电动剪叉举升机构毕业论文

剪式液压平板举升机由机架、液压系统、电气三部分组成，

设置限位装置、升程自锁保护装置等以保证举升机安全使用，保障维修工人的生命安全。举升机由电气系统控制，由液压系统输出液压油作为动力驱动活塞杆伸缩，带动举升臂上升、下降、锁止。

电机的选用

子母剪式举升机举升重量

3.5t，举升机自身及其附件的重量再加上一部分的余量为0.7t，所以取W=4.2t 。

举升平台上方放有汽车时，设计上升速度为

Vw =t S（2.1）

S=2000-300=1700 (mm)

由公式（2.1）得Vw=1.7-/60=0.0283m/s=1.70m/min 载车板上升功率:

Pw= FwVw/60 （2.2）

Fw=mg （2.3）其中

m=4.2t，

g=10N/kg 由公式（3.3）

Fw =4.210 =42KN

Vw取1.70 m/min 由公式（2.2）得Pw= 42

1、举升机升高到2m时液压缸的推力

举升机升高到2m时，tanα=2HgLb得

α=46.675o由式（3.1）得72.78o

举升机的重心不变F3和F4之间的距离为1103mm ，由式（3.2）和（3.3）求得F3 =11.705KN，则F4=4.45KN。将f=500mm 、d=250mm、α=46.675o、72.78o、F= F3 =11.7509KN代入（

