汽車電動升降平臺的設(shè)計含7張CAD圖

汽車電動升降平臺的設(shè)計含7張CAD圖,汽車,電動,升降,平臺,設(shè)計,CAD 汽車電動升降平臺的設(shè)計 摘要 本文主要闡述了汽車電動升降平臺的設(shè)計及其控制。主要設(shè)計內(nèi)容有：升降平臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計，主要零部件的設(shè)計與計算，標(biāo)準(zhǔn)件及動力源的選擇。電氣控制部分的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。 本次設(shè)計的電動升降平臺采用電氣控制，電力驅(qū)動。升降平臺采用機(jī)械式。包括兩個框形升降柱，兩個垂直滑動在該框形升降柱上的升降滑架，兩個托臂和兩個軌道式托板，其特征在于所述框形升降柱是由結(jié)構(gòu)在下部的底板升底梁升矩形齒輪箱及矩齒輪箱兩側(cè)短邊向上延伸的方形導(dǎo)柱連接上部的橫梁構(gòu)成的整體；所述框形升降柱下面的矩形齒輪箱其中一個是安裝電動機(jī)的驅(qū)動箱；而所述升降滑架是由兩個平行固定在其上的托臂穿過所述軌道式托板上滑套的孔位相互連接。 關(guān)鍵詞：汽車；電動；升降平臺；設(shè)計；控制 Abstract This paper mainly elaborates the design and control of the electric lift platform of automobile. The main design contents are: the design of the platform structure, the design and calculation of the main parts, the choice of standard parts and power source. Design and Implementation of Electrical Control Part. The design of the electric lift platform using electrical control, power-driven. Lifting platform adopts mechanical type. Comprising two frame-shaped lifting columns, two elevating carriages vertically sliding on the frame-shaped lifting column, two arms and two rail-type pallets, characterized in that the frame-shaped lifting column is constituted by a structure in the lower part And the rectangular guide box on the lower side of the box-shaped lifting column is one of the main components of the rectangular gear box, And said lifting carriage is connected to each other by two parallel arms fixed to it through the holes of the slide sleeve on said track-type pallet. Key words：Automobile; electric; lifting platform; design; 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 前言 1 第2章 總體方案的設(shè)計與確定 2 2.1 技術(shù)參數(shù)的確定 2 2.2 總體方案的選擇與確定 2 2.2.1 總體方案的選擇 2 2.2.2 總體方案的確定 2 第3章 主要零件、裝置的設(shè)計與計算 3 3.1 滑動螺旋傳動的設(shè)計與計算 3 3.2 滾動直線導(dǎo)軌副的選擇與計算 6 3.3 鏈傳動的設(shè)計與計算 8 3.4 帶傳動的設(shè)計與計算 13 第4章 電氣控制部分的設(shè)計 18 4.1 電氣控制系統(tǒng)概述 18 4.2 控制線路回路的組成 18 4.3 電氣控制原理的確定 19 結(jié)論 21 致謝 22 參考文獻(xiàn) 23 I 第1章 前言 隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，維修設(shè)備也隨之產(chǎn)生了質(zhì)的變化。汽車保修設(shè)備的生產(chǎn)，也不再是多以機(jī)具類為主。20世紀(jì)90年代以來，一批批先進(jìn)的進(jìn)口汽車檢測設(shè)備和儀器涌入國門。四輪定位儀、解碼器、汽車專用示波器、汽車專用電表、發(fā)動機(jī)分析儀、尾氣測試儀及電腦動平衡機(jī)等，這些昔日人們十分陌生的檢測設(shè)備，已經(jīng)成為現(xiàn)代維修企業(yè)的必備工具。而這些檢測設(shè)備，本身就是高科技化的產(chǎn)品，是電子檢測技術(shù)、電腦技術(shù)的高級集成物。要熟練地操作使用這些檢測設(shè)備，技術(shù)人員需要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，并要掌握外語和電腦技術(shù)，才能掌握正確的使用方法，充分發(fā)揮檢測設(shè)備的各項(xiàng)功能。