四柱式液壓汽車舉升機設(shè)計【帶SolidWorks三維】【5張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報告+答辯稿+任務書】
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前 言
由于我國汽車維修檢測設(shè)備行業(yè)起步晚、起點低，整體上仍然相當落后。舉升機制造企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、經(jīng)濟技術(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、運用、開發(fā)、創(chuàng)新能力不強；抄襲、偽造現(xiàn)象和短期行為嚴重；四柱式液壓舉升在現(xiàn)代維修中占有越來越重要的地位，市場需求也大。
本設(shè)計是四柱液壓汽車舉升機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先對題目進行分析，再結(jié)合現(xiàn)有的汽車舉升機的結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)，加上對汽車舉升機的深入研究，然后對其中的方案進行擬定選擇，我們采用單缸進行拉動鋼纜進行上升和下降，并且對其中的重要零部件進行設(shè)計校核，并且畫出裝配圖及零件圖，從而將四柱液壓汽車舉升機設(shè)計完成。
關(guān)鍵詞： 汽車維修；四柱；液壓缸；舉升機
目 錄
1．引言 1
1.1 該機的用途 1
1.2 該機的工作原理 1
1.3 舉升機的設(shè)計要求 2
1.4該機的要求的設(shè)計參數(shù) 2
2．總體方案的確定 3
2.1.機械裝置的確定 3
2.2聯(lián)動裝置的確定 6
2.3.驅(qū)動方案的確定 6
2.4液壓傳動方案的確定 7
2.5安全保險裝置 7
3.主要部件的設(shè)計計算和校核 8
3.1立柱的截面的分析計算 8
3.2對底板進行設(shè)計計算 9
3.3升降架的設(shè)計計算 11
3.4傳動部分的設(shè)計 13
3.5液壓缸的設(shè)計和校核 14
3.6液壓泵的選擇 15
4.本設(shè)計的經(jīng)濟成本核算以及使用說明 16
總 結(jié) 17
致 謝 18
參考文獻 19
1．引言
隨著時代的不斷進步，經(jīng)濟的發(fā)展，汽車在整個社會中占據(jù)著舉足輕重的地位，但隨著汽車的不斷增加汽車維修也是必不可少的。在現(xiàn)在的汽車維修中機械師總在考慮怎樣提升工作效率和維修的便利性，比如把汽車舉升到空中，從而可以在其下面工作，舉升機的發(fā)展史告訴我們第一臺舉升機的設(shè)計的靈感來自理發(fā)師的椅子因為他可以快速升降和旋轉(zhuǎn)以適應不同的顧客。早期的單柱式液壓舉升機功能就比古老的千斤頂和臺架結(jié)構(gòu)的要好的多。
隨著工業(yè)的發(fā)展，單柱舉升機設(shè)計上的局限性就很快顯露出來，這種舉升機只適用于在車輛四周進行檢測維修，但是這種舉升機的起重臂和中央立柱會影響維修師傅的操作，針對這類舉升機的不足，設(shè)計師已經(jīng)設(shè)計了很多方案進行了許多改進工作，有地基式，剪式，平行四邊行式，便攜式，單柱，雙柱式，四柱式，驅(qū)動式對稱，非對稱，小行程，大行程等等。有些舉升機可能同時具有其中幾個特點，同樣舉升機根據(jù)汽車被舉升部位的不同可分為車輪舉升設(shè)備，車橋舉升設(shè)備和車架舉升設(shè)備。
四柱式舉升機是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備,廣泛用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。
它是一種把整車裝備重量不大于3噸的各種轎車、面包車、工具車等舉升到一定高度內(nèi)供汽車維修和安全檢查作業(yè)的保修設(shè)備。
由于升舉的同時，兩個同步液壓缸的設(shè)計不可能完全一樣，將導致升舉的同時車會發(fā)生傾斜，故采用鋼絲繩平穩(wěn)系統(tǒng)，以消除該影響。
在滿足上述要求的同時，盡量結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于整體或解體搬運盡量做到標準化，通用化，系列化。
1.1 該機的用途
在工作時由電動四柱舉升機的主要用途用于汽車的維修，但也可用于汽車的停放。
1.2 該機的工作原理
該設(shè)備由電機提供原動力驅(qū)動液壓泵工作，液壓泵輸出的液壓油經(jīng)過一些液壓閥的控制進到液
壓缸，驅(qū)動液壓缸推動活塞桿運動，從而推動鋼絲繩運動，帶動升降架的移動，最終可將要維修的汽車舉升到一定高度，以便維修，提高效率。
1.3舉升機的設(shè)計要求
