雙級(jí)剪叉式液壓缸升降臺(tái)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、1文獻(xiàn)綜述進(jìn)入21 世紀(jì)以后, 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求的提高, 對(duì)物流行業(yè)提出越來(lái)越高的要求。剪叉式舉升機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、承載量大、通過(guò)性強(qiáng)和操控性好的特點(diǎn),因此在現(xiàn)代物流、航空裝卸、大型設(shè)備的制造與維護(hù)中得到廣泛應(yīng)用1。升降機(jī)通常采用液壓驅(qū)動(dòng)，所以又叫液壓升降機(jī)，整機(jī)由主機(jī)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。液壓升降機(jī)是一種相對(duì)簡(jiǎn)單，且適應(yīng)能力很強(qiáng)的起重機(jī)械。與其他起升設(shè)備相比，它速度低，能精確定位在各種高度，適合于不需要經(jīng)常性提升貨物的場(chǎng)所。按功能來(lái)分，液壓升降平臺(tái)可分為起重平臺(tái)及維修安裝平臺(tái)。最新的液壓升降平臺(tái)還裝備了行走機(jī)構(gòu)，可在軌道上行駛，在倉(cāng)庫(kù)中被廣泛用作揀貨設(shè)備。升降機(jī)種類豐富，類型繁多，總

2、的來(lái)講，按照升降結(jié)構(gòu)的不同，可分為剪叉式升降機(jī)、升縮式升降機(jī)、套筒式升降機(jī)、升縮臂式升降機(jī)及折臂式升降機(jī)等。其中剪式又分為單剪支臂液壓機(jī)和雙剪支臂液壓機(jī)兩種型式。單剪支臂液壓機(jī)的起重能力為50010000kg；雙剪支臂液壓機(jī)有兩種，一種是兩個(gè)剪式支臂平行布置，另一種是兩個(gè)剪式支臂垂直串聯(lián)。平行布置的剪式支臂液壓機(jī)用來(lái)提升車輛或長(zhǎng)大件貨物，垂直布置支臂的液壓機(jī)用在提升高度較大的場(chǎng)合2。本次根據(jù)任務(wù)內(nèi)容，著重介紹剪叉式液壓升降機(jī)。1.1世界升降機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和升降機(jī)發(fā)展趨向近20年世界工程升降機(jī)行業(yè)發(fā)生了很大變化。rt(越野輪胎升降機(jī))和at(全地面升降機(jī))產(chǎn)品的迅速發(fā)展，打破了原有產(chǎn)品與市場(chǎng)格局，在

3、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)沖擊下，導(dǎo)致世界工程升降機(jī)市場(chǎng)進(jìn)一步趨向一體化。目前世界工程升降機(jī)年銷售額已達(dá)75億美元左右。主要生產(chǎn)國(guó)為美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利等，世界頂級(jí)公司有10多家，主要集中在北美、日本（亞洲）和歐洲。美國(guó)既是工程升降機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)，又是最大的世界市場(chǎng)之一。但由于日本、德國(guó)升降機(jī)工業(yè)的迅速發(fā)展及rt和at產(chǎn)品的興起，美國(guó)廠商在20世紀(jì)6070年代世界市場(chǎng)中占有的主導(dǎo)地位正逐步受到削弱，從而形成美國(guó)、日本和德國(guó)三足鼎立之勢(shì)。日本從20世紀(jì)70年代起成為升降機(jī)生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量提高很快，已出口到歐美市場(chǎng)，年總產(chǎn)量居世界第一。自1992年以來(lái)，由于受日元升值、國(guó)內(nèi)基建投資下

4、降和亞洲金融危機(jī)影響，年產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。目前日本市場(chǎng)年需求量為3000臺(tái)左右。 歐洲是潛力很大的市場(chǎng)，歐洲各工業(yè)國(guó)既是工程升降機(jī)的出口國(guó)，也是重要的進(jìn)口國(guó)。德國(guó)是最大的歐洲市場(chǎng)，其次為英國(guó)、法國(guó)、意大利等國(guó)。在德國(guó)at產(chǎn)品市場(chǎng)份額中，利勃海爾占53%，格魯夫占 16%，德馬泰克占14%，多田野和特雷克斯各占10%和5%左右。 1.2我國(guó)升降機(jī)設(shè)計(jì)研究概況根據(jù)相關(guān)資料分析，我國(guó)升降機(jī)產(chǎn)業(yè)目前正處于建設(shè)和發(fā)展階段，雖然很多廠家都在研制升降機(jī)，但是普遍做工比較粗糙，大部分的升降機(jī)都是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單功能單一。模仿國(guó)外升降機(jī)設(shè)計(jì)的現(xiàn)象極為普遍，核心零部件和重要零部件都是依靠進(jìn)口，這對(duì)自主創(chuàng)新極為不利。在升降機(jī)

