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原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763摘 要随着机械制造化的发展和科技的普遍使用，货梯正朝着智能化、规范化和环保节能的偏向进行，应用范畴不时扩张，用液压体系，运用合计机的智能措置伎俩，遵照需要同时牵制货梯的位置与速度，既能担保速率匀称不乱，又能更切确的定位。这将是货梯将来的发展蓝图。目前在我国，液压货梯在机械产品中是占有相当大的比例的， 液压货梯约占整个机械工业产值的 5%。相当可观的一个市场，同时，作为重大技术装备的重要组成部分， 尤其是在冶金，石化，电力，城市供排水系统中，货梯更是起着至关重要的作用。据了解，我国农业、水利、能源、交通等产业的发展较快，为此需要大量机械装备以满足其发展的需要。随着工业化和自动化水平的提高，这些装备需要配套大量的高性能和高可靠性的液压气动和密封元件。液压货梯整机的液压系统图油路各自拟订好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时去掉重复多余的元件，力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系，避免误动作发生。要尽量减少能量损失环节，提高系统的工作效率。为了便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设有必要的监测元件，如压力表，温度计等。在设计中可以考虑在关键部位，附设备用件，以便意外事件发生时能迅速更换，保证主机连续工作。各液压元件采用国产标准件，在图中按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位置绘制。对于自行设计的非标准元件可用结构原理图绘制。以下文中仅列举多数货梯普遍采用的安全措施为了使用维护方面的安全保证措施涉及的范围很广，包括液压货梯有使用前的准备工作，上升时应该注意的事项，承载时的稳定性，降下时的注意事项，日常和定期维修检查工作等。关键字：货梯；剪叉式 ；液压货梯 AbstractWith the development of machinery manufacturing, and the widespread use of science and technology, cargo lifts are going to intelligent, standardization and environmental 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763protection and energy saving , application category expansion from time to time, with the hydraulic system, the freedom of tactics using combined machine intelligence, according to the need to contain freight elevator position and speed at the same time, both can guarantee rate proportion not disorderly, and can more precisely positioning. This will be the freight elevator development blueprint for the future.In our country, the hydraulic cargo lift is in mechanical products occupies a large proportion of the, hydraulic cargo lift is about 5% of the whole machinery industrial production at present. A considerable market, at the same time, as an important part of major technical equipment, especially in the metallurgical, petrochemical, electric power, urban water supply and drainage system, the transfer but also plays an important role. It is understood that our country agriculture, water conservancy, energy, transportation and other industries developed rapidly, this requires a lot of mechanical equipment to meet the needs of its development. With the