轮胎举升机设计

轮胎举升机设计摘要本次轮胎举升机所设计采用的结构形式，全部使用了双铰接剪叉式升降台设计，是指在使用了原有结构的剪叉式轮胎升降台形式的结构基础上，融合了当代设备的总体灵敏性、行驶安全性、实用性等一系列性能指标；结构以能完全适应人们对现代车辆灵活性需求的较高级的车辆维护技能需要为基本前提，通过选择各种型号和响应达到满足汽车维修性能需要。针对双铰接剪叉式升降台零部件的安装位置技术参数的确定，再加上跟驱动力参数的对比分析，根据工程实际情况，对整个机构中内部的两个液压缸安装具体位置进行仔细研究，并按照规定对液压变速装置的组成部分进行了综合分析，最后确定液压控制部件，对作用在液压缸，定台板与叉杆各个方向的力所受到的受力情况进行综合分析，最后完成了轮胎举升机升降台的制造。关键词：升降台，剪叉式，液压，双铰接第一章绪论轮胎举升机是在汽车维修保养过程中不可或缺的设备，举升机的主要用途就是为汽车底盘系统，动力系统等进行维修和保养提供方便，举升机的使用有着很长的一段历史，经过不断的发展变化，现代举升机类型繁多，本章节从举升机的起源，发展过程和制造进行简要论述。1.1举升机的发展简史从踏出了可以升起汽车的一步，举升机的种类也就变得越来越多了起来，依据用途，可以大致分为四轮定位式和平板式等等。本次轮胎举升机设计属于平板剪式举升机的主要优点是应用简便，且占用建筑面积较小，受到大众的一致好评。是未来举升机发展的一个非常好的方向，但剪式举升机整体的设计将更加精致，结构复杂，对设计制造要求严格，维修成本较高。双柱式举升机安装很方便，使用条件没有很大限制，处于举升状态时噪声小，升降平稳等，还可调整不同车辆的支撑部位。四柱式举升机适合于所有型号，但支撑装置占地面积过大，给维修人员带来诸多不便。1.2汽车举升机的设计特点（1） 当台板降到最低时，举升机应该更靠近地面，因为缺少了立柱，为了避免对地表的破坏，增加不必要的投资费用，就需要降低台板和横梁的高度。（2） 具备四柱式举升机的绝大部分的优点，占地面积更小。在进行其他维修保养工作的同时可以配合四轮定位仪进行四轮定位的工作（3） 在维修时方便维修人员进入车身底部和车辆外部进行维修工作。1.3汽车举升机的安全保障方案汽车举升机不要安装在周围环境较为潮湿的地区，也不能安装在周围气温太高或者气温太低的地区，要有合适的安装地点，而且为了增加汽车举升机的安全系数，汽车举升机也需要增加一定的被动安全保护装置，所以需要在汽车举升机中添加机械制动器，这样可以有效地防止汽车处于举升状态时意外坠落的情况发生。这种制动装置也只能在正常运行的状况下才能提高对汽车举升机使用的稳定性。为避免维修人员失误操作，所有的启动电路和控制电路都要配备双重安全保险，启动电路部分要配备漏电保护开关，控制电路部分要配备失效保护装置。为了避免撞击维修操作人员，各个运动部件之间都要有防护装置。另一方面，维修人员要严格遵守安全操作规程，把危险系数降到最低。

第2章剪叉式升降台受力分析的讨论2.1双絞接剪叉式结构升降平台的各个位置参数的分析由图2-1可知图2-1图2-1位置参数示意图(1)（2）CLsin€ CL(1-cos2€)1/2(1)（2）H, , l l(T2+C2—12)2tC上式中：H 在任意水平位置时升降平台的最大高度；C——在任何一个位置时铰接点F点到液压铰接点G点的垂直距离；L——支撑杆的长度；l――是支撑杆从恒定的铰支点A点直到铰接点处F处两点之间的垂直距离;T——机架长度（A到G点的距离）；€——活塞杆与水平线的夹角。以下相同。将（2）式代入（1）式，并整理得

