而现在国内市场上具有定生产规模和自主产权的汽车举升机厂家很少，对举升机的研究工作还很欠缺，因此对汽车举升机的设计很有现实的意义。.国内外研究现状举升机的分类我国的汽车举升机是世纪年代依据国外的产品技术生产的，由于移动和拆装方便，也便于维修中小型汽车，逐渐代替了以前维修汽车通用的“地沟”模式。汽车举升机产品种类较多按提升动力来分，有液压和机械两种形式按结构类型来分，有单柱式双柱式四柱式和剪式。举升机的优缺点分析机械式举升机的特点同步性好，但机械维护成本高换铜螺母及轴承。机械连接可以是钢丝绳或链条，这样设计有个缺点如果钢丝绳或者链条在工作中伸长了，从而导致升降时拖架的移动不能同步。液压式举升机的特点维护成本低，单缸同步性好，但双缸同步性较差。液压式又分单缸和双缸式，单缸也分两种老单缸和新单缸，双缸分龙门式和无地板式。单缸同步性虽很好，但油缸机械式地连接在对面立柱的托架上。双柱式液压举升机的特点液压举升，维修少。质量稳定，下降时需要两边拉开保险才能下降。油缸置下部占用下面的空间。四柱式举升机的特点四柱式在具有双柱式液压举升机的特点的同时还可以实现四轮定位的检测，安装升举更加的方便，中大型的修理场有广泛的应用。.设计主要内容及步骤举升机总体结构的设计根据承载能力及通常车辆的尺寸，设计出总体框架的大小举升机传动系统的优化设计主要考虑电机，以电机为基础进行传动系统初始条件的设计，并对螺旋传动中的丝杠螺母进行急停装置和安全保险装置的设计举升系统零部件的设计对立柱，托臂以及连接装置进行设计计算.设计的目的和意义设计的目的通过进行全面的设计计算，来研制出种适用型，经济型的机械式双柱举升机，它在举升车辆的应用范围上以及在维修厂的工作环境上得到优化设计。设计的意义通过对举升机全面系统的设计计算，对了解举升机的构造和传动进行了深入的探讨，对人们了解举升机，应用举升机以及以后的改进工作都有很高的现实意义。总体结构设计.尺寸和结构本机由立柱滑套底座三大部分组成。对举升机整体尺寸的设计使其满足汽车在举升机上的停放并且对汽车修理时，与修理工不发生冲突妨碍修理。具体尺寸如表最大举升重量举升高度举升时间电机功率外形尺寸自重立柱为方式空心焊接结构电动机和皮带传动固定在立柱上端，传动丝杠固定在立柱上下端的轴承座内。滑套与传动螺母连接并带动托架上下运动滑套内装有主滚轮，导间轮，承受升降过程中产生的侧向力并起导向作用。底座左右两立柱安装在底座上底座用地脚螺柱固定在地基础上在底座内设有链传动及其张紧装置。.传动路线的设计图举升机传动原理图.副丝杆.副立柱升降滑架.主螺母.副螺母.链轮.链条.主立柱升降滑架.电动机.带轮皮带主丝杠举升机般常见的传动路线有液压传动和机械传动。液压传动，具有平稳，噪音低，易于防止过载的优点。但液压元件与油缸有拍对运动，虽对零件加工面的加工精度要求较高，但仍不可避免地会造成油液泄漏.使场地及人身造成污染，检修时有诸多不便，泄漏还会造成轿车在举升中两边四个支点处不平衡状态，因而必须另设安全保险装置。机械传动安全可靠，结构简单，零件加工精度低，安装维修方便，成本较低。使用寿命相对较短，但随着技术的改进，这个缺点也在得到逐步的改善。综上所述，结合现有国内外液压，机械传动含钢丝绳传动的各种举升机使用情况，我设计选用机械传动。传动路线为电动机皮带传动主螺旋副传动链传动副螺旋副传动形式。见图图总装图尺寸参数.同步装置的选择举升机左右两立柱上的四个托架与滑套相联接，必须保证同步升降。目前采用的结构形式有三种第种是螺旋副锥齿轮长轴锥齿轮螺旋副机械传动结构。这种刚性联接方式，同步性好，但结构复杂，长轴虽可采用无缝钢管与短轴头焊接办法替代，但自重仍较大.第二种是选用外转性相近的两个电动机与加工精度相近的在装配时进行调整选配的两个螺旋副.分别驱动的传动结构。第三种是本人设计采用的链传动结构。同步性可靠，结构简单，自重小，结构安全可靠传动效率较高，但需设置调整方便的链传动的张紧装置。.电机的选择电动机类型和结构形式的选择按照工作要求和工作条件，又要考虑经济性和可维护性，选用般用途系列三相异步电动机，根据整机结构布置，采用卧式封闭结构。电动机容量计算电动机容量仅考虑功率即可功率式中为工作所需的总能量，为工作时间，代入数据得，电动机功率η其中,传动装置的总效率η为带传动的效率.取.η为轴承的效率,取.η为丝杠传动的效率,取.η为链传动的效率,取.所以.考虑到启动制动的影响，电动机功率环境温度小于，不需要修正，所以，最终选择电动机的功率为通过机械设计手册软件版查询所需电机为额定功率转速电压额定电流最大长度最大宽度最大高度电动机额定转速的选择举升机工作转速般，故选择常用的电机额定转速举升行程举升行程是指举升机能将汽车举升的有效行程。举升行程与维修人员身高有关，根据我国不同地区，男女性别的差异，最大举升高度可按.，.，.考虑。本人设计选用举升行程.。升降速度升降速度的快慢.直接影响生产率高低电动机功率大小，操作运行中安全以及机构布置等。现在的举升机的举升速度般在之间，设计选择的举升速度为.。立柱与托臂的设计.立柱的校核计算图主立柱受力示意图立柱的强度校核.校核正应力强度许用应力选,满足强度条件。.校核剪应力强度选,而许用应力满足强度条件。图立柱结构图.折算应力强度校核主立柱横截面上的最大正应力产生在离中性轴最远的边缘处,而最大剪应力则产生在中性轴上,虽然通过上面的校核说明在这两处的强度都是满足要求的,但是因为在截面处,和都具有最大值,正应力和剪应力都比较大,因此这里的主应力就比较大,有必要根据适当的强度理论进行折算应力校核,取该截面边缘处点进行计算.图在点处取出的单元体受力情况示意图在点处取出的单元体受力情况如图。由于点处在复杂应力状态,立柱材料采用的钢是塑性材料,可以采用第四强度理论,将,的数值代入,用统计平均剪应力理论对此应力状态建立的强度条件为所以,.。.由引起的挠度向外弯为.由引起的挠度向外弯为.,此值很小,可忽略不计。立柱实际向内弯的挠度.。.。.,•满足强度条件。.校核剪应力强度选满足强度条件。.联接件的计算与校核举升机系统中螺栓的使用，设计中主要的有两种需要对其进行校核，以保证连接的可靠性要求.螺栓的材料选用优质碳素钢螺栓的预紧根据公式式中，螺栓材料的屈服极限螺栓危险截面的面积螺栓副间的摩擦力矩螺栓的公称直径当为时，根据公式计算得.当为时，的预紧力就可以满足实际条件。螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为式中,许用应力，螺栓的剪切强度条件为受力最大为，根据公式计算的螺栓主要受挤压，被剪断的可能性很小满足条件，所以螺栓螺母配合符合设计要求。故为时同样满足联接的需求，符合安全要求。传动系统的设计.螺旋传动的设计滑动螺旋工作时，主要承受转矩及轴向力的作用，同时在螺杆和螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动，其失效形式主要是螺纹磨损，因此，滑动螺旋的基本尺寸即螺杆直径和螺母高度通常是根据耐磨性条件确定的，对于受力较大的传力螺旋，还应该校核螺杆危险截面以及螺母螺纹牙的强度，以防止发生塑性变形或断裂对于要求自锁的螺杆应该校核其自锁性。机械式汽车举升机的主传动实际上就是种螺旋传动。