舉升機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、輪胎舉升機(jī)設(shè)計(jì)誠(chéng)信承諾書(shū)本人鄭重承諾：本人承諾呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)輪胎舉升機(jī)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立開(kāi)展研究取得的成果，文中引用他人的觀點(diǎn)和材料，均在文后按順序列出其參考文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)使用的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。輪胎舉升機(jī)設(shè)計(jì)摘要隨著我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽修行業(yè)也迎來(lái)了巨大的市場(chǎng)需求。因此，汽車(chē)維修行業(yè)非常需要多種效率高、針對(duì)性強(qiáng)的汽車(chē)維修設(shè)備和工具。在汽修行業(yè)，輪胎舉升機(jī)是一個(gè)被廣泛采用的維修工具。輪胎舉升機(jī)操作簡(jiǎn)便、美觀、占地空間少便能將輪胎方便省力的舉起。用于省時(shí)省力的效果，不用時(shí)完全放置于地面，方便汽車(chē)倒車(chē)或者放置物品，是汽修時(shí)不可缺少的工具。本文設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)為可移動(dòng)式輪胎舉升機(jī)，采用氣壓

2、驅(qū)動(dòng)。首先對(duì)題目進(jìn)行分析，再結(jié)合現(xiàn)有的輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)和氣壓系統(tǒng)，加上對(duì)輪胎舉升機(jī)進(jìn)行研究，然后再對(duì)其中的方案進(jìn)行擬定以及選擇，并且對(duì)主立柱的強(qiáng)剛度、繞度和托臂的強(qiáng)度、繞度進(jìn)行校核，對(duì)氣壓缸活塞缸強(qiáng)度等進(jìn)行驗(yàn)算，最后將輪胎舉升機(jī)設(shè)計(jì)完成。關(guān)鍵詞：輪胎舉升機(jī)，氣壓驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)，校核The Design of Tire LiftAbstractWith the continuous development of China's automobile industry, the automotive industry has also ushered in a very large marke

3、t demand. Therefore, automotive repair industry an urgent need for a variety of high efficiency, targeted vehicle maintenance equipment and tools. In the automotive industry, tire lift is a widely adopted repair tools. Tire Lift simple, beautiful, less space will be able to lift the tire is very con

4、venient. Saving effect, when not completely when placed on the ground with the province, convenient car parking and placement of items, is indispensable auto repair equipment. This lift tire design is movable tire lift, hydraulic drive. First, the analysis of the topic, combined with the existing st

5、ructure and the hydraulic system Lift tires, plus in-depth study of the tire Lift, and then choose one of the proposed scheme, the main pillar of strength and stiffness and care the arm strength to be checked, the hydraulic cylinder piston cylinder strength checking, which will Lift the tire design

6、is completed.Keywords: tire lift, hydraulic drive, design, checking目錄1前言11.1本設(shè)計(jì)的目的、意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求11.2應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求：21.3本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問(wèn)題22輪胎舉升機(jī)的方案擬定22.1輪胎舉升機(jī)的基本情況22.1.1常用舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型22.1.2輪胎舉升機(jī)的主要參數(shù)22.2輪胎舉升機(jī)的主要結(jié)構(gòu)與要求32.2.1輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式32.2.2舉升裝置的要求32.3輪胎舉升機(jī)結(jié)構(gòu)方案的確定43輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53.1舉升裝置53.2立柱63.3支撐機(jī)構(gòu)73.4保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)73.5平衡機(jī)構(gòu)83.6托盤(pán)機(jī)構(gòu)

7、設(shè)計(jì)84 輪胎舉升機(jī)的強(qiáng)剛度分析與驗(yàn)算94.1輪胎舉升機(jī)立柱的結(jié)構(gòu)分析和驗(yàn)算94.1.1立柱的截面特性分析與計(jì)算94.1.2 主立柱的強(qiáng)度分析與驗(yàn)算124.1.3 主力柱的剛度計(jì)算204.2 托臂部分204.2.1托臂強(qiáng)度校核204.2.2 從托臂處考慮繞度情況215 氣壓系統(tǒng)225.1氣壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)225.2氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求225.3氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)235.3.1方案論證235.3.2主要參數(shù)確定245.4氣壓缸活塞桿受壓校核275.4.1液壓缸活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算275.4.2液壓缸活塞桿穩(wěn)定性校核276結(jié)論28謝辭31附錄:321前言舉升機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史，汽車(chē)舉升機(jī)在世界上已經(jīng)有了70年歷史。19

8、25年在美國(guó)出產(chǎn)的第一臺(tái)汽車(chē)舉升機(jī)，它是一種由氣動(dòng)控制的單柱舉升機(jī)，由于當(dāng)時(shí)采用的氣壓比較低，因而缸體較大；同時(shí)因?yàn)椴捎闷じ镞M(jìn)行密封，所以壓縮空氣驅(qū)動(dòng)時(shí)的彈跳嚴(yán)重且又不穩(wěn)定。直到10年以后，即1935年這種單柱舉升機(jī)才在美國(guó)以外的其它地區(qū)開(kāi)始使用。目前，全國(guó)生產(chǎn)舉升機(jī)的廠家比較多，輪胎舉升機(jī)用于舉升汽車(chē)輪胎，以便更換車(chē)輪輪胎的汽修工具。它具有省時(shí)省力的效果，不用時(shí)可以完全放置于地面。輪胎舉升機(jī)可以分為可移動(dòng)式和固定式的兩種型號(hào)。舉升機(jī)使用和維護(hù)方面的安全保護(hù)措施涉及的范圍非常廣，包括舉升機(jī)在使用前的準(zhǔn)備工作，承載時(shí)的穩(wěn)定性，舉升輪胎中應(yīng)該注意的事項(xiàng)，降下輪胎時(shí)的注意事項(xiàng)，日常和定期維修檢查工作

