剪叉式液壓升降臺(tái)

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1、目 錄 1 緒論 1 1.1升降平臺(tái)的簡(jiǎn)介 1 1.2 升降平臺(tái)分類 1 1.3 液壓升降臺(tái)的工作原理 2 1.4 液壓缸驅(qū)動(dòng)的剪叉升降平臺(tái)的國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品現(xiàn)狀 2 2 剪叉式液壓升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)位置參數(shù) 9 2.1 剪叉式液壓起落平臺(tái)位置參數(shù)剖析 9 2.2 剪叉式液壓升降平臺(tái)具體分析 10 2.2.1本課題采用基本參數(shù)如下： 10 2.2.2剪叉桿的校核 11 3 剪叉式升降平臺(tái)模型建立 12 3.1 UG 簡(jiǎn)介 12 3.2 剪叉式液壓升降臺(tái)模型的建立 12 3.3 剪叉式液壓升降臺(tái)模型的仿真 17 3.3.1 運(yùn)動(dòng)仿真模塊簡(jiǎn)介 17 3.3.2 創(chuàng)建

2、連桿 17 4 剪叉式液壓升降臺(tái)零部件選擇 18 4.1液壓缸主要結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 18 4.1.1 缸體端部聯(lián)接方式 18 4.2活塞 18 4.2.1活塞與活塞桿的聯(lián)接 19 4.2.2密封結(jié)構(gòu) 19 4.2.3 活塞的材料 19 4.2.4 活塞的技術(shù)要求 20 4.3 液壓系統(tǒng)原理圖 20 致謝 21 參考文獻(xiàn) 22 剪叉式液壓升降臺(tái) 1 緒論 1.1升降平臺(tái)的簡(jiǎn)介 升降平臺(tái)是一種將人或貨物升降到某個(gè)高度的機(jī)械設(shè)備，一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的起重設(shè)備機(jī)械，它擁有舉升力大、升降面積大、升降平穩(wěn)、噪音低、操作方便、維修簡(jiǎn)便、并能夠停在升降范圍內(nèi)的任

3、意位置上。被廣泛的應(yīng)用在倉(cāng)庫(kù)、碼頭、自動(dòng)化生產(chǎn)線等多個(gè)行業(yè)，可以作為一種比較好使用在人員登高工作和貨物垂直運(yùn)輸起重機(jī)械。 升降平臺(tái)隨著人類對(duì)垂直運(yùn)送設(shè)備的需求而出現(xiàn)，與人類的發(fā)展文明一樣長(zhǎng)久，最初的升降平臺(tái)采用最基本的動(dòng)力方式如人力、畜力等提升重量。在工業(yè)革命時(shí)代之前，這些動(dòng)力方式常常被升降裝置廣泛采用。 現(xiàn)在升降臺(tái)多采用液壓式和氣壓式兩種方式，其中液壓式因?yàn)樯灯椒€(wěn)，占體積小，提供動(dòng)力大等優(yōu)勢(shì)被廣泛使用，使用該設(shè)備多采用剪叉式升降臂，設(shè)備占體積小，移動(dòng)方便，工作環(huán)境限制小，如今的升降臺(tái)更加添加了許多輔助設(shè)備，如安全防護(hù)裝置 目前世界升降臺(tái)的最高成就應(yīng)該是非瑞士格勞賓登州正在

4、建設(shè)的“圣哥達(dá)隧道”上的一部大型升降平臺(tái)莫屬了?！笆ジ邕_(dá)隧道”是一條從阿爾卑斯山滑雪勝地通往歐洲其他國(guó)家的地下較長(zhǎng)的鐵路隧道，總長(zhǎng)57公里。位于距離地面大約在八百米的“阿爾卑斯”高速列車站，打算要建設(shè)一部直接到達(dá)地面上的升降臺(tái)。建成完工后，將會(huì)成為現(xiàn)今世界上升降總距離最長(zhǎng)的一臺(tái)升降平臺(tái)設(shè)備了。游客登上升降平臺(tái)后利用升降臺(tái)到達(dá)地面，時(shí)間更短，更加方便，就可以登上阿爾卑斯冰河觀光快速列車，在經(jīng)過兩個(gè)時(shí)辰后就能夠到達(dá)山頂?shù)亩燃俅辶?，就可以享受舒適的生活了。 1.2 升降平臺(tái)分類 按照移動(dòng)的方方式分為：固定式、拖拉式、自行式、車載式、可駕駛式。 固定式：這種方式是盛機(jī)械升降穩(wěn)定性好，適用范圍的