這種高科技化的現(xiàn)代汽車檢測設(shè)備，使現(xiàn)代汽車維修的科技含量大為提高。 加入WTO對中國汽車維修業(yè)的影響是巨大的。為了適應(yīng)售后服務(wù)的要求，國外汽車維修業(yè)將相繼進(jìn)入中國市場，國外汽車維修業(yè)的介入給中國汽車維修市場提供了一個較為先進(jìn)的高效的國際技術(shù)環(huán)境，對促進(jìn)國內(nèi)汽車維修業(yè)的更新改造、加速汽車維修業(yè)技術(shù)進(jìn)步的進(jìn)程，將起到良好的推動作用。 傳統(tǒng)的汽車維修方式、維修制度以及經(jīng)營模式必然被現(xiàn)代汽車維修方式所代替。以往的汽車維修往往就維修談維修，現(xiàn)代汽車維修是汽車銷售、零件銷售、資訊及售后服務(wù)四位一體緊密結(jié)合。汽車維修的新趨勢是維修對象的高科技化、維修設(shè)備現(xiàn)代化、維修咨詢網(wǎng)絡(luò)化、維修診斷專家化、維修管理電腦化及服務(wù)對象的社會化。國外汽車維修企業(yè)以汽車服務(wù)貿(mào)易的形式進(jìn)入國內(nèi)市場，使我國汽車維修行業(yè)將面臨嚴(yán)峻形勢，而在汽車維修企業(yè)發(fā)展要素中，起主導(dǎo)作用的因素將是：管理、技術(shù)、裝配和信息。倡導(dǎo)汽車維修行業(yè)的服務(wù)優(yōu)質(zhì)化、品牌化、現(xiàn)代化，勢在必行。 23 第2章 總體方案的設(shè)計與確定 2.1 技術(shù)參數(shù)的確定 本次升降平臺適用對象為汽車（以小轎車為例），現(xiàn)將其技術(shù)參數(shù)確定如下： 1、升降重量3000kg。 2、升降高度距地面2m。 3、升降速度3-4m/min。 4、轎車尺寸：1800×2600×1600（mm） 2.2 總體方案的選擇與確定 2.2.1 總體方案的選擇 方案一：擬定方案為齒條傳動，采用以齒條為承載軌道進(jìn)行同步升降。機(jī)械能轉(zhuǎn)化率高，但承載較次。 方案二：擬定方案為滾珠絲杠傳動，采用以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，平穩(wěn)輕便快捷，機(jī)械能轉(zhuǎn)化率低。 方案三：擬定方案為滑動螺旋傳動，采用以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，平穩(wěn)承載能力強(qiáng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化率低。 2.2.2 總體方案的確定 根據(jù)題目要求和現(xiàn)實(shí)狀況選用滑動螺旋傳動為最佳，能夠?qū)崿F(xiàn)重載升降，轉(zhuǎn)化率低，易于控制，速度要求不是很高，平穩(wěn)安全。 1）選用導(dǎo)軌類型，實(shí)現(xiàn)絲杠和導(dǎo)軌的同載升降。 2）同步升降的實(shí)現(xiàn)選擇，初步設(shè)想兩種方案，一是通過蝸桿與絲杠來實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，二是通過鏈傳動來實(shí)現(xiàn)絲杠的同步旋轉(zhuǎn)，最后選用鏈傳動。 3）電動機(jī)與絲杠實(shí)現(xiàn)動力傳動的方案選擇，一是通過鏈傳動來實(shí)現(xiàn)，二是通過帶傳動來實(shí)現(xiàn)，三是通過齒輪嚙合來實(shí)現(xiàn)，最后選用帶傳動，噪聲小，靠摩擦傳動傳動效率較高。 第3章 主要零件、裝置的設(shè)計與計算 3.1 滑動螺旋傳動的設(shè)計與計算 根據(jù)滑動螺旋副的螺紋種類、特點(diǎn)和應(yīng)用選用梯形螺紋代號Tr，它的牙型角為30o，螺紋副的小徑和大徑處有相等的徑向間隙，螺紋工藝好，牙根強(qiáng)度高，內(nèi)外螺紋的對中性好，采用剖分式螺紋可調(diào)整、消除軸向間隙。但傳動效率比矩形和鋸齒型螺紋低。它是螺旋傳動中最常用的一種。 牙型見表3.1其基本尺寸見GB/T5796.1~5796.3-1986。牙型角，螺紋副的小徑和大徑處有相等的徑向間隙，螺紋工藝性好，牙根強(qiáng)度高，內(nèi)、外螺紋的對中性好，采用部分式螺母可調(diào)整、消除軸向間隙。但傳動效率比矩形和鋸齒型較低。它是螺旋傳動中最常用的一種。 圖3.1 梯形螺紋牙型圖 表3.1 梯形螺型(mm) 牙型圖 名稱 符號 計算公式 圖3.1所示 外螺紋大徑 d 螺距 P 牙頂間隙 ac P 2~5 6~12 14~44 ac 0.25 0.5 1 `基本牙型高 H1 H1=0.5P 外螺紋牙型高 h3 h3=H1+ac 內(nèi)螺紋牙高 H4 H4=h3 牙頂高 Z Z=H1/2 外螺紋中徑 d2 d2=d-2Z 內(nèi)螺紋中徑 D2 D2=d-2Z 外螺紋小徑 d3 d3=d-2h3 內(nèi)螺紋小徑 D1 D1=d-2H1 內(nèi)螺紋大徑 D4 D4=d+2ac 滑動螺旋傳動的特點(diǎn)及計算 特點(diǎn)：螺旋傳動主要由螺桿和螺母組成。除自鎖螺旋外，一般用來把螺旋運(yùn)動變成直線運(yùn)動，也可把直線運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時進(jìn)行能量和力的傳遞，或者調(diào)整零件間的相互位置。計算如下： 表3.2 滑動螺旋傳動的設(shè)計計算 計算項(xiàng)目 單位 計算公式、參數(shù)和說明 實(shí)例計算結(jié)果 耐磨性 螺桿中徑d2 mm d2=式中?—螺紋形式系數(shù)，梯形螺紋?=0.8.F—軸向（N） Ψ—螺母長度L與螺桿中徑d2之比。