HL Ta+C2—/2—=一HL Ta+C2—/2—=一[l—( )2]l/2。Cl 2TC(3)设X=C/C,„=H/H，代入(3)式得0 0T2+(XC)2—12 7-0 )2]2TXC01/2o(4)在(4)式中,H——升降平台的初始高度;0C——液压缸初始长度。0双轴铰接剪叉垂直升降式升降平台机构的运动状态参数及计算结果:图2-2运动参数示意图从图中可以看出，所给出的V是F点达到绝对速度的标注符号；所标注V是F BB点达到绝对速度的标注符号；图中给出的…是AB两个端点之间支撑杆的相对1而言的弯曲速度；其中V是液压缸活塞作往复直线运动的平均相对速度；V是升降平台处于运1 2行状态的情况下的升降速度。从图2-3可以得到:

=€l,F1=Vsin（以+,）=€lsin（以+,）,1F 1（5-1）（5-2（5-1）（5-2） 1

lsin（以+,）a VLcos以=Vcos以=—i B lsin（a+,）Lcos以—2 lsin（以+,）在（5-2）式中,V——液压缸活塞的平均相对活塞运动速度;1V――升降平台升降速度；2以——支撑杆与水平线的夹角。以下相同。2.2主要针对双絞接剪叉式升降平台机构的动力参数分析图2-3图2-3动力参数示意图图中，P是指一个油缸由另外一个升降液压缸作用而传递于另外两个油缸活塞杆上时受到的平衡力或推力，Q同样也是另一个油缸升降平台上时可能需要所承受到的重力载荷。通过分析各受力机构之间的受力分析计算情况并对系统计算过程分析后得出：cQ rLcosx cos€f Lcosx-b+fbtarnb阵M +肝加/以+（ ^―）（ = -—）］（6）lsin€+P）2 2 2 cosx-fsina cos€式子中P――液压推力缸作用来自于活塞杆产生的推力；Q――指升降平台自身所应承受的最大重量负荷；f——滚动摩擦系数；B 载荷在上Q点的垂直作用线到上平面左铰支点M点间的水平位置距离。因为滚动轮轴承与导向槽面板之间通常是滚动摩擦，而且还是双向的。并且摩擦系数相对小（f=0.01）,为便于简单计算，由下面式子简单计算为：P-Lcos€。 （7）Qlsin（以+P）2.3剪叉式升降平台机构的设计制作时所应重点注意到的有关问题根据上式内第（5）和第（7）的关系可以得出：当以、P角度增加时，V/V2 1值也相应减少；当以、P角度减少时，P/Q值也相应增加。在确定整体的值后相应地降低；当以、P角度减少时，P/Q值也相应增加，当液压缸活塞处于往复直线运动速度不改变的条件下，此时升降平台的升降行程幅度也开始随之减小；相反情况之下，又会引起液压缸承受压力增加。所以在工件设计中，要结合实际情况谨慎思考升降平台的升降行程和液压缸承载力之间这两个方面的重要因素。在符合了升降平台的升降行程与整个结构长度尺寸的要求下，选择更大的以、P角度。在整体的结构当中AB支撑杆属于主要的受力杆部件，承受着比较大的弯矩,因此要重点考虑支撑杆在刚度方面的情况。第三章液压传动系统的设计计算3.1明确设计要求制定基本方案：1） 主要是针对主机的一些生产概况：开始时候的目的是应用于小型重型机械结构装置的举升，而且维修时比较方便，生产用地面积较小，可以在室外进行，生产总体布局较简单；2） 主要是应用于举升和下落重物的上下的移动，速度缓慢，液压的冲击力比较小；3） 最大承受的重量为两吨，依靠单液压油缸操控的连接复合叉杆结构完成上升和下降的操作。