汽車檢修升降臺架的設計【三維圖SW】【全套含CAD圖紙】
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本科畢業(yè)設計（論文）
題 目：汽車檢修升降臺架的設計
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英文題目：The design of vehicle inspection and lifting platform
學 院：________________________
專 業(yè)：________________________
姓 名：________________________
學 號：________________________
指導教師：________________________
2015年12月1日
畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明
該畢業(yè)設計（論文）是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機構已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究的啟發(fā)和所做的貢獻均已在論文中作了明確的聲明并表示了謝意。
作者簽名：
日期： 年 月 日
畢業(yè)設計（論文）使用授權聲明
本人完全了解青島濱海學院有關保留、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：學校有權保留送交畢業(yè)設計（論文）的復印件，允許被查閱和借閱；學?？梢怨既炕虿糠謨热?，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存該畢業(yè)設計（論文）。保密的畢業(yè)設計（論文）在解密后遵守此規(guī)定。
作者簽名： 導師簽名： 日期： 年 月 日
摘要
隨著科技和社會的發(fā)展和進步，各種各樣的車輛將會陸續(xù)出現(xiàn)在公路上面，與此同時，隨著時間的推移，汽車之間發(fā)生的交通事故也越來越頻繁，如果不對汽車進行檢修，最基本的就是嚴重影響了汽車的外觀，嚴重的導致汽車不能繼續(xù)使用，在以前，我國對這種現(xiàn)狀的重視程度還是不夠，即在交通工具上有自帶的檢修工具，但這對于難度大點的檢修工作就帶來困難，例如車底盤，如果發(fā)生故障，根本就不能夠檢修，而且這種現(xiàn)狀存在著許多不和諧因素，更使群體分化加劇，社會人文關懷程度的下降。而如果能夠經常對汽車進行檢修，將會大大提高汽車的使用年限和外觀美，給人們一個安全、放心的駕駛環(huán)境。
本次設計是關于汽車檢修升降臺架的設計，通過對傳統(tǒng)的汽車檢修升降臺架結構進行了改進和優(yōu)化，對它的機械結構和液壓系統(tǒng)進行設計，使得此種類型的汽車檢修升降臺架的使用范圍更廣泛，更加靈活，并且對今后的選型設計工作有一定的參考價值。
關鍵詞：機械；液壓；汽車檢修升降臺架；參考
Abstract
For a lot of special places, like the risk is very big, or we are difficult to reach, such as disarm bombs, unknown corresponding domains such as detection, probing deep of more dangerous situation usually need to implement the robot.It’s a main part of robot for micro pedipulator, walking robots and more than six feet, compared to the Eight Legged Robot, because of strong bearing capacity, good stability, which the meritss is simple construction, So, a large number of researchers around the world, start .This paper mainly to the four bar mechanism as the main execution elements to design of micro walking the whole scheme of the four bar mechanism.
Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking.
Keywords：Manufacturing ,Location, Clamping, Process
青島濱海學院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文）
目 錄
摘要 I
Abstract II
1引言 1
1.1課題的來源與研究的目的和意義 1
1.2本課題研究的內容 3
1.3汽車檢修升降臺架的發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.4液壓傳動的基礎知識 5
2汽車檢修升降臺架總體結構的設計 7
2.1汽車檢修升降臺架的總體方案圖 9
2.2汽車檢修升降臺架的總體設計 12
2.2.1確定檢修升降臺架參數(shù)的原則 12
2.2.2確定檢修升降臺架結構參數(shù)的內容 12
2.2.3檢修升降臺架主要參數(shù)的確定 13
2.2.4檢修升降臺架間距 15
2.3 四連桿機構的設計 16
2.3.1四連桿機構的作用 16
2.3.2四連桿機構的幾何作圖法 17
2.4液壓缸的選型計算 17
2.4.1缸體壁厚的計算 18
2.4.2缸底厚度的計算 20
2.4.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算3.2.4缸筒徑向變形計算 21
2.4.4活塞桿強度的計算 22
2.4.5 管路的設計 22
3負載圖和速度圖 22
4各主要零部件強度的校核 23
4.1升降臺的強度校核 24
5 汽車檢修升降臺架的控制原理 26
結論 27
致謝 28
參考文獻 29
1 緒論
1.1 課題的來源與研究的目的和意義
由于液壓工程的知識總量已經遠遠超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術交流，和參加科研項目，縮小范圍，提升新技術的進步和整個塊的技術，提高外部條件變化的適應能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作中協(xié)調困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎理論，拓寬領域，對專業(yè)合并的分化。液壓工程可以增加產量，提高勞動生產率，提高生產的經濟效益為目標，并研制和發(fā)展新的液壓產品。在未來，新產品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經濟目標和任務。機器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務?，F(xiàn)代液壓工程液壓和液壓設備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細胞和分子。電子計算機硬件和軟件，人類的新興科學已經開始加強，并部分代替人腦科學，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復雜的工作，從而促進手功能。又一方面實踐促進人腦智力。在人類的進化過程中，以及在每個人的成長過程中，大腦和手是互相促進和平行進化。
大腦和手之間的人工智能和液壓工程的近似關系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用液壓制造。在過去，各種液壓離不開人類的操作和控制，反應速度和運算精度的進化是非常緩慢的大腦和神經系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進，計算機科學和液壓工程進展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使液壓工程。在第十九世紀，液壓工程的知識總量仍然是有限的，大學在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學科，稱為土木工程，下半場的第十九個世紀成為一門獨立的學科。在第二十世紀，隨著液壓工程和知識增長的發(fā)展開始分解，液壓工程專業(yè)，有分支機構。在第二十世紀中期趨勢分解，在時間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結束時達到的峰值。由于液壓工程的知識總量已經遠遠從個人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術交流，縮小范圍，新技術的進步和整個塊的技術，外部條件變化的適應能力差。封閉的專業(yè)知識的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎理論，拓寬領域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識的專家，也有綜合的知識了解不夠，看看其他學科和項目作為一個整體，從而形成一種相互強烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有液壓工程全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術也有綜合和專業(yè)問題。在人類所有的知識，包括社會科學，自然科學和工程技術，有一個更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。
