⑤按所設計出來的要求對液壓裝置進行選配。1.5研究方法與研究手段1.5.1研究方法通過對文獻的調研，熟悉舉升機的動作原理，分析其特點，在了解其優缺點的同時對其進行改進和進行結構設計。1.5.2研究手段一、分析對比多種型號的舉升機的結構優缺點，從而對舉升機的設計進行初步的擬定。

二、以初步設計方案為基礎，結合前人的設計優點，同時加入自己的思路，完成本文舉升機各主要結構的設計。三、轎車舉升機屬于一種舉升設備，作用是把汽車舉到需要的高度，所以舉升機的結構設計完成后要驗算舉升機的剛度和強度，使舉升機具有一定的載荷能力，確保舉升機的安全可靠。

四、本次設計還將對舉升機的液壓部分進行驗算，確保液壓缸舉升系統中的活塞桿的穩定性滿足使用要求。2舉升機的方案擬定不同類型的舉升機結構有所不同，本次設計的舉升機充分考慮了制作成本、維修成本、市場需求以及空間，本章將對舉升機的分類、主要結構進行簡單說明。2.1舉升機的類別舉升機種類和形式都各式各樣，四柱式、剪式、液壓式等，即使是簡單的從液壓式舉升機來看也有普通液壓式和龍門液壓式之分。根據起重裝置的形式，也有螺桿螺母起重、鏈條傳動起重等。另外，驅動舉升機械的方式有兩種:以電能帶動以及液壓油帶動。2.2舉升機的技術標準在完成舉升機的電氣系統時，需要符合我國的行業規范準則：GB5226的相關規定。舉升機的設計最為困難的部分舉升液壓系統的設計。它們應承受至少2倍的壓力（由液壓驅動時）或3倍的壓力（由氣壓驅動時）而不會永久變形。軟管，安全氣囊和波紋管的尺寸應設計成能具備3倍的安全系數。下面是舉升機的主要性能要求，比如：舉升機應配備限位裝置。液壓系統應擁有良好的穩定性。為了保證安全液壓系統首先得有自鎖，除此之外還得有機械鎖止裝置。舉升機自鎖的時間應該滿足我們的使用需求。舉升機運行時，產生的噪音不超過80分貝。舉升機運行時，溫度在0-40℃范圍，其中油溫低于60℃。舉升時間超過2分鐘并且其壓力應高于額定壓力150％的壓力，而且還要保證舉升裝置不漏油和不會出現變形的情況。2.3液壓式轎車舉升機主要參數 表2.1為本課題設計的液壓式轎車舉升機的主要參數。表2.1主要參數鋼材45鋼舉升重量4000kg舉升高度1850mm最低高度120mm上升時間55s下降時間50s小臂截面參數70*70方鋼，壁厚8mm大臂截面參數100*100方鋼，壁厚8mm45號鋼廣泛用于機械制造，這種鋼的機械性能很好，無論是含C量還是其它元素綜合性能比較優異，有一定的塑性和耐磨性，并且價格較低，成本低廉。所以選擇45號鋼作為舉升機的鋼材。我們常用的家用轎車重量一般在1.6噸到1.8噸左右，考慮到安全因素，所設計的舉升機必須要承載更大的重量。市場上絕大部分的龍門雙柱式和四立柱式所能承載舉升機舉升的重量在2.5噸到4噸，所以本次設計的舉升機選擇承載重量為4噸。方鋼的尺寸規格有很多種，在保證足夠安全性和理論重量的條件下，所選取的小臂尺寸為70mm的方鋼，所選取的大臂尺寸為100mm方鋼。支撐結構托臂部分的尺寸為100mm，這里舉升機最低的高度取120mm。為了方便人員修理，考慮到人體身高因素，舉升到最高時高度取1850mm。在舉升的過程中，上升太快有可能造成事故的發生，太慢則會影響人員的修理，造成時間上的浪費，為了避免這種情況，上升時間取一分鐘左右比較合適，這里確定為55S。下降的時間也是同樣的道理，為了讓客戶得到更好的服務體驗，時間可以快一點，這里取50S。2.4舉升機的方案在初步對舉升機有了一定的了解后，擬定了舉升機設計的方案：液壓式的普通雙柱轎車舉升機。圖2.1為本次設計的液壓式普通轎車舉升機的結構示意圖。在圖中，舉升機的主要組成有舉升系統、滑臺、立柱、托臂、液壓系統、同步機構。該舉升機的動力來自液壓系統，并由液壓系統控制舉升機的啟動和停止。本次設計了兩個液壓油缸，結合鏈條實現托臂的升舉，從而完成汽車的舉升和下降。3液壓轎車舉升機的結構設計目前，市面上大部分舉升機是通過液壓驅動的。