最高起升高度大致相当于一个人的高度；4） 运动平稳性好；5） 人工控制与操纵，按钮启动控制起落；6） 工作条件要求：不得在多石子地、木质地板的地面等地面状况不牢固的地方进行操作，不能在有一定的坡度或者地面有坑洼的地方作业，不能在过于阴冷潮湿的室外环境作业；7） 性能安全可靠，成本低，易于移动，且无任何附件功能或特殊功能；3.2制定液压系统的基本方案3.2.1确定液压执行元件的形式具体的分类依据及适用场合见下表3-1:表3-1各执行元件的特点名 称特 点适用场合双活塞杆液压缸双向对称双作用往复运动单活塞杆液压缸工作面积较大、双向不对称往返不对称的直线运动，差动连接可以实现快进，当A1=2A2时往返速度相等柱塞缸结构简单单向工作，靠重力或其他外力返回摆动缸单叶片式转角角度小于360度双叶片式转角角度小于180度小于360度的摆动小于180度的摆动齿轮泵结构简单，价格便宜高转速低扭矩的回转运动叶片泵体积小，转动惯量小转速咼，扭矩较低，动作灵敏的回转运动摆线齿轮泵体积小，输出扭矩大低速，功率较小，大扭矩的回转运动轴向柱塞泵运动相对平稳、扭矩较大、转速范围覆盖面较宽大扭矩的回转运动径向柱塞泵转速较低，结构比较复杂，输出大扭矩低速大扭矩的回转运动3.2.2确定液压缸的类型比较常用的液压缸的种类可分成为柱塞型，活塞式和摆动型液压缸三个类别本次采用的液压缸主要的产品系列形式是：往复直线运动的单活塞杆双功能缓冲式液压缸，运动性能的主要特征为：活塞在液压缸内的运动为往复直线运动和双向连续回转运动，这种运动形式能产生一定量的径向斜推，牵引力。当活塞行程结束或终止了时能够实现持续的减速运动和间歇制动，减速幅值基本保持恒定。3.2.3确定液压缸的安装方式液压缸的安装方式对液压缸的性能起着至关重要的作用，安装的方式大致有:法兰式，底座式，耳环型。本次使用的是耳环式的安装方法，它采用了把液压缸上的耳坠子和机械上的耳坠子用销轴连系在一起，耳坠子只能在液压缸的端部或是尾部，和一般的液压缸的安装方法最大的区别就是，由耳坠子的销轴为支点和摇摆中心，液压缸就能够在其销轴线的的垂直平面内自由摇摆，并进行反复直线运动。这种安装方式具有安装使用方便，便于加工的特点。3.2.4缸盖联接的类型缸体与缸盖之间连接采用的形式主要有七种，分别是：缸盖与缸体之前采用法兰形连接，内螺纹连接，外螺纹连接，外半环连接、内半环连接、水平拉杆连接以及焊接等等。本次设计使用了法兰形联接。3.2.5液压系统执行元件处于运动状态时的控制回路在液压传动控制系统中，用一台液压缸或是液压泵给两个或以上液压执行元件供给压力油，再根据不同液压元件间的运动联系而加以控制，实现既定功能的电路。又称执行部件运动控制回路。这种特殊设计的液压控制系统的动力特性为:起升设备的压力大，运行平稳，能保持高度的自锁。3.2.6液压源系统液压源系统一般是由五部分组成：分别为电动式增压泵，充油泵，控制液压油流量的微调阀门，液压回路的回检阀门，控制系统。系统的主要优点是：电动造压，可以降低使用时的疲劳强度，省力并且节约时间，升压时系统压力比较稳定，噪声少，没有振动，微压的压力范围覆盖比较广泛，精准度比较高，还具备储存压力和自动补充液压系统压力的功能，为了防止系统的压力过高还具备过压保护的一些功能，可以按照实际的应用状况定制。3.3确定液压系统的主要参数液压传动系统的的三种最基本的技术参数：压力，流速以及功率。在设计液压控制系统时以这三点为主要基础。外部负荷由压力确定，而液压执行机构部件的运动速率和构造尺寸则确定了外部流量的多少。3.3.1载荷的组成与计算：液压缸与地面之间所产生的。角度达到最小，这时系统的总压力达到最大。这时候的轴距为2.4m,支撑杆长度设定为2.1m/根。当液压缸降至最低点位置的时候，设a=aa=5，由上述公式计算得到€=tan-i[#^tan以]得€=9.9。。00 l一a 0

