(fèi)

15、等一系列社會問題。出現(xiàn)這種現(xiàn)象除了和停車設(shè)備行業(yè)的發(fā)展本身涉及到停車立法、收費(fèi)政策、城市規(guī)劃、交通管理等諸多方面困難和阻礙之外，停車設(shè)備設(shè)計(jì)本身存在缺陷，關(guān)鍵問題是自動化技術(shù)水平低下；設(shè)計(jì)制造成本過高而導(dǎo)致的車輛收費(fèi)過高，收費(fèi)高成為阻礙其推廣使用的主要原因。資料顯示，在北京一般地面停車每小時 2 元，而立體車庫為 5 元。同時在立體車庫規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定車庫最難取車的車位，一次取車時間不得超過兩分鐘，由于我國的技術(shù)水平現(xiàn)狀，實(shí)際上很難達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)。在土地越來越緊缺的情況下，立體車庫是解決城市中停車難問題的必然出路。但若要良性發(fā)展，就要解決現(xiàn)存問題。當(dāng)前，我國設(shè)計(jì)制造的立體車庫大多處于初級的停車功

16、能，是最原始的使用階段，它的設(shè)計(jì)水平、經(jīng)濟(jì)價值還有待于完善和開發(fā)。由此可見研究如何降低立體車庫設(shè)計(jì)制造成本及進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)自動化程度實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地存取，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4二、地下車庫升降平臺的總體設(shè)計(jì)21 地下車庫的主體結(jié)構(gòu)及工作原理按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械式停車設(shè)備可劃分為：升降橫移類，代號為SH，是指通過搬運(yùn)器的垂直升降或水平橫移進(jìn)行移動，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。垂直循環(huán)類，代號為CX；是指車輛搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)做連續(xù)循環(huán)移動，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備；水平循環(huán)類，代號為SX；是指車輛搬運(yùn)器在水平平面內(nèi)排列成2列或2列以上做連續(xù)循環(huán)列間轉(zhuǎn)換移動，實(shí)

17、現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。多層循環(huán)類，代號為Dx；是指車輛搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)排列成2層或2層以上做連續(xù)移動，兩端有升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行循環(huán)層間轉(zhuǎn)換移動，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。平面移動類，代號為PYI是指存車位與搬運(yùn)器分布在同一水平面內(nèi)，通過搬運(yùn)器在水平面內(nèi)做往復(fù)移動，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。巷道堆垛類，代號為XD：是指存車位在巷道一邊或兩邊多層分布，通過搬運(yùn)器在專用巷道內(nèi)做水平、升降或水平升降復(fù)合運(yùn)行，或與升降搬運(yùn)器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。垂直升降類，代號為cs；是指存車位分布在井道周圍，通過升降搬運(yùn)器在專用井道內(nèi)做升降運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。簡易升降類，代號為JSl是指

18、通過單一搬運(yùn)器的升降、俯仰或二三層搬運(yùn)器整體升降、俯仰，實(shí)現(xiàn)車輛二三層存取功能的停車設(shè)備。汽車升降機(jī)類代號為QS：是指搬運(yùn)器運(yùn)載車輛(或同時運(yùn)載駕駛員)垂直升降運(yùn)行進(jìn)行多層平層對位，從搬運(yùn)器到存車位需要駕駛員駕車入位，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。垂直升降類汽車停車庫也稱為塔式立體停車庫，它是通過提升機(jī)的升降和裝載提升機(jī)上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛或載車板橫移，實(shí)現(xiàn)存取車輛的機(jī)械式停車庫。采湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5用的鋼結(jié)構(gòu)框架主要由鋼結(jié)構(gòu)框架主要由立柱、橫梁、縱梁、電梯升降導(dǎo)軌、小車行走導(dǎo)軌、停車架等部件組成。 。主要作用是承重和內(nèi)置幾十個停車泊位并安裝機(jī)械傳動。垂直升降類停車設(shè)備的工作原理是:

19、用提升機(jī)構(gòu)將車輛或載車板升降到指定層，然后用安裝在提升機(jī)構(gòu)上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛或載車板送入存車位;或是相反，通過橫移機(jī)構(gòu)將指定存車位上的車輛或載車板送入提升機(jī)構(gòu)，提升機(jī)構(gòu)降到車輛出口處，打開車庫門，駕駛員將車輛開走，圖 2.7 是垂直升降類停車庫的示意圖。圖 2.1 是垂直升降類停車庫本文研究的是液壓升降系統(tǒng)、行走小車及其橫移機(jī)構(gòu)為主體的地下升降立體車庫。垂直升降類車庫升降系統(tǒng)大都采用機(jī)械傳動，相比機(jī)械傳動，采用液壓驅(qū)動的升降平臺動作平穩(wěn)可靠,速度可調(diào),噪聲小,傳動裝置體積小,價格低,易于自動控制 ,為此，設(shè)計(jì)了液壓驅(qū)動的升降平臺作為存取輛的工具，其摒棄了老式停車場或停車樓占地面積大、停車數(shù)量少

20、、污染嚴(yán)重和停車安全性低等問題，繼承和發(fā)揚(yáng)智能立體車庫占地少、停放車輛多，便于集中管理、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、鋼架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、車位的增減方便靈活、造價低、使用方便、車輛存放安全性高、采用液壓控制、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理一體化等特點(diǎn)。還可以根據(jù)用戶湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6的需要及環(huán)境和場地的要求設(shè)計(jì)不同數(shù)量的車位，從幾十個車位到上千個車位，可建立在廣場、商場、建筑物頂部、地下等場所。電梯式立體車庫的主要結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。圖 2.2 電梯式立體車庫的結(jié)構(gòu)2.1.1 液壓升降機(jī)的工作原理液壓升降機(jī)的工作原理液壓升降機(jī)共有 9 個滑輪、3 根鋼絲繩、2 個鏈輪、2 根鏈條。每根鋼絲繩一

