畢業(yè)論文定稿-液壓貨梯液壓系統(tǒng)及液壓缸設(shè)計

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原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763摘 要隨著機械制造化的發(fā)展和科技的普遍使用，貨梯正朝著智能化、規(guī)范化和環(huán)保節(jié)能的偏向進行，應(yīng)用范疇不時擴張，用液壓體系，運用合計機的智能措置伎倆，遵照需要同時牽制貨梯的位置與速度，既能擔(dān)保速率勻稱不亂，又能更切確的定位。這將是貨梯將來的發(fā)展藍圖。目前在我國，液壓貨梯在機械產(chǎn)品中是占有相當(dāng)大的比例的， 液壓貨梯約占整個機械工業(yè)產(chǎn)值的 5%。相當(dāng)可觀的一個市場，同時，作為重大技術(shù)裝備的重要組成部分， 尤其是在冶金，石化，電力，城市供排水系統(tǒng)中，貨梯更是起著至關(guān)重要的作用。據(jù)了解，我國農(nóng)業(yè)、水利、能源、交通等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展較快，為此需要大量機械裝備以滿足其發(fā)展的需要。隨著工業(yè)化和自動化水平的提高，這些裝備需要配套大量的高性能和高可靠性的液壓氣動和密封元件。液壓貨梯整機的液壓系統(tǒng)圖油路各自擬訂好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)的工作效率。為了便于液壓系統(tǒng)的維護和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)有必要的監(jiān)測元件，如壓力表，溫度計等。在設(shè)計中可以考慮在關(guān)鍵部位，附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時能迅速更換，保證主機連續(xù)工作。各液壓元件采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。對于自行設(shè)計的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。以下文中僅列舉多數(shù)貨梯普遍采用的安全措施為了使用維護方面的安全保證措施涉及的范圍很廣，包括液壓貨梯有使用前的準(zhǔn)備工作，上升時應(yīng)該注意的事項，承載時的穩(wěn)定性，降下時的注意事項，日常和定期維修檢查工作等。關(guān)鍵字：貨梯；剪叉式 ；液壓貨梯 AbstractWith the development of machinery manufacturing, and the widespread use of science and technology, cargo lifts are going to intelligent, standardization and environmental 原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763protection and energy saving , application category expansion from time to time, with the hydraulic system, the freedom of tactics using combined machine intelligence, according to the need to contain freight elevator position and speed at the same time, both can guarantee rate proportion not disorderly, and can more precisely positioning. This will be the freight elevator development blueprint for the future.In our country, the hydraulic cargo lift is in mechanical products occupies a large proportion of the, hydraulic cargo lift is about 5% of the whole machinery industrial production at present. A considerable market, at the same time, as an important part of major technical equipment, especially in the metallurgical, petrochemical, electric power, urban water supply and drainage system, the transfer but also plays an important role. It is understood that our country agriculture, water conservancy, energy, transportation and other industries developed rapidly, this requires a lot of mechanical equipment to meet the needs of its development. With the improvement of industrialization and automation level, these equipment need to form a complete set of high performance and high reliability of hydraulic pneumatic and sealing components.Hydraulic cargo lift hydraulic system diagram of the machine and hydraulic oil respectively to formulate good control circuit source combination and into. When mutual combination of each circuit to remove redundancy of