雙柱式舉升器的設(shè)計(jì)【汽車舉升機(jī)】

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目: 雙柱式舉升器的設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-7班 學(xué) 生 姓 名: 柏雅濱 導(dǎo) 師 姓 名: 臧 杰 開 題 時(shí) 間: 2011.3.1 指導(dǎo)委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 柏雅濱 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級 車輛工程07-7 指導(dǎo)教師姓名 臧杰 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 雙柱式舉升器的設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 近年來,我國汽車市場十分活躍, 2002年之后,中國汽車工業(yè)的增長一直在以2位數(shù)的速度攀升。預(yù)計(jì)未來的10多年里,中國的汽車需求量仍將保持以10%～15%的增幅攀升。隨著我國城市化的發(fā)展,汽車保有量迅速增加。而加速研究開發(fā)和生產(chǎn)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和品牌，將我國建成世界級汽車制造基地和銷售基地，并逐步建立起汽車一條龍售后服務(wù)體系，關(guān)鍵是從生產(chǎn)技術(shù)含量高的汽車零部件和汽車維修保養(yǎng)工具做起。開發(fā)研制汽車舉升機(jī)產(chǎn)品適應(yīng)了這種形勢的需要。舉升機(jī)在汽車維修養(yǎng)護(hù)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，無論整車大修，還是小修保養(yǎng)，都離不開它。在規(guī)模各異的維修養(yǎng)護(hù)企業(yè)中，無論是維修多種車型的綜合類修理廠，還是經(jīng)營范圍單一的汽車維修店，幾乎都配備有舉升機(jī)。雙柱托舉接觸車架式舉升機(jī)是一個(gè)被廣泛采納的舉升機(jī)，在最近幾年所有新銷售的舉升機(jī)中，至少三分之二都是這種類型的。這種設(shè)計(jì)之所以很流行的原因：一就是這種舉升機(jī)安裝起來很快，不需要大范圍的開挖，也不需要對維修廠的整體布局進(jìn)行一些永久性的變動。二是功能的多樣性，一臺雙柱托舉接觸車架式舉升機(jī)幾乎可以用來進(jìn)行所有汽車的維修作業(yè)。這種舉升機(jī)的懸臂和接觸襯墊的布局，使得維修工能夠很容易地進(jìn)入汽車的整個(gè)底部，進(jìn)行車底的維修操作。雙柱型汽車維修液壓同步升降平臺作為一種液壓技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)研究 ,是利用現(xiàn)代液壓技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來改善日益興旺發(fā)達(dá)的汽車維修產(chǎn)業(yè)界勞動者的工作條件,降低勞動強(qiáng)度和維修成本, 提高汽車維修保養(yǎng)整體服務(wù)質(zhì)量。 現(xiàn)代汽車工業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展而日新月異，新工藝、新材料、新技術(shù)廣泛運(yùn)用，特別是電子技術(shù)、液壓技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，使當(dāng)今的汽車是集各種先進(jìn)技術(shù)的大成，新穎別致的汽車時(shí)時(shí)翻新。而現(xiàn)代汽車的故障診斷不再是眼看、耳聽、手摸，汽車維修也不再是師傅帶徒弟的一門手藝，而是利用各種新技術(shù)的過程。隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展，日益呈現(xiàn)出汽車維修的高科技特征，與其同時(shí)汽車維修理念也不斷更新。 隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，維修設(shè)備也隨之產(chǎn)生了質(zhì)的變化。汽車保修設(shè)備的生產(chǎn)，也不再是多以機(jī)具類為主。20世紀(jì)90年代以來，一批批先進(jìn)的進(jìn)口汽車檢測設(shè)備和儀器涌入國門。四輪定位儀、解碼器、汽車專用示波器、汽車專用電表、汽車專用示波器、汽車專用電表、發(fā)動機(jī)分析儀、尾氣測試儀及電腦平衡機(jī)等，這些昔日人們十分陌生的檢測設(shè)備，已經(jīng)成為現(xiàn)代維修企業(yè)的必備工具。