5、設(shè)計(jì)方面要趕上日美等國(guó)家，還需要設(shè)計(jì)人員繼續(xù)努力。2固定式液壓升降機(jī)設(shè)計(jì)背景及意義固定式液壓升降機(jī)是一種升降穩(wěn)定性良好，適用范圍廣的貨物舉升設(shè)備，主要用于生產(chǎn)流水線高度差之間貨物運(yùn)送；物料上線、下線；工件裝配時(shí)調(diào)節(jié)工件高度；高處給料機(jī)送料；大型設(shè)備裝配時(shí)部件舉升；大型機(jī)床上料、下料；倉(cāng)儲(chǔ)裝卸場(chǎng)所與叉車等搬運(yùn)車輛配套進(jìn)行貨物快速裝卸，除此之外，還用于高空的維修與安裝等作業(yè)。固定式液壓升降機(jī)形式靈活，可以根據(jù)不同的使用要求進(jìn)行合理的選擇附屬裝置，如安全防護(hù)裝置，電器控制方式，工作平臺(tái)形式，動(dòng)力形式等。正確地選擇附屬裝置，進(jìn)行合理的組合，可以最大限度地發(fā)揮升降機(jī)的功能，達(dá)到最佳的使用效果。此外，固定

6、式液壓升降機(jī)還有一些可選配置，比如安全防護(hù)罩，人動(dòng)或機(jī)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，液壓翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)，防止升降機(jī)下落的安全支撐桿，滾動(dòng)或激動(dòng)輥道，防止軋腳的安全觸條，風(fēng)琴式安全防護(hù)網(wǎng)等。當(dāng)然，也有一些不足之處，比如負(fù)載不能太大、起重動(dòng)力矩與負(fù)載的比偏大，起始高度較高，有時(shí)液壓升降平臺(tái)還會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的負(fù)載而引起漏油，有些升降機(jī)體積較大，占用空間等，這些都是要重點(diǎn)研究和解決的問題。3升降機(jī)要實(shí)現(xiàn)的功能及研究方法和目標(biāo)3.1剪叉式升降機(jī)的基本結(jié)構(gòu)組成及功能一般升降機(jī)可大致分為：動(dòng)力系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和升降平臺(tái)（執(zhí)行）系統(tǒng)，機(jī)架等幾個(gè)部分。剪叉式液壓升降機(jī)采的動(dòng)力系統(tǒng)是電動(dòng)機(jī)液壓泵，電動(dòng)機(jī)在通電情況下帶動(dòng)液壓泵向

7、外做功，液壓缸和剪叉結(jié)構(gòu)組成了傳動(dòng)系統(tǒng)，其主要作用是將液壓泵做的功傳到升降平臺(tái)上?？刂葡到y(tǒng)是整個(gè)升降機(jī)的控制部分，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的開關(guān)，控制升降平臺(tái)的高低位置，使升降機(jī)便于工作人員方便安全使用。升降平臺(tái)用于載物或載人，在剪叉機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)的作用下，實(shí)現(xiàn)舉升，下降或翻轉(zhuǎn)，以完成其功能。機(jī)架是整個(gè)升降機(jī)的框架，起支撐作用，用于支撐安裝在上面的所有系統(tǒng)，從而構(gòu)成一個(gè)完整的升降機(jī)。還有的將液壓升降機(jī)分為機(jī)械結(jié)構(gòu)，液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)三個(gè)部分組成，機(jī)械結(jié)構(gòu)由底座，架臂和工作臺(tái)組成，而液壓系統(tǒng)按其安裝的方式又可分為內(nèi)置和外置形式。3.2剪叉式升降機(jī)的工作原理及特點(diǎn)。液壓升降機(jī)的工作原理是：在控制系統(tǒng)的控制下，電

