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目录

摘要 ………………………………………………………………………………2

一 举升机概述……………………………………………………………………4

二 常用汽车举升机分类、工作原理及性能比较………………………………4

三 汽车举升机的主要参数和术语………………………………………………7

四 汽车举升机的要求……………………………………………………………7

五 龙门式汽车举升机设计方案的确定…………………………………………10

六 龙门式举升机的结构设计……………………………………………………11

6.1 举升装置 ……………………………………………………………………11

6.2 立柱 …………………………………………………………………………13

6.3 支撑机构 ……………………………………………………………………14

6.4 平衡机构 ……………………………………………………………………15

6.5安全保险机构 ………………………………………………………………16

七 龙门式汽车举升机的强刚度分析与验算……………………………………17

7.1 龙们式举升机立柱的结构分析和验算 ……………………………………17

7.2 托臂部分的强度校核 ………………………………………………………25

7.3 横梁强度较核 ………………………………………………………………29

八 液压系统………………………………………………………………………30

8.1 明确设计依据、工况分析 …………………………………………………31

8.2 液压系统工作压力P的确定 ………………………………………………32

8.3 确定液压缸的流量及主要结构参数 ………………………………………32

8.4 活塞杆直径验算 ……………………………………………………………35

8.5 汽车举升液压系统工作原理 ………………………………………………37

8.6 液压元件的计算和选择 ……………………………………………………37

九 结论……………………………………………………………………………42

感谢 ………………………………………………………………………………43

参考文献 …………………………………………………………………………44

摘    要

汽车举升机是用以支承汽车底盘或车身的某一部位，使汽车升降的设备。汽车举升机在汽车维修养护中发挥至关重要的作用，无论是整车大修还是小修保养，都离不开它。龙门式汽车举升机作为汽车举升机家族的一个重要成员，他有着一些其他举升机无法比拟的优势：如它采用大龙门结构，工作范围广，可维修高顶棚车辆，工作空间空旷等。本文较全面地介绍了举升机的分类，在确定了所要设计的举升机的方案之后，即针对举升机的结构及其特点要求进行了设计与说

明。同时对举升机设计过程中所涉及到的工艺性问题进行补充说明，然后分析了龙门式汽车举升机主立柱，横梁的截面特性，并对主立柱、横梁的强刚度和托臂的强度进行了校核验算。设计并对液压缸活塞杆强度以及受压杆的稳定性也进行了验算，以及对链条和钢丝绳等选择计算等，以保证所设计的举升机满足使用要求。本课题所设计的是液压驱动的龙门式汽车举升机。

关键词：龙门式；汽车举升机；汽车维修；液压驱动；稳定性；截面特性

Abstract

Automobile lift is an equipment that is intended to bearing one region of automobile chassis or unit construction,and leading automobile rise and fall.It is entire car overhaul just the same turnaround service,both can not get away it to automobile lift at automobile service curing suffer exert vital action,soever. As lift familial one key menber, bibcock type automobile lift has any other lift cannot analogical advantage: Such as,it adopt large bibcock struture, scope of work expand, can repair high scaffold vehicle, operating space open, and so on.This text roundly introduce lift's sort, after ascertain want designed scheme, namely aim at lift's structure and require proceed design and explanation, at the same time, at the lift design process, it is need to proceed additional remarks be involved in usebility problem .And then analyses bibcock type automobile lift's main upright,section characteristic,and check strong rigidity with bracket. Both that of design with hydraulic cylinder piston perch intensity also proceed proven with compressed bar,as well as select and count with chain and wire rope to be sure satisfy the lift operating requirement. This test rated is stream-actuated bibcock type automobile lift.

Key Words: Bibcock Type; Automobile Lift; Automobile Service;Hydraulic drive;Stability;Section characteristic

一 举升机概述

    汽车举升机是用以支承汽车底盘或车身的某一部位，使汽车升降的设备。汽车举升机作为使用方便、可靠、经济的汽车升移设备在汽车维修、保养和存放等行业被广泛、高效的使用。随着汽车数量的日益增加，汽车的维修、保养和存放依赖于汽车举升机的程度也越来越大。目前，稍有规模的汽车维修、保养和存放企业都配备有汽车举升机，使汽车举升机的数量增加迅猛，并已成为汽车维修保养设备的重要组成部分。但是，汽车举升机在使用、管理、维修、安全等方面暴露的问题也日渐严重、复杂和频繁，这些问题直接影响到汽车维修、保养和存放企业的效益和声誉。因此，国家有关主管部门加强了对汽车举升机的监督管理工作，把汽车举升机作为机电类特种设备的一种，按特种设备相关管理规定进行规范管理。

二 常用汽车举升机分类、工作原理及性能比较

目前，全国生产汽车举升机的厂家较多，生产的举升机的形式也比较繁多，市场上销售的举升机主要分类有双柱式、四柱式、无柱式三大类型。

双柱式按传动型式分，又分为：机械式和液压式

1、机械式双柱机的工作原理：是在每根立柱里有一套丝杆螺母传动结构，两套传动之间由藏于底架中的套筒滚子链来传递连接动力，使两根立柱里的托举系统保持同步上升。

设计优良的机械式举升机必须具有以下几种安全保险装置：

（1）要有安全螺母保护系统。工作螺母磨损失效后靠安全螺母支承托举整个系统，使车辆不致坠落，此时按动启动按钮，举升机应不能正常举升。但实际使用中，很多修理人员在遇到这情况是不仔细检查，违反操作直接按动接触器强行起动，靠安全螺母来升降，这样安全螺母会很快损坏致使车辆坠落。为了避免这种情况，市面上某些举升机设计了安全螺母保护系统，如果工作螺母失效，即使按动接触器强行起动，举升机也不会举升，确保安全，避免事故的发生。

（2） 要有两边托举系统不同步的保险，比如底架中的链条断裂。

（3） 要有上下限位开关和极限开关

（4） 要在托举系统中加锁紧支臂保险，这样举升车辆时，保证支臂不会转动，可以安全可靠的支承车辆。

（5）要选用合格的材料。由于双柱机的结构特点决定了它的举升臂和立柱承受悬臂和载荷时会产生很大的应力，承力件易于损坏。所以，设计优良的举升机应注重合理选材，而不能一味地追求轻、薄、小等，为降低成本而不重视产品的使用安全性。机械式举升机的螺母应选用优质的铜合金材料，市场上有些举升机的螺母采用工程尼龙。由于工程尼龙的生产工艺及配方控制不够严格，质量也不稳定，而且工程尼龙摩擦受热后变形比铜合金大，摩擦力就会增大，这样会增加传动的阻力，润滑效果也不好，实际使用效果并不理想。

2液压举升机分单缸式和双缸式

单缸式举升机的工作原理。主立柱里的油缸通过主链条带动主滑架，再通过连于主滑架上的链条或钢丝绳带动副立柱里的副滑架同步上升、下降。它有以下几种安全保险装置：（1）液压系统过载保护及液压自锁；（2）机械锁止装置；（3）链条断裂保护装置。液压双缸举升机除了上述几种安全保险装置外，还应有两缸同步平衡装置和防止液压管突然爆裂装置，以防油管损坏发生车辆倾翻的情况（这种装置，目前使用较少），如果机械锁止装置失效后也会产生这种情况。

由于机械式举升机存在螺母丝杆等零件较容易磨损，维修保养量大，噪音高等特点。随着现代液压技术不断进步，国内已能够生产质量过关的液压泵、液压缸、液压阀等关键部件，因此，现在液压举升机在数量上已超过了机械式成为主流品种。

