举升机构（精选5篇）
举升机构 篇1
引言
目前, 焊接夹具属于非标行业, 特别是汽车制造业, 需要根据车型进行单独的设计和制造, 每类夹具往往具有自身的独特性。焊接夹具因不同的产品要求, 对定位的准确性是比较严格的, 优良的性能与精确的定位相结合才能满足行业要求。
现在的汽车装配定位焊接夹具无焊接变位机械。焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工位置来完成机械化焊接的各种机械装置。焊接翻转机属于焊接变位机械中的一种。焊接翻转机是将工件绕水平轴转动或倾斜, 使之处于有利于装焊位置的焊件变位的机械。目前进行工件焊接时并没有运用焊接变位机械来提高工件焊接时的人机工程性能, 也没有达到人——机器——环境协调统一并形成有机联系的要求, 机器或设备不能适合人的生理和心理要求。
1 解决的技术问题和所采取的技术方案
一种齿轮齿条棘轮锁紧式举升机构要解决的技术问题是:能带动装配定位夹具及工件做升降运动和正、反360度旋转, 并且通过棘轮锁紧结构能够维持夹具及工件的准确定位, 解决了现有技术中的不足之处。
一种齿轮齿条棘轮锁紧式举升机构通过以下技术方案来实现:
(1) 一种棘轮锁紧式举升机构, 包括通过齿轮传动轴连接的完全对称设置的两个举升架, 其特征在于:每个举升架包括支撑底座、固定臂、活动臂和齿轮箱;固定支座固定在支撑底座的一端上, 固定臂的一端与固定支座销轴连接;固定臂的另一端与活动臂的一端销轴连接, 活动臂的另一端固定连接滚动轴承, 滚动轴承置于支撑底座的远离固定支座的另一端上, 并沿支撑底座的上表面左右滚动;
(2) 齿轮箱固定在支撑底座上, 齿轮箱内固定设有齿轮, 齿条位于齿轮上的齿与齿条上的齿啮合, 将齿轮的转动转化为齿条的水平直线运动;齿条的远离齿轮箱的一端与齿条连接杆的一端销轴连接;齿条连接杆的另一端与活动臂连接;
(3) 各齿轮箱内还设有限位机构, 限位机构由棘轮和棘轮固定块组成;棘轮与齿轮固定在同一个齿轮轴上;棘轮固定块的一端与齿轮箱的箱体销轴连接固定, 棘轮固定块的另一端围绕销轴转动, 从而与棘轮的齿卡接或脱离;
(4) 两个举升架上的齿轮通过齿轮传动轴连接。
(5) 在齿轮箱内、位于齿条上方还设有两个滑动轴承, 齿条卡在滑动轴承和齿轮之间, 且滑动轴承与齿条相切式接触。
(6) 固定臂和活动臂的长度相等。
(7) 齿条连接杆上设有连接杆销轴孔, 齿条的远离齿轮箱的另一端设有齿条销轴孔;齿条与齿条连接杆通过穿过连接杆销轴孔和齿条销轴孔的销轴连接。
(8) 齿条连接杆上的连接杆销轴孔有三个, 等间距设置。
(9) 滚动轴承通过固定螺母固定在活动臂上。
(10) 齿轮的齿轮轴与转动手柄固定连接。
1.固定臂;2.齿轮箱;3.棘轮固定块;4.棘轮;5.第二销轴;6.活动臂;7.固定螺母;8.滚动轴承;9.齿条连接杆;10.齿条;11.齿轮;12.固定支座;13.支撑底座;14.滑动轴承;15.第一销轴;16.齿轮传动轴;17.第三销轴;18.齿条销轴孔;19.连接杆销轴孔
2 具体实施方式
如图1所示, 一种棘轮锁紧式举升机构, 包括通过齿轮传动轴16连接的两个举升架, 两个举升架完全对称设置。每个举升架包括支撑底座13、固定臂1、活动臂6和齿轮箱2, 固定支座12固定在支撑底座13的一端上, 固定臂1的一端与固定支座通过第一销轴15销轴连接, 从而通过固定支座12将固定臂固定在支撑底座13上。固定臂1另一端与活动臂6的一端通过第二销轴5活动连接, 固定臂1与活动臂6的长度相等, 活动臂6的另一端通过固定螺母7与与滚动轴承8固定连接, 滚动轴承8置于支撑底座13的远离固定支座的另一端上, 并沿支撑底座的上表面左右滚动, 从而带动活动臂在竖直方向上的升降运动;齿轮箱2固定在支撑底座13上, 齿轮箱2上设有齿轮11, 齿条10位于齿轮11的上方, 齿轮上的齿与齿条底部的齿啮合, 从而将齿轮的转动转化为齿条的水平直线运动;齿条的远离齿轮箱的一端与齿条连接杆9的一端固定连接;齿条连接杆的另一端与活动臂通过第三销轴17销轴连接。