5、產(chǎn)品，他主要用在車間生產(chǎn)線的高度差之間貨物，運(yùn)輸貨物，材料，裝配線，工件使用裝配時(shí)候調(diào)節(jié)工件與設(shè)備高度等。 車載式：是為提高升降平臺(tái)的機(jī)動(dòng)移動(dòng)性，將升降平臺(tái)固定車上，由汽車引擎提供動(dòng)力，無需外接額外動(dòng)力設(shè)備，實(shí)現(xiàn)車載式升降平臺(tái)的升降功能。這種方式可以適應(yīng)工廠區(qū)內(nèi)外的高空作業(yè)任務(wù)。 液壓式：液壓式是廣泛應(yīng)用于汽車制造，集裝箱裝卸，模具制造等各種場(chǎng)合和工廠的生產(chǎn)線，可以用在不同的海拔高度，同時(shí)，可配備各種類型的表面形式，具有多種控制方式，具有升降平穩(wěn)，準(zhǔn)確，頻繁啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，承載能力大和其他應(yīng)用程序，可以有效地解決工業(yè)工廠中各種困難的升降工作。 曲臂式高空作業(yè)平臺(tái)：曲柄能懸，工作臂可伸縮，可以

6、在多點(diǎn)起吊點(diǎn)跨越一定高度的障礙物或工作；在這個(gè)平臺(tái)上，承載能力大，可以同時(shí)提供兩個(gè)以上的人的工作，并會(huì)帶來一定的設(shè)備，可在一個(gè)360度旋轉(zhuǎn)一定的半徑，升降平臺(tái)是移動(dòng)方便。 筒式：套筒液壓升降平臺(tái)廣泛應(yīng)用于多級(jí)液壓缸垂直升降，高強(qiáng)度的材料和材料的機(jī)械性能的高標(biāo)準(zhǔn)的使用，塔體壯結(jié)構(gòu)的使用，可使升降平臺(tái)具有較高的穩(wěn)定性。 可駕駛式：又名車載式，由升降平臺(tái)和汽車兩部分配套改裝組成的。它使用汽車引擎動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)的升降功能。 1.3 液壓升降臺(tái)的工作原理 升降機(jī)由行走機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)，電動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，支撐機(jī)構(gòu)組成的一種升降機(jī)設(shè)備。液壓油由葉片泵形成一定的壓力，經(jīng)過濾油器、隔爆型電磁換向閥、節(jié)流閥

7、、液控單向閥、平衡閥進(jìn)入液缸下端，使液缸的活塞向上運(yùn)動(dòng)，提升重物，液缸上端回油經(jīng)隔爆型電磁換向閥回到油箱，其額定壓力通過溢流閥進(jìn)行調(diào)整，通過壓力的表觀察壓力表的讀數(shù)值。液壓升降平臺(tái)的剪叉機(jī)械結(jié)構(gòu)，使升降機(jī)起升有較高的穩(wěn)定性，寬大的作業(yè)平臺(tái)和較高的承載能力，使高空作業(yè)范圍更大、并適合多人同時(shí)作業(yè)。它使高空作業(yè)效率更高，安全更保障。 用戶可根據(jù)自己的使用范圍選用動(dòng)力方式及配置： 1. 動(dòng)力系統(tǒng)：電瓶直流供電、單相或三相電源，柴油機(jī)，液壓泵。 2. 行走：輔助自行式、兩輪牽引式、自駕式、以及汽車改裝式。 3. 支腿：機(jī)械支腿、液壓支腿、普通手搖支腿、抽拉式支腿。 4. 控制系統(tǒng)：防爆式電控