components, system structure is simple. Pay attention to the interlocking relationship between each element, avoid misoperation. Try to reduce the energy loss, improve the working efficiency of the system. In order to facilitate the maintenance of the hydraulic system and monitoring, the system, the main road to furnish necessary monitoring elements, such as pressure gauge, thermometer, etc. Can be considered in the design in the key position, the attached spare parts, so that happened can change rapidly, ensure that the host work continuously. All hydraulic components with domestic standard, according to the standard provisions of the state of hydraulic components in the picture function normal location map symbols. For the design of non-standard components available structure schematic drawing.Under the name just most widely adopted transfer security measures in order to use the maintenance of safety assurance measures involving range is very wide, including hydraulic cargo lift is ready for use, rises should pay attention to matters, the stability of bearing the matters needing attention when lowered, daily and regular maintenance checks, etc.Key Words：C age assembly； Scissors forks are dyadic； Hydraulic pressure目 錄摘 要 1Abstract 2原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第一章 緒 論 5第二章 工藝參數(shù)計工況分析 72.1 貨梯的工藝參數(shù) .72.2 工況分析 72.3 明確設(shè)計要求 制定基本方案 7第三章 貨梯機械機構(gòu)的設(shè)計和計算 93.1 貨梯機械結(jié)構(gòu)形式和運動機理 .93.1.1 機械結(jié)構(gòu)型式 93.1.2 貨梯的運動機理 93.2 貨梯的機械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計 .103.2.1 貨梯結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定 103.2.2 貨梯支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定 14第四章 貨梯液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求 22第五章 執(zhí)行元件速度和載荷 235.1 執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置 235.2 速度和載荷計算 235.2.1 速度計算及速度變化規(guī)律 235.2.2 執(zhí)行元件的載荷計算及變化規(guī)律 .24第六章 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 276.1 系統(tǒng)壓力的初步確定 .276.2 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù) .276.2.1 缸筒內(nèi)徑的確定 276.2.2 液壓缸的作用力 .276.2.3 活塞桿直徑的確定 286.2.4 液壓缸壁厚，最小導(dǎo)向長度，液壓缸長度的確定 306.2.5 液壓缸的流量 31第七章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 337.1 缸筒 .337.1.1 缸筒與缸蓋的連接形式 337.1.2 強度計算 347.1.3 缸筒材料及加工要求 .357.1.4 缸蓋材料及加工要求 357.2 活塞和活塞桿 367.2.1 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式 367.2.2 活塞、活塞桿材料及加工要求 377.3 活塞桿導(dǎo)向套 .377.4 進出油口尺寸的確定 .387.5 密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計選擇 38原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第八章 液壓系統(tǒng)方案的選擇和論證 408.1 油路循環(huán)方式的分析和選擇 .408.2 開式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇 .418.3 調(diào)速方案的選擇 .418.4 液壓系統(tǒng)原理圖的確定 .42第九章 液壓元件的選擇計算及其連接 439.1 油泵和電機選擇 .439.1.1 泵的額定流量和額定壓力 .439.1.2 電機功率的確定 449.1.3 連軸器的選用 469.2 控制閥的選用 .479.2.1 壓力控制閥 479.2.2 流量控制閥 489.2.3 方向控制閥 489.3 管路、過濾器、其他輔助元件的選擇計算 .489.3.1 管路 489.3.2 過濾器的選擇 509.3.3 輔件的選擇 519.4 液壓元件的連接 .519.4.1 液壓裝置的總體布置 519.4.2 液壓元件的連接 .51第十章 液壓泵站的選擇 5210.1 液壓泵站的組成及分類 .5210.2 液壓泵站的選擇 .53第十一章 油箱及附件 5311.1 油箱的容積 .53第十二章 液壓系統(tǒng)性能驗算 5612.1 系統(tǒng)壓力損失驗算 5712.2 系統(tǒng)的總效率驗算 .58總 結(jié) 58致 謝 60參 考 文 獻 61原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第一章 緒 論這次畢業(yè)是學(xué)校為我們每個工科學(xué)生安排的一次實踐性的總結(jié)，使就業(yè)前的一次大練兵，是對每個學(xué)生四年來所學(xué)知識的總體檢測，使我們?yōu)檫M入工廠工作做好了準(zhǔn)備。