21、端固定在載車板一側(cè)，另一端依次繞過支柱上滑輪和下滑輪，然后固定在載車板的另一側(cè)；每根鏈條一端固定在載車板的一側(cè)，另一端繞過鏈輪固定在液壓缸基座上；鏈輪通過鏈輪軸與液壓缸柱塞頂端固定在一起；載車板直接與鋼絲繩、鏈條聯(lián)接。當(dāng)液壓缸伸出時，鏈輪隨柱塞一起向上運(yùn)動，進(jìn)而使鏈條、鋼絲繩產(chǎn)生提升力，帶動載車板上升，載車板的運(yùn)動速度為液壓缸伸出速度的 2 倍。液壓升降機(jī)運(yùn)載車輛的最大長寬高尺寸為單車位尺寸 2 000 mm2 500 mm(高寬)，最大重量為 25 t，升降高度為 0.55m。選用單個液壓缸直接頂起載車板的傳動方式，會遇到單個液壓缸舉升大面積平臺受力不均的問題；選用多個液壓缸直接頂起載車板的

22、傳動方式，會遇到多缸同步舉升大面積平臺不同步的問題，多收液壓缸也會使設(shè)計(jì)成本增加。因此，設(shè)計(jì)選用 3 組鋼絲繩滑輪傳動、湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）72 組鏈輪鏈條傳動構(gòu)成液壓升降機(jī)的鋼索提升系統(tǒng)及單個液壓缸間接頂起載車板的傳動方式來實(shí)現(xiàn)載車板的同步提升，解決了單個液壓缸舉升大面積平臺受力不均的問題，避開多缸同步舉升大面積平臺不同步的問題，同時實(shí)現(xiàn)升降高度為液壓缸行程二倍的效果。采用液壓缸直接頂起載車板的傳動方式，需要液壓缸行程為 0.55m，才能滿足要求。設(shè)計(jì)的升降機(jī)以 13 rn 的液壓缸行程獲得了 0.55 m 的升降高度，既減少了液壓缸行程又降低了設(shè)計(jì)成本。圖 2.3 升降機(jī)工作原理

23、圖2.1.2 液壓停車設(shè)備的安全措施液壓停車設(shè)備的安全措施車庫設(shè)備采用液壓升降,其優(yōu)點(diǎn):(1)可以大范圍調(diào)速。(2)使用安全閥,可實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。(3)液壓傳動裝置重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。(4)操作方便,如電液聯(lián)合控制實(shí)現(xiàn)自動化。(5)噪音小、工作平穩(wěn)。液壓傳動屬柔性傳動,安裝位置可因地制宜,方便靈活。為了保證車庫正常安全運(yùn)行,采用了以下 4 項(xiàng)安全措施:湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8(1)采用球式邏輯閥 10 防止托板墜落,它是利用控制油路油壓的變化來改變球閥的位置,實(shí)現(xiàn)對油路的通斷的控制。（2）油污染的控制。為防止因油污染造成閥泄漏,引起托板的墜落的另一措施是在球式邏輯閥進(jìn)出口加簡易過濾

24、器,凈化液壓油。(3)為防止因液壓缸泄漏而造成托板的墜落,在系統(tǒng)中液壓缸附近安裝了行程開關(guān),一旦缸內(nèi)因油壓不足產(chǎn)生下降趨勢,便自動啟動油泵予以增壓,保證托板的安全。(4)為防止運(yùn)行時因管道破裂造成托板墜落的又一措施是將球式邏輯閥安裝在液壓缸附近,當(dāng)管道因某種原因破裂時,球式邏輯伐即刻關(guān)閉,使缸內(nèi)壓力油不能流出,托板不會因此而墜落,造成砸車事故。2.2 地下車庫升降平臺的運(yùn)動分析 承重系統(tǒng)沿承重鏈帶負(fù)載上升是通過液壓油缸進(jìn)油來推動活塞桿完成舉升載車板和汽車上升。構(gòu)件的下降是通過負(fù)載的自重推動活塞主油缸的液壓油流入油箱來完成載車板和汽車的下降。2.2.1 上升動作上升動作帶負(fù)荷上升時，主油缸大腔進(jìn)

25、油，上升時，啟動液壓泵，電磁換向閥的電磁鐵通電，泵輸出的液壓油流經(jīng)電磁換向閥的左位、液控單向閥單向節(jié)流閥中的單向閥進(jìn)入柱塞缸底部，液壓升降機(jī)開始上升，上升到頂部位 置時，撥動行程開關(guān)，行程開關(guān)發(fā)出電信號，使電磁換向閥斷電恢復(fù)中位，液壓泵開始卸荷， 由于液控單向閥的鎖緊作用，液壓缸被鎖定在頂部位置不動。2.2.2 下降動作下降動作下降時，電磁換向閥的電磁鐵和電磁換向閥的電磁鐵通電，泵輸出的液壓油通過 電磁換向閥的右位，打開液控單向閥的控制油 1：3，全部由溢流閥低壓溢流回油箱，此時液壓升降 機(jī)靠載車板重量及汽車重量開始下降，液壓缸排出的液湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9壓油流經(jīng)單向節(jié)流閥中的節(jié)流

26、閥、液控單向閥、電磁換向閥的右位，回到油箱。當(dāng)液壓升降機(jī)下降到底部位置時，撥動行程開關(guān)，行程開關(guān)發(fā)出電信號，使電磁換向閥斷電恢復(fù)中位，液壓泵停止工作。至此，液壓系統(tǒng)的一個工作過程結(jié) 束。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10三、地下車庫升降平臺液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 3.1 液壓升降平臺工作循環(huán)圖地下車庫升降平臺上升及下降動作循環(huán)如圖 6 所示。單個液壓舉升缸中共有一個執(zhí)行元件：主缸。單個液壓缸活塞桿舉升的重物 2.5t,重力負(fù)載 24500N,重物上升和下降速度為平均 3.5 m/min，最大行程 1100mm.湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）113.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和要求. 液壓缸與鏈輪及承重鏈的機(jī)構(gòu)直接相

