目 录 摘要 I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1引言 1 1.2国内外汽車举升机液压系统状况 1 1.3汽车举升机液压系统设计的目的和意义 2 1.4 液压系统设计原则 2 1.5液压系统设计策略 3 1.6主要设计内容 5 第2章 汽车举升机的种类和莋用组成及原理 6 2.1汽车举升机的种类和作用基本组成 6 2.2汽车举升机的种类和作用分类 6 2.3举升机的种类和作用总体结构 7 2.4举升机液压系统的组成 7 2.5举升機液压系统的主要参数 11 2.6举升机液压系统的工作原理 11 2.7举升机液压系统的工作过程分析 11 2.8本章小结 12 第3章 液压系统总体方案设计 13 3.1设计依据 13 3.1.1汽车举升機液压系统设计要求 13 3.1.2系统工作压力的确定 13 3.2液压系统液压回路设计 13 3.2.1升降回路 13 3.2.2补油回路 15 3.3本章小结 16 第4章 液压缸设计 17 4.1液压缸的设计要求 17 4.2液压缸直径忣行程的确定 17 4.2.1液压缸内径的确定 17 4.2.2液压缸行程的确定 18 4.3液压缸活塞杆直径的确定 19 4.4 液压缸壁厚、外径等参数计算 19 4.5液压缸外形尺寸的校核 23 4.5.1缸筒外径強度校核 23 4.5.2活塞杆直径强度及稳定性校核 23 4.6本章小结 25 第5章 液压缸主要零件结构、材料及技术要求 26 5.1缸体 26 5.2活塞 26 5.3活塞杆 27 5.4活塞杆的导向、密封和防尘 28 5.5液壓缸的排气装置 29 5.6液压缸安装联接部分的型式及尺寸 29 5.7本章小结 29 第6章 液压泵设计 30 6.1液压泵的工作原理 30 6.2液压泵的形式 30 6.3液压泵主要参数及型号 30 6.4液压泵主要参数的确定 31 6.4.1液压泵工作压力的计算 31 6.4.2液压泵理论流量的计算 31 6.4.3液压泵排量的计算 32 6.4.4液压泵功率的计算 32 6.8本章小结 33 第7章 油箱的设计及液压辅助元件的选择 34 7.1油箱容量及的确定 7.1.1油箱容量的确定 34 7.1.2油箱散热面积的确定 34 7.2油箱的结构要点 34 7.3液压阀介绍 35 汽车举升机在汽车维修行业是最重要、最基本嘚工具之一是将汽车从一个高度提升至另一高度进行维修的设备，具有至关重要和不可替代的作用他能否正常运转会直接影响到维修車辆、维修人员的安全，甚至会直接影响到汽车维修业务的兴衰 两柱式液压举升机具有承载力高、适应性强、维修及安装方便等优点。咜可以适应不同类型的车辆维修随着汽车工业的不断发展，汽车维修设备也发展到一个更高的阶段 两柱式液压举升机的种类和作用液壓系统分析、研究对于正确合理的设计和使用，对于提高液压举升设备的工作品质和技术经济性能具有重要意义 因而，对两柱式液压举升机的种类和作用系统运动学、动力学的研究很有必要为以后的研发、改进提供必要的帮助。 本文针对液压举升机的种类和作用特点和發展趋势以现有的液压举升设备为基础，对举升机的种类和作用液压系统进行设计 1.2国内外汽车举升机液压系统状况 近年来，我国汽车業蓬勃发展尤其是轿车行业。多年来轿车进入普通家庭的梦想已经成为现实汽车维修行业也随之得到大力发展，各种维修设备的需求迅速扩大汽车举升机是维修厂必备的，也是最重要的维修机械之一 不同的维修企业根据财力、维修项目、车间大小的不同，举升机需求类型也不相同根据调研，两柱举升机是当前被广泛采用的主流举升机是经销商销量最大的举升机类型。 四柱举升机国产设备的价位茬1.0~3.5万元进口品牌在1.8~4.5万元，价格随着举升机吨位的提高而增加可适用于大多数车型。但是四柱举升机宽大的支承装置往往会妨碍工人干活主要用户为快速保养为主的小型企业，因为快速保养业务需要车辆能够快速升降如果购买两柱举升机则需要在车辆起降过程中花费┅些时间。同时4S店对四柱举升机也有很大的需求 剪式举升机使用方便，不用时不占空间受到很多实力雄厚的特约维修站的欢迎，这也昰未来举升机的种类和作用发展方向一般国产设备价位在1.0~4.0万元，进口产品在1.5~4.5万元但剪式举升机较为精密，做工不好或者设计不好就容噫导致台面不平、单边升降等危险发生如果利用剪式举升机作四轮定位仪的平台，要求就更加严格 对于国内使用较为普遍的一些两柱舉升机品牌而言，国产的价位约在0.6~1.4万元进口的约在1.8~2.8万元。这种举升机安装起来很快不需要大范围地开挖，也不需要对维修厂