improvement of industrialization and automation level, these equipment need to form a complete set of high performance and high reliability of hydraulic pneumatic and sealing components.Hydraulic cargo lift hydraulic system diagram of the machine and hydraulic oil respectively to formulate good control circuit source combination and into. When mutual combination of each circuit to remove redundancy of components, system structure is simple. Pay attention to the interlocking relationship between each element, avoid misoperation. Try to reduce the energy loss, improve the working efficiency of the system. In order to facilitate the maintenance of the hydraulic system and monitoring, the system, the main road to furnish necessary monitoring elements, such as pressure gauge, thermometer, etc. Can be considered in the design in the key position, the attached spare parts, so that happened can change rapidly, ensure that the host work continuously. All hydraulic components with domestic standard, according to the standard provisions of the state of hydraulic components in the picture function normal location map symbols. For the design of non-standard components available structure schematic drawing.Under the name just most widely adopted transfer security measures in order to use the maintenance of safety assurance measures involving range is very wide, including hydraulic cargo lift is ready for use, rises should pay attention to matters, the stability of bearing the matters needing attention when lowered, daily and regular maintenance checks, etc.Key Words：C age assembly； Scissors forks are dyadic； Hydraulic pressure目 录摘 要 1Abstract 2原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第一章 绪 论 5第二章 工艺参数计工况分析 72.1 货梯的工艺参数 .72.2 工况分析 72.3 明确设计要求 制定基本方案 7第三章 货梯机械机构的设计和计算 93.1 货梯机械结构形式和运动机理 .93.1.1 机械结构型式 93.1.2 货梯的运动机理 93.2 货梯的机械结构和零件设计 .103.2.1 货梯结构参数的选择和确定 103.2.2 货梯支架和下底板结构的确定 14第四章 货梯液压系统的设计要求 22第五章 执行元件速度和载荷 235.1 执行元件类型、数量和安装位置 235.2 速度和载荷计算 235.2.1 速度计算及速度变化规律 235.2.2 执行元件的载荷计算及变化规律 .24第六章 液压系统主要参数的确定 276.1 系统压力的初步确定 .276.2 液压执行元件的主要参数 .276.2.1 缸筒内径的确定 276.2.2 液压缸的作用力 .276.2.3 活塞杆直径的确定 286.2.4 液压缸壁厚，最小导向长度，液压缸长度的确定 306.2.5 液压缸的流量 31第七章 液压缸的结构设计 337.1 缸筒 .337.1.1 缸筒与缸盖的连接形式 337.1.2 强度计算 347.1.3 缸筒材料及加工要求 .357.1.4 