举升机毕业设计
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Keywords:tire lift, hydraulic drive, design, checking
1
举升机的发展简史，汽车举升机在世界上已经有了70年历史。1925年在美国出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比较低，因而缸体较大；同时因为采用皮革进行密封，所以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区开始使用。
目前，全国生产举升机的厂家比较多，轮胎举升机用于举升汽车轮胎，以便更换车轮轮胎的汽修工具。它具有省时省力的效果，不用时可以完全放置于地面。轮胎举升机可以分为可移动式和固定式的两种型号。
举升机使用和维护方面的安全保护措施涉及的范围非常广，包括举升机在使用前的准备工作，承载时的稳定性，举升轮胎中应该注意的事项，降下轮胎时的注意事项，日常和定期维修检查工作等等。整机的气压系统图由先拟订好的控制回路及气压源组合而成。各回路相互组合时需要去掉重复多余的元件，力求使系统结构简单，易于维护。注意各元件间的联锁关系，避免错误动作发生。而且要尽可能减少能量损失环节，从而提高系统的工作效率。为了方便气压系统的监测和维护，在气压系统中的主要路段需要装设必要的监测元件，如温度计，压力表等。
2.1.2
AA-ML2.5、LM100A1、AA-SPGY2.5、LM100为市场上的轮胎举升机或单柱汽车举升机，其主要技术参数统计如表2.1.2所示。
表1举升机的主要参数
参数
型号
额定举升质量
最大举升高度
盘踞地高度
全程抬升时间
全程下降时间
LM100A1
65kg
1730mm
101mm
48s
48s
LM100
图3.2是轮胎举升机的举升装置机构图：
图3.2 轮胎举升机的举升装置结构图
3.2
图3.3立柱的俯视图
轮胎举升机有一个立柱。图3.3是立柱的俯视图。因为整个举升机承受的压力几乎都是由立柱来支撑，所以它必须要有一定的强度和刚度。立柱里面的空间是用来放置举升装置和滑台部件的。整个立柱部分的形位公差要求也相对较高，如图水平方向和垂直方向的立柱壁的直线度与平行度也有一定的要求，立柱内外表面还要保持一定的粗糙度等。
3.5
为气压系统加入平衡阀，以防止举升机在举升过程以及下降过程，活塞缸的运动不稳定。
平衡阀的用途：在一些行业中，由于介质（各类可流动的物质）在容器或管道的各个部分存在较大的流量差或压力差，为平衡或减小该差值，在容器或相应的管道之间安设阀门，通过分流的方法达到流量的平衡，或用以调节两侧压力的相对平衡，该液压元件就叫平衡阀。（图3.5即为平衡阀的符号）
因为举升机的行程为1730mm，如果不采取一种特殊举升方式的话，那么就要使活塞杆的长度达到1730mm，这样对活塞杆的刚度要求就比较高。而且活动起来也不稳定。所以选择采用动滑轮的原理，可以使活塞杆的长度缩减为行程的一半。通过在活塞杆的端部上安装一个滑轮，使其变成一个动滑轮，然后将链条绕过滑轮，如（图3.2）所示：通过利用动滑轮原理可以减少活塞杆的长度，同时降低了活塞杆的刚度要求和提高了活塞杆的稳定性。
3.3
托臂部分是属于举升机的支撑机构。本设计的托臂由两根圆柱体组成。
3.4
轮胎举升机是一种对安全性能要求较高的汽修设备。所以需要设置多种保险装置以及保护措施：机械锁止保险装置、机械自锁装置、气压回路的保压、举升过载保护、冲顶保护、防滑等等。机械自锁是指机构失去驱动力后，可以利用机械机构所受重力（被驱动物体的阻力）来自动阻碍其继续运动的保护。
65kg
1730mm
101mm
48s
48s
AA-ML2.5
2500kg
900mm
101mm
48s
48s
AA-SPGY2.5
2500kg
1950mm
101mm
48s
48s
2.2
2.2.1
轮胎举升机的结构形式主要有：（1）整体结构的形式；（2）举升的方式；（3）驱动的方式；（4）平衡的方式；（5）保险与保护的方式；（6）托盘的结构。
仅按照举升机的外型来进行分类的基本形式就有：普通双柱式，龙门双柱式，四立柱式，剪式，移动式和单立柱式等汽车举升机