3、四柱式举升机基本上都是液压传动式，工作油缸可以放置在两立柱之间的顶部，立柱里边，停车平台里边。其中油缸放置在停车平台里边的机型，平台升降平稳，外观简洁明了，是比较理想的一种。

根据不同的使用目的，四柱机可以配置副梁，这样可以将车辆四个轮子架空，进行四轮保养操作。若在平台上设置二次举升小车，还可以进行四轮定位项目。这种带二次举升小车的四柱机已成为四轮定位专用举升机主流机型。和双柱机相比四柱机可以进行较大型车辆举升作业。适用范围更广。今后这种机型的使用量应该会大幅度增加。四柱机应该有以下安全保险装置：（1）液压系统过载保护及锁定；（2）钢丝绳及链条断裂保护装置；（3）平台在高位的机械锁定装置；（4）二次举升小车举升后的机械锁定装置；（5）二次举升小车能可靠回位的装置。如果一台四柱机缺少以上任何一种装置都是不安全的。

4无柱式举升机以剪式举升机为主。有单剪式、单剪子母式、双剪式。由于无立柱，下降后整个维修区域无任何障碍物，因而视野开阔，节省空间，是比较受欢迎的机型。目前单剪子母式是其主流机型，已成为除四柱机以外另一种四轮定位专用举升机。双剪式由于其体积较小，在一些快修店，汽车美容店较受欢迎。但是由于剪式机技术难度较大，因而其制造成本大于其他机型，市场价格也比其他机型高，这也限制了它的发展空间。

剪式举升机必须有以下安全保险装置：（1）液压系统过载保护及锁定；（2）举升机机械锁止装置；（3）两边同步系统。如果缺少任何一项都是不安全的。

此外在无柱式举升机中还有一种xx举升大巴车用的地沟专用举升机。这种举升机采用双举升缸举升，有液压和气动两种传动方式，其结构紧凑，占用空间小，可以大大减轻维修人员的劳动强度。它有以下几种安全保护措施：（1）机械锁止装置；（2）液压锁定装置；（3）管路暴烈防坠装置。

5 龙门式举升机

龙门式汽车举升机作为汽车举升机家族的一个重要成员，他有着一些其他举升机无法比拟的优势：如它采用大龙门结构，工作范围广，可维修高顶棚车辆，工作空间空旷，方便人员进行汽车维修，且车门开启程度得到{zd0}释放，不会碰到立柱，保护维修车辆；其次，他不占用地面空间，安装拆卸方便，又能节省材料；再者，它采用横梁结构，使得立柱的扭力靠横梁来抵消，对地面我铺设要求降低，横梁上安装有软的接触开关，既可以防止车辆在被举升到极限位置时举升机顶部横梁碰损车辆，也可防止液压泵无休止的工作而烧损电机。本课题所设计的是液压驱动的龙门式汽车举升机。它的特点是：（1）龙门式美观阔气，整机布置简洁、合理；（2）采用液压传动，噪音底，升降平稳，性能可靠；（3）无底板附件，结构简单；（4）设有升降托臂、防跌落支承保险装置和顶部保护装置，举升托臂回转角度锁定装置，升降托臂钢丝绳强制同步装置等；（5）升降托臂可放置较低，对底盘车型适应性强，操作方便；（6）回转托臂可升缩长度与旋转不同角度，托盘可调节高度，以适应多种车型的支承要求；（7）与机械式的举升机相比，使用寿命较长；（8）价格低廉，拥有的市场份额较大。

