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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目機(jī)械螺旋驅(qū)動(dòng)汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì)
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 088105443
學(xué) 生 姓 名 左羅
指 導(dǎo) 教 師 賀 紅 林
填表日期: 年 月 日
1、 選題的依據(jù)及意義:
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(guò)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。為此,為了提高其維修的快速發(fā)展,有必要設(shè)計(jì)一套新型的汽車舉升機(jī)。
2、 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)(含文獻(xiàn)綜述):
汽車發(fā)明后不久,汽車維修機(jī)械師就在想:“怎樣才能夠把汽車舉升到空中,從而可以在其下面工作?”舉升機(jī)的發(fā)展史告訴我們,發(fā)明第一臺(tái)自動(dòng)舉升機(jī)的靈感來(lái)自理發(fā)師的椅子,因?yàn)樗梢钥焖偕岛托D(zhuǎn),以適應(yīng)于不同身高和胖瘦的顧客。早期的單柱地基式液壓舉升機(jī),大大地提高了比它問(wèn)世還早的千斤頂和臺(tái)架的功能,這種早期舉升機(jī)的旋轉(zhuǎn)功能可以在舉起汽車以后,將其旋轉(zhuǎn)360°。也許你經(jīng)常去的一個(gè)汽車維修廠,現(xiàn)在仍然利用這種舉升機(jī)為客戶提供日常的汽車維修服務(wù),這種舉升機(jī)大多已經(jīng)工作了75年了。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,單柱式舉升機(jī)設(shè)計(jì)上的局限性很快就顯露出來(lái)了。如果只是在汽車四周進(jìn)行檢測(cè)維修工作的話,這種舉升機(jī)也就足夠了,但是這種舉升機(jī)的起重臂和中央立柱會(huì)妨礙進(jìn)入汽車底部的大部分區(qū)域。針對(duì)單柱式舉升機(jī)的這些局限性,工程師已經(jīng)提出了很多舉升機(jī)的設(shè)計(jì)方案并作了許多改進(jìn)工作?,F(xiàn)在,舉升機(jī)的選擇范圍很大,有地基式、托舉式、剪式、平行四邊形式、便攜式、單柱式、雙柱式、四柱式、驅(qū)動(dòng)式、接觸車架式、對(duì)稱式、非對(duì)稱式、小行程、大升程、隊(duì)列式以及其它的各種舉升機(jī)設(shè)計(jì)方案。某些舉升機(jī)可能同時(shí)具有這些設(shè)計(jì)方案中的幾個(gè)特點(diǎn)
我國(guó)的汽車舉升機(jī)是20世紀(jì)80年代依據(jù)國(guó)外的產(chǎn)品技術(shù)生產(chǎn)的,由于移動(dòng)和拆裝方便,也便于維修中小型汽車,逐漸代替了以前維修汽車通用的 “地溝”模式。90年代開始,國(guó)內(nèi)舉升機(jī)逐漸開始普及,隨著我國(guó)汽車保有量的增加,舉升機(jī)作為汽車維修的重要工具,需求量也大大增加?,F(xiàn)在舉升機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)擁有近百個(gè)中外品牌,產(chǎn)品系列成百上千。
2003年,中國(guó)汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)勢(shì)頭,當(dāng)年被許多業(yè)內(nèi)專家公認(rèn)為中國(guó)開始進(jìn)入汽車社會(huì)。在汽車消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面,家庭購(gòu)買比例越來(lái)越大,已經(jīng)成為市場(chǎng)需求的主體,中國(guó)從此將開始進(jìn)入穩(wěn)定增長(zhǎng)的良性的汽車市場(chǎng)。隨著競(jìng)爭(zhēng)的激烈汽車銷售越來(lái)越走向微利時(shí)代,而汽車后市場(chǎng)則隨著汽車消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化和消費(fèi)者消費(fèi)理念的成熟而呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿兔篮玫那熬?。目前,?guó)內(nèi)的汽車后市場(chǎng)比較混亂,但巨大市場(chǎng)潛力和快速的增長(zhǎng)速度,都給商家?guī)?lái)了很好的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。隨著市場(chǎng)開放程度增大,多方力量在角逐國(guó)內(nèi)汽車維修保養(yǎng)市場(chǎng)。