根据举升机的举升装置的形式进行分类也有很多种，包括丝杠螺母举升式、链条传动举升式、液压缸举升式、气压缸举升式、齿轮齿条举升式等举升机。
根据举升机的驱动方式进行分类，主要有：电机驱动式举升机、液压驱动式举升机和气压驱动式举升机。
关键词：轮胎举升机，气压驱动，设计，校核
TheDesignofTire Lift
Abstract
With the continuous development of China's automobile industry, the automotive industry has also ushered in a very large market demand.Therefore, automotive repair industry an urgent need fora variety of high efficiency, targeted vehicle maintenance equipment and tools. In the automotive industry, tirelift is a widely adoptedrepair tools. Tire Lift simple, beautiful, less space will be able to lift the tire is very convenient. Saving effect, when not completely when placed on the ground with the province, convenient car parking and placement of items, is indispensable auto repair equipment. Thislift tiredesign is movable tire lift, hydraulic drive. First, the analysis of the topic, combined with the existing structure and the hydraulic system Lift tires, plus in-depth study of the tire Lift, and then choose one of the proposed scheme, the main pillar of strength and stiffness and care the arm strength to be checked, the hydraulic cylinder piston cylinder strength checking, which will Lift the tire design is completed.
在欧洲地区液压缸、气缸、管路和接头受调压阀所设定的最大压力的限制。他们至少应能够承受该压力的2倍（采用液压驱动的时侯）或承受该压力的3倍（采用气压驱动的时侯）并且不能有永久变形。气袋、软管、膜盒的尺寸在设计时应考虑使之能够承受至少3倍的调压阀设定的最大压力值的爆破压力。
1.1
本设计是以设计出一个无论性能还是质量都能够满足要求的轮胎举升机为目的。而举升机在汽修及养护中发挥着至关重要的作用，无论整车大修，还是小修保养，都不能离开它，其产品质量好坏、性质直接影响维修人员的安全。
（6）液压举升机工作环境温度在0—40℃时，全行程连续举升额定质量达20次后，油温不能超过60℃。
（7）在实验台上对气压系统施高150%的额定使用压力，维持2分钟，不能有永久变形、漏气以及其他异常状况。
（8）在无任何故障工作基础上，机械式举升机的使用能够进行到3000次，而液压（气压）举升机能够使用9000次，以安全可靠作为前提，检查零部件损坏程度，允许更换损坏件，允许添加润滑剂。
本次设计中电磁铁安全锁机构是由以下几个部分组成：在滑台里有安装安全卡位条，当轮胎被升起之后，通过电磁铁与卡位条连接的支撑板构成机械自锁机构，立柱上装有电磁铁安全锁，如图3.4所示。
图3.4电磁铁安全锁
1—电磁铁，2—保险孔板，3—保险孔支撑座