它用于推動（或拉動）安裝在立柱中的滑動平臺組件以實現提升功能。液壓驅動舉升機是由電動液壓站進行驅動的，具有合理的結構設計，穩定的工作狀態，同時對機械本身的磨損較少。本章主要介紹舉升機的主要結構。3.1舉升裝置結構擁有更加簡單的操作方式，也更加便于控制，能夠在各種工況下實現自動化工作循環，如圖3.1所示。從圖3.1中發現，在左右兩個立柱上設置了有液壓管進行連接的提升裝置，但是在進行提升的過程時，總會出現左右兩邊提升的起始時間存在時間差，從而導致出現左右不平衡的狀況。那么，鋼絲繩的增加就顯得尤為重要，不僅對舉升機的平衡舉升有一定幫助，還能對舉升機本身所遺留下來的缺點進行彌補。液壓升降裝置結構如圖3.2所示。3.2立柱結構舉升機分為左右兩列，主要由具有足夠剛度和強度的立柱支撐整輛車的重量，滑動平臺組件和升降裝置放在兩個立柱之間的空間。要求水平和垂直立柱壁保持一定的平行度，并且立柱的內外表面都應具有一定粗糙度。3.3支撐結構舉升機支撐臂部分屬于支撐結構。根據實際的工作狀況，調整自身搖臂的方向或角度，進而改變支撐臂的工作范圍。該舉升機的支撐臂設計為非對稱臂，可以有效的擴大臂的工作單位，這種設計可以使支撐臂的臂長擁有部分柔性。如圖3.3所示：如圖所示，陰影部分為該舉升機托臂的工作區域，軌道1是未伸長的托臂的工作區域，而當托臂伸長后，軌道2就是其工作區域。為了達到更好的承重效果，將舉升機托臂設計成不對稱的結構形式，更能夠保證其強度和剛度。托臂的詳細結構如下圖3-4所示：圖3.4托臂結構圖3.4平衡結構舉升機工作的整個過程中，在舉升機進行上升和下降的過程中，都必須要保證汽車是始終平衡的，因此舉升機需要具備平衡機構。本設計中，每一個立柱左右都裝有一對以鋼材為材料所制作的鋼絲繩，在同一個立柱當中的所設置的鋼絲繩，都存在著兩個相反方向的運動趨勢，鋼絲繩自身的張力能夠有效的維持左右滑臺的平衡。立柱內鋼絲繩如圖3.5所示：圖3.5立柱內鋼絲繩示意圖3.5保險結構舉升機的安全性無疑是至關重要的，因此會有很多保護措施和安全裝置，如機械自鎖、起重過載保護和防滑措施等。在這種設計中，電磁安全鎖機構由兩個配有安全夾桿的滑臺組成。當轎廂升起時，與電磁體相連的夾桿和支撐板形成機械自鎖機構。如圖3.6所示，兩根支柱都設計有安全鎖，分布的位置是對角線上錯開，可以起雙重保險作用。電磁安全鎖是一種保護裝置，用于控制舉升機的舉升狀態，是由電磁鐵、保險孔和保險支座所組成的。電磁安全鎖是通過同斷電來控制滑臺是否可以上下運動，從而起到安全保護的作用。3.6舉升機三維模型圖下圖是舉升機三維模型圖。圖3.7舉升機三維模型圖

4舉升機的強剛度分析與校核舉升機是通過液壓缸來對滑臺的運動施加動力，因此本章將對液壓缸和立柱的各項性能屬性進行計算分析，從而使舉升機的安全性能夠得到保證。4.1主立柱4.1.1主立柱受力分析考慮到部件自身的重量，近似值取66.37kg。單側托臂受到的載荷為2000kg，托臂處受力大小為2066.37kg，F1和F2是立柱給予的反力，估算值約為5234.804kg，F1=F2，FBX和FBY為保險支承板給予的支承力，B處是支承點位置，則：。F1和F2是立柱上的力，FBX和FBY為立柱上的支承力，RHX、RHY和MH為底部支座反力。經計算：圖4.1主立柱受力示意圖4.1.2強度校核計算畫出立柱的彎矩圖和剪力圖。圖4.2立柱上F1作用力及其彎矩圖和剪力圖l=2600mmb=2415mma=185mm圖4.3立柱上F2作用力及其彎矩圖和剪力圖l=2600mmb=1890mma=710mm圖4.4立柱上M作用力及其彎矩圖圖4.5立柱受力的合成彎矩圖和合成剪力圖從圖中可以得出在截面C處，剪力最大，彎矩最大,所以此處是危險截面，，，以下進行強度校核：（1）校核正應力強度：許用應力選：，所選擇的材料符合使用的要求。（2）校核剪應力強度：選，而許用應力，所選擇的材料符合使用的要求。