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1、的滑台在抬升的过程中保持平衡。要注意的是两边确定的钢丝绳的张力必须一致这样才能真正的平衡。单个立柱里的钢丝绳的走向如图所示：钢丝繩下滑轮件上滑轮滑台图单个立柱内钢丝绳的走向示意图保险机构汽车举升机是一种对安全性能要求特别高的举升设备通常设有多种保險装置和保护措施：液压回路的保压、机械锁止保险装置、机械自锁装置、举升过载保护、冲顶保护、防滑等等。机械自锁是指失去驱动仂后利用机械机构的重力（被驱动物体的阻力）来自动阻碍其运动的保护[]。本次设计中电磁铁安全锁机构的组成是：在两个滑台上均有咹装安全卡位条当汽车升起后，卡位条与电磁铁连接的支撑板构成机械自锁机构由于两个立柱上均装有电磁铁安全锁，如图所示并苴这两个安全锁所装的位置不在同一直线上而是互相错开在对角线上，起到双保险的作用图电磁铁安全锁电磁铁，保险孔板保险孔支撐座二〇一五年五月十二日星期二作为保险装置的电磁铁安全锁是由好几个零件组成的。其中主要的几个零件包括：保险孔板、保险孔支撐座和电磁铁当电磁。

2、的结构分析和验算主立柱的截面特性分析与计算主立柱体是举升机主要的受力承重部件举升机立柱在工作时受来自于保险锁机构处因承重的压力和升降滑台滚轮作用在立柱上的弯矩。因此立柱在这两种力的作用下，有向内弯的变形趋势底部焊口在拉压应力的作用下有开裂的倾向，故立柱底部与底座处焊有加强筋立柱壳体用钢板整体压制成形，其内部相应位置焊有保险装置支承板用于锁定状态时受力和承重，下部与底座焊接其中一个立柱体上还装有液压泵站和电气控制箱。主立柱作为主要的承重部件先对其截面特征进行分析，主要是确定立柱截面形心的位置和截面的惯性矩[]a确定立柱截面形心和中性轴的位置将整个截面分为A、A、A三个蔀分，取与截面底边互相重合的Z′轴为参考轴（见图举升机主立柱横截面示意图）Z、Z、Z分别为三个组合截面的中性轴，则三个截面的面積及其形心至Z＇轴的距离分别为：yZZZZZ′AAAACY′Yc′Y′AeeY′=CCC图举升机主立柱横截面示意图)(mmA???????)()(mmA＝??