为了保证汽车装配定位夹具的定位效果, 各齿轮箱内还设有限位机构, 限位机构由棘轮4和棘轮固定块3组成;棘轮与齿轮固定在同一个齿轮轴上;棘轮固定块的一端与齿轮箱的箱体销轴连接固定, 棘轮固定块的另一端围绕销轴转动, 从而实现与棘轮的齿卡接或脱离;在工作状态, 棘轮固定块3正好固定在棘轮4的齿的间隙内, 防止棘轮4转动。因为棘轮4与齿轮11是固定在同一个齿轮传动轴上的, 防止棘轮4的转动就达到了对齿轮11的限位作用。
两个举升架上的齿轮通过齿轮传动轴连接。将两个举升架的齿轮11用齿轮传动轴16连接起来, 只需转动一侧的齿轮11上的齿轮轴就能保证两侧的齿轮11同时并且同步进行同样的动作。
齿条10上与齿条连接杆9连接的一端设有齿条销轴孔18, 齿条连接杆上设有三个等间距的连接杆销轴孔19, 齿条销轴孔18与连接杆销轴孔19通过穿过连接杆销轴孔和齿条销轴孔的销轴 (图中未显示) 销轴连接。本例中, 齿条连接杆上的连接杆销轴孔有三个, 等间距设置, 将齿条连接杆划分为三段, 每段能上升或下降的高度为265mm。通过转动齿轮11的齿轮轴带动齿条10左右方向的水平移动, 齿条10将齿轮11的圆周运动转化为直线运动。为了减少齿条10直线运动的阻力并保证齿条的水平方向的直线运动, 在齿轮箱内、位于齿条上方还增加两个滑动轴承14, 齿条卡在滑动轴承和齿轮之间, 且滑动轴承与齿条的顶部相切式接触, 从而还能增加齿条10做直线运动的动力, 保证齿条10直线运动的通畅性和轻便性。
固定在活动臂6上的滚动轴承8在齿条连接杆9的带动下沿着支撑底座13的上表面做直线式的滚动运动, 保证固定臂1与活动臂6组成的始终是等腰三角形的两条等边。
齿轮箱内的齿轮的齿轮轴可进一步与转动手柄 (图中未显示) 固定连接。
在工作时, 将固定臂1、活动臂6及汽车装配定位夹具连接起来, 将手柄固定在齿轮11的齿轮轴上, 用手轻轻按顺时针方向转动齿轮轴, 齿轮11通过旋转带动齿条10往右移动, 运行一次齿条10的有效行程正好保证齿条10上的齿条销轴孔位与齿条连接杆9上的连接杆销轴孔19位重合, 这时用销轴将运行一次或二次或三次齿条10的有效行程固定好就会将汽车装配定位夹具举升并固定在265mm、530mm、795mm三种不同的高度。
一种棘轮锁紧式举升机构的结构已进行实际操作验证, 工作效果良好, 此齿轮齿条棘轮锁紧式举升机构可推广应用到今后所有的汽车装配定位夹具的焊接翻转机构中去。结构合理, 坚固实用;正反360度旋转装配定位夹具及工件;装配定位夹具及工件能进行升降运动, 定位精度达1mm;带有棘轮锁紧机构, 对夹具升降位置进行准确定位;提高工件焊接合格率达100%;工作空间符合人体活动的要求空间, 操作姿势满足付出较小的体力就能达到精确优良的操作效果;提高工作效率达5倍;投入使用后, 产生了一定的经济效益:每年因人机工程性能大大改善所提高的工作效率共计节约人工成本:50090元×5 (节约操作者人数) +50090元×1 (质量返修人数) =300, 540元。
3 结论
(1) 结构合理, 坚固实用。
(2) 正反360度旋转装配定位夹具及工件。
(3) 装配定位夹具及工件能进行升降运动, 定位精度达1mm。
(4) 带有棘轮锁紧机构, 对夹具升降位置进行准确定位。
(5) 提高工件焊接合格率达100%。
(6) 工作空间符合人体活动的要求空间, 操作姿势满足付出较小的体力就能达到精确优良的操作效果。
(7) 提高工作效率达5倍。
举升机构 篇2
1.凭设备操作证使用设备，严禁无证上岗。