8、系統(tǒng)、遙控式控制系統(tǒng)、PIC控制系統(tǒng)。 1.4 液壓缸驅(qū)動(dòng)的剪叉升降平臺(tái)的國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品現(xiàn)狀 更多的海外生產(chǎn)下降平臺(tái)的狀態(tài)，如日本、德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)。起落臺(tái)已經(jīng)在國(guó)外發(fā)展很久了，多節(jié)單節(jié)段，移動(dòng)，固定的，在工業(yè)，航空，船舶，商業(yè)應(yīng)用廣泛，倉(cāng)庫(kù)碼頭。國(guó)外設(shè)計(jì)升降設(shè)備較早，擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，他們?cè)诓粩嚅_發(fā)新的產(chǎn)品，并且應(yīng)用在新的工作環(huán)境中，耐用度比國(guó)內(nèi)大多數(shù)升降臺(tái)好。 升降平臺(tái)目前廣泛采用的是基于雙鉸接剪叉結(jié)構(gòu)的發(fā)展，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，改進(jìn)，升降平臺(tái)，形成不同的功能特性，比如：固定式、自行走式、高空作業(yè)式等。 1.5 課題研究的目的意義 通過研究剪叉式升降臺(tái)可以了解零部件

9、設(shè)計(jì)過程，整機(jī)裝配的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，三維模塊化建立，讓學(xué)習(xí)零散知識(shí)模塊化，規(guī)范化。 運(yùn)動(dòng)仿真是UG/CAE(Computer Aided Engineering) 模塊中的主要組成部分，他能把許多復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分析，動(dòng)態(tài)分析和二維或者三維的機(jī)制。利用UG建模功能建立一個(gè)三維模型，利用UG／運(yùn)動(dòng)的三維模型的每個(gè)組件的功能提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，之間建立相應(yīng)的連接組件之間可以建立一個(gè)仿真模型。UG/Modeling 的功能能夠?qū)\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量的裝配分析工作、運(yùn)動(dòng)性合理分析工作等，得到很多運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)的仿真模型，驗(yàn)證了該機(jī)制的設(shè)計(jì)是合理的分析，改變和可以使用圖形輸出部件的位移

10、，加速度，速度和力量的協(xié)調(diào)。 1.6 課題研究的主要內(nèi)容 1.對(duì)剪叉式升降臺(tái)工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.剪叉式升降平臺(tái)2部分應(yīng)用UG軟件建模 3.UG軟件實(shí)現(xiàn)剪叉式升降臺(tái)的裝配 4.UG實(shí)現(xiàn)剪叉式升降臺(tái)運(yùn)動(dòng)的仿真 綜上所述，本研究的重點(diǎn)是基于剪叉式升降平臺(tái)UG三維建模，完成設(shè)計(jì)和基于UG軟件過程模型的建模，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真。在這基礎(chǔ)上。對(duì)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，認(rèn)識(shí)并了解相應(yīng)的結(jié)構(gòu)功能，并確定模型總體的參數(shù)及機(jī)構(gòu)型式，定位方式和驅(qū)動(dòng)方式，對(duì)模型工作部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算。 2 剪叉式液壓升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)位置參數(shù) 2.1 剪叉式液壓起落平臺(tái)位置參數(shù)剖

11、析 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)升降平臺(tái)起升最大高度大約在九米，使用六組剪叉，為固定式液壓升降平臺(tái)，平臺(tái)上表面尺寸24501350mm，載重300kg，采用矩形鋼。提升的一組最大的剪叉臂機(jī)構(gòu)與上平臺(tái)連接式固定鉸鏈連接，另一端鉸接滑塊，平臺(tái)提升/下降，滑靴在滑槽內(nèi)的鋼平臺(tái)腳，可以適應(yīng)剪叉機(jī)構(gòu)變變化。 經(jīng)設(shè)計(jì)篩選四個(gè)液壓缸作為動(dòng)力，機(jī)構(gòu)受力如下圖，設(shè)計(jì)相關(guān)尺寸數(shù)據(jù) 圖 2-1 結(jié)構(gòu)圖 （2-1） 列虛功方程：

12、 2-2結(jié)構(gòu)受力圖 H和J為下端液壓缸上下耳環(huán)兩點(diǎn) G和I為上端液壓缸上下耳環(huán)兩點(diǎn) α為剪叉桿與水平線之間的角度 為耳環(huán)與相固定的剪叉臂之間的固定角度 為耳環(huán)自身兩孔中心距離 為耳環(huán)下端中心孔到剪叉交叉中心孔距離 P為負(fù)載 L為剪叉桿兩端連接孔圓心的距離 由以上公式代入得力F為： （2-2） 2.2 剪叉式液壓升降平臺(tái)具體分析 2.2.1本課題采用基本參數(shù)如下： 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)升降平臺(tái)起升最大高度大約在九米，使用六組剪叉，剪叉臂升到最大高度之間角度成九十度，由升降高度和使用剪叉組數(shù)以及最大高度剪叉桿

