双柱机械式汽车举升机设计说明书

摘要双柱机械式汽车举升机通过支撑汽车底盘或车身的某一部分，是使汽车升降的设备。汽车举升机在维修保养中发挥至关重要的作用，无论是整车大修还是小修保养，都离不开他。机械式汽车举升机作为整个汽车举升机中的一员，他有着其他举升机不具有的优势，例如它的工作范围广，可以维修高顶棚车辆，工作占用空间小等。本文较全面的介绍了举升机的种类，在确定所要设计的方案之后，针对举升机的结构及特点要求进行了设计与说明。具体说，涉及原动机分析选择，带传动分析设计，螺旋传动分析设计，导轨分析选择，支撑悬臂应力校核，锁紧机构的选择。本课题所设计的是双柱机械式汽车举升机。关键字：螺旋传动；带传动；汽车举升机；弯曲应力ABSTRACTTwo-sidedmechanicalautomobileliftmachineisequipmenttomakethecarliftingbysupportingacertainpartoftheautomobilechassisorbody.Automobileliftmachineplayacrucialroleinmaintenanceofboththevehicleoverhaulandminorrepairandmaintenance,whichcannotbereplaced.Mechanicalliftersisamemberofthecarliftingmachinefamily,ithasadvantagesthatotherliftingmachinedoesnothave,suchasitsworkscopeiswide,beingcapableofrepairingvehicleswithhighceiling,workspaceissmall,etc.Thispapercomprehensivelyintroducestheclassificationoftheliftingmachineanddesigntheliftandmakeillustrationbasedonthestructureandcharacteristicsoftheliftingmachineafterdecidingdesignscheme.Specifically,thepaperinvolvestheanalysisofmotor,belttransmission,screwtransmissionandguiderail,stresscheckingofcantileverandthechoiceofthelockingmechanism.Thistopicisadesignoftwo-sidedmechanicalautomobileliftmachine.Keywords:screwtransmission;belttransmission;automobilelift;bendingstress湖南科技大学本科生毕业设计（论文）--i目录第一章绪论........................................11.1汽车举升机简介及发展概况.........................11.2汽车举升机分类.................................2第二章举升机设计任务和总体方案设计....................52.1举升机设计任务.................................52.2举升机总体方案设计..............................52.2.1拟定设计方案..............................52.2.2确定总体设计方案...........................6第三章原动机分析选择...............................93.1原动机的计算选择...............................93.1.1选择原动机类型和结构........................93.1.2原动机转速选择及功率计算.....................9第四章带传动分析设计..............................104.1带传动简介及类型选择...........................104.2带传动设计计算................................104.2.1带传动设计初始条件........................104.2.2带传动主要失效形式和设计依据.................114.2.3带传动设计计算...........................114.2.4带轮结构设计.............................12第五章举升机构分析设计............................145.1举升机构的分析选择.............................145.2滑动螺旋副的设计计算...........................165.2.1材料的选择..............................165.2.2耐磨性.................................165.2.3验算自锁................................175.2.4螺杆强度：校核当量应力.....................185.2.5螺纹牙强度..............................185.2.6螺杆的稳定性.............................185.2.7横向振动-验算临界转速......................195.2.8驱动转矩和效率...........................