本次設(shè)計的主要任務(wù)是液壓貨梯的設(shè)計，貨梯是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物貨梯構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運送，物料上線，下線，共件裝配時部件的舉升，大型機庫上料，下料，倉儲裝卸等場所，與叉車等車輛配套使用，以及貨物的快速裝卸等。它采用全液壓系統(tǒng)控制，采用液壓系統(tǒng)與電機驅(qū)動比較有以下優(yōu)點：（1）在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動力，在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達的體積和重量只有同等功率電機的 12%。（2）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動，制動和頻繁的換向。（3）液壓裝置可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，（調(diào)速范圍可達到 2000），還可以在運行的過程中實現(xiàn)調(diào)速。（4）液壓傳動易于實現(xiàn)自動化，他對液體壓力，流量和流動方向易于進行調(diào)解或控制。（5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護。（6）液壓元件以實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng)的設(shè)計制造和使用都比較方便。當(dāng)然液壓技術(shù)還存在許多缺點，例如，液壓在傳動過程中有較多的能量損失，液壓傳動易泄露，不僅污染工作場地，限制其應(yīng)用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性及正確性。對油溫變化比較敏感，液壓元件制造精度要求較高，造價昂貴，出現(xiàn)故障不易找到原因，但在實際的應(yīng)用中，可以通過有效的措施來減小不利因素帶來的影響。液壓電梯在具備傳統(tǒng)曳引式電梯的安全裝置的同時, 還設(shè)有：（1） 溢流閥：可防止上行運動時系統(tǒng)壓力過高原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763（2） 應(yīng)急手動閥：電源發(fā)生故障時, 可使轎廂應(yīng)急下降到最近的層樓位置開啟廳、轎門, 使乘客安全走出轎廂（3） 手動泵：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時, 可操縱手動泵打出高壓油使轎廂上升到最近的層樓位置;（4） 管路破裂閥：當(dāng)液壓系統(tǒng)管路破裂轎廂失速下降時, 可自動切斷油路停止下降。（5） 油箱油溫保護：當(dāng)油箱中油溫超過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值時, 油溫保護裝置發(fā)生信號, 暫停電梯使用, 當(dāng)油溫下降后方可啟動電梯。由于采用了先進的液壓系統(tǒng), 且有良好的控制方式 ,電梯運行故障率可將至最低。我國的液壓技術(shù)是在新中國成立以后才發(fā)展起來的。自從 1952 年試制出我國第一個液壓元件——齒輪泵起，迄今大致經(jīng)歷了仿制外國產(chǎn)品，自行設(shè)計開發(fā)和引進消化提高等幾個階段。進年來，通過技術(shù)引進和科研攻關(guān)，產(chǎn)品水平也得到了提高，研制和生產(chǎn)出了一些具先進水平的產(chǎn)品。目前，我國的液壓技術(shù)已經(jīng)能夠為冶金、工程機械、機床、化工機械、紡織機械等部門提供品種比較齊全的產(chǎn)品。但是，我國的液壓技術(shù)在產(chǎn)品品種、數(shù)量及技術(shù)水平上，與國際水品以及主機行業(yè)的要求還有不少差距，每年還需要進口大量的液壓元件。今后，液壓技術(shù)的發(fā)展將向著一下方向：（1）提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。（2）高度的組合化，集成化，模塊化。（3）和微電子技術(shù)結(jié)合，走向智能化?？傊?，液壓工業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重是很大的，他和氣動技術(shù)常用來衡量一個國家的工業(yè)化水平。本次設(shè)計嚴格按照指導(dǎo)要求進行，其間得到老師和同學(xué)們的幫助，在此向他們表示誠摯的謝意。由于本人水平和知識所限，其中錯誤在所難免，懇望老師予以指導(dǎo)修正。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第二章 工藝參數(shù)計工況分析2.1 貨梯的工藝參數(shù)本設(shè)計貨梯為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為：額定載荷：平臺 800N 貨物 12000N 總重 12800N最大起升高度：3000mm 提升速度 1.2 m/s電源：380v,50Hz2.2 工況分析液壓貨梯廣泛適用于汽車、集裝箱、模具制造，木材加工，化工灌裝等各類工業(yè)企業(yè)及生產(chǎn)流水線，滿足不同作業(yè)高度的升降需求，同時可配裝各類臺面形式（如滾珠、滾筒、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)向、傾翻、伸縮），配合各種控制方式（分動、聯(lián)動、防爆），具有升降平穩(wěn)準(zhǔn)確、頻繁啟動、載重量大等特點，有效解決工業(yè)企業(yè)中各類升降作業(yè)難點，使生產(chǎn)作業(yè)輕松自如。液壓貨梯是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物貨梯構(gòu)，和用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運送，物料上線、下線。工件裝配時調(diào)節(jié)工件高度，高出給料機運送，大型部件裝配時的部件舉升，大型機庫上料、下料 。倉儲，裝卸場所，與叉車等裝運車輛配套使用，即貨物的快速裝卸等。2.3 明確設(shè)計要求 制定基本方案液壓貨梯由行走機構(gòu)， 液壓機構(gòu)，電動控制機構(gòu)，支撐機構(gòu)組成的一種設(shè)備。液壓油由葉片泵形成一定的壓力，經(jīng)濾油器、隔爆型電磁換向閥、節(jié)流閥、液控單向閥、平衡閥進入液缸下端，使液缸的活塞向上運動，提升重物，液缸上端回油經(jīng)隔爆型電磁換向閥回到油箱，其額定壓力通過溢流閥進行調(diào)整，通過壓力表觀察壓力表讀數(shù)值。液壓貨梯產(chǎn)品按照工作方式分為曲臂式液壓貨梯、剪叉式液壓貨梯、桅柱式液壓貨梯、直臂式液壓貨梯。液壓貨梯是折臂式貨梯、剪叉式貨梯的換代產(chǎn)品?？蓮V泛用于車站、碼頭、機場、賓館、郵電、市政園林、糧庫、清洗公司、公共建筑門面的裝飾、裝修或者電力系統(tǒng)的安裝維修等等。設(shè)計之前先確定設(shè)計產(chǎn)品的基本情況，再根據(jù)設(shè)計要求制定基本方案。以下列出了本設(shè)計—一剪式液壓貨梯的一些基本要求：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397631) 主機的概況：主要用途用于家用小型重型設(shè)備的起升，便于維修，占地面積小，適用于室外，總體布局簡潔；2) 主要完成起升與下降重物的動作，速度較緩，液壓沖擊?。?) 最大載荷量定為 1.28 噸，采用單液壓缸控制聯(lián)接組合叉桿機構(gòu)進行升降動作。最大起升高度略低于兩人高度；4) 運動平穩(wěn)性好；5) 人工控制操作，按鈕啟動控制升降；6) 工作環(huán)境要求：不宜在多沙石地面、木板磚板地面等非牢固地面進行操作，不宜在有坡度或有坑洼的地面進行操作，不宜在過度寒冷的室外進行操作；7) 性能可靠，成本低廉，便于移動，無其他附屬功能及特殊功能；原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第三章 貨梯機械機構(gòu)的設(shè)計和計算3.1 貨梯機械結(jié)構(gòu)形式和運動機理 3.1.1 機械結(jié)構(gòu)型式根據(jù)貨梯的平臺尺寸初定 ，參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品的工藝參數(shù)m204?可知，該貨梯宜采用單雙叉機構(gòu)形式：即有兩個單叉機構(gòu)貨梯合并而成，有四個同步液壓缸做同步運動，以達到貨梯升降的目的。其具體結(jié)構(gòu)形式為：圖 3.1 圖 3.1 所示即為該貨梯的基本結(jié)構(gòu)形式，其中 1.2.3.4.為支架，主要起支撐作用和運動轉(zhuǎn)化形式的作用，一方面支撐上頂板的載荷，一方面通過其鉸接將液壓缸的繩縮運動轉(zhuǎn)化為平臺的升降運動，上頂板與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，從而增強局部承載能力。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個貨梯的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過這些機構(gòu)的相互配合，實現(xiàn)貨梯的穩(wěn)定和可靠運行。3.1.2 貨梯的運動機理貨梯的基本運動機理如下圖所示：圖 3.2原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763兩支架在 o 點鉸接，支架 1 上下端分別固定在上、下板面上，通過活塞桿的伸縮和鉸接點 o 的作用實現(xiàn)貨物的舉升。根據(jù)以上分析，貨梯的運動過程可以敘述如下：支架 2、3 為貨梯機構(gòu)中的固定支架，他們與底板的鉸接點 做不完整的圓周運動，支架 1、4 為活動23,O支架，他們在液壓缸的作用下由最初的幾乎水平狀態(tài)逐漸向后來的傾斜位置運動，在通過支架之間的絞合點帶動 2、3 也不斷向傾斜位置運動，以使貨梯升降。圖 3.3初態(tài)時，上寫底板處于合閉狀態(tài)，支架 1、2、3、4 可近似看作為水平狀態(tài)，隨著液壓油不斷的輸入到液壓缸中，活塞桿外伸，將支架 2 頂起，支架 2 上升時，由于絞合點 o 的作用使支架 1 運動，1 與液壓缸相連，從而液壓缸也開始運動，通過一系列的相互運動和作用，使上頂板上升，當(dāng)上升到指定高度時，液壓缸停止運動，載荷便達到指定高度。3.2 貨梯的機械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計3.2.1 貨梯結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定根據(jù)貨梯的工藝參數(shù)和他的基本運動機理來確定支架 1、2、3、4 的長度和截面形狀。 之間的距離和液壓缸的工作行程。23O設(shè) ( )，則 1、2 、3、4 支架的長度可以確定為x?0m?,即支架和地板垂直時的高度應(yīng)大于 ,這樣才能保證其最)25.h?? 3m大升降高度達到 ，其運動過程中任意兩個位置的示意圖表示如下： 3原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 3.4設(shè)支架 1、2 和 3、4 都在其中點處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點距離中點為 t ,根據(jù)其水平位置的幾何位置關(guān)系可得： .40xt??下面根據(jù)幾何關(guān)系求解上述最佳組合值：初步分析： 值范圍為 ,取值偏小，則上頂板 點承力過大，x01x?23,O還會使支架的長度過長，造成受力情況不均勻。