3、??)()(mmA＝????∴重心C到相应边的距离e：)()(''mmbdaHbdaHeY＝）＋（＋??????????())(''mmeHe?????)('mmY???)('mmY????整个截面形心C在对称轴Y上的位置则为：)(''''mmAAAYAYAYAAYAYiiC???????????????＋()b确定惯性矩二〇一五年五月十二日星期二设三截面的形心分别为C、C、C，其形心轴为Z、Z、Z（图）它们距Z轴的距离分别为：)(mmCCa????)(mmCCa????)(mmCCa????由平行移轴公式，三截面对中性轴Z的惯性矩分别为：)('cmaebhBeAaIIZZ＝???????())('cmAaIIZZ＝???????)('cmAaIIZZ＝???????'ZI、'ZI、'ZI为三截媔对各自心轴Z、Z、Z的惯性矩将三截面对中性轴Z的惯性矩相加，可得立柱整个截面对中性轴Z的惯性矩ZI：)(cmIIIIZZZZ???????c立柱静矩S的计算：（）立

4、形式如下图示：缸体活塞杆图液压缸压杆安装图已知：缸体长度L=mm工作行程l=mm活塞杆直径d=mm计算长度l′=L+l=mm活塞杆截面积A=（π）d活塞杆转動惯量J=（π）d活塞杆回转半径K=（JA）=d柔性系数m=末端条件系数n=则l′K=l′d==mn==由于l′K＞mn，则可按下列公式计算临界载荷二〇一五年五月十二日星期二PK=πnEJL′?????????????????()式中：E材料弹性模量取E=MPa，JmmLmm则：PK=[（）]=N取安全系数nK=,临界稳定载荷PKnK==N实际工作载荷F=G=Kgf=NF=G=Kgf=N＜PKnK，所以满足压杆穩定条件钢丝绳的选择计算钢丝绳的计算按GBT－计算，计算方法如下d=CmaxF（）式中d钢丝绳最小直径(mm)；maxF钢丝绳最大静压力(N)；取maxF=kNC选择系数(mmN)查手册选取C=钢丝绳的选择选择系数C的取值与机构的工作级别有关按表选取。表中的数值是对钢丝充满系数ω=折减系数K=。

5、五年五月十二日星期②大型滑轮(Dgtmm)一般用型钢和钢板的焊接结构受力不大的滑轮直接装于心轴；受力较大的滑轮则装在滑动轴承(轴套材料采用青铜或粉末冶金材料等)或滚动轴承上，后者一般用在转速较高载荷的情况。轮毂长与轴套的直径比一般为~由于受载荷不大，所以选用实体滑轮使用QA戓铸铁(如HT)。滑轮的主要尺寸绳槽半径R是根据钢丝绳直径d的最大允许偏差为+%确定的钢丝绳饶进或饶出滑轮槽时偏斜的最大角度(即钢丝绳中惢线与滑轮轴垂直的平面之间的角度)应不大于。绳槽表面的精度分为两级：级:Ra；级:Ra滑轮直径与钢丝绳直径匹配关系(查手册：机械工业出版社《机械设计手册》新版第本,第八篇，表)滑轮形式按JBT－标准滑轮共分A、B、C、D、E、F六种形式。结构比较好而密封严密的为A型和B型滑轮技术条件）材料滑轮的有关零件用材料应符合下表的规定[]。表滑轮有关零件用材料(摘自JBT－)零件材料滑轮内轴套隔环挡盖隔套涨圈村套铸钢應不低于GBT中的ZG铸钢铸铁应不低于

6、计。本次所设计的举升机是采用以液压驱动、液压缸为举升装置以及钢丝绳为同步装置的普通式双柱汽车举升机液压驱动是由液压系统以及电箱组成的。整个举升机的种类和作用外形是双柱式的同时它的支撑机构是非对称式的托臂。通过电磁铁安全锁将立柱内的滑台固定住起到保护的作用。总结这次普通式双柱汽车举升机的种类和作用设计大体可以归纳为以下几點：⑴通过市场调查，首先了解了汽车举升机种类并熟悉了各类汽车举升机的种类和作用外形以及它们的功能特点、使用要求等。在对汽车举升机有了一定的了解后将各类汽车举升机的种类和作用装配结构作了对比，最终确定了本次设计的普通式双柱汽车举升机的种类囷作用设计方案⑵在确定了设计方案之后，就对普通式双柱汽车举升机的种类和作用结构进行了设计在设计过程中通过参考其它形式嘚举升机的种类和作用结构特点，再结合了自己的设计思想最终把此次普通式双柱汽车举升机的种类和作用结构设计成由举升装置、立柱、支撑机构、平衡机构和保险机构五大部分组成。⑶由于汽车举升机是一种将汽车抬升到一定高度后用于汽车维修或保养的举升设备洇此，在工作的情况下它必须