1.2 本課題研究的內容
本次設計主要針對汽車檢修升降臺架進行設計，從汽車檢修升降臺架的整體方案出發(fā)，然后具體細化出具體內部結構，其具體內部結構主要包括以下幾個方面：
（1）到圖書館里查閱大量相關知識的資料，搜集出各類汽車檢修升降臺架的原理及結構，挑選相關內容記錄并學習。
（2）分析汽車檢修升降臺架的結構與參數(shù)。
（3）確定設計總體方案。
（4）確定具體設計方案（包括四連桿機構的設計，液壓傳動的設計，控制系統(tǒng)的設計，液壓缸，軸承等的選型設計等等）。
（5）汽車檢修升降臺架的三維圖的繪制、CAD裝配圖、零件圖的繪制。
（6）說明書的整理。
1.3 汽車檢修升降臺架的發(fā)展現(xiàn)狀
當今社會，隨著機械和液壓工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)的機械設備也在不斷地更新，不斷地完善，汽車檢修升降臺架同樣在發(fā)展著，傳統(tǒng)的汽車檢修升降臺架是采用固定的方式，這樣勞動效率低，運煤效率同樣低下，不適合大批量的檢修汽車的場合?，F(xiàn)代汽車檢修升降臺架是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的檢修汽車檢修升降臺架的一種新型的汽車檢修升降臺架。隨著機械行業(yè)的大發(fā)展，汽車檢修升降臺架的使用也越來越廣泛。如果使用傳動的臨時的固定式汽車檢修升降臺架的的話，不但勞動強度大、效率低、定位精度低，而且滿足不了大批量通用型的檢修要求。所以使用一個專用的汽車檢修升降臺架已成為發(fā)展趨勢。汽車檢修升降臺架的產品圖片如圖1-1,1-2所示：
圖1-1
圖1-2
1.4 液壓傳動的基礎知識
廣泛的液壓工程和多方位的服務領域都需要液壓系統(tǒng)的支持，在各行各業(yè)，特別是工程機械領域，液壓缸的使用非常廣泛，幾乎無處不在。傳統(tǒng)的液壓傳動形式已經不能夠滿足當今越來越快的工業(yè)腳步的進展，迫切需要液壓系統(tǒng)進行更新?lián)Q代處理，從而來滿足當今社會液壓工業(yè)發(fā)展的需要?？傊?，現(xiàn)代液壓工程有五個業(yè)務領域：能源液壓的開發(fā)和交付，用于生產各種產品的液壓開發(fā)和交付，在各種液壓服務的開發(fā)和交付，以及家庭和個人生活中的應用提供了各種液壓的發(fā)展，液壓臂的開發(fā)和交付。水利工程的理論基礎的建立和發(fā)展。例如，在工程力學、流體動力學流體和壓力的研究；金屬和非金屬材料性能的研究，材料科學與工程中的應用；熱生成熱力學，傳導和開關；各種液壓部件的研究有不同的功能，工作原理，結構，和液壓原理和液壓零件的科學設計計算；研究金屬和非金屬成型和金屬切削加工技術和非技術等。研究，并開發(fā)新的液壓產品，不斷改進現(xiàn)有產品和生產新一代液壓產品來滿足當前和未來的需求設計。液壓產品包括：規(guī)劃和實施生產設施；生產調度生產計劃的發(fā)展和實施的準備；制造工藝；設計和制造工具，模具和材料定額；確定工作定額；組織加工，裝配，測試和包裝運輸；產品質量的有效控制。液壓機制造企業(yè)的經營管理。液壓系統(tǒng)的液壓部件通常是由許多獨特的形狀組合，精密零件的加工工藝復雜的產品。一個單件、小批量的生產量，而且在批量，大批量生產，直到。銷售目標在所有行業(yè)和個人，家庭。還賣的社會經濟條件影響下，可能會出現(xiàn)大的波動。因此，液壓元件制造企業(yè)的管理和經營特別復雜，和生產管理的研究，規(guī)劃和管理等企業(yè)都開始在液壓行業(yè)。液壓產品的應用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調整，操作，維護，修理和用于各種工業(yè)和成套液壓設備的液壓改造，液壓產品保證長期使用的可靠性和經濟。液壓產品的應用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調整，操作，維護，修理和改造各種工業(yè)用液壓及成套液壓設備，液壓產品，保證長期使用的可靠性和經濟性。
2 汽車檢修升降臺架總體結構的設計
2.1 汽車檢修升降臺架的總體方案圖
汽車檢修升降臺架一般常見于汽車維修場所，當待修理的汽車開到檢修臺架上面后，呈兩組對稱分布的液壓缸開始動作，在連桿機構的作用下，帶動汽車緩緩上升，這樣人就可以方便地站在下面進行汽車的底盤相關的維修了，當汽車檢修好后，液壓缸緩緩縮回行程，這樣汽車就被慢慢地放回底面。其總體方案圖如下圖2-1所示：
2-1 汽車檢修升降臺架總體方案圖
2.2.汽車檢修升降臺架的總體設計
2.2.1 確定檢修升降臺架參數(shù)的原則
1、要滿足配套設備的相關要求；
2、與汽車檢修升降臺架的工作方式(即時支護或滯后支護)相適應；
3、結構緊湊，人操作方便；
4、汽車檢修升降臺架的工作穩(wěn)定性好。
2.2.2 確定汽車檢修升降臺架結構參數(shù)的內容
1、確定正常工作條件下，汽車檢修升降臺架與相應設備的位置關系；
2、確定汽車檢修升降臺架總體與主要部件的布置與尺。
2.2.3 汽車檢修升降臺架主要尺寸的確定
1、汽車檢修升降臺架高度
汽車檢修升降臺架最小高度為：Hm=1.7m?????????????????????????
汽車檢修升降臺架最大高度為：Hn=2.3m???
2、汽車檢修升降臺架伸縮比
汽車檢修升降臺架的伸縮比指最大與最小汽車檢修升降臺架高度之比值為：代入數(shù)據(jù)得m=2。
2.2.4? 汽車檢修升降臺架間距
所謂汽車檢修升降臺架間距，就是相鄰兩汽車檢修升降臺架中心線間的距離。按下式計算：bc=Bm+n?C3；
式中：
bc—汽車檢修升降臺架間距（汽車檢修升降臺架中心距）；
Bm—每架汽車檢修升降臺架升降臺總長度；
C3—相鄰汽車檢修升降臺架（或框架）升降臺之間的間隙；
n—每架所包含的組架的組數(shù)或框架數(shù)，整體自移式汽車檢修升降臺架。
汽車檢修升降臺架間距bc要根據(jù)汽車檢修升降臺架型式來確定，本次設計取汽車檢修升降臺架的中心距為1.4m。
2.3 四連桿機構的設計
2.3.1 四連桿機構的設計
1、汽車檢修升降臺架高度在最大和最小范圍內變化時，如圖所示，升降臺端點運動軌跡的最大寬度e應小于或等于70mm好為30mm。
2、汽車檢修升降臺架在最高位置時和最低位置時，升降臺與掩護梁的夾角P和后連桿與底平面的夾角
Q，如圖一所示，應滿足如下要求。汽車檢修升降臺架在最高位置時，P≤52°～62°，Q≤75°～85°，汽車檢修升降臺架在最低位置時為有利于石頭下滑，防止石頭停留在掩護梁上，根據(jù)物理學摩擦理論可知，要求TGP>W，如果鋼和石頭的摩擦系數(shù)W=0.3，則P=16.7°。為了安全可靠，最低工作位置應使P≥25°為宜。而Q角主要考慮后連桿底部距底板要有一定距離，防止汽車檢修升降臺架后部冒落巖石卡住后連桿，使汽車檢修升降臺架不能下降。一般取Q≥25°～30°在特殊情況下需要角度較小時，可提高后連桿下鉸點的高度。
四連桿機構的特征
3、從上圖可知，掩護梁和升降臺鉸點e’和瞬時中心O之間的連線與水平夾角為θ時，要使
θ滿足tgθ≤0.35的范圍，其原因是θ角直接影響汽車檢修升降臺架承受附力。
4、應取升降臺前端點運動軌跡雙紐線向前凸的一段為汽車檢修升降臺架工作段，如上圖所示的h段。其原因為當頂板來壓時，立柱讓壓下縮，使升降臺有向前移的趨勢，可防止巖石向后移動，又可以使作用在升降臺上的摩擦力指向采空區(qū)。同時底板阻止底座向后移，使整個汽車檢修升降臺架產生順時針轉動的趨勢，從而增加了升降臺前端的支護力，防止升降臺前端上方頂板冒落。并且使底座前端比壓減小，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相應減少，所以減輕了掩護梁的外負荷。
5、從以上分析得知，為使汽車檢修升降臺架受力合理和工作可靠，在設計四連桿機構的運動軌跡時，應盡量使e值減小，取雙紐線向前凸的一段為汽車檢修升降臺架工作段。所以，當已知掩護梁和后連桿的長度后，從這個觀點出發(fā)，在設計時只要把掩護梁和后連桿簡化成曲柄滑塊機構，運用作圖法就可以，下圖即為掩護梁和后連桿構成的曲柄滑塊機構。
2.3.2四連桿機構的幾何作圖法
四連桿機構設計的作圖法按如下步驟進行。
1.確定掩護梁上鉸點至升降臺頂面之距和后連桿下鉸點至底座底面之距。一般按同類型汽車檢修升降臺架用類比法來確定，關于這兩個尺寸的大小對汽車檢修升降臺架受力的影響，后面進行專門研究。
2.掩護梁和后連桿長度的確定。用解析法來確定掩護梁和后連桿的長度。如圖4—3所示。
設：G——掩護梁長度，A——后連桿長度，L2——e’點引垂線到后連桿下鉸點之距，
H1——汽車檢修升降臺架最高位置時的計算高度，H2——汽車檢修升降臺架最低位置時的計算高度，
從幾何關系可以列出如下2式：
GcosP1—AcosQ1=L2????????????????
