机械5

摘要 室内粉墙升降平台结构设计及运动分析是一种方便快捷的升降运输设备，其结构形式和液压系统的布置方式、控制形式以及转向机构和驱动系统直接影响到液压剪叉式升降平台的工作性能和使用寿命。本文采用传统力学计算方法和有限元分析方法，按照实际空间的需要设计出了结构简单，维修、操作方便的自行式液压剪叉式自动控制升降平台。结合实际安装的空间，液压缸选定合适的布置方式。利用传统的力学分析，对其起升机构建立力学模型，分析计算各剪叉杆的内力。按照强度理论进行计算设计和校核剪叉杆、横梁、平台台面，并选择合适的材料。 根据液压缸驱动剪叉机构进行的运动学及动力学分析，确定了液压缸活塞的运动速度与台面升降速度的关系，分析研究平台升降的稳定性.并根据实际空间和实际要求，运用传统力学方法对驱动进行参数化设计，确保整个平台能够实现稳定地自动行走功能。 1引言1 2剪叉式高空作业平台的基本理论知识2 3设计的主要内容3 3.1自行剪叉式高空作业平台起升机构的设计3 3.1.1初步确定升降平台起升机构各构件的材料及有关尺寸3 3.1.2固定液压剪叉式升降平台关键参数的确定4 3.1.3剪叉式升降平台起升机构的力学模型5 3.1.4起升机构各构件的材料确定13 3.1.5销轴的设计13 3.2上平台和剪叉臂的设计16 3.2.1上平台主梁的选择与校核16 3.2.2平台台面的设计确定17 3.2.3剪叉臂的选择与校核18 3.2.4校核支座的抗压性22 3.2.5剪叉臂尾部拉断条件22 3.2.6液压缸支撑臂的校核23 3.3液压缸驱动剪叉式机构运动学分析24 3.4驱动系统设计29 3.4.1电动机的选择29 3.4.2确定电机的转速29 3.4.4总传动比计算30 3.5 V带的选取30 3.5.1确定计算功率30 3.5.2选取普通V带类型30 3.5.3确定带轮基准直径30 3.5.4确定V带的基准长度和传动中心距30 3.5.5验算主动轮上的包角31 3.5.6计算普通A型V带的根数z 31 3.5.7计算预紧力31 3.5.8计算作用在轴上的压轴力32 3.6链轮及传动链的设计32 3.6.1选择链轮齿数32 3.6.2计算功率32 3.6.3确定链条链节数32 3.6.4确定链条的节距32 3.6.5确定链长L及中心距33 3.6.6验算链速V 33 3.6.7验算小链轮毂孔33 3.6.8作用在轴上的压轴力33 3.6.9低速链传动的静力强度计算33 3.7转向系统的初步设计34 3.8确定液压系统的主要参数35 3.8.1制定基本方案和绘制液压系统图35 3.8.2液压泵的选择37 3.8.3液压阀的选择37 4结果分析与讨论38 目前，我国的升降平台的种类比较多，按动力传递形式，主要可以按电动机机械传动和液压传动两种方式来划分，它们都有各自的优点和不足之处.电动机机械传动方式的特点是零件加工相对要求不高、结构较简单、加工容易、维修方便、适应环境能力强、抗冲击性能好、可实现准确到位，并有自锁功能、不污染环境，不足之处在于它的机械间的磨损很难克服，振动较大
n1。其中以电机为动力源来提升平台又可分为以下几种: 钢丝绳式和齿轮齿条式两者都是目前应用最广的施工升降机，是垂直运送人员及物料的提升机械。随着我国建筑行业的蓬勃发展，各种大型建筑物不断增多，施工升降机的应用市场也在不断地扩大。特别是90年代以来，施工升降机的发展最为迅猛。施工升降机不但可以用在这些场合，它还可以应用在大型化工厂冷却塔、发电厂的烟囱、电视广播塔、大型桥式起重机及煤矿等位置。施工升降机己成为各行业建设中一种必不可少的建筑机械。 蜗轮丝杠直顶式升降平台作为基础起重部件，它具有结构紧凑、体积孝重量轻、无噪音、安装方便、能自锁、可靠性高的特点。对于大面积平台，采用多点提升，即每个顶点都安装一组蜗轮丝杠。其好处在于: 根据设计要求以及用途，所设计的升降平台要满足以下的要求:上平台宽1000mm，长1800 mm,上平台的最低停留高度600mm,最高停留高度5800mm,下工作台上台面高560mm，剪叉架收缩后高度800 mm，剪叉臂初步设定为80 60 5.0 mm矩形钢管，上平台主梁：10#工字钢，销轴：45#调质钢，额定承载量：300Kg。 液压剪叉式升降平台的设计，从以下四个方面进行设计:一是升降平台剪叉起升机构的关键参数设计;二是剪叉式起升机构各构件材料的确定;三是对起升机构进行运动学分析:四是升降平台的液压系统设计。升降平台的剪叉起升机构是整个平台的骨架，承受和传递整个平台所负担的载重量及其自身的重量。 剪叉式起升机构作为升降平台钢结构的关键组成部分，其力学特性会对平台性能产生直接影响。计算、分析剪叉式起升机构的传统方法通常为手工试算。 固定液压剪叉式升降平台起升机构的结构特点剪叉式升降平台的结构型式多种多样，主要有平台、剪叉式起升机构和底座三个部分组成.从低起升到高起升，组成剪叉杆的数目多，油缸的布置形式多，移动方式有牵引式、自行式、助力式等。剪叉式起升机构的剪叉臂杆数目和油缸的布置形式由起升高度而定。相对起升高度为5800mm的剪叉式升降平台，此剪叉机构有4组剪叉臂杆组成。如图(3-2)所示，剪叉式起升机构和平台的受力简图，该机构包括4组剪叉杆和1个起升油缸。起升机构最高一组剪叉杆的一端与平台以固定铰支座相连接，另一端则与滑轮铰接，平台起升/下降时，滑轮可以在工字形钢上实现剪叉机构变幅。起升机构与底座采用同样的方式连接。图（3-2）中与作用点分别对应平台和起升机构上铰接点以及底座的固定铰支座位置，与作用点分别对应平台和起升机构上滑靴铰接点以及底座的滑靴铰支座位置。根据图（3-2）所示，定义剪叉杆两端销孔中心连线长度为，其与水平线夹角为，定义和分别为液压缸上、下安装点与剪叉杆中心销孔距离(平行于剪叉杆)，和分别为液压缸上、下安装点高于相应剪叉杆平面的距离，初步设定取：638mm， ：506mm， ：43mm， ：34 mm则液压缸轴线与水平线夹角与有以下函数关系: