剪刀式液壓升降平臺的設(shè)計與仿真

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）譯文及原稿譯文題目：剪刀式液壓升降平臺的設(shè)計與仿真原稿題目：Design and Simulation Based on Pro/E for a Hydraulic Lift Platform in Scissors Type原稿出處：Beijing Union University, Beijing Chaowai baijiazhuang, Beijing 100020, China剪刀式液壓升降平臺的設(shè)計與仿真剪式升降平臺具有很廣的運用范圍，它由主平臺、升降機構(gòu)和底部三部分組成。從低到高升起，剪刀撐起，裝有多個液壓缸，它的移動方式有牽引、自行式、升壓等。剪刀升降機構(gòu)升降高

2、度的剪刀撐柱和氣缸布置。本文講述的是一個基于三維軟件Pro/E 設(shè)計的高8m，平臺尺寸為1800×900的剪式升降平臺。這個產(chǎn)品具有一個額定負載的功能，使整個平臺可以建立2對剪刀。該平臺的設(shè)計是折疊門，以節(jié)省更多的空間，方便存儲。升降平臺采用液壓驅(qū)動，運行平穩(wěn)、穩(wěn)定、精度高。1 簡介升降平臺是一種垂直升降設(shè)備，可用于室內(nèi)或室外，具有相當大的應用空間。它可以應用在機械行業(yè)、自動化生產(chǎn)線、地下室和物流線路等。剪式升降平臺是升降平臺中應用最廣泛的一種類型。剪式舉升機執(zhí)行部分采用剪式疊桿形式，電力驅(qū)動機械傳動結(jié)構(gòu)，目前廣泛應用于大型車輛維修。 剪式舉升機的舉升速度適中且不占用車坑位置，對于一

3、些車型相對固定，工作強度大的修理領(lǐng)域無疑是最好的選擇，而且由于結(jié)構(gòu)簡單，同步性好，一般常用作四輪定位儀的平臺。剪式舉升機分為大剪，小剪舉升機，超薄系列剪式舉升機等幾種類型。小剪舉升機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。大剪舉升機涌出比較多，是配合四輪定位儀的最佳設(shè)備，并可以作為汽車維修，輪胎，底盤檢修用?？梢酝诓?，也可以直接安裝在地面上。超薄系列剪式舉升機無需挖槽，適用于任何修理廠，有一些樓板上不合適安裝二柱舉升機一級普通四柱舉升機，而本機器與樓板接觸面廣，這樣可以安裝在任何可以開車的樓板上面，解決客戶場地問題，這類機器是今后的主流產(chǎn)品，國外大規(guī)模使用本產(chǎn)品。為了滿足越

4、來越多的使用領(lǐng)域，剪式升降平臺必須給予較高的承載能力，更快的速度和更穩(wěn)定的開始和停止的平臺。剪式舉機構(gòu)是剪式升降平臺的重要組成部分，其受力特性直接影響整個設(shè)備的性能。因此，最重要的問題是解決設(shè)計平臺的主要結(jié)構(gòu)尺寸，如剪柱、底板、上平臺、液壓控制部分和驅(qū)動液壓缸。剪式升降平臺有多種結(jié)構(gòu)形式，但典型的升降平臺的主要結(jié)構(gòu)通常是上平臺、剪柱和底板。剪柱的數(shù)量和液壓缸的位置的不同，決定了平臺的升降高度。在本文中，我們給出了升降平臺高度為8m，尺寸為1800*900的上平臺和一個更大的額定負載能力用來舉起足夠的物體。有三種方式的底部車移動，拖動，自動運行和力量幫助。整個平臺的設(shè)計，有一個剪式的機制，這是在

5、底部汽車上的兩個對稱部分。每一把剪刀機構(gòu)有四對來滿足高度要求。我們利用三維仿真軟件對剪式升降平臺的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和仿真，可以進行類似的結(jié)構(gòu)描述。我們對整個零件進行三維建模，并通過仿真軟件對裝配和機構(gòu)進行了仿真。在這些模擬過程中，檢查組件之間的干擾可以完美地避免可能發(fā)生的問題，這可以提高我們所做的機械設(shè)計的可靠性。我們給出了該機構(gòu)的仿真設(shè)計過程，其中有以下幾個步驟，見圖1 1 圖1仿真設(shè)計過程2 主要參數(shù)確定和方案設(shè)計在該設(shè)計中，提出了一種自動升降平臺，具有靈活移動、升降平穩(wěn)、操作方便、承載能力強等優(yōu)點。2.1 主要參數(shù)確定電梯平臺的主要參數(shù)如下。額定承載能力為500kg；工作高度8m；平臺高度6

6、.2m；平臺區(qū)域面積1800*900；額定的移動速度向上與69米/分鐘；額定運動速度下降，不超過6米/分鐘。移動速度分析。參見圖2當驅(qū)動缸速度為1米/分或5米/分鐘時，由于平臺運動速度的不同，我們可以得出結(jié)論：氣缸速度越快，平臺的運動速度越快。圖2速度分析表1平臺速度比較角度20°30°40°50°60°氣缸速度：1米分鐘0.51米分鐘0.75米分鐘0.96米分鐘1.15米分鐘1.30米分鐘氣缸速度：5米分鐘9.6米分鐘6.6米分鐘5.13米分鐘4.31米分鐘3.81米分鐘當固定平臺速度時，氣缸將獲得一個變速。由于平臺的向上速度的限制，我們可以