[P]—許用壓強(qiáng)（Mpa），F(xiàn)=8000N 已知d=44，（查GB/T5796.3-1986) d2=38 耐磨性 公稱直徑d和螺距P mm 根據(jù)上式算出的d2按螺紋的標(biāo)準(zhǔn)基本尺寸系列選取相應(yīng)的d和P 得d=44 P=12 螺紋導(dǎo)程Ph mm Ph=ZP Z—螺紋線數(shù) Ph=12 Z=1 螺紋旋合長度L mm L=Ψd2 L=100 Ψ=2.63 旋合圈數(shù)m m=L/P一般m≤10~12 m=8.33 螺紋工作高度H1(h) mm 梯形螺紋H1=0.5P H1=6 螺紋表面工作壓強(qiáng)P Mpa P= P=1.68滑動速度v=3~4m/min [p]=5.6~8校核合格 壓強(qiáng)校合 p≤[p] 驗(yàn)算項(xiàng)目 螺紋升角λ （°） λ=arctan(Ph/πd2) λ=5°44′ 當(dāng)量摩擦角ΦT （°） Φ=arctanfT fT=f/cosβ 由表6.1-12，ΦT=4°45′~5°53′取φT=5°20′ 反行程自鎖條件 λ≤ΦT λ=5°44′﹥ΦT=5°20′不自鎖 螺桿強(qiáng)度 螺旋傳動的轉(zhuǎn)矩T N·mm T=0.5Fd2tan(λ+φT) T=24270.27 當(dāng)量應(yīng)力σ Mpa σ= σ=11.16 d3=31 強(qiáng)度條件 σ≤[σ]式中[σ]-螺桿材料的許用應(yīng)力（Mpa） [σ]=68~120﹥σ螺桿滿足強(qiáng)度條件 計算項(xiàng)目 單位 計算公式、參數(shù)選擇和說明 實(shí)例計算結(jié)果 螺紋牙強(qiáng)度 螺紋牙底寬度b mm 梯形螺紋b=0.65p b=7.8 剪切 應(yīng)力τ Mpa 螺母：τ=F/(dπbm) τ=0.89﹤[τ]=30~40 強(qiáng)度條件 τ≤[τ] 彎曲 應(yīng)力σb Mpa 螺母：σb=3（FH1）/(dπmb2) σb=2.06<[σb]=40~60 強(qiáng)度條件 σb≤[σb] [τ]和[σb]查表。因螺母的材料強(qiáng)度通常低于螺桿，因此一般只校驗(yàn)螺母螺紋牙的強(qiáng)度。僅在螺桿與螺母材料相同時，才驗(yàn)算螺桿的螺紋牙強(qiáng)度 螺紋牙強(qiáng)度足夠 螺桿的穩(wěn)定性 柔度λr λr=μLw/i式中μ—長度系數(shù)，查表6.1-17Lw—螺桿的最大工作長度i—螺桿危險截面的慣性半徑（mm），i=d3/4 λr=216.8 μ=0.7 Lw=2400 i=7.75 臨界載荷F0 N λr﹥85~90時，F(xiàn)0=π2EA/λr2未淬火鋼，式中E—螺桿材料的彈性模量，鋼材的E=207000(Mpa)A—螺桿危險截面的面積（mm2），A=πd32/4 F0=32757 A=754.39 穩(wěn)定性的合格條件 F0/F≥2.5~4如不滿足，應(yīng)增大螺桿直徑d3 F0/F=4.1﹥2.5~4，合格 螺桿的剛度 軸向載荷F使每個螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生的變形量δF mm δF= δF=0.000615 轉(zhuǎn)矩T使每個螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生的變形量δT mm δT=式中G—螺桿材料的切變模量，鋼的G=83000Mpa δT=0.000074 每個螺紋導(dǎo)程的總變形量δ mm δ=δF±δT當(dāng)軸向載荷F與運(yùn)動方向相反時取“＋”號 δ=0.000689 單位長度變形量△ △=δ/Ph精度要求不高的場合，[△]=（8~10）×0.00001 △=0.000057﹤[△]=(5~6)×0.00001螺桿剛度合格 計算項(xiàng)目 單位 計算公式、參數(shù)和說明 實(shí)例計算結(jié)果 螺桿的橫向振動 臨界轉(zhuǎn)速n0 r/min n0= 式種L—螺旋傳動中主動件上的轉(zhuǎn)矩(N·m) μ1—支撐系數(shù)，查表6.1-17 —密度(㎏/mm)對于 鋼=0.0000078(㎏/mm) n0=653 L=3000 μ1=3.927 工作轉(zhuǎn)速n的校合 n≤0.8n0 n=80≤645滿足要求 動力計算 驅(qū)動功率 kw P= 式中T—螺旋傳動中主動件上的轉(zhuǎn)矩 n—主動件的轉(zhuǎn)速 F—移動件軸向力 v—移動構(gòu)件的線速度 —正行程效率 1—從動力源到螺旋傳動主動件間的機(jī)械效率 1=0.985 =0.57 P=0.9kw 滑動螺旋副工作時主要承受轉(zhuǎn)矩、軸向拉（壓）力，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)工作情況，判定其實(shí)效形式，確定相應(yīng)的計算準(zhǔn)則。 滑動螺旋副的主要實(shí)效形式是磨損，故螺桿的直徑和螺母的高度通常是按耐磨性計算確定的。傳力較大或受沖擊載荷的傳力螺旋，應(yīng)校核螺桿危險截面的強(qiáng)度及螺母螺紋牙的剪切和彎曲強(qiáng)度。 對精度要求較高的傳動螺旋，應(yīng)根據(jù)剛度確定或校核螺桿的直徑。 對長度比較大的受壓螺桿，因其易產(chǎn)生側(cè)向彎曲，需校核其穩(wěn)定性。長徑比較大，轉(zhuǎn)速又較高的螺桿，可能發(fā)生橫向振動，應(yīng)校核其臨界轉(zhuǎn)速。 對有自鎖要求的螺旋傳動，要驗(yàn)算其能否滿足自鎖條件。 3.2 滾動直線導(dǎo)軌副的選擇與計算 按運(yùn)動學(xué)原理，所謂導(dǎo)軌就將運(yùn)動構(gòu)件約束到只有一個自由度的裝置。