GcosP2—AcosQ2=L2?將以上兩式聯(lián)立可得：
A/G=(cosP2—cosPI)/（cosQ2—cosQ1）
說明：汽車檢修升降臺架計算高度為汽車檢修升降臺架高度減去掩護梁上鉸點至升降臺頂面之距和后連桿下鉸點至底座底面之距。按四連桿機構的幾何特征要求，選定P1、
P2、Q1、Q1、代入上式，可以求得A/G的比值。由于汽車檢修升降臺架型式不同，一般A/G的比值按以下范圍來取。
掩護式汽車檢修升降臺架：A/G=0.45～0.61?
支撐式掩護式汽車檢修升降臺架：A/G=0.61～0.82?
汽車檢修升降臺架最高位置時的計算高度為：
H1=GsinP1+AsinQ1?????????????????
根據(jù)A/G的比值和(4—7)可以求得掩護梁的長度G和后連桿長度A,經過取整后，再重新計算出P1、P2、Q1Q2的角度，這幾個參數(shù)就確定了。
3.幾何作圖法的作圖過程用幾何作圖法確定四連桿機構的各部尺寸，具體作法如圖4—4所示。作圖步驟如下
（1）確定后連桿下鉸點O點的位置，使他大體比底座底面高200mm～250mm（或類比同類型汽車檢修升降臺架確定）。
（2）過O點作與底面平行的水平線H—H線。
（3）過O點作與H—H線的夾角為Q1的斜線。
（4）在此斜線上截取線段oa，oa長度等于A,a點為后連桿與掩護梁的鉸點。
（5）過A點作與H—H線有交角a1的斜線，以A點為圓心，以G為半徑作弧交此斜線一點'e，此點為掩護梁與升降臺的交點。
（6）過e點作H—H線的平行線F—F線，則H—H線與F—F線的距離為H1，為液壓汽車檢修升降臺架最高位置時的計算高度。
（7）以a點為圓心，以（0.2～0.3）G長度為半徑作弧，在掩護梁上交一點b，為前連桿上鉸點的位置。
（8）過'e點作F—F線的垂線（認為液壓汽車檢修升降臺架由高到低變化時，'e點在此直線上滑動）。
（9）在垂線上作液壓汽車檢修升降臺架在最低位置時，升降臺與掩護梁的交點'''e。
（10）取'''ee線中間某點''e，為液壓汽車檢修升降臺架降到此高度時掩護梁與升降臺的鉸點（液壓汽車檢修升降臺架由高低變化時，升降臺前端點運動軌跡為近似雙紐線，中間這一點的位置直接影響升降臺前端運動軌跡的形狀、變化寬度等）。
（11）以o點為圓心，oa為半徑作圓弧。
（12）以''e點為圓心，掩護梁長'ae為半徑作弧，交前圓弧上一點'a，此點為液壓汽車檢修升降臺架降到中間某一位置時，掩護梁與后連桿的鉸點。
（13）以'''e點為圓心，掩護梁長'ae為半徑作弧，交最前圓弧上一點''e，此點為汽車檢修升降臺架降到最低點位置時，掩護梁與后連桿的鉸點。
（14）連接'''ea、'''''ea，并以'a點為圓心。ab長為半徑作弧，交'''ae上一點'b點；以''a點為圓心，ab長為半徑作弧，交'''''ae上一點''b點。則b、'b、''b三點為液壓汽車檢修升降臺架在三個位置時，前連桿的上鉸點。
（15）連接'ao、''ao為液壓汽車檢修升降臺架降到中間某一位置和最低位置時后連桿的位置。
（16）分別作。'bb和合'''bb的垂直平分線，其交點c即為前連桿下鉸點，bc為前連桿長度。（17）過c點向H—H線作垂線，交點d，則線段oa、ab、bc、cd和do為液壓汽車檢修升降臺架四連桿機構。（18）按以上初步求出的四連桿機構的幾何尺寸，再用幾何作圖法畫出液壓汽車檢修升降臺架掩護梁與升降臺鉸點'e的運動曲線，只要逐步變化四連桿機構的幾何尺寸，便可以畫出不同的曲線來，再按液壓汽車檢修升降臺架四連桿機構的幾何特征進行校核，最后選出最優(yōu)的四連桿機構尺寸來。在設計實踐中，可以按圖4—5所示的方法進行。把硬紙板按1:∶10或1∶5的剪成掩護梁和前、后連桿三個板塊，再根據(jù)前連桿下鉸點c點的位置，前、后連桿長度，曲線最大寬度，曲線的形狀及θ角的要求，不斷調整3個板塊的位置，一直找到合適的幾何尺寸為止。
2.4液壓缸的選型計算
液壓缸的設計計算： 由于液壓執(zhí)行元件與主機結構有著直接關系，因此液壓缸的主要尺寸包括缸筒內徑D、活塞桿直徑d和缸筒長度L。
表3.1? 液壓缸工作壓力與活塞桿直徑
液壓缸工作壓力p/MPa
<5
5～7
>7
推薦活塞桿直徑d
(0.5～0.55)D
(0.6～0.7)D
0.7D
強度校核的項目包括缸筒壁厚δ、活塞桿直徑d和缸蓋固定螺栓的直徑ds。
當D/δ>10時為薄壁，δ按下式校核:
式中，D-缸筒內徑；
當D/δ<10時為厚壁，δ按下式校核:
2.活塞桿直徑d
式中，F(xiàn)—活塞桿上的作用力；[σ]—活塞桿材料的許用應力，[σ]= σb/1.4。
3.缸蓋固定螺栓直徑ds
式中，F(xiàn)—活塞桿上的作用力；k—螺紋擰緊定螺栓個數(shù)；
[σ]—螺栓材料的許用應力，[σ]= σs/（1.22~2.5），σs為材料的屈服點。[σ]—活塞桿材料的許用應力，[σ]= σb/1.4。
2.4.1缸體壁厚的計算
⑴按薄壁筒計算：?
