汽车举升机的设计_机械原理课程设计.doc

PAGE \* MERGEFORMAT 17 机械原理课程设计 设计题目：汽车举升机设计 目录 第1章 绪 论3-4 1.1设计课题的目的及意义…………………………………3 1.2设计内容及设计方法……………………………………3-4 第2章 举升机方案的拟定……………………………………4-5 第3章 剪式举升机的设计…………………………………5-10 3.1剪式举升机的结构设计…………………………………5-9 3.2剪式举升机液压系统和电气系统的设计………………9-10 第4章 双柱液压举升机的设计……………………………11-16 4.1双柱液压举升机的结构设计……………………………11-15 4.2双柱液压举升机液压系统设计…………………………16 第5章 结 论………………………………………………16-17 参考文献……………………………………………………17 第1章 绪论 1.1设计课题的目的及意义 本设计采用计算机CAD/CAE 对剪刀式举升机、子母剪刀式举升机、双柱式举升机进行结构设计，提高产品的综合性能和安全可靠性。计算机CAD/CAE技术是一种崭新的产品开发技术，是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展的一项计算机辅助工程技术。该技术一出现，立即受到了工业发达国家的有关科研机构和企业公司的极大重视，许多著名的制造厂商纷纷将计算机仿真技术引入各自的产品开发，取得了良好的经济效益。 现今，在我国利用CAD/CAE技术对汽车举升机进行设计研究还尚未见成果发表。只有将汽车举升机的工程实践和计算机CAD/CAE技术结合起来，才能真正加快汽车举升机产品的发展历程，为此，本课题基于计算机CAD/CAE技术平台，利用当前CAD/CAE领域内应用比较广泛的三维软件Pro/E、有限元软件ANSYS进行汽车举升机的强度、刚度、稳定性及动态特性等方面的计算机有限元分析与研究，可以代替剪刀式举升机物理样机的前期试验，为我国汽车举升机产品的设计、技术开发方面提供更多的理论参考，进一步提高国产汽车举升机的稳定性和可靠性，提高产品的市场竞争力。该设计的研究方法，也可应用于汽车举升机及其他新产品的研究开发中，可以缩短新产品研制周期，减少研制经费，提高设计精度和效率，对于国内举升机的发展具有重大的现实意义。 1.2设计内容及设计方法 1.2.1设计内容 本设计在考虑典型的汽车举升机的结构形式和实际工况条件基础上，依据有限元、虚拟装配技术及结构优化设计等理论，建立举升机Pro/E三维实体模型，并进行虚拟装配，将关键零部件模型导入ANSYS软件进行有限元分析，获得举升机在载荷工况作用下的应力、应变及变形状况，进一步提高举升机的稳定性及安全性。设计中我们研究的主要内容如下： （1）举升机工作原理与结构形式的研究与分析； （2）举升机二维结构设计； 1.2.2设计方法 资料收集及总体方案制定→举升机工作原理与结构形式分析→举升机二维结构设计（对各个机构零件进行强度分析）→整机虚拟装配→撰写设计说明书。 第2章 举升机方案的拟定 1常用汽车举升机的结构类型 目前，全国生产的举升机的形式也比较繁多，有双柱式举升机、四柱式、剪式、组合移动汽车式等。仅从举升机的外型来分类的基本形式就有：普通双柱式、龙门双柱式、四立柱式、剪式、移动式和单立柱式等汽车举升机。按照举升机的举升装置的形式分类也有很多种，包括丝杠螺母举升式、链条传动举升式、液压缸举升式、齿轮齿条举升式等举升机。从举升机的驱动方式分，主要有：电机驱动式举升机和液压驱动式举升机。 2 分析各类举升机的优缺点 (1)按照举升机的举升装置来进行简单的分析对比。 ①丝杠螺母举升式:整体结构相对较简单，自锁性好，传动比较平稳；但丝杠制作的精度要求较高，而且举升的时候丝杠承受的压力较大，极易磨损，所以寿命一般不是很长，也不能举升过大质量的重物。 ②链条传动举升式：该结构传动平稳，也有较好的自锁性；但结构较复杂，整体外观尺寸较大，不适合作为小型汽车的举升机。 ③液压缸举升式：整体结构比较简单，体积较小，有大的驱动力，传动平稳且易于控制，使用寿命较长；液压系统零件的精度要求较高，自锁性不好，需要添加机械自锁系统[1]。 ④齿轮齿条举升式：此类举升式举升机的零件易于加工，生产成本较低，有较好的自锁性；但整体构造比较复杂，且不易举升过重的重物。 (2)拟定合适的方案 对比上面四类举升装置，采用优势比较明显的液压缸举升式作为本设计题目的动力驱动方案。采用液压驱动设计两种常见结构的举升机：剪式举升机和双柱式举升机。 目前举升机类的产品大部分是采用液压缸缸举升式作为驱动，随着现在制造技术的日益进步，液压系统能更加安全、平稳、有效的工作，所以这也是各类举升机采用此方案的根