毕业设计（论文） 题 目 双柱式机械举升机结构设计 系 （院） 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 年 月 日 双柱式机械举升机，框形两柱上，两个托臂，电动机。Structural Design of Double Column Mechanical Lifter Abstract The automobile lifter plays an important role in the automobile industry, and is widely used in the maintenance and maintenance of the automobile. Double column mechanical lifting machine, whose integral structure is composed of two frame shaped upright posts and a chain groove below. A slider is installed on the upright posts on both sides, each side has two retractable arm connected by the slider and the column,the upright post is fixed on the foundation to form a stable whole.Drive the lifting machine through the motor, under the lifter, the screw rod is connected by a chain so that the supporting arms at both ends can realize synchronous motion. First of all, through the overall structure of the lifting machine, visual display of the design of the lifting machine of the specific structure and working conditions.Then the overall structure of the lifting machine design, selection of materials and components of the calculation of choice.Select the motor according to the maximum power of the lifter, and check the strength and rigidity of the column, select the appropriate transmission system and design its main parameters. A check of the arm strain, analysis of the locking device, the locking mechanism is safe and reliable. Stress analysis and verification of each main load-bearing part, at the same time, the finite element analysis of some parts is carried out, and the dangerous points and dangerous sections are checked and checked,calculate the components that meet the requirements. Drawing 3D model of hoist with Solid works, more visually display its overall structure and characteristics, and through the design of the program to explain its characteristics. Key words: mechanical structure, screw drive, screw, lock 目 录 第一章 绪 论 1 1.1研究背景 1 1.2 国内外研究现状 1 1.2.1 举升机发展概况及简介 1 1.2.2 举升机的优缺点分析 2 1.3 设计主要内容及步骤? 2 1.4 设计的目的和意义 3 第二章 总体结构设计 4 2.1 尺寸和结构 4 2.2 传动路线 2.6升降速度 6 第三章 立柱与托臂的设计 7 3.1 立柱的校核计算 7 3.1.1 立柱的强度校核 7 3.1.2 双柱式举升机的刚度分析与计算 9 3.2 托臂的有限元分析 10 3.3.1 支撑臂截面形心 15 3.3.2支撑臂受静载荷时进行内力分析 16 3.3.3 托臂的校核 16 3.4 联接件的计算与校核 17 第四章 传动系统的设计 19 4.1 螺旋传动的设计 19 4.1.1螺旋传动的条件确定 20 4.2 链传动的选择 20 4.2.1 链传动初始条件的确定 20 4.2.2 设计步骤及计算公式 21 4.2.3 链传动尺寸参数的确定 23 第五章 锁紧机构分析选择 25 5.1 锁紧机构的必要性 25 5.2锁紧机构的原理分析 25 5.3锁紧机构的选择与校核 26 第六章 结论 28 参考文献 29 谢 辞 30 第一章 绪 论 1.1研究背景 双柱式举升机是升降重物的工作设备，通常用于汽车维修保养工作，在汽车保养或维修时，将汽车平稳安全地举升至一定高度。