7、要承受一定的载荷。所以在设计了汽车举升机的种类和作用结构之后，还对它的强度、刚度进行验算以保证举升机有足够的承载能力来安全有效地工作。⑷除了对普通式双柱汽车举升机的种类和作用机械结构进行设计、验算外还进行叻液压部分的验算。致谢时光飞逝不知不觉已经到了大学生活的最后阶段。经过三个多月紧张而充实的设计工作我顺利地完成了毕业設计，给自己的四年大学生活划上了一个圆满的句号通过本次毕业设计，我了解到了一个完整的课题设计活动的整个过程学到了如何紦书本上的死知识活用到工作中去的方法，认识到了创新的重要性我深深地体会到了成功的来之不易，那是需要勤奋努力需要团队所囿成员之间全力的合作，需要面对挫折时百折不挠的信心和勇气但给我印象更深刻的是完成毕业设计时候内心那份喜悦和成就感。在这裏我首先要感谢我的导师钱芳老师，我能顺利的完成设计任务离不开他严格的要求和耐心的指导。在设计过程中钱老师一丝不苟的笁作态度，深厚的学术功底以及耐心细致的批改都给我留下深刻的印象此外，我还要感谢在一

8、GBT中的HT灰铸铁球墨铸铁应不低于GBT中的QT球鐵结构钢应不低于GBT中的钢结构钢应不低于GBT中的QA钢铸铁应不低于GBT中的HT灰铸铁铸铁应不低于GBT中的HT灰铸铁结构钢应不低于GBT中的QA钢结构钢应不低于GBTΦ的QB钢；铸铁应不低于GBT中的HT灰铸铁结构钢应不低于GBT中的钢铜合金应不低于GBT中的ZcuAlFe铝青铜）外观滑轮表面应光华平整，应去除尖棱和冒口滑輪不得有影响使用性能和有损外观的缺陷（如气孔、裂纹、疏松、铸疤等）。）热处理滑轮应进行退火处理以消除铸造或焊接应力。）其他滑轮的加工部位(内孔、绳槽表面等)和隔环的外露部位应涂抹抗腐蚀的防锈油；不加工部位应涂防锈漆二〇一五年五月十二日星期二結论本文首先对所有的汽车举升机的种类和作用情况进行了简单的阐述，并介绍了各类汽车举升机的种类和作用结构特点对汽车举升机囿了初步了认识。然后再根据各类汽车举升机的种类和作用各种使用要求结合前人设计的举升机的种类和作用各种结构，按照自己所要設计的举升机的种类和作用要求对汽车举升机进行了结构方面的

9、时的选择系数C值。当钢丝绳的ω、K和的值与表中不同时，则可根据级别从表中选取n值，并根据所选择钢丝绳的ω、K和的值按下式计算C:C=bnKws（）式中n安全系数按表选取；K钢丝绳捻制折减系数(按手册上的标准查取)；ω钢丝绳充满系数，按下式求得：ω=钢丝绳断面面积总和钢丝绳毛断面积；钢丝的公称抗拉强度(Nmm)(按手册上的标准查取),表C和n值机构工作级别選择系数C值钢丝公称抗拉强度σbMPa最小安全系数nM~MMMMMM故得到d=CmaxF=maxF=?=mm查手册选取标准钢丝绳：钢丝直径为mm，光面钢丝结构型式为?西鲁式，天然纤维芯（标准GBT）选取标准长度m的两根钢丝绳。滑轮的选择和计算滑轮结构和材料滑轮一般用来导向和支承以改变绳索及其传递拉力的方向戓平衡绳索分支的应力。承受载荷不大的小尺寸滑轮(D≤mm)一般制成实体滑轮用QA或铸铁(如HT)。承受载荷大的滑轮一般采用球铁(如QT)或铸钢(如ZG、ZG或ZGMn等)、铸成带筋和孔或轮辐的结构二〇。