這個一個自由度可以是直線運(yùn)動或者是回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 導(dǎo)軌裝置，在機(jī)械中是使用頻率較高的零部件之一。沒有不使用導(dǎo)軌的金屬切削機(jī)床；在測量機(jī)、繪圖機(jī)上，導(dǎo)軌是它們的工作基準(zhǔn)；在其他機(jī)械中，例如軋機(jī)、壓力機(jī)、紡織機(jī)等也都離不開導(dǎo)軌的導(dǎo)向。由此可見，導(dǎo)軌的精度、承載能力和使用壽命等都將直接影響機(jī)械的工作質(zhì)量。 用于導(dǎo)軌的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、摩擦系數(shù)小和動靜摩擦系數(shù)差小。加工和使用時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小，尺寸穩(wěn)定性好等性能。 導(dǎo)軌副應(yīng)盡量由不同材料組成，如果選用相同材料，也應(yīng)采用不同的熱處理或不同的硬度。通常動導(dǎo)軌（短導(dǎo)軌）用較軟耐磨性底的材料，固定導(dǎo)軌（長導(dǎo)軌）用較硬和耐磨材料制造，材料匹配對耐磨性影響見表： 1、導(dǎo)軌材料匹配及其相對壽命 導(dǎo)軌材料及熱處理 相對壽命 導(dǎo)軌材料及熱處理 相對壽命 鑄鐵/鑄鐵 1 淬火鑄鐵/淬火鑄鐵 4-5 鑄鐵/淬火鑄鐵 2-3 鑄鐵/鍍鉻鑄鐵 3-4 鑄鐵/淬火鋼 >2 塑料/鑄鐵 8 2、導(dǎo)軌材料與熱處理 導(dǎo)軌材料主要是灰鑄鐵和耐磨鑄鐵，灰鑄鐵通常以HT200或HT300做固定導(dǎo)軌，以HT150或HT200做動導(dǎo)軌。 3、導(dǎo)軌的熱處理 一般重要的導(dǎo)軌，鑄件粗加工后進(jìn)行一次時效處理，高精度導(dǎo)軌鑄件半精加工后還需進(jìn)行第二次時效處理。 4、常用的淬火方法 高、中頻淬火，淬硬層深度(1-2)mm，硬度(45-50)HRC.電接觸加熱自冷表面淬火，淬硬層深度(0.2-0.25)mm，顯微硬度600HM左右。主要用于大型鑄件導(dǎo)軌。 5、滾動直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)：滾動直線導(dǎo)軌副是由導(dǎo)軌、滑快、鋼球、反向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作想對運(yùn)動時，鋼球沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動，在滑塊端部鋼球又通過反向器進(jìn)入反向孔后再進(jìn)入滾道，鋼球就這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動運(yùn)動，反向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。特點(diǎn)： (1) 動靜摩擦力之差很小、摩擦阻力小，隨動性極好。驅(qū)動功率小，只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一。 (2) 承載能力大，剛度高。導(dǎo)軌副滾道截面采用合理比值(溝槽曲率半徑，為鋼球直徑)的圓弧溝槽，因而承載能力及剛度比平面與鋼球接觸大大提高。 (3) 能實(shí)現(xiàn)高速直線運(yùn)動，其瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高10倍。 (4) 采用滾動直線導(dǎo)軌副可簡化設(shè)計、制造和裝配工作、保證質(zhì)量、縮短時間、降低成本。導(dǎo)軌副具有“誤差均化效應(yīng)”從而降低基礎(chǔ)件(導(dǎo)軌安裝面)的加工精度，精銑或精刨即可滿足要求。 6、定壽命計算 滾動直線導(dǎo)軌副額定壽命的計算與滾動軸承基本相同。 式中L—額定壽命(Km)；—額定動載荷(kN)； P—當(dāng)量動載荷(kN)；z—導(dǎo)軌上滑塊數(shù)； —指數(shù)，當(dāng)滾動體為滾珠時，=3，當(dāng)滾柱時，； —額定壽命單位(km)，滾珠時，，滾柱時，； —硬度指數(shù) = —溫度系數(shù)，查取=1；—接觸系數(shù)，查取=1.00； —精度系數(shù)，查取=1.0；—載荷系數(shù)，查取=1.8； —受力最大的滑塊所受的載荷(kN)，計算方法見下表： 工作條件 無外部沖擊或振動的低速運(yùn)動的場合，速度小于 1-1.5 無明顯沖擊或振動的中速運(yùn)動場合，速度為15-60m/min 1.5-2 有外部沖擊或振動的高速運(yùn)動場合，速度大于60m/min 2-3.5 3.3 鏈傳動的設(shè)計與計算 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18150-2000《滾子鏈傳動選擇指導(dǎo)》，是鏈傳動設(shè)計選擇標(biāo)準(zhǔn)，也是確保鏈條質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，而且是對鏈條質(zhì)量最低要求的標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO10823。鏈傳動屬于具有中間撓性件的嚙合傳動，它兼有齒輪傳動和帶傳動的一些特點(diǎn)。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造與安裝精度要求較低，鏈齒輪受力情況較好，承載能力較大；有一定的緩沖和減振性能；中心距可大而結(jié)構(gòu)輕便。與摩擦型帶傳動相比，鏈傳動的平均傳動比準(zhǔn)確；傳動效率較高；鏈條對軸的拉力較??