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滚轮式脚踏式液压升降平台设计.rar

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    编号:20180802233200751    类型:共享资源    大小:733.59KB    格式:RAR    上传时间:2018-08-02
      
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    轮式 脚踏 液压 升降 平台 设计
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    滚轮式脚踏式液压升降平台车设计学生姓名:王小明 班级:078105327指导老师:袁 宁摘 要: 本课题是为工厂车间等场所搬运货物而设计的脚踏液压升降台,是工业生产的必然产物。滚轮式脚踏式液压升降平台车由优质钢材、液压泵、液压缸、油管、脚轮等有机组合而成,它可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。本文所介绍的液压升降台最大载重量是500kg,该升降台由两部分组成:机构本体和液压系统。升降台升降的操作控制是由一套液压系统和液压缸来完成的,而组合而成的液压系统全部放在液压油泵中。液压泵和液压缸都采用标准件,其中液压缸为单作用液压缸,液压泵为脚踏式,本文首先通过支撑铰架的受力分析详细阐述了要提升起货物,液压缸所需承受的最大压力。接着以之作为根据说明液压泵、液压缸等标准件的选用及型号,并介绍液压泵内部相关液压系统原理以及对液压泵储油量进行核算。此外在强度校核方面,主要通过材料力学知识对铰架以及液压缸作用两端的轴进行强度校核,最后对本升降台进行重量和成本核算。本毕业设计借鉴了大量的资料,采用了许多国家标准,充分的吸收了各行业有关专家的宝贵经验。关键词:脚踏式升降台 液压缸 液压泵 液压系统 标准件 成本核算指导老师签名:Roller-type hydraulic lifting platformpedal car designStudent name:Wang Xiao Ming Class:078105327Supervisor:Yuan NingAbstract :This issue is roller-type hydraulic lifting platform pedal car design for places such as factory and machine shop for cargo handling , it is a inevitable product in industrial production.This machine is posed by high-quality steel ,hydraulic cylinder ,hydraulic pump,pipeline, casters and so on.It can replace the heavy manual labor,significantly reduce labor intensity and improve working conditions and raise the level of labor productivity and automation.The biggest load of this snorkel described in this article is 500kg and the platform consists of two parts: body and the hydraulic system lift .The operation and control of the snorkel are completed by a set of hydraulic systems and hydraulic cylinders,also the combination of all of the hydraulic system are stored in the hydraulic pump .Both hydraulic pumps and hydraulic cylinders are standard, the former is a single hydraulic cylinder and the later is Pedal type。firstly,This article expound the required maximum pressure the hydraulic cylinder bear that need to up the goods through the support of the hinge force analysis .according to this, the standard and model choice of the hydraulic pump, hydraulic cylinde are determined,And it describes relevant hydraulic system principles and account oil volume of the hydraulic pump.In addition, this paper check the strength of the hinge frame and the axes at both ends of the Hydraulic cylinder by mainly using the mechanics of materials knowledge ,Finally, check the weight and cost of this lifting platform .This Graduation Project have refer from a large amount of information and national standards, it fully absorbed the valuable experience of experts in all walks of life.Key word:Pedal-style platform hydraulic pump hydraulic cylinder hydraulic system standard parts cost accountingSignature of Supervisor:目 录1 绪论1.1 课题研究的目的及意义 .........................................................................................................11.1.1滚轮式脚踏式液压升降平台车设计的目的 ....................................................................11.1.2滚轮式脚踏式液压升降平台车设计的意义 ....................................................................11.2 国内外液压技术研究现状及发展趋势..............................................................................11.2.1研究现状 ....................................................................................................................................11.2.2发展趋势 ....................................................................................................................................21.3 本课题研究内容 .......................................................................................................................22 滚轮式脚踏式液压升降平台车的总计机设2.1 总体方案的分析比较和确定 ................................................................................................32.2 液压升降平台车的结构及运动原理 ..................................................................................43 升降台尺寸初步分析计算3.1 升降台高度的计算 ..................................................................................................................73.2 相关角度的计算........................................................................................................73.3 液压缸作用结构图分析 .........................................................................................................84 升降台受力及力矩分析4.1 整体受力分析图 .....................................................................................................................104.2 外铰架受力分析图 ................................................................................................................104.3 内铰架受力分析图 ................................................................................................................104.4 力和力矩的分析计算............................................................................................................114.4.1铰架上端铰支受力 ................................................................................................................114.4.2整体受力分析计算 ..............................................................................................................124.4.3内、外铰架单独受力分析 ..................................................................................................124.4.4力矩平衡分析 .........................................................................................................................124.5 液压缸受力分析 .....................................................................................................................134.5.1液压缸受力公式的导出 .......................................................................................................134.5.2液压缸最大受力时数值及角度计算 ................................................................................145 液压系统的分析5.1 受载分析 ..................................................................................................................................165.2 液压系统方案设计 ................................................................................................................165.2.1设计要求 ..................................................................................................................................165.2.2液压系统原理图 .....................................................................................................................176 液压缸、液压泵的选型6.1 液压缸基本尺寸计算............................................................................................................186.2 液压缸具体选型 .....................................................................................................................196.3 液压泵设计计算及选型 .......................................................................................................196.4 油量的校核 ..............................................................................................................................207 脚轮 滚轮的选用7.1 选用要求 .................................................................................................................................217.2 脚轮实际选型 ........................................................................................................................217.3 滚轮的选用 ...............................................................................................................................228 各构件参数设计8.1 内、外铰架材料及设计尺寸选择 .....................................................................................228.2 滚道材料及设计尺寸选择 ..................................................................................................228.3 升降工作台材料及设计尺寸选择 .....................................................................................238.4 底座材料及设计尺寸选择 ..................................................................................................239 应力计算及强度校核9.1 内、外铰架力的分解............................................................................................................239.2 外铰架轴力图、剪力图和弯矩 .........................................................................................249.3 内铰架轴力图、剪力图和弯矩图分析............................................................................269.4 铰架应力强度校核 ................................................................................................................279.4.1铰架截面尺寸的确定............................................................................................................289.4.2铰架截面应力分析校核 .......................................................................................................289.5 肋板连接轴强度校核............................................................................................................319.5.1肋板连接轴受力和弯矩图 ..................................................................................................319.5.2肋板连接轴强度校核............................................................................................................3210 升降平台车重量核算10.1升降台总重计算核对 ..............................................................................................................3311 升降台成本核算11.1 成本核算概念 ........................................................................................................................3411.2 产品生产成本项目 ...............................................................................................................3411.3 生产成本的核算....................................................................................................................3511.3.1直接材料成本的核算 ........................................................................................................3511.3.2直接人工成本的核算 ........................................................................................................3511.3.3制造成本的核算 .................................................................................................................3511.4总计生产成本 ..........................................................................................................................35参考文献 .................................................................................................................................................36致 谢 .................................................................................................................................................371 绪论1.1 课题研究的目的及意义1.1.1 滚轮式脚踏式液压升降平台车设计的目的1、理论目的:综合运用机械设计课程、液压技术,材料力学及其他与相关课程的理论知识和生产实际,进行液压升降台设计实践,使理论知识和生产实践紧密结合起来,从而使已有知识学有所用,并得到进一步的巩固和提高。2、实践目的:在设计实践中学习和掌握通用液压元件,尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方法,培养设计技能,提高分析和解决生产实际问题的能力,为今后的设计制造工作打好的基础。3、通过液压升降平台车设计,学生应在计算、绘图、运用程序软件和熟悉设计资料(包括设计手册、产品样本、标准和规范)以及进行评估方面得到实际训练,增强自主创新设计能力。1.1.2 滚轮式脚踏式液压升降平台车设计的意义随着当代机械制造业与液压技术的不断发展,社会生产对生产率的要求也越来越高,因此,在人类社会工农业发展中,具有结构紧凑,操作方便,升降平稳等优点的液压升降机起着极其重要的作用。滚轮式脚踏式液压升降机是一种新型的液压升降机,主要由机械元件和液压系统等组成。滚轮式脚踏式液压升降机适合于车间、仓库、车站、码头等场所,且由于只需要简单动力,不会产生火花和电磁场,故特别适合搬运易燃、易爆物品,这种升降机对提高搬运效率、减轻劳动强度等都具有重要意义。此外,滚轮式脚踏式液压升降台根据使用要求,可配置其它附加装置,并可任意多项或组合,能达到更好的使用效果。因此我们有必要对它进行深入研究。本次毕业设计的题目来源于生产第一线,所设计的产品具有实用价值,已经有成熟产品生产。我们可以参考现有产品做出的改进设计,使产品机构更合理、更实用、更可靠。1.2 国内外液压技术研究现状及发展趋势1.2.1 研究现状液压升降机的核心部件在于液压提升设备,因此国内外对液压提升设备主要进行动力分析和运动分析,确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸。如液压缸的推力速度,作用时间,内径,液压升降机行程及活塞杆直径等。为避免液压缸体积大且沉重、不便拆装、用途单一、价格高、长时间暴露在外面易老化腐蚀,造成无谓的损害,久后会使连接处漏水等缺点。它通常采用35、34号或无缝钢管做成实心杆或空心杆,为了提高耐磨性的防锈蚀,目前国内传统工艺是表面镀硬铬(镀层厚度0.02~0.05mm)并抛光,其表面粗糙度Ra为1.6~0.4μm。由于镀铬对人、环境污染严重,属国家环保线值项目,且镀层不均匀,液压提升设备的工作液压提升设备其实也就是个最简单的油缸了.通过手动增压秆(液压手动泵)使液压油经过一液压提升设备是液压缸的重要部件。1.2.2 发展趋势随着全球科学技术的迅猛发展,世界液压升降台工业相继发生了一系列重大的技术革命,极大地提高了劳动生产率和产品质量,扩大了生产规模,降低了产品热耗、能耗,有效控制了烟尘、粉尘、有害气体的排放,由此引发了世界液压技术工业快速发展,解决了全球对液压产品的巨大需求。在最近 20 年,世界液压工业新技术绝大部分是在上世纪几大创新技术的基础上开发或发展的,这些新技术包括降低热耗、提高自动化程度、扩大生产规模、利用废物、环境保护、产品深加工等方面。其中玻璃钢/复合材料的技术有着良好的发展前景,就是要大力开拓玻璃钢/复合材料的应用范围,不断提高先进性能。此外,随着人们生活水平的提高,建筑面积不段增加,像车间、仓库等面积小又急需节省人力资源,提高劳动效率高,减少噪音和污染的场所,脚踏式液压升降平台车应运而生。国内外研究人员正针对这些场所,根据人们的不同需要在不断的完善升降平台车的结构性能,改变体积的大小!研发出能够更加实现重物的平稳升降、节省人力、占用空间小、安全可靠并能迅速地对承载物重量的改变做出反应的脚踏式液压升降平台车。1.3 本课题研究内容本设计课题主要研究内容包括滚轮式脚踏式液压升降平台车的总体方案论证选择、液压系统回路的设计、相关标准件的计算选型、零部件设计、材料选择首先对液压升降技术参数进行分析研究,结合具体实例,对机构中两种液压缸布置方式分析比较,并根据要求对液压传动系统个部分进行设计计算最终确定液压执行元件-液压缸,通过对铰架的各项受力分析确定台板与铰架的载荷要求,设计出一种高效节能无污染,且运用广泛的滚轮式脚踏式液压升降平台车。2 滚轮式脚踏式液压升降平台车的总机设计2.1 总体方案的分析比较和确定根据设计任务技术要求,滚轮式脚踏式液压升降平台车的设计需达到以下要求:额定载重量 500kg,升降台最大升高高度在 950 毫米到 1050 毫米之间,通过脚踩脚踏式液压泵提起货物,要求后轮固定,设置过载安全阀,确保操作者安全,刹车安全可靠。可在升程内任意位置停止升降。经过多方面考虑,对滚轮式脚踏式液压升降平台车的设计初拟定两种方案,图 2-1(方案一图)图 2-2(方案二图)方案一分析:如图 2-1 所示,液压升降台采用的液压缸两端都可在一定空间内自由活动,这样一来对液压缸易受到径向剪切力和较大弯矩,从而对其压杆稳定性要求很高。从外形结构上来说,尺寸设计计算和力的计算都很复杂 ,而且要满足升降台升降时的最大最小高度,需要较大的液压缸行程。此外从安全方面考虑,与液压缸上端作用点相连接的肋板部分作用在连接铰架的轴上,则轴对该处铰架截面作用力将很大,则该截面可能成为危险截面。且当液压缸活塞到底部时,升降台还可能将有较大高度 ,不能满足升降台最低高度的设计要求。方案二分析:如图 2-2 所示,该方案和方案一不同之处之一在于,液压缸一端通过轴固定在底座上,另一端通过肋板固定在铰架上,这样液压缸的一端绕另一端在某个较小角度内旋转,能保证液压缸具有较好的压杆稳定性,而且液压缸作用在铰架的实心截面处,使铰架受力分配较均匀。另外,在此方案中,液压缸的作用点较低,那么的液压缸的行程只需变化很小,便载物台就可以实现较大幅度的升降,易于满足设计要求,因此它能节省工作人员的体力,提高工作人员的工作效率。通过以上的方案分析,本滚轮式脚踏式液压升降平台车采用方案二设计。2.2 液压升降平台车的结构及运动原理滚轮式脚踏式液压升降平台车主要由动力源和机架两部分组成,动力源部分主要由脚踏式液压泵和单作用液压缸组成,机架部分由工作平台,内外剪式铰架板和底座导轨槽,支撑板等构件组成(如图2-3所示)。滚轮式脚踏式液压升降平台车的运动原理如下所述:首先,升降平台的升降是通过液压缸的伸缩运动来实现地的。液压缸一端通过轴和两肋板与外铰架相连。另一端通过轴固定在底座导轨槽的中部位置;其次,内、外铰架与导轨槽连接的方式为:图示铰架右端通过安装了轴承的滚轮与上下导轨槽相连接,图示铰架左端通过铰支连接固定在上下导轨槽左部;脚踏式液压泵经过油管与液压缸相连,则当脚踩液压泵脚踏板时,油压将顶起液压缸使柱塞伸出,当卸荷时,重物的重力将使肋板压缩柱塞,使柱塞回缩进去。由前述的连接方式得,与外铰架5右侧,内铰架3右侧相连接的滚轮将左右滚动,从而工作平台将上升或下降,起到升降货物的作用。此外,万向脚轮10上安装有刹车,方便在搬运货物的时候升降台不会移动。
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