而這些檢測設(shè)備，本身就是高科技化的產(chǎn)品，是電子檢測技術(shù)、電腦技術(shù)的高級集成物。要熟練地操作使用這些檢測設(shè)備，技術(shù)人員需要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，并掌握外語和電腦技術(shù)，才能掌握正確的使用方法，充分發(fā)揮檢測設(shè)備的各項(xiàng)功能。這種高科技化的現(xiàn)代汽車檢測設(shè)備，使現(xiàn)代汽車維修的科技含量大為提高。 加入WTO對中國汽車維修業(yè)的影響是巨大的。為了適應(yīng)售后服務(wù)的要求，國外汽車維修業(yè)將相繼進(jìn)入中國市場，國外汽車維修業(yè)的介入給中國汽車維修市場提供了一個(gè)較為先進(jìn)的高效的國際技術(shù)環(huán)境，對促進(jìn)國內(nèi)汽車維修業(yè)的更新改造、加速汽車維修業(yè)技術(shù)進(jìn)步的進(jìn)程，將起到良好的推動作用。 傳統(tǒng)的汽車維修方式、維修制度以及經(jīng)營模式必然被現(xiàn)代汽車維修方式所代替。以往的汽車維修往往就維修談維修，現(xiàn)代汽車維修是汽車銷售、零件銷售、資訊銷售及售后服務(wù)四位一體緊密結(jié)合。汽車維修的新趨勢是維修對象的高科技化、維修設(shè)備現(xiàn)代化、維修咨詢網(wǎng)絡(luò)化、維修診斷專家化、維修管理電腦化及服務(wù)對象的社會化。國外汽車維修企業(yè)以汽車服務(wù)貿(mào)易的形式進(jìn)入國內(nèi)市場，使我國汽車維修行業(yè)將面臨嚴(yán)峻形勢，而在汽車維修企業(yè)發(fā)展要素中，起主導(dǎo)作用的因素將是:管理、技術(shù)、裝配和信息。倡導(dǎo)汽車維修行業(yè)的服務(wù)優(yōu)質(zhì)化、品牌化、現(xiàn)代化，勢在必行。 隨著中國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，小客車將逐步進(jìn)入中國的家庭市場。鑒于中國市場的廣闊性，及其中國基礎(chǔ)設(shè)施的滯后性，給小客車維修帶來了不便，特別是轎車底部的維修，給維修師傅帶來很多不便，浪費(fèi)人力物力，還有占地面積，為了解決上述的所有問題，為未來社會的發(fā)展帶來方便，舉升機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。 目前，全國生產(chǎn)汽車汽車舉升機(jī)的廠家較多，生產(chǎn)舉升機(jī)的形式也比較繁多，有雙柱式、四柱式、剪式、移動式和單立式等汽車舉升機(jī)。 按照舉升機(jī)的舉升裝置的形式分類也有很多種，包括絲杠螺母舉升式、鏈條傳動舉升式、液壓缸舉升式、齒輪齒條舉升式等舉升機(jī)。 從舉升機(jī)的驅(qū)動方式分，主要有：電機(jī)驅(qū)動式舉升機(jī)和液壓驅(qū)動式舉升機(jī)。 舉升機(jī)的情況和發(fā)展趨勢 汽車舉升機(jī)在世界上已經(jīng)有了80多年的歷史。1925年在美國生產(chǎn)的第一臺汽車舉升機(jī)，它是一種由氣動控制的單柱舉升機(jī)，由于我國汽車維修檢測設(shè)備行業(yè)起步晚、起點(diǎn)低，整體上仍然相當(dāng)落后。舉升機(jī)制造企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、經(jīng)濟(jì)技術(shù)力量薄弱、各自為政、缺乏專業(yè)分工和廣泛合作;技術(shù)吸收、運(yùn)用、開發(fā)、創(chuàng)新能力不強(qiáng)；抄襲、偽造現(xiàn)象和短期行為嚴(yán)重；市場營銷及服務(wù)水平低等問題還普遍存在，致使全行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量差、結(jié)構(gòu)不合理、總量增長受到限制。“十一五”規(guī)劃的發(fā)展思路和目標(biāo)是：建立和完善一整套適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)要求的汽車維修檢測設(shè)備行業(yè)管理體制；密切結(jié)合汽車技術(shù)的發(fā)展及汽車作業(yè)的實(shí)際需要，力爭在產(chǎn)品質(zhì)量提高、品種配套、高新技術(shù)含量增大等三個(gè)方面，使汽車舉升機(jī)整體上接近國際水平。 目前，全國生產(chǎn)汽車舉升機(jī)的廠家較多，生產(chǎn)的型式也較繁多。有雙柱式、四柱式、剪式、組合移動汽車式等。 