9、等等。整機(jī)的氣壓系統(tǒng)圖由先擬訂好的控制回路及氣壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)需要去掉重復(fù)多余的元件，力求使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免錯(cuò)誤動(dòng)作發(fā)生。而且要盡可能減少能量損失環(huán)節(jié)，從而提高系統(tǒng)的工作效率。為了方便氣壓系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和維護(hù)，在氣壓系統(tǒng)中的主要路段需要裝設(shè)必要的監(jiān)測(cè)元件，如溫度計(jì)，壓力表等。在歐洲地區(qū)液壓缸、氣缸、管路和接頭受調(diào)壓閥所設(shè)定的最大壓力的限制。他們至少應(yīng)能夠承受該壓力的2倍（采用液壓驅(qū)動(dòng)的時(shí)侯）或承受該壓力的3倍（采用氣壓驅(qū)動(dòng)的時(shí)侯）并且不能有永久變形。氣袋、軟管、膜盒的尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮使之能夠承受至少3倍的調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力值的爆破壓力。1.1本

10、設(shè)計(jì)的目的、意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求本設(shè)計(jì)是以設(shè)計(jì)出一個(gè)無(wú)論性能還是質(zhì)量都能夠滿足要求的輪胎舉升機(jī)為目的。而舉升機(jī)在汽修及養(yǎng)護(hù)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，無(wú)論整車(chē)大修，還是小修保養(yǎng)，都不能離開(kāi)它，其產(chǎn)品質(zhì)量好壞、性質(zhì)直接影響維修人員的安全。1.2應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求：1) 舉升速度2) 最大舉升高度3) 額定質(zhì)量1.3本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問(wèn)題1) 輪胎舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以確保能平穩(wěn)，快速地舉升。2) 主要部件的設(shè)計(jì)與安全性校核。3) 選取一個(gè)或多個(gè)合適的保險(xiǎn)裝置和保護(hù)措施。4) 舉升系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，為輪胎舉升機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)可靠、有效的舉升系統(tǒng)。2輪胎舉升機(jī)的方案擬定2.1輪胎舉升機(jī)的基本情況2.1.1常用舉升機(jī)

11、的結(jié)構(gòu)類(lèi)型目前，全國(guó)生產(chǎn)舉升機(jī)的廠商較多，生產(chǎn)的舉升機(jī)的種類(lèi)也有不少，有單柱式，雙柱式舉升機(jī)，四柱式舉升機(jī)，組合移動(dòng)式，剪式舉升機(jī)等。僅按照舉升機(jī)的外型來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的基本形式就有：普通雙柱式，龍門(mén)雙柱式，四立柱式，剪式，移動(dòng)式和單立柱式等汽車(chē)舉升機(jī)根據(jù)舉升機(jī)的舉升裝置的形式進(jìn)行分類(lèi)也有很多種，包括絲杠螺母舉升式、鏈條傳動(dòng)舉升式、液壓缸舉升式、氣壓缸舉升式、齒輪齒條舉升式等舉升機(jī)。根據(jù)舉升機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分類(lèi)，主要有：電機(jī)驅(qū)動(dòng)式舉升機(jī)、液壓驅(qū)動(dòng)式舉升機(jī)和氣壓驅(qū)動(dòng)式舉升機(jī)。2.1.2輪胎舉升機(jī)的主要參數(shù)AA-ML2.5、LM100A1、AA-SPGY2.5、LM100為市場(chǎng)上的輪胎舉升機(jī)或單柱汽車(chē)舉

12、升機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì)如表2.1.2所示。表1 舉升機(jī)的主要參數(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定舉升質(zhì)量最大舉升高度盤(pán)踞地高度全程抬升時(shí)間全程下降時(shí)間LM100A165kg1730mm101mm48s48sLM10065kg1730mm101mm48s48sAA-ML2.52500kg900mm101mm48s48sAA-SPGY2.52500kg1950mm101mm48s48s2.2輪胎舉升機(jī)的主要結(jié)構(gòu)與要求2.2.1輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要有：（1）整體結(jié)構(gòu)的形式；（2）舉升的方式；（3）驅(qū)動(dòng)的方式；（4）平衡的方式；（5）保險(xiǎn)與保護(hù)的方式；（6）托盤(pán)的結(jié)構(gòu)。2.2.2舉升裝置的要

13、求在我國(guó)的規(guī)章中說(shuō)到舉升機(jī)的設(shè)備安裝電器系統(tǒng)的絕緣、耐壓及保護(hù)電路的連續(xù)性都必須符合GB5226的有關(guān)規(guī)定。而在歐美地區(qū)同樣也有其相應(yīng)的規(guī)章制度。舉升機(jī)的設(shè)計(jì)中，氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是非常重要的。在歐洲地區(qū)液壓缸、氣缸、管路及接頭受調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力的制約。他們至少能夠承受該壓力的2倍（采用液壓驅(qū)動(dòng)的時(shí)候）或是該壓力的3倍（采用氣壓驅(qū)動(dòng)的時(shí)候）而且不能有永久的變形。氣袋、軟管、膜盒的尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使之能夠承受至少3倍調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力值的爆破壓力。我國(guó)對(duì)舉升機(jī)的性能要求也比較多，如：（1）舉升機(jī)應(yīng)該擁有限制行程的限位裝置，如有需要?jiǎng)t該裝置應(yīng)動(dòng)作靈敏并且安全可靠。（2）氣壓系統(tǒng)工作應(yīng)該平穩(wěn)、沒(méi)有

14、振動(dòng)、沒(méi)有爬行現(xiàn)象。（3）氣壓式舉升機(jī)除氣壓系統(tǒng)能夠自鎖外還應(yīng)設(shè)有機(jī)械鎖止裝置。（4）機(jī)械式舉升機(jī)應(yīng)該任意時(shí)刻都能安全自鎖。（5）舉升機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的噪音不能高于80dB。（6）液壓舉升機(jī)工作環(huán)境溫度在040時(shí)，全行程連續(xù)舉升額定質(zhì)量達(dá)20次后，油溫不能超過(guò)60。（7）在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)氣壓系統(tǒng)施高150%的額定使用壓力，維持2分鐘，不能有永久變形、漏氣以及其他異常狀況。（8）在無(wú)任何故障工作基礎(chǔ)上，機(jī)械式舉升機(jī)的使用能夠進(jìn)行到3000次，而液壓（氣壓）舉升機(jī)能夠使用9000次，以安全可靠作為前提，檢查零部件損壞程度，允許更換損壞件，允許添加潤(rùn)滑劑。2.3輪胎舉升機(jī)結(jié)構(gòu)方案的確定通過(guò)對(duì)輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)