27、聯(lián)系，對于不同的機(jī)構(gòu)，液壓缸的具體用途和工作性能也不同因此設(shè)計(jì)前要全面的分析和研究，收集和整理必要的原始資料作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。3.2 工況分析首先根據(jù)已知條件，繪制運(yùn)動部件的速度循環(huán)圖，如圖 7 所示。然后計(jì)算各階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖，如圖 8 所示。根據(jù)鏈輪及承重鏈條的布置形式，舉升缸動作速度是平臺升降速度的一半，故一級活塞舉升速度 1.5m/min，二級活塞舉升速度 2m/min，下降速度 1.75m/min圖 3.2 升降平臺速度循環(huán)圖液壓缸所受外負(fù)載 F 主要有四種類型，即F = Fw + Ff +Fa式中 Fw：工作負(fù)載，對于升降平臺來說，根據(jù)鏈輪及承重鏈條的布置形式，舉升液壓缸承受

28、負(fù)載為汽車的重力及平臺的重力之和的 2 倍Fa：運(yùn)動部件速度變化時的慣性負(fù)載；湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12Ff：導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動時為靜摩擦阻力，啟動后為動摩擦阻力，此處忽略不計(jì) Fa = （Gv）/ （gt） 式中 g：重力加速度；t：加速或減速時間，一般t = 0.01 0.5s；v：t 時間內(nèi)的速度變化量。 在本例中 Fa = （225000.058）/0.2N =1450NFw=225009.8N=49000N對液壓升降平臺的工作，主要負(fù)載為重力負(fù)載。重物質(zhì)量較大，摩擦負(fù)載可忽略不計(jì)。上升工作循環(huán)中，主缸受到負(fù)載如下：啟動加速：F =Fa+ Fw=1450N+245002N=

29、50450N同步伸缸舉升：F= Fw =49000N空載縮缸：F=0N 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各工作階段所受的外負(fù)載見下表，并畫出如圖4 所示的負(fù)載循環(huán)圖。表 1 上升工作循環(huán)各階段的外負(fù)載工作循環(huán)外 負(fù) 載 F（N）工作循環(huán)外 負(fù) 載 F（N）啟動、加速F=Fa+ Fw50450同步舉升F= Fw 49000空載縮缸F = Ffa0湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13圖 3.3 主缸上升負(fù)載循環(huán)圖下降工作循環(huán)中，主缸受到負(fù)載如下：空載非同步伸缸：F=0N啟動加速：F = FaFw2 =1450-49000=47550N帶載同步縮缸：F= Fw2 =49000N表 2 下降工作循環(huán)各階段的外負(fù)載

30、工作循環(huán)外 負(fù) 載 F（N）工作循環(huán)外 負(fù) 載 F（N）空載非同步伸缸F = Ffa0啟動加速F= FaFg 47550下降F=Fw249000湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）143.3 確定執(zhí)行元件的主要參數(shù)3.3.1 初選執(zhí)行元件工作壓力初選執(zhí)行元件工作壓力 工作壓力 P 可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來根據(jù)負(fù)載大小表 1 初步確定，根據(jù)實(shí)際考慮取液壓缸工作壓力為 P=12MPa表 3 按負(fù)載選擇工作壓力負(fù)載/ KN50工作壓力/MPa0.811.522.53344553.3.2 執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d.。由負(fù)載圖知最大負(fù)載 F 為 50

31、450N，設(shè)計(jì)時初步考慮一級活塞外伸時溢流閥不溢流，最大負(fù)載 50450N；二級活塞外伸時為缸內(nèi)壓力為系統(tǒng)壓力，最大負(fù)載 49000N。單作用液壓缸背壓為 0MPa，液壓缸的機(jī)械效率 cm 為 0.90，將上述數(shù)據(jù)代入下式可得： P2A2 =Fmax2/cm=49000N/0.9(1)P1A1=Fmax1/cm=50450N/0.9(2)代入數(shù)據(jù),由（1）可解得：D2 =76.0mm，根據(jù)一級活塞舉升速度和二級活塞舉升速度有:A2/A1=v1/v2=1.5/2,可解得 D1 =87.4mm查表，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑 D1=100mm；D2=80mm 活塞桿直徑 d,按 d/D=0.7

32、 及查表活塞桿直徑系列取 d1=60mm。液壓缸,按 D=125mm 保證無桿腔有效工作面積(即中空活塞的面積)為A1=D1/4=3.14100100/4=0.758,液壓系統(tǒng)才能正常工作。有桿腔的有效面積A2=D2/4=0.5024湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）153.4 分析液壓系統(tǒng)工況表 4 液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力和流量工作循環(huán)工況負(fù)載 F/N回油腔壓力p2 /MPa進(jìn)油腔壓力p1/MPa輸入流量 q/(L/min)輸入功率P/KW啟動、加速5045006.43-一級活塞舉升4900006.2411.781.23上升二級活塞舉升4900009.7510.051.63啟動、加速-47

33、55006.23-一級活塞下降-4900009.75 13.262.15下降二級活塞下降-49000O6.248.750.913.5 擬定液壓系統(tǒng)該地下車庫升降平臺液壓系統(tǒng)由舉升主系統(tǒng)和臺面鎖定輔助系統(tǒng)構(gòu)成。主系統(tǒng)額定壓力 12MPa，額定流量 12L/min，負(fù)載 2.5t。3.5.1 確定供油方式確定供油方式該地下車庫升降平臺工作舉升時負(fù)載較大，速度較低。而在快進(jìn)、快退時負(fù)載較小，速度較高。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用定量高壓齒輪泵供油。主系統(tǒng)采用了單向閥橋式整流回路，以便使舉升提缸負(fù)載腔始終處于進(jìn)回油調(diào)節(jié)狀態(tài)。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）163.5.2 調(diào)速方式的選擇調(diào)速方

34、式的選擇 在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。根據(jù)升降工作時對低速性能和速度負(fù)載特性都有一定要求的特點(diǎn)，決定采用限壓定量泵和調(diào)速閥組成的回油路節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高、發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承受負(fù)載切削力的能力。3.5.3 定位方式的選擇定位方式的選擇 本系統(tǒng)采用三位四通電磁閥來對舉升平臺進(jìn)行定位，舉升缸大腔進(jìn)口設(shè)置了板式液控單向閥，載車板的上升和下降分別由兩個開關(guān)來控制。在上升、下降換向動作時，為了避免工作時突然失電而墜下，應(yīng)采用液控單向閥起保壓作用，同時用以防止因高壓軟管爆裂而造成的下跌事故3.5.4 系統(tǒng)安全可靠性系