其中各類舉升機(jī)從不同的方面又可分為好幾類： 單從舉升機(jī)的外型來分類的基本形式有：普通雙柱、龍門雙柱、四立柱、剪式、移動式和單立柱式等。 各種形式各有千秋，適用于不同的場合。最常用的形式是前四種，即：普通雙柱式、龍門雙柱式、四立柱式和剪式　。剪式舉升機(jī)分為大剪、小剪舉升機(jī)。 雙柱式舉升機(jī)又分為機(jī)械式和液壓式舉升機(jī)。機(jī)械式舉升機(jī)曾流行于1992—1998年間，該舉升機(jī)特點(diǎn)是同步性好，但由于機(jī)械磨損維護(hù)成本高（經(jīng)常需要更換銅鑼母以及軸承），每年一臺舉升機(jī)的維修更換需要1000元左右，因此目前不生產(chǎn)此舉升級，使用者們最終會將該產(chǎn)品更換為維護(hù)成本小的液壓舉升機(jī)。 各類汽車舉升機(jī)的使用情況 從調(diào)研的情況來看，雙立柱結(jié)構(gòu)式的汽車舉升機(jī)為最多，其次是四立柱式，同時(shí)還有少些的剪式舉升機(jī)。 汽車舉升機(jī)的主要參數(shù) 普通雙立柱式、龍門雙立柱式和四立柱式這三種目前市場上主要的汽車舉升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì)如表1.1，1.2，1.3. 表1.1 普通雙立柱式汽車舉升機(jī)主要參數(shù) 額定舉升質(zhì)量 最大舉升高度 盤距地高度 全程上升時(shí)間 全程下降時(shí)間 2.5—3.5T 1700—1800mm 110—180mm 50—70Sec 20—60Sec 表1.2 龍門雙立柱式汽車舉升機(jī)主要參數(shù) 額定舉升質(zhì)量 最大舉升高度 盤距地高度 全程上升時(shí)間 全程下降時(shí)間 2.5—3.5T 1700—1800mm 110—180mm 50—70Sec 20—60Sec 表1.3四立柱式汽車舉升機(jī)主要參數(shù)* 額定舉升質(zhì)量 最大舉升高度 盤距地高度 全程上升時(shí)間 全程下降時(shí)間 2.5—3.5T 1700—1800mm 110—180mm 50—70Sec 20—60Sec 舉升機(jī)的方案擬定 主要結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)形式 舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要有：（1）整體結(jié)構(gòu)式（2）舉升方式（3）驅(qū)動方式（4）平衡方式（5）保險(xiǎn)與保護(hù)方式（6）托盤結(jié)構(gòu)。 常用的幾種舉升機(jī)整體結(jié)構(gòu)形式包括有普通式、龍門式、四柱式、剪式、移動式和單立柱式六種。 目前市場上最常見的是普通式和龍門式。普通式舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式比較簡單，制作成本相對于龍門式稍低。但從整個(gè)機(jī)器的強(qiáng)剛度的角度去考慮，龍門式就占優(yōu)勢了，簡單地說就等于是在普通式的基礎(chǔ)上再多加了橫梁，于是便形成了龍門式，但也因此增加了它的制作成本。 四立柱的定位非常穩(wěn)固，但一般用于比小轎車稍大的車型的維修和保養(yǎng)，制作成本不低。 剪式舉升機(jī)又分為大剪（子母式）和小剪（單剪）舉升機(jī)。但由于不是批量，所以價(jià)格偏高。 對于體積可以說是龐大的大型客車來說，使用以上幾種舉升機(jī)就比較困難。因此，又有了組合移動式舉升機(jī)。既可以是雙柱式的，也可以是四立柱。這樣的組合方便地適用于各種車型，但一般僅在給大型車進(jìn)行維修或保養(yǎng)的時(shí)候才使用。 單立柱式舉升機(jī)占地面積小，適用于小型汽車使用。由于是單柱，較大型車就無法使用，就降低了它的使用價(jià)值。常用的幾種舉升機(jī)整體結(jié)構(gòu)形式的主要特點(diǎn)如下表2.1所示： 表2.1各類汽車舉升機(jī)結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)形式 主 要 特 點(diǎn) 普通雙柱 龍門雙柱 四立柱 剪式 移動式 單立柱式 結(jié)構(gòu)簡單成本低、使用方便，但對地基要求較高 強(qiáng)度比普通雙柱的高，但成本也有所提高 能作四輪定位用 能隱藏與地面水平，不占空間，對地基要求低 能雙柱、四柱或多柱聯(lián)動，方便地適應(yīng)于各種車型 占地小，適用于小型汽車 驅(qū)動、舉升及同步方式 舉升機(jī)的驅(qū)動方式主要有：電機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動。液壓驅(qū)動方式通常有鏈條傳動舉升和液壓缸直接舉升方式。