X 值偏小，則會使液壓缸的行程偏大，并且會造成整個機構(gòu)受力情況不均勻。在該設(shè)計中，可以選擇幾個特殊值： =0.4m, =0.6m, =0.8m，分別根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系計算出 h 和 t。然后分xx析上下頂板的受力情況。選取最佳組合值便可以滿足設(shè)計要求。（1 ） =0.4支架長度為 h=3.5-x/2=3.3m=h/2=1.65m2OC液壓缸的行程設(shè)為 l,貨梯上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=1.65 貨梯完全升起時，有幾何關(guān)系可得到： ????265.1290.95.0321.cos2???????tlt?聯(lián)合上述方程求得：t=0.651ml=0.999m原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 0.651m.活塞行程為0.999m（2 ） =0.6x支架長度為=3.5-x/2= 3.2m=h/2=1.6m2OC液壓缸的行程設(shè)為 l,貨梯上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=1.6 貨梯完全升起時，有幾何關(guān)系可得到： ????8.06.122.8.02351.cos ???????tl?聯(lián)合上述方程求得：t=0.602ml=0.998m即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 0. 602m.活塞行程為0.998m（3 ） =0.8x支架長度為=3.5-x/2= 3.0m=h/2=1.5m2OC液壓缸的行程設(shè)為 l,貨梯上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=1.5 貨梯完全升起時，有幾何關(guān)系可得到： ????57.0.1225.7.03215cos ???????tl?聯(lián)合上述方程求得：t=0.532ml=0.968m即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 0.532m.活塞行程為0.968m現(xiàn)在對上述情況分別進行受力分析：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763（4 ） x=0.4m ,受力圖如下所示：（5 ） x=0.6m ,受力圖如下所示（6 ） x=0.8m ,受力圖如下所示圖 3.5比較上述三種情況下的載荷分布狀況，x 去小值，則升到頂端時，兩相互絞合的支架間的間距越大，而此時貨梯的載荷為均布載荷，有材料力學(xué)理論可知，此時兩支架中點出所受到的彎曲應(yīng)力為最大，可能會發(fā)生彎曲破壞，根據(jù)材料力學(xué)中提高梁的彎曲強度的措施??maxaxMw???知，合理安排梁的受力情況，可以降低 值，從而改善提高其承載能力。分ax析上述 x=0.4m.x=0.6m,x=0.8m 時梁的受力情況和載荷分布情況，可以選擇第二種情況，即 x=0.6m 時的結(jié)構(gòu)作為貨梯固定點 的最終值，由此便可以23O確定其他相關(guān)參數(shù)如下：t=0.602m. l=0.998m, h=3.2m 3.2.2 貨梯支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397633.2.2.1 上頂板結(jié)構(gòu)和強度校核上頂板和載荷直接接觸，其結(jié)構(gòu)采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽剛通過焊接形式焊接而成，然后在槽鋼的四個側(cè)面和上頂面上鋪裝4000x2000x3mm 的汽車板，其結(jié)構(gòu)形式大致如下所示：圖 3.7沿平臺的上頂面長度方向布置 4 根 16 號熱軋槽剛，沿寬度方向布置 6 根10 號熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。在最外緣延長度方向加工出安裝上下支架的滑槽。以便上下支架的安裝?；鄣木唧w尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結(jié)構(gòu)而定。 沿長度方向的 4 根 16 號熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為 =1hbdtr?,截面面積為 ，理論重量為 ，16058.10.5m??25.16cm9.752/kgm抗彎截面系數(shù)為 。沿寬度方向的 6 根 10 號熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為37c= ,截面面積為 ，理論重1hbdtr4842?21.84c量為 ，抗彎截面系數(shù)為 。0./kgm397cm其質(zhì)量分別為：4 根 16 號熱軋槽剛的質(zhì)量為：19.752316kg???6 根 10 號熱軋槽剛的質(zhì)量為：20.m菱形汽車鋼板質(zhì)量為： 345.624.8kg??原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397633.2.2.2 強度校核貨梯上頂板的載荷是作用在一平臺上的，可以認為是一均布載荷，由于該平板上鋪裝汽車鋼板，其所受到的載荷為額定載荷和均布載荷之和，其載荷密度為：Fql?F 汽車鋼板和額定載荷重力之和。 Nl 載荷的作用長度。m,沿長度方向為 16m,寬度方向為 12m.其中 12=(m)gG?額 載帶入數(shù)據(jù)得：F=29604N沿長度方向有： Fql?帶入數(shù)據(jù)有： 29604185N?分析貨梯的運動過程，可以發(fā)現(xiàn)在貨梯剛要起升時和貨梯達到最大高度時，會出現(xiàn)梁受彎矩最大的情況 ，故強度校核只需要分析該狀態(tài)時的受力情況即可，校核如下：其受力簡圖為：圖 3.8該貨梯有 8 個支架，共有 8 個支點，假設(shè)每個支點所受力為 N，則平很方程可列為：即 0Y??80NF??將 N 帶入上式中：29604F?15根據(jù)受力圖，其彎矩圖如下所示：AB 段： ()2qMxx??=1850-925 （ ）mx2.30?