缸盖材料及加工要求 357.2 活塞和活塞杆 367.2.1 活塞和活塞杆的结构形式 367.2.2 活塞、活塞杆材料及加工要求 377.3 活塞杆导向套 .377.4 进出油口尺寸的确定 .387.5 密封结构的设计选择 38原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第八章 液压系统方案的选择和论证 408.1 油路循环方式的分析和选择 .408.2 开式系统油路组合方式的分析选择 .418.3 调速方案的选择 .418.4 液压系统原理图的确定 .42第九章 液压元件的选择计算及其连接 439.1 油泵和电机选择 .439.1.1 泵的额定流量和额定压力 .439.1.2 电机功率的确定 449.1.3 连轴器的选用 469.2 控制阀的选用 .479.2.1 压力控制阀 479.2.2 流量控制阀 489.2.3 方向控制阀 489.3 管路、过滤器、其他辅助元件的选择计算 .489.3.1 管路 489.3.2 过滤器的选择 509.3.3 辅件的选择 519.4 液压元件的连接 .519.4.1 液压装置的总体布置 519.4.2 液压元件的连接 .51第十章 液压泵站的选择 5210.1 液压泵站的组成及分类 .5210.2 液压泵站的选择 .53第十一章 油箱及附件 5311.1 油箱的容积 .53第十二章 液压系统性能验算 5612.1 系统压力损失验算 5712.2 系统的总效率验算 .58总 结 58致 谢 60参 考 文 献 61原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第一章 绪 论这次毕业是学校为我们每个工科学生安排的一次实践性的总结，使就业前的一次大练兵，是对每个学生四年来所学知识的总体检测，使我们为进入工厂工作做好了准备。本次设计的主要任务是液压货梯的设计，货梯是一种升降性能好，适用范围广的货物货梯构，可用于生产流水线高度差设备之间的货物运送，物料上线，下线，共件装配时部件的举升，大型机库上料，下料，仓储装卸等场所，与叉车等车辆配套使用，以及货物的快速装卸等。它采用全液压系统控制，采用液压系统与电机驱动比较有以下优点：（1）在同等的体积下，液压装置能比其他装置产生更多的动力，在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑，液压马达的体积和重量只有同等功率电机的 12%。（2）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动，制动和频繁的换向。（3）液压装置可在大范围内实现无级调速，（调速范围可达到 2000），还可以在运行的过程中实现调速。（4）液压传动易于实现自动化，他对液体压力，流量和流动方向易于进行调解或控制。（5）液压装置易于实现过载保护。（6）液压元件以实现了标准化，系列化，通用化，压也系统的设计制造和使用都比较方便。当然液压技术还存在许多缺点，例如，液压在传动过程中有较多的能量损失，液压传动易泄露，不仅污染工作场地，限制其应用范围，可能引起失火事故，而且影响执行部分的运动平稳性及正确性。对油温变化比较敏感，液压元件制造精度要求较高，造价昂贵，出现故障不易找到原因，但在实际的应用中，可以通过有效的措施来减小不利因素带来的影响。液压电梯在具备传统曳引式电梯的安全装置的同时, 还设有：（1） 溢流阀：可防止上行运动时系统压力过高原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763（2） 应急手动阀：电源发生故障时, 可使轿厢应急下降到最近的层楼位置开启厅、轿门, 使乘客安全走出轿厢（3） 手动泵：当系统发生故障时, 可操纵手动泵打出高压油使轿厢上升到最近的层楼位置;（4） 管路破裂阀：当液压系统管路破裂轿厢失速下降时, 可自动切断油路停止下降。（5） 油箱油温保护：当油箱中油温超过标准设定值时, 油温保护装置发生信号, 暂停电梯使用, 当油温下降后方可启动电梯。由于采用了先进的液压系统, 且有良好的控制方式 ,电梯运行故障率可将至最低。我国的液压技术是在新中国成立以后才发展起来的。自从 1952 年试制出我国第一个液压元件齿轮泵起，迄今大致经历了仿制外国产品，自行设计开发和引进消化提高等几个阶段。进年来，通过技术引进和科研攻关，产品水平也得到了提高，研制和生产出了一些具先进水平的产品。目前，我国的液压技术已经能够为冶金、工程机械、机床、化工机械、纺织机械等部门提供品种比较齐全的产品。但是，我国的液压技术在产品品种、数量及技术水平上，与国际水品以及主机行业的要求还有不少差距，每年还需要进口大量的液压元件。今后，液压技术的发展将向着一下方向：（1）提高元件性能，创制新型元件，体积不断缩小。（2）高度的组合化，集成化，模块化。（3）和微电子技术结合，走向智能化。总之，液压工业在国民经济中的比重是很大的，他和气动技术常用来衡量一个国家的工业化水平。本次设计严格按照指导要求进行，其间得到老师和同学们的帮助，在此向他们表示诚挚的谢意。由于本人水平和知识所限，其中错误在所难免，恳望老师予以指导修正。