15、進(jìn)行認(rèn)識(shí)以及了解，確定了本設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)的大體方案。如圖2.1所示：圖2.1 輪胎舉升機(jī)本次設(shè)計(jì)的是由氣壓驅(qū)動(dòng)的輪胎舉升機(jī)。它的結(jié)構(gòu)主要有以下幾個(gè)部分：舉升裝置，立柱以及托臂。本設(shè)計(jì)輪胎舉升機(jī)擁有的舉升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)是由氣壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以及控制的，由立柱內(nèi)安裝的氣壓缸來(lái)推動(dòng)連接了立柱與滑臺(tái)的鏈條，使滑臺(tái)上安裝的動(dòng)滑輪沿立柱進(jìn)行滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的上下移動(dòng)。托臂與立柱里的滑臺(tái)連接，當(dāng)滑臺(tái)進(jìn)行上下移動(dòng)工作時(shí)就帶著托臂一起移動(dòng)。3輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1舉升裝置本次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)的舉升裝置是由氣壓系統(tǒng)構(gòu)成的。通過(guò)空氣進(jìn)出氣壓缸，并借鏈條連接氣壓缸和滑臺(tái)來(lái)帶動(dòng)輪胎舉升機(jī)的舉升動(dòng)作，如圖3.1所示：圖

16、3.1 驅(qū)動(dòng)舉升裝置示意圖圖3.1是本次設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置和舉升裝置的示意圖，從圖中可以看到舉升裝置的基本結(jié)構(gòu)，是直接由4S店所配置的空氣壓縮機(jī)對(duì)氣壓缸送入壓縮氣體從而使活塞桿移動(dòng)。因?yàn)榕e升機(jī)的行程為1730mm，如果不采取一種特殊舉升方式的話，那么就要使活塞桿的長(zhǎng)度達(dá)到1730mm，這樣對(duì)活塞桿的剛度要求就比較高。而且活動(dòng)起來(lái)也不穩(wěn)定。所以選擇采用動(dòng)滑輪的原理，可以使活塞桿的長(zhǎng)度縮減為行程的一半。通過(guò)在活塞桿的端部上安裝一個(gè)滑輪，使其變成一個(gè)動(dòng)滑輪，然后將鏈條繞過(guò)滑輪，如（圖3.2）所示：通過(guò)利用動(dòng)滑輪原理可以減少活塞桿的長(zhǎng)度，同時(shí)降低了活塞桿的剛度要求和提高了活塞桿的穩(wěn)定性。圖3.

17、2是輪胎舉升機(jī)的舉升裝置機(jī)構(gòu)圖：圖3.2 輪胎舉升機(jī)的舉升裝置結(jié)構(gòu)圖3.2立柱圖3.3 立柱的俯視圖輪胎舉升機(jī)有一個(gè)立柱。圖3.3是立柱的俯視圖。因?yàn)檎麄€(gè)舉升機(jī)承受的壓力幾乎都是由立柱來(lái)支撐，所以它必須要有一定的強(qiáng)度和剛度。立柱里面的空間是用來(lái)放置舉升裝置和滑臺(tái)部件的。整個(gè)立柱部分的形位公差要求也相對(duì)較高，如圖水平方向和垂直方向的立柱壁的直線度與平行度也有一定的要求，立柱內(nèi)外表面還要保持一定的粗糙度等。3.3支撐機(jī)構(gòu)托臂部分是屬于舉升機(jī)的支撐機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的托臂由兩根圓柱體組成。3.4保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)輪胎舉升機(jī)是一種對(duì)安全性能要求較高的汽修設(shè)備。所以需要設(shè)置多種保險(xiǎn)裝置以及保護(hù)措施：機(jī)械鎖止保險(xiǎn)裝置、機(jī)

18、械自鎖裝置、氣壓回路的保壓、舉升過(guò)載保護(hù)、沖頂保護(hù)、防滑等等。機(jī)械自鎖是指機(jī)構(gòu)失去驅(qū)動(dòng)力后，可以利用機(jī)械機(jī)構(gòu)所受重力（被驅(qū)動(dòng)物體的阻力）來(lái)自動(dòng)阻礙其繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的保護(hù)。本次設(shè)計(jì)中電磁鐵安全鎖機(jī)構(gòu)是由以下幾個(gè)部分組成：在滑臺(tái)里有安裝安全卡位條，當(dāng)輪胎被升起之后，通過(guò)電磁鐵與卡位條連接的支撐板構(gòu)成機(jī)械自鎖機(jī)構(gòu)，立柱上裝有電磁鐵安全鎖，如圖3.4所示。圖3.4 電磁鐵安全鎖1電磁鐵，2保險(xiǎn)孔板，3保險(xiǎn)孔支撐座電磁鐵安全鎖是由好幾個(gè)零件組成的。其中主要的零件包括：電磁鐵、保險(xiǎn)孔板和保險(xiǎn)孔支撐座。當(dāng)保險(xiǎn)孔支撐座被得電的電磁鐵吸住時(shí)，它和鎖緊板之間并沒(méi)有任何接觸，此時(shí)的輪胎舉升機(jī)處于保險(xiǎn)打開(kāi)的狀態(tài)，整個(gè)滑臺(tái)可

19、以自由地上下活動(dòng)。當(dāng)電磁鐵失電時(shí)，保險(xiǎn)孔支撐座處于圖示狀態(tài)，此時(shí)的保險(xiǎn)孔支撐座將與滑臺(tái)上的鎖緊板互相頂住，使滑臺(tái)固定在一個(gè)位置而不能上下移動(dòng)，起到保險(xiǎn)作用。3.5平衡機(jī)構(gòu)為氣壓系統(tǒng)加入平衡閥，以防止舉升機(jī)在舉升過(guò)程以及下降過(guò)程，活塞缸的運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定。平衡閥的用途：在一些行業(yè)中，由于介質(zhì)（各類(lèi)可流動(dòng)的物質(zhì)）在容器或管道的各個(gè)部分存在較大的流量差或壓力差，為平衡或減小該差值，在容器或相應(yīng)的管道之間安設(shè)閥門(mén)，通過(guò)分流的方法達(dá)到流量的平衡，或用以調(diào)節(jié)兩側(cè)壓力的相對(duì)平衡，該液壓元件就叫平衡閥。（圖3.5即為平衡閥的符號(hào)）圖3.5 平衡閥3.6托盤(pán)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)在底部設(shè)有4個(gè)輪子，以方便把輪胎舉