；同樣使用條件下，結(jié)構(gòu)尺寸更為緊湊；此外，鏈條的磨損伸長比較緩慢，張緊調(diào)節(jié)工作量較小，并且能在惡劣環(huán)境條件下工作。鏈傳動的主要缺點(diǎn)是：不能保持瞬時傳動比恒定；工作時有噪聲；磨損后易發(fā)生跳齒，不適用于受空間限制要求中心距小以及急速反向傳動的場合。鏈傳動的應(yīng)用范圍極廣。通常，中心距較大、多軸、平均傳動比要求準(zhǔn)確的傳動，環(huán)境惡劣的開式傳動，低速重載傳動，潤滑良好的高低速傳動等都可成功的采用鏈傳動。按用途不同，鏈條可分為：傳動鏈、輸送鏈和起重鏈。在鏈條的生產(chǎn)與應(yīng)用中，傳動用短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈）占有最主要的地位。通常，鏈傳動的傳動功率在100Kw以下，鏈速在15m/s以下。鏈傳動的效率，對于一般傳動，其值約為0.94~0.96；對于用循環(huán)壓力供油潤滑的高精度傳動，其值約為0.98。 1、滾子鏈傳動的設(shè)計計算 設(shè)計鏈傳動的已知條件：所傳遞功率P(kw)； （1）主動和從動機(jī)械的類型；（2）主、從動軸的轉(zhuǎn)速n1、n2（r/min）和直徑；（3）中心距要求和布置；（4）環(huán)境條件。滾子鏈傳動的一般計算方法見下表 項(xiàng)目 符號 單位 公式和參數(shù)選擇 說明 鏈輪 齒數(shù) z1 z2 傳動比i= =25 為傳動平穩(wěn)，鏈速增高時，應(yīng)選較大的，高速或受沖擊載荷的鏈傳動，至少25齒，且鏈輪齒應(yīng)淬硬 項(xiàng)目 符號 單位 公式和參數(shù)選定 說明 修正功率 =1.98 p-輸入功率-工況系數(shù) -主動鏈輪齒數(shù)系數(shù) 鏈條節(jié)距 修正功率和鏈輪轉(zhuǎn)速選用合理的節(jié)距 =38.1， 初定中心距 推薦=脈動載荷無張緊時， ，=3048 首先考慮結(jié)構(gòu)要求定中心距，有張緊裝置或托板時，可大于；對于中心距不能調(diào)整的傳動， ＜4 ≥4 鏈長節(jié)數(shù) =185， 圓整為整數(shù)，宜取偶數(shù)，以避免過度鏈節(jié)。 =186 實(shí)際鏈條節(jié)數(shù) 圓整為，鏈條長度為=7.0866m 最大中心距 ，式中=161，=3067.05 實(shí)際中心距 =， 應(yīng)保證 鏈條松邊有合適的垂度 鏈速 低速傳動 有效圓周力 2、滾子鏈的靜強(qiáng)度計算 在低速重載鏈傳動中，鏈條的靜強(qiáng)度占有主要地位，通常視為低速傳動。如果低速鏈也按疲勞考慮，用額定功率曲線選擇和計算，結(jié)果常經(jīng)不經(jīng)濟(jì)。因?yàn)轭~定功率曲線上各點(diǎn)其相應(yīng)的條件性安全系數(shù)n大于8~20，比靜強(qiáng)度安全系數(shù)為大。另外，當(dāng)進(jìn)行有限壽命計算時，若要求的使用壽命過短，使用功率過高，則鏈條的靜強(qiáng)度驗(yàn)算也是比不可少的。 鏈條的靜強(qiáng)度計算公式為：≥ 式中n—靜強(qiáng)度安全系數(shù)；Q—鏈條極限拉伸載荷 —工況系數(shù)查表14.2-4；F—有效拉力； —離心力引起的拉力，其計算公式；為鏈條每米的質(zhì)量，見表14.2-9；為鏈速；當(dāng)時，可忽略不計； —懸垂拉力，在和中選大者； —許用安全系數(shù)，一般為4~8；如果按最大尖峰載荷來代替進(jìn)行計算，則可為3~6；對于速度較低、從動系統(tǒng)慣性較小、不太重要的傳動或作用力較低的確定比較準(zhǔn)確，可取較小的值。得n=10≥。 3、滾子鏈的使用壽命計算 當(dāng)鏈傳動的傳動功率要求超過額定功率、鏈條的使用壽命要求小于15000h或者磨損伸長率要求明顯小于3%時，有必要進(jìn)行鏈條的使用壽命計算。 設(shè)為由式≥ 得到的功率值，為由式得到的功率值，P為要求傳遞的功率。在不發(fā)生膠合的前提下對已知鏈傳動進(jìn)行疲勞壽命計算為 若，則 若，則 式中—使用壽命；—小鏈輪齒數(shù)；—小鏈輪轉(zhuǎn)數(shù) —多排鏈排系數(shù)，單排=1、雙排=1.7、三排=2.5、四排=3.3； —工況系數(shù)；—鏈長，以節(jié)數(shù)表示。 滾子鏈的耐磨損工作能力計算 當(dāng)工作條件要求鏈條的磨損伸長率明顯小于3%或者潤滑條件不能符合規(guī)定要求方式而有所惡化時，可按下式進(jìn)行滾子鏈的磨損計算。鏈條的磨損使用壽命與潤滑條件、許用的磨損伸長律以及鉸鏈承壓面上產(chǎn)生的滑摩功等因素有關(guān)。 式中：—使用壽命；—鏈長，以節(jié)數(shù)表示；—鏈數(shù)； —小鏈輪齒數(shù)；—傳動比—許用磨損伸長率，按具體工作條件確定； —磨損系數(shù)；—節(jié)距系數(shù)；—齒數(shù)-速度系數(shù)；—鉸鏈比壓 鉸鏈比壓按下式計算式中 —工況系數(shù)；—有效拉力；—離心力引起的拉力；—懸垂拉力 —鉸鏈承壓面積，A值等于滾子鏈銷軸直徑與套筒長度的乘積。當(dāng)使用壽命T以確定時，確定許用壓力，用式進(jìn)行鉸鏈的比壓計算： 4、滾子鏈鏈輪 圖3.2 滾子鏈鏈輪圖 5、滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸 名稱 符號 計算公式 說明 基本 參數(shù) 鏈輪齒數(shù) z 查表14.2-3 配用鏈條 外徑排距 P P=38.1=22.23=0 查表14.2-2 主要 尺寸 分度圓直徑 =304 齒頂圓直徑 =329.4 齒根圓直徑 分度圓弦齒高 =14 最大齒根距離 =281.17(奇數(shù)齒) 齒側(cè)凸緣直徑 h—內(nèi)鏈板高度 3.4 帶傳動的設(shè)計與計算 1、帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的傳動帶，借助帶和帶輪間的摩擦或嚙合來傳遞運(yùn)和力的。