普通式双柱汽车举升机设计论文(3)

整个汽车举升机的重量几乎都是由立柱来支撑的，因此它必须要有一定的强度和刚度。立柱中间的空间是用来放置举升装置以及滑台部件的。整个立柱部分的行位公差要求也是比较高，水平方向的立柱臂和垂直方向的立柱壁要求要保持一定的直线度和平行度，立柱内外表面还要有一定的粗糙度等。

§3.3 支撑机构

托臂部分是属于举升机的支撑机构。当汽车进入到举升机的范围里时，整个支撑机构就通过改变摇臂的角度或方向来改变托臂的整个工作范围的宽度。本次设计的支撑机构是非对称式的托臂，这样设计增加了托臂的宽度，实质就等于增加了托臂的工作范围，而且左右两侧的托臂的臂长都是有一定的伸缩性的。如图3.3所示：

图3.3非对称式托臂的工作范围示意图

1—托臂原始工作位置，2—托臂伸长后的工作位置

其中，图中方格阴影部分就是托臂的工作范围。托臂未伸长前的工作范围按照轨迹1来运动；托臂伸长后的工作范围按照轨迹2来运动；而且，图中的轨迹1和2是托臂的两个极限位置，在1和2的范围内，托臂的长度是可以伸缩的。但是由于托臂属于支撑机构，它是要承受一定的重量的，所以本次设计采用非对称式的结构就更能保证托臂的强刚度了。

§3.4 平衡机构

由于举升机在上升或下降时必须要采用强制性的平衡装置来确保汽车整体的

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水平位置保持一致，所以本次设计采用了钢丝绳来作为整个举升机的平衡机构。本次设计所采用的是在单个立柱内安装两副左右对称的钢丝绳，但是在这个单个立柱里面的钢丝绳的走向确是两个相反的方向，用户可以通过改变钢丝绳的张力来使左右两边的滑台在抬升的过程中保持平衡。要注意的是两边确定的钢丝绳的张力必须一致，这样才能真正的平衡。单个立柱里的钢丝绳的走向如图3.4所示：

上滑轮滑台钢丝绳2件下滑轮

图3.4单个立柱内钢丝绳的走向示意图

§3.5 保险机构

汽车举升机是一种对安全性能要求特别高的举升设备。通常设有多种保险装置和保护措施：液压回路的保压、机械锁止保险装置、机械自锁装置、举升过载保护、冲顶保护、防滑等等。机械自锁是指失去驱动力后，利用机械机构的重力（被驱动物体的阻力）来自动阻碍其运动的保护。

本次设计中电磁铁安全锁机构的组成是：在两个滑台上均有安装安全卡位条，当汽车升起后，卡位条与电磁铁连接的支撑板构成机械自锁机构，由于两个立柱上均装有电磁铁安全锁，如图3.5所示，并且这两个安全锁所装的位置不在同一直线上而是互相错开在对角线上，起到双保险的作用。

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图3.5电磁铁安全锁

1—电磁铁，2—保险孔板，3—保险孔支撑座

作为保险装置的电磁铁安全锁是由好几个零件组成的。其中主要的几个零件包括：保险孔板、保险孔支撑座和电磁铁。当电磁铁得电将保险孔支撑座吸住时，它和锁紧板之间没有接触，此时的举升机处于保险打开状态，整个滑台可以自由地上下移动。当电磁铁失电时，保险孔支撑座处于图示状态，此时的保险孔支撑座将与滑台上的锁紧板互相顶住，使滑台固定在一个位置而不能上下移动，起到保险的作用。

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第四章 普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算

§4.1 普通式双柱举升机立柱的结构分析和验算

双柱式汽车举升机的结构形式有多种，QJY04-02B型举升机系是指液压驱动的双柱举升机。此类汽车双柱举升机构的传动系统由液压系统驱动和控制的，通过两个立柱内安装的液压油缸实现上下运动，推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的大滚轮沿着立柱滚动，实现滑台的上下移动。举升机的举升设备的主要部分有：举升机构、支承机构、平衡机构和电磁铁安全锁机构等。

本次设计的举升机的主要性能参数为：额定举升载荷4吨；在载重4吨情况下，由最低位置举升到最高位置需50秒；当拉下操纵杆使溢流阀接通，2.5吨轿车由最高位置降到最低位置所需时间不小于50秒；电动机功率2.2 KW；举升臂在最低位置时的举升高度为120mm，最大举升高度为2000mm，工作行程为1730mm。

§4.1.1 主立柱的截面特性分析与计算

主立柱体是举升机主要的受力承重部件。举升机立柱在工作时受来自于保险锁机构处因承重的压力和升降滑台滚轮作用在立柱上的弯矩。因此，立柱在这两种力的作用下，有向内弯的变形趋势，底部焊口在拉压应力的作用下有开裂的倾向，故立柱底部与底座处焊有加强筋。

立柱壳体用钢板整体压制成形，其内部相应位置焊有保险装置支承板，用于锁定状态时受力和承重，下部与底座焊接。其中一个立柱体上还装有液压泵站和电气控制箱。主立柱作为主要的承重部件，先对其截面特征进行分析，主要是确定立柱截面形心的位置和截面的惯性矩。 一、确定立柱截面形心和中性轴的位置

将立柱整个截面分可以为A1、A2、A3三个部分，取与截面底边互相重合的Z轴为参考轴（见图4.1举升机主立柱横截面示意图），Z1、Z2、Z3分别为三个组合截面的中性轴，则三个截面的面积及其形心至Z＇轴的距离分别 为：

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y12A2C212A21212A3Y3′C3Y2′Z2Z3A1e2A3CC1Yc′ZZ1Y1=e1′Z′ 图4.1举升机主立柱横截面示意图 A1?194?6?194?6?270?6?3948(mm2) 2A2?(57?6)?6?2＝612(mm2)A3?(35?6)?6?2＝348(mm) ∴重心C到相应边的距离e： aH2?bd212?1942＋270?62Y?e??＝58.429(mm)2(aH?bd)（212?194＋270?6） ????(4.1)

'1'1'e2?H?e1'?194?58.429?135.571(mm)

Y2'?194?3?191(mm) ????(4.2) Y3'?194?6?14.5?173.5(mm)????(4.3) 整个截面形心C在对称轴Y上的位置则为：

Y'C?AY?iiAA1Y1'?A2Y2'?A3Y3'3948?58.429?612?191＋348?173.5???83.119(mm)A1?A2?A33948?612?348

二、 确定惯性矩

设三截面的形心分别为C1、C2、C3，其形心轴为Z1、Z2、Z3它们距Z轴的距离分别为：

a1?CC1?83.119?58.429?24.69(mm) a2?CC2?191?83.119?107.881(mm)

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