⑵按中等壁厚計算：
⑶按厚壁筒計算：
［σ］缸體材料許用應力；［σ］＝σb/?n；
σb缸體材料的抗拉強度。對于45鋼正火處理，σb＝580?Mpa；
n安全系數(shù)；一般取3.5～5；
ψ強度系數(shù)；對于無縫鋼管ψ＝1；
c計入管壁公差及侵蝕的附加壁厚；一般按標準圓整缸體外圓值；
D缸體內徑(mm);?
2.4.2缸底厚度的計算
?
⑴平形無油孔：;
⑵平形有油孔：
d0 油口直徑(mm)；
2.4.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算
式中：
Ppl缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力；
σs缸體材料的屈服強度。對于45鋼正火處理，σs＝340?Mpa；
D1缸體外徑
2.4.4缸筒徑向變形計算
式中：△D? 缸體材料在試驗壓力下的變形量；
E?缸體材料彈性模數(shù)；對于鋼材E＝2.1×105Mpa；
γ缸體材料的泊松系數(shù)；對于鋼材γ＝0.3；
2.4.5活塞桿強度的計算
活塞桿強度計算公式為：
d1 活塞桿危險截面直徑；
整體式活塞桿的各種類型分別如下圖所示：
1、耳環(huán)連接
2、端部鉸軸連接
3、中部鉸軸連接
4、端部法蘭連接
5、中部法蘭連接
6、底部法蘭連接
2.4.5 管路的設計
各元件間連接管道的規(guī)格按原件接口尺寸決定，液壓缸則按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個階段的進、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計算，如下表所示。
油液在壓油管中的流速取3m/min，
d≥2=2×mm=9.3mm
油液在吸油管中的流速取1m/min,
d≥2=2×mm=11.3mm
兩個油管都按GB/T2351-2005選用外徑Φ15mm、內徑Φ12mm的無縫鋼管。
流量、速度
快進
工進
快退
輸入流量L/min
q1=(A1qp)/(A1-A2`)
=(19.63x6)/(19.63-10.01)
=12.24
q1=0.5
q1=qp=6
排出流量L/min
q2=(A2q1)/A1
=(10.01x12.24)/19.63
=6.24
q2=(A2q1)/A1
=(0.5x10.01)/19.63
=0.25
q2=(A1q1)/A2
=(19.63x6)/10.01
=11.76
3 負載圖和速度圖
查相關表格可知，液壓缸的工作效率η=0.9，可以得到以下計算公式：
啟動：F=Ffj=880N;
F‵=F/η=1160/0.9 N=1289 N;
加速：F=Ffd+Fg=580+493.20=1073.20 N;
F‵=F/η=1073.20/0.9=1193 N;
快進：F=Ffd=290 N;
F‵=F/η=580/0.9=645 N;
工進：F=Ffd+Fw=580+3183=3763 N;
F‵=F/η=3763/0.9=4182 N;
快退：F=Ffd=290N;
F‵=F/η=580/0.9=645 N;
根據(jù)工況負載F及行程S，繪制負載圖（根據(jù)工進速度V1，快進速度V2確定下圖）：
4 各主要零部件強度的校核
4.1升降臺的強度校核
假定升降臺支撐頂板時為均布載荷，如下圖所示：
?
?升降臺受力示意圖由于立柱的的工作阻力為F=5000kN，柱間距l(xiāng)=1000mm梁總長L=1800mm計算時，均布載荷的計算公式為：q=2FL以距左端X斷面計算彎矩時：Mx=0.5qx2?F（x?m）求導得：M（x）=qx-F=0?則：x=Fq=F2FL=L2即最大彎矩處在升降臺中間，最大彎矩為：
Mmax=L2q（L2）2?F（L2?m）=q8L2?F（L2?m）=F4L?FL2+Fm=Fm-FL4將F=5000kN，m=0.6mm，L=1.8m代入上式，得Mmax=5000*0.6-5000?1.84=750kN.m，所以能承受工作面所給與壓力。
5 汽車檢修升降臺架的控制原理
本次設計在汽車檢修升降臺架是通過單片機系統(tǒng)控制的，單片機系統(tǒng)輸出指令給電磁閥，電磁閥得電從而控制液壓缸行程的開合，當有車停在汽車檢修升降臺架上面后，通過按鈕啟動，電磁閥得電，從而控制液壓缸打開行程，這樣，汽車就被抬起到一定的高度。然后當汽車檢修好后，電磁閥失電，液壓缸縮回行程，汽車被放到底面上面。
結 論
到如今，畢業(yè)設計總算接近尾聲了，通過這次對于汽車檢修升降臺架的設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度，本文所設計的是汽車檢修升降臺架的設計，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。
致 謝
時間過得很快，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學術上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè)，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么，不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，創(chuàng)新的學術風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算，查找各類汽車檢修升降臺架的相關資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。
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22
本科畢業(yè)設計（論文）
題 目：汽車檢修升降臺架的設計
________________________
英文題目：The design of vehicle inspection and lifting platform
學 院：________________________
專 業(yè)：________________________
姓 名：________________________
學 號：________________________
指導教師：________________________
2015年12月1日
畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明
該畢業(yè)設計（論文）是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機構已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究的啟發(fā)和所做的貢獻均已在論文中作了明確的聲明并表示了謝意。
作者簽名：
日期： 年 月 日
畢業(yè)設計（論文）使用授權聲明
本人完全了解青島濱海學院有關保留、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：學校有權保留送交畢業(yè)設計（論文）的復印件，允許被查閱和借閱；學?？梢怨既炕虿糠謨热荩梢圆捎糜坝?、縮印或其他復制手段保存該畢業(yè)設計（論文）。保密的畢業(yè)設計（論文）在解密后遵守此規(guī)定。
作者簽名： 導師簽名： 日期： 年 月 日
摘要
隨著科技和社會的發(fā)展和進步，各種各樣的車輛將會陸續(xù)出現(xiàn)在公路上面，與此同時，隨著時間的推移，汽車之間發(fā)生的交通事故也越來越頻繁，如果不對汽車進行檢修，最基本的就是嚴重影響了汽車的外觀，嚴重的導致汽車不能繼續(xù)使用，在以前，我國對這種現(xiàn)狀的重視程度還是不夠，即在交通工具上有自帶的檢修工具，但這對于難度大點的檢修工作就帶來困難，例如車底盤，如果發(fā)生故障，根本就不能夠檢修，而且這種現(xiàn)狀存在著許多不和諧因素，更使群體分化加劇，社會人文關懷程度的下降。而如果能夠經常對汽車進行檢修，將會大大提高汽車的使用年限和外觀美，給人們一個安全、放心的駕駛環(huán)境。
本次設計是關于汽車檢修升降臺架的設計，通過對傳統(tǒng)的汽車檢修升降臺架結構進行了改進和優(yōu)化，對它的機械結構和液壓系統(tǒng)進行設計，使得此種類型的汽車檢修升降臺架的使用范圍更廣泛，更加靈活，并且對今后的選型設計工作有一定的參考價值。
關鍵詞：機械；液壓；汽車檢修升降臺架；參考
Abstract
For a lot of special places, like the risk is very big, or we are difficult to reach, such as disarm bombs, unknown corresponding domains such as detection, probing deep of more dangerous situation usually need to implement the robot.It’s a main part of robot for micro pedipulator, walking robots and more than six feet, compared to the Eight Legged Robot, because of strong bearing capacity, good stability, which the meritss is simple construction, So, a large number of researchers around the world, start .This paper mainly to the four bar mechanism as the main execution elements to design of micro walking the whole scheme of the four bar mechanism.
Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking.
Keywords：Manufacturing ,Location, Clamping, Process
青島濱海學院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計
目 錄
摘要 I
Abstract II
1引言 1
1.1課題的來源與研究的目的和意義 1
1.2本課題研究的內容 3
1.3汽車檢修升降臺架的發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.4液壓傳動的基礎知識 7
1.5液壓系統(tǒng)的基本組成 9
1.6液壓傳動的優(yōu)缺點 10
1.7液壓傳動技術的發(fā)展及應用 11
2汽車檢修升降臺架總體結構的設計 12
2.1汽車檢修升降臺架的總體方案圖 14
2.2汽車檢修升降臺架的總體設計 15
2.2.1確定檢修升降臺架參數(shù)的原則 16
2.2.2確定檢修升降臺架結構參數(shù)的內容 17
2.2.3檢修升降臺架主要參數(shù)的確定 18
2.2.4檢修升降臺架間距 18
2.3 四連桿機構的設計 19
2.3.1四連桿機構的作用 19
2.3.2四連桿機構的幾何作圖法 21
2.4液壓缸的選型計算 22
2.4.1缸體壁厚的計算 22
2.4.2缸底厚度的計算 22
2.4.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算3.2.4缸筒徑向變形計算 23
2.4.4活塞桿強度的計算 23
2.4.5管路的設計 24
3負載圖和速度圖 25
4各主要零部件強度的校核 26
4.1升降臺的強度校核 27
5汽車檢修升降臺架的控制原理 28
結論 29
致謝 30
參考文獻 31
1 緒論
1.1 課題的來源與研究的目的和意義
由于液壓工程的知識總量已經遠遠超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術交流，和參加科研項目，縮小范圍，提升新技術的進步和整個塊的技術，提高外部條件變化的適應能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作中協(xié)調困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎理論，拓寬領域，對專業(yè)合并的分化。液壓工程可以增加產量，提高勞動生產率，提高生產的經濟效益為目標，并研制和發(fā)展新的液壓產品。在未來，新產品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經濟目標和任務。機器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務?，F(xiàn)代液壓工程液壓和液壓設備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細胞和分子。電子計算機硬件和軟件，人類的新興科學已經開始加強，并部分代替人腦科學，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復雜的工作，從而促進手功能。又一方面實踐促進人腦智力。在人類的進化過程中，以及在每個人的成長過程中，大腦和手是互相促進和平行進化。
大腦和手之間的人工智能和液壓工程的近似關系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用液壓制造。在過去，各種液壓離不開人類的操作和控制，反應速度和運算精度的進化是非常緩慢的大腦和神經系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進，計算機科學和液壓工程進展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使液壓工程。在第十九世紀，液壓工程的知識總量仍然是有限的，大學在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學科，稱為土木工程，下半場的第十九個世紀成為一門獨立的學科。在第二十世紀，隨著液壓工程和知識增長的發(fā)展開始分解，液壓工程專業(yè)，有分支機構。在第二十世紀中期趨勢分解，在時間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結束時達到的峰值。由于液壓工程的知識總量已經遠遠從個人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術交流，縮小范圍，新技術的進步和整個塊的技術，外部條件變化的適應能力差。封閉的專業(yè)知識的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎理論，拓寬領域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識的專家，也有綜合的知識了解不夠，看看其他學科和項目作為一個整體，從而形成一種相互強烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有液壓工程全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術也有綜合和專業(yè)問題。在人類所有的知識，包括社會科學，自然科學和工程技術，有一個更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。
1.2 本課題研究的內容
本次設計主要針對汽車檢修升降臺架進行設計，從汽車檢修升降臺架的整體方案出發(fā)，然后具體細化出具體內部結構，其具體內部結構主要包括以下幾個方面：
（1）到圖書館里查閱大量相關知識的資料，搜集出各類汽車檢修升降臺架的原理及結構，挑選相關內容記錄并學習。
（2）分析汽車檢修升降臺架的結構與參數(shù)。
（3）確定設計總體方案。
（4）確定具體設計方案（包括四連桿機構的設計，液壓傳動的設計，控制系統(tǒng)的設計，液壓缸，軸承等的選型設計等等）。
（5）汽車檢修升降臺架的三維圖的繪制、CAD裝配圖、零件圖的繪制。
（6）說明書的整理。
1.3 汽車檢修升降臺架的發(fā)展現(xiàn)狀
當今社會，隨著機械和液壓工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)的機械設備也在不斷地更新，不斷地完善，汽車檢修升降臺架同樣在發(fā)展著，傳統(tǒng)的汽車檢修升降臺架是采用固定的方式，這樣勞動效率低，運煤效率同樣低下，不適合大批量的檢修汽車的場合?，F(xiàn)代汽車檢修升降臺架是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的檢修汽車檢修升降臺架的一種新型的汽車檢修升降臺架。隨著機械行業(yè)的大發(fā)展，汽車檢修升降臺架的使用也越來越廣泛。如果使用傳動的臨時的固定式汽車檢修升降臺架的的話，不但勞動強度大、效率低、定位精度低，而且滿足不了大批量通用型的檢修要求。所以使用一個專用的汽車檢修升降臺架已成為發(fā)展趨勢。汽車檢修升降臺架的產品圖片如圖1-1,1-2所示：
圖1-1
圖1-2
1.4 液壓傳動的基礎知識
廣泛的液壓工程和多方位的服務領域都需要液壓系統(tǒng)的支持，在各行各業(yè)，特別是工程機械領域，液壓缸的使用非常廣泛，幾乎無處不在。傳統(tǒng)的液壓傳動形式已經不能夠滿足當今越來越快的工業(yè)腳步的進展，迫切需要液壓系統(tǒng)進行更新?lián)Q代處理，從而來滿足當今社會液壓工業(yè)發(fā)展的需要?？傊?，現(xiàn)代液壓工程有五個業(yè)務領域：能源液壓的開發(fā)和交付，用于生產各種產品的液壓開發(fā)和交付，在各種液壓服務的開發(fā)和交付，以及家庭和個人生活中的應用提供了各種液壓的發(fā)展，液壓臂的開發(fā)和交付。水利工程的理論基礎的建立和發(fā)展。例如，在工程力學、流體動力學流體和壓力的研究；金屬和非金屬材料性能的研究，材料科學與工程中的應用；熱生成熱力學，傳導和開關；各種液壓部件的研究有不同的功能，工作原理，結構，和液壓原理和液壓零件的科學設計計算；研究金屬和非金屬成型和金屬切削加工技術和非技術等。研究，并開發(fā)新的液壓產品，不斷改進現(xiàn)有產品和生產新一代液壓產品來滿足當前和未來的需求設計。液壓產品包括：規(guī)劃和實施生產設施；生產調度生產計劃的發(fā)展和實施的準備；制造工藝；設計和制造工具，模具和材料定額；確定工作定額；組織加工，裝配，測試和包裝運輸；產品質量的有效控制。液壓機制造企業(yè)的經營管理。液壓系統(tǒng)的液壓部件通常是由許多獨特的形狀組合，精密零件的加工工藝復雜的產品。一個單件、小批量的生產量，而且在批量，大批量生產，直到。銷售目標在所有行業(yè)和個人，家庭。還賣的社會經濟條件影響下，可能會出現(xiàn)大的波動。因此，液壓元件制造企業(yè)的管理和經營特別復雜，和生產管理的研究，規(guī)劃和管理等企業(yè)都開始在液壓行業(yè)。液壓產品的應用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調整，操作，維護，修理和用于各種工業(yè)和成套液壓設備的液壓改造，液壓產品保證長期使用的可靠性和經濟。液壓產品的應用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調整，操作，維護，修理和改造各種工業(yè)用液壓及成套液壓設備，液壓產品，保證長期使用的可靠性和經濟性。
1.5液壓系統(tǒng)的基本組成
液壓系統(tǒng)分別由一下幾個部分組成：
1，動力元件（油泵），它的作用是將原動機的液壓能轉換成液壓能的流體動力部分液壓傳動。
2，執(zhí)行機構（油缸，液壓馬達）是液壓能轉換成液壓能的能量。其中，氣缸的直線運動，將電機的旋轉運動。
3，壓力閥的作用是必需的流體動力速度無級調節(jié)，壓力的工作流體的液壓系統(tǒng)，流量和流量調節(jié)控制。
4，除了輔助組件以外的其他組件，三部分包括壓力表，過濾器，存儲設備，冷卻器，管件和坦克，等，他們都是同等重要的。
1.6液壓傳動優(yōu)缺點
優(yōu)點：
〈1〉液壓系統(tǒng)可以與電氣控制系統(tǒng)相結合，這樣更便于操作和維護。
〈2〉液壓傳動的周期很短，方應迅速，靈敏。
〈3〉能夠在不同的工況適應不同的要求。
〈4〉各種液壓元件能夠實現(xiàn)通用轉化。
缺點：
〈1〉液壓傳動容易存在油污，不適合干凈的場合。
〈2〉液壓元件的工作都會產生噪音，這樣不能夠做到環(huán)保。
〈3〉液壓傳動不適合遠距離傳動，并且所能夠承受的負載有限。
〈4〉液壓元件的維修很不方便。
1.7液壓傳動技術的發(fā)展與應用
液壓工業(yè)是一個國家的重要產業(yè)，液壓工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經濟的發(fā)展，人類的進步離不開液壓工業(yè)的發(fā)展。在全球經濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下，對管套壓裝專機進行改良和優(yōu)化是當務之急。有大型壓管設備企業(yè)對設備的安全指標的有著一定生產的嚴格要求。在生產設備的企業(yè)，充分考慮到在設備運行中可能出現(xiàn)的問題，從而減少噪聲污染引起的振動或不當操作設備的現(xiàn)象等。國內管套壓裝專機設備的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。管套壓裝專機的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術的水平密切相關。 液壓和液壓系統(tǒng)技術之間的關系類似于腦和手之間的關系，只有在液壓系統(tǒng)中也不需要使用液壓制造。在過去，各種液壓系統(tǒng)的操作和控制都離不開的人，他們的反應速度和精度是有限的操作是人類大腦和神經系統(tǒng)非常緩慢的進化，液壓系統(tǒng)將取消這一限制。促進計算機科學和液壓系統(tǒng)之間彼此平行，液壓系統(tǒng)將允許在一個更高的水平開始新一輪的發(fā)展。在第十九世紀，總還是液壓系統(tǒng)的非常有限的知識，在大學在歐洲，它通常也被集成到一個土木工程學科，被稱為土木工程，下半年的第十九世紀逐漸成為一門獨立的學科。在第二十世紀，與總的液壓系統(tǒng)相關知識和技術的發(fā)展，液壓系統(tǒng)開始瓦解，一直在專門的分支。這種分解在20世紀中期，這是趨勢，在第二次世界大戰(zhàn)結束前達到高峰。由于液壓系統(tǒng)的知識總量已擴大到遠遠超出了個人的控制，一定的專業(yè)化是必不可少的。然而，過度的專業(yè)化造成過度分割的知識，視野，不是全部，和全球協(xié)調系統(tǒng)的概念和一些大型項目，以及技術交流范圍窄、阻礙新技術的整體進步的出現(xiàn)，在外部條件變化的適應能力差。封閉的專業(yè)知識的專家有窄，太專業(yè)要考慮的問題，與工作協(xié)調困難，不利于繼續(xù)自我完善。因此，自上世紀第二十年代，起步較晚，有一個綜合的趨勢。人們更加重視基礎理論，拓寬專業(yè)領域，細致的專業(yè)合并分化。綜合-專業(yè)分化和集成在反復循環(huán)，它是合理的和必要的知識發(fā)展過程。不同專業(yè)的專家都有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的一般知識的認識，理解問題和其他工程學科的整體外觀，彼此形成一個強大的集體一起工作。綜合多層次、專業(yè)。在內部液壓系統(tǒng)有一個全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術還具有綜合性和專業(yè)性的問題。在人類所有的知識，包括社會科學，自然科學和工程，而且在一個更高的水平，更廣泛的集成和專業(yè)問題。
?目前，液壓缸已經成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究液壓系統(tǒng)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進其不足之處。
2 汽車檢修升降臺架總體結構的設計
2.1 汽車檢修升降臺架的總體方案圖
汽車檢修升降臺架一般常見于汽車維修場所，當待修理的汽車開到檢修臺架上面后，呈兩組對稱分布的液壓缸開始動作，在連桿機構的作用下，帶動汽車緩緩上升，這樣人就可以方便地站在下面進行汽車的底盤相關的維修了，當汽車檢修好后，液壓缸緩緩縮回行程，這樣汽車就被慢慢地放回底面。其總體方案圖如下圖2-1所示：
2-1 汽車檢修升降臺架總體方案圖
2.2.汽車檢修升降臺架的總體設計
2.2.1 確定檢修升降臺架參數(shù)的原則
1、要滿足配套設備的相關要求；
2、與汽車檢修升降臺架的工作方式(即時支護或滯后支護)相適應；
3、結構緊湊，人操作方便；
4、汽車檢修升降臺架的工作穩(wěn)定性好。
2.2.2 確定汽車檢修升降臺架結構參數(shù)的內容
1、確定正常工作條件下，汽車檢修升降臺架與相應設備的位置關系；
2、確定汽車檢修升降臺架總體與主要部件的布置與尺。
2.2.3 汽車檢修升降臺架主要尺寸的確定
1、汽車檢修升降臺架高度
汽車檢修升降臺架最小高度為：Hm=1.7m?????????????????????????
汽車檢修升降臺架最大高度為：Hn=2.3m???