图3-2图3-2机构各参数a是一个不确定的值，但a值的多少应该在l/2以内，可以最终设定a=1/4。根据液压缸内的活塞运动状态，活塞液压缸内保持上升状态的时候推动力和台面所承受的压力便得到关系式P=——c21以——w求出P=13.3W。如果设asin（,+以）+1sin（,一以）a=l/3的话，则可以知道P=11.6W。根据将二者比较，a=l/3时，则液压缸活塞的最大的推动力P要比a=l/4的时候小。也就是说在a取值一定的情况下，a与P的比值是恰好构成反比关系。因为要防止铰接点A和铰接点B过于靠近，不然将会导致在两个铰接点处形成内部应力过度集中，这样就会影响到疲劳强度。故6cos以选a=l/3比较适合。将a=l/36cos以P= W，tan,=2tanasin(0+a)+3sin(0-a)当支撑杆与地面所形成的角度a=5。时，升降平台下降到最低点，此时液压0缸所承受的载荷重量P为最大的载荷重量，P=11.6W=11.6x9800T13680N。载荷重量是选取液压缸型号的一项重要依据。图3-3液压缸图3-3所示为液压系统简图，液压缸作为执行元件。F是施加在活塞杆上的外部载荷，作用在活塞杆上的作用力包含了工作载荷F，导轨所产生的摩擦力gF以及依照运行速度的变化而产生的惯性力F。F是密封的时候所形成的摩擦f am阻力。工作载荷Fg常见的工作载荷主要是指那些作用于液压缸活塞杆上主轴的压力、切削力、所受到的挤压力等，而作用在这些部件上面的力在部件受力后，力的运动方向与液压缸活塞的运动方向一致的时候就是负的，方向相反的情况下则为正值。由于在处于工作运行状态过程中的时候工作负荷总量是比较大的，于是也就不再考虑活塞运动时的自重，工作载荷F就是指切削力和挤压力共同作用在一起所产生的g合力，在图3中，F=P。由于原先设计的举升机设备是按两吨来计算出其在实际g工作中最大的载荷量，故将每个液压缸的压力数值取F=P=113680N。F g导轨摩擦载荷Ff活塞导轨的作用主要是为了稳定运动时的方位，所以摩擦载荷可以忽略，此时F=0。(3)惯性载荷Fa日 AvF=ma，a=-。aAt Av 速度变化量m/sAt——起动或制动时间，s。普通机械=0.1〜0.5s,对轻负荷低速运动部件取最小值，对高负荷高速运动部件取最大值。而行走机械一般取=0.5〜1.5s加速度m/s2

先初步确定速度的改变量割=0.16m/s,€t=0.6s,则a=竺=016=0.27m/s2,€t 0.6F=ma=2t/2x0.27=270Na上述三个负荷之和为液压缸的外负荷F,F=F+F+F=113680+0+270=113950N。wgfa起动以及加速的时候F=F+F+F，平稳运动的时候F=F+F，减wgfa wgf速制动的时候F=F+F-F。wgfa工作载荷F并不是在每个阶段都存在的，若某阶段不能工作，则F=0。但在gg运算和校核资料时，仍可根据最大值选取。除了外部载荷F的作用以外，作用在液压缸活塞上的载荷F还涵盖了液压缸w密封件与缸体之间所产生的摩擦阻力F，因为不同类型的液压缸密封口的密封装m置以及材质都不一样。密封时所采取的方法也有着很大的区别，所以密封时所产生的阻力的具体值也就无法计算，通常估算为F=（1-…）P式中…一液压缸m m m所能够产生的机械效能，通常取 0.90-0.95，在此取0.95，1135900.95=1135900.95=119568N332初选系统压力按下表3-2初步选取15Mpa。表3-2各种机械常用的系统工作压力机械类型机 床农业机械、小型工程机械、建筑机械液压机、大中型挖掘机、重型机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力MPa0.8〜0.23〜52〜88〜1010〜1820〜323.3.3计算液压缸的主要结构尺寸⑴液压缸的相关参数和结构尺寸液压缸有关的设计参数见图3-4所示:图3-4液压缸设计参数图a活塞杆受压，图b活塞杆受拉。