原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763BC 段： 2()(1.7)qMxNx???=3700x-3145-925 （ ）mx8.3.?CD 段與 AB 段對稱。圖 3.9由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ： max1850N??根據(jù)彎曲強度理論：??max?axsMWn???即梁的最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3沿長度方向為 16 號熱軋槽鋼 63170m???鋼的屈服極限 S?25sMPa?n 安全系數(shù) n=3代入數(shù)據(jù)：=max61850.7sPan?????85a由此可知，強度符合要求。貨梯升到最高位置時，分析過程如下：與前述相同： 1850N?彎矩如下： FA 段： ( )2()qMxmx2.3?原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763=925 2xAB 段： ( )()0.9)qMxN??mx2.37.1?= 218565BC 段： ( ) 2().)(.)qxx??x8.3.?= 3704819CD 段與 AB 段對稱，AF 段和 DE 段對稱.圖３.９由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ： max193.5N??根據(jù)彎曲強度理論：??axmaxsMWn???即梁的最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 沿長度方向為 16 號熱軋槽鋼 36170???鋼的屈服極限 S?25sMPa??n 安全系數(shù) n=3代入數(shù)據(jù)：=max6193.250.7sPan?????85a由計算可知，沿平臺長度方向上 4 根 16 號熱軋槽鋼完全可以保證貨梯的強度要求。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763同樣分析沿寬度方向的強度要求：均布載荷強度為： Fql?F 汽車板及 16 號槽鋼與載荷重力 l 載荷作用長度 2x6=12m帶入相關(guān)數(shù)據(jù)， 2307/qNm?受力圖和彎矩圖如下所示：（ ）()2qMxx??02xm?= 218503.圖３．１０由彎矩圖知： max69.5MN?最大彎曲應(yīng)力為： ??max17.6MPW???故寬度方向也滿足強度要求。3.2.2.3 支架的結(jié)構(gòu)支架由 8 根形狀基本相同的截面為矩形的鋼柱組成，在支架的頂端和末端分別加工出圓柱狀的短軸，以便支架的安裝。支架在貨梯結(jié)構(gòu)中的主要功能為載荷支撐和運動轉(zhuǎn)化，將液壓缸的伸縮運動，通過與其鉸合的支點轉(zhuǎn)化為平臺的升降運動，支架的結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足安裝要求外，還應(yīng)保證有足夠的剛度和強度，一時期在升降運動中能夠平穩(wěn)安全運行。每根支架的上頂端承受的作用力設(shè)為 N.則有等式：，求得：N=12800N1238()NmgG??額 載原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763分析支架的運動形式和受力情況，發(fā)現(xiàn)支架在運動過程中受力情況比較復(fù)雜，它與另一支架鉸合點給予底座的固定點的受里均為大小和方向為未知的矢量，故該問題為超靜定理論問題，已經(jīng)超出本文的討論范圍，本著定性分析和提高效率的原則，再次宜簡化處理，簡化的原則時去次留主，即將主要的力和重要的力在計算中保留，而將對梁的變形沒有很大影響的力忽略不計，再不改變其原有性質(zhì)的情況下可以這樣處理。根據(jù)甘原則，再次對制假所收的力進行分析，可以看出與液壓缸頂桿聯(lián)結(jié)點的力為之家所受到的最主要的力，它不僅受液壓缸的推力，而且還將受到上頂班所傳遞的作用力，因此，與液壓缸頂桿相連接的支架所厚道的上頂板的力為它所受到的最主要的力，在此，將其他的力忽略，只計算上頂板承受的由載荷和自重所傳遞的載荷力。計算簡圖如下所示：圖 3.11所產(chǎn)生的彎矩為：N? MNL??每個支架的支點對上頂板的作用力 NL 液壓缸與支架鉸合點距支點之間的距離 m代入數(shù)據(jù)： =6784Nm53.0128??假定改支架為截面為長為 a,寬為 b 的長方形，則其強度應(yīng)滿足的要求是：??max??sMWn??式中： M 支架上所受到的彎矩 NmW 截面分別為 a,b 的長方形抗彎截面系數(shù)236abWm?原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763??sn??1.5所選材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼 s 235Q235SMPa??將數(shù)據(jù)代入有： 23567849??ba求得： 2cm上式表明：只要街面為 a,b 的長方形滿足條件 ，則可以滿足強2378abcm?度要求，取 ，則其 符合強度要求。5,3.acb?238.5?這些鋼柱的質(zhì)量為： 434810.91.8abh Kg??????支架的結(jié)構(gòu)還應(yīng)該考慮裝配要求，液壓缸活塞桿頂端與支架采用耳軸結(jié)構(gòu)連接，因此應(yīng)在兩支架之間加裝支板，以滿足動力傳遞要求。3.2.2.4 貨梯底座的設(shè)計貨梯底座在整個機構(gòu)中支撐著平臺的全部重量，并將其傳遞到地基上，他的設(shè)計重點是滿足強度要求即可，保證在貨梯升降過程中不會被壓潰即可，不會發(fā)生過大大變形，其具體參數(shù)見裝配圖。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第四章 貨梯液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求液壓系統(tǒng)的設(shè)計在本貨梯的設(shè)計中主要是液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計，它與主機的設(shè)計是緊密相關(guān)的，往往要同時進行，所設(shè)計的液壓系統(tǒng)應(yīng)符合主機的拖動、循環(huán)要求。