3.4）中，我们得到P=136.643KN。

2、举升机在最低点时液压缸的推力

根据图（3.3）所示的举升机结构尺寸，可求出α角度 , tanα=12513005.49





α

再根据式（3.1），

2tantan2LfdLdf

















解得

500

653

170

tan

tan

5.49

16.22

170

653

500















o

o

将

α

=5.49

°、

θ

=16.22

°、

L=1306mm

、

f=500mm

、

d=250mm

代入到式（

3.4

）中，解得

液压缸的最大推力为

P=324.08 KN

。

由前面分析可知，举升机在最低点时，此时液压缸的推力是整个举升过程中所需推

力最大值，选择液压系统时根据推力最大值确定。

3.2

举升机的力学分析与计算

剪刀式举升机是一种可以广泛用于维修厂的举升机，具有结构紧凑、外形美观、操

作简便等特点，只需用此种安全可靠的举升设备将汽车举升到一定的高度，即可实现对

汽车的发动机、

底盘、

变速器等进行养护和维修功能。

随着我国私家车保有量越来越大，

此种型式的举升机需求量也会日益增大。本机主要性能参数为：额定举升载荷

4.5t

；在

载重

3.5t

情况下，由最低位置举升到最高位置需

60s

；当按下下降按钮使三位四通阀右

位接通，车辆由最高位置降到最低位置需

40s

；电动机功率

1.02kW

；举升机在最低位置

时的举升高度为

350mm

，最大举升高度为

1500 mm

，工作行程为

1150 mm

。

剪刀式举升机的结构型式有多种，

本设计中的举升机结构系指液压驱动的小剪式举

升机构。举升机构的传动系统为液压系统驱动和控制，由举升臂内安装的液压油缸实现

上下运动，推动连接两侧举升臂的轴，使安装在上下位置的滑轮沿滑道滚动，实现举升

机的上下移动。设备的主要部分有：控制机构、传动机构、执行机构、平衡机构和安全

锁机构。

陕西理工学院毕业设计（论文）

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分析剪式举升机不同举升高度的受力情况可知，在给定载荷下

,

举升机举升到不同

高度时，所需油缸推力不同，各举升臂与轴所受的力也不同。为分析方便，在计算过程

中，我们只分析举手机最低点和举升到最高位置的受力情况即可。

3.2.1

举升机最低状态时，各臂受力情况

1

、与平台接触处的两铰接点的力学分析与计算

由前一节分析可知，举升机在最低点时，举升机重量均匀的分布在平台上，平台钢

结构和平台有效载荷之和

Wz1

所产生的重力直接作用在滑动铰支座和固定铰支座上。

在

最低点时，举升臂并不水平放置。存在一很小的角度

α

。

tan

α

=

125

1300

5.49







α

因

α

很小，所以计算过程中我们可以将

Wz1

近似看成作用在平台中心位置，

Wz1

为举

升重量与平台重量之和，即

W

Z1

=

（

3.5t+W

p

）



g=

（

3.5+0.29



2

）



10=37.9kN

g

取

10 N/kg

因举升重量和平台质量之和由两侧举升机共同承受，所以代入式（

3.2

）和（

3.3

）中的

W1

只是

Wz1

的一半，

W1=19.0kN

解得

F3=F4=9.5KN

2

、计算各举升臂的受力

图

3.5

举升臂受力图

图

3.5

为杆

1

的受力情况，

F3

作用处为滑动铰支座，根据受力分析图列力和力矩

平衡方程。方程如下

:

F

3

*1350+F

5*

1350=K

6

*80                  K

1

=9.5-K

5

F

3

*1350+K

2

*80=K

1

*1350

解得

K2=16.9*K5-160.6

K

2

+K

6

=0                                K

5

=K

5

K

1

+K

5

=F

3

K

6

=160.6-16.9*K

5

分析计算结果，

我们可以看到，

k1,k2,k6

三个未知量都与

k5

有关，

只要确定出

k5

，

其他就都能解出。

观察图

3-1

力学方案示意图，

我们能够很快分析出，

举升重量全部作

用在平台上，在举升机起升瞬间，

k5

铰接孔处竖直方向分力很小，几乎为零，对杆件只

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起连接作用，我们将

k5

取

0 N

。

3.2.2

举升机举升到最高位置时，各臂受力情况

举升机升高到

2.0m

时，举升机向内滑动

260mm

，两脚支座之间的距离为

896.15mm

。

上下两滑轮之间的距离为

1160mm

。举升臂与水平方向夹角为

α

=46.675

o

、液压缸与水平

方向夹角为

72.78





o

，液压缸推力

P=136.643KN

。

分析和计算方法同上。解得

F3=13.5

F

3

*1350+F

5*

1350=K

6

*580                  K

1

=13.5-K

5

F

3

*1350+K

2

*580=K

1

*1350

解得

K2=2.3 *K5-31.4

K

2

+K

6

=0                                K

5

=K

5

K

1

+K

5

=F

3

K

6

=31.4-2.3*K

5

因举升到

2.0m

时，

举升臂与水平方向夹角为

α

=46.675

o

，

所以竖直方向力和水平方向力

应近似相等。取

6

6

k

KN



。则

K

1

=13.5

K

2

=-34.1

3.2.3

剪刀式举升机构主要受力杆件强度校核计算

1

、位于上端的滑轮轴的强度校核

滑轮轴通过滑轮与平台接触，作用在滑动端的力

F3

均匀作用在两个滑动轮上。滑

动的两轮之间距离为

405mm

。滑动轮外侧与举升臂接触。举升机最低点时，对于滑轮轴

而言，与举升臂接触处，相当于固定支点，即被约束。图

3.9

是滑轮轴的受力图、剪力

图、弯矩图。由图可知，滑轮轴只受竖直方向力，没有水平方向的力，所以滑轮轴不发

生扭转变形。我们从剪力图和弯矩图中还可分析出，在长度为

405mm

的线段内横街面上

的剪力

FQ=0

，而弯矩

M

为一常数，这种只有弯矩的的情况，称为纯弯曲。所以长度为

405mm

的线段内只发生弯曲变形，而没有发生剪切变形。是弯曲理论中最简单的一种情

况。由上面的计算可以知道，上滑轮轴在举升机升高到

2.0m

时，受力最大，

F3=13.5

，所

以

我们只校核举升机升到

2.0m

时的滑轮轴强度即能说明轴的强度是否合格。

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剪叉结构的叉杆受力属于静不定问题，需要通过有限元分析等方法才能计算出来，所以不建议大家来自己计算，如果有计算需求的话，可以找专业人士来计算，推荐一个专业公司吧，他们是很靠谱的，北京意德海普机械设备有限公司，他们自己生产剪叉升降平台，也可以给客户进行计算布点，中车25吨变压器升降台就是他们给出的计算布点，他们这种平台设计的经验已经积累了二十多年了。

机电一体化工程专业论文