活塞杆受压时FF=^=pA,pA€ 11 22m活塞杆受拉时FF=-w=pA-pA式中€ 12 21mA=-D2――无杆腔活塞有效工作面积m21 4丸A=—(D2-d2) 有杆腔活塞有效工作面积m224p——液压缸工作腔压力Pa1p――液压缸回油腔压强为Pa，此值根据回路的实际情况而定，一般可以2按照下表3-3估算D——活塞直径md——活塞杆直径m

表3-3执行元件背压力表系统类型背压力MPa简单的系统或轻载节流调速系统0.2〜0.5回油带调速阀的系统0.4〜0.6回油路部分设置有背压阀的系统0.5〜1.5用补油泵的闭式回路0.8〜1.5回油路较复杂的工程机械1.2〜3回油路比较短，可直接回油可忽略不计在这里我们取背压力值p=0.2MPa2因为本次设计当中液压缸不具备被拉的条件，所以只考虑了液压缸受压。通常液压缸在受压情况下的时候，活塞的面积为：A=F+p2A11p1要知道A与A的关联，另外一种方法是选取合适的规格，使活塞杆径和活塞1 2直径的比例达到符合的要求规范，让活塞杆径和活塞直径比,=d/D，活塞杆径与活塞直径的比例可以依照下表选择。按工作压力选取d/D参数表工作压力MPa<5.05.0〜7.0„7.0d/D0.5〜0.530.62〜0.70.7按速度比要求确定d/D参数表…（V/V）1.251.331.460.16122 1

d/D0.40.50.550.620.71注：速度比€,就是活塞两侧有效面积A1与气的比值。即€=寻如果要是按照工作压力应选择d/D=0.7,那么所对应的速度比€就等于2,但是因为活塞运动的时候不受拉力作用的影响，所以在给活塞杆施加压力的时候所对应的运动速度比率是要有所增加的，所以€等于2也是很合理的一个取值。4X4X119568兀[p-p(1 2)] 邱[15-0.2(1-0.712)]=101.1mm，求出d=71'mm。按照工业机械手册中工程液压缸的技术规格表37-7-7选择技术参数:缸径100mm，活塞杆70mm，速度比€=2,工作压力16Mpa,推力125.66kN。⑵计算活塞杆的行程当支撑杆与地面所形成的夹角以=5。时，此时升降平台正处在最低点的地方,0而活塞杆也就是在这个时候完全被压缩，液压缸的长度为最小值d，0d=-Ja2+12-2alcos2a=1320mm。计算出升降平台的高度0h=2/xsin以=2x1500xsin10°=366mm。再计算升降平台能达到的最大高度，设上升到最大高度的时候以=30。，得到最大高度H等于2.1m。此时活塞杆便可以伸长到d=^a2+12-2alcos2a=1760mmm当活塞杆完全受压的时候，液压缸长度就等于d，选取液压缸长度为01320mm。然后计算行程：s=d-d=1760-1320=440mm。m0为了满足实际应用中的长度要求，液压缸的长度不能小于XC+=365+s=365+440=805mm,。3.3.4确定液压泵的参数⑴首先确定出液压泵可以承受的最大工作压力p€p Pa,P1F式中p 液压缸内最大的工作压力，根据F=—=pA-pA可以求出1 „ 11 22mF+0.2Ap= 2=15.3MPaiA1£,p——所给符号所表示的含义是：从液压泵出油口到液压缸入油口之间液压管路产生的能量损失。一开始计算时可以根据实际经验或者是查阅的资料数据进行选取：管路的设计比较简单的、液压油流速基本不怎么变化的时候压力取0.2〜0.5Mpa；管路的设计是比较复杂，进油口装有流量调速阀，压力通常取0.5〜1.5Mpa。在此取0.5Mpa。