8、動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵的工作，液壓泵將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的壓力能。通過(guò)液體作用在液壓缸上，然后由液壓缸轉(zhuǎn)化為機(jī)械能作用在剪叉機(jī)構(gòu)上。通過(guò)剪叉機(jī)構(gòu)將機(jī)械能作用在升降平臺(tái)上，最終轉(zhuǎn)化為物體的勢(shì)能或動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)將人或重物舉升或下放的功能。其特點(diǎn)是：工作運(yùn)動(dòng)快速平穩(wěn)，安全系數(shù)大，結(jié)構(gòu)輕便、噪音比較小，性能良好，便于維修，載重能力較大，適應(yīng)范圍廣泛，能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制等3。但是同時(shí)由于采用液壓系統(tǒng)，安裝時(shí)有不少的控制閥件，油路布局較復(fù)雜，在高壓作用下油路有時(shí)還容易泄露等，使得生產(chǎn)成本較高。2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求固定式液壓升降臺(tái)是一種升降穩(wěn)定性好，適用范圍廣的貨物舉升設(shè)備。主要用于生產(chǎn)流水線高度差之間貨物運(yùn)送

9、；物料上線、下線；工件裝配時(shí)調(diào)節(jié)工件高度；高處給料機(jī)送料；大型設(shè)備裝配時(shí)部件舉升；大型機(jī)床上料、下料；倉(cāng)儲(chǔ)裝卸場(chǎng)所與叉車等搬運(yùn)車輛配套進(jìn)行貨物快速裝卸等。整機(jī)由主機(jī)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。 基本參數(shù)：額定載荷1500kg，最低高度500mm，升降行程2400mm，最大高度2900mm，平臺(tái)尺寸20001500mm，上升時(shí)間2s。 總體結(jié)構(gòu)采用雙級(jí)剪式單液壓缸模式。工作臺(tái)面為固定不可翻轉(zhuǎn)型。2.2 任務(wù)分析該任務(wù)要求設(shè)計(jì)雙級(jí)剪叉但液壓缸升降臺(tái)。整個(gè)升降臺(tái)的設(shè)計(jì)大致可分為兩個(gè)部分：機(jī)架的設(shè)計(jì)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其中，機(jī)架的設(shè)計(jì)包括工作臺(tái)面的設(shè)計(jì)，升降機(jī)底座的設(shè)計(jì)，剪叉臂的設(shè)計(jì)，以及各零部件連接的設(shè)

10、計(jì)。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括液壓缸的選型以及液壓缸安裝位置的確定。完成初步設(shè)計(jì)后還要利用各種軟件進(jìn)行優(yōu)化。最終要完成升降機(jī)二維與三維的制圖工作，2.3 方案的確定 在設(shè)計(jì)自行式平臺(tái)的剪叉式起升機(jī)構(gòu)時(shí)，必須先考慮起升油缸與平臺(tái)底座內(nèi)各零部件的幾何關(guān)系，避免干涉5。在此基礎(chǔ)上本設(shè)計(jì)應(yīng)作出幾種不同的方案，然后選出其中比較好的一種。剪叉式起升機(jī)構(gòu)作為升降平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分,其力學(xué)特性對(duì)平臺(tái)性能產(chǎn)生直接影響。對(duì)這部份的設(shè)計(jì)組要是對(duì)起升機(jī)構(gòu)的受力進(jìn)行分析計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選出合適的材料。上述起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算是要等方案確定之后才可進(jìn)行。而幾種方案的不同點(diǎn)在于液壓缸位置的設(shè)定，原因是液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置

11、方式對(duì)其運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)有著較大的影響6。方案一：液壓缸尾端與剪叉臂固定支點(diǎn)異側(cè)，如圖1方案二：液壓缸尾端與剪叉臂固定支點(diǎn)同側(cè)，如圖2方案三：液壓缸尾端與剪叉臂支點(diǎn)在同側(cè)（長(zhǎng)行程），如圖3方案四：液壓缸尾端與剪叉臂固定支點(diǎn)在異側(cè)（長(zhǎng)行程），如圖42.3.1四種方案優(yōu)劣分析 方案一：這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是液壓缸的有效行程比較短, 這在臺(tái)面升程范圍較大的場(chǎng)合較為適用. 存在的問題是在剪叉機(jī)構(gòu)折合后的高度較小的情況下所需液壓缸的推力將大大增加. 在液壓缸最高工作壓力限定的情況下, 這將使得所用液壓缸的直徑增大, 以至在折合后的剪叉機(jī)構(gòu)中難以布置方案二：液壓缸布置在剪叉機(jī)構(gòu)的右側(cè), 使得液壓缸的活塞推

