机械式汽车举升机.docx

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机械式汽车举升机

机械式汽车举升机设计

摘要：

本课题所研究的机械举升机是一种把整车在装备重量不大于3t的各种轿车、面包车、工具车等举升到一定高度，供汽车维修和安全检查作业的保修设备。

因而，在维修企业被广泛的应用。

在此次设计中，通过对各种机械举升机的调研、分析、以及参照机械双柱汽车举升机的设计，针对国内外各种举升机的举升重量和举升高度，拟订设计方案，使用双电机驱动，螺杆传动，自锁简单可靠、零件加工面的加工精度要求相对较低。

其次，根据各种举升机的构造特点，进行举升机的结构设计，其中包括电动机的选择，螺杆和螺母的计算设计，托架的强度刚度计算以及轴承的选择和校核。

最后，绘制出机械双柱汽车举升机的整体装配图，各个主要零件的零件图。

关键词：

机械双柱汽车举升机；设计计算

Abstract

Mechanicaldouble-liftingmachineofthetopicstudiedisaserviceequipmenttomakethecars,vans,trucksandothersinakindofvehicleweightofnotmorethan3traisetoacertainheightforthemaintenanceandsafeoperation.Therefore,itiswidelyappliedbythemaintenanceenterprise.Inthisdesign,throughinvestigatingandanalyzingvariousmechanicallifts,andlightingmechanicaldoublevehicleliftdesign,inaccordancewithliftingweightandliftingheightofvariousliftsathomeandabroad,Idevelopdesignprogramthatusedoublemotor-drivenscrewdrive.Itsself-lockingissimpleandtherequiredprecisionofthemachinedsurfaceofthepartsisrelativelylow.Secondly,accordingtothestructurecharacteristicsofvariedlifts,Idevelopthestructuraldesign,includingthechoiceofmotor,thecalculatingdesignofthescrewandnut,thestiffnessandstrengthcalculationofthestrays,andtheselectionandverificationofthebearing.Finally,Idrawthewholeassemblymapandthemajorcomponentsmapaboutthemechanicaldouble-liftingmachine.

Keywords：

Mechanicaldouble-liftingmachine;Design.

引言

所设计的举升机是一种把整车在装备重量不大于3t的各种轿车、面包车、工具车等举升到一定高度内供汽车维修和安全检查作业的保修设备。

过去汽车维修大多采用地沟作业，工作空间狭小，积油积水后排出困难，沟内阴暗，需人工采光，通风不良，工人上下地沟不便，劳动条件差，土建费用高，地表空间不能充分利用;而汽车举升机在其举升高度范围内可依需要任意调整高度，在车下任何位置进行维修作业，操作简便，灵活可靠，工作条件大为改善。

随着国民经济的快速发展，汽车制造业发展迅猛，到2006年，汽车年产量已达720万量。

汽车的社会保有量也随之聚增。

这也为汽车售后服务业、汽车维修企业的发展创造了良好的契机。

作为汽车售后服务业、维修企业必备的各种类型的维修设备——汽车举升机，在维修过程中发挥着十分重要的作用。

纵观国内外的研究概况，目前的举升机主要分为气动、液动、机械式三大类。

其中尤以液动居多，机械式次之，气动最少,且每类里又可分为二柱式和四柱式。

具体言之，液动的特点是平稳、噪音小、力量大，缺点是用久之后易漏油，污染工作环境。

而机械式的一般多为电机驱动，螺杆传动，它不存在漏油问题，且自锁保护简单易行。

从举升机的外型来分类有基本形式有：

普通双柱、龙门双柱、四立柱、剪式、移动式和单立柱式等.车用双柱举升机是用来抬升汽车的专用机械设备。

其类型目前主要有：

单电机驱动的螺纹传动举升机、双电机驱动的螺纹传动举升机和液压式的举升机.

    就其发展趋势而言，一定是朝着安全、简便、使用寿命长、噪音小、价格低廉的方向发展。

一、国内外现状与课题分析

（一）国外概况

在欧美和日韩，由于汽车工业的发达，相对应的在汽车举升机的设计、制造及安全性和易操作性方面比较完备，在生产和售后等方面都领先于国内。

并且就其产品的完善性和性能优越性以及新技术的利用方面也是远远超过内相同行业。

在许许多多不同类型的举升机中，技术最成熟、应用最广泛双，同样也是结构最简单的双柱式汽车举升机其实已经是国外市场的主流了[10]。

随着汽车工业的发展，工程师门提出了很多举升机的设计方案并做了许多改进工作。

现在，举升机的选择范围很大。

某些举升机可能同时具有几种设计方案的几个特点。

举升机在设计方面越来越智能化和人性化，将会向遥控、电脑控制方向发展[9]。

随着汽车保有量的不断增多，私人购买成为购车的主流，售后市场也将得到蓬勃发展，举升机在未来的需求量也将不断增加。

（二）国内概况

国内汽车举升机品牌繁多，质量高低参差不齐，除少数大型专业化企业具有较强的研发队伍、完备地制造设施、完善地质量监控手段外，大多数生产厂场地狭小、制造设施落后、监控手段单一。