13、之間的角度計(jì)算得升降臂的長(zhǎng)度L應(yīng)為2150mm，耳環(huán)中心距取值200mm，值選取985mm，載重300kg，安全系數(shù)取2，角度取30度，升降平臺(tái)重量取值200kg，由安全系數(shù)取2時(shí)，P應(yīng)取值10000N，但是剪叉升降平臺(tái)由對(duì)稱兩部分組成，所以計(jì)算時(shí)只計(jì)算一半，所以P取值還是5000N，具體取值數(shù)據(jù)如下： ，=985，=200，=5-45度 ，P=5000N 首先計(jì)算液壓缸與水平線之間角度變化范圍，由公式（2-1）可以計(jì)算得到，式中，L=2150，由5度變化到45度，所以可以計(jì)算得到度時(shí)；時(shí)，，將2.1中公式代入虛功方程中可以得到如下公式： （2

14、-3） 將以上數(shù)據(jù)代入可以得到當(dāng)時(shí)F=18850N；當(dāng)時(shí)F=5000N。 升降臺(tái)在50s升到規(guī)定的九米高度，所以上升的速度，速度為0.18m/s. 剪叉桿各點(diǎn)具體受力數(shù)據(jù)引用公式組（2-2）得到具體結(jié)果如下 因?yàn)闀r(shí)桿受力較大，計(jì)算此時(shí)各點(diǎn)的力，此時(shí)，，，，，，，由以上數(shù)據(jù)求得如下結(jié)果： F1 =2712;F2 =3500;F3=-4580; F4=5232;F5=212;F6=-13104; F7=3191;F8=57910;F9=-2980; F10=-44806;F11=-1389;F12=-63143; F13=3257;F14=4408 2.2.2剪叉桿的校核 與

15、液壓缸連接的的剪叉桿受力最大，受力情況如下： 圖 2-3 液壓頂桿受力圖 受力在X軸受力投影如上圖： 在受力F1處受扭矩最大， 分析軸向力的作用，先計(jì)算桿的橫截面對(duì)Z軸慣性矩， 并且知道z的變化為；y的變化為 由以上可以求得 圖 2-4 剪叉桿界面 又 , 其中為剪叉桿實(shí)際工作應(yīng)力 為質(zhì)料的極限應(yīng)力，關(guān)于45號(hào)鋼材為340Mpa n為安全系數(shù)，一般大于1，這里取2，經(jīng)計(jì)算所設(shè)計(jì)符合要求。 3 剪叉式升降平臺(tái)模型建立 3.1 UG 簡(jiǎn)介 UG（Unigraphics NX）是Siem

16、ens PLM Software公司編制的一款為解決產(chǎn)品工程方案的應(yīng)用軟件。用戶可以使用它的數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段來了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過程。Unigraphics NX給予用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)提供了經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。 UG成功是因?yàn)闉榭蛻籼峁o與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗(yàn)，這些UG提供的解決方案可以全面完善地改善設(shè)計(jì)過程的效率，削減成本，并剪短產(chǎn)品完成的時(shí)間。UG軟件使用范圍隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的快速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了較快的增長(zhǎng)，現(xiàn)今已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 UG主要功能： 工業(yè)設(shè)計(jì) NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格提供

17、了強(qiáng)有力的解決方案。利用 NX建模功能，復(fù)雜的產(chǎn)品形狀和機(jī)構(gòu)能被工業(yè)設(shè)計(jì)師迅速地建立和改進(jìn)， 并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計(jì)概念的審美要求。 產(chǎn)品設(shè)計(jì) NX 包含了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。 NX 擁有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為機(jī)械制造與設(shè)計(jì)提供了便利性和靈活性，以滿足工業(yè)中設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化 在NX 環(huán)境中，使用者可以以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。生產(chǎn)商可以通過在開發(fā)設(shè)計(jì)過程中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能來改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少甚至可以去掉用于實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)思，以及對(duì)變更周期