20、升后及舉升機(jī)的移動(dòng)，達(dá)到提高效率，省時(shí)省力的效果。為了避免在舉升過(guò)程中，輪胎舉升機(jī)自主移動(dòng)造成安全隱患，所以在舉升機(jī)底部設(shè)計(jì)一個(gè)托盤(pán)以增加與地面直接的摩擦力，從而固定舉升機(jī)。在舉升過(guò)程中，此托盤(pán)自動(dòng)下降，與地面接觸。在舉升機(jī)不工作時(shí)，此托盤(pán)與地面保持一定距離。圖3.6為托盤(pán)機(jī)構(gòu)的示意圖。圖3.6 輪胎舉升機(jī)托盤(pán)4 輪胎舉升機(jī)的強(qiáng)剛度分析與驗(yàn)算輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有多種，本設(shè)計(jì)是氣壓驅(qū)動(dòng)的單柱舉升機(jī)。此舉升機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)由氣壓系統(tǒng)控制和驅(qū)動(dòng)的，通過(guò)立柱里的滑臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，推動(dòng)連接滑臺(tái)與立柱的鏈條，使滑臺(tái)上安裝的大滾輪沿立柱移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的上下活動(dòng)。舉升設(shè)備的主要部分有：支承機(jī)構(gòu)、電磁

21、鐵安全鎖機(jī)構(gòu)和舉升機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)的主要性能參數(shù)為：額定載荷65kg；輪胎舉升機(jī)在載重65kg的時(shí)候，由最低位置舉升到最高位置需50秒；當(dāng)三位五通電磁閥右位得電時(shí)，65kg輪胎由最高位置降到最低位置所需時(shí)間不小于50秒；托臂在最低位置時(shí)的初始高度為120mm，因?yàn)樽畲笈e升高度為1850mm，所以工作行程為1730mm。4.1輪胎舉升機(jī)立柱的結(jié)構(gòu)分析和驗(yàn)算4.1.1立柱的截面特性分析與計(jì)算主立柱體是輪胎舉升機(jī)主要的受力部件。輪胎舉升機(jī)立柱在工作時(shí)受來(lái)自于升降滑臺(tái)滾輪作用在立柱上的彎矩和保險(xiǎn)鎖機(jī)構(gòu)處因承重的壓力。所以，立柱在這兩種力的作用下，有向內(nèi)彎的變形趨勢(shì)，底部焊口在拉壓應(yīng)力的作用下會(huì)有

22、開(kāi)裂的傾向，所以立柱底部與底座處需要焊有加強(qiáng)筋。立柱殼體是用鋼板整體壓制成形，柱體里相應(yīng)位置焊有保險(xiǎn)裝置支承板，用于鎖定狀態(tài)時(shí)候的受力和承重，底座與其下部焊接。主立柱作為輪胎舉升機(jī)主要的承重部件，先對(duì)其截面特性進(jìn)行分析，主要是確定立柱截面形心的位置及截面的慣性矩。4.1.1.1 確定立柱截面形心和中性軸的位置將整個(gè)截面分為A1、A2、A3三個(gè)部分，取與截面底邊相互重合的Z'軸為參考軸（見(jiàn)圖4.1舉升機(jī)主立柱橫截面的示意圖），Z1、Z2、Z3分別為三個(gè)組合截面的中性軸，則三個(gè)截面的面積及其形心Z軸的距離分別為：圖4.1 舉升機(jī)主立柱橫截面的示意圖A1=125×4+125

23、5;4+174×4=1696mm2A2=182-142=401.92mm2A3=22-4×4×2=144mm2重心C到相應(yīng)邊的距離e ：Y1'=e1'=aH2+bd22(aH+bd)=8×1252+174×422(8×125×174×4)=37.672mme2'=H-e1'=143-37.672=105.328mm半圓環(huán)質(zhì)心：y=4(R2+r2+Rr)3(R+r)=7.683mmY2'=143-18+7.683=132.683mmY3'=143-18-9=116mm

24、整個(gè)立柱截面形心C在其對(duì)稱軸Y上的位置為：YC'=AiYiA=A1Y1'+A2Y2'+A3Y3'A1+A2+A3=1696×37.672+401.92×132.683+144×1161696+401.92+144=59.736mm4.1.1.2確定慣性矩設(shè)三截面的形心分別為C1、C2、C3，其形心軸分別為Z1、Z2、Z3(如圖4.1所示)，則它們距Z軸的距離分別為：a1=CC1=59.736-37.672=22.064mma2=CC2=132.683-59.736=72.947mma3=CC3=116-59.736=56.264mm

25、（1）A1截面對(duì)其心軸Z1的慣性矩IZ1'：圖4.2 A1截面示意圖根據(jù)慣性矩公式IZ1'=Be13-bh3+ae233，其中B=182mm，b=174mm，e1=37.672mm，e2=105.328mm，h=33.672mm，a=8mmIZ1'=Be13-bh3+ae233=182×37.6723-174×33.6723+8×105.32833=411.615cm4（2）A2截面對(duì)其心軸Z2的慣性矩IZ2'：IZ2'=Ay2dA=5.225cm4（3）A3截面對(duì)其心軸Z3的慣性矩IZ3'：IZ3'=bh3

26、12=4×18312×2=0.3888cm4由平行移軸公式，三截面對(duì)形心軸Z的慣性矩分別為：IZ1=IZ1+a12A1=Be13-bh3+ae233+a12A1=411.615+82.565=494.18cm4IZ2=IZ2+a22A2=5.225+213.872=219.097cm4IZ3=IZ3+a32A3=bh312+a32A3=0.3888+45.585=45.974cm4即可得舉升機(jī)立柱整個(gè)截面對(duì)中性軸Z的慣性矩IZ：IZ=IZ1+IZ2+IZ3=494.18+219.097+45.974=759.251cm44.1.1.3立柱靜矩S的計(jì)算：靜矩：指的是平面圖形的