帶傳動具有傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、不需潤滑和能緩傳動吸振等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械傳動中被廣泛的應(yīng)用。 2、帶和帶傳動的形式 根據(jù)帶傳動原理不同，帶傳動可分為摩擦型和嚙合型兩大類，前者過載可以打滑，但傳動比不準(zhǔn)確(滑動率在2%以下);后者可保證同步傳動。根據(jù)帶的形狀可分為平帶傳動，v帶傳動和同步帶傳動。根據(jù)用途，有一般工業(yè)用途、農(nóng)機(jī)用之分。 3、V帶傳動 V帶和V帶輪有兩種尺寸限制，即基準(zhǔn)寬度制和有效寬度制。V帶在作垂直其底邊的縱向彎曲時，在帶中保持不變的周線稱為V帶的節(jié)線，由節(jié)線組成的面稱為節(jié)面，V帶節(jié)面的寬度為節(jié)寬，當(dāng)帶做如上彎曲時，節(jié)寬不變。基準(zhǔn)寬度制是以基準(zhǔn)線的位置和基準(zhǔn)寬度來實(shí)現(xiàn)定義帶輪的輪槽、基準(zhǔn)直徑和V帶在輪槽中的位置。帶輪輪槽的基準(zhǔn)寬度位置通常與所配用V帶節(jié)面處于同一位置，其值在規(guī)定公差范圍內(nèi)與V帶的節(jié)寬一致，用以表示輪槽輪廓寬度的一個無公差特征值，是帶和帶輪標(biāo)準(zhǔn)化的基本尺寸。帶輪在輪槽基準(zhǔn)寬度的直徑是帶輪的基準(zhǔn)直徑。相應(yīng)帶的長度以基準(zhǔn)長度來表示，在規(guī)定張緊力下，V帶位于測量帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長度。 4、V帶傳動的設(shè)計計算 基準(zhǔn)寬度制帶（普通和系列窄帶）傳動設(shè)計計算見下表 序號 計算項(xiàng)目 符號 單位 計算公式和參數(shù)選擇 備注 1 選定帶種類 工作要求、功率、轉(zhuǎn)速范圍 及供貨條件選擇 2 設(shè)計功率 =2.574 傳遞功率 工況系數(shù) 3 選定帶型 根據(jù)和 由機(jī)械設(shè)計手冊選取 小帶輪轉(zhuǎn)速 4 小帶輪基準(zhǔn)直徑 =80 為提高帶壽命，在結(jié)構(gòu)允許條件下，可選較大直徑 5 大帶輪基準(zhǔn)直徑 =3.04 =240.768， 傳動比 帶輪節(jié)徑 大帶輪轉(zhuǎn)速 彈性滑動率 6 帶速 普通帶窄帶 一般不要低于5 7 初定中心距 231≤≤660 =400 8 所需基準(zhǔn)長度 9 實(shí)際中心距 最小中心距 最大中心距 基準(zhǔn)寬度 10 小帶輪包角 =161.7 11 單根傳遞的基本額定功率 =0.26 是載荷平穩(wěn)時，特定帶長的單根帶基本額定功率 12 傳動的額定功率 =0.11 彎曲影響系數(shù) 傳動比系數(shù) 13 帶根數(shù) =3 小輪包角修正系數(shù)，帶長修正系數(shù) 14 單根帶的預(yù)緊力 =1570.14 15 作用在軸上的力 =1570.14 5、帶傳動的效率 帶傳動的效率可用下式表示 式中—轉(zhuǎn)矩；—轉(zhuǎn)速；—輸出；—輸入； 帶傳動有下列幾種功率損失： (1)滑動損失帶在工作時，由于帶與輪之間的彈性滑動和可能存在的幾何滑動，而產(chǎn)生滑動損失。 (2)滯后損失帶在運(yùn)動中會產(chǎn)生反復(fù)伸縮，特別是在帶輪上的撓曲會使帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦，引起功率損失。 (3)空氣阻力高速傳動時，運(yùn)行中的風(fēng)阻將引起轉(zhuǎn)矩的損耗，其損耗與速度的平方成正比。因此設(shè)計高速帶傳動時，帶的表面積宜小，盡量用厚而窄的帶，帶輪的輪輻表面要平滑(如用橢圓形)或用輻板以減小風(fēng)阻。 (4)軸承的摩擦損失滑動軸承的損失為2%-5%，滾動軸承為1%-2%?？紤]上述損失，帶傳動的效率約在80%-98范圍內(nèi)，根據(jù)帶的種類而定。進(jìn)行傳動設(shè)計時，可按下表選取。 帶的種類 效率（%） 平帶 有張緊力的平帶 窄v帶 多楔帶 同步帶 83-98 80-95 90-95 92-97 93-98 87-92 92-96 普通v帶 簾布結(jié)構(gòu) 繩芯結(jié)構(gòu) 6、V帶帶輪 帶輪應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，便于制造，質(zhì)量輕而分布均勻，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力。時要進(jìn)行靜平衡，時則應(yīng)進(jìn)行動平衡。帶輪工作表面應(yīng)光滑，以減少帶的磨損。帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等?；诣T鐵應(yīng)用廣泛，當(dāng)時用，則宜采用球墨鑄鐵或鑄鋼，也可用鍛鋼、鋼板沖壓—焊接帶輪或旋壓帶輪。小功率傳動可用鑄鋁或塑料。 7、帶輪的結(jié)構(gòu) 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。 8、帶輪的技術(shù)要求 (1)帶輪各部位不允許有沙眼、裂縫、縮孔及氣泡。 (2)帶輪輪槽工作面的表面粗糙度不得超過3.2，輪緣和軸孔端面的不得超過6.3，輪槽底的不得超過12.5，輪槽的棱邊要倒圓或倒鈍。 (3)輪轂孔公差為或，轂長上偏差為，下偏差為0。 (4)帶輪輪槽間距的累積偏差應(yīng)小于以下值： 型；型；型；型；型 (5)同一帶輪任意兩輪槽的基準(zhǔn)直徑差小于0.4~0.6之間，大帶型取大值。 (6)帶輪的圓跳動公差應(yīng)小于表5.1-48的規(guī)定值。 (7)輪槽槽型的檢驗(yàn)按的規(guī)定。 (8)輪槽中心平面與帶輪軸線的垂直度為±。 (9)帶輪的平衡要求按GB/T11357—1997（EQVISO254：1994）的規(guī)定。 9、帶輪的技術(shù)要求 (1)帶輪輪槽工作表面粗糙度為1.6或3.2，軸孔表面為3.2，軸孔端面為6.3，其余表面12.5。輪槽的棱邊要倒圓或倒鈍。 (2)帶輪外圓的徑向圓跳動和基準(zhǔn)圓的斜向圓跳動公差t不得大于相關(guān)規(guī)定。 (3)輪槽對稱平面與帶輪軸線垂直度允差±。 (4)帶輪的平衡。 10、V帶傳動的主要失效形式 (1)帶在帶輪上打滑； (2)帶由于疲勞產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷。 第4章 電氣控制部分的設(shè)計 4.1 電氣控制系統(tǒng)概述 要讓機(jī)器在工作的時候可靠而且安全，要有很多跟系統(tǒng)相輔助的電氣設(shè)備，這樣就可以控制某一個功能是有很多個電器組成的，這樣的控制就叫做控制回路也可以叫做二次回路。這些設(shè)備要有以下功能： 1、自動控制功能 高壓開關(guān)還有大電流的開關(guān)都是很大的，正常用系統(tǒng)來控制是分閘還是合閘，尤其是在設(shè)備壞了的時候，就要機(jī)器能夠自己切斷電路，這就要求的設(shè)備有一個自動化的控制電氣的系統(tǒng)，對供電設(shè)備進(jìn)行自動控制。 2、保護(hù)功能 電氣設(shè)備與線路在運(yùn)行過程中會發(fā)生故障，電流會超過設(shè)備與線路允許工作的圍與限度，需要一套檢測這些故障信號并對設(shè)備和線路進(jìn)行自動調(diào)整的保護(hù)設(shè)備。 3、監(jiān)視功能 肉眼是看不見電流的，一個機(jī)器是不是有電是看不見的，這個時候就要在機(jī)器上裝上監(jiān)控設(shè)備，進(jìn)行監(jiān)視。 4、測量功能 燈光和音響信號只能定性地表明設(shè)備的工作狀態(tài)，如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況，還需要有各種儀表測量設(shè)備，測量線路的各種參數(shù)，如電壓、電流的大小等。 4.2 控制線路回路的組成 在設(shè)備操作與監(jiān)視當(dāng)中，傳統(tǒng)的操作組件、控制電器等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代，但在小型設(shè)備和就地局部控制的電路中仍有一定的應(yīng)用范圍。這也都是電路實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動化控制的基礎(chǔ)。常用控制線路，由以下幾部分組成： 1、電源供電回路 供電電路的供電電源有AC380V和220V等等。 2、保護(hù)回路 保護(hù)電路的工作電源有單向220V，36V或者直流220V，24V等多種，對電氣設(shè)備和線路進(jìn)行短路、過載和失壓等各種保護(hù)，由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護(hù)組件組成。 3、信號回路 能及時反映或者顯示設(shè)備或者線路正?；蚍钦９ぷ鳡顟B(tài)信號的回路，如不同顏色的信號燈，不同聲響的音響設(shè)備等。 4、自動與手動回路 電氣設(shè)備為了提高工作效率，一般都設(shè)有自動環(huán)節(jié)，但在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中，控制線路中還需要設(shè)置手動環(huán)節(jié)，通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實(shí)現(xiàn)自動與手動方式的轉(zhuǎn)換。 4.3 電氣控制原理的確定 本次設(shè)計汽車檢修升降平臺構(gòu)，將要實(shí)現(xiàn)上升和下降等動作，經(jīng)過相應(yīng)的設(shè)計確定電氣系統(tǒng)原理。具體工作原理見圖4.1電氣系統(tǒng)原理圖： 圖4.1電氣系統(tǒng)原理圖 QS-總開關(guān)；FU-保險絲；FR-過熱繼電器；Kab-a側(cè)b極限開關(guān) Jab-b側(cè)a繼電器，Cab-b側(cè)a接觸頭 技術(shù)要求：設(shè)有上升、下降鎖定開關(guān)a,b（不可以同時上升與下降全閉合），設(shè)有上下極限限位開關(guān)，當(dāng)托架升降到極限位置時，就會碰到立柱上的限位開關(guān)K，切斷電源電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，過載保護(hù)繼電器FR，在一般情況下，不會動作，當(dāng)電動機(jī)長期過載運(yùn)轉(zhuǎn)，則可自動切斷電源、予以保護(hù)。 電動機(jī)設(shè)有接地安全裝置，檢修時可將容電器FU拔下與外線路電源斷開，以保證安全。 工作原理： 1、合上空氣開關(guān)QF接通三相電源。 