12、力減小, 這就可以選用直徑較小的液壓缸, 有利于液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置; 帶來(lái)的問題是液壓缸的有效行程較長(zhǎng), 如果臺(tái)面升程范圍不大, 液壓缸行程的增加也是有限的.方案三：該方案明顯可看出比一、二號(hào)方案的行程要長(zhǎng)，更據(jù)本方案的設(shè)計(jì)參數(shù)，初步計(jì)算發(fā)現(xiàn)采用這種設(shè)計(jì)時(shí)在液壓缸的選型上會(huì)出現(xiàn)矛盾即因?yàn)樾谐梯^大，所以所選液壓缸要達(dá)到該行程就必須具有較大的缸徑，而缸徑越大推力就越大，但是本設(shè)計(jì)并不需要這么大的推力即推力浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。方案四：該設(shè)計(jì)存在的問題和方案三基本相同。綜合以上分析就可發(fā)現(xiàn)本設(shè)計(jì)選用方案二最為合適。3參數(shù)設(shè)計(jì)1.1剪叉臂長(zhǎng)度的確定 因?yàn)榕_(tái)面尺寸為2000*1500，所以剪叉臂的長(zhǎng)度不大

13、于1900為好。這里初選剪叉臂長(zhǎng)度為1700mm。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，升降機(jī)的最高高度為2900mm，最低為500mm，根據(jù)上述已知條件，我們可以分別計(jì)算出當(dāng)升降機(jī)處于最低高度狀態(tài)時(shí)剪叉臂與水平面之間的夾角，以及當(dāng)升降機(jī)臺(tái)面處于最高高度狀態(tài)時(shí)剪叉臂與水平面的夾角。依照幾何關(guān)系得到： 最低高度時(shí)： ，則 (1) 最高高度時(shí)：，則 .(2)1.2升降臺(tái)的受力分析因結(jié)構(gòu)對(duì)稱, 故可對(duì)其中一鉸板組進(jìn)行受力分析，所以取載荷為g/2。降臺(tái)受力如圖：圖 1升降機(jī)a、c點(diǎn)為固定鉸鏈連接，d、b兩點(diǎn)分別可沿機(jī)架底座軌道及升降臺(tái)面下方軌道水平移動(dòng)，應(yīng)為其摩擦系數(shù)很于0.01,所以摩擦力可忽略不計(jì)。aik、eib、egd

14、、cgk，為剪叉臂，臂長(zhǎng)皆為l，且設(shè)都設(shè)為無(wú)重桿件。油缸頭部與aik肩膀鉸接與j。jm為油缸推力作用線，jm 與水平面夾角為，jm長(zhǎng)度為a。各剪叉臂與水平面夾角皆為。1.2.1上平臺(tái)的受力分析 假設(shè)載荷g/2作用在cd的中點(diǎn)，對(duì)上平臺(tái)的受力分析如圖。圖 2因?yàn)槟Σ亮雎圆挥?jì)，所以得到： （3） （4） （5）由式（4）（5）導(dǎo)出 （6）1.2.2剪臂egd、cgk的受力分析 因?yàn)橐簤焊椎倪\(yùn)動(dòng)是平穩(wěn)的，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的每一點(diǎn)可認(rèn)為是靜平衡【】，忽略滾動(dòng)摩擦的影響，可近似認(rèn)該平衡是理想狀態(tài)的。以剪臂egd、cgk整體為研究對(duì)象做受力分析，受力情況如圖：圖 3設(shè)水平向右為正，豎直向上為正，列平衡方程：

15、 豎直方向 （7） 以g點(diǎn)為中心，列力偶平衡方程 （8）由（6）（7）（8）得 .（9） .(10)1.2.3外剪臂eib的受力分析 外剪臂eib的受力情況如圖圖 4設(shè)水平向右為正，豎直向上為正，列平衡方程： 豎直方向 （11） 以b點(diǎn)為中心，列力偶平衡方程 （12）由（9）（11）（12）得 （13） .（14） 1.2.3內(nèi)剪臂aik的受力分析內(nèi)剪臂aik的受力情況如圖：圖 4水平方向 （15）豎直方向 （16）以a為中心，由 . （17）由（4.9）（4.10）（4.11）（4.12）（4.13）得 .（18） （19）1.3油缸推力的計(jì)算由（17）得到： (20)油缸推力 (21)2油