4.2托臂部分的強度校核4.2.1托臂部分截面特性不論是應力分析或變形分析，都將應用桿件橫截面的某些幾何量，例如慣性矩、靜矩、極慣性矩等，這些幾何量都稱為截面的幾何性質或特性，后面的校核需要用到某些幾何量。首先完成對截面特定的計算，如下：（1）初選小臂截面的設計參數為：材料選擇方鋼，其厚度確定為（2）初選大臂截面的設計參數為：材料選擇方鋼，其厚度確定為 4.1.2托臂部分強度校核圖4.6托臂部件圖對上圖中幾個截面進行分析：考慮到部件自身的重量，近似值取66.37kg。單側托臂受到的載荷為2000kg，托臂處受力大小為2066.37kg（1）對A進行計算校核：，所選擇的材料符合使用要求。（2）對B進行計算校核：所以cm4，所選擇的材料符合使用的要求。（3）對C進行計算校核：，所選擇的材料符合使用要求。（4）對D進行計算校核：；,，所選擇材料符合使用要求。4.1.3托臂撓度懸臂梁作為舉升機的托臂，它的端部受到的力，因舉升機的托臂分為大小臂，從兩部分進行分析：計算小臂處的撓度為：對大臂處的撓度進行計算得：大臂端部受到了兩個力，其中一個力的大小為另一個力的大小為；載荷產生的撓度：托臂大小臂之間有1mm的空隙，產生撓度：主體立柱的彎曲繞度是使滑臺產生轉動運動的重要因素，而滑臺發生轉動后又會使托臂下沉，計算得：。托臂處總的下沉量為：根據行業的標準，托臂端處最大撓度為6cm，所以此值符合要求。5液壓舉升機液壓系統5.1工作原理通過馬達按鈕，馬達開始運動，帶動油泵吸取油箱中的油，并傳送至油缸以移動活塞桿。為了不超過額定負載，出廠前設定閥門的壓力。液壓系統的控制由壓力傳感完成，當壓力達到設定的極限數值時，會自動釋放溢流缷荷，同時停止對機械運作的供油，完成舉升動作。釋放機械安全鎖，按下下降閥，開始卸油減油工作。工作原理如下圖。5.2液壓缸活塞桿5.2.1活塞桿強度校核活塞桿只受壓力的工況：式中：F—載荷力。這里σ—活塞桿材料應用應力=σs/n其中：—材料屈服極限，n=安全系數。取=315MPa，n則實際活塞桿直徑d=38mm＞＞15.432mm，符合強度要求。5.2.2活塞桿受壓穩定性校核液壓缸壓桿安裝形式如下圖：圖5.2液壓缸壓桿安裝圖則因為，按下列公式計算載荷E—彈性模量，取取安全系數nK=3,穩定載荷實際工作載荷，即：滿足壓桿穩定條件。6有限元分析有限元法是一種運用計算機解決復雜工程結構的數值方法，可以把所計算的工程系統變成結構類似的有限元系統，進而替代原來的工程系統。因為有限元法具有精度高、適應范圍廣及格式統一規范等優點，在短時間內被廣泛應用于汽車、機械、土木、船舶等很多領域。特別是隨著計算機技術的發展，核心軟硬件環境的不斷改善和高級微機核計算機工作站的逐漸普及，為ANSYS的推廣和應用創造了優越的條件。6.1模型導入根據設計要求，在UG軟件中建立舉升機的基本三維圖形，并將其導入ANSYS。舉升機基本采用45鋼來制造，因為舉升機需要承載很大的力矩，而此類鋼材能夠很好的滿足這一需求。6.2網格劃分將建立后的模型導入ANSYS軟件中，并對三維模型進行網格劃分。網格尺寸10mm，單元數45146個，節點數157915個。6.3載荷與約束約束底座，在支撐汽車的位置處，施加4000kg向下的載荷。6.4分析結果變形圖：最大變形位于支撐汽車的位置處，值為1.486mm。由于梁的跨距是1500，變形量小于跨度的千分之一，滿足要求。應力圖：最大應力值位于支撐桿與豎梁連接的位置處，值為97.068MPa，梁的材質為鋼，屈服強度值在200MPa以上，可以保證設備具有2倍以上的安全系數。總結：從上面的分析結果可以得到舉升機的設計滿足使用要求，可以滿足一輛4000kg轎車的升降過程。

結論本文對不同的汽車舉升機的特點及其基本情況進行了簡單概述，設計了一款結合多種舉升機精華優點的液壓式轎車舉升機。對于本文中的液壓轎車舉升機設計，總體歸納情況如下：一、調查市面上舉升機的特點，并進行歸納總結，對比現有各類舉升機的差異，