27、面積A與其形心到某一坐標(biāo)軸的距離的乘積，稱為該平面圖形對(duì)該坐標(biāo)軸的靜矩，一般用S來(lái)表示。（1）輪胎舉升機(jī)立柱的整個(gè)截面的上半部分的靜矩S1為：SA1=2×4×（143-18-59.736）×143-18-59.7362=17037.559mm3SA2=(182-142)×72.947=29318.858mm3SA3=2×18×4×56.264=8102.016mm3其中SA1、SA2、SA3分別為三截面各自對(duì)中性軸Z的靜矩，即舉升機(jī)立柱整個(gè)截面的上半部分的靜矩S1為：S1=SA1+SA2+SA3=17037.559+2931

28、8.858+8102.016=54458.433mm3（2）輪胎舉升機(jī)立柱的整個(gè)截面的下半部分的靜矩S2為：S'=2×4×59.736×59.7362=14273.559mm3S''=174×4×59.7362=40184.256mm3S2=S'+S''=14273.559+40184.256=54457.815mm3表2 主立柱截面特性參數(shù)類(lèi)型截面形心C的在Y軸上的位置YC'慣性矩IZ截面上半部分靜矩S1截面下半部分靜矩S2數(shù)值59.736mm759.251cm454458.433mm3

29、54457.815mm34.1.2 主立柱的強(qiáng)度分析與驗(yàn)算4.1.2.1 滑臺(tái)部件受力情況分析在計(jì)算之前，先確定托臂的長(zhǎng)度，下表為常見(jiàn)輪胎型號(hào)及胎寬：表3 常見(jiàn)輪胎型號(hào)型號(hào)品牌胎寬（mm）扁平率（%）輪轂直徑（英寸）165/70 R14玲瓏/佳通1657014155/65 R13佳通/韓泰1556513185/60 R15普利司通1856015175/65 R14固特異1756514175/65 R14普利司通1756514195/65 R15固特異/韓泰1956515205/60 R16普利司通2056016195/55 R15米其林/固特異1955515205/60 R15韓泰/錦湖205

30、6015205/55 R16韓泰2055516235/60 R16佳通2356016245/70 R16普利司通2457016225/70 R16韓泰2257016根據(jù)（表3）所述可總結(jié)得，胎寬在165至245mm直徑，為了避免立柱與汽車(chē)發(fā)生碰撞，所以托臂的長(zhǎng)度要比胎寬大，最后決定將托臂的長(zhǎng)度設(shè)定為320mm。輪胎舉升機(jī)在工作的時(shí)候，其托臂將輪胎舉升到一定高度之后進(jìn)行鎖定，舉升機(jī)的直接承載處位于托臂的端部，所以應(yīng)該先對(duì)滑臺(tái)部件進(jìn)行受力分析（如圖4.3滑臺(tái)部件受力情況示意圖：）圖4.3 滑臺(tái)部件受力情況示意圖滑臺(tái)部件自身重量的近似估算如下：滑臺(tái)組合件尺寸：采用Q235，壁厚4mm，高300mm滑

31、臺(tái)近似體積：VHT=10×10×309.2×9.2×30=460.8cm3托臂尺寸：采用Q235，長(zhǎng)320mm，半徑17mm托臂近似體積：VTB=3.14×1.7×1.7×32×2=580.774cm3鋼材比重選用：7.85t/m3（kg/dm3， g/cm3）所以，滑臺(tái)部件、托臂的重量為：GHT=460.8×7.85×9.8=3.617kg×9.8N/kg=35.4466NGTB=580.774×7.85×9.8=4.559kg×9.8N/kg=44.6

32、79N講滑臺(tái)、托臂一起考慮G1=GHT+GTB=35.4466+44.679=80.1256N圖4.3中，托臂受到的最大載荷為65kg，再加上自重，則托臂端部受力為73.176kg，F(xiàn)1和F2是立柱通過(guò)滑輪給與的反作用力，F(xiàn)BX和FBY為保險(xiǎn)支承板給予的支撐力，B處為支撐點(diǎn)，假定自重全部集中于負(fù)載的地方，則：MB=0 F1×250F2×55=73.176×465MC=0 F1×195+FBX×55=73.176×465X=0 F1=F2+FBXY=0 FBY=73.176由式得，F(xiàn)BX=F1F2，代入式得：F1×195+55

33、（F1F2）=73.176×465假定F1=F2，F(xiàn)BX=0 F1=174.50kg×9.8N/kg=1710.1N則由式得：F2=174.50kg×9.8N/kg=1710.1N FBY=73.176kg×9.8N/kg=717.1248N綜上所述，在考慮滑臺(tái)部件中滑臺(tái)和托臂的總自重時(shí)，假定自重全部集中于負(fù)載處，近似估算其值得8.176kg。而托臂受到的最大載荷是65kg，再加上滑臺(tái)部件的自重，得到托臂端部的受力大小為73.176kg，F(xiàn)1和F2是立柱通過(guò)滑輪給予的反作用力，F(xiàn)1=F2，F(xiàn)BX和FBY為保險(xiǎn)支承板給予的支承力，B處為支承點(diǎn)的位置，則：F

34、1=F2=1710.1N，F(xiàn)BX=0，F(xiàn)BY=717.1248N。4.1.2.2 舉升機(jī)主立柱受力情況分析主力柱受力情況（如圖4.4所示），F(xiàn)1和F2為滑臺(tái)通過(guò)滑輪作用在輪胎舉升機(jī)立柱上的作用力（圖4.4所示為最高的位置），F(xiàn)BX及FBY為滑臺(tái)作用在立柱上的支承力（壓力），F(xiàn)HX、FHY和MH為底部支座反力和力矩，經(jīng)計(jì)算得：MH=0，MH+F2×1785F1×(1758+195)+ FBY×(59.73612)=0Y=0， FBYFHY=0FHX=0， FHY=FBY=717.1248NMH=F1×195FBY×（59.73612）=29923

35、6.831N·mm圖4.4 輪胎舉升機(jī)主立柱受力情況示意圖4.1.2.3 輪胎舉升機(jī)主力柱強(qiáng)度校核計(jì)算從圖4.5可以看出，整個(gè)輪胎舉升機(jī)立柱體相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁，所以可以畫(huà)出立柱的剪力圖和彎矩圖。由F1引起的彎矩圖和剪力圖見(jiàn)圖4.5：圖4.5 主立柱上F1作用力及其彎矩圖和剪力圖l=2050mm b=1980mm a=70mmMmax=P(la)=1710.1×(205070)=3385998N·mmQmax=P=1710.1N由F2引起的彎矩圖和剪力圖如圖4.6所示：圖4.6 主立柱上F2作用力及其彎矩圖和剪力圖l=2050mm b=1785mm a=265mmM