艮卩p€15.3+0.5=15.8MPap⑵确定液压泵的流量QpQ€KQm3/sP maxK——系统泄漏系数，一般取1.1〜1.3，这里取1.2Q――液压缸所能达到的最大流量，但为了能在实际工作过程中采用节流max调速的液压控制系统，还需要增加溢流阀所能达到的最小溢流量，通常取0.5xlO-4m3/s在前面，我们可以初步确定了台面速度的变化量Av=0.16m/s,然后我们就可以确定了台面起升的最大速度v=0.16m/s,则活塞的运动速度应用公式y2+12+2alcos2asin（9一以+y）v= v，v=0.22v=0.04m/s（这是在台面刚2lcosa y0y刚起升状态时，以=5。）Q=2vA=2x0.04x7.85x10-3=6.28x10-4m3/s01所以Q€KQ=1.2x（6.28x10-4+0.5x10-4）=8.14x10-4m3/sP max⑶选择液压泵的规格通过上面所采用的方法求得总的数值后，选取了与之相匹配的液压泵产品。为了让液压油在液压泵当中具有一定的压力，采用泵的最高额定压力要比工作时的最大压力大25〜60%左右。查看手册中P37-135选择CB-F型齿轮泵，其主要的技术参数如下表3-4A表3-4CB-F型齿轮泵的各参数值型号排量压力转速特点生产厂额定最高额定最高CB-FA10~40162018002400铝合金材质壳体，可以作为双联泵榆次液压件厂⑷确定液压泵的驱动功率实际运行时，只要液压泵的压力和液压油的流量相对恒定，则P= ，其中€——液压泵的总效率，参考下表3-5选择€=0.7103€ p pP表3-5各液压泵的总效率液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.6〜0.70.65〜0.800.60〜0.750.80〜0.85则P=里p=15.8展」4x10,4=i8.4kW，据此可选择合适的电机型号。1。3€ 103x0.7P3.3.5管道尺寸的确定采取钢管的连接方式，根据管道压力和内径选择管道的壁厚管道内径计算d=«/s m式中Q 通过管道内的流量m3/sv——管道内允许流速m/s，取值见下表3-6：允许流速推荐值表3-6允许流速推荐值油液流经的管道推荐流速m/s液压泵吸油管道0.5〜1.5,一般取1以下液压系统压油管道3〜6，系统压力高，管道粘度较小取大值液压系统回油管道1.5〜2.6取v=0.8m/s,v=4m/s,v=2m/s.再依次运用以上公式得TOC\o"1-5"\h\z吸 压 回d=20.2mm,d=10.7mm,d=15.2mm。根据内径按标准选择合适的液压油管。按吸 压 回表37-9-1进行调整后选取d=20mm,d=10.7mm,d=15mm。对应管道壁厚吸压 回€=1.6mm。3.3.6油箱容量的确定选取油箱尺寸的时候，一个是必须要符合向控制系统提供液压油的条件，还要保证执行元件在进行排出液压油的时候，油箱内部的油液不能溢出油箱。最初设计时，按公式V=aQ=4Qm3选取。VP式中Q——液压泵处于工作状态时单位时间内所排出压力油的量Va——经验系数,按下表3-7取a=4：表3-7各系统经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械a1〜22〜45〜76〜1210则V=aQ=4Qx60=195L。VP3.4液压缸主要零部件结构、材质及技术特点3.4.1缸体缸体端部连接模式选用比较简单的焊接连接形式，其优点：结构简易，规格较小，质量轻，使用也比较广泛。缺点是缸体在焊接后可能会产生一定量的扭曲变形，内径比较难以加工。所以在制造时应谨慎注意。