18、的依賴。 NC加工 UG NX環(huán)境中的加工基礎(chǔ)模塊為聯(lián)接UG所有加工模塊提供基礎(chǔ)框架，該模塊為UG NX的所有加工模塊提供一個(gè)相同并且操作界面簡(jiǎn)潔的圖形化窗口環(huán)境，使用者可以在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況并且可以對(duì)其進(jìn)行圖形化修改。 模具設(shè)計(jì) UG是現(xiàn)在較為流行的一款模具設(shè)計(jì)軟件，主要是因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大。 模具設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，，但其中分模是其中關(guān)建的一步。分模有兩種方式：一種是自動(dòng)分模，另一種是手動(dòng)分模，當(dāng)然也不是純粹的手動(dòng)，也要用到自動(dòng)分模工具條的指令，即模具導(dǎo)向。 MoldWizard（注塑模向?qū)В┦腔贜X開發(fā)研究的，用戶可以利用注塑模具設(shè)計(jì)的專業(yè)模塊，模塊中配

19、有常用的模架庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)件，來根據(jù)自己的需要方便的進(jìn)行調(diào)整，還可以開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件，很大程度上提高了模具設(shè)計(jì)的效率。 MoldWizard（注塑模向?qū)В┠K提供了整個(gè)模具設(shè)計(jì)流程，包括產(chǎn)品裝載、排位布局、分型、模架加載、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及工程制圖等。整個(gè)設(shè)計(jì)過程非常直觀、快捷，它的應(yīng)用設(shè)計(jì)讓普通設(shè)計(jì)者也能完成一些中、高難度的模具設(shè)計(jì)。 3.2 剪叉式液壓升降臺(tái)模型的建立 利用UG軟件建立了剪叉式升降平臺(tái)的模型。 具體模型效果如圖： 圖 3-3 平臺(tái)組成圖 起升工作臂外臂使用矩形鋼，打孔加軸套，減少摩擦力，連接孔大小為，中間連接架孔大小為，總長(zhǎng)度為2250

20、mm 中間用鋼管聯(lián)接，使用沿管道掃描建模 圖 3-5 支撐管建模圖 為了使推力更好的推動(dòng)剪叉臂的伸縮，采用了支架軸上加耳環(huán)的設(shè)計(jì)，耳環(huán)使用草圖，建模拉伸而成具體草圖及效果如下： 圖 3-6 耳環(huán)草圖 與液壓缸鏈接的是內(nèi)部支架，由較粗的鋼管作支撐，加上偏置的位置，形成運(yùn)動(dòng)的扭矩。 液壓缸的設(shè)計(jì)采用活塞，分別建模組裝 圖 3-9 活塞桿 圖 3-10 液壓缸 圖 3-11 端蓋 液壓缸采用一個(gè)油道，雙液壓缸用一條油路，使用螺旋鏈接接頭，液壓桿使用實(shí)心鋼材，油管與液壓缸借口連接，使用

21、螺紋緊固，防止油液泄露，油路如下建模： 圖 3-13 油管 剪叉機(jī)構(gòu)支撐臂使用由兩個(gè)鋼管連接的矩形鋼材組成，鋼管用沿管道掃描建成，鋼材臂使用已經(jīng)建模好的，組裝形成內(nèi)部支撐臂，保證結(jié)構(gòu)牢固性。內(nèi)臂架如下建模： 圖 3-14 內(nèi)支撐桿 底座與工作臂由小腳鏈接，滑動(dòng)摩擦，能夠調(diào)節(jié)工作臂菱形形狀的變化 圖 3-15 滑腳 上剪叉桿與上頂通過如下機(jī)構(gòu)聯(lián)接，鉸接 圖 3-16 上頂連接架 最后將建好的各個(gè)部件進(jìn)行裝配，使用約束條件將各個(gè)部件定位，必須保證不能過約束，并且盡量保證約束正確性，因?yàn)楹笃诘倪\(yùn)動(dòng)仿真是基

22、于前期裝配約束的。 建模至此已完成，建模使用的數(shù)據(jù)均采用本身設(shè)計(jì)尺寸，由建模效果可以肯定設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)基本正確，可以保證結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降功能。 3.3 剪叉式液壓升降臺(tái)模型的仿真 3.3.1 運(yùn)動(dòng)仿真模塊簡(jiǎn)介 UG NX 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析模塊Motion提供機(jī)構(gòu)仿真分析功能，可以在UG運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境中定義機(jī)構(gòu)，包括定義連桿、定義鉸鏈、定義彈簧、定義阻尼、定義初始運(yùn)動(dòng)條件，添加驅(qū)動(dòng)阻力等等，直接在UG仿真環(huán)境中進(jìn)行相應(yīng)分析，仿真定義機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，得到機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度、力和力矩等。得到的分析結(jié)果可以用來指導(dǎo)修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以優(yōu)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。還可以和運(yùn)動(dòng)分析軟件ADAMS連接。