2.操作者必须熟悉设备的性能和结构，了解设备的应用范围及专业技术规程，掌握安全生产守则。
操作步骤：
1、开启设备前先检查设备是否处于良好的工作状态，是否有维修人员工作或设备未修理完毕等
2、打开电源开关。
3、试运行举升机并调节到合适位置以便上车。上升时，按电机上的“启动”按扭。上升过程中听到“咔嗒”声时，表明升降机下降自锁。
4、按照要求把车辆停到举升机规定位置。
5、调节举升机使其两边四个支撑片在车辆的合适部位，此时应注意四个支撑力臂长度应一致，四个支撑片可靠接触车身，并尽可能靠近四个车轮，且在同一平面，保证车身重心在前两个支撑点所在直线和后两个支撑点所在直线的中间，以使得举升机上升时车辆平稳不晃动、不倾斜，在车辆取下任何部件后不失重心。
6、上升车辆前，缩紧力臂缩紧装置，缓慢平稳上升车辆。
7、当需要下降时，打开电机下面的放油阀，举升机下降。
8、操作完后，检查设备工作情况，发现情况或隐患及时解决或上报。
注意事项
一、使用设备前仔细检查设备确保设备完好安全可靠。
二、注意支撑点的位置和接触可靠性，确保操作车辆时不出现车辆滑动、倾斜等安全隐患。
三、严格按照要求使用自锁装置
四、操作过程中一定要小心，切勿麻痹大意，时刻有安全意识。
两柱举升机维护和保养
1．2．
3．4．
5．6．
举升机构 篇3
自卸汽车是一种由举升机构操作能自动倾斜物料的运输车辆,在多种领域中广泛应用[1]。举升机构作为自卸汽车上的一个特征机构,其设计质量就成为影响国产自卸汽车整车质量的关键因素。前推连杆组合式举升机构又称为“T”式(或称马鞍里式)举升机构,见图1。它具有省力、油缸最大推力较大、油压特性好、油压系统压力p随举升力变化平稳等优点。但是它有油缸摆角大、油缸行程大等缺点[2]。
1 前推连杆组合式举升机构的数学建模
1.1 前推连杆组合式举升机构的几何方程
将前推连杆组合式举升机构简化为如图2所示的四杆机构O1CAO2,以拉杆的旋转中心O2为坐标原点,向量为z'轴的正方向建立如图的局部坐标系z'O2 x',x'轴的正方向可用右手定则判断。j1是局部坐标系与全局坐标系对于z轴正方向的转角,可以根据线性变换原理得到在全局坐标系中A点的坐标表示是:
其中{z'A,x'A}T是在局部坐标系z'O2 x'中A点的坐标,可以表示为:
1.2 三角臂的几何方程
如图1所示以A点为坐标原点,为z''轴的正方向建立如图所示的局部坐标系z''Ax'',根据线性变换原理我们可以由下式得到点B在全局坐标系中的坐标表示:
其其中中{{zz''''BB,,xx''''BB}}TT是是BB在在此此局局部部坐坐标标系系中中的的坐坐标标((为为常常数数)),,可可由由下下式式得得到到::
这这样样通通过过以以上上的的计计算算便便可可以以得得到到举举升升机机构构在在任一工作位置时各个铰接点的位置,知道各个铰接点的位置便可以简单的由式(5)得到油缸在举升机构任一工作位置的伸长量l4。
1.3 静力学方程
我们可以将举升机构看作一个准静态机构,将三角臂和货箱作为独立的研究对象,这样就可以通过拉杆的拉力FA,推杆的推力FB,车厢通过C点对三角臂施ABC加的压力在z轴上的分力FCz和在x轴上的分力FCx建立静力学方程。
如图3、图4所示,分别是三角臂和货箱的受力图,我们就各个条件建立静力学方程,得到矩阵方程(6)如下:
其中{cosq3,sinq3}T,{cosq4,sinq4}T是和在全局坐标系z O1x中的方向余弦。
2 举升机构分析计算程序的研制
我们通过MATLAB,将举升机构的数学模型参数化,按三部分数学模型,即四杆机构几何方程、三角臂几何方程和静力学方程,编写分析计算主程序如图5所示。
3 结论