然而由于受以往设计主导思想的影响及材料选用的局限性，加之大多数汽车修理厂不注重对举升机的保养与维护，不能按照行业标准所规定的举升机在运行次的范围内更换工作螺母因此，时常发生举升机在工作过程中的坠车事故，造成设备损坏和人员伤亡，分析其原因，绝大多数是由于举升机工作螺母磨损所造成的。图丝杠螺母结构图为了保证自锁性，机械式举升机的丝杆般都选用单头梯形螺纹，螺旋副的摩擦性质为滑动摩擦，如图所示其特点是结构简单，便于制造，有利于自锁，能保证举升机在将汽车举升到空中任意高度都可停顿，无需任何辅助支撑，工作人员便可在车下安全作业。其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低，在重载运行的情况下发热量高，不适于连续运行。然而汽车举升机的举升运动般者为间隙式运动，即将汽车举升到定的高度，便停止举升汽车停在半空中，待修理作业结束后，再将汽车放下来，无需进行反复不停的升降运动，因此，丝杆不会出现温升过高的现象。螺旋传动初始条件的确定见表滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力滑动速度螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关，其中，最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大，螺旋副间越容易形成过度磨损，因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力，使其小于材料的许用压力按耐磨性条件，可以初步确定丝杆的直径和螺母的高度。通过校核计算来证明丝杆的自锁性丝杆的强度丝杆的稳定性以及螺母螺牙的强度等均符合设计要求，亦符合国际同类标准的设计要求。表初始条件的确定项目数值单位轴向载荷螺杆材料号钢无螺母材料含油尼龙无轴向载荷与运动方向反向无螺杆端部结构两端固定无螺杆最大工作长度.两支承间的最大距离.设计过程确定中径系数，可根据螺母形式选定，整体式螺母取,剖分式螺母取，对于该举升机属于整体式，本人采用的中径系数.。由机械设计手册可知用于校核的许用压强螺杆中径的选择可根据公式令得该公式可用于梯形螺纹.和矩形螺纹，还可以.用于锯齿形螺纹。梯形螺纹矩形螺纹可取，锯齿形螺纹.代入上式得取为螺距可以和公称直径可同时选出查机械设计手则，表可知螺杆公称直径为，螺距。螺母高度可根据得出为.。旋合圈数可根据公式选定经计算的.，螺纹的工作高度可根据公式.和.确定前者用于梯形螺纹.和矩形螺纹，后者用于锯齿形螺纹对于该设计则选用前者，所得结论为。工作压强可由确定代入数据得.远远小于许用压强，故该结构稳定。自锁性校核因螺旋副要求自锁，还应校核螺旋副是否满足自锁条件即式中为螺纹升角为当量摩擦角为摩察系数有机械设计手册表，取摩察系数.其中则满足螺旋副自锁条件驱动力矩由公式式中，螺纹力矩轴承摩擦力矩，经计算得出.•，螺杆以及螺母的计算由机械设计课本表可查出螺栓材料的许用应力为螺母的许用弯曲应力为螺母的许用剪切应力为。螺杆工作时承受轴向压力和扭矩的作用，螺杆危险截面上既有压缩应力，又有切应力，因此，校核螺杆强度时，应根据第四强度理论求出危险截面的计算应力，其强度条件为其中为传递扭矩•，为螺杆材料的许用应力，代入数据，计算可得出为.符合强度要求螺杆剪切强度由公式式中材料的许用切应力螺纹牙根部的厚度对于梯形螺纹，代入数据，得.符合条件螺杆和螺母材料相同时,只校核螺杆螺纹牙强度螺杆的弯曲强度由公式式中，材料的许用弯曲应力螺纹的工作高度，对于矩形和梯形螺纹，.代入数据得.符合条件螺杆和螺母