电磁铁安全锁是由好几个零件组成的。其中主要的零件包括：电磁铁、保险孔板和保险孔支撑座。当保险孔支撑座被得电的电磁铁吸住时，它和锁紧板之间并没有任何接触，此时的轮胎举升机处于保险打开的状态，整个滑台可以自由地上下活动。当电磁铁失电时，保险孔支撑座处于图示状态，此时的保险孔支撑座将与滑台上的锁紧板互相顶住，使滑台固定在一个位置而不能上下移动，起到保险作用。
图3.5平衡阀
3.6
本设计的轮胎举升机在底部设有4个轮子，以方便把轮胎举升后及举升机的移动，达到提高效率，省时省力的效果。为了避免在举升过程中，轮胎举升机自主移动造成安全隐患，所以在举升机底部设计一个托盘以增加与地面直接的摩擦力，从而固定举升机。在举升过程中，此托盘自动下降，与地面接触。在举升机不工作时，此托盘与地面保持一定距离。图3.6为托盘机构的示意图。
3
3.1
本次设计的举升机的举升装置是由气压系统构成的。通过空气进出气压缸，并借链条连接气压缸和滑台来带动轮胎举升机的举升动作，如图3.1所示：
图3.1驱动举升装置示意图
图3.1是本次设计的轮胎举升机的驱动装置和举升装置的示意图，从图中可以看到举升装置的基本结构，是直接由4S店所配置的空气压缩机对气压缸送入压缩气体从而使活塞杆移动。
2.2.2
在我国的规章中说到举升机的设备安装电器系统的绝缘、耐压及保护电路的连续性都必须符合GB5226的有关规定。而在欧美地区同样也有其相应的规章制度。
举升机的设计中，气压系统的设计也是非常重要的。在欧洲地区液压缸、气缸、管路及接头受调压阀设定的最大压力的制约。他们至少能够承受该压力的2倍（采用液压驱动的时候）或是该压力的3倍（采用气压驱动的时候）而且不能有永久的变形。气袋、软管、膜盒的尺寸在设计时应使之能够承受至少3倍调压阀设定的最大压力值的爆破压力。
2.3
通过对轮胎举升机的结构进行认识以及了解，确定了本设计的轮胎举升机的大体方案。如图2.1所示：
图2.1轮胎举升机
本次设计的是由气压驱动的轮胎举升机。它的结构主要有以下几个部分：举升装置，立柱以及托臂。本设计轮胎举升机拥有的举升机构的传动系统是由气压系统进行驱动以及控制的，由立柱内安装的气压缸来推动连接了立柱与滑台的链条，使滑台上安装的动滑轮沿立柱进行滚动，从而实现滑台的上下移动。托臂与立柱里的滑台连接，当滑台进行上下移动工作时就带着托臂一起移动。
1.2
1)举升速度
2)最大举升高度
3)额定质量
1.3
1)轮胎举升机构的设计，以确保能平稳，快速地举升。
2)主要部件的设计与安全性校核。
3)选取一个或多个合适的保险装置和保护措施。
4)举升系统的总体设计，为轮胎举升机设计一个可靠、有效的举升系统。
2
2.1
2.1.1
目前，全国生产举升机的厂商较多，生产的举升机的种类也有不少，有单柱式，双柱式举升机，四柱式举升机，组合移动式，剪式举升机等。
我国对举升机的性能要求也比较多，如：
（1）举升机应该拥有限制行程的限位装置，如有需要则该装置应动作灵敏并且安全可靠。
（2）气压系统wenku.baidu.com作应该平稳、没有振动、没有爬行现象。
（3）气压式举升机除气压系统能够自锁外还应设有机械锁止装置。
（4）机械式举升机应该任意时刻都能安全自锁。
（5）举升机正常运行时的噪音不能高于80dB。
轮胎举升机设计
诚信承诺书
本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《轮胎举升机设计》是在指导老师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
轮胎举升机设计
摘要
随着我国汽车行业的蓬勃发展，汽修行业也迎来了巨大的市场需求。因此，汽车维修行业非常需要多种效率高、针对性强的汽车维修设备和工具。在汽修行业，轮胎举升机是一个被广泛采用的维修工具。轮胎举升机操作简便、美观、占地空间少便能将轮胎方便省力的举起。用于省时省力的效果，不用时完全放置于地面，方便汽车倒车或者放置物品，是汽修时不可缺少的工具。本文设计的轮胎举升机为可移动式轮胎举升机，采用气压驱动。首先对题目进行分析，再结合现有的轮胎举升机的结构和气压系统，加上对轮胎举升机进行研究，然后再对其中的方案进行拟定以及选择，并且对主立柱的强刚度、绕度和托臂的强度、绕度进行校核，对气压缸活塞缸强度等进行验算，最后将轮胎举升机设计完成。