为了验证计算分析程序所画举升机构性能曲线的正确性,我们用ADAMS进行了运动仿真,并将运动仿真所得到的性能曲线与MATLAB程序所绘的曲线进行对比,二者完全吻合。通过MATLAB在建立数学模型的基础上编写的举升机构分析计算程序,可以可以大大提高设计效率,减轻设计强度。但对具体的零部件的强度和刚度还不能计算。对于完整的举升机构设计而言,还应从节省材料、减轻重量、充分发挥材料性能出发[3],对各结构件进行等强度或等刚度设计,使举升机构不但在运动学和力学性能上设计合理,在强度和刚度上更趋完善[4]。
摘要：以前推连杆组合式自卸汽车举升机构分析计算程序的研制为例,采用“分析—计算—参数化—建立举升机构性能曲线—验证”的方法,建立了举升机构的分析计算模型,用MATLAB编制了以举升机构初始化参数为输入,举升机构的性能曲线为输出的分析计算程序。
关键词：自卸汽车,举升机构,分析计算,数学模型,MATLB程序
参考文献
[1]余志生.汽车理论[M].机械工业出版社,2000.
[2]白海英.自卸汽车举升机构运动分析[J].汽车研究与开发.1995,03.
[3]刘敏杰,刘聚德.几种举升机构的结构与性能分析[J].青岛建筑工程学院,1999,02.
举升机构 篇4
在Vfp中不是也能制作图表吗?也对也不对。对于图形来说我们可以通过'查询设计器来生成图形,但这样的图形看不中用,因为首先你无法打印,更无法生成一个图形文件供你随时查看修改,你每看一次必须用代码重新生成一次,对生成的图形的二次编辑等均无从谈起。报表也一样,Vfp提供了制作报表的功能,你可以把报表设计的很花哨,然而对于Vfp6.0而言,这种报表只能打印却不能传送给他人。比如你的上司要求你把报表,以文件的形式通过局域网发送给本单位的其他科室参考或进行修改,你总不能要求这十个部门都在微机上安装VFP6.0吧?
以上问题如果我们能在VFP中调用Excel电子表格就可以迎刃而解了。首先Excel共可生成30多种类型的图形,一次成图存盘后既可以随时调看修改图形,又可以把该图形文件作为邮件的附件通过网上传送给任何个人或部门。我们在Vfp中经过统计处理的数据(dbf文件)可以利用Excel生成报表,Excel的制表功能又是大大强过Vfp。举例来说,财务报表经常需要在表格里制作出斜线,Excel可以做得很轻松,而Vfp只能是望洋兴叹!接下来谈谈Vfp调用excel生成统计图形报表的问题,初学者可能以为这会是件很难的事情,其实还是很简单的。
我们从vfp调用excel生成图表的角度来简单了解一下excel中的一些基本概念:
Application对象:它在excel对象结构中处于顶层,形象地说,双击Excel快捷图标就相当于创建了一个Application对象;Workbooks对象:即工作簿对象(集),启动Excel后点击‘新建’或‘打开’快捷键就相当于创建或打开了一个Workbook;Worksheets对象:即工作表(集),启动Excel后工作表集会自动默认含有sheet1、sheet2和sheet3这三个工作表;Charts对象:图表(集),与Worksheets对象同级;Cells对象:表格(集),即我们看到的一个个格子;Range对象:是格子的一个范围,同Cells对象同级。
下面就“自卸车举升机构计算分析系统”在开发时,利用VFP控制Excel输出数据报表和生成图形曲线作一下介绍:
首先参照图1设置数据库表文件结构,运行自卸车举升机构计算分析系统,计算出了举升机构各点在不同举升角度下的坐标、受力的大小和方向以及油缸油压和行程等。
先来看范例数据表Zbk.dbf结构(如下列表),该数据库表包含了举升机构各点在不同的举升角度下的坐标。Gdslk.dbf该数据库表包含了举升机构各点在不同的举升角度下受力大小方向、油压、油缸行程及C点到车箱底板的距离等基本数据。
Zbk.dbf数据表结构
Gdslk.db数据表结构如下:
接着我们就来利用Vfp调用Excel电子表格生成各点坐标报表、各点的受力及液压缸的特性曲线图等。
生成各点坐标报表程序代码如下:
Vfp调用Excel电子表格生成各点受力及液压缸的特性等曲线图,本文仅以生成拉杆受力曲线为例,其他曲线与此相同仅需改变数据源和单位即可,编写代码如下:
以上程序代码编译后,在Windows2000/Windows XP
举升机构 篇5
1 有限元模型的建立
1.1 设计说明
随着企业对市场的开拓, 产品结构也必须与市场的要求相适应。调查显示, 为适应底盘较低的汽车维修需要, 国外市场对移动式单柱汽车举升机底座及举升托架前端高度的要求为≤95 mm。举升托架的原设计针对国内市场的需求, 托架前端最大高度为115 mm (见图1原设计) 。为适应企业出口的需要, 对原有结构做了改进设计, 将举升托架前端高度改为95 mm, 在改型的同时, 对举升托架结构进行了初步受力分析, 对有些部位结构做了调整和加强, 如图2新设计所示。新设计的结构由于前部高度降低是否满足强度要求, 须做分析验证和实际检验。
1.2 建立有限元模型
对新设计的移动式单柱汽车举升机举升托架结构利用Solid Works Simulation进行有限元分析。为了减少网格数量和提高求解速度, 首先对举升托架中的一些零部件及结构进行等效简化处理并建立离散化网格模型。移动式单柱汽车举升机举升托架结构材料选用Q345, 材料属性如表1所示。
实际工作中, 举升托架的后部连接板用螺栓紧固在举升机主体结构的举升滑台上, 为便于分析计算, 举升机主体及滑台视为刚体, 则与其连接的举升托架后部连接板应为固定约束, 这样既可以提高计算效率又不会对计算结果产生较大的影响。四个托臂的托盘位置为设计最大伸出尺寸且对称分布, 托臂与支撑管之间的连接设为无穿透接触, 设计载荷为3000 kg, 均匀加在四个托臂托盘的上表面。建好的网格模型如图3所示。
模型采用基于曲率的实体网格, 单元数为512039, 节点数833434, 网格为高品质。
2 有限元分析
移动式单柱汽车举升机举升托架结构模型的静态分析结果如图4所示。
经分析显示, 最大应力发生在举升托架下部主托梁与槽型角筋板的连接部位约为201 MPa, 最大位移在前部托臂的托盘顶端为18.95 mm。对于分析显示的最大应力发生部位, 由于其所受弯矩较大, 因此在设计制造中应重点加强该部位的结构刚度并提高焊接质量。
移动式单柱汽车举升机的主体结构材料为Q345, 材料许用应力[σ]选220 MPa, 设计允许最大位移量[δ]≤50 mm (根据文献[4]的规定) 。分析结果显示新设计的举升托架结构应力与位移均可满足σ≤[σ];δ≤[δ]。根据以上分析结果制作的移动式单柱汽车举升机举升托架经实际举升试验强度符合要求。
3 结论
对新设计的移动式单柱汽车举升机举升托架结构运用有限元法进行了分析, 对其应力和位移分布请况有了较全面的了解, 对应力较大的部位在设计和制造中应重点加强。通过分析以及实际试验验证了新的结构设计满足强度要求, 由于采用有限元分析方法验证设计, 减少了试制时间和成本。
摘要：移动式单柱汽车举升机的举升托架是举升机的主要受力构件之一, 对其结构进行实用化设计并利用SolidWorks Simulation对其进行了有限元分析, 结果显示了最大应力和最大位移发生部位, 并验证了新设计的结构满足强度要求, 经实际试验与分析结果相符, 减少了试制时间和成本。
关键词：单柱汽车举升机,举升托架,有限元分析
参考文献
[1]王浩钢, 李海平, 刘家渠.基于Creo的山地车后悬架机构仿真和有限元分析[J].机械工程师, 2011 (12) :66-68.
[2]孙旭.基于仿真的工程自卸车举升机构有限元优化设计[J].工程机械, 2009, 7 (40) :44-48.
[3]吴恩启, 杜宝江.太阳能电池层压机的有限元分析与优化[J].机械设计与制造, 2008 (7) :72-74.