16、缸位置的確定 剪叉式升降平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，除了油缸位置參數(shù)，其他各主要部件的參數(shù)都能利用現(xiàn)有公式方便得出。因此油缸位置的優(yōu)化對(duì)整個(gè)升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)都至關(guān)重要。常用的優(yōu)化軟件就是matlab?！尽?.1參數(shù)分析本次優(yōu)化所要達(dá)到的目的是在滿足已知條件的情況下，使所需油缸推力最小，升降機(jī)簡(jiǎn)圖如下：圖 5 已知剪叉臂長(zhǎng),剪叉臂與底座的夾角為，液壓缸與底座的夾角為，a為油缸頭到aik剪叉臂固定鉸接點(diǎn)的距離，液壓缸底座固定位置與aik剪叉臂固定鉸接點(diǎn)的距離為f。液壓缸的推力根據(jù)式（21）得到：又由圖可知，液壓缸頭部是連接在剪叉臂上的，而剪臂長(zhǎng)度mm因此得到：液壓缸尾部固定在升降機(jī)底座上，這里設(shè)計(jì)底座尺寸與上平

17、臺(tái)尺寸一致，為所以得到：這里初選液壓缸型號(hào)為hsgl01-90/de,根據(jù)【】液壓缸身長(zhǎng)最短時(shí)為332mm，考慮到耳坐等一些零件的尺寸所以在數(shù)學(xué)模型中將液壓缸最小安裝尺寸定位450mm，最大行程為1080mm，則行程最大時(shí)油缸長(zhǎng)度定為1410mm。根據(jù)圖中幾何關(guān)系，可知液壓缸的長(zhǎng)度變化范圍為：升降機(jī)在最低狀態(tài)時(shí) ：升降機(jī)在最高狀態(tài)時(shí)：液壓缸的推力公式：在上述的、六個(gè)參數(shù)中，已知，設(shè)計(jì)要求最大載荷為g=15000n，但考慮到自重以及安全問題設(shè)，和關(guān)系由幾何關(guān)系可得：令,則設(shè)計(jì)模型決策變量為：目標(biāo)函數(shù)為 :約束條件是2.3建立數(shù)學(xué)模型 建立數(shù)學(xué)模型為：約束條件為 2.4編程及優(yōu)化結(jié)果5.4.1編程

18、編寫m文件fun1.m如下：function c,ceq=fun1(x);c=x(1)-1700;0-x(1);x(2)-2000;0-x(2);450-sqrt(x(1)*sin(8.46*pi/180)2+(x(2)-x(1)*cos(8.46*pi/180)2);sqrt(x(1)*sin(58.53*pi/180)2+(x(2)-x(1)*cos(58.53*pi/180)2)-1410;ceq= ;編寫m文件fun2.m如下：function f=fun2(x);f=1700*16000*cos(8.46*pi/180)/(x(1)*sin(8.46*pi/180+atan(x(1)

19、*sin(8.46* i/180)/(x(2)-x(1)*cos(8.46*pi/180)變量起點(diǎn)：x=10 2000;options=optimset(largescale,off);x,fval=fmincon(fun2,x,fun1,options)optimization terminated successfully: search direction less than 2*options.tolx and maximum constraint violation is less than options.tolconactive constraints: 5 6x = 1.0e+

20、003 * 1.1965 1.5976fval = 4.3051e+004即： mm；mm油缸推力： 已知hsgl01-90/de型油缸推力為101.79kn，而實(shí)際推力為43.05kn兩者有較大差距，由于液壓缸是整個(gè)設(shè)計(jì)中最貴的部件考慮到成本問題，決定將缸徑降低一個(gè)等級(jí)，選取hsgl01-80/de型液壓缸重新進(jìn)行計(jì)算。2.5二次優(yōu)化及結(jié)果由于選取了新的型號(hào)，參數(shù)中油缸尺寸和最大行程發(fā)生了變化。液壓缸身長(zhǎng)最短時(shí)為317mm，考慮到耳坐等一些零件的尺寸所以在數(shù)學(xué)模型中將液壓缸最小安裝尺寸定位450mm，最大行程為950mm，則行程最大時(shí)油缸長(zhǎng)度定為1270mm。修改m文件fun1.m如下：fu