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第二章 工艺参数计工况分析2.1 货梯的工艺参数本设计货梯为全液压系统，相关工艺参数为：额定载荷：平台 800N 货物 12000N 总重 12800N最大起升高度：3000mm 提升速度 1.2 m/s电源：380v,50Hz2.2 工况分析液压货梯广泛适用于汽车、集装箱、模具制造，木材加工，化工灌装等各类工业企业及生产流水线，满足不同作业高度的升降需求，同时可配装各类台面形式（如滚珠、滚筒、转盘、转向、倾翻、伸缩），配合各种控制方式（分动、联动、防爆），具有升降平稳准确、频繁启动、载重量大等特点，有效解决工业企业中各类升降作业难点，使生产作业轻松自如。液压货梯是一种升降性能好，适用范围广的货物货梯构，和用于生产流水线高度差设备之间的货物运送，物料上线、下线。工件装配时调节工件高度，高出给料机运送，大型部件装配时的部件举升，大型机库上料、下料 。仓储，装卸场所，与叉车等装运车辆配套使用，即货物的快速装卸等。2.3 明确设计要求 制定基本方案液压货梯由行走机构， 液压机构，电动控制机构，支撑机构组成的一种设备。液压油由叶片泵形成一定的压力，经滤油器、隔爆型电磁换向阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀进入液缸下端，使液缸的活塞向上运动，提升重物，液缸上端回油经隔爆型电磁换向阀回到油箱，其额定压力通过溢流阀进行调整，通过压力表观察压力表读数值。液压货梯产品按照工作方式分为曲臂式液压货梯、剪叉式液压货梯、桅柱式液压货梯、直臂式液压货梯。液压货梯是折臂式货梯、剪叉式货梯的换代产品。可广泛用于车站、码头、机场、宾馆、邮电、市政园林、粮库、清洗公司、公共建筑门面的装饰、装修或者电力系统的安装维修等等。设计之前先确定设计产品的基本情况，再根据设计要求制定基本方案。以下列出了本设计一剪式液压货梯的一些基本要求：原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397631) 主机的概况：主要用途用于家用小型重型设备的起升，便于维修，占地面积小，适用于室外，总体布局简洁；2) 主要完成起升与下降重物的动作，速度较缓，液压冲击小；3) 最大载荷量定为 1.28 吨，采用单液压缸控制联接组合叉杆机构进行升降动作。最大起升高度略低于两人高度；4) 运动平稳性好；5) 人工控制操作，按钮启动控制升降；6) 工作环境要求：不宜在多沙石地面、木板砖板地面等非牢固地面进行操作，不宜在有坡度或有坑洼的地面进行操作，不宜在过度寒冷的室外进行操作；7) 性能可靠，成本低廉，便于移动，无其他附属功能及特殊功能；原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第三章 货梯机械机构的设计和计算3.1 货梯机械结构形式和运动机理 3.1.1 机械结构型式根据货梯的平台尺寸初定 ，参考国内外同类产品的工艺参数m204可知，该货梯宜采用单双叉机构形式：即有两个单叉机构货梯合并而成，有四个同步液压缸做同步运动，以达到货梯升降的目的。其具体结构形式为：图 3.1 图 3.1 所示即为该货梯的基本结构形式，其中 1.2.3.4.为支架，主要起支撑作用和运动转化形式的作用，一方面支撑上顶板的载荷，一方面通过其铰接将液压缸的绳缩运动转化为平台的升降运动，上顶板与载荷直接接触，将载荷转化为均布载荷，从而增强局部承载能力。下底架主要起支撑和载荷传递作用，它不仅承担着整个货梯的重量，而且能将作用力传递到地基上。通过这些机构的相互配合，实现货梯的稳定和可靠运行。3.1.2 货梯的运动机理货梯的基本运动机理如下图所示：图 3.2原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763两支架在 o 点铰接，支架 1 上下端分别固定在上、下板面上，通过活塞杆的伸缩和铰接点 o 的作用实现货物的举升。根据以上分析，货梯的运动过程可以叙述如下：支架 2、3 为货梯机构中的固定支架，他们与底板的铰接点 做不完整的圆周运动，支架 1、4 为活动23,O支架，他们在液压缸的作用下由最初的几乎水平状态逐渐向后来的倾斜位置运动，在通过支架之间的绞合点带动 2、3 也不断向倾斜位置运动，以使货梯升降。图 3.3初态时，上写底板处于合闭状态，支架 1、2、3、4 可近似看作为水平状态，随着液压油不断的输入到液压缸中，活塞杆外伸，将支架 2 顶起，支架 2 上升时，由于绞合点 o 的作用使支架 1 运动，1 与液压缸相连，从而液压缸也开始运动，通过一系列的相互运动和作用，使上顶板上升，当上升到指定高度时，液压缸停止运动，载荷便达到指定高度。3.2 货梯的机械结构和零件设计3.2.1 货梯结构参数的选择和确定根据货梯的工艺参数和他的基本运动机理来确定支架 1、2、3、4 的长度和截面形状。 之间的距离和液压缸的工作行程。23O设 ( )，则 1、2 、3、4 支架的长度可以确定为x0m,即支架和地板垂直时的高度应大于 ,这样才能保证其最)25.h 3m大升降高度达到 ，其运动过程中任意两个位置的示意图表示如下： 3原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763图 3.4设支架 1、2 和 3、4 都在其中点处绞合，液压缸顶端与支架绞合点距离中点为 t ,根据其水平位置的几何位置关系可得： .40xt下面根据几何关系求解上述最佳组合值：初步分析： 值范围为 ,取值偏小，则上顶板 点承力过大，x01x23,O还会使支架的长度过长，造成受力情况不均匀。