7、選擇固定的液壓缸速度，并獲得一個簡單的設(shè)計變量的平臺速度。所以我們把杰克氣缸作為執(zhí)行設(shè)計液壓系統(tǒng)，因為它能提供一個高強度和合適的速度，且不超過國家標準規(guī)定的速度限制。由于平臺向下移動，速度控制閥可以保證平臺速度的值未5米/分鐘，然后給缸3.8米/分鐘速度。2.2方案設(shè)計計劃1：雙液壓缸驅(qū)動型為了保持平臺的平穩(wěn)運行，我們可以采用2個液壓缸式升降平臺。見圖3A。氣缸垂直放置，從而節(jié)省了人力，給剪刀平等力量。對于液壓系統(tǒng)來說，使用該類型，泵的工作壓力較小。這種類型的缺點是它需要更平滑的地板，因為當剪刀的柱子折疊起來的時候鋼瓶有接觸地面或其他部件的可能。計劃2：一個液壓缸驅(qū)動型在這種類型的液壓缸（圖3

8、b）中，將液壓缸所帶的主要的后臂和其他部位通過力學原理進行鉸鏈連接。在剪刀上沒有平等的力量，設(shè)備需要超過兩個相同類型液壓缸的驅(qū)動力。該類型的優(yōu)點是當該平臺不用時可以折疊，通過折疊可以節(jié)省大量空間。但是，當機器開始時，液壓缸必須給予更大的力量，以提供更大的垂直力。因此，使用這種類型的平臺，必須提供泵更大的工作壓力以推動液壓缸延伸。圖3（一）雙液壓缸驅(qū)動型平臺；（二）一液壓缸驅(qū)動型平臺我們出于流行的風格和節(jié)省空間方面的考慮，把一個液壓缸驅(qū)動型平臺確定為最佳方案。采用這一方案，節(jié)省的成本可以用來增加氣瓶的使用數(shù)量。3 平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)所需的參數(shù)，這兩個數(shù)字已被確定為四，我們可以給出整個機構(gòu)的原理圖，

9、見圖4。圖4平臺機構(gòu)示意圖針對液壓系統(tǒng)的位置和裝置的空間，我們根據(jù)計算的數(shù)量進行計算，采用傾斜式液壓缸結(jié)構(gòu)。參見圖5。圖5斜液壓缸結(jié)構(gòu)在平臺中，C點是固定鉸支，點B和D分別在滑動鉸支架底部和上部平臺。當使用相同的結(jié)構(gòu)時，該參數(shù)的摩擦力是相同的，并表示為Ff，所有的剪刀都有相同的長度表示為l，進行力的分析時，它們的重量是被忽略的。液壓缸固定在兩剪刀的中間點，如圖5。假定氣缸的工作線和底部的夾角是，是從傾斜的剪刀的底部的角度，平臺本身的權(quán)重和平臺的負載增加了G，與重心有一段距離，這段距離用P表示。當整個機器上升和下降時，不改變P的距離，參見圖6。圖6剪刀力分析剪刀受力分析的第一步是對剪刀平臺的分析

10、，重量G是分布式的兩把剪刀機構(gòu)的總重量，所以單把剪刀機構(gòu)的重量是0.5G，以下是我們對剪刀平臺的相關(guān)的受力分析。平臺受力分析如圖7所示圖7平臺的受力分析通過力分析和計算，得到所要求的力。4 基于專業(yè)軟件的建模在傳統(tǒng)的機械設(shè)計中，在受力分析后，機械圖紙的設(shè)計是一項艱難的工作，將花費大量的時間來設(shè)計。但現(xiàn)隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，我們的設(shè)計可以在電腦上完成，在原型誕生之前，可以看到該機構(gòu)的仿真模型。使用三維軟件，如臨/電子，整個時間將縮短，設(shè)計更加科學、可行性高。考慮到平臺的布局，設(shè)計了一個可以在需要時折疊的平臺。該平臺的外殼與25*25空心心柱進行焊接，該平臺是由尺寸為800*900的厚度為16mm的鋼板構(gòu)成，如圖8所示。圖8平臺模型當上平臺的門打開，最大角度是270度，從而獲得更寬敞的空間，見圖9圖9側(cè)門模型兩個主要的外殼和兩個側(cè)門可以折疊在一起，更大的空間，見圖10。圖10折疊外殼模型整個升降平臺是是通過軟件設(shè)計的，通過它可以模擬出一個機構(gòu)，見圖11。圖11整體升降平臺模型5 總結(jié)通過調(diào)整包括驅(qū)動電機參數(shù)、運動時間和運動順序在內(nèi)的運動參數(shù)，通過軟件的計算，可以得到完美的和令人滿意的仿真運動模型在播放界面上選擇干擾檢查，并設(shè)置整體檢查模式。仿真模型中沒有任何干擾區(qū)。這個結(jié)果是理想的。在本文中，提出了一種基于專業(yè)/軟件的剪刀式升降平臺的設(shè)計，主要包括三維建