在我國的規(guī)定中講到舉升機的設(shè)備安裝電器系統(tǒng)的絕緣、耐壓和保護電路的連續(xù)性都要符合有關(guān)規(guī)定。而在歐美地區(qū)同樣也有其相應的明文規(guī)定。舉升機的設(shè)計中液壓系統(tǒng)的設(shè)計也是至關(guān)重要的。在歐洲地區(qū)液壓缸、氣缸、管路及接頭受調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力的限制。他們至少應承受該壓力的2倍（采用液壓驅(qū)動時）或是該壓力的3倍（采用氣壓驅(qū)動時）并且要沒有永久變形。軟管、氣袋、膜盒的尺寸在設(shè)計時應使之承受至少3倍的調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力值的爆破壓力。
我國對舉升機的性能要求也比較繁多，例如：
（1）舉升機應設(shè)有限制行程限位裝置，如有需要則該裝置應動作靈敏、安全 ，可靠。
（2）液壓系統(tǒng)工作應平穩(wěn)、無振動、無爬行現(xiàn)象。
（3）液壓式舉升機除液壓系統(tǒng)能自鎖外還應沒有機械鎖止裝置。
（4）機械式舉升機任意時刻都能安全自鎖。
（5）舉升機正常運行時的噪音不得超過80dB。
（6）舉升機工作環(huán)境溫度為0—40℃，全行程連續(xù)舉升額定質(zhì)量20次，油溫不得高于
60℃。
（7）在試驗臺上對液壓系統(tǒng)施高150%的額定使用壓力，維持2min，不允許有永久變
形、漏油及其他異常現(xiàn)象。
(8) 在無故障工作基礎(chǔ)上，機械式舉升機的使用繼續(xù)進行到3000次，則液壓舉升機可以繼續(xù)進行到9000次，以安全可靠為前提，檢查零部件損壞程度，允許更換損壞件，允許添加潤滑劑。
1.4該機的要求的設(shè)計參數(shù)
設(shè)計的四柱舉升機應該能夠滿足所有小型汽車的重量，同時也適合一些稍大型的汽車。舉升機在升降過程中以及在停留時都要保證平穩(wěn)和鎖緊，重要部件和關(guān)鍵部位必須進行相應的校核和驗算液壓系統(tǒng)的工作要可靠，而且要操作方便。
舉升重量4T ，長度綜合各類汽車的長度取立柱之間的長度為4300mm，高度取立柱高度為2500mm，柱寬取柱寬為280mm,采用槽鋼 舉升高度1800mm，底盤寬度480mm到地面的高度為110-180mm，底盤長度4100mm舉升行程為1680mm，升降架長度2600mm，材料為空心型鋼上升時間50-70s，取50s,下降時間20-60s取45s。
總 結(jié)
本文首先對所有的汽車舉升機的情況進行了簡單的的闡述，并介紹了各類汽車舉升機的結(jié)構(gòu)特點，對汽車舉升機有了初步的認識。然后在根據(jù)各類汽車舉升機的各種使用要求，結(jié)合前人設(shè)計的舉升機的各類結(jié)構(gòu)，按照自己所要設(shè)計的舉升機的要求對汽車舉升機進行了結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計，液壓系統(tǒng)的設(shè)計，安全機構(gòu)的設(shè)計等完成本次設(shè)計。
本次所設(shè)計的舉升機是采用以液壓驅(qū)動，液壓缸為舉升裝置以及鋼絲繩為同步裝置的普通液壓四柱式汽車舉升機
該設(shè)計所有材料均為型材，降低了一些不必要的加工成本，使總體降低，同時該機構(gòu)采用了液壓結(jié)構(gòu)，液壓傳動可在運行過程中進行無級調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍大。
在相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，液壓傳動工作比較平穩(wěn)、反應快、換向沖擊,能快速啟動、制動和頻繁換向。控制調(diào)節(jié)簡單，操作方便、省力，易實現(xiàn)自動化，當其與電氣控制結(jié)合，更易實現(xiàn)各種復雜的自動工作循環(huán)。易實現(xiàn)過載保護，液壓元件能夠自行潤滑，故使用壽命較長。，但整個設(shè)計也存在一定的不足，比如不能在維修時候進行汽車的四輪定位和進行汽車的二次舉升。再以后的設(shè)計中需不斷改善以適應現(xiàn)代維修的要求。
致 謝
通過幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計也即將告一段落。本次設(shè)計能夠按期完成除了本人的努力之外，謹向我的學校機電工程學院、我的指導教師和各位同學致謝，他們的幫助使我受益良多。首先感謝學校給我們提供了良好的學習環(huán)境。良好的學習氛圍使我們始終保持探究的精神；規(guī)模龐大、種類齊全的學校藏書為我們提供了精辟的名家論述。手邊隨察的工具書是這種關(guān)懷的具體體現(xiàn)。其次我要感謝機械電氣化工程學院的領(lǐng)導、老師的細心照顧。為使設(shè)計能夠順利進行，學院的計算機房向我們開放，為我們提供了上機場所，并且竭盡所能為我們上網(wǎng)查閱資料提供方便。