21、nction c,ceq=fun1(x);c=x(1)-1700;0-x(1);x(2)-2000;0-x(2);450-sqrt(x(1)*sin(8.46*pi/180)2+(x(2)-x(1)*cos(8.46*pi/180)2);sqrt(x(1)*sin(58.53*pi/180)2+(x(2)-x(1)*cos(58.53*pi/180)2)-1270;ceq= ;運(yùn)算結(jié)果為optimization terminated successfully: search direction less than 2*options.tolx and maximum constraint vi

22、olation is less than options.tolconactive constraints: 5 6x = 1.0e+003 * 1.0400 1.4518fval = 5.4504e+004即： mm；mm油缸推力： 根據(jù)【】，要達(dá)到該推力選取缸徑80的液壓缸最為合適，與上面所選hsgl01-80/de型液壓缸一致，即確定為本設(shè)計(jì)用液壓缸型號(hào)。3主要部件強(qiáng)度校核根據(jù)油缸推力公式（1.21）可知角與推力p成反比，即時(shí)p最大，所以強(qiáng)度校核時(shí)需要帶入?yún)?shù)。則現(xiàn)在已知 則帶入得到將，帶入到式（），（）中得到：；由4.4受力分析可知，內(nèi)剪叉臂aik受力要遠(yuǎn)大大于其他剪臂，所以這里校核a

23、ik臂。由于當(dāng)和已經(jīng)固定的情況下，的角度越小，則推力p的值越大。若p取最大值時(shí)滿足強(qiáng)度要求，則該剪叉臂即滿足強(qiáng)度要求。當(dāng)升降臺(tái)在最低位置時(shí)，的值最小，即p值最大。參照?qǐng)D，剪叉臂所受的力都與剪叉臂有一定的夾角，為方便受力分析，將所有的力都按沿剪叉臂方向和垂直剪叉臂方向分解，則 新的受力圖如圖剪叉臂的橫截面寬和高分別為選擇材料為合金結(jié)構(gòu)鋼，參照 取安全系數(shù)為2.5，則，所以是安全的。銷軸的強(qiáng)度校核分析可知，剪叉臂受力最大的地方為a點(diǎn)和j點(diǎn)，所以只需校核該兩處的銷軸即可。45號(hào)鋼，做調(diào)制處理，許用剪力100mpaa處銷軸直徑20mm（受雙剪力）：j處銷軸直徑35mm（受雙剪力）：上橫梁強(qiáng)度校核該衡量

24、受理為彎扭結(jié)合，所以采用第四強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度校核：扭矩：彎矩：選材 50cr 取安全系數(shù)1.5 則 561mpa5零部件設(shè)計(jì)、5.1銷軸設(shè)計(jì)5.11固定鉸鏈連接用銷軸該銷軸用于剪叉臂與上平臺(tái)及其底座上的固定鉸接點(diǎn)連接之用，根據(jù)式（）可知材料45號(hào)鋼進(jìn)行調(diào)制處理，直徑為20mm的銷軸具有足夠的強(qiáng)度。銷軸的結(jié)構(gòu)及其尺寸如圖： 根據(jù)設(shè)計(jì)，剪叉臂要求能在二維平面上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，參照【】采用基孔制配合，選用表面粗糙度為ra0.8。 5.1.2連接剪叉臂的銷軸設(shè)計(jì) 該銷軸與固定鉸接設(shè)計(jì)基本一樣，只是在縱向尺寸上有所調(diào)整。如圖：5.1.3液壓缸用軸設(shè)計(jì) 該銷軸用于液壓鋼頭部和尾部與鉸的連接。材料任然選用45號(hào)鋼

25、調(diào)制處理，更具（）選直徑為35mm，具體設(shè)計(jì)如圖： 參考【】得到缸徑為80mm的工程用液壓缸頭部尾部耳環(huán)連接部分尺寸為40mm因此該銷軸中間部分圓柱直徑為40mm，參考【】選用基孔制配合公差，表面粗糙度為ra0.8，形位公差等級(jí)為5級(jí)，則圓柱度和同心度分別為0.0025mm和0.008mm。52油缸頭部連接橫梁與耳座設(shè)計(jì)5.2.1橫梁設(shè)計(jì) 該零件與升降機(jī)一級(jí)內(nèi)剪叉臂連接，其作用是將油缸推力傳遞至剪叉臂上以驅(qū)使升降機(jī)上下運(yùn)動(dòng)。根據(jù)式（）得到橫梁采用50cr，尺寸為75mm方鋼。具體設(shè)計(jì)見圖 由于該零件與剪叉臂之間需采用焊接方式連接，剪叉臂與橫梁材料分別為40cr和50cr兩種材料的焊接性均不好，

