液压升降台设计
1. 前 言
1.1 课 题 研 究 的 目 的 和 意 义
升降机是一种升降性能好，适用范围广的货物举升机构，可用于生产流水线高度差设备之间的货物运送，物料上线，下线，共件装配时部件的举升，大型机库上料，下料，仓储装卸等场所，与叉车等车辆配套使用，以及货物的快速装卸等。它采用全液压系统控制，采用液压系统有以下特点：
（ 1 ）在同等的体积下，液压装置能比其他装置产生更多的动力，在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑，液压马达的体积和重量只有
同等功率电机的 12%。
（ 2 ）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动，制动和频繁的换向。
（ 3 ）液压装置可在大范围内实现无级调速，（调速范围可达到
2000 ）， 还可以在
运行的过程中实现调速。
（ 4 ）液压传动易于实现自动化，他对液体压力，流量和流动方向易于进行调解或 控制。
（ 5 ）液压装置易于实现过载保护。
（ 6 ）液压元件以实现了标准化，系列化，通用化，压也系统的设计制造和使用都
比较方便。
当然液压技术还存在许多缺点，例如，液压在传动过程中有较多的能量损失，液压传动易泄露，不仅污染工作场地，限制其应用范围，可能引起失火事故，而且影响执行部分的运动平稳性及正确性。对油温变化比较敏感，液压元件制造精度要求较高，造价昂贵，出现故障不易找到原因，但在实际的应用中，可以通过有效的措施来减小不利因素带来的影响。
1.2 国 内 研 究 状 况 及 发 展 前 景
我国的液压技术是在新中国成立以后才发展起来的。自从
1952 年试制出我国第一个
液压元件——齿轮泵起，迄今大致经历了仿制外国产品，自行设计开发和引进消化提高
等几个阶段。
进年来，通过技术引进和科研攻关，产品水平也得到了提高，研制和生产出了一些
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液压升降台设计
具先进水平的产品。
目前，我国的液压技术已经能够为冶金、工程机械、机床、化工机械、纺织机械等
部门提供品种比较齐全的产品。
但是，我国的液压技术在产品品种、数量及技术水平上，与国际水品以及主机行业
的要求还有不少差距，每年还需要进口大量的液压元件。
今后，液压技术的发展将向着一下方向：
（ 1 ）提高元件性能，创制新型元件，体积不断缩小。 （ 2 ）高度的组合化，集成化，模块化。 （ 3 ）和微电子技术结合，走向智能化。
总之，液压工业在国民经济中的比重是很大的，他和气动技术常用来衡量一个国家 的工业化水平。
2. 工 艺 参 数 及 工 况 分 析
2.1 升 降 机 的 工 艺 参 数
本设计升降机为全液压系统，相关工艺参数为： 额定载荷 ： 2500kg
最低高度：
500 mm 最大起升高度：
1500mm
最大高度： 1700mm 平台尺寸： 4000x2000mm 电源： 380v,50Hz
2.2 工 况 分 析
本升降机是一种升降性能好，适用范围广的货物举升机构，和用于生产流水线高度
差设备之间的货物运送，物料上线、下线。工件装配时调节工件高度，高出给料机运
送，大型部件装配时的部件举升，大型机库上料、下料
。仓储，装卸场所，与叉车等
装运车辆配套使用，即货物的快速装卸等。
该升降台主要有两部分组成：机械系统和液压系统。机械机构主要起传递和支撑作
用，液压系统主要提供动力，他们两者共同作用实现升降机的功能。
3. 升 降 机 机 械 机 构 的 设 计 和计 算
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液压升降台设计
3.1 升 降 机 机 械 结 构 形 式 和 运 动 机 理
根据升降机的平台尺寸 4000 2000mm ，参考国内外同类产品的工艺参数可知，该升降机宜采用单双叉机构形式：即有两个单叉机构升降台合并而成，有四个同步液压
缸做同步运动，以达到升降机升降的目的。其具体结构形式
1
2
3
0
4
5
a
6
b
图 3.1
图 3.1 所示即为该升降机的基本结构形式，其中
1 是工作平台， 2 是活动铰链， 1 和 6 的活动铰链处设有滑道。
3 4
为固定铰链， 4 为支架， 5 是液压缸， 6 为底座。在
主要起支撑作用和运动转化形式的作用，一方面支撑上顶板的载荷，一方面通过其铰接 将液压缸的伸缩运动转化为平台的升降运动，
1 与载荷直接接触，将载荷转化为均布载
荷，从而增强局部承载能力。下底架主要起支撑和载荷传递作用，它不仅承担着整个升 降机的重量，而且能将作用力传递到地基上。通过这些机构的相互配合，实现升降机的
稳定和可靠运行。
两支架在 0 点铰接，支架
4 上下端分别固定在平台和底座上，通过活塞杆的伸缩和
铰接点 0 的作用实现货物的举升。
3.2 升 降 机 的 机 械 结 构 和 零 件 设 计
3.2.1
升 降 机 结 构 参 数 的 选 择 和 确 定
4 的长度和截面形状
, 升降
a 、 b 的距离其液压缸的工作行程。
根据升降台的工艺参数和他的基本运动机理来确定支架
台达要求高度时铰链
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液压升降台设计
设 ab=x ( 0 x 1m
) ，则 4 支架的长度可以确定为h
2
x
,( h 1.5m)
, 即支
2
架和地板垂直时的高度应大于
1.5m , 这样才能保证其最大升降高度达到
1.5m ，其运
动过程中任意两个位置的示意图表示如下：
C1
N1
M1
N
M
O1
C
O2
A
B1
B
图 3.4
设支架都在其中点处绞合，液压缸顶端与支架绞合点距离中点为
t ,
根据其水平位
置的几何位置关系可得：
0 t
4 x
4
.
下面根据几何关系求解上述最佳组合值： 初步分析： x 值范围为 0 x 1
使支架的长度过长，造成受力情况不均匀。
x , 取值偏小，则工作平台
ab点承力过大，还会
X 值偏小，则会使液压缸的行程偏大，并且
会造成整个机构受力情况不均匀。在该设计中，可以选择几个特殊值：
x =0.4m,
x =0.6m, x =0.8m ，分别根据数学关系计算出
h 和 t 。然后分析上下顶板的受力情
况。选取最佳组合值便可以满足设计要求。 （ 1）
x =0.4
支架长度为 h=2-x/2=1.8m
O2C
=h/2=0.9m
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液压升降台设计
即液压缸活塞杆与
液压缸的行程设为
l, 升降台上下顶板合并时，根据几何关系可得到：
l+t=0.9
升降台完全升起时，有几何关系可得到：
cos
1.82 0.9952 1.52
= (0.9 t )2 0.9552 (2 l )2
2 1.8 0.995
2
(0.9 t ) 2l
联合上述方程求得：
t=0.355m
l=0.545m
即液压缸活塞杆与 2 杆绞合点与
2 杆中心距为
0.355m. 活塞行程为 0.545m（ 2） x =0.6
支架长度为
=2-x/2=1.7m
O2C =h/2=0.85m
液压缸的行程设为 l, 升降台上下顶板合并时，根据几何关系可得到：
l+t=0.9
升降台完全升起时，有几何关系可得到：
cos
1.72 0.82 1.52
= (0.85 t) 2 0.82 (2 l )2
2 1.7 0.8
2 0.8 (0.85 t)
联合上述方程求得：
t=0.32m l=0.53m
2 杆绞合点与 2 杆中心距为
0.32m. 活塞行程为 0.53m
（ 3）x =0.8
支架长度为 =2-x/2=1.6m
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