X 值偏小，则会使液压缸的行程偏大，并且会造成整个机构受力情况不均匀。在该设计中，可以选择几个特殊值： =0.4m, =0.6m, =0.8m，分别根据数学关系计算出 h 和 t。然后分xx析上下顶板的受力情况。选取最佳组合值便可以满足设计要求。（1 ） =0.4支架长度为 h=3.5-x/2=3.3m=h/2=1.65m2OC液压缸的行程设为 l,货梯上下顶板合并时，根据几何关系可得到：l+t=1.65 货梯完全升起时，有几何关系可得到： 265.1290.95.0321.cos2tlt联合上述方程求得：t=0.651ml=0.999m原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763即液压缸活塞杆与 2 杆绞合点与 2 杆中心距为 0.651m.活塞行程为0.999m（2 ） =0.6x支架长度为=3.5-x/2= 3.2m=h/2=1.6m2OC液压缸的行程设为 l,货梯上下顶板合并时，根据几何关系可得到：l+t=1.6 货梯完全升起时，有几何关系可得到： 8.06.122.8.02351.cos tl联合上述方程求得：t=0.602ml=0.998m即液压缸活塞杆与 2 杆绞合点与 2 杆中心距为 0. 602m.活塞行程为0.998m（3 ） =0.8x支架长度为=3.5-x/2= 3.0m=h/2=1.5m2OC液压缸的行程设为 l,货梯上下顶板合并时，根据几何关系可得到：l+t=1.5 货梯完全升起时，有几何关系可得到： 57.0.1225.7.03215cos tl联合上述方程求得：t=0.532ml=0.968m即液压缸活塞杆与 2 杆绞合点与 2 杆中心距为 0.532m.活塞行程为0.968m现在对上述情况分别进行受力分析：原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763（4 ） x=0.4m ,受力图如下所示：（5 ） x=0.6m ,受力图如下所示（6 ） x=0.8m ,受力图如下所示图 3.5比较上述三种情况下的载荷分布状况，x 去小值，则升到顶端时，两相互绞合的支架间的间距越大，而此时货梯的载荷为均布载荷，有材料力学理论可知，此时两支架中点出所受到的弯曲应力为最大，可能会发生弯曲破坏，根据材料力学中提高梁的弯曲强度的措施maxaxMw知，合理安排梁的受力情况，可以降低 值，从而改善提高其承载能力。分ax析上述 x=0.4m.x=0.6m,x=0.8m 时梁的受力情况和载荷分布情况，可以选择第二种情况，即 x=0.6m 时的结构作为货梯固定点 的最终值，由此便可以23O确定其他相关参数如下：t=0.602m. l=0.998m, h=3.2m 3.2.2 货梯支架和下底板结构的确定原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397633.2.2.1 上顶板结构和强度校核上顶板和载荷直接接触，其结构采用由若干根相互交叉垂直的热轧槽刚通过焊接形式焊接而成，然后在槽钢的四个侧面和上顶面上铺装4000x2000x3mm 的汽车板，其结构形式大致如下所示：图 3.7沿平台的上顶面长度方向布置 4 根 16 号热轧槽刚，沿宽度方向布置 6 根10 号热轧槽刚，组成上图所示的上顶板结构。在最外缘延长度方向加工出安装上下支架的滑槽。以便上下支架的安装。滑槽的具体尺寸根据上下支架的具体尺寸和结构而定。 沿长度方向的 4 根 16 号热轧槽刚的结构参数为 =1hbdtr,截面面积为 ，理论重量为 ，16058.10.5m25.16cm9.752/kgm抗弯截面系数为 。沿宽度方向的 6 根 10 号热轧槽刚的结构参数为37c= ,截面面积为 ，理论重1hbdtr484221.84c量为 ，抗弯截面系数为 。0./kgm397cm其质量分别为：4 根 16 号热轧槽刚的质量为：19.752316kg6 根 10 号热轧槽刚的质量为：20.m菱形汽车钢板质量为： 345.624.8kg原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397633.2.2.2 强度校核货梯上顶板的载荷是作用在一平台上的，可以认为是一均布载荷，由于该平板上铺装汽车钢板，其所受到的载荷为额定载荷和均布载荷之和，其载荷密度为：FqlF 汽车钢板和额定载荷重力之和。 Nl 载荷的作用长度。m,沿长度方向为 16m,宽度方向为 12m.其中 12=(m)gG额 载带入数据得：F=29604N沿长度方向有： Fql带入数据有： 29604185N分析货梯的运动过程，可以发现在货梯刚要起升时和货梯达到最大高度时，会出现梁受弯矩最大的情况 ，故强度校核只需要分析该状态时的受力情况即可，校核如下：其受力简图为：图 3.8该货梯有 8 个支架，共有 8 个支点，假设每个支点所受力为 N，则平很方程可列为：即 0Y80NF将 N 带入上式中：29604F15根据受力图，其弯矩图如下所示：AB 段： ()2qMxx=1850-925 （ ）mx2.30原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763BC 段： 2()(1.7)qMxNx=3700x-3145-925 （ ）mx8.3.CD 段与 AB 段对称。