1
举升机的发展简史，汽车举升机在世界上已经有了70年历史。1925年在美国出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比较低，因而缸体较大；同时因为采用皮革进行密封，所以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区开始使用。
目前，全国生产举升机的厂家比较多，轮胎举升机用于举升汽车轮胎，以便更换车轮轮胎的汽修工具。它具有省时省力的效果，不用时可以完全放置于地面。轮胎举升机可以分为可移动式和固定式的两种型号。
举升机使用和维护方面的安全保护措施涉及的范围非常广，包括举升机在使用前的准备工作，承载时的稳定性，举升轮胎中应该注意的事项，降下轮胎时的注意事项，日常和定期维修检查工作等等。整机的气压系统图由先拟订好的控制回路及气压源组合而成。各回路相互组合时需要去掉重复多余的元件，力求使系统结构简单，易于维护。注意各元件间的联锁关系，避免错误动作发生。而且要尽可能减少能量损失环节，从而提高系统的工作效率。为了方便气压系统的监测和维护，在气压系统中的主要路段需要装设必要的监测元件，如温度计，压力表等。
2.1.2
AA-ML2.5、LM100A1、AA-SPGY2.5、LM100为市场上的轮胎举升机或单柱汽车举升机，其主要技术参数统计如表2.1.2所示。
表1举升机的主要参数
参数
型号
额定举升质量
最大举升高度
盘踞地高度
全程抬升时间
全程下降时间
LM100A1
65kg
1730mm
101mm
48s
48s
LM100
图3.2是轮胎举升机的举升装置机构图：
图3.2 轮胎举升机的举升装置结构图
3.2
图3.3立柱的俯视图
轮胎举升机有一个立柱。图3.3是立柱的俯视图。因为整个举升机承受的压力几乎都是由立柱来支撑，所以它必须要有一定的强度和刚度。立柱里面的空间是用来放置举升装置和滑台部件的。整个立柱部分的形位公差要求也相对较高，如图水平方向和垂直方向的立柱壁的直线度与平行度也有一定的要求，立柱内外表面还要保持一定的粗糙度等。
3.5
为气压系统加入平衡阀，以防止举升机在举升过程以及下降过程，活塞缸的运动不稳定。
平衡阀的用途：在一些行业中，由于介质（各类可流动的物质）在容器或管道的各个部分存在较大的流量差或压力差，为平衡或减小该差值，在容器或相应的管道之间安设阀门，通过分流的方法达到流量的平衡，或用以调节两侧压力的相对平衡，该液压元件就叫平衡阀。（图3.5即为平衡阀的符号）
因为举升机的行程为1730mm，如果不采取一种特殊举升方式的话，那么就要使活塞杆的长度达到1730mm，这样对活塞杆的刚度要求就比较高。而且活动起来也不稳定。所以选择采用动滑轮的原理，可以使活塞杆的长度缩减为行程的一半。通过在活塞杆的端部上安装一个滑轮，使其变成一个动滑轮，然后将链条绕过滑轮，如（图3.2）所示：通过利用动滑轮原理可以减少活塞杆的长度，同时降低了活塞杆的刚度要求和提高了活塞杆的稳定性。
3.3
托臂部分是属于举升机的支撑机构。本设计的托臂由两根圆柱体组成。
3.4
轮胎举升机是一种对安全性能要求较高的汽修设备。所以需要设置多种保险装置以及保护措施：机械锁止保险装置、机械自锁装置、气压回路的保压、举升过载保护、冲顶保护、防滑等等。机械自锁是指机构失去驱动力后，可以利用机械机构所受重力（被驱动物体的阻力）来自动阻碍其继续运动的保护。
65kg
1730mm
101mm
48s
48s
AA-ML2.5
2500kg
900mm
101mm
48s
48s
AA-SPGY2.5
2500kg
1950mm
101mm
48s
48s
2.2
2.2.1
轮胎举升机的结构形式主要有：（1）整体结构的形式；（2）举升的方式；（3）驱动的方式；（4）平衡的方式；（5）保险与保护的方式；（6）托盘的结构。
仅按照举升机的外型来进行分类的基本形式就有：普通双柱式，龙门双柱式，四立柱式，剪式，移动式和单立柱式等汽车举升机
根据举升机的举升装置的形式进行分类也有很多种，包括丝杠螺母举升式、链条传动举升式、液压缸举升式、气压缸举升式、齿轮齿条举升式等举升机。
根据举升机的驱动方式进行分类，主要有：电机驱动式举升机、液压驱动式举升机和气压驱动式举升机。