35、統(tǒng)安全可靠性擬定液壓系統(tǒng)圖時，對系統(tǒng)的安全性和可靠性予以足夠的重視。為防止過載，安全閥是必不可少的。為了避免垂直運(yùn)動部件在系統(tǒng)失壓情況下自由下落，在回油路中增加了單向閥。在用一個泵供給兩個以上執(zhí)行元件運(yùn)動時，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中防止了互相干擾。在系統(tǒng)中合理地配置濾油器，為了其長期工作作重要保證。3.5.5 其它其它升降平臺采用單個舉升缸驅(qū)動，通過鏈輪和承重鏈條機(jī)構(gòu)用較短的舉升缸獲得了大的平臺升降高度，可以滿足安裝空間小和行程較大的要求，結(jié)構(gòu)簡單；多組鏈輪-承重鏈條有力解決臺面尺寸大，液壓缸舉升受力不均，平臺同步提升，液壓缸受橫向力等問題。舉升平臺通過鎖定臺面提高了安全可靠性。并且由于只有一個舉升缸，故

36、簡化了液壓系統(tǒng)，有利于造價，并避開了多缸同步控制問題；缸上升靠液壓驅(qū)動；下降靠自重，液壓泵卸荷，節(jié)約能量。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）173.5.6 制定液壓系統(tǒng)工作原理圖制定液壓系統(tǒng)工作原理圖（3）制定系統(tǒng)原理圖1.濾油器 2.液壓泵 3.電動機(jī) 4.安全溢流閥 5.三位四通電磁換向閥 6，7.二位四通電磁換向閥 8 液控單向閥 9.多級舉升液壓缸 10 臺面鎖定液壓缸 11.壓力表及其開關(guān) 12.節(jié)流孔 13.行程開關(guān)圖 3.2 升降平臺系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖如圖所示，系統(tǒng)的執(zhí)行器為驅(qū)動平臺升降大的多級液壓缸 9 和平臺臺面鎖定液壓缸 10；系統(tǒng)采用定量高壓齒輪 2 供應(yīng)油，系統(tǒng)壓力由

37、溢流閥 4湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18設(shè)定并由壓力表 11 顯示；缸 9 的升降由電磁換向閥 5，電池?fù)Q向閥 6 液空換向閥8 控制，缸 9 下降時的時間通過調(diào)節(jié)閥 5 上的節(jié)流孔 12 的開度實(shí)現(xiàn)；缸 10 的伸縮由電磁換向閥 7 控制。行程開關(guān) 13 用作平臺臺面鎖定時的發(fā)信器。1.平臺上升 上升時，啟動液壓泵 2，電磁鐵 2YA.4YA 通電使換向閥 5 和 7均切換至右位，液壓泵 2 的壓力油經(jīng)閥 7 進(jìn)入臺面鎖定缸 10 的無桿腔，經(jīng)閥 5 和液控單向閥 8 進(jìn)入多級舉升缸 9 的工作腔，缸 10 的活塞桿回縮，缸 9 上升至地面；電磁鐵 4YA 先斷電使換向閥 7 復(fù)至左位，

38、液壓泵的壓力油經(jīng)閥 7 進(jìn)入缸 10 的無桿腔，缸 10 的活塞桿伸出鎖緊臺面，行程開關(guān) 13 發(fā)出安全信號后，電磁鐵2YA 斷電使換向閥 5 復(fù)至中位，液壓泵通過閥 5 的 H 型中位卸荷停機(jī)。2.平臺下降 下降時，首先啟動液壓泵 2，然后電磁鐵 2YA 通電使換向閥 5卻換至右位，壓力油經(jīng)閥 5 和閥 8 進(jìn)入缸 9，使平臺臺面先上升，接著電磁鐵 4YA通電，換向閥 7 切換至右位，壓力油經(jīng)閥 7 進(jìn)入缸 10 的有桿腔，待缸 10 的活塞桿縮回后，臺面解鎖，電磁鐵 2YA 斷電，1YA 通電使換向閥 5 切換至左位，電磁鐵 3YA 通電使換向閥 6 切換至左位，壓力油打開液控單向閥 8，

39、閥 5 和節(jié)流孔 12向油箱排油，平臺靠臺面下降，下降時間由節(jié)流孔 12 的開度決定。液壓系統(tǒng)電磁換向閥動作如表 4 所示：表 4 電磁換向閥動作，1YA2YA3YA4YA上升-+-+停位-下降+-+湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）193.6 計(jì)算與選擇液壓元件3.6.1 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 （1）泵的工作壓力的確定。考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 Pp = P1 + P式中 Pp：液壓泵最大工作壓力； P1：執(zhí)行元件最大工作壓力； P：進(jìn)油管路中的壓力損失，初算時簡單系統(tǒng)可取 0.20.5MPa,復(fù)雜系統(tǒng)取 0

40、.51.5MPa，在本系統(tǒng)中取 0.5MPa。Pp = P1 + P =12.5 MPa上述計(jì)算所得的 Pp 是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過度階段出現(xiàn)的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并保證泵的壽命，因此選泵的額定壓力 Pn 應(yīng)滿足：Pn （1.251.6）Pp。式中中低壓系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。在本例中 Pn = 1.27 Pp = 15.875MPa。（2）泵的流量的確定。液壓泵的最大流量應(yīng)為QpKL(q)max式中 Qp：液壓泵的最大流量； (q)max：同時動作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時溢流閥正進(jìn)行工作，尚需加溢流閥的最小流量 23

41、L/min; KL：系統(tǒng)漏油系數(shù)，一般取 KL = 1.11.3，現(xiàn)取 KL = 1.2。Qp = KL(q)max = 14.4 L/min（3）選擇液壓泵的規(guī)格。根據(jù)以上算得的 Pp 和 Qp 再查閱手冊，選用 CBG-16 限壓式定量泵，該泵的基本參數(shù)為：泵的額定壓力 Pn =16MPa,電動機(jī)轉(zhuǎn)速 NH =2000 r/min,每轉(zhuǎn)排量 q =100mL/r，容積效率 v =0.91,總效率 =0.93。（4）與液壓泵匹配的電動機(jī)的選定。查閱電動機(jī)產(chǎn)品樣本，選用 Y90S-4 型電動機(jī)，其額定功率為 2.2KW，額定轉(zhuǎn)速為 1400r/min。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）203.6.