36、max=P(la)= 1710.1×(2050265)= 3052528.5N·mmQmax=P=1710.1N由FBY產(chǎn)生的M引起的彎矩圖如圖4.7所示：圖4.7 立柱上M的作用力和其彎矩圖M=FBY×（59.73612）=717.1248×47.736=34232.670N·mmMmax=M=FBY×（59.73612）=34232.670N·mm綜上所訴，輪胎舉升機(jī)立柱受力的合成彎矩圖及合成剪力圖如圖4.8所示：圖4.8 立柱受力的合成彎矩圖和合成剪力圖從圖4.8中可以得出：M=P（a1a2）=1710.1×

37、195=333469.5N·mmMP=333469.534232.670=299236.83 N·mm在截面C處，剪力最大（QC=1710.1N），彎矩最大（MC=299236.83 N·mm），所以此處是危險(xiǎn)截面，前面計(jì)算已經(jīng)得到IZ=759.251cm4，抗彎截面模數(shù)為W=IZe2=759.25110.538+0.2=70.741cm3，截面上半部分靜矩S=54.458cm3，寬b=182mm。以下進(jìn)行強(qiáng)度校核：（1）校核正應(yīng)力強(qiáng)度：max=MmaxW=MCW=29923.68370.741=423.034N/cm2=4.23MPa經(jīng)過(guò)查找機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：表4

38、 Q235的屈服應(yīng)力鋼號(hào)鋼板標(biāo)準(zhǔn)使用狀態(tài)厚度mm常溫強(qiáng)度指標(biāo)MPa在下列溫度（）下的許用應(yīng)力MPaba20100150Q2359（A）GB912熱軋34375235113113113GB23744.5163752351131131131640375235113113107由表4可知，舉升機(jī)的工作溫度在100以內(nèi)，所以去許用應(yīng)力：=113MPa。max 滿足強(qiáng)度條件。（2）校核剪應(yīng)力強(qiáng)度：因?yàn)榕e升機(jī)的安全要求較高，所以取安全系數(shù)K=8max=QmaxSIZb=1710.1×54.458759.251×18.2=6.739N/cm2=0.067MPa材料選用Q235，其屈服強(qiáng)度

39、為235MPa，而許用應(yīng)力=屈服強(qiáng)度/安全系數(shù)因?yàn)榕e升機(jī)的安全要求較高，所以取安全系數(shù)K=8，所以許用應(yīng)力：=29.375MPamax 滿足強(qiáng)度條件。（3）折算應(yīng)力強(qiáng)度校核：主立柱橫截面上的最大正應(yīng)力max產(chǎn)生在離中心軸最遠(yuǎn)的邊緣處，而最大剪應(yīng)力max則產(chǎn)生在中心軸上，即使通過(guò)上面的校核可以說(shuō)明在這兩處的強(qiáng)度都是滿足要求的，但是因?yàn)樵诮孛鍯處，M和Q都具有最大值，其所受的正應(yīng)力及剪應(yīng)力都比較大，因此這里的主應(yīng)力也比較大，有必要根據(jù)強(qiáng)度理論進(jìn)行折算應(yīng)力校核，取該截面邊緣處某點(diǎn)K進(jìn)行計(jì)算：x=MyI=33346.95×(7.295+0.2)759.251=329.187N/cm2=3.2

40、9MPax=QSIb=1710.1×54.458759.251×18.2=6.739 N/cm2=0.07 MPay=-x由于點(diǎn)K處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，立柱體材料采用的Q235A鋼是塑性材料，所以可以采用第四強(qiáng)度理論（莫爾強(qiáng)度理論），將x、x的數(shù)值代入，用統(tǒng)計(jì)平均剪應(yīng)力理論對(duì)此應(yīng)力狀態(tài)建立的強(qiáng)度條件為：j=2+32所以j=329.1872+3×6.7392=329.394 N/cm2=3.3MPa由表4可知，舉升機(jī)的工作溫度在100以內(nèi)，所以去許用應(yīng)力：=113MPa。即j<按第四強(qiáng)度理論所算得的折算應(yīng)力也滿足許用強(qiáng)度要求。4.1.3 主力柱的剛度計(jì)算使用疊加法

41、：（1）（往外彎）由F2引起的繞度：=xl，=al=2652050=0.129；=bl=17852050=0.871由F2引起的繞度：用式F2=Pb2l6EI(3)普通碳鋼的彈性模量為196216GPa，在工程計(jì)算中，Q235彈性模量一般取200GPa。E=200GPa=20×106 N/cm2fA2=Pb2l6EI(3)=1710.1×178.52×205×（30.871）6×20×106×759.251=0.261cm（2）（往內(nèi)彎）由F1引起的繞度：=xl，=al=702050=0.034；=bl=19802050=0

42、.929fA1=Pb2l6EI(3)=1710.1×1982×205×（30.929）6×20×106×759.251=0.312cm（3）由M引起的繞度：fw=Ml22EI=3423.3×20522×20×106×759.251=0.005cm （往外彎）實(shí)際往內(nèi)彎的繞度f(wàn)A=fA1+fA2+fw=0.3120.2610.005=0.046cmfA此值很小 主力柱的剛度滿足設(shè)計(jì)要求4.2 托臂部分4.2.1托臂強(qiáng)度校核本設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)的托臂為圓柱體，圖4.9為托臂部件圖以及受力分析：圖4.9

43、 托臂受力分析圖Fx，F(xiàn)y為立柱對(duì)托臂的反作用力，F(xiàn)為輪胎與托臂自重之和，假設(shè)受力集中于立柱的形心上。由上面的計(jì)算得出此托臂自重為2.2795kg，輪胎重量為65kg。此托臂承受一半的輪胎重量，所以F=（65/2+2.2795）×9.8=340.8391N容易得出，Mmax=340.8391×160=5453.43N·cm因?yàn)榻孛鏋榫匦?，所以其抗彎截面系?shù)W=bh26=320×3426=61.65cm3其靜矩為：IZ=bh312=320×34312=104.811cm4max=MmaxW=0.88MPa<,其中=托臂的材料為Q235，考慮