10、换向阀切换至右位，液压泵的压力油经阀进入缸和的有杆腔同时反向导通液控单向阀、和，两个同步液压缸和下降无杆腔的油液经阀和及阀、、排回油箱。)停止松开下降按钮,各电磁铁均断电,液压缸和停止,电动机驱动液压泵卸荷空载运转,min后液压泵自动停机二〇一五年五月十二日星期二图举升机液压系统原理图定量液压泵；先导式溢流阀；二位二通电磁换向阀；压力表；三位四通电磁换向阀；、、液控单向阀；分流集流阀；、同步液压缸液压缸活塞杆受压校核液压缸活塞杆强度验算根据活塞杆呮受压力的工作情况，强度验算公式为：d≥（F[σ]）mm?????????????()式中：F载荷力KN这里F=G=()g=Kgf=KN???()[σ]活塞杆材料应用应力MPa[σ]=σsn???????????????()其中：σs材料屈服极限，n=安全系数取σs=MPa，n=[σ]=MPa。则d≥（）=mm实际采用之活塞杆直径d=mm＞＞mm所以符合受压强喥要求。液压缸活塞杆受压稳定性校核液压缸压杆安

11、整个截面上半部分的静矩S：)()mmSA??????－（?())(mmSA）＝－（????)()mmSA???????（其中AS、AS、AS分别为三截面各自的静矩，所以立柱整个截面上半部分的静矩S为：)(mmSSSSAAA????（）立柱整个截面下半部分的静矩S：)('mmS?????)(quotmmS）＝（????)(quot'mmSSS???主立柱的强度分析与验算举升机工作时其托臂将汽车举升至一定高度后锁定，举升机直接承载处位于托臂端部故应先对滑台部件进行受力分析（见图滑台部件受力情况示意图）：在分析之前，对滑台部件进行了调查其中本次设计的滑台部件的组荿之一是大滑轮，滑轮的种类形状有很多有“两个大圆柱滚轮型”、“四个顶角处是采用四个小滚轮型”、还有最原始的“四个角用四個橡胶滑块”或是“用两个滑块代替两个大圆柱滚轮”，但是用的较多的是“采用两个大圆柱滚轮”的形式如果采用其他类型的滚轮例電机驱动液压泵启动，延迟s后电磁铁YA、YA通电使换向阀切换至右位

12、铁得电将保险孔支撑座吸住时它和锁紧板之间没有接触，此时的举升機处于保险打开状态整个滑台可以自由地上下移动。当电磁铁失电时保险孔支撑座处于图示状态，此时的保险孔支撑座将与滑台上的鎖紧板互相顶住使滑台固定在一个位置而不能上下移动，起到保险的作用普通式双柱汽车举升机的种类和作用强刚度分析与验算双柱式汽车举升机的种类和作用结构形式有多种，QJYB型举升机系是指液压驱动的双柱举升机此类举升机构的传动系统由液压系统驱动和控制的，通过两立柱内安装的液压油缸实现上下运动推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的大滚轮沿立柱滚动实现滑台的上下移动。舉升设备的主要部分有：举升机构、支承机构、平衡机构和电磁铁安全锁机构本次设计的举升机的种类和作用主要性能参数为：额定举升载荷吨；在载重吨情况下，由最低位置举升到最高位置需秒；当拉下操纵杆使溢流阀接通吨轿车由最高位置降到最低位置所需时间不尛于秒；电动机功率KW；举升臂在最低位置时的举升高度为mm，最大举升高度为mm工作行程为mm。液压式双柱举升机立