還應(yīng)滿足組成結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠，操縱維護方便，經(jīng)濟性好等條件。液壓貨梯不僅裝備有普通電梯具備的安全裝置，還設(shè)有：1、溢流閥，可防止上行運動時系統(tǒng)壓力過高；2、應(yīng)急手動閥，電源發(fā)生故障時，可使轎廂應(yīng)急下降到最近的層樓位置開啟廳、轎門，使乘客安全走出轎廂或?qū)⒇浳锇踩岢觯?、手動泵，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，可操縱手動泵打出高壓油使轎廂上升到最近的層樓位置；4、管路破裂閥，當(dāng)液壓系統(tǒng)管路破裂轎廂失速下降時，可自動切斷油路；5、油箱油溫保護，當(dāng)油箱中油溫超過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值時，油溫保護裝置發(fā)生信號，暫停電梯使用，當(dāng)油溫下降后方可啟動電梯。本貨梯對液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求可以總結(jié)如下：貨梯的升降運動采用液壓傳動，可選用遠程或無線控制，貨梯的升降運動由液壓缸的伸縮運動經(jīng)轉(zhuǎn)化而成為平臺的起降，其工作負載變化范圍為0~~~12800Kg，負載平穩(wěn)，工作過程中無沖擊載荷作用，運行速度較低，液壓執(zhí)行元件有四組液壓缸實現(xiàn)同步運動，要求其工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)合理，安全性優(yōu)良，使用于各種不同場合，工作精度要求一般. 原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第五章 執(zhí)行元件速度和載荷5.1 執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置類型選擇：表 5.1 執(zhí)行元件類型的選擇往復(fù)直線運動 回轉(zhuǎn)運動 往復(fù)擺動運動形式短行程 長行程 高速 低速執(zhí)行元件的類型 活塞缸柱塞缸 液壓馬達和絲杠螺母機構(gòu)高速液壓馬達低速液壓馬達擺動液壓馬達根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸，再根據(jù)其運動要求進一步選擇液壓缸類型為雙作用單活塞桿無緩沖式液壓缸，其符號為：圖 5.1 數(shù)量：該升降平臺為雙單叉結(jié)構(gòu)，故其采用的液壓缸數(shù)量為 4 個完全相同的液壓缸，其運動完全是同步的，但其精度要求不是很高。安裝位置：液壓缸的安裝方式為耳環(huán)型，尾部單耳環(huán)，氣缸體可以在垂直面內(nèi)擺動，錢莊的位置為圖 3.6 所示的前后兩固定支架之間的橫梁之上，橫梁和支架組成為一體，通過橫梁活塞的推力逐次向外傳遞，使貨梯升降。5.2 速度和載荷計算5.2.1 速度計算及速度變化規(guī)律參考國內(nèi)貨梯類產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)可知。最大起升高度為 3000mm 時，其平均起升時間為 90s，就是從液壓缸活塞開始運動到活塞行程末端所用時間大約原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763為 90s，設(shè)本貨梯的最小起升降時間為 85s,最大起升時間為 95s，由此便可以計算執(zhí)行元件的速度 v:lvt?式中： v 執(zhí)行元件的速度 m/s L 液壓缸的行程 mt 時間 s 當(dāng) t=85s 時：=0.01325maxin0.534lvt?/s當(dāng) t=95s 時：min.0.16/lvmst液壓缸的速度在整個行程過程中都比較平穩(wěn)，無明顯變化，在起升的初始階段到運行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度表較小，因此速度變化不明顯，形成終了時，有一個減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說貨梯在整個工作過程中無明顯的加減速階段，其運動速度比較平穩(wěn)。5.2.2 執(zhí)行元件的載荷計算及變化規(guī)律執(zhí)行元件的載荷即為液壓缸的總阻力，油缸要運動必須克服其阻力才能運行，因此在次計算油缸的總阻力即可，油缸的總阻力包括：阻礙工作運動的切削力 ，運動部件之間的摩擦阻力 ，密封裝置的摩擦阻力 ，起動制動或F切 F磨 F密換向過程中的慣性力 ，回油腔因被壓作用而產(chǎn)生的阻力 ，即液壓缸的總F慣 背阻力也就是它的最大牽引力： =+F?切 磨 密 慣 背（1）切削力。根據(jù)其概念：阻礙工作運動的力，在本設(shè)計中即為額定負載的重力和支架以及上頂板的重力：其計算式為： F??切 額 載 支 架 上 頂 板原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763（2）摩擦力。各運動部件之間的相互摩擦力由于運動部件之間為無潤滑的鋼-鋼之間的接觸摩擦，取 ，0.15??其具體計算式為： 234FG=mg+G?磨 額 載 （ +）（3）密封裝置的密封阻力。根據(jù)密封裝置的不同，分別采用下式計算：O 形密封圈： 液壓缸的推力 0.3-?密Y 形密封圈： 1F =fpdh?密f 摩擦系數(shù)，取 f0.?p 密封處的工作壓力 Pad 密封處的直徑 m 密封圈有效高度 m 1h密封摩擦力也可以采用經(jīng)驗公式計算，一般取 F051F?密 （ .-）（4）運動部件的慣性力。其計算式為： GvFagtt????切慣式中： G 運動部件的總重力 Ng 重力加速度 2m/s啟動或制動時的速度變量 m/s v?起動制動所需要的時間 st對于行走機械取 ，本設(shè)計中取值為20.51/st??20.4/（5）背壓力。背壓力在此次計算中忽略，而將其計入液壓系統(tǒng)的效率之中。由上述說明可以計算出液壓缸的總阻力為： F=+F?切 磨 密 慣= 1234123(m)gG(m)gG????額 載 額 載v0.5gt???切 切原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763=(204.8+316+120+188+2500)x9.8+0.15(204.8+316+120)x 9.8+(204.8+316+120+188+2500)x0.4+(204.8+316+120+188+2500) 9.8 0.05 ?