44、安全系數(shù)K=8，因?yàn)閙axK<，所以托臂滿足設(shè)計(jì)要求。4.2.2 從托臂處考慮繞度情況托臂相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁，假設(shè)重量集中于端部，即端部受力P=340.8391M所以托臂的繞度為：f=Pl33EI=340.8391×3233×20×106×104.811=0.002cm此數(shù)值相當(dāng)小，所以托臂滿足設(shè)計(jì)要求。5 氣壓系統(tǒng)5.1氣壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（1）機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，便于安裝維護(hù)，壓力等級(jí)低，安全系數(shù)高。（2）工作介質(zhì)是在地表隨處可取的空氣，不會(huì)污染環(huán)境。（3）空氣的特性受溫度影響小。（4）空氣的粘度很?。s為液壓油的萬(wàn)分之一），所以流動(dòng)阻力小，便于集中供

45、應(yīng)以及遠(yuǎn)距離輸送。（5）能容易地得到直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并具有相當(dāng)功率，速度變化范圍廣，一般汽缸的平均速度為50500mm/s，最低可到0.51mm/s，用于高壓?jiǎn)?dòng)中可以達(dá)到100m/s。（6）工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別是在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)輻射、強(qiáng)振動(dòng)等惡劣環(huán)境中，比液壓、電子、電氣的傳動(dòng)和控制更優(yōu)越。5.2氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求1.工作循環(huán)圖5.1 舉升機(jī)的工作循環(huán)2.基本數(shù)據(jù)總舉升能力：717.1248N舉升行程：865mm，取標(biāo)準(zhǔn)行程900mm舉升速度：1.125m/min3.基本要求1) 盡量減少能耗和系統(tǒng)發(fā)熱2) 舉升停位后鎖定，停位安全可靠3) 舉升平穩(wěn)，快速5.3氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

46、5.3.1方案論證通過(guò)分析實(shí)際工況，舉升機(jī)的舉升、下降、停位均需要?dú)鈮簜鲃?dòng)來(lái)完成。分析運(yùn)動(dòng)循環(huán)可以得出，本氣壓系統(tǒng)應(yīng)該有啟動(dòng)加速，勻速上升，減速停止，勻速下降，幾種基本情況。輪胎舉升機(jī)舉升時(shí)速度為1.125m/min，下降時(shí)結(jié)合實(shí)際工況出于安全考慮適當(dāng)降低下降速度，暫取1m/min。根據(jù)已知條件，氣壓缸所受負(fù)載F包括三種類(lèi)型，即：F=Fw+Ff+Fa式中Ff滑臺(tái)摩擦阻力負(fù)載暫不考慮。Fw工作負(fù)載為717.1248NFa=Ggvt，上升階段，式中t取0.2s，v按設(shè)計(jì)要求1.125m/min代入，得：Fa=Ggvt=717.12489.8×1.1250.2×60=6.645N

47、下降階段，式中t取0.2s，v按設(shè)計(jì)要求1m/min代入，得：Fa=Ggvt=717.12489.8×10.2×60=5.907N從上述計(jì)算結(jié)果得，各工作階段所受的外負(fù)載如下表5所示：表5 各工作階段所受的外負(fù)載工作循環(huán)外負(fù)載F(N)工作循環(huán)外負(fù)載F(N)啟動(dòng)加速F=Fw+Fa723.77啟動(dòng)加速F=Fw+Fa723.032勻速上升F=Fw717.125勻速下降F=Fw717.125減速停止F=Fw+Fa710.48減速停止F=Fw+Fa711.2185.3.2主要參數(shù)確定5.3.2.1氣壓缸的主要尺寸的確定（1）工作壓力p的確定。工作壓力p由負(fù)載大?。ū?）初步選定氣壓缸

48、的工作壓力為0.6MPa。表6 按負(fù)載選擇工作壓力負(fù)載/KN551010202030305050工作壓力/MPa0.811.522.5334455（2）計(jì)算氣壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d。由負(fù)載表知最大負(fù)載F為723.77N，按表7可取p2=0.5 MPa，m=0.9。根據(jù)表8取d/D=0.55。根據(jù)：F1=4(p1-p2)D2+p2d2m，代數(shù)可得：723.77=40.6×106-0.5×106D2+0.5×106×0.55D2×0.9D=0.064m，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列（GB/T2348-1993）直徑D=63mm，則d=34.65，根

49、據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系列（GB/T2348-1993），取d=36mm。表7 執(zhí)行元件背壓力系統(tǒng)類(lèi)型背壓力/MPa簡(jiǎn)單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.5表8 按工作壓力選取d/D工作壓力/MPa5.05.07.07.0d/D0.50.550.620.700.7（3）計(jì)算在各工作的階段氣壓缸所需的流量q勻速上升=4D2v勻速上升=4×632×1125=3.5L/minq勻速下降=4（D2-d2）v勻速下降=4×（632-362）×1000=2.1 L/min5.3.2.2氣壓泵的選擇（1）確定氣壓泵的工作壓力在前面

50、的計(jì)算中，確定了氣壓缸的最大工作壓力約為0.6MPa，選取進(jìn)氣管路壓力損失p=5×104Pa，其調(diào)整壓力一般比系統(tǒng)最大工作壓力大3×104Pa，所以泵的工作壓力pB=（0.6+0.05+0.03）MPa=0.68MPa（2）氣壓泵的流量已知?jiǎng)蛩偕仙龝r(shí)的流量最大，其值為3.5L/min，最小流量在勻速下降時(shí)，其值為2.1 L/min。取泄露系數(shù)K=1.2，則qB=1.2×3.5=4.2 L/min（3）選擇電機(jī)已知最大功率出現(xiàn)在勻速上升時(shí)，其數(shù)值為：P=p勻速上升q勻速上升B=0.6×0.058×10-30.7=0.049W式中：B為泵的總效率，