图 3.9由弯矩图可知该过程中的最大弯矩为 ： max1850N根据弯曲强度理论：maxaxsMWn即梁的最大弯曲应力应小于其许用弯曲应力。 式中： W 抗弯截面系数 3沿长度方向为 16 号热轧槽钢 63170m钢的屈服极限 S25sMPan 安全系数 n=3代入数据：=max61850.7sPan85a由此可知，强度符合要求。货梯升到最高位置时，分析过程如下：与前述相同： 1850N弯矩如下： FA 段： ( )2()qMxmx2.3原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763=925 2xAB 段： ( )()0.9)qMxNmx2.37.1= 218565BC 段： ( ) 2().)(.)qxxx8.3.= 3704819CD 段与 AB 段对称，AF 段和 DE 段对称.图.由弯矩图可知该过程中的最大弯矩为 ： max193.5N根据弯曲强度理论：axmaxsMWn即梁的最大弯曲应力应小于其许用弯曲应力。 式中： W 抗弯截面系数 沿长度方向为 16 号热轧槽钢 36170钢的屈服极限 S25sMPan 安全系数 n=3代入数据：=max6193.250.7sPan85a由计算可知，沿平台长度方向上 4 根 16 号热轧槽钢完全可以保证货梯的强度要求。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763同样分析沿宽度方向的强度要求：均布载荷强度为： FqlF 汽车板及 16 号槽钢与载荷重力 l 载荷作用长度 2x6=12m带入相关数据， 2307/qNm受力图和弯矩图如下所示：（ ）()2qMxx02xm= 218503.图由弯矩图知： max69.5MN最大弯曲应力为： max17.6MPW故宽度方向也满足强度要求。3.2.2.3 支架的结构支架由 8 根形状基本相同的截面为矩形的钢柱组成，在支架的顶端和末端分别加工出圆柱状的短轴，以便支架的安装。支架在货梯结构中的主要功能为载荷支撑和运动转化，将液压缸的伸缩运动，通过与其铰合的支点转化为平台的升降运动，支架的结构除应满足安装要求外，还应保证有足够的刚度和强度，一时期在升降运动中能够平稳安全运行。每根支架的上顶端承受的作用力设为 N.则有等式：，求得：N=12800N1238()NmgG额 载原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763分析支架的运动形式和受力情况，发现支架在运动过程中受力情况比较复杂，它与另一支架铰合点给予底座的固定点的受里均为大小和方向为未知的矢量，故该问题为超静定理论问题，已经超出本文的讨论范围，本着定性分析和提高效率的原则，再次宜简化处理，简化的原则时去次留主，即将主要的力和重要的力在计算中保留，而将对梁的变形没有很大影响的力忽略不计，再不改变其原有性质的情况下可以这样处理。根据甘原则，再次对制假所收的力进行分析，可以看出与液压缸顶杆联结点的力为之家所受到的最主要的力，它不仅受液压缸的推力，而且还将受到上顶班所传递的作用力，因此，与液压缸顶杆相连接的支架所厚道的上顶板的力为它所受到的最主要的力，在此，将其他的力忽略，只计算上顶板承受的由载荷和自重所传递的载荷力。计算简图如下所示：图 3.11所产生的弯矩为：N MNL每个支架的支点对上顶板的作用力 NL 液压缸与支架铰合点距支点之间的距离 m代入数据： =6784Nm53.0128假定改支架为截面为长为 a,宽为 b 的长方形，则其强度应满足的要求是：maxsMWn式中： M 支架上所受到的弯矩 NmW 截面分别为 a,b 的长方形抗弯截面系数236abWm原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763sn1.5所选材料为碳素结构钢 s 235Q235SMPa将数据代入有： 23567849ba求得： 2cm上式表明：只要街面为 a,b 的长方形满足条件 ，则可以满足强2378abcm度要求，取 ，则其 符合强度要求。5,3.acb238.5这些钢柱的质量为： 434810.91.8abh Kg支架的结构还应该考虑装配要求，液压缸活塞杆顶端与支架采用耳轴结构连接，因此应在两支架之间加装支板，以满足动力传递要求。3.2.2.4 货梯底座的设计货梯底座在整个机构中支撑着平台的全部重量，并将其传递到地基上，他的设计重点是满足强度要求即可，保证在货梯升降过程中不会被压溃即可，不会发生过大大变形，其具体参数见装配图。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第四章 货梯液压系统的设计要求液压系统的设计在本货梯的设计中主要是液压传动系统的设计，它与主机的设计是紧密相关的，往往要同时进行，所设计的液压系统应符合主机的拖动、循环要求。