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(wú)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(wú)論是維修多種車型的綜合類修理廠,還是經(jīng)營(yíng)范圍單一的街邊店(如輪胎店),幾乎都配備有舉升機(jī)。舉升機(jī)的重要性和普及性,決定了它是一種備受專業(yè)人士和經(jīng)營(yíng)管理者重視的設(shè)。
目前市場(chǎng)上以國(guó)內(nèi)品牌為主,有:營(yíng)口大力、深圳高昌等。此類舉升機(jī)分為地溝平板小車式和地溝子母平板式兩種。適合高度不夠,空間較小的工作環(huán)境。但應(yīng)用一定注意,須配后輪側(cè)滑板,否則測(cè)試誤差率較大,安裝時(shí)須保證前后左右水平誤差值應(yīng)小于2.5MM。在滿足以上情況,一般測(cè)試結(jié)果可以滿足要求。優(yōu)點(diǎn)是:投資少、省空間。缺點(diǎn)是:操作不便,形象較差。
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,有幾方面的原因的:一就是這種舉升機(jī)安裝起來(lái)很快,不需要大范圍的開挖,也不需要對(duì)維修廠的整體布局進(jìn)行一些永久性的變動(dòng)。二是功能的多樣性,一臺(tái)雙柱托舉接觸車架式舉升機(jī)幾乎可以用來(lái)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。因此,幾乎所有主要的舉升機(jī)生產(chǎn)廠家都要生產(chǎn)至少一種型號(hào)的雙柱托舉式舉升機(jī)。
有資料顯示,舉升機(jī)全球的市場(chǎng)規(guī)模約為100億美元,而國(guó)內(nèi)舉升機(jī)市場(chǎng)大約2~3億美元。隨著中國(guó)汽車保有量的不斷增多,私人購(gòu)買成為購(gòu)車的主流,售后市場(chǎng)也將得到蓬勃發(fā)展,舉升機(jī)在未來(lái)的需求量也將不斷增加,受到金融危機(jī)的影響,預(yù)計(jì)在未來(lái)五年內(nèi),舉升機(jī)市場(chǎng)將維持在8%~15%的增長(zhǎng)率。隨著技術(shù)開發(fā)的日薪月異,舉升機(jī)在設(shè)計(jì)方面越來(lái)越智能化和人性化,將會(huì)向遙控、電腦控制方向發(fā)展。同時(shí)隨著技術(shù)的不斷成熟,其標(biāo)準(zhǔn)也將逐步統(tǒng)一化。技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品將占領(lǐng)市場(chǎng)。海外市場(chǎng)將是未來(lái)主要增長(zhǎng)點(diǎn),目前已經(jīng)有不少?gòu)S商通過(guò)開拓海外。
1.2 目前國(guó)內(nèi)舉升機(jī)的各種型號(hào)及優(yōu)缺點(diǎn)
目前市場(chǎng)上可以看到舉升機(jī)的型式各異、尺寸不同的舉升機(jī)中,有一些特別適合于從事特殊類型的維修作業(yè),也有少數(shù)的舉升機(jī)適合進(jìn)行一些其它的維修作業(yè),生產(chǎn)廠家有三力、JIG(金華)、漢麥克森、序達(dá)、元征、萬(wàn)力開AMREOC、廣力、高昌、繁寶、中大、鰲福(大車、公交車、重型車輛為主)等。生產(chǎn)的舉升機(jī)的形式也比較繁多,從立柱構(gòu)造來(lái)分類,主要有單柱式舉升機(jī)、雙柱式舉升機(jī)、四柱式舉升機(jī)、剪式舉升機(jī)和地溝式舉升機(jī)等。
一、單柱式舉升機(jī)