2、汽車檢修升降臺架伸縮比
汽車檢修升降臺架的伸縮比指最大與最小汽車檢修升降臺架高度之比值為：代入數(shù)據(jù)得m=2。
2.2.4? 汽車檢修升降臺架間距
所謂汽車檢修升降臺架間距，就是相鄰兩汽車檢修升降臺架中心線間的距離。按下式計算：bc=Bm+n?C3；
式中：
bc—汽車檢修升降臺架間距（汽車檢修升降臺架中心距）；
Bm—每架汽車檢修升降臺架升降臺總長度；
C3—相鄰汽車檢修升降臺架（或框架）升降臺之間的間隙；
n—每架所包含的組架的組數(shù)或框架數(shù)，整體自移式汽車檢修升降臺架。
汽車檢修升降臺架間距bc要根據(jù)汽車檢修升降臺架型式來確定，本次設計取汽車檢修升降臺架的中心距為1.4m。
2.3 四連桿機構的設計
2.3.1 四連桿機構的設計
1、汽車檢修升降臺架高度在最大和最小范圍內變化時，如圖所示，升降臺端點運動軌跡的最大寬度e應小于或等于70mm好為30mm。
2、汽車檢修升降臺架在最高位置時和最低位置時，升降臺與掩護梁的夾角P和后連桿與底平面的夾角
Q，如圖一所示，應滿足如下要求。汽車檢修升降臺架在最高位置時，P≤52°～62°，Q≤75°～85°，汽車檢修升降臺架在最低位置時為有利于石頭下滑，防止石頭停留在掩護梁上，根據(jù)物理學摩擦理論可知，要求TGP>W，如果鋼和石頭的摩擦系數(shù)W=0.3，則P=16.7°。為了安全可靠，最低工作位置應使P≥25°為宜。而Q角主要考慮后連桿底部距底板要有一定距離，防止汽車檢修升降臺架后部冒落巖石卡住后連桿，使汽車檢修升降臺架不能下降。一般取Q≥25°～30°在特殊情況下需要角度較小時，可提高后連桿下鉸點的高度。
四連桿機構的特征
3、從上圖可知，掩護梁和升降臺鉸點e’和瞬時中心O之間的連線與水平夾角為θ時，要使
θ滿足tgθ≤0.35的范圍，其原因是θ角直接影響汽車檢修升降臺架承受附力。
4、應取升降臺前端點運動軌跡雙紐線向前凸的一段為汽車檢修升降臺架工作段，如上圖所示的h段。其原因為當頂板來壓時，立柱讓壓下縮，使升降臺有向前移的趨勢，可防止巖石向后移動，又可以使作用在升降臺上的摩擦力指向采空區(qū)。同時底板阻止底座向后移，使整個汽車檢修升降臺架產生順時針轉動的趨勢，從而增加了升降臺前端的支護力，防止升降臺前端上方頂板冒落。并且使底座前端比壓減小，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相應減少，所以減輕了掩護梁的外負荷。
5、從以上分析得知，為使汽車檢修升降臺架受力合理和工作可靠，在設計四連桿機構的運動軌跡時，應盡量使e值減小，取雙紐線向前凸的一段為汽車檢修升降臺架工作段。所以，當已知掩護梁和后連桿的長度后，從這個觀點出發(fā)，在設計時只要把掩護梁和后連桿簡化成曲柄滑塊機構，運用作圖法就可以，下圖即為掩護梁和后連桿構成的曲柄滑塊機構。
2.3.2四連桿機構的幾何作圖法
四連桿機構設計的作圖法按如下步驟進行。
1.確定掩護梁上鉸點至升降臺頂面之距和后連桿下鉸點至底座底面之距。一般按同類型汽車檢修升降臺架用類比法來確定，關于這兩個尺寸的大小對汽車檢修升降臺架受力的影響，后面進行專門研究。
2.掩護梁和后連桿長度的確定。用解析法來確定掩護梁和后連桿的長度。如圖4—3所示。
設：G——掩護梁長度，A——后連桿長度，L2——e’點引垂線到后連桿下鉸點之距，
H1——汽車檢修升降臺架最高位置時的計算高度，H2——汽車檢修升降臺架最低位置時的計算高度，
從幾何關系可以列出如下2式：
GcosP1—AcosQ1=L2????????????????
GcosP2—AcosQ2=L2?將以上兩式聯(lián)立可得：
A/G=(cosP2—cosPI)/（cosQ2—cosQ1）
說明：汽車檢修升降臺架計算高度為汽車檢修升降臺架高度減去掩護梁上鉸點至升降臺頂面之距和后連桿下鉸點至底座底面之距。按四連桿機構的幾何特征要求，選定P1、
P2、Q1、Q1、代入上式，可以求得A/G的比值。由于汽車檢修升降臺架型式不同，一般A/G的比值按以下范圍來取。
掩護式汽車檢修升降臺架：A/G=0.45～0.61?
支撐式掩護式汽車檢修升降臺架：A/G=0.61～0.82?
汽車檢修升降臺架最高位置時的計算高度為：
H1=GsinP1+AsinQ1?????????????????
根據(jù)A/G的比值和(4—7)可以求得掩護梁的長度G和后連桿長度A,經過取整后，再重新計算出P1、P2、Q1Q2的角度，這幾個參數(shù)就確定了。
3.幾何作圖法的作圖過程用幾何作圖法確定四連桿機構的各部尺寸，具體作法如圖4—4所示。作圖步驟如下
（1）確定后連桿下鉸點O點的位置，使他大體比底座底面高200mm～250mm（或類比同類型汽車檢修升降臺架確定）。
（2）過O點作與底面平行的水平線H—H線。
（3）過O點作與H—H線的夾角為Q1的斜線。
（4）在此斜線上截取線段oa，oa長度等于A,a點為后連桿與掩護梁的鉸點。
（5）過A點作與H—H線有交角a1的斜線，以A點為圓心，以G為半徑作弧交此斜線一點'e，此點為掩護梁與升降臺的交點。
（6）過e點作H—H線的平行線F—F線，則H—H線與F—F線的距離為H1，為液壓汽車檢修升降臺架最高位置時的計算高度。
（7）以a點為圓心，以（0.2～0.3）G長度為半徑作弧，在掩護梁上交一點b，為前連桿上鉸點的位置。
（8）過'e點作F—F線的垂線（認為液壓汽車檢修升降臺架由高到低變化時，'e點在此直線上滑動）。
（9）在垂線上作液壓汽車檢修升降臺架在最低位置時，升降臺與掩護梁的交點'''e。
（10）取'''ee線中間某點''e，為液壓汽車檢修升降臺架降到此高度時掩護梁與升降臺的鉸點（液壓汽車檢修升降臺架由高低變化時，升降臺前端點運動軌跡為近似雙紐線，中間這一點的位置直接影響升降臺前端運動軌跡的形狀、變化寬度等）。
（11）以o點為圓心，oa為半徑作圓弧。
（12）以''e點為圓心，掩護梁長'ae為半徑作弧，交前圓弧上一點'a，此點為液壓汽車檢修升降臺架降到中間某一位置時，掩護梁與后連桿的鉸點。
（13）以'''e點為圓心，掩護梁長'ae為半徑作弧，交最前圓弧上一點''e，此點為汽車檢修升降臺架降到最低點位置時，掩護梁與后連桿的鉸點。
（14）連接'''ea、'''''ea，并以'a點為圓心。ab長為半徑作弧，交'''ae上一點'b點；以''a點為圓心，ab長為半徑作弧，交'''''ae上一點''b點。則b、'b、''b三點為液壓汽車檢修升降臺架在三個位置時，前連桿的上鉸點。
（15）連接'ao、''ao為液壓汽車檢修升降臺架降到中間某一位置和最低位置時后連桿的位置。
（16）分別作。'bb和合'''bb的垂直平分線，其交點c即為前連桿下鉸點，bc為前連桿長度。（17）過c點向H—H線作垂線，交點d，則線段oa、ab、bc、cd和do為液壓汽車檢修升降臺架四連桿機構。（18）按以上初步求出的四連桿機構的幾何尺寸，再用幾何作圖法畫出液壓汽車檢修升降臺架掩護梁與升降臺鉸點'e的運動曲線，只要逐步變化四連桿機構的幾何尺寸，便可以畫出不同的曲線來，再按液壓汽車檢修升降臺架四連桿機構的幾何特征進行校核，最后選出最優(yōu)的四連桿機構尺寸來。在設計實踐中，可以按圖4—5所示的方法進行。把硬紙板按1:∶10或1∶5的剪成掩護梁和前、后連桿三個板塊，再根據(jù)前連桿下鉸點c點的位置，前、后連桿長度，曲線最大寬度，曲線的形狀及θ角的要求，不斷調整3個板塊的位置，一直找到合適的幾何尺寸為止。