还应满足组成结构简单，工作安全可靠，操纵维护方便，经济性好等条件。液压货梯不仅装备有普通电梯具备的安全装置，还设有：1、溢流阀，可防止上行运动时系统压力过高；2、应急手动阀，电源发生故障时，可使轿厢应急下降到最近的层楼位置开启厅、轿门，使乘客安全走出轿厢或将货物安全搬出；3、手动泵，当系统发生故障时，可操纵手动泵打出高压油使轿厢上升到最近的层楼位置；4、管路破裂阀，当液压系统管路破裂轿厢失速下降时，可自动切断油路；5、油箱油温保护，当油箱中油温超过标准设定值时，油温保护装置发生信号，暂停电梯使用，当油温下降后方可启动电梯。本货梯对液压系统的设计要求可以总结如下：货梯的升降运动采用液压传动，可选用远程或无线控制，货梯的升降运动由液压缸的伸缩运动经转化而成为平台的起降，其工作负载变化范围为012800Kg，负载平稳，工作过程中无冲击载荷作用，运行速度较低，液压执行元件有四组液压缸实现同步运动，要求其工作平稳，结构合理，安全性优良，使用于各种不同场合，工作精度要求一般. 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第五章 执行元件速度和载荷5.1 执行元件类型、数量和安装位置类型选择：表 5.1 执行元件类型的选择往复直线运动 回转运动 往复摆动运动形式短行程 长行程 高速 低速执行元件的类型 活塞缸柱塞缸 液压马达和丝杠螺母机构高速液压马达低速液压马达摆动液压马达根据上表选择执行元件类型为活塞缸，再根据其运动要求进一步选择液压缸类型为双作用单活塞杆无缓冲式液压缸，其符号为：图 5.1 数量：该升降平台为双单叉结构，故其采用的液压缸数量为 4 个完全相同的液压缸，其运动完全是同步的，但其精度要求不是很高。安装位置：液压缸的安装方式为耳环型，尾部单耳环，气缸体可以在垂直面内摆动，钱庄的位置为图 3.6 所示的前后两固定支架之间的横梁之上，横梁和支架组成为一体，通过横梁活塞的推力逐次向外传递，使货梯升降。5.2 速度和载荷计算5.2.1 速度计算及速度变化规律参考国内货梯类产品的技术参数可知。最大起升高度为 3000mm 时，其平均起升时间为 90s，就是从液压缸活塞开始运动到活塞行程末端所用时间大约原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763为 90s，设本货梯的最小起升降时间为 85s,最大起升时间为 95s，由此便可以计算执行元件的速度 v:lvt式中： v 执行元件的速度 m/s L 液压缸的行程 mt 时间 s 当 t=85s 时：=0.01325maxin0.534lvt/s当 t=95s 时：min.0.16/lvmst液压缸的速度在整个行程过程中都比较平稳，无明显变化，在起升的初始阶段到运行稳定阶段，其间有一段加速阶段，该加速阶段加速度表较小，因此速度变化不明显，形成终了时，有一个减速阶段，减速阶段加速度亦比较小，因此可以说货梯在整个工作过程中无明显的加减速阶段，其运动速度比较平稳。5.2.2 执行元件的载荷计算及变化规律执行元件的载荷即为液压缸的总阻力，油缸要运动必须克服其阻力才能运行，因此在次计算油缸的总阻力即可，油缸的总阻力包括：阻碍工作运动的切削力 ，运动部件之间的摩擦阻力 ，密封装置的摩擦阻力 ，起动制动或F切 F磨 F密换向过程中的惯性力 ，回油腔因被压作用而产生的阻力 ，即液压缸的总F惯 背阻力也就是它的最大牵引力： =+F切 磨 密 惯 背（1）切削力。根据其概念：阻碍工作运动的力，在本设计中即为额定负载的重力和支架以及上顶板的重力：其计算式为： F切 额 载 支 架 上 顶 板原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763（2）摩擦力。各运动部件之间的相互摩擦力由于运动部件之间为无润滑的钢-钢之间的接触摩擦，取 ，0.15其具体计算式为： 234FG=mg+G磨 额 载 （ +）（3）密封装置的密封阻力。根据密封装置的不同，分别采用下式计算：O 形密封圈： 液压缸的推力 0.3-密Y 形密封圈： 1F =fpdh密f 摩擦系数，取 f0.p 密封处的工作压力 Pad 密封处的直径 m 密封圈有效高度 m 1h密封摩擦力也可以采用经验公式计算，一般取 F051F密 （ .-）（4）运动部件的惯性力。其计算式为： GvFagtt切惯式中： G 运动部件的总重力 Ng 重力加速度 2m/s启动或制动时的速度变量 m/s v起动制动所需要的时间 st对于行走机械取 ，本设计中取值为20.51/st20.4/（5）背压力。背压力在此次计算中忽略，而将其计入液压系统的效率之中。由上述说明可以计算出液压缸的总阻力为： F=+F切 磨 密 惯= 1234123(m)gG(m)gG额 载 额 载v0.5gt切 切原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763=(204.8+316+120+188+2500)x9.8+0.15(204.8+316+120)x 9.8+(204.8+316+120+188+2500)x0.4+(204.8+316+120+188+2500) 9.8 0.05 =40KN液压缸的总负载为 40KN，该系统中共有四个液压缸个液压缸，故每个液压缸需要克服的阻力为 10KN。