23、3.3.2 創(chuàng)建連桿 1．機(jī)構(gòu)升降平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)仿真需要首先定義運(yùn)動(dòng)的連桿 2. 底座作為第一連桿，設(shè)定為固定連桿 3. 支撐框架、液壓桿連接桿、上頂架及護(hù)欄分別為一連桿 4. 上移動(dòng)腳輪、下移動(dòng)腳輪分別為一連桿 5. 液壓缸、活塞分別為一連桿 3.3.3 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副 轉(zhuǎn)動(dòng)副 所有剪叉臂之間、液壓缸與機(jī)架、輪子與剪叉臂等，共有個(gè)33個(gè)旋轉(zhuǎn)副 滑動(dòng)副 輪子與底架、輪子與上頂、液壓缸與液壓桿共有7個(gè)滑動(dòng)副 固定副 底架作為固定連桿，共有1個(gè)固定副 將液壓缸內(nèi)液壓桿與鋼筒滑動(dòng)副作為主動(dòng)件，滑動(dòng)使用運(yùn)動(dòng)函數(shù)內(nèi)的STEP函數(shù) 3.3.4 運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果 經(jīng)過仿真模擬可以實(shí)現(xiàn)

24、升降平臺(tái)的起落，已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)功能。 4 剪叉式液壓升降臺(tái)零部件選擇 4.1液壓缸主要結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 4.1.1 缸體端部聯(lián)接方式 使用簡(jiǎn)單的焊接形式，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，使用廣泛。氣缸的焊后變形又很多原因，包括以下幾種：一是與內(nèi)直徑不容易制成的過程這樣的過程中需要注意的地方很多，因此，焊接方式的使用主要用于柱塞式液壓缸。還有其他的聯(lián)接方式也可以實(shí)現(xiàn)此過程。 4.1.2 缸體材料 液壓缸使用的材料有很多種，但是常見的就是那么幾種，液壓缸經(jīng)常使用的原料有35號(hào)無縫隙鋼制管、20號(hào)無縫隙鋼制管，還

25、有45號(hào)無縫隙鋼制管材料，由于20號(hào)鋼制原料的機(jī)械性能略低，且不可以調(diào)質(zhì)的緣故，通常她在使用過程中應(yīng)用較少。使用焊接性能相對(duì)更好一些的35號(hào)無縫隙鋼制管材料焊接缸筒、缸底、缸頭管接頭、耳軸這些零部件時(shí)，需要在粗加工后調(diào)質(zhì)，效果會(huì)更好一些。對(duì)于其他零部件的焊接來說通常用到45號(hào)無縫隙鋼制管材料，而且在粗加工后應(yīng)調(diào)質(zhì)到240-285HB。氣缸體鍛鋼，鑄鐵，鑄鋼可用于zg35b和其他材料，鑄鐵可ht200-ht350幾種類型或球墨鑄鐵之間，特殊情況下可采用合金材料。4.1.3 缸體技術(shù)要求 液壓缸內(nèi)孔表面粗糙度由H8 / 9，如果采用橡膠密封圈，R 0.1-0.4um，如果使用活塞環(huán)密封活塞，RA

26、 0.2-0.4um，并且都需要衍磨。 缸體內(nèi)徑圓度公差值取10級(jí)，圓柱度公差值應(yīng)為8級(jí)。 液壓缸端面的垂直度公差按7級(jí)精度篩選。 如果氣缸體和氣缸蓋的螺紋，公制螺紋6級(jí)精度。 為了防止腐蝕，提高氣缸的使用壽命，氣缸壁表面應(yīng)鍍鉻層厚度30-40，鍍鉻完成珩磨和拋光。 4.2活塞 4.2.1活塞與活塞桿的聯(lián)接 整體聯(lián)接 工作壓力和活塞的直徑和較小的情況下，整體連通性 螺紋聯(lián)接 常用的聯(lián)接方式 半環(huán)聯(lián)接 對(duì)于工作壓力的半環(huán)連接，機(jī)械振動(dòng)的條件 這里使用螺紋聯(lián)接。 4.2.2密封結(jié)構(gòu) 依照作業(yè)時(shí)候的壓強(qiáng)因素、溫度因素、介質(zhì)因素等各種因素的不一樣而不一樣，密封

