机械工程及自动化毕业论文2t剪叉式升降平台设计

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蜗轮丝杠直顶式升降平台对于平台面积大，一般采用多点提升，即每个顶点都用一组蜗轮丝杠。从使用范围来考虑，它主要使用于大面积微动平台，升降高度受到限制；从加工成本来考虑，丝杠加工起来比较复杂，造价比较高，而且在升降高度比较大时，稳定性要求会更高，使其成本很高，故也不予采纳。

经过比较分析，选用剪叉式还是比较合适的。剪叉式升降平台是一种结构比较简单、举升力大、升降平稳、噪音低、操作方便、维修简便，并可以停留在升降范围内的任意位置上的举升机构。它目前广泛地应用在各行各业，是一种货物装卸流通领域中较为理想台理的新颖机具。它的剪叉式机械结构，使升降台起升后有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业范围更大，效率更高，更安全。 1.2 课题任务

1.2.1 课题背景和研究意义

背景：随着经济的发展，科学技术的进步，在市场经济的竞争大潮中，为了提高企业生产速度，人们想法设计了可以减少人力物力并且能够出色完成任务的设备，这其中之一就是人们现在经常会用到的升降平台。升降平台的种类比较繁多，根据不同的用途，升降平台的结构、动力传递形式以及规格会有不同的选择和设计。

意义：剪叉式升降平台具有结构紧凑、承载量大、通过性强和操控性好的特点, 因此在现代物流、航空装卸、大型设备的制造与维护等场合中得到广泛应用。剪式升降平台作为一种平面升降机械，主要用于抬升重物，在很多领域都有着广泛的用途，如用作货场装卸货物的升降台、各种工程中操作人员的工作平台等等。

因此，这次的设计是非常有用的，也是非常必要的。在这次的设计中，不仅要考虑到其结构的合理布置性，还要考虑材料的节省即经济性问题 。 1.2.2 本课题主要研究的内容 （1）升降平台功能特点分析求解；

（2）升降平台总体布局方案和主要性能参数确定； （3）各机构和各部件的结构方案设计； （4）主要控制方案设计；

（5）上、下台架机构、剪叉机构设计计算； （6）整机稳定性、可靠性验算。 1.2.3 课题关键问题及难点：

本课题要求通过对升降平台功能特点分析求解，确定升降平台的总体布局方案，

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然后对其上下台架机构、剪叉机构进行设计计算，并进行整机稳定性、可靠性的验算。

难点：1、正确计算一个油缸所需的最大推力及油缸的布置位置；

2、计算上平台及外叉臂在极限载荷下的变形，校核它们的强度； 3、为平台设计一个合格的、保压性能好的液压系统。 4、材料的选择及热处理方法。

关键问题：该升降平台作业区域属于易燃、易爆等场所。要求安全、可靠，自动化程度高。为保证仓储区域管理人员的人身安全和提高升降物品的安全性，采用无人化作业方式，安全装置及各种电器保护装置齐全、可靠，便于操作和维修。为保证操作物品及周围环境的安全，要求该平台运行平稳、可靠性好。该设计要在保证可靠性的前提下，尽量减轻机构重量和提高机构刚性为原则；在具体机构设计上贯彻标准化、通用化的原则。

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2 设计方案的确定

2.1 剪叉式液压升降平台功能特点分析求解

剪叉式液压升降平台的原理是通过液压缸的举升带动剪叉机构的变幅来推动平台稳定升降。根据这个原理可以设计出多种的剪叉式液压升降平台，它具有承载量大、稳定性好、通过性强和操控性好的特点，是一种适用范围广的货物举升设备。它主要用于生产流水线高度差之间货物运送;物料上线、下线;工件装配时调节工件高度;高处给料机送料;大型设备装配时部件举升;大型机床上料、下料:仓储装卸场所与叉车等搬运车辆配套进行货物快速装卸等。因此它在现代物流、航空装卸、大型设备的制造与维护等场合中得到广泛应用。

2.2 确定设计方案的原则

该课题属于横向课题。该升降平台作业区域属于易燃、易爆等场所。要求安全、可靠，自动化程度高。为保证仓储区域管理人员的人身安全和提高升降物品的安全性，采用无人化作业方式，安全装置及各种电器保护装置齐全、可靠，便于操作和维修。 2.3设计方案的确定

剪叉式液压升降平台的设计，从以下四个方面进行设计:一是升降平台剪叉起升机构的关键参数设计；二是剪叉式起升机构各构件材料的确定；三是对起升机构进行运动学分析；四是升降平台的液压系统设计。升降平台的剪叉起升机构是整个平台的骨架，承受和传递整个平台所负担的载重量及其自身的重量。 2.3.1总体设计方案的确定

2t升降平台主要要求及技术参数：

1）为保证操作物品及周围环境的安全，要求该平台运行平稳、可靠性好；； 2）平台外形尺寸为4900×1300×700；升降高度1500mm；

3）操作物品参考尺寸为1500×1100×1350mm，重量500Kg；物品数量3只； 4）升降速度<5m/min。

剪叉式液压升降平台具有制造容易、价格低廉、坚实耐用、便于维修保养等特点。在民航、交通运输、冶金、汽车制造等行业逐渐得到广泛应用。

根据液压油缸位置的不同设定，可以得到不同形式的升降平台，下面以固定单剪叉来说明，用长度相等的两根支撑杆AC和BD铰接与两杆的中心点E，两杆的A、D端分别铰接于平板和机架上，两杆的B、C端分别于两滚轮铰接，并可在上平板和机架上的导向槽内

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滚动。如图2.1所示的三种结构形式示意图，它们的不同之处在于驱动气液压缸的安装位置不同。

(a)直立固定剪叉式 (b)水平固定剪叉式

(c)双铰接剪叉式 图2.1 结构形式示意图

图 2.1(a)中的驱动液压缸的下部固定在机架上,上部的活塞杆以球头与上平板球窝接触。液压缸通过活塞杆使上平台铅直升降。

图 2.1(b)中的卧式液压缸活塞杆与支撑杆BD铰接于B处。液压缸驱动活塞杆控制平台铅直升降。

图 2.1(c)中的液压缸缸体尾部与支撑杆BD铰接，活塞头部与支撑杆AC铰接。液压缸活塞杆可控制平台铅直升降。

按照液压缸的安装形式，本文称图2.1(a)的形式为直立固定剪叉式结构，图2.1(b)的形式为水平固定剪叉式结构，图2.1 (c)的形式为双铰接剪叉式结构。

直立固定剪叉式结构，液压缸的行程等于平台的升降行程，整体结构尺寸庞大，且铰链加工复杂，在实际中应用较少。

水平固定剪叉式结构，通过分析可知，平台的升降行程大于液压缸的行程，但不足

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