2、按下正向啟動按鈕SB1，SB2的常閉先斷開KM2和KM4線路，接觸器KM1和KM3線圈通電吸合，接通電動機(jī)電源，電動機(jī)正向運(yùn)行升降平臺托著汽車開始上升。另外SQ1和SQ3行程開關(guān)開始工作。當(dāng)升降平臺上升到一定高度的時候，壓下行程開關(guān)SQ1和SQ3接觸器KM1和KM3線圈斷電，升降平臺停留在一定的高度，工人開始作業(yè)。 3、按下反向啟動按鈕SB2，接觸器KM2和KM4線圈通電吸合，接通電動機(jī)電源，電動機(jī)反向運(yùn)行升降平臺托著汽車開始下降。另外SQ2和SQ4行程開關(guān)開始工作。當(dāng)升降平臺下降到一定高度的時候，壓下行程開關(guān)SQ2和SQ4接觸器KM2和KM4線圈斷電，動作完成。 4、機(jī)器在工作的時候，只要按鈕被松開來了，整個電路就沒有電了，這個時候接觸器也沒有電了，整個電動機(jī)就不工作了。 5、電動機(jī)的過載保護(hù)由熱繼電器FR完成。 6、按鈕可選用綠色和黃色按鈕。 結(jié)論 經(jīng)過完成我的畢業(yè)設(shè)計，我將課堂上的知識和實(shí)際的知識有了一次很好的融合，不僅加深了我這幾年所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，還在實(shí)踐中得到了運(yùn)用，對將來更好的立足與社會打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。為總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、分析得失?，F(xiàn)將本次設(shè)計做如下總結(jié)： 1、要先知道現(xiàn)在升降平臺的類型，還要知道升降平臺它的形狀還有使用的功能，還有使用時候有什么要求等等。在了解了升降平臺的些基本情況以后，又比較了一下各種不一樣的升降平臺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這樣才定下來論文的方案。 2、在將方案定下來以后，要設(shè)計升降平臺的整體的結(jié)構(gòu)。在這個設(shè)計的時候，要參考一下現(xiàn)在一些其他類型的升降平臺的結(jié)構(gòu)，然后要把自己的思想加入到這個設(shè)計里面，就出來了設(shè)計的升降平臺。 3、設(shè)計好了升降平臺的整體的結(jié)構(gòu)，再來對這個機(jī)器的強(qiáng)度還有剛度來校核，只有這樣，才能確保機(jī)器在實(shí)際運(yùn)輸?shù)倪^程中開展工作。 4、不僅設(shè)計的升降平臺的結(jié)構(gòu)，還設(shè)計了升降平臺電氣控制部分。 當(dāng)然，這個設(shè)計肯定有不足的地方，畢竟是進(jìn)行的理論上的設(shè)計，能否在實(shí)際的生產(chǎn)活動中得到運(yùn)用，還是個未知數(shù)。除了考慮可行性以外，還要考慮這個制造的成本，為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個目標(biāo)，我知道自己還要不斷的努力。 致謝 在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。他為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。在閑聊中他總是能像知心朋友一樣鼓勵我，在論文的寫作和措辭等方面他也總會以“專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”嚴(yán)格要求我，從選題、定題開始，一直到最后論文的反復(fù)修改、潤色，指導(dǎo)老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵。正是老師的無私幫助與熱忱鼓勵，我的說明書才能夠得以順利完成。 還有許多人，也許他們只是我生命中匆匆的過客，但他們對我的支持和幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。在此無法一一羅列，但對他們，我始終心懷感激。最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進(jìn)行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位師長表示感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 郭武，黃澤星，吳上生.汽車升降平臺的發(fā)展趨勢分析.廣州：華南理工大學(xué)學(xué)報 [2] 孫江宏.計算機(jī)輔助設(shè)計.北京：高等教育出版社，2010 [3] 單輝祖.材料力學(xué).北京：高等教育出版社，2009 [4] 范欽珊，劉燕，王琪.理論力學(xué).北京：清華大學(xué)出版社，2004 [5] 楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 [6] 陳于萍，周兆元. 互換性與測量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [7] 王文奎.機(jī)械原理.北京：電子工業(yè)出版社 [8] 盧圣春. 汽車機(jī)械維修培訓(xùn)教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社 [9] 徐灝.機(jī)械設(shè)計手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992：3-746． [10] 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