液壓式舉升機(jī)維護(hù)成本低，油缸的油封為進(jìn)口的話一般使用5—10年沒問題。其中電機(jī)驅(qū)動又分單電機(jī)和多電機(jī)，液壓驅(qū)動又分單液壓缸和多液壓缸等多種驅(qū)動方式。單缸舉升機(jī)也分為兩種，一直被業(yè)內(nèi)人士稱作老單缸和新單缸。單缸的優(yōu)點(diǎn)是：同步性好，不存在顛簸現(xiàn)象，有底板，舉升機(jī)的扭力靠底板抵消，安全性好，是目前最理想的舉升機(jī)。雙缸舉升機(jī)也分有兩種：龍門式舉升機(jī)和無底板舉升機(jī)。但由于是雙缸所以同步性問題難以解決，往往要靠兩根鋼絲繩來平衡。油缸以及鋼絲繩只要調(diào)整得松緊一致，舉升機(jī)就可以同步運(yùn)作。雙缸的優(yōu)點(diǎn)是：沒有底板，為了最大節(jié)省材料，去掉底板，使得立柱的扭力靠地面來抵消，所以對地基要求很高。 如果驅(qū)動是單液壓缸，則升降運(yùn)動采用機(jī)械方式同步。如果采用多個(gè)液壓缸驅(qū)動，則升降運(yùn)動既可以采用機(jī)械同步（如鋼絲繩同步），也可以采用同步液壓缸或副缸隨同主缸同步升降。 常用的舉升方式有：絲杠螺母方式舉升、鋼絲繩或鏈條傳動舉升方式和液壓缸直接舉升等方式。 從液壓和機(jī)械兩種舉升方式來看，機(jī)械方式和液壓方式各占一半，但機(jī)械的略有多些。 絲杠螺母傳動的舉升方式一般采用電機(jī)驅(qū)動。如用單電機(jī)驅(qū)動，則各柱的升降運(yùn)動，一般應(yīng)用機(jī)械同步方式；若用多電機(jī)驅(qū)動，則采用機(jī)械同步或采用電氣方式同步進(jìn)行升降運(yùn)動。在電氣方式同步時(shí)，副柱上的升降是隨同主柱的升降運(yùn)動同步進(jìn)行的。 鋼絲繩或鏈條傳動舉升方式可采用電機(jī)驅(qū)動或液壓缸驅(qū)動，一般采用鋼絲繩平衡同步舉升。 上述各種方式各有特點(diǎn)：絲杠螺母方式傳動的自鎖性好，安全性也較好。而且采用電機(jī)驅(qū)動，維護(hù)保養(yǎng)均較方便，傳遞比較清潔，沒有液壓油，但制造工藝性差。而液壓驅(qū)動舉升方式則工作平穩(wěn)，加工制造方便，但是需要液壓系統(tǒng)。與機(jī)械系統(tǒng)相比，液壓回路容易產(chǎn)生故障，維修保養(yǎng)工作較多。 相比液壓缸舉升機(jī)產(chǎn)生成本比絲杠螺母舉升形式的要低。液壓缸的產(chǎn)生遠(yuǎn)比絲杠螺母機(jī)構(gòu)簡單，容易組織生產(chǎn)。且使用壽命比絲杠螺母要長，所以本次設(shè)計(jì)所采用的是液壓舉升方式。 舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 此次將舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)為普通式雙柱汽車舉升機(jī)。普通式汽車舉升機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如下： （1）舉升機(jī)構(gòu) 舉升機(jī)構(gòu)是由液壓系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)組成的。通過電器系統(tǒng)來控制液壓單元，油液通過進(jìn)出液壓缸并通過滑臺鏈條來帶動整個(gè)設(shè)備的舉升動作。 （2）立柱與支撐機(jī)構(gòu) 舉升機(jī)的立柱包括左、右兩個(gè)主立柱，中間放置滑臺和液壓系統(tǒng)。舉升機(jī)構(gòu)的支撐機(jī)構(gòu)是托臂。 （3）平衡機(jī)構(gòu) 由于舉升機(jī)在上升或下降時(shí)必須有強(qiáng)制性平衡裝置以確保汽車整體的水平位置，所以本次設(shè)計(jì)采用了左右對稱的鋼絲繩走向，可以通過改變鋼絲繩的張力來使左右兩邊的滑臺在抬升的過程中保持平衡。 （4）保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)與保護(hù) 汽車舉升機(jī)是一種安全性能要求特別高的設(shè)備。通常設(shè)有多種保險(xiǎn)裝置和保護(hù)措施：液壓回路的保壓、機(jī)械鎖止保險(xiǎn)裝置、機(jī)械自鎖裝置、舉升過載保護(hù)、沖頂保護(hù)、防滑保護(hù)等等。 本次設(shè)計(jì)中電磁鐵安全鎖止機(jī)構(gòu)的是機(jī)械鎖止保險(xiǎn)裝置。 普通式雙柱汽車舉升機(jī)方案的確定 通過對舉升機(jī)的了解，確定了本次設(shè)計(jì)采用的方案。本次設(shè)計(jì)所采用的是液壓驅(qū)動的QJY04-02B型普通式雙柱汽車舉升機(jī)。此舉升機(jī)構(gòu)的傳動系統(tǒng)是由液壓系統(tǒng)驅(qū)動和控制的，由兩邊兩個(gè)立柱里安裝的液壓油缸來推動連接立柱與滑臺的鏈條，使滑臺上安裝的大滾輪沿立柱滾動，實(shí)現(xiàn)滑臺的上下移動。