19第六章支撑机构结构分析设计.........................206.1支撑机构结构设计..............................20湖南科技大学本科生毕业设计（论文）--ii6.2支撑机构应力校核..............................216.2.1校核弯曲切应力...........................216.2.2校核弯曲正应力...........................22第七章导轨结构分析设计............................247.1导轨类型分析选择..............................247.2直线运动系统载荷计算...........................257.3滚动直线导轨副寿命计算..........................267.3.1寿命计算的基本公式........................267.3.2滚动导轨副的寿命计算及选用规格...............27第八章锁紧机构分析设计............................308.1锁紧机构的必要性..............................308.2锁紧机构原理分析...........................308.3锁紧机构的选择.............................328.4锁紧机构的校核.............................33第九章螺栓连接件的校核............................359.1升降台与剖分式螺母套的螺纹校核....................359.2箱体与地基的螺纹校核...........................36第十章结论.......................................39参考文献.........................................40致谢.............................................41湖南科技大学本科生毕业设计（论文）-1-第一章绪论1.1汽车举升机简介及发展概况汽车举升机在汽车保养和维修行业中占有重要地位。汽车举升机根据保养维修工况，将需要保养或维修的汽车可靠安全地从地面举升至另一合适高度，以便于工人的保养维修工作的设备。因此，汽车举升机具有至关重要及难以替代的作用，是汽车保养维修行业中最基本的维修设备之一。早在20世纪初期，汽车维修特别是汽车底盘维修时，汽车维修技术工人一般通过钻到车底下进行故障诊断与维修，但是这种维修方法空间比较狭小、光线比较阴暗，并且不利于维修人员长时间在车底作业，导致维修效率很低。最初出现的举升机由电力驱动，可以把汽车升到空中，但是举升的高度不高。到了20世纪20年代，Weaver和Manley等生产的汽车举升机最大举升高度可以达到4英尺，并且可以根据工况需求在最高高度下对举升高度进行任意调整，举升机通过支撑车轴把汽车举升起来，这样保证了汽车被举起后车轮可以自由转动。在1925年，美国的Rotary公司创始人Lunati偶然受到理发师座椅原理的启发，制造出世界上第一台液压举升机，这使修理汽车变得更加容易。之后又出现了单柱
框架接触式
举升机，它保证了工作人员可以方便地对4个车轮维修，但是该设计方案的代价是牺牲了车底空间，使得工作人员无法对车底的某些部位进行维修。随后两柱举升机的出现使得技师可以方便维修汽车底盘区域的故障。随着科学技术的发展，制造厂家逐渐把举升技术和自动化控制技术结合在一起，通过电子设备来控制举升机的举升动作，同时设计开发了多种成熟的安全保障装置,使工作人员具有执行各种维修操作的能力。中国的汽车举升机起步较晚，直到20世纪80年代初才根据外国的技术生产。汽车举升机因为便于技师维修工作，所以逐渐代替了以前常用的
地沟
模式。并且随着我国汽车工业的繁荣，随之形成了一个庞大的汽车周边市场，汽车举升机的市场扩大迅速。到了2000年，举升机产品形式和种类已发展到各式各样，并且成为汽车维修行业取得二级维修资质必备的汽修设备。随着我国汽车保有量的不断增多，私人购买汽车成为主流，汽车售后市场得到蓬勃发展，汽车举升机成为一种使用频率极高而且几乎不可或缺的汽车维修设备。自从中国加入WTO后，中国汽车维修业受到的影响是巨大的。外国汽车厂商为适应售后服务的要求,外国维修业开始相继进入中国市场,外国汽车维修业的进军给中国汽车维修市场提供了一个较为先进和高效的国际技术环境,这对促进国内汽车维修业的更新改造、加速汽车维修业技术进步是一个机遇,必然会起到良好的推动作用。现代汽车维修方式必然代替传统汽车的维修方式、维修制度和经营模式。以湖南科技大学本科生毕业设计（论文）-2-往的汽车维修通常就是维修谈维修,而现代汽车维修是集汽车销售、零件销售、资讯及售后服务四位为一体。维修对象的高科技化、维修设备现代化、维修咨询网络化、维修诊断专业化、维修管理多样化及服务对象的社会化将是现代汽修的新趋势。国外汽车维修企业通过汽车服务贸易的形式进入国内市场,这使我国汽车维修行业面临严峻挑战,而在汽车维修企业发展要素中,管理、技术、装配和信息将起主导作用。提倡汽车维修行业的服务优质化、品牌化、数字化，势在必行。1.2汽车举升机分类汽车举升机有多种类型,根据传动方式一般可分为机械传动和液压传动,其主要性能对比见表1-1。其中机械传动举升机由于其结构特点容易发生丝杠或工作螺母滑扣,导致所举汽车跌落或丝杠卡死等故障,存在很大的安全隐患。液压传动举升机由于其性能优势逐渐成为主流的举升机产品类型。表1.1根据传动方式分类近年来，随着材料学科和其他相关学科的发展，机械式汽车举升机开始展显出新的活力。图1.1是现在正在销售的德国康索举升设备。图1.1德国康索举升设备根据结