42、2 液壓閥的選擇液壓閥的選擇 本液壓系統(tǒng)可采用 GE 系列的閥。根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)圖，按通過各元件的最大流量來選擇液壓元件的規(guī)格，選定的液壓元件如下表所示。表 5 液壓元器件的選擇序 號元件名稱GE 系列通過流量（L/min）數(shù) 量1濾油器XU-12x80J12 12液壓泵CBG-1612 1序 號元件名稱通過流量（L/min）數(shù) 量3電動機(jī)Y90S-4-14溢流閥DB1012 15三位四通換向閥34DYF3-E6B1216、7二位四通換向閥24DF3-16B12 28液控單向閥CPG-10-35-5012 111壓力表及其開關(guān)AF6P30/Y6312112節(jié)流孔CG-03-B12113行程

43、開關(guān)-13.6.3 液壓油箱容積的確定液壓油箱容積的確定液壓油箱有效容積按泵的流量的 57 倍來確定，查表，現(xiàn)取容量為 400L 的油箱。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）213.7 主缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.7.1 了解和掌握液壓缸在機(jī)器上的用途和工作要求了解和掌握液壓缸在機(jī)器上的用途和工作要求滿足機(jī)構(gòu)的動作要求和用途是設(shè)計(jì)液壓缸的主要目的。本設(shè)計(jì)中高壓腔中有進(jìn)油口和出油口。它與普通的雙作用缸動作原理相同，可帶動活塞往返運(yùn)動，保壓時可鎖緊管坯的兩端活塞桿端面的錐形可實(shí)現(xiàn)與管坯的密封。高壓腔中的油壓是通過高壓腔進(jìn)油口與高壓泵直接連接得到的；當(dāng)高壓腔充滿油液時，就會順活塞桿的空腔流入管坯，這樣使管坯-高壓腔

44、-高壓泵的壓力基本相當(dāng)；高壓腔的另外一個作用在于，他平衡了管坯中高壓油對活塞端面的反作用力3.7.2 了解外部負(fù)載情況了解外部負(fù)載情況主要指外部負(fù)載的質(zhì)量、集合形狀、空間體積大小、運(yùn)動軌跡、摩擦阻力及連接部位的連接形式等等。3.7.3 理解液壓缸運(yùn)動形式及安裝約束條件理解液壓缸運(yùn)動形式及安裝約束條件包括了解液壓缸的最大行程、運(yùn)動速度或時間，安裝空間所允許的外形尺寸及液壓缸運(yùn)動形式，本設(shè)計(jì)中液壓缸以運(yùn)動速度與時間為主要要求的液壓缸。3.7.4 了解液壓系統(tǒng)的情況了解液壓系統(tǒng)的情況液壓缸的設(shè)計(jì)只是液壓系統(tǒng)的一個部分。在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的時候，應(yīng)該考慮液壓泵的工作壓力和流量大小、管路的通經(jīng)和不知情況，各

45、種液壓閥的安裝布置情況等等。3.7.5 了解液壓缸工作環(huán)境條件了解液壓缸工作環(huán)境條件工作條件不同，液壓缸的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)也不一樣。本設(shè)計(jì)中液壓缸壓力承受較大要求絕對安全可靠不允許出現(xiàn)漏油的情況。針對這種工作條件設(shè)計(jì)時缸體湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22和柱塞的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要絕對可靠，安全系數(shù)要取大些，密封性能要好。3.7.6 設(shè)計(jì)的一般原則設(shè)計(jì)的一般原則(1) 保證液壓缸的輸出力、行程和往返運(yùn)動速度，液壓缸的額定工作壓力（輸出力的折算值）以液壓泵的額定工作壓力的 70%為宜。(2) 保證液壓缸的每一個零件有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐用度（壽命） 。(3) 在保證上述 2 個條件的前提下，盡量減少液

46、壓缸的外形尺寸和質(zhì)量。在負(fù)載一定的情況下，提高液壓缸的額定工作壓力可以減少液壓缸的外形尺寸。(4) 在保證液壓缸性能的前提下，盡量減少零件數(shù)量，簡化結(jié)構(gòu)。(5) 盡量避免液壓缸承受側(cè)向負(fù)載和偏心負(fù)載，活塞桿工作時最好受到拉力，以免產(chǎn)生縱向彎曲而引發(fā)穩(wěn)定問題。(6) 液壓缸的安裝形式、活塞桿頭部與外負(fù)載的連接形式要合理，盡量減少活塞桿伸出后的有效安裝長度，避免產(chǎn)生“憋勁”現(xiàn)象，增加液壓缸的穩(wěn)定性(7) 密封部位的設(shè)計(jì)和密封件的選用要合理，保證性能可靠、泄漏量小、摩擦力小、壽命長、跟換方便。密封部件的設(shè)計(jì)是保證液壓性能的重要環(huán)節(jié)，對于所選的密封件，應(yīng)使其壓縮量和壓縮率在合理范圍內(nèi)。(8) 根據(jù)液壓

47、缸的工作條件和具體情況設(shè)置合理的排氣、緩沖和防塵措施。在工作條件惡劣的情況下應(yīng)該考慮到給活塞桿加上防護(hù)措施等。(9) 各種零件的結(jié)構(gòu)形式和尺寸設(shè)計(jì)、盡量采用標(biāo)準(zhǔn)形式和規(guī)范系列尺寸，盡量選取標(biāo)準(zhǔn)件使用。(10) 做到低成本、制造方便、維修拆裝方便等。3.7.7 內(nèi)徑的計(jì)算內(nèi)徑的計(jì)算由于最大負(fù)載 F 為 N，查表按高壓系統(tǒng)初算時可取背壓 P2為 0MPa，液壓缸的機(jī)械效率 cm 為 0.90，查表按工作壓力取 d/D 為 0.7。將上述數(shù)據(jù)代入下式可得：P2A2 =Fmax2/cm=49000N/0.9(1)湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23P1A1=Fmax1/cm=50450N/0.9(2)代

