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塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 轎車修理舉升機 的設計與仿真 學生姓名 學 號 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè)機械設計制造及其自動化 班 級 12-2 指導教師 起止時間 機械電氣化工程學院教務辦制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 1.本課題來源及研究的目的和意義 汽車舉升機是現(xiàn)代汽車維修作業(yè)中必不可少的設備，它的主要作用就是為發(fā)動機、底盤、變速器等養(yǎng)護和維修提供方便。舉升機的從上世紀20年代開始使用，發(fā)展至今經(jīng)歷了許多的變化改進，種類也比較多，一般有柱式、剪式，其驅(qū)動方式有鏈條傳動，液壓傳動，氣壓傳動等。 我國汽車維修檢測設備行業(yè)起步晚、起點低，整體上仍然相當落后。舉升機制造企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、經(jīng)濟技術力量薄弱、各自為政、缺乏專業(yè)分工和廣泛合作；技術吸收、運用、開發(fā)、創(chuàng)新能力不強；抄襲、偽造現(xiàn)象和短期行為嚴重。汽車舉升機可能是除廠房外的最重要的投資,因為它具有至關重要和不可替代的作用，直接影響到汽車維修業(yè)務的興衰。 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,汽車維修工業(yè)也迅速壯大。作為汽車維修用的必備之一的汽車舉升機的制造業(yè)也如雨后春筍般的涌現(xiàn)。但符合國際標準的不多,中高檔層次的舉升機沒有。 2.本課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 2.1單柱式舉升機 單柱式舉升機是將停放在地面上的轎車等交通工具舉升到一定的高度進行維修的專用設備,是一種典型的用于汽車及工程車輛的局部舉升，以便更換車輪輪胎或?qū)囕v底盤進行各種維修作業(yè)的機具。單柱舉升機操作容易、美觀、不占用空間便能將重物方便省力的舉起。具有省時省力的效果,不用時完全放置于地面，方便汽車倒車和放置物品,是汽車修理不可缺少的機具。單柱車輛舉升機分可移動式的和固定式的兩種型號。單柱移動式舉升機適用于室內(nèi)外場地，單柱固定式舉升機適用于室內(nèi)面積較為緊湊的場所。汽車舉升機在世界上已經(jīng)有了80多年的歷史。1925年在美國生產(chǎn)的第一臺汽車舉升機,它是一種由氣動控制的單柱舉升機,由于當時采用的氣壓較低,因而缸體較大,同時采用皮革進行密封,因而壓縮空氣驅(qū)動時的彈跳嚴重且又不穩(wěn)定。直到10年以后,即1935年這種單柱舉升機才在美國以外的其它地方開始被采用。 2.2四柱式舉升機 四柱式汽車舉升機是一種大噸位汽車或貨車修理和保養(yǎng)單位常用的專用機械舉升設備，四柱式汽車舉升機也很適合于四輪定位用，因為一般四柱式汽車舉升機都有一四輪定位檔位，可以調(diào)整，可以確保水平。四柱舉升機按其結構又分為上油缸式以及下油缸式兩種。上油缸式四柱舉升機其油缸置于立柱頂部（帶橫梁），下油缸式的油缸置于平板下面。上油缸式四柱舉升機主要依靠四根鏈條拉起四個角，拉力油缸置于頂部，這種結構簡單，但自重增加。多數(shù)上油缸式四柱舉升機二次舉升為手動或氣動，修理工需要跑到底下操作，這對于經(jīng)常使用二次舉升的用戶不方便和不安全。保險裝置為氣動裝置，若沒有氣源則比較麻煩。下油缸四柱舉升機主要依靠四根粗鋼索拉起四角，拉力油缸置于平板下面，通過六個圓盤將力傳達四面。這種結構比較緊湊，自重降低。