=40KN液壓缸的總負載為 40KN，該系統(tǒng)中共有四個液壓缸個液壓缸，故每個液壓缸需要克服的阻力為 10KN。該貨梯的額定載荷為 1280Kg ，其負載變化范圍為 0—1280Kg，在工作過程中無沖擊負載的作用，負載在工作過程中無變化，也就是該貨梯受恒定負載的作用。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第六章 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定6.1 系統(tǒng)壓力的初步確定液壓缸的有效工作壓力可以根據(jù)下表確定：表 6.1 液壓缸牽引力與工作壓力之間的關(guān)系牽引力 F（KN） 50 工作壓力 P（MPa） 5-7由于該液壓缸的推力即牽引力為 12.8KN，根據(jù)上表，可以初步確定液壓缸的工作壓力為：p=3MPa 。6.2 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)6.2.1 缸筒內(nèi)徑的確定 該液壓缸宜按照推力要求來計算缸筒內(nèi)經(jīng)，計算式如下： 要求活塞無桿腔的推力為 F 時，其內(nèi)徑為：4cmDp???式中： D 活塞桿直徑 缸筒內(nèi)經(jīng) m F 無桿腔推力 NP 工作壓力 MPa 液壓缸機械效率 0.95cm?代入數(shù)據(jù)： D= =0.092m95.081243?D= 92mm 取圓整值為 D=100mm原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763液壓缸的內(nèi)徑，活塞的的外徑要取標(biāo)注值是因為活塞和活塞桿還要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而這些零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，有專門的生產(chǎn)廠家，故活塞和液壓缸的內(nèi)徑也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，以便選用標(biāo)準(zhǔn)件。6.2.2 液壓缸的作用力液壓缸的作用力及時液壓缸的工作是的推力或拉力，該貨梯工作時液壓缸產(chǎn)生向上的推力，因此計算時只取液壓油進入無桿腔時產(chǎn)生的推力：F= 2cmpD4??式中： p 液壓缸的工作壓力 Pa 取 p= 5(20-3)1Pa?D 活塞內(nèi)徑 m 0.1m 液壓缸的效率 0.95cm?代入數(shù)據(jù):F = ???95.01321043????F = 13.3KN即液壓缸工作時產(chǎn)生的推力為 13.3KN。表 6.16.2.3 活塞桿直徑的確定（1）活塞桿直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來確定受拉時： (0.35)dD??受壓時： pMPa?(0.35)dD??原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397635p7MPa?(0.57)dD???該液壓缸的工作壓力為為：p=3MPa ,取 。?.,45dcm?（2）活塞桿的強度計算活塞桿在穩(wěn)定情況下，如果只受推力或拉力，可以近似的用直桿承受拉壓載荷的簡單強度計算公式進行：??62104Fd??????式中： F 活塞桿的推力 12.8 Nd 活塞桿直徑 56 m材料的許用應(yīng)力 MPa 活塞桿用 45 號鋼 ???,340,2.5sMPann???代入數(shù)據(jù)： ??236145.3082??=6.3MPa ???活塞桿的強度滿足要求。（3）穩(wěn)定性校核 該活塞桿不受偏心載荷，按照等截面法，將活塞桿和缸體視為一體，其細長比為：時，LmnK?2KEJFL??在該設(shè)計及安裝形式中，液壓缸兩端采用鉸接，其值分別為：1,85,260?4JdKA將上述值代入式中得：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763LmnK?故校核采用的式子為：2KEJFL??式中： n=1 安裝形式系數(shù)E 活塞桿材料的彈性模量 鋼材取 12.0EPa??J 活塞桿截面的轉(zhuǎn)動慣量 46dJ?L 計算長度 1.06m代入數(shù)據(jù)： 213423.4.03.4(510)6KF????=371KN 其穩(wěn)定條件為：KFn?式中： 穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取 =2—4 取 =3KnKnKnF 液壓缸的最大推力 N代入數(shù)據(jù)： =123KN371Kn?故活塞桿的穩(wěn)定性滿足要求。 6.2.4 液壓缸壁厚，最小導(dǎo)向長度，液壓缸長度的確定6.2.4.1 液壓缸壁厚的確定液壓缸壁厚又結(jié)構(gòu)和工藝要求等確定，一般按照薄壁筒計算，壁厚由下式確定： ??2YPD???式中： D 液壓缸內(nèi)徑 m原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763缸體壁厚 cm?液壓缸最高工作壓力 Pa 一般取 =（1.2-1.3）pYPYP缸體材料的許用應(yīng)力 鋼材取 ?????10Ma???代入數(shù)據(jù)： =1.162cm61023.???考慮到液壓缸的加工要求，將其壁厚適當(dāng)加厚，取壁厚 .m15??6.2.4.2 最小導(dǎo)向長度活塞桿全部外伸時，從活塞支撐面重點到導(dǎo)向滑動面中點的距離為活塞的最小導(dǎo)向長度 H，如下圖所示：圖 6.1如果最小導(dǎo)向長度過小，將會使液壓缸的初始撓度增大，影響其穩(wěn)定性，因此設(shè)計時必須保證有最小導(dǎo)向長度，對于一般的液壓缸，液壓缸最大行程為L，缸筒直徑為 D 時，最小導(dǎo)向長度為：20LDH??即 取為 72cm530971.52Hcm???活塞的寬度一般取 ，導(dǎo)向套滑動面長度 ，在 時，(.61)B?AD80m取 ，在 時，取 ，當(dāng)導(dǎo)向套長度不夠時，不宜A=(0.6-1)D=80A=(0.-)d過分增大 A 和 B，必要時可在導(dǎo)向套和活塞之間加一隔套，隔套的長度由最小導(dǎo)向長度 H 確定。 6.2.5 液壓缸的流量