最后我要向我的老師致敬，老師治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，時時關(guān)心我們必業(yè)設(shè)計的進程，經(jīng)常檢查設(shè)計中存在的錯誤和提出相關(guān)的建議，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，還樹立了嚴謹?shù)膶W術(shù)研究態(tài)度，領(lǐng)會了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法。正是他深厚的學識、長輩無微不至的關(guān)懷和細心全面的解答使我在設(shè)計過程中解決了許多難題，使我在對這個領(lǐng)域的了解和掌握能夠更進一步。導師正確的指導正是本次設(shè)計能夠順利完成的關(guān)鍵。
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畢業(yè)設(shè)計題目：四柱式液壓汽車舉升機 學 院： 專 業(yè)： 姓 名： 指導教師： 提 綱 1 課題研究目的和意義 2 四柱式汽車舉升機的工作原理 3 國內(nèi)外現(xiàn)狀 4 主要零件的設(shè)計 5 結(jié)論 由于我國汽車維修檢測設(shè)備行業(yè)起步晚、起點低，整體上仍然相當落后。舉升機制造企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、經(jīng)濟技術(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、運用、開發(fā)、創(chuàng)新能力不強；抄襲、偽造現(xiàn)象和短期行為嚴重；四柱式液壓舉升在現(xiàn)代維修中占有越來越重要的地位，市場需求也大。 本設(shè)計是四柱液壓汽車舉升機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先對題目進行分析，再結(jié)合現(xiàn)有的汽車舉升機的結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)，加上對汽車舉升機的深入研究，然后對其中的方案進行擬定選擇，我們采用單缸進行拉動鋼纜進行上升和下降，并且對其中的重要零部件進行設(shè)計校核，并且畫出裝配圖及零件圖，從而將四柱液壓汽車舉升機設(shè)計完成。 工作原理：四 柱式舉升機是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備 。 該設(shè)備由電機提供原動力驅(qū)動液壓泵工作，液壓泵輸出的液壓油經(jīng)過一些液壓閥的控制進到液壓缸，驅(qū)動液壓缸推動活塞桿運動，從而推動鋼絲繩運動，帶動升降架的移動，最終可將要維修的汽車舉升到一定高度，以便維修，提高效率。 四柱式汽車舉升機 三維總裝圖 ： 國內(nèi)外現(xiàn)狀 ? 隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車修理行業(yè)迎來巨大的市場需求。在維修領(lǐng)域中 以汽車舉升機作為重要工具。它的作用都是將需要維修的汽車水平提升到合適的高度，以便于維修工人在汽車底盤下方對汽車進行維修，正因為維修人員要在汽車的下面，因此要求舉升機一定要安全可靠，否則一旦發(fā)生危險，后果不堪設(shè)想。我國生產(chǎn)的舉升機性能還不穩(wěn)定。舉升機在汽車維修養(yǎng)護中發(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。國內(nèi)舉升機品牌繁多質(zhì)量高低參差不齊，除少數(shù)大型專業(yè)企業(yè)具有較強的研發(fā)隊伍，完備的制造設(shè)施， 完善的質(zhì)量監(jiān)控手段外，大多數(shù)生產(chǎn)場地狹小，制造設(shè)施落后，監(jiān)控手段單一。國外巨勝基在結(jié)構(gòu)，選材上比國內(nèi)有優(yōu)勢外，在安全性上有比較明顯的優(yōu)勢。國外舉升機在鋼絲繩斷裂，油管爆裂，下降過程意外情況等可能的安全研究和應用都有涉足。 立柱的設(shè)計 升機的主立柱在工作時受來自保險鎖緊機構(gòu)處的因承重的壓力和升降滑臺作用在立柱上的彎矩。因此，立柱在兩種力的作用下有向內(nèi)彎的趨勢，底部的焊口在拉力的作用下有被拉伸的跡象 液壓缸的選擇 液壓缸通過高壓液體對活塞有效面積的作用，把液壓能轉(zhuǎn)化成機械能對外載做功。 液壓缸的設(shè)計和使用正確與否，直接影響到它的性能和是否發(fā)生故障。在這方面，經(jīng)常碰到的是液壓缸安裝不當?；钊装惭b不當、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的壓桿失穩(wěn)等問題。