二次舉升一般為電動液壓，和主泵連接在一起，只要轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換閥即可，升降速度快，保險裝置為楔塊式，四個楔塊利用拉桿聯(lián)動，扳動拉桿就可打開保險裝置，方便耐用。 1937年美國另外一家公司生產(chǎn)出第一臺四柱舉升機,隨后在美國一家公司也生產(chǎn)出類似的舉升機。這兩種舉升機均由螺旋驅(qū)動,其方案是:每一立柱內(nèi)均有一螺母及螺桿,由裝在地面上的鏈條串連起來以實現(xiàn)同步驅(qū)動,此四柱舉升機在市場上并未獲得成功,而單柱舉升機卻繼續(xù)得到更大的普及。1948年Joseph Bardbury & Sohs (即現(xiàn)在的TI Bardbury)生產(chǎn)出該公司的第一舉升機,其方案是:在四柱舉升機的一個主柱內(nèi)裝有一套螺旋驅(qū)動機構,舉升臺板的其它三個角落通過鋼絲繩與動力主柱相連。1950年Bardbury將機械式螺旋驅(qū)動機構改為液壓機構,只采用一個液壓缸,其他立柱通過鋼絲繩連接以實現(xiàn)同步舉升,由于當時的液壓壓力尚未超過35～40Kg/cm2因而第一臺液壓舉升機的缸體直徑較大。五十年代初單柱舉升機在歐洲市場上的銷路急劇下降,而四柱舉升機卻躍居主導地位;但是在美國單柱舉升機卻繼續(xù)受到人們的喜愛。1956年Borg Warner 和Plessey生產(chǎn)液壓壓力能達到140～175Kg/cm2的液壓齒輪泵;借助于此, Bardbury又生產(chǎn)出雙功能舉升機,這在舉升機的設計上是一個突破性進展。此舉升機可以用兩種方式支撐汽車:車輪支撐型;車輪自由型。此發(fā)明在市場上很受歡迎。到1960年在英國的市場上占有率竟達75%。1961年Bardbury生產(chǎn)出四柱舉升機改進后的車輪自由系統(tǒng),并在全世界17個國家獲得了專利。但在南美洲仍然喜愛單柱舉升機,只是現(xiàn)在已將其改為液壓傳動。 2.3雙柱式舉升機 雙柱式汽車舉升機是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的專用機械舉升設備，廣泛應用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。雙柱式汽車舉升機將汽車舉升在空中的同時可以節(jié)省大量的地面空間，方便地面作業(yè)。但是雙柱式汽車舉升機為了最大的節(jié)省材料，一般都去掉了底板。由于沒有底板，使得立柱的扭力需要靠地面來抵消，所以對地基要求很高，若是有橫梁（龍門舉升機）就靠橫梁抵消。 　　雙柱式舉升機有對稱式和非對稱式兩種。對稱式舉升機四根臂的臂長大致相等，這樣使得汽車中心（或質(zhì)心）處于立柱的中間位置，對于皮卡和箱式貨車等類型的汽車的日常維修來說這種對稱式舉升機可能是最佳的選擇。但是對于一些柱間寬度不夠大的對稱式雙柱式舉升機來說，汽車舉升后不能打開車門是一個很大的缺點。非對稱式舉升機的立柱向后旋轉(zhuǎn)了一個角度（大約30°），并且前臂比后臂稍微短一些。當把汽車停放到這種非對稱式的舉升機適當位置時，車的位置就向后移動了一些，因此，我們就很容易地從車門進出。而且，這種非對稱式舉升機轉(zhuǎn)動的立柱，可以確保車輛的重心安全地定位在立柱之間。 1966年,一家德國公司生產(chǎn)出第一臺雙柱舉升機。這是舉升機設計上的又一個突破性進展,但是直到1977年這種舉升機才在德國以外的其它國家出現(xiàn)?，F(xiàn)在雙柱舉升機在市場上已占據(jù)牢固的地位,其銷量還在繼續(xù)增長。 2.4剪式舉升機 　　剪式舉升機執(zhí)行部分采用剪式疊桿形式,電力驅(qū)動機械傳動結構，目前廣泛用于大型車輛維修。剪式舉升機的舉升速度適中且不占用車坑位置，對于一些車型相對固定，工作強度大（如在公共汽車）的修理領域無疑是最好的選擇。而且由于結構簡單，同步性好，一般常用作四輪定位儀的平臺。 剪式舉升機分為大剪（子母式），小剪（單剪）舉升機，超薄系列剪式舉升機等幾種類型。 