48、入數(shù)據(jù),由（1）可解得：D2 =76.0mm，根據(jù)一級活塞舉升速度和二級活塞舉升速度有:A2/A1=v1/v2=1.5/2,可解得 D1 =87.4mm查表，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑 D1=100mm；D2=80mm 3.7.8 活塞桿直徑的計(jì)算活塞桿直徑的計(jì)算活塞桿直徑 d,按 d/ D2=0.7 及查表活塞桿直徑系列取 d=60mm。 3.7.9 液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來確定，并參照表1-6中的系列尺寸來選取標(biāo)準(zhǔn)值，則取液壓缸工作行程為L=1100mm。表6 液壓缸活塞桿行程參數(shù)系列（GB234980） （mm）2

49、55080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800 3.7.10 缸蓋厚度的確定缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24算。 無孔時 ypDt2433. 0 有孔

50、時 2222433. 0dDDpDty式中 t缸蓋有效厚度（m）； 缸蓋口直徑（m）；2D 缸蓋孔的直徑（m）。0d 取=108mm，=41mm，則帶入上式算得：t22.48mm,取2D0dt=23mm。3.7.11 最小導(dǎo)向長度的確定最小導(dǎo)向長度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動支承面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長度。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始饒?jiān)龃螅绊懸簤焊椎姆€(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時必須保證有一定的最小導(dǎo)向長度。 對于一般的液壓缸，最小長度H應(yīng)滿足以下要求： 220DLH = 41.5(mm)26320200 式中 L液壓缸的最大行程； D液壓缸的內(nèi)徑。 活塞的寬度B一般

51、取B=（0.61.0）D；則：B=0.8 63=50.4（mm）。3.7.12 缸體長度的確定缸體長度的確定 液壓缸缸體的內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。一般液壓湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25缸缸體的長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的2030倍。現(xiàn)取為1500mm。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26四、地下車庫升降平臺相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 升降機(jī)構(gòu)是垂直升降式立體停車設(shè)備中非常重要的一個子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將存取機(jī)構(gòu)及存入的車輛提升到指定的樓層，或者將出庫的車輛及存取機(jī)構(gòu)帶到地面。它在整個立體車庫中安全要求最高，不能發(fā)生意外，造成車輛或者人員損失。同時，它還決定垂直升降式立體停車設(shè)備的整個運(yùn)行速度和可靠性，并

52、對車庫的鋼結(jié)構(gòu)的受力情況也構(gòu)成影響。41 升降機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)目前，在垂直升降式立體停車設(shè)備中，有多種升降驅(qū)動方式，如曳引驅(qū)動、鋼絲繩卷筒驅(qū)動、鏈輪鏈條驅(qū)動等形式。鏈輪鏈條驅(qū)動是在曳引鏈條一端提升重物，另一端固定，依靠鏈條與鏈輪齒之間的摩擦來驅(qū)動重物做垂直運(yùn)動。因此，只要在曳引系統(tǒng)的容量與強(qiáng)度允許范圍，通過改變曳引鏈條的長度就可以適應(yīng)不同的提升高度，而不再受卷筒長度限制。在電梯中曳引驅(qū)動形式運(yùn)用的比較多，而在停車設(shè)備中，因?yàn)榘徇\(yùn)輸送的車輛的尺寸較大，有其自身的特殊性，垂直升降式停車設(shè)備的曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)形式主要是下面設(shè)置形式。液壓升降機(jī)共有 9 個滑輪、3 根鋼絲繩、2 個鏈輪、2 根鏈條。每根鋼絲

53、繩一端固定在載車板一側(cè)，另一端依次繞過支柱上滑輪和下滑輪，然后固定在載車板的另一側(cè)；每根鏈條一端固定在載車板的一側(cè)，另一端繞過鏈輪固定在液壓缸基座上；鏈輪通過鏈輪軸與液壓缸柱塞頂端固定在一起；載車板直接與鋼絲繩、鏈條聯(lián)接。當(dāng)液壓缸伸出時，鏈輪隨柱塞一起向上運(yùn)動，進(jìn)而使鏈條、鋼絲繩產(chǎn)生提升力，帶動載車板上升，載車板的運(yùn)動速度為液壓缸伸出速度的 2 倍。液壓升降機(jī)運(yùn)載車輛的最大長寬高尺寸為單車位尺寸 2 000 mm2 500 mm(高寬),舉升重量 2.5 T,單級行程 550 mm,升降速度 3.5 m/min 選用單個液壓缸直接頂起載車板的傳動方式，會遇到單個液壓缸舉升大面積平臺受力不均的問

54、題；選用多個液壓缸直接頂起載車板的傳動方式，會遇到多缸同步舉升大面積平臺不同步的問湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27題，多液壓缸也會使設(shè)計(jì)成本增加。因此，設(shè)計(jì)選用 3 組鋼絲繩滑輪傳動、2 組鏈輪鏈條傳動構(gòu)成液壓升降機(jī)的鋼索提升系統(tǒng)及單個液壓缸間接頂起載車板的傳動方式來實(shí)現(xiàn)載車板的同步提升，解決了單個液壓缸舉升大面積平臺受力不均的問題，避開多缸同步舉升大面積平臺不同步的問題，同時實(shí)現(xiàn)升降高度為液壓缸行程二倍的效果。采用液壓缸直接頂起載車板的傳動方式，需要液壓缸行程為26 m，才能滿足要求。設(shè)計(jì)的升降機(jī)以 13 rn 的液壓缸行程獲得了 26 m 的升降高度，既減少了液壓缸行程又降低了設(shè)計(jì)成本。

55、1 舉升液壓缸 2鏈輪承重鏈條 3承重鏈條 4鏈輪組圖 4.1 汽車升降平臺結(jié)構(gòu)示意圖湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）284.2 起重鏈條的設(shè)計(jì)起重鏈用于手動.電動葫蘆及其他便于攜帶的輕小型起重設(shè)備，還廣泛用于各種裝卸工屬具。起重鏈分環(huán)形焊接鏈和片式關(guān)節(jié)鏈兩種，焊接鏈的主要優(yōu)點(diǎn)是饒性好，可用較小直徑的鏈輪和卷筒，從而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊。缺點(diǎn)是在同樣的張力作用下，自重較鋼絲繩大；鏈環(huán)接觸處易磨損，對沖擊敏感性大；不能用于高速，通常速度 V0.1m/s(用于星輪)V1m/s(用于光滑卷筒).板式鏈繞性比焊接鏈更好，較可靠，運(yùn)動較平穩(wěn)，V0.25m/s。缺點(diǎn)是比鋼絲繩重，不能側(cè)向彎折。成本高，對