單柱式舉升機(jī)(圖1.1)是將停放在地面上的轎車等交通工具舉升到一定的高度進(jìn)行維修的專用設(shè)備,是一種典型的用于汽車及工程車輛的局部舉升,以便更換車輪輪胎或?qū)囕v底盤進(jìn)行各種維修作業(yè)的機(jī)具。單柱舉升機(jī)操作容易、美觀、不占用空間便能將重物方便省力的舉起。具有省時(shí)省力的效果,不用時(shí)完全放置于地面,方便汽車倒車和放置物品,是汽車修理不可缺少的機(jī)具。 單柱車輛舉升機(jī)分可移動(dòng)式的和固定式的兩種型號(hào)。單柱移動(dòng)式舉升機(jī)適用于室內(nèi)外場(chǎng)地,單柱固定式舉升機(jī)適用于室內(nèi)面積較為緊湊的場(chǎng)所。
圖1.1 單柱式汽車舉升機(jī)
二、雙柱式舉升機(jī)
雙柱式汽車舉升機(jī)(圖1.2)是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的專用機(jī)械舉升設(shè)備,廣泛應(yīng)用于轎車等小型車的
圖1.2 普通雙柱式汽車舉升機(jī)
維修和保養(yǎng)。雙柱式汽車舉升機(jī)將汽車舉升在空中的同時(shí)可以節(jié)省大量的地面空間,方便地面作業(yè)。但是雙柱式汽車舉升機(jī)為了最大的節(jié)省材料,一般都去掉了底板。由于沒有底板,使得立柱的扭力需要靠地面來(lái)抵消,所以對(duì)地基要求很高,若是有橫梁(龍門舉升機(jī)圖1.3所示)就靠橫梁抵消。
1.3 龍門式汽車舉升機(jī)
雙柱式舉升機(jī)有對(duì)稱式和非對(duì)稱式兩種。對(duì)稱式舉升機(jī)四根臂的臂長(zhǎng)大致相等,這樣使得汽車中心(或質(zhì)心)處于立柱的中間位置,對(duì)于皮卡和箱式貨車等類型的汽車的日常維修來(lái)說(shuō)這種對(duì)稱式舉升機(jī)可能是最佳的選擇。但是對(duì)于一些柱間寬度不夠大的對(duì)稱式雙柱式舉升機(jī)來(lái)說(shuō),汽車舉升后不能打開車門是一個(gè)很大的缺點(diǎn)。非對(duì)稱式舉升機(jī)的立柱向后旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度(大約30°),并且前臂比后臂稍微短一些。當(dāng)把汽車停放到這種非對(duì)稱式的舉升機(jī)適當(dāng)位置時(shí),車的位置就向后移動(dòng)了一些,因此,我們就很容易地從車門進(jìn)出。而且,這種非對(duì)稱式舉升機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的立柱,可以確保車輛的重心安全地定位在立柱之間。
三、四柱式舉升機(jī)
四柱式汽車舉升機(jī)(圖1.4)是一種大噸位汽車或貨車修理和保養(yǎng)單位常用的專用機(jī)械舉升設(shè)備,四柱式汽車舉升機(jī)也很適合于四輪定位用,因?yàn)橐话闼闹狡嚺e升機(jī)都有一四輪定位檔位,可以調(diào)整,可以確保水平。四柱舉升機(jī)按其結(jié)構(gòu)又分為上油缸式以及下油缸式兩種。上油缸式四柱舉升機(jī)其油缸置于立柱頂部(帶橫梁),下油缸式的油缸置于平板下面。上油缸式四柱舉升機(jī)主要依靠四根鏈條拉起四個(gè)角,拉力油缸置于頂部,這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但自重增加。多數(shù)上油缸式四柱舉升機(jī)二次舉升為手動(dòng)或氣動(dòng),修理工需要跑到底下操作,這對(duì)于經(jīng)常使用二次舉升的用戶不方便和不安全。保險(xiǎn)裝置為氣動(dòng)裝置,若沒有氣源則比較麻煩。下油缸四柱舉升機(jī)主要依靠四根粗鋼索拉起四角,拉力油缸置于平板下面,通過(guò)六個(gè)圓盤將力傳達(dá)四面。這種結(jié)構(gòu)比較緊湊,自重降低。二次舉升一般為電動(dòng)液壓,和主泵連接在一起,只要轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換閥即可,升降速度快,保險(xiǎn)裝置為楔塊式,四個(gè)楔塊利用拉桿聯(lián)動(dòng),扳動(dòng)拉桿就可打開保險(xiǎn)裝置,方便耐用。
圖1.4 四柱式汽車舉升機(jī)
四、剪式舉升機(jī)
剪式舉升機(jī)執(zhí)行部分采用剪式疊桿形式,電力驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu),目前廣泛用于大型車輛維修。剪式舉升機(jī)的舉升速度適中且不占用車坑位置,對(duì)于一些車型相對(duì)固定,工作強(qiáng)度大(如在公共汽車)的修理領(lǐng)域無(wú)疑是最好的選擇。而且由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,同步性好,一般常用作四輪定位儀的平臺(tái)。