三 汽车举升机的主要参数和术语

汽车举升机常用的主要参数和术语有10个，现陈述如下：

1 额定举升质量（JT/T 155-2004）：举升机在有效工作行程范围内，能够举起或降下的{zd0}允许举升质量，单位：kg或KN（公斤或千牛）。

2{zd0}举升高度（JT/T 155-2004）：举升机与汽车相接触的{zd1}支承面与地面间的{zd0}垂直移动距离，单位：mm（毫米）。

3 同步装置（JT/T 155-2004）：保持举升机工作（升降）台同步升或降的装置。

4 下沉量（JT/T 155-2004）：举升机工作位置自然下垂的移动距离，单位：mm（毫米）。

5 有效跨距：举升机沿被举汽车宽度方向立柱之间的水平距离，单位：mm（毫米）。

6 驱动功率：举升机动力装置中电动机的额定功率，单位：KW（千瓦）。

7 上升时间或下降时间：汽车举升机连续由最下端上升到最上端或由最上端下降到最下端的全程所需时间，单位：s（秒）。

8 液压系统压力：汽车举升机液压系统调定的额定工作压力，单位：Mpa（兆帕）。

9 工作电压：汽车举升机电源的供电电压。常用为：交流，50Hz（赫兹），220V或380V。

10 汽车举升机外形尺寸：汽车举升机整体的外观尺寸，如长、宽、高等，单位：mm（毫米）。

四 汽车举升机的要求

4.1 汽车举升机技术参数要求如表一所示：

表一  技术参数

4.2汽车举升机受不同载荷时，对相对位移量的要求如表二：

表二 相对位移量

4.3 汽车举升机的主要结构与要求

举升机的结构形式主要有：（1）整体结构形式；（2）举升方式；（3）驱动方式；（4）平衡方式；（5）保险与保护方式；（6）托盘结构。

主要零部件的要求：（1）升降台的强度和刚度应符合表二的要求；（2）当升降台面对角线为L时，升降台两对角线的差值不大于0.002L。（3）液压系统设计、安装应符合GB/T 3766的有关规定。（4）举升用钢丝绳应符合GB/T 8918和GB/T 5972的规定或品质在同等标准以上的制品，推荐使用线接触钢丝绳，其安全系数应为{zd0}静拉力的七倍以上。（5）钢丝绳端和钢丝绳端固定装置的破断拉力值，应为{zd0}静拉力的七倍以上。（6）举升机使用的链条，应符合GB/T 6074的规定或品质在同等标准以上的制品，其安全系数应为{zd0}静拉力的五倍以上。（7）具有两个以上升降台、托臂的举升机应设有保持同步升降的装置，在升降的有效工作行程范围内举升机上升和下降的不同步性应小于3mm/10s。（8）还有其他一些要求如焊接、涂装、外观、电器系统、噪声、温度、安全装置等。

下面对举升装置的要求做一些具体说明：

在我国的规定中讲到举升机的设备安装电器系统的绝缘、耐压和保护电路的连续性都要符合GB5226的有关规定。而在欧美地区同样也有其相应的明文规定。

举升机的设计中液压系统的设计也是至关重要的。在欧洲地区液压缸、气缸、管路及接头受调压阀设定的{zd0}压力的限制。他们至少应承受该压力的2倍（采用液压驱动时）或是该压力的3倍（采用气压驱动时）并且要没有{yj}变形。软管、气袋、膜盒的尺寸在设计时应使之承受至少3倍的调压阀设定的{zd0}压力值的爆破压力。

我国对举升机的性能要求也比较繁多，例如：

（1）举升机应设有限制行程限位装置，如有需要则该装置应动作灵敏、安全可靠。

（2）液压系统工作应平稳、无振动、无爬行现象。

（3）液压式举升机除液压系统能自锁外还应没有机械锁止装置。

（4）机械式举升机任意时刻都能安全自锁。

（5）举升机正常运行时的噪音不得超过75dB。

（6）举升机工作环境温度为0—40℃，全行程连续举升额定质量20次，油温不得高于60℃。

（7）在试验台上对液压系统施高150%的额定使用压力，维持2min，不允许有{yj}变形、漏油及其他异常现象。

（8）在无故障工作基础上，机械式举升机的使用继续进行到3000次，则液压举升机可以继续进行到9000次，以安全可靠为前提，检查零部件损坏程度，允许更换损坏件，允许添加润滑剂。