56、灰塵和銹蝕敏感。4.2.14.2.1 鏈條的設(shè)計(jì)要點(diǎn)鏈條的設(shè)計(jì)要點(diǎn)鏈條節(jié)距的選擇鏈條節(jié)距是一個十分重要的參數(shù)。在滿足一定破斷載荷的前提下，節(jié)距大時節(jié)距大時雖可使驅(qū)動鏈輪的齒數(shù) Z 減少，鏈條重量也較輕，但鏈輪多邊效應(yīng)明顯加劇，鏈速不均勻，運(yùn)行不平穩(wěn)，噪音大，如圖 4.2 所示。(a)及(b)的鏈速分別為: 2180cos2cos0minmaxDnDnVDnV圖 4.2 速度不均勻性當(dāng) n、D 不變時，Z 越小，速度差值就愈大。一般情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮輸送機(jī)湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29鏈條的使用壽命、運(yùn)行平穩(wěn)性及減少噪音污染，故應(yīng)盡可能地采用較小節(jié)距的鏈條和較多齒數(shù)的鏈輪。小節(jié)距鏈條的缺點(diǎn)是

57、重量相對較大，且價格較昂貴。為了滿足各種鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的不同需要，上述鏈條標(biāo)堆在設(shè)計(jì)中對每一號鏈條(其破斷載荷相同)分別給出了四種節(jié)距。速度高時可選用較小節(jié)距，速度低時可選用較大節(jié)距(圖 2)。鏈條的節(jié)距并不與輸送機(jī)的規(guī)格相對應(yīng)，輸送機(jī)的規(guī)格是根據(jù)其輸送能力來選擇的，而鏈條則是根據(jù)其破斷載荷及最大允許的承載能力來選擇的。如 M160 表示破斷載荷為 16000kg、最大許用載荷為 2280kg 的鏈條，節(jié)距有四種，100、125、160、200，它的前一號 Mll2 的破斷載荷及最大許用載荷分別為11200kg 和 160kg。凡是鏈條最大張力 F:。:在 16002280 之間時就選用某一節(jié)距的

58、 M160 鏈條，而不管輸送機(jī)是哪一種規(guī)格。這比我國的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中兩者幾乎完全一一對應(yīng)的情況要靈活得多。選鏈條節(jié)距時，應(yīng)保證鏈條在鏈輪上的包角為180“或嚙合齒數(shù)不少于 3 個齒，還應(yīng)考慮的試驗(yàn)和研究。我們決心把這座試驗(yàn)大樓建設(shè)好、管理好，充分發(fā)揮它作為科研基地的作用，同時，開展承接對外試驗(yàn)業(yè)務(wù)，為國民經(jīng)濟(jì)各部門服務(wù)，為提高我國埋刮板輸送機(jī)的技術(shù)水平，為發(fā)展產(chǎn)品做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。4.2. 2 起重鏈的選擇起重鏈的選擇起重鏈的懸著根據(jù)最大工作拉力 Fmax 及安全系數(shù) S 計(jì)算鏈條的破斷拉力Fb(或極限工作載荷 Fp)，以 Fb 來選擇鏈條：FbS Fmax表 7 安全系數(shù) S 值鏈條種類焊接連片

59、式鏈 用途光滑卷筒鏈輪速度 v m/s驅(qū)動方式手動機(jī)動手動機(jī)動吊鉤用111.5S 值3648568湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30Fmax=49000N 選 S=8 Fb392000N經(jīng)查表可以選用鏈條的型號為 LH2088 節(jié)距 P=31.75 板數(shù) 8x8 圖 4.3 板式鏈條的結(jié)構(gòu)示意圖、4.2.3 鏈條的速度鏈條的速度在我國，鏈條的運(yùn)動速度是作為一個基本參數(shù)來規(guī)定的。國外并未規(guī)定鏈條的速度系列，僅僅給出選用原則及速度范圍。事實(shí)上，鏈條的運(yùn)行速度是一個很復(fù)雜的間題，與許多因素有關(guān)，如輸送機(jī)的型式與規(guī)格，輸送物料的種類及輸送量的大小，鏈條的材料、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行中有無潤滑等等。速度過高會破壞物

60、料的穩(wěn)定性，輸送中產(chǎn)生逆流、懸浮，不僅使輸送阻力增大，輸送效率降低，而且會增加鏈條的磨損和動力消耗。所以不應(yīng)盲目地追求高的鏈條速度。要想通過精確的理論計(jì)算給出各種鏈條對于不同物料的最佳輸送速度值是十分困難的，唯一的辦法是通過試驗(yàn)。國外各種標(biāo)準(zhǔn)給出的鏈條速度選用的原則是:滑動摩擦狀態(tài)下的鏈條運(yùn)行速度較低，一般在 0.1 一 0.5m/s 之間、;滾動摩擦狀態(tài)下的鏈條運(yùn)行速度較湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31高，一般在 0.11.5m /s之間。在輸送機(jī)結(jié)構(gòu)合理，鏈條又有極好潤滑的條件下，鏈速可提高至 2m/s 而對于刮板及埋刮板輸送機(jī)，速度取在 0.050.8m/s 之間為宜。4.2.4 鏈條

61、的潤滑鏈條的潤滑采用一種合適的潤滑油可以顯著地增加鏈條的使用壽命，但若使用劣質(zhì)潤滑油就會適得其反(增加磨損)，倒不如不進(jìn)行任何潤滑。有的輸送機(jī)如埋刮板輸送機(jī)，刮板鏈條全部埋在物料中，無法進(jìn)行潤滑，當(dāng)然就不必考慮了。在其它許多情況下是必須考慮潤滑的。為此，在鏈條設(shè)計(jì)上，采用如圖 6 所示的各種方法來實(shí)現(xiàn)潤滑或減小摩擦。圖 6d 是采用滾動軸承放在襯套和滾子之間，圖 6e 是用青銅(材料 LTPlls)軸瓦放在襯套和滾子之間，用以降低摩擦系數(shù)。溫度低于 150Oc時，推薦使用高質(zhì)量中等粘度的動物潤滑油。為使?jié)櫥偷竭_(dá)鏈條所有的接觸表面，必須讓潤滑部位處于鏈條張力的最小點(diǎn)處，即在緊接著鏈條離開鏈輪處