2.4液壓缸的選型計算
液壓缸的設計計算： 由于液壓執(zhí)行元件與主機結構有著直接關系，因此液壓缸的主要尺寸包括缸筒內徑D、活塞桿直徑d和缸筒長度L。
表3.1? 液壓缸工作壓力與活塞桿直徑
液壓缸工作壓力p/MPa
<5
5～7
>7
推薦活塞桿直徑d
(0.5～0.55)D
(0.6～0.7)D
0.7D
強度校核的項目包括缸筒壁厚δ、活塞桿直徑d和缸蓋固定螺栓的直徑ds。
當D/δ>10時為薄壁，δ按下式校核:
式中，D-缸筒內徑；
當D/δ<10時為厚壁，δ按下式校核:
2.活塞桿直徑d
式中，F(xiàn)—活塞桿上的作用力；[σ]—活塞桿材料的許用應力，[σ]= σb/1.4。
3.缸蓋固定螺栓直徑ds
式中，F(xiàn)—活塞桿上的作用力；k—螺紋擰緊定螺栓個數(shù)；
[σ]—螺栓材料的許用應力，[σ]= σs/（1.22~2.5），σs為材料的屈服點。[σ]—活塞桿材料的許用應力，[σ]= σb/1.4。
2.4.1缸體壁厚的計算
⑴按薄壁筒計算：?
⑵按中等壁厚計算：
⑶按厚壁筒計算：
［σ］缸體材料許用應力；［σ］＝σb/?n；
σb缸體材料的抗拉強度。對于45鋼正火處理，σb＝580?Mpa；
n安全系數(shù)；一般取3.5～5；
ψ強度系數(shù)；對于無縫鋼管ψ＝1；
c計入管壁公差及侵蝕的附加壁厚；一般按標準圓整缸體外圓值；
D缸體內徑(mm);?
2.4.2缸底厚度的計算
?
⑴平形無油孔：;
⑵平形有油孔：
d0 油口直徑(mm)；
2.4.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算
式中：
Ppl缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力；
σs缸體材料的屈服強度。對于45鋼正火處理，σs＝340?Mpa；
D1缸體外徑
2.4.4缸筒徑向變形計算
式中：△D? 缸體材料在試驗壓力下的變形量；
E?缸體材料彈性模數(shù)；對于鋼材E＝2.1×105Mpa；
γ缸體材料的泊松系數(shù)；對于鋼材γ＝0.3；
2.4.5活塞桿強度的計算
活塞桿強度計算公式為：
d1 活塞桿危險截面直徑；
整體式活塞桿的各種類型分別如下圖所示：
1、耳環(huán)連接
2、端部鉸軸連接
3、中部鉸軸連接
4、端部法蘭連接
5、中部法蘭連接
6、底部法蘭連接
2.4.5 管路的設計
各元件間連接管道的規(guī)格按原件接口尺寸決定，液壓缸則按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個階段的進、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計算，如下表所示。
油液在壓油管中的流速取3m/min，
d≥2=2×mm=9.3mm
油液在吸油管中的流速取1m/min,
d≥2=2×mm=11.3mm
兩個油管都按GB/T2351-2005選用外徑Φ15mm、內徑Φ12mm的無縫鋼管。
流量、速度
快進
工進
快退
輸入流量L/min
q1=(A1qp)/(A1-A2`)
=(19.63x6)/(19.63-10.01)
=12.24
q1=0.5
q1=qp=6
排出流量L/min
q2=(A2q1)/A1
=(10.01x12.24)/19.63
=6.24
q2=(A2q1)/A1
=(0.5x10.01)/19.63
=0.25
q2=(A1q1)/A2
=(19.63x6)/10.01
=11.76
3 負載圖和速度圖
查相關表格可知，液壓缸的工作效率η=0.9，可以得到以下計算公式：
啟動：F=Ffj=880N;
F‵=F/η=1160/0.9 N=1289 N;
加速：F=Ffd+Fg=580+493.20=1073.20 N;
F‵=F/η=1073.20/0.9=1193 N;
快進：F=Ffd=290 N;
F‵=F/η=580/0.9=645 N;
工進：F=Ffd+Fw=580+3183=3763 N;
F‵=F/η=3763/0.9=4182 N;
快退：F=Ffd=290N;
F‵=F/η=580/0.9=645 N;
根據(jù)工況負載F及行程S，繪制負載圖（根據(jù)工進速度V1，快進速度V2確定下圖）：
4 各主要零部件強度的校核
4.1升降臺的強度校核
假定升降臺支撐頂板時為均布載荷，如下圖所示：
?
?升降臺受力示意圖由于立柱的的工作阻力為F=25000N，柱間距l(xiāng)=1000mm梁總長L=1840mm計算時，均布載荷的計算公式為：q=2FL以距左端X斷面計算彎矩時：Mx=0.5qx2?F（x?m）求導得：M（x）=qx-F=0?則：x=Fq=F2FL=L2即最大彎矩處在升降臺中間，最大彎矩為：
Mmax=L2q（L2）2?F（L2?m）=q8L2?F（L2?m）=F4L?FL2+Fm=Fm-FL4將F=25000N，m=0.6m，L=1.84m代入上式，得Mmax=2.5*2.6-2.5?1.84=6.5-4.6=1.9kN.m，所以能承受工作面所給與壓力。
5 汽車檢修升降臺架的控制原理
本次設計在汽車檢修升降臺架是通過單片機系統(tǒng)控制的，單片機系統(tǒng)輸出指令給電磁閥，電磁閥得電從而控制液壓缸行程的開合，當有車停在汽車檢修升降臺架上面后，通過按鈕啟動，電磁閥得電，從而控制液壓缸打開行程，這樣，汽車就被抬起到一定的高度。然后當汽車檢修好后，電磁閥失電，液壓缸縮回行程，汽車被放到底面上面。
結 論
到如今，畢業(yè)設計總算接近尾聲了，通過這次對于汽車檢修升降臺架的設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度，本文所設計的是汽車檢修升降臺架的設計，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。
致 謝
時間過得很快，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學術上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè)，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么，不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，創(chuàng)新的學術風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算，查找各類汽車檢修升降臺架的相關資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。
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