关键词：轮胎举升机，气压驱动，设计，校核
TheDesignofTire Lift
Abstract
With the continuous development of China's automobile industry, the automotive industry has also ushered in a very large market demand.Therefore, automotive repair industry an urgent need fora variety of high efficiency, targeted vehicle maintenance equipment and tools. In the automotive industry, tirelift is a widely adoptedrepair tools. Tire Lift simple, beautiful, less space will be able to lift the tire is very convenient. Saving effect, when not completely when placed on the ground with the province, convenient car parking and placement of items, is indispensable auto repair equipment. Thislift tiredesign is movable tire lift, hydraulic drive. First, the analysis of the topic, combined with the existing structure and the hydraulic system Lift tires, plus in-depth study of the tire Lift, and then choose one of the proposed scheme, the main pillar of strength and stiffness and care the arm strength to be checked, the hydraulic cylinder piston cylinder strength checking, which will Lift the tire design is completed.
在欧洲地区液压缸、气缸、管路和接头受调压阀所设定的最大压力的限制。他们至少应能够承受该压力的2倍（采用液压驱动的时侯）或承受该压力的3倍（采用气压驱动的时侯）并且不能有永久变形。气袋、软管、膜盒的尺寸在设计时应考虑使之能够承受至少3倍的调压阀设定的最大压力值的爆破压力。
1.1
本设计是以设计出一个无论性能还是质量都能够满足要求的轮胎举升机为目的。而举升机在汽修及养护中发挥着至关重要的作用，无论整车大修，还是小修保养，都不能离开它，其产品质量好坏、性质直接影响维修人员的安全。
（6）液压举升机工作环境温度在0—40℃时，全行程连续举升额定质量达20次后，油温不能超过60℃。
（7）在实验台上对气压系统施高150%的额定使用压力，维持2分钟，不能有永久变形、漏气以及其他异常状况。
（8）在无任何故障工作基础上，机械式举升机的使用能够进行到3000次，而液压（气压）举升机能够使用9000次，以安全可靠作为前提，检查零部件损坏程度，允许更换损坏件，允许添加润滑剂。
本次设计中电磁铁安全锁机构是由以下几个部分组成：在滑台里有安装安全卡位条，当轮胎被升起之后，通过电磁铁与卡位条连接的支撑板构成机械自锁机构，立柱上装有电磁铁安全锁，如图3.4所示。
图3.4电磁铁安全锁
1—电磁铁，2—保险孔板，3—保险孔支撑座
电磁铁安全锁是由好几个零件组成的。其中主要的零件包括：电磁铁、保险孔板和保险孔支撑座。当保险孔支撑座被得电的电磁铁吸住时，它和锁紧板之间并没有任何接触，此时的轮胎举升机处于保险打开的状态，整个滑台可以自由地上下活动。当电磁铁失电时，保险孔支撑座处于图示状态，此时的保险孔支撑座将与滑台上的锁紧板互相顶住，使滑台固定在一个位置而不能上下移动，起到保险作用。