小剪舉升機主要用于汽車維修保養(yǎng)，安全性高，操作方便。挖槽后與地面相平。 大剪舉升機涌出比較多，是配合四輪定位儀德最佳設備，并可以做為汽車維修，輪胎，底盤檢修用?？梢酝诓?，也可以直接安裝在地面上。 超薄系列剪式舉升機無需挖槽，適用于任何修理廠，有一些樓板上不適合安裝二柱舉升機以及普通四柱舉升機，而本機器與樓板接觸面廣，這樣可以安裝在任何可以開車的樓板上面，解決客戶場地問題。這類機器是今后的主流產(chǎn)品，國外大規(guī)模使用本類產(chǎn)品。 2.5地溝式舉升機 地溝式舉升機如圖5是大型客車維修的理想設備，對空間較低的廠房更為實用,且物美價廉。地溝式汽車舉升機，安裝于地溝上面兩沿邊軌道上，一般采用電動驅(qū)動方式，蝸桿、蝸輪減速，從而帶動絲桿、舉升大梁升降。這種設計方式使得地溝式舉升機移動更靈活，舉升力更大，升降平穩(wěn)，操作安裝極為方便，是各種針對大客車、貨車進行維修的維修企業(yè)最為理想的舉升設備。地溝跑道式四輪定位舉升機前輪轉(zhuǎn)角盤(選購件)位置可調(diào)，加長后輪滑板，適合各種車型定位測量。 3.對本課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析 本次設計要求我們利用機械設計原理與Auto-CAD、SolidWorks等制圖軟件對本次設計的轎車修理舉升機的功能分析、運動原理、機型設計、外形、尺寸、使用前景等經(jīng)行研究。在設計時，預先制定出條理清晰的設計實施方案是至關重要的。進行深度思索探求最佳設計方案，思考設計過程中預見性問題，并且必須按照設計實施方案按步驟進行設計，遇到突發(fā)性問題要積極解決，不可逃避。當然，基于理論知識掌握的不全面，制作設計經(jīng)驗不足等問題，必須要求我們在設計時多與老師溝通，提出自己的想法并虛心接受老師的指導。 4.本課題需要重點研究的關鍵問題及解決的思路 1.本次的設計重點：立柱、梁、橋身的設計計算；鋼絲繩強度校核，滑輪軸承的選用和校核;立柱、梁、橋身的設計計算；鋼絲繩強度校核，滑輪軸承的選用和校核 2.選擇是純機械機構還是液壓機構 5.完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 目前，本課題基本處于理論設計過程當中，所需資料可由學校圖書館電子書庫中獲取。繪制圖紙所需電腦、軟件等可自行準備，進行實體模型時制作所需材料可由五金商店中購置，所需工具可由校實習工廠提供。并且有指導老師的指導，我相信一定可以很好的完成設計任務。 6.完成本課題的工作方案及進度計劃 第1周至第2周：查閱相關文獻，撰寫開題報告； 第3周至第4周：確定總體方案，明確設計內(nèi)容； 第5周至第6周：根據(jù)設計要求查閱相關手冊，對各部分機構進行設計； 第7周至第8周：繪制零件圖、裝配圖； 第9周至第11周：完成對產(chǎn)品的校核工作及設計說明書； 第12周至第13周：整理資料，做好答辯準備； 第14周：整理畢業(yè)設計,上交學院。 7.主要參考文獻 [1] 成大先主編；機械設計手冊.化學工業(yè)出版社,2004. [2] 濮良貴,紀名剛.機械設計.高等教育出版社,2006. [3] 吳宗澤,羅圣國.機械傳動裝置設計手冊.高等教育出版社,2006. [4] 孫桓,陳作模,葛文杰.機械原理.高等教育出版社,2006. [5] 立雅科技.Solidworks2007中文版自學手冊.人民郵電出版社,2007. [6] 孔紅梅，等.液壓舉升機同步系統(tǒng)[J].液壓氣動與密封，2000,(1):20--23. [7] 劉敏杰,等.幾種舉升機構的結構與性能分析[J].專業(yè)汽車，1999,(2):23--25. [8] 王惠.舉升機液壓系統(tǒng)的設計[J].機械設計，1996,(4)：25--27. 學生簽名 年 月 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 年 月 日