剪式舉升機(jī)分為大剪(子母式圖1.5),小剪(單剪圖1.6)舉升機(jī),超薄系列剪式舉升機(jī)等幾種類型。 小剪舉升機(jī)主要用于汽車維修保養(yǎng),安全性高,操作方便。挖槽后與地面相平。 大剪舉升機(jī)涌出比較多,是配合四輪定位儀德最佳設(shè)備,并可以做為汽車維修,輪胎,底盤檢修用。可以挖槽,也可以直接安裝在地面上。 超薄系列剪式舉升機(jī)無(wú)需挖槽,適用于任何修理廠,有一些樓板上不適合安裝二柱舉升機(jī)以及普通四柱舉升機(jī),而本機(jī)器與樓板接觸面廣,這樣可以安裝在任何可以開車的樓板上面,解決客戶場(chǎng)地問(wèn)題。這類機(jī)器是今后的主流產(chǎn)品,國(guó)外大規(guī)模使用本類產(chǎn)品。
圖1.5 子母式剪式汽車舉升機(jī)
1.6 單剪式汽車舉升機(jī)
五、地溝式舉升機(jī)
地溝式舉升機(jī)(圖1.7)是大型客車維修的理想設(shè)備,對(duì)空間較低的廠房更為實(shí)用,且物美價(jià)廉。地溝式汽車舉升機(jī),安裝于地溝上面兩沿邊軌道上,一般采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式,蝸桿、蝸輪減速,從而帶動(dòng)絲桿、舉升大梁升降。這種設(shè)計(jì)方式使得地溝式舉升機(jī)移動(dòng)更靈活,舉升力更大,升降平穩(wěn),操作安裝極為方便,是各種針對(duì)大客車、貨車進(jìn)行維修的維修企業(yè)最為理想的舉升設(shè)備。地溝跑道式四輪定位舉升機(jī)前輪轉(zhuǎn)角盤(選購(gòu)件)位置可調(diào),加長(zhǎng)后輪滑板,適合各種車型定位測(cè)量。
圖1.7 地溝式汽車舉升機(jī)
從舉升機(jī)的驅(qū)動(dòng)類型來(lái)分類,目前主要分為氣動(dòng)、液壓、機(jī)械式三大類。其中尤以液動(dòng)居多,機(jī)械式次之,氣動(dòng)最少,下面簡(jiǎn)單介紹下液壓類和機(jī)械類的舉升機(jī)優(yōu)劣。
一、機(jī)械式舉升機(jī)
機(jī)械式舉升機(jī)主要有單電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺紋傳動(dòng)舉升機(jī)和雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺紋傳動(dòng)舉升機(jī)。機(jī)械式舉升機(jī)流行于1992-1998年間,主要由寶得寶,衡臣,中大,申俠生產(chǎn),該類舉升機(jī)特點(diǎn)是同步性好,由于一般多為電機(jī)驅(qū)動(dòng),螺桿傳動(dòng),它不存在漏油污染問(wèn)題,且自鎖保護(hù)簡(jiǎn)單易行。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(tái)舉升機(jī)的維修更換需要1000元左右,客戶最終會(huì)將該產(chǎn)品更換為維護(hù)成本小的液壓舉升機(jī)。
二、液壓式舉升機(jī)
液壓式舉升機(jī)的特點(diǎn)是平穩(wěn)、噪音小、力量大,缺點(diǎn)是用久之后易漏油,污染工作環(huán)境。但是液壓式舉升機(jī)維護(hù)成本低,油缸使用5-10年沒問(wèn)題,而且就舉升機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)而言,一定是朝著安全、簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)、噪音小、價(jià)格低廉的方向發(fā)展,因此液壓式舉升機(jī)必將是今后舉升機(jī)市場(chǎng)發(fā)展的主流。
液壓舉升機(jī)分為兩種一種是單缸舉升機(jī),一種是雙缸舉升機(jī)。
單缸液壓舉升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:同步性好,不存在顛簸現(xiàn)象,帶厚底板,舉升機(jī)得扭力靠底板抵消,容易調(diào)平,整機(jī)安全性好,適用于地基較差的地方。
雙缸舉升機(jī)又分為兩種:龍門式舉升機(jī)和薄地板舉升機(jī),由于是雙缸,同步問(wèn)題難以解決,往往靠?jī)筛摻z繩來(lái)平衡,油缸以及鋼絲繩要調(diào)整得松緊一致,舉升機(jī)才可以同步。