图3.5平衡阀
3.6
本设计的轮胎举升机在底部设有4个轮子，以方便把轮胎举升后及举升机的移动，达到提高效率，省时省力的效果。为了避免在举升过程中，轮胎举升机自主移动造成安全隐患，所以在举升机底部设计一个托盘以增加与地面直接的摩擦力，从而固定举升机。在举升过程中，此托盘自动下降，与地面接触。在举升机不工作时，此托盘与地面保持一定距离。图3.6为托盘机构的示意图。
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3.1
本次设计的举升机的举升装置是由气压系统构成的。通过空气进出气压缸，并借链条连接气压缸和滑台来带动轮胎举升机的举升动作，如图3.1所示：
图3.1驱动举升装置示意图
图3.1是本次设计的轮胎举升机的驱动装置和举升装置的示意图，从图中可以看到举升装置的基本结构，是直接由4S店所配置的空气压缩机对气压缸送入压缩气体从而使活塞杆移动。
2.2.2
在我国的规章中说到举升机的设备安装电器系统的绝缘、耐压及保护电路的连续性都必须符合GB5226的有关规定。而在欧美地区同样也有其相应的规章制度。
举升机的设计中，气压系统的设计也是非常重要的。在欧洲地区液压缸、气缸、管路及接头受调压阀设定的最大压力的制约。他们至少能够承受该压力的2倍（采用液压驱动的时候）或是该压力的3倍（采用气压驱动的时候）而且不能有永久的变形。气袋、软管、膜盒的尺寸在设计时应使之能够承受至少3倍调压阀设定的最大压力值的爆破压力。
2.3
通过对轮胎举升机的结构进行认识以及了解，确定了本设计的轮胎举升机的大体方案。如图2.1所示：
图2.1轮胎举升机
本次设计的是由气压驱动的轮胎举升机。它的结构主要有以下几个部分：举升装置，立柱以及托臂。本设计轮胎举升机拥有的举升机构的传动系统是由气压系统进行驱动以及控制的，由立柱内安装的气压缸来推动连接了立柱与滑台的链条，使滑台上安装的动滑轮沿立柱进行滚动，从而实现滑台的上下移动。托臂与立柱里的滑台连接，当滑台进行上下移动工作时就带着托臂一起移动。
1.2
1)举升速度
2)最大举升高度
3)额定质量
1.3
1)轮胎举升机构的设计，以确保能平稳，快速地举升。
2)主要部件的设计与安全性校核。
3)选取一个或多个合适的保险装置和保护措施。
4)举升系统的总体设计，为轮胎举升机设计一个可靠、有效的举升系统。
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2.1
2.1.1
目前，全国生产举升机的厂商较多，生产的举升机的种类也有不少，有单柱式，双柱式举升机，四柱式举升机，组合移动式，剪式举升机等。
我国对举升机的性能要求也比较多，如：
（1）举升机应该拥有限制行程的限位装置，如有需要则该装置应动作灵敏并且安全可靠。
（2）气压系统wenku.baidu.com作应该平稳、没有振动、没有爬行现象。
（3）气压式举升机除气压系统能够自锁外还应设有机械锁止装置。
（4）机械式举升机应该任意时刻都能安全自锁。
（5）举升机正常运行时的噪音不能高于80dB。
轮胎举升机设计
诚信承诺书
本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《轮胎举升机设计》是在指导老师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
轮胎举升机设计
摘要
随着我国汽车行业的蓬勃发展，汽修行业也迎来了巨大的市场需求。因此，汽车维修行业非常需要多种效率高、针对性强的汽车维修设备和工具。在汽修行业，轮胎举升机是一个被广泛采用的维修工具。轮胎举升机操作简便、美观、占地空间少便能将轮胎方便省力的举起。用于省时省力的效果，不用时完全放置于地面，方便汽车倒车或者放置物品，是汽修时不可缺少的工具。本文设计的轮胎举升机为可移动式轮胎举升机，采用气压驱动。首先对题目进行分析，再结合现有的轮胎举升机的结构和气压系统，加上对轮胎举升机进行研究，然后再对其中的方案进行拟定以及选择，并且对主立柱的强刚度、绕度和托臂的强度、绕度进行校核，对气压缸活塞缸强度等进行验算，最后将轮胎举升机设计完成。