目前这种连接方式大多数应用于柱塞式液压缸。缸体的材料（45号钢）液压缸缸体所用的材料可以通过工作时对液压油系统压力的大小，和工作液压缸尺寸的多少来判断。选用的材料范围相当宽泛，针对液压压力比较低，尺寸不是太大液压缸，可以采用灰口铸铁材料，针对液压系统压力比较高的液压油缸,可以选用球墨铸铁材料。缸体的技术要求对于液压缸缸体表面的粗糙度：当活塞采用活塞环密封后，Ra为0.2-0.4。还需要进行衍磨。端面的垂直公差按照七级精度缸体内径长度的圆度尺寸公差按照九，十，十一级精度选择。缸头与缸体采用螺纹连接时，通常是采用六级精度螺纹。为了避免缸体锈蚀和增加零件的使用寿命，表面还必需镀上相应厚薄的铭层，镀后经过研磨和抛光。3.4.2活塞活塞与活塞杆的连接形式见下表3-8表3-8活塞与活塞杆的连接形式联接方式备注说明整体联接活塞直径小而要求系统工作压力大的情况螺纹联接常用的联接方式半环联接用于工作压力较大、机械振动较大的情况这里采用螺纹联接。1.活塞和缸体的密封性构造随工作压力、温度、介质等条件的差异而不同。常用的密封结构见下表3-9表3-9常用的密封结构密封形式备注说明间隙密封适用于低压系统中的液压缸活塞的密封活塞环密封适用于温度变化范围大，要求摩擦力小、寿命长的活塞密封10型密封圈密封密封性能好，摩擦系数小；安装空间小，用于固定密封和运动密封Y型密封圈密封用在20MPa下、往复运动速度高的液压缸密封根据本次设计的要求，采取0型密封圈密封较为合适。活塞的材料使用的活塞材料主要是耐磨铸铁、钢板及铝合金材质等等，在这里使用了45号钢。活塞的技术要求⑴活塞运动时外径对内孔所产生的径向方向的跳动公差，按照7、8级精度选择。⑵对于端面是T型对内孔轴线尺寸形成的垂直度公差，应该按照7级精度选择。⑶外径D形成的圆柱度公差，按9、10或11级精度选择。3.4.3活塞杆端部结构针对不同的应用条件，在活塞杆端部的设计结构一般主要有整体式单耳环,焊接式结构的单耳环，光滑端部结构的双耳环，与球头内外螺纹连接的方式，本次设计的结构适用于用内螺纹外接单耳环形式。这种结构设计的优点是便于拆卸维护和进行日常保养。端部尺寸如图，是内螺纹连接简图。查表37-7-4,并依据原本的设计结构特点，采用直径X螺距-螺纹长=©KKXt-A=33X2-45。活塞杆结构所设计的活塞杆的主要结构部分有实心和镂空两大类。实心的活塞杆适用于杆径比较小的状况下，空心活塞杆普遍用于杆径比较大的情况下，把活塞杆做成空心的就是为了减少重量。活塞杆的技术要求活塞杆要有适当的强度，刚度和可靠性。抗磨性能好并且有较好的精度和表面粗糙度要求。在结构设计方面应尽量避免应力集中保证部件之间连接的可靠性，防止松动。活塞杆结构方面的设计要方便于活塞的安装。为避免锈蚀和增加使用寿命，表面应该镀上铭层，镀过之后再进行衍磨和抛光。3.4.4活塞杆的导向方式、密封方法以及防尘措施1.导向套⑴导向套的导向方法、结构见下表3-10：表3-10导向套的导向方式导向方式备注说明缸盖导向减少零件数量，装配方便，磨损较快导向套导向管通导套可利用液压油润滑导向套，并使其处于密封状态可拆导向套容易拆卸，便于维修。适合工作条件比较恶劣、经常更换导向套的场合球面导向套导向套能够自动调整位置，磨损相对比较均匀⑵导向套材料最早的导向套材料人们都采用了黄铜，因为黄铜有高耐磨性，但硬度相对较低，耐腐蚀，膨胀系数小的优点，不过也因为黄铜这种材料价格相对高昂，这样大大提高了生产和使用的成本。所以，为了降低成本后来便选择采用耐磨铸铁，