舉升機(jī)的分類依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)還有許多方法,但立柱的構(gòu)造是任何一種舉升機(jī)最明顯的特征,而它的驅(qū)動(dòng)升降系統(tǒng)也是不同用戶群體選購(gòu)舉升機(jī)最重要的考慮因素。在這里僅依據(jù)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類介紹,如果具體的選購(gòu),應(yīng)當(dāng)詳細(xì)的查詢有關(guān)舉升機(jī)的文章,盡可能擴(kuò)充相關(guān)專業(yè)知識(shí)
三、研究?jī)?nèi)容:
主要內(nèi)容如下:
1.首先確定絲杠能否承載近3噸重的升舉載荷,結(jié)果不能。
2.選用導(dǎo)軌類型,實(shí)現(xiàn)絲杠和導(dǎo)軌的同載升舉。
3.設(shè)想絲杠和導(dǎo)軌同時(shí)升舉承載的布局設(shè)置,實(shí)現(xiàn)升舉的可行性。
4.對(duì)于平穩(wěn)升舉安全升舉的控制方式進(jìn)行設(shè)定和選擇,決定用制動(dòng)閥限制絲杠的旋轉(zhuǎn),來(lái)實(shí)現(xiàn)升舉的定位。
5.同步升舉的實(shí)現(xiàn)選擇,初步設(shè)想兩種方案,一是通過(guò)蝸桿與絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn),二是通過(guò)鏈傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)絲杠的同步旋轉(zhuǎn),最后選用鏈傳動(dòng)。
6.電動(dòng)機(jī)與絲杠實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)的方案選擇,一是通過(guò)鏈傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),二是通過(guò)帶傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),三是通過(guò)齒輪嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn),最后選用帶傳動(dòng),噪聲小,靠摩擦傳動(dòng)傳動(dòng)效率較高。
7.箱體選擇。
8.限位安全的設(shè)定。
9.開關(guān)控制的選擇.
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
機(jī)械式舉升機(jī)的特點(diǎn):同步性好,但機(jī)械維護(hù)成本高(換銅螺母及軸承)。機(jī)械連接可以是鋼絲繩或鏈條,這樣設(shè)計(jì)有一個(gè)缺點(diǎn):如果鋼絲繩或者鏈條在工作中伸長(zhǎng)了,從而導(dǎo)致升降時(shí)拖架的移動(dòng)不能同步。
液壓式舉升機(jī)的特點(diǎn):維護(hù)成本低,單缸同步性好,但雙缸同步性較差。液壓式又
分單缸和雙缸式,單缸也分兩種:老單缸和新單缸,雙缸分龍門式和無(wú)地板式。單缸同
步性雖很好,但油缸機(jī)械式地連接在對(duì)面立柱的托架上。
雙柱式液壓舉升機(jī)的特點(diǎn):液壓舉升,維修少。質(zhì)量穩(wěn)定,下降時(shí)需要兩邊拉開保險(xiǎn)才能下降。油缸置下部占用下面的空間。
四柱式舉升機(jī)的特點(diǎn):四柱式在具有雙柱式液壓舉升機(jī)的特點(diǎn)的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)四輪定位的檢測(cè),安裝升舉更加的方便,中大型的修理場(chǎng)有廣泛的應(yīng)用。
3,工作進(jìn)度安排
1) 查閱相關(guān)資料,外文資料翻譯(6000字符以上),撰寫開題報(bào)告 4周
2) 舉升機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 2周
3) 舉升機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 2周
4) 舉升機(jī)的總體裝配圖設(shè)計(jì) 2周
5) 舉升機(jī)的零部件工作圖設(shè)計(jì) 2周
6) 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3周
7) 畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 2周
五、參考文獻(xiàn)
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