该货梯的额定载荷为 1280Kg ，其负载变化范围为 01280Kg，在工作过程中无冲击负载的作用，负载在工作过程中无变化，也就是该货梯受恒定负载的作用。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第六章 液压系统主要参数的确定6.1 系统压力的初步确定液压缸的有效工作压力可以根据下表确定：表 6.1 液压缸牵引力与工作压力之间的关系牵引力 F（KN） 50 工作压力 P（MPa） 5-7由于该液压缸的推力即牵引力为 12.8KN，根据上表，可以初步确定液压缸的工作压力为：p=3MPa 。6.2 液压执行元件的主要参数6.2.1 缸筒内径的确定 该液压缸宜按照推力要求来计算缸筒内经，计算式如下： 要求活塞无杆腔的推力为 F 时，其内径为：4cmDp式中： D 活塞杆直径 缸筒内经 m F 无杆腔推力 NP 工作压力 MPa 液压缸机械效率 0.95cm代入数据： D= =0.092m95.081243D= 92mm 取圆整值为 D=100mm原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763液压缸的内径，活塞的的外径要取标注值是因为活塞和活塞杆还要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而这些零件已经标准化，有专门的生产厂家，故活塞和液压缸的内径也应该标准化，以便选用标准件。6.2.2 液压缸的作用力液压缸的作用力及时液压缸的工作是的推力或拉力，该货梯工作时液压缸产生向上的推力，因此计算时只取液压油进入无杆腔时产生的推力：F= 2cmpD4式中： p 液压缸的工作压力 Pa 取 p= 5(20-3)1PaD 活塞内径 m 0.1m 液压缸的效率 0.95cm代入数据:F = 95.01321043F = 13.3KN即液压缸工作时产生的推力为 13.3KN。表 6.16.2.3 活塞杆直径的确定（1）活塞杆直径根据受力情况和液压缸的结构形式来确定受拉时： (0.35)dD受压时： pMPa(0.35)dD原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397635p7MPa(0.57)dD该液压缸的工作压力为为：p=3MPa ,取 。.,45dcm（2）活塞杆的强度计算活塞杆在稳定情况下，如果只受推力或拉力，可以近似的用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行：62104Fd式中： F 活塞杆的推力 12.8 Nd 活塞杆直径 56 m材料的许用应力 MPa 活塞杆用 45 号钢 ,340,2.5sMPann代入数据： 236145.3082=6.3MPa 活塞杆的强度满足要求。（3）稳定性校核 该活塞杆不受偏心载荷，按照等截面法，将活塞杆和缸体视为一体，其细长比为：时，LmnK2KEJFL在该设计及安装形式中，液压缸两端采用铰接，其值分别为：1,85,2604JdKA将上述值代入式中得：原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763LmnK故校核采用的式子为：2KEJFL式中： n=1 安装形式系数E 活塞杆材料的弹性模量 钢材取 12.0EPaJ 活塞杆截面的转动惯量 46dJL 计算长度 1.06m代入数据： 213423.4.03.4(510)6KF=371KN 其稳定条件为：KFn式中： 稳定安全系数，一般取 =24 取 =3KnKnKnF 液压缸的最大推力 N代入数据： =123KN371Kn故活塞杆的稳定性满足要求。 6.2.4 液压缸壁厚，最小导向长度，液压缸长度的确定6.2.4.1 液压缸壁厚的确定液压缸壁厚又结构和工艺要求等确定，一般按照薄壁筒计算，壁厚由下式确定： 2YPD式中： D 液压缸内径 m原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763缸体壁厚 cm液压缸最高工作压力 Pa 一般取 =（1.2-1.3）pYPYP缸体材料的许用应力 钢材取 10Ma代入数据： =1.162cm61023.考虑到液压缸的加工要求，将其壁厚适当加厚，取壁厚 .m156.2.4.2 最小导向长度活塞杆全部外伸时，从活塞支撑面重点到导向滑动面中点的距离为活塞的最小导向长度 H，如下图所示：图 6.1如果最小导向长度过小，将会使液压缸的初始挠度增大，影响其稳定性，因此设计时必须保证有最小导向长度，对于一般的液压缸，液压缸最大行程为L，缸筒直径为 D 时，最小导向长度为：20LDH即 取为 72cm530971.52Hcm活塞的宽度一般取 ，导向套滑动面长度 ，在 时，(.61)BAD80m取 ，在 时，取 ，当导向套长度不够时，不宜A=(0.6-1)D=80A=(0.-)d过分增大 A 和 B，必要时可在导向套和活塞之间加一隔套，隔套的长度由最小导向长度 H 确定。 6.2.5 液压缸的流量
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