用鋼絲繩作為同步裝置來保持整個(gè)舉升機(jī)的同步性。托臂與立柱內(nèi)的滑臺相連當(dāng)滑臺上下移動時(shí)就帶動托臂一起移動。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 一.基本方案：由液壓驅(qū)動的普通式雙柱舉升機(jī)； 二.液壓系統(tǒng)的傳動計(jì)算； （1）載荷的組成和計(jì)算 （2）初選系統(tǒng)工作壓力 （3）計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 （4）繪制液壓系統(tǒng)工況圖 三.制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 （1）制定基本方案 （2）繪制液壓系統(tǒng)圖 四.液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì)：（1）液壓泵的選擇（2）液壓閥的選擇（3）管道尺寸的確定（4）液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求（5）液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算（6）活塞桿穩(wěn)定性校核； 五．機(jī)械部件的計(jì)算 三、技術(shù)路線（研究方法） 熟悉舉升器和CAD有關(guān)知識 查閱期刊 收集文相關(guān)獻(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)查詢 確定設(shè)計(jì)方案 雙柱舉升器主要參數(shù)確定 使用AutoCAD完成零件圖、裝配圖圖 編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)計(jì)算 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第4周（3月24日～3月30日） （2）參數(shù)選擇方向確定，列文稿大綱 第五周（4月1日～4月7日） （3）設(shè)計(jì)計(jì)算 第6、7周（4月8日～4月21日） （4）完成設(shè)計(jì)說明書，完成圖紙繪制 第8～13周（4月22日～6月1日） （5）交稿，預(yù)答辯 第14周 （6月2日～6月8日） （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、修改 第15、16周（6月9日～6月22日） （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月23日～6月 29日） 五、參考文獻(xiàn) [1] 李寶順，液壓與氣動[J]，2005年第4期 [2] 孫成通,液壓傳動[M]。北京化學(xué)工業(yè)出版社，2001.4 [3] 王守城，段俊勇，液壓元件及選用[M]，北京化學(xué)工業(yè)出版社，2007.1 [4]張利平，液壓傳動系統(tǒng)及設(shè)計(jì)[M]?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2005.4 [5] 張玉蓮，液壓和氣壓傳動與控制[M]，浙江大學(xué)出版社，2006.12 [6] 陳啟松,液壓傳動與控制手冊[M].上?？茖W(xué)出版社,2006 [7] 李笑,液壓與氣壓傳動[M],北京國防工業(yè)出版社,2006.2 [8] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M],北京機(jī)械工業(yè)出版社,2007.7 [9] 鄭銀環(huán)，胡均安，宋庭新，雙柱汽車舉升機(jī)立柱結(jié)構(gòu)的有限元分析[J]，2000年第3期 [10] 周士昌,液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集[M],北京機(jī)械工業(yè)出版社,2003.9 [11]左健民,液壓與氣動傳動[M],北京機(jī)械工業(yè)出版社,2006.6 [12] 張義智，李建國，液壓舉升機(jī)構(gòu)平穩(wěn)性的研究[J],2002年第3期 [13]路甬祥,液壓氣動技術(shù)手冊[M],北京機(jī)械工業(yè)出版社,2002 [14]雷天覺,新編液壓工程手冊[M],北京理工大學(xué)出版社,1998 [15]朱梅,朱光力,液壓與氣動技術(shù)[M],西安電子科技大學(xué)出版社，2004. 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