27、結(jié)構(gòu)的分類也會(huì)不同，但是，人們通常使用較為頻繁的密封結(jié)構(gòu)如下： 間隙密封 主要用于低壓系統(tǒng)中液壓缸活塞的密封 活塞環(huán)密封 當(dāng)工作條件為室內(nèi)或者室外的溫度變化的太大的時(shí)候適用于溫度變化范圍較大，而且需要要求的摩擦力很小的時(shí)候，大多數(shù)較為頻繁使用壽命長(zhǎng)的活塞環(huán)密封 O型密封圈密封 密封性能良好，摩擦系數(shù)小，安裝空間小，廣泛使用于固定密封和運(yùn)動(dòng)密封件 Y型密封圈密封 當(dāng)工作條件是在20MPa往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Y型密封環(huán)，和高速液壓缸密封 此處采用O型密封圈密封。 4.2.3 活塞的材料 由于液壓缸活塞為經(jīng)常頻繁使用的，因此這時(shí)需要采用更為常見的原料來制成

28、，而耐磨鑄鐵、灰鑄鐵、鋼、以及鋁合金等原料是較為頻繁被使用的，也很常見，因此液壓缸活塞通常采用這些原材料，而在這里我們通常運(yùn)用這里45號(hào)鋼無縫隙鋼制管材料 4.2.4 活塞的技術(shù)要求 活塞直徑D的徑向孔D1跳動(dòng)公差值的7，8級(jí)精度 端面T對(duì)內(nèi)孔D1軸線度工藝值采納7級(jí)精度選購(gòu) 4.3 液壓系統(tǒng)原理圖 各個(gè)液壓元件使用國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件智能符號(hào)的常態(tài)位置繪制，對(duì)于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可以采用結(jié)構(gòu)原理圖繪制以來說明。 為了方便液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè)，在液壓系統(tǒng)的主要路段裝設(shè)必要的監(jiān)測(cè)元件，例如壓力表、溫度計(jì)等。 在這采用升降臺(tái)回落時(shí)采用活塞桿的

29、自重和一端施加的外力使液壓缸回油，省去一些機(jī)械設(shè)備，符合設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單原則。 設(shè)計(jì)油路：換向閥B口控制油路到液控單向閥的液控口，升降機(jī)下降到最低位置的時(shí)候，換向閥的A口與T口相通，如果T口又和油箱連接，則柱塞缸處于下降位置時(shí)，回油管壓力產(chǎn)生的向上的力小于升降機(jī)的負(fù)載和摩擦力，基本路線如下: 圖4-1 液壓系統(tǒng) 致謝 首先感謝我的指導(dǎo)老師霍春明老師，他在每一個(gè)階段都給予我悉心的教導(dǎo)，并且嚴(yán)格要求我，他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)喝認(rèn)真的教學(xué)態(tài)度使我學(xué)到了知識(shí)以外的很多東西，還要感謝我的同學(xué)，他們?yōu)槲姨峁┝撕艽蟮膸椭?，在我止步不前時(shí)，是他們給我前進(jìn)的動(dòng)力。 經(jīng)過這么長(zhǎng)時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，看著自己的成果，

30、有一種喜悅充滿于心中，在大學(xué)將要結(jié)束時(shí)，通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)這一個(gè)過程，我對(duì)大學(xué)的整個(gè)過程畫了個(gè)句號(hào)。圓滿結(jié)束了大學(xué)生涯，在即將走向社會(huì)時(shí)候，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我懂得了做一件事情是需要耐心與激情的，我為以后的工作做好了準(zhǔn)備。 最后感謝我的母校，是她給我提供了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使我學(xué)到知識(shí)文化同時(shí)結(jié)交了良師益友，這將是我人生中一筆寶貴財(cái)富。 參考文獻(xiàn) [1] 黃建，李興慧，毛建軍，固定液壓剪叉升降臺(tái)關(guān)鍵參數(shù)的研究，科學(xué)技術(shù)與工程[M]. 2010，No.2：528-530 [2] 謝力生，剪式液壓升降臺(tái)相關(guān)參數(shù)的確定，中南林業(yè)科技大學(xué)，博士論文[J

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