双层四轮定位汽车举升机设计-设计说明书11.pdf

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双层四轮定位汽车举升机设计有CAD图纸摘要本文通过对我国汽车举升机现状的调查、研究、分析，参考国内外解决举升机安全与稳定性问题的解决措施，对几种举升机进行了分析，并结合我国举升机存在的实际情况，提出了适合我国汽车修理行业的双层四轮定位汽车举升机设计方案。

本文首先阐述了双层四轮定位汽车举升机设计的目的和意义、发展状况以及应用前景。

分析论证了一种举升承载质量为3.5t的双层四轮定位汽车举升机总体设计方案，进行了举升机构的机械系统、液压系统等主要机构的方案分析和选择，并对机械部分进行了运动分析以及强度和刚度的校核计算，对液压系统进行了设计和计算。

本课题基于计算机仿真平台，应用当前CAD/CAE领域比较广泛二维软件AutoCAD、三维软件Pro/E、有限元软件ANSYS及动态仿真软件ADAMS，进行了汽车举升机二维结构设计、三维实体建模、举升机强度、刚度、稳定性及动态特性等方面的计算机仿真研究与分析。

本设计、研究与分析可以代替举升机物理样机的前期试验，为我国汽车举升机产品设计、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。

关键词：

双层四轮定位举升机；二维结构设计；三维建模；有限元；动态仿真ABSTRACTInthispassage，throughthestatusquoofChinasautomotiveliftinvestigation,research,analysis,refertotheliftathomeandabroadofthesolutionstoresolvetheissueofsecurityandstability,andcarryoutseveralliftanalysis,combinedwiththeexistenceactualsituationofourlift,putforwardDoubleWheelAlignmentvehicleliftdesignforChinasautorepairindustry,.Thispassagedescribedthepurposeandsignificance,developmentandapplicationprospectsoftheDoubleWheelAlignmentvehicleliftfordesign.Analysisdemonstratedthatthequalityofa3.5tloadliftingtheDoubleWheelAlignmentcarlifdesignprogram,aliftingmechanismofthemechanicalsystem,hydraulicsystem,electricalsystemandothermajorinstitutionsofprogramanalysisandselection,andmechanicalpartsofthemotionanalysis,aswellasstrengthandstiffnessofthecalculationofthecalibrationofthehydraulicsystemandelectricalsystemdesignandcalculation.Thesubjectofcomputer-basedsimulationplatform,theapplicationofcurrentCAD/CAEbroaderfieldofapplicationoftwo-dimensionalsoftware,AutoCAD,three-dimensionalsoftwarePro/E,thefiniteelementsoftwareANSYSanddynamicsimulationsoftwareADAMS,two-dimensionaldrawingsforthedesignofcarlift,three-dimensionalSolidModeling,liftthestrength,stiffness,stabilityanddynamiccharacteristicsofsuchareasasresearchandanalysisofcomputersimulation,canreplacetheliftofthepre-physicalprototypetesting,carliftforourproductdesign,technologydevelopmenttheorytoprovidemoreinformationtofurtherimproveChina-madeautoliftstabilityandreliability,andincreasemarketcompetitiveness.Keywords:

DoubleWheelPositioningVehicleLift;VirtualPrototypingTechnology;Three-dimensionalDesign；FiniteElement；DynamicSimulation目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1选择背景、研究目的及意义11.2国内外研究现状11.2.1举升机的发展历史11.2.2国内外研究现状21.2汽车举升机的设计特点21.3汽车举升机的安全保证措施31.3.1设计制造方面的安全保证措施31.3.2使用维护方面的安全保证措施31.3研究内容及研究方法41.3.1研究内容41.3.2研究方法5第2章举升机总体结构设计62.1举升机结构确定62.1.1举升机整体结构形式及基本组成62.1.2举升机各零部件之间的连接关系72.2确定剪刀式举升机的各结构尺寸72.2.1建立轿车模型72.2.2剪刀式举升机主要结构尺寸确定82.3举升机在地面上安装尺寸92.4剪刀式举升机各部件重量102.5初定电机功率112.6举升机主要技术参数112.7本章小结12第3章举升机结构设计及校核133.1剪刀式举升机构力学模型133.1.1举升机构力学模型建立与分析133.1.2举升机构关键参数研究与确定153.1.3计算液压缸的推力153.2举升机的力学分析与计算153.2.1举升机最低状态时，各臂受力情况163.2.2举升机举升到最高位置时，各臂受力情况173.2.3剪刀式举升机构主要受力杆件强度校核计算183.2.4连接螺栓的校核243.4本章小结26第4章举升机PRO/E三维建模274.1PRO/ENGINEER软件简介274.2利用PRO/E进行三维建模284.2.1轴的建立284.2.2举升臂2的建立284.2.3下板的建立294.2.4轴承滑道的建立304.3整机装配304.3.1装配概述304.3.2Pro/E实体建模后的整体装配图314.3.3干涉检查334.4本章小结33第5章ANSYS分析与ADAMS仿真345.1PRO/E与ANSYS接口的创建345.2利用ANSYS对举升机进行有限元受力分析365.2.1滑轮轴有限元受力分析365.2.2活塞杆作用轴的有限元受力分析405.2.3平台有限元分析425.2.4下平板有限元分析445.3建立PRO/E与ADAMS接口465.4ADAMS的简介475.4.1ADAMS软件的介绍475.4.2ADAMS软件的优点485.5导入模型495.6ADAMS仿真模拟515.6.1设置工作环境515.6.2添加运动副515.6.3添加滑动副525.6.4添加驱动及仿真计算525.7仿真结果对比分析545.8本章小结56第6章液压传动系统的设计计算586.1明确设计要求制定基本方案586.2制定液压系统的基本方案586.2.1确定液压执行元件的形式586.2.2确定液压缸的类型606.2.3确定液压缸的安装方式606.2.4缸盖联接的类型606.2.5拟订液压执行元件运动控制回路606.2.6液压源系统606.3确定液压系统的主要参数606.3.1载荷的组成与计算616.3.2初选系统压力636.3.3计算液压缸的主要结构尺寸636.3.4确定液压泵的参数666.3.5管道尺寸的确定676.3.6油箱容量的确定686.4液压缸主要零件结构、材料及技术要求686.4.1缸体686.4.2活塞696.4.3活塞杆706.4.4活塞杆的导向、密封和防尘706.4.5液压缸的排气装置716.4.6液压缸安装联接部分的型式及尺寸716.5本章小结73结论74参考文献75致谢77附录A78附录B80附录C82附录D84扣Q号是1第1章绪论1.1选择背景、研究目的及意义我国的汽车举升机是20世纪80年代依据国外的产品技术生产的，由于移动和拆装方便，也便于维修中小型汽车，逐渐代替了以前维修汽车通用的“地沟”模式。

90年代开始，国内举升机逐渐开始普及，随着我国汽车保有量的增加，举升机作为汽车维修的重要工具，需求量也大大增加。

现在举升机市场已经拥有近百个中外品牌，产品系列成百上千。

随着竞争的激烈汽车销售越来越走向微利时代，而汽车后市场则随着汽车消费结构的变化和消费者消费理念的成熟而呈现出巨大的发展潜力和美好的前景。

汽车举升机作为汽车保养品的一种，在汽车维修行业应用较广泛，目前我国的汽车举升机产品系列丰富，主要为三大类别：

气动类、机械类、液压类等，以液压类使用最为广泛，机械次之，气动最少1。

随着汽车行业的蓬勃发展，汽车修理行业也迎来巨大的市场需求。

在维修领域中，常以汽车举升机作为重要工具。

它的作用都是将需要维修的汽车水平提升到合适高度，以便于维修工人在汽车底盘下方对汽车进行维修，正因为维修人员要在汽车的下面，因此要求举升机一定要安全可靠，否则一旦发生危险，后果不堪设想。

因此，对汽车举升机的安全性进行研究将具有重大的意义。

本课题研究运用虚拟样机技术对车辆举升机进行设计，在产品制造前运用ANSYS、ADAMS软件进行仿真研究，可以发现并更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率，为生产实际提供理论支持。

为此，本课题基于计算机仿真平台，应用当前CAD/CAE领域应用比较广泛的三维软件Pro/E、有限元软件ANSYS及动力学仿真软件ADAMS，进行汽车举升机强度、刚度、稳定性及动态特性等方面的计算机仿真研究与分析，为我国汽车举升机产品设计、技术开发方面提供更多的理论参考，进一步提高汽车举升机的稳定性和可靠性1。

1.2国内外研究现状1.2.1举升机的发展历史汽车举升机在世界上已经有70年历史。

1925年在美国生产的第一台汽车举升机，它是一种由气动控制的单柱举升机，由于当时采用的气压较低，因而缸体较大；同时采扣Q号是2用皮革进行密封，因而压缩空气驱动时的弹跳严重且又不稳定。

直到10年以后，即1935年这种单柱举升机才在美国以外的其它地方开始采用。

发展至今经历许多的变化改进，种类也比较多，一般有柱式、剪式，其驱动方式有链条传动，液压传动，气压传动等。

其中剪式举升机使用方便，占地空间较小，受到很多实力雄厚的特约维修站的欢迎，这也是未来举升机的发展方向。

在市场上可以看到的型式各异、尺寸不同的举升机中，有一些特别适合于从事特殊类型的维修作业，也有少数的举升机适合进行一些其它的维修