所以，在設(shè)計液壓缸時，必須注意如下幾點： 1,盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負載，或在受液壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性； 2考慮液壓缸行程終了處的制動問題和液壓缸的排氣問題。缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝 置，系統(tǒng)中需有相應的措施。 3正確確定液壓缸的安裝、固定方式。 液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計標準進行設(shè)計，盡可能做到結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，加工、裝配和維修方便。 液壓結(jié)構(gòu) ? 設(shè)想由液壓結(jié)構(gòu)帶動固定在立柱上的滑輪，而鋼索又隨著滑輪進行滾動進而伸縮運動，我們設(shè)想液壓缸固結(jié)在地板上，由于液壓缸的收縮和伸長，拉動鋼索，產(chǎn)生反作用力，舉升汽車。其優(yōu)點如下： ? （ 1）液壓傳動可在運行過程中進行無級調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍大。 ? （ 2）在相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。 ? （ 3）液壓傳動工作比較平穩(wěn)、反應快、換向沖擊 ,能快速啟動、制動和頻繁換向。 ? （ 4）液壓傳動的控制調(diào)節(jié)簡單，操作方便、省力，易實現(xiàn)自動化，當其與電氣控制結(jié)合，更易實現(xiàn)各種復雜的自動工作循環(huán)。 ? （ 5）液壓傳動易實現(xiàn)過載保護，液壓元件能夠自行潤滑，故使用壽命較長。 ? （ 6）由于液壓元件已實現(xiàn)了系列化、標準化和通用化，過制造、使用和維護都比較方便。 ? 主要缺點：（ 1）由于流體流動的阻力損失和泄漏較大 ,所以效率較低。如果處理不當 ,泄漏不僅污染場地 ,而且還可能引起火災和爆炸事故。 ? （ 2）工作性能易受溫度變化的影響 ,因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作 ? 通過綜合考慮和對比，利用液壓結(jié)構(gòu)在汽車舉升機構(gòu)中具有明顯優(yōu)勢。 液壓系統(tǒng)工作原理 ? 如圖所示為升舉機的液壓系統(tǒng)原理圖，葉片泵 3由電動機帶動旋轉(zhuǎn)，從油箱 1經(jīng)過濾器 2吸油，葉片泵排出的壓力油經(jīng)過溢流閥 4，液壓泵的工作壓力由溢流閥限定，油表 5顯示工作壓力，壓力油經(jīng)單向閥 6到電磁換向閥，當處于圖中所示位置時，壓力油經(jīng)過節(jié)流閥 8到液壓缸 9右側(cè)，液壓缸左側(cè)油由于壓力作用流進油箱由此活塞桿向左運動，當電動機停止工作時， ,活塞桿也停止工作，保持不動。當電磁換向閥 7由于電磁作用向右移動后，電動機工作，壓力油進入液壓缸左側(cè)，液壓缸右側(cè)油經(jīng)單向閥 8流回油箱，由此活塞向右運動，從而實現(xiàn)了活塞的往復運動。 舉升機的操作程序： 將不超過該機器額定重量的汽車，以較小的車速開上舉升平臺，舉升時價格汽車剎車拉緊，墊上防滑三角木等防滑裝置，啟動電源按上升按鈕當平臺上升至200續(xù)按上升安鈕，將汽車舉升至所需高度，在升降過程中隨時觀察舉升機平臺是否同步，若發(fā)現(xiàn)異常要及時停機并檢查和排除故障。維修作業(yè)結(jié)束按下降按鈕和壓下回油閥放下平臺，維修完畢。開走汽車。 總 結(jié) 本次所設(shè)計的舉升機是采用以液壓驅(qū)動，液壓缸為舉升裝置以及鋼絲繩為同步裝置的普通液壓四柱式汽車舉升機 該設(shè)計所有材料均為型材，降低了一些不必要的加工成本，使總體降低，同時該機構(gòu)采用了液壓結(jié)構(gòu)，液壓傳動可在運行過程中進行無級調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍大。 在相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，液壓傳動工作比較平穩(wěn)、反應快、換向沖擊 ,能快速啟動、制動和頻繁換向。控制調(diào)節(jié)簡單，操作方便、省力，易實現(xiàn)自動化，當其與電氣控制結(jié)合，更易實現(xiàn)各種復雜的自動工作循環(huán)。易實現(xiàn)過載保護，液壓元件能夠自行潤滑，故使用壽命較長。，但整個設(shè)計也存在一定的不足，比如不能在維修時候進行汽車的四輪定位和進行汽車的二次舉升。再以后的設(shè)計中需不斷改善以適應現(xiàn)代維修的要求。 ?