在规模各异的维修养护企业中，无论是维修多种车型的综合类修理厂，还是经营范围单一的街边店（如轮胎店），几乎都配备有举升机。

举升机的重要性和普及性，决定了它是一种备受专业人士和经营管理者重视的设备。

随着中国汽车保有量的不断增多，私人购买成为购车的主流，售后市场也将得到蓬勃发展，举升机在未来的需求量也将不断增加，据业内专家预测，在未来三年内，举升机市场将维持在8％～12％的增长率。

（三）课题分析

1、设计目的

（1）树立科学的设计思想和良好的职业道德；

（2）掌握工程设计的理论、方法和步骤；

（3）掌握解决工程实际问题的基本能力；

（4）熟练使用手册与图表资料，正确处理继承与创新的关系；

2、设计内容

（1）机械式汽车举升机工作方式选择：

专用式或万能式；

（2）机械式汽车举升机工作原理及工艺设计；

（3）机械式汽车举升机整体布置及结构设计；

（4）机械式汽车举升机电动机选择及传动路线设计；

（5）汽车定位装置设计；

（6）举升协调装置设计；

（7）机械式汽车举升机操作装置设计；

（8）机械式汽车举升机校核计算（主要零部件强度校核、结构强度校和以及自锁可靠性校核计算）；

3、设计要求

（1）机械式汽车举升机装配图1套（0号图纸）；

（2）零件图4张（3号图纸），内容由指导教师指定；

（3）设计计算说明书1份，必须包括规定的设计内容核自己认为有必要的内容；

（4）汽车定位装置要求：

方便定位、快速准确；万能型举升机应可进行调整；

4、设计参数

举升重量：

2.8吨；举升速度：

0.85米/分钟；举升高度：

1.7米，双柱式结构。

三、机械式汽车举升机的设计方案

（一）汽车举升机的总体方案拟定

1、设计方案

根据所设计举升机基本技术参数的要求，通过对收集到的相关资料和文献的分析研究，采取机械双柱汽车举升机的总体方案，即电机—减速机构—丝杠—螺母传动形式，以及链传动的同步装置机构。

2、结构简图

3、原理及特点

（1）原理

电动机通过一级减速机构使主传动丝杠转动，经链传动使副传动丝杠与主传动丝杠达到同步转动；丝杠转动时，传动螺母带动滑套及与相连接的四个支撑托架上下运动，从而完成轿车升举到不同高度，进行维修作业的要求。

（2）特点

举升机两托臂上升和下降必须严格同步；举升机能够有效自锁，保证使用安全；托臂转动灵活并且能够方便地定位；结构紧凑，布局合理。

（二）举升机的设计计算

进行举升机的总体结构设计和计算，传动系统计算，主要结构和零件的受力分析和强度校核，选择电动机和联轴器。

（三）绘制设计图纸

绘制举升机总装配图、零件图。

四、螺旋副的自锁条件

丝杠螺旋副受轴向力（即额定举升重量）作用而不能发生松滑现象称为自锁。

为了保证举升机安全可靠，必须满足下列自锁条件：

其中：

表3：

螺旋副的材料及相关参数

螺杆

螺母

许用压强[p]MP

15#正火钢

青铜

11~18

采用梯形螺纹（GB/T5796.1~5796.3--1986），牙形角

。

五、电动机的选择计算

（一）确定电动机功率

（二）确定电动机的输出转速

丝杠的工作转速为

。

（三）电动机的选择

电动机容量6.2kw，输出转速255r/min。

输出转矩：

选择YCJ系列齿轮减速三相异步电动机（三相鼠笼型异步电动机）（见表4与图1）

表4：

电动机的参数

机座号

电动机功率

（kw）

输出转速

（r/min）

输出转矩

（N×m）

电动机代号

71

2.2

292

69

100L1—4

图1：

齿轮减速异步电动机

六、传动丝杠的计算

（一）丝杠强度校核

传动螺旋丝杠工作时，承受举升力（轴向力—额定举升重量）和由螺旋传动阻力引起的扭矩，所以应计算轴向应力、扭转剪应力并合成应力。

根据第四强度理论：

螺杆的当量应力

（二）丝杠的稳定性校核

由于丝杠轴下端所用的轴承为浮动轴承，所以举升重量由立柱上端的角接触轴承承受，这样丝杠始终处于受拉状态，不必对丝杠进行受压稳定性计算。

七、传动螺母的计算

传动螺母是举升机承重元件中关键的零件之一。

在保证材质符合工作要求的条件下，应进行以下计算：

（一）螺纹接触面上的压强

（二）螺纹根部的抗弯强度校核

（二）螺纹抗剪强度校核