这样也是为了在本次设计中缸盖与导向套的材料相同。⑶导向套的技术要求导向套的内径大小配合会取到H8/f9，其表面粗糙度约为Ra0.63~1.25卩m。活塞杆的密封与防尘这里仍使用O型密封圈，但材料选用了薄钢片组合防尘圈，而防尘圈与活塞杆的搭配可根据H9/f9选取。薄钢片的厚度约为0.5mm3.4.5液压缸的排气装置液压缸目前主要有两种形式的排气方式，一种是排气孔形式，排气孔开设在缸盖的最高点的位置，缸内的气体通过用一根长管连接排气阀门排出。另一种方式是在缸盖的最高部位设置排气塞。本次使用的是管道连接排气阀结构。常见的排气阀结构尺寸如图3-5图3-5排气阀结构图3-5排气阀结构技术要求：锥面热处理硬度材料：3标记：排气塞3.4.6液压缸安装连接部分的形式和规格液压缸与进出油口连接时的螺纹规格，根据表37-7-8选取标准值,工程直径x螺距x数量=M33x2x2液压缸为单耳环形式的装配方式其主要尺寸为（按P37-231选取）:CD=50,MR=50，EW=60,Y=60。单耳环不带衬套式类型为柱塞式液压缸端部形式与尺寸根据所选择的液压缸的缸径，按照表37-7-59确定液压缸在缸盖端部尺寸。

缸盖的材料缸盖可以选择35、45号锻钢或ZG35、ZG45铸钢等材料进行加工制做。此次选用了ZG45铸钢，按照9、10或11级精度进行选择。下图3-6是升降台板升降时候的工作示意图，台板的升降功能主要是通过液压油在液压缸流入和流出方向，以及通过滚轮移动带动底桥发生位置的移动最终得以实现台板的升降。杆1杆2杆3杆4图杆1杆2杆3杆4图3-6台板的升降示意图第四章台板与叉杆的设计计算台板的主要功用是让汽车在升降台上平稳地停靠下来。台板的位置位于上方,在台板的钢板下方安装有滑道，在升降台叉杆臂上装有滑轮，其目的是为了实现滑轮在滑道内来回地滑动，使升降台完成举升和下降的动作，下面部分的底板也是这样，如下图4-1。图4-1下底板结构简图按照上面汽车规格进行数据的选择，总长度为2600mm，宽度是450mm，采用热轧钢板材质。形状由图纸所示。台板不是一个普通钢板，升降台叉杆臂上面设置有滑轮，为了让滑轮在滑道内能够进行滑动，在台板的下方还专门设置有滑道,这样就能够让滑轮在滑道内实现前后滑动，让升降台完成了举升和回落的动作。叉杆是升降台中一个主要的受力部件，叉杆的材质主要选用了45号钢，热轧钢板。结构外形如下图4-2所示。图4-2图4-2叉杆的外形图4.1下面先确定叉杆的整体结构所使用的材料以及尺寸1.对支撑叉杆进行受力分析首先定义每根杆的名称编号，如图4-3：

_X'杆N杆_X'杆N杆4图4-3支撑叉杆受力分析图因为杆3、杆4的活动钗连接在水平方向上并没有其他什么外力的十涉，所以只有摩擦力。因此只需要考虑竖直方向上的受力情况。通过分析杆3的受力状况如图:计算其最大弯矩及轴向力:根据力学分析，当升降台达到了最低位置，以=5。时，此时其受弯的力矩为最大，如图。JW—-CQ^Ct21W—cosa「4B1砂—cosa4Wll—cosa—… 2 22wcosa,*小—了M= 2-2= 1=2562.7Nmmax l 8当升降台升起到最高点位置，a=30。时，此时，轴向力为最大，如图

Af砂 时. 酣，4 2 4N=—sin€=1225N,N=-1225N（正值为拉力，负值为压力）。D'B4 BA'杆4受力情况同杆3。那么下面再对杆1进行分析，对杆1作受力情况的分析，结果如下图所示ACDW对D点做力矩ACDW对D点做力矩分析："沥€+半如€+fg€=P123S戚,可得F=-110.1N。Ax计算出弯矩，从上图中可以转变成下图进行计算分析:—cosa2根据以上条件画弯矩图，如下:

图4-4杆1弯矩图从图中可以知道，C处是杆1最大弯矩所承受的点。计算得知当以=5。时，RC具有最大值，此时产生最大轴向力。所以将以=5