如今随着汽车使用与增加，已经使汽车普遍深入家庭，而汽车的维修行业随之出现了较快地发展，而在汽车维修厂的众多常用设备中汽车举升机是应用最广的，所以对于举升机的需求量也日益增加，而且举升机作为汽车维修的必备设备，在应用其对汽车进行维修操作时起到重要作用。目前国内对于举升机的研究和发展还有很多不足，市场上能够形成规模的汽车举升机生产厂家不多，所以存在很大进步空间，因此选择设计一种双柱式机械举升机。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 举升机发展概况及简介 最早的举升机能够把汽车举升到一定高度，其主要是通过电力驱动而产生的动力，但是由于技术的限制所以举升的距离不高。直到上个世纪初期，国外先进的设备制造厂设计出最新的汽车举升机，能够将重物举升到，同时拥有调整举升高度的功能，可以根据实际情况选取需要的举升高度。举升机抬升汽车时，是以车轴为支撑点把汽车举起来，这样可以使在举起后汽车的前后轮都可以自由转动，以方便检修。在1925年，美国的一位工程师，根据理发店座椅原理，设计出了第一台由液压控制的举升机，使之被应用到汽车维修中，让笨重的工作变得更加容易，在此之后出现了双柱举升机，使得维修员在操作、检查汽车底盘区域的故障时，可以更加安全快捷。同时出现的还有单柱式举升机，它可以使操作人员更加方便的对 4 个车轮进行检查，但是此结构存在减少车底空间的缺点，在对车底的一些部位进行维修时，工作人员不方便移动操作。随着技术的不断进步与发展，以及设计者的开发创新，许多厂家进行技术创新，将自动化控制技术和举升设备结合在一起，使举升机的操作控制更加方便，并且更加容易控制其举升高度，于此同时相应的出现了举升机的安全保障装置,各种技术的相结合也使得举升机能够更加方便快捷地完成各种维修操作。 直到20 世纪末期，国内的汽车举升机才出现进一步的发展，根据国外相应的技术进行改进生产制造。由于以前常用的地沟模式容易产生污染，又不方便操作，所以新型举升机逐渐取代了传统模式，更加适合对中小型家用汽车进行维修。随着汽车使用的不断普及和发展，伴随汽车产业的提升其周边服务也随之出现了一个较大的市场，举升机作为与汽车相关的设备被广泛应用，其需求量也迅速提高。到二十一世纪初期，功能完备的各式各样举升机出现在市场上，并且举升机已成为汽车维修行业必不可少的装备。如今我国汽车使用数量的持续增加，更多的是购买家用汽车，越来越多的汽车使用已经成为主流，使得汽车售后市场也出现更快的发展，伴随举升机在汽车行业的频繁使用，已经成为非常重要的汽车维修设备。 如今常用的举升机产品通常可分为液压式和机械式两种。 而举升机根据其结构形式来划分，可分为单柱式、双柱式、四柱式和剪式四种。 1.2.2 举升机的优缺点分析 双柱式机械举升机结构简单，同步性好，承载能力强，价格便宜，但是机械零件使用寿命短，相互之间存在较大磨损，重物易发生跌落，同时机械维护成本较高。系统构件之间由钢丝绳或链条传动，但是这种设计在传动过程中，钢丝绳或者链条在工作中变形伸长了，就会导致升降机的传动同步性受到影响，时支撑臂不能同步移动，应用时产生危险。 而普通的液压式举升机分为单缸式和双缸式，单缸同步性好，维护成本低。双柱式液压举升机双缸同步性较差，其利用液压举升，质量稳定，降低维修次数，但是需要将时两边的保险同时打开才能下降，安全可靠。需要外置另设油缸占用空间，同时油液不可避免地会发生泄漏，造成场地的污染以及影响人员的健康，为检修带来很多不便，油液泄漏还会使汽车在举升过程中两边的液压缸不同步，严重影响平衡，因而必须另外设置保险装置确保机构不会滑落，用来锁紧机构。 四柱式液压举升机在应用时方便安全，通过四点定位承载能力更强，容易操作，具有双柱式举升机的特点，在大中型的修理场中应用比较广泛。 1.3 设计主要内容及步骤? 首先要确定总体框架的大小，根据一般通用车辆的大小尺寸，设计计算出举升机所需的承重能力及总体尺寸。选择合适的电动机，对主要承载重力的部件进行受力分析，支撑悬臂仿真分析与应力校核，链传动设计选择，选择安全的锁紧机构。以电动机为基础，选择合适的传动系统和传动方式，同时对于传动系统中的主要构件进行安全保险装置和急停装置的测试。分析两侧主立柱，支撑臂以及连接装置的强度，进行具体的设计和校核计算。 1.4 设计的目的和意义 通过对举升机总体结构的设计，使设计的双柱式机械举升机成为一种应用广泛、经济实惠的辅助型维修设备，在维修厂的设置环境中以及承载重量举升车辆的范围上得到系统的设计。首先了解举升机的整体结构和传动方式，然后通过对举升机整体的机械结构的设计计算，以及主要承载重力结构的受力分析与校核，使设计出的举升机具有实际应用的能力，同时为以后的改进工作作为参考，都具有现实意义。 第二章 总体结构设计 2.1 尺寸和结构 双柱式机械举升机主要由基座、两侧立柱、支撑机构三部分组成。 举升机应用时要使普通的家用汽车平稳的停放在其上，因此设计出的举升机整体尺寸要符合一般车型的要求，并且在检修汽车时，不得影响正常工作，为维修带来不便。所以选择设计的举升机的尺寸基本要求如表2-1。 表2-1 举升机的基本参数 最大承载力 举升高度 行程时间 电机功率 外形尺寸 机构自重 3000kg 2200mm 50s 3kw 3000*500*2200 750 kg 立柱：两根主要承受重力的空心方形立柱，其中一侧立柱上装有电动机和齿轮传动装置，在立柱内部装有与滑块之间配合完成举升工作的传动丝杠，其通过上下两端的轴承座固定在立柱内。 滑套：滑套与丝杠配合带动支撑臂升降的装置，滑块上装有锁紧装置，连接立柱与支撑臂的构件，同时需要一定的刚度，承载举升机升降重物过程中产生的侧向力。 底座：底座降低重心，用来通过螺栓固定锁紧在地基上，左右两根立柱连接在底座上，在底座内装有连接两丝杠的同步传动链以及张紧装置。 2.2 传动路线的设计 一般举常用的举升机产品通常可分为液压传动和机械传动两种。 液压传动拥有传动平稳，噪音低的优。