26、所以在橫梁兩端加工出方形的銷用于和剪叉臂上的方孔配合，提高焊接處的抗剪能力。5.2.2耳座設(shè)計(jì)5.3剪叉臂設(shè)計(jì) 剪叉臂是整個(gè)升降機(jī)中最為重要的結(jié)構(gòu)件之一。根據(jù)式（）得到剪叉臂橫截面寬和高分別為。參照【】選用材料為40mn2。具體設(shè)計(jì)見圖： 主視圖中三個(gè)圓孔用于與固定交接點(diǎn)的連接或與其他剪叉臂連接，直徑為25mm，三個(gè)孔的表面粗糙度與銷軸一致均為ra0.8。由于剪叉臂上的孔與銷軸之間有轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，需要設(shè)置倒油孔，見圖：在剪叉臂上還設(shè)有一個(gè)5050mm，深度為10mm的方孔，見圖該方孔是用來(lái)和5.2.1中所述方形銷配合，用于提高橫梁與剪叉臂連接處的強(qiáng)度。該設(shè)計(jì)僅限于與橫梁連接的外剪臂，其它剪臂上均無(wú)

27、該方孔。5.4升降臺(tái)基座設(shè)計(jì)5.4.1底座主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基座是整個(gè)升降臺(tái)的基礎(chǔ)，剪叉臂、滾輪、油缸等多個(gè)重要部件都安裝在基座上，所以基座的設(shè)計(jì)要做到堅(jiān)固、穩(wěn)定。其三維實(shí)體設(shè)計(jì)如圖： 參照【】底座采用熱軋槽鋼，用焊接方法將四根槽鋼焊成內(nèi)壁為20001500mm的閉合矩形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與厚度為8mm的熱軋q235鋼板焊接形成整個(gè)底座的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。從圖中可以看出為加強(qiáng)底座結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，采用4040mm、厚度為4mm的空心方鋼與底座焊接，兩根較長(zhǎng)的空心方鋼同時(shí)還用于安裝液壓缸供油系統(tǒng)等輔助設(shè)備。5.4.2耳座設(shè)計(jì)底座上的耳座用以和剪叉臂鉸接，具體設(shè)計(jì)見圖： 耳座材料為q235鋼，其與底座采用焊接方式連接，由于

28、剪叉臂寬度為35mm因此這里兩個(gè)耳座間的距離設(shè)為36mm，而左上圓孔直徑為20mm，5.4.3底座上軌道的設(shè)計(jì) 5.5升降臺(tái)上平臺(tái)設(shè)計(jì)上平臺(tái)是與載荷接觸的平臺(tái)，因此設(shè)計(jì)時(shí)要求在輕便的基礎(chǔ)上據(jù)有足夠的強(qiáng)度。其三維實(shí)體設(shè)計(jì)如圖：為了達(dá)到輕便并且具有足夠強(qiáng)度的目的，設(shè)計(jì)中采用q235規(guī)格為4040mm、厚度4mm的空心方鋼焊接構(gòu)成骨架，在于厚度為8mm的q235熱軋鋼板焊接構(gòu)成上平臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)。上平臺(tái)與剪叉臂連接用的耳座以及軌道的設(shè)計(jì)與底座上耳座與軌道一致，只是要注意，底座上的耳座和軌道分別連接內(nèi)剪臂與外剪臂，而上平臺(tái)上的耳座與軌道分別連接外剪臂與內(nèi)剪臂。5.6滾輪設(shè)計(jì) 滾輪結(jié)構(gòu)及其與軌道的配合如圖：從圖中可以看出滾輪由軸承直接構(gòu)成，參照【】選用gb/t 276-1994中6405型深溝球軸承。墊圈與螺母的型號(hào)分別為gb/t 6172.1 m24和個(gè)、gb/t 848-2002 24。銷軸中部與剪叉臂上的孔配合，由于需要比較精確的定位，因此參照【】選取基孔制配合。銷軸兩端部分與軸承配合，參照【】選用基孔制配合。畢業(yè)論文答辯開場(chǎng)白尊敬的主持人、評(píng)委老師：早上好，我是09春行政管理本科的學(xué)生xxx。我的畢業(yè)論文題目是論我國(guó)城市公共物品及其供給，指導(dǎo)老師是xxx老師。我的論文從確