51、取0.7； p勻速上升為勻速上升時(shí)工作壓力，p勻速上升=0.6MPa q勻速上升為勻速上升時(shí)所需流量，q勻速上升=3.5L/min=0.058×10-3m3/s5.3.2.2氣壓系統(tǒng)原理圖圖5.2 氣壓系統(tǒng)工作原理圖1空氣壓縮機(jī)，2直動(dòng)型溢流閥，3平衡閥，4調(diào)速閥，5三位五通電磁閥，6氣控單向閥，7雙作用單桿活塞缸此氣壓系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)雙向鎖緊回路。其工作原理為：當(dāng)換向閥左位接入時(shí)，壓縮氣體經(jīng)左邊氣控單向閥進(jìn)入氣壓缸的左腔，同時(shí)通過(guò)控制口打開(kāi)右邊氣控單向閥，使氣壓缸右腔的壓縮氣體可以通過(guò)右邊氣控單向閥及換向閥排到大氣當(dāng)中，活塞向右活動(dòng)（即舉升活動(dòng)）。反之，則活塞向左活動(dòng)（即下降活動(dòng)）?；?/p>

52、動(dòng)到需要停留的位置時(shí)，使換向閥處于中位，因閥的中位為封閉機(jī)能，因而2個(gè)氣控單向閥均關(guān)閉，活塞雙向鎖緊。使氣壓缸能在任何位置上停留，且停留后不會(huì)因外力作用而移動(dòng)位置。此氣壓系統(tǒng)還設(shè)有一個(gè)調(diào)速閥，因?yàn)樵?S里配備的空氣壓縮機(jī)一般工作壓力會(huì)高于舉升機(jī)所需工作壓力，所以設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)速閥，以免舉升速度過(guò)快造成安全隱患。此外調(diào)速閥能起到調(diào)速作用，可以適當(dāng)調(diào)整舉升速度。5.3.2.3選擇氣壓元件根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)閥的實(shí)際流量選擇元件、輔件，其型號(hào)及參數(shù)如表8所示。表8 所選氣壓元件的型號(hào)序號(hào)元件名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家1溢流閥AR60KSMC2調(diào)速閥ASVSMC3三位五通電磁閥SY5320SMC4單向閥XZPC

53、奉化市益源氣動(dòng)元件有限公司5.4氣壓缸活塞桿受壓校核5.4.1液壓缸活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)活塞桿只受壓力的工作情況，強(qiáng)度驗(yàn)算的公式為：=FNA本設(shè)計(jì)活塞桿使用的材料為45鋼，所以=120MPa因?yàn)?FNA=717.1248×40.036×0.036×3.14=704887.945Pa=0.705MPa<<=120MPa所以該活塞桿符合強(qiáng)度要求。5.4.2液壓缸活塞桿穩(wěn)定性校核截面慣性矩IZ：因?yàn)榛钊麠U截面為圓，所以使用公式IZ=d464=3.14×3.6464=8.24cm4面積A： A=d24=10.1736cm2慣性半徑i： i=IZA=8.

54、2410.1736=0.9cm當(dāng)柔度li100時(shí)，按尤拉公式計(jì)算：n=2EIZPl式中n為安全系數(shù)，許用值為n1020 E為活塞桿材料彈性模數(shù)，鋼的E=（22.2）×107 N/cm2，取E=2×107 N/cm2 P為最大活塞力（N），設(shè)計(jì)中活塞承重P=717.1248N l為活塞桿長(zhǎng)度，l=90cm即n=2EIZPl=3.14×3.14×2×107×8.24717.1248×90=251761020所以，活塞桿符合穩(wěn)定性要求。6結(jié)論本文首先對(duì)所設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，介紹了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)輪胎舉升機(jī)機(jī)作初步的介紹

55、。然后結(jié)合前人設(shè)計(jì)的舉升機(jī)的各種結(jié)構(gòu)，按照自己所要設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)的要求進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)是采用以氣壓驅(qū)動(dòng)、氣壓缸為舉升裝置的輪胎舉升機(jī)。氣壓驅(qū)動(dòng)時(shí)由4S店內(nèi)氣體壓縮機(jī)和所設(shè)計(jì)的氣壓系統(tǒng)組合而成。整個(gè)舉升機(jī)的外型是單柱式的，舉升機(jī)底部設(shè)有4個(gè)輪子，以便舉升機(jī)的移動(dòng)。保險(xiǎn)裝置方面采用電磁鐵安全鎖將立柱內(nèi)的滑臺(tái)固定住，以及通過(guò)兩個(gè)單向閥關(guān)閉，對(duì)氣壓缸作雙向鎖緊的兩種保險(xiǎn)裝置，從而起到保護(hù)的作用?？偨Y(jié)這次輪胎舉升機(jī)的設(shè)計(jì)，大體可以歸納為以下幾點(diǎn)：（1）通過(guò)網(wǎng)上找尋資料以及到4S店參觀，從而了解熟悉輪胎舉升機(jī)的外形以及功能特點(diǎn)、使用要求等。在對(duì)輪胎舉升機(jī)有一定的了解后，將市面上各

56、類(lèi)舉升機(jī)的裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，最終確定本設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)的設(shè)計(jì)方案。（2）在確定設(shè)計(jì)方案之后，便進(jìn)行輪胎舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)借鑒其他形式的舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，再結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)思路，最終將本設(shè)計(jì)的輪胎舉升機(jī)設(shè)計(jì)成由舉升機(jī)構(gòu)、支柱、支撐機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)等組合而成。（3）由于輪胎舉升機(jī)是將輪胎舉升到一定的高度，然后將輪胎裝配到汽車(chē)上，或者是將已經(jīng)舉升了的汽車(chē)所拆卸下來(lái)的輪胎下降到地面。因此，在工作的情況下，需要承受一定的載荷。所以在本文中，對(duì)立柱，托臂，活塞桿等主要機(jī)構(gòu)進(jìn)行了剛度、強(qiáng)度進(jìn)行了驗(yàn)算，以保證舉升機(jī)有足夠的安全性。（4）氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì)氣壓缸和活塞桿進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并去活塞桿的剛度以及穩(wěn)定性進(jìn)行了校核。參考文獻(xiàn)1孔紅梅.液壓舉升機(jī)同步系統(tǒng)J.液壓系統(tǒng)與密封，2000，（1）:20-23.2劉敏杰.幾種舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與性能分析J.專業(yè)汽車(chē)，1999，（2）：23-25.3王惠.舉升機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.機(jī)械設(shè)計(jì)，1996，（4）：25-27.4胡均安，等.汽車(chē)