62、，并和鏈條一起運(yùn)動。鏈條潤滑可用油壺、油刷、噴涂，也可在側(cè)板上加潤滑劑。在鏈條上配備油脂嘴可得到最佳的潤滑效果。用這種方法，潤滑劑可直接進(jìn)人鏈條的承載表面，但這種鏈條相當(dāng)昂貴， 并且在長距離的輸送機(jī)中不能保證所有的油嘴都成為潤滑部位。還有一種方法是所謂熱潤滑法，鏈條出廠前，將其浸人一個將油加熱至 90OC 的油槽中油槽中含有幾種潤滑油及防腐物質(zhì)。浸一會兒后，鏈條即達(dá)到和油同樣的溫度，這樣就能保證潤滑劑滲人所有鏈條的承載表面，然后將鏈條拉出冷卻。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33五、結(jié)論與展望本文設(shè)計(jì)的液壓升降機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。經(jīng)樣機(jī)試驗(yàn)，3 組鋼絲繩滑輪傳

63、動、2 組鏈輪鏈條傳動 構(gòu)成的鋼索提升系統(tǒng)及單個液壓缸間接頂起載車板的傳動方式，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積平臺平穩(wěn)同步升降，同 時也能達(dá)到了升降高度為液壓缸行程二倍的效果。解決臺面尺寸大液壓缸受力不均，平臺同步提升，液壓缸受橫向力等問題。舉升平臺通過鎖定液壓缸鎖定臺面，提高了安全可靠性。于此同時，由于只有一個舉升缸，故簡化了液壓系統(tǒng)，有利于降低造價，并避開了多缸同步控制的問題，缸上升靠液壓驅(qū)動；下降靠自重，液壓卸荷節(jié)約能量。也可為今后的地下車庫建造提供了設(shè)計(jì)參考，也為私家車庫的改裝服務(wù)提供了思路，使本來停放一臺車輛變成能停放兩臺車輛的車庫，提高私家車庫的使 用價值。車庫設(shè)備采用液壓升降,其優(yōu)點(diǎn):(1)可以

64、大范圍調(diào)速。(2)使用安全閥,可實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。(3)液壓傳動裝置重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。(4)操作方便,如電液聯(lián)合控制實(shí)現(xiàn)自動化。(5)噪音小、工作平穩(wěn)。液壓傳動屬柔性傳動,安裝位置可因地制宜,方便靈活。為了保證車庫正常安全運(yùn)行,采用了以下4項(xiàng)安全措施:(1)采用球式邏輯閥10防止托板墜落,它是利用控制油路油壓的變化來改變球閥的位置,實(shí)現(xiàn)對油路的通斷的控制。(2)油污染的控制。為防止因油污染造成閥泄漏,引起托板的墜落的另一措施是在球式邏輯閥進(jìn)出口加簡易過濾器,凈化液壓油。(3)為防止因液壓缸泄漏而造成托板的墜落,在系統(tǒng)中液壓缸附近安裝了行程開關(guān),一旦缸內(nèi)因油壓不足產(chǎn)生下降趨勢,便自動啟動油泵

65、予以增壓,保證托板的安全。(4)為防止運(yùn)行時因管道破裂造成托板墜落的又一措施是將球式邏輯閥安裝在湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34液壓缸附近,當(dāng)管道因某種原因破裂時,球式邏輯伐即刻關(guān)閉,使缸內(nèi)壓力油不能流出,托板不會因此而墜落,造成砸車事故。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35小結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究科題為地下車庫升降平臺液壓的舉升，通過對課題背景的了解及對地下車庫升降平臺的應(yīng)用為基礎(chǔ)，對該升降平臺的工作原理進(jìn)行分析。根據(jù)實(shí)例的負(fù)載數(shù)據(jù)確定主缸尺寸和液壓泵的選擇。通過對上升下降工況的深入了解來進(jìn)行主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)用到了多門學(xué)科，機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、液壓傳動、機(jī)械制圖（AUTO CAD）

66、等，使我對理論知識有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。在設(shè)計(jì)中學(xué)會如何使用相關(guān)資料和手冊來確定一些參數(shù)，實(shí)際應(yīng)用中如何選擇最優(yōu)的零部件。最后通過繪圖軟件繪制工作原理圖，讓我對制圖軟件有了更熟練的應(yīng)用。通過繪圖能讓我知道在實(shí)際裝配中怎樣確定一些連接部位的零件等?？傊@次設(shè)計(jì)是我把大學(xué)學(xué)到的專業(yè)課程全部聯(lián)系在一起，做了一次系統(tǒng)性的復(fù)習(xí)，對今后的學(xué)習(xí)和工作有著不可替代的作用。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36致 謝 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成了，非常感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師們。在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中指導(dǎo)老師給了我很大的幫助，最開始的收集資料的時候，給了我很多相關(guān)的意見，老師還拿出了自己的書籍借給我看以及找到的一些相關(guān)文章，后來幫我分析結(jié)構(gòu)，在方案的選擇上給了我很多寶貴的意見。做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時候還有一些導(dǎo)軌的選擇方面的問題請教了相關(guān)老師，控制方面的老師在控制及程序設(shè)計(jì)方面給予的指導(dǎo)和幫助。在老師們的指導(dǎo)下，才有了今天畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成。當(dāng)然做畢業(yè)設(shè)計(jì)并不是一帆風(fēng)順的，當(dāng)中也遇到了很多的困難，包括機(jī)械部分方案的確定，程序設(shè)計(jì)邏輯方面等都遇到一些困難，但是我都克服了。在自己不能解決的情況下，指導(dǎo)老師又指點(diǎn)我到網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫以及