汽车起升机构的机械结构设计(附件)
摘 要摘 要汽车行业的迅速改革与发展推动了汽车起升机构的不断改进，它已经成为维修汽车中最基本，最重要的设备。起升机在其工作范围内能将汽车上升至一个任意可调的高度，方便工人进行维修作业。随着新型车辆的不断出现，必须研究并该进汽车起升机构以适应新的需要，这对汽修业和汽车工业都是至关重要的。本文设计的是双柱式汽车起升机，属于机械式的一种。该类型的起升机具有两个滚动导轨和螺杆，通过螺杆和螺母将旋转运动变为上升运动，在两个支撑臂的支撑下实现汽车的起升。本文首先是根据已知工作条件确定传起升机的类型，再根据已知的参数，设计起升机的传动系统和举升系统。然后利用三维软件Pro/Engineer对设计的起升机建模，并对其进行装配，最后在该软件中利用它的机构模块对起升机的工作过程做出演示，然后在机构模块中分析起升机的速度，位移等运动学的参数，并在机构模拟应用中分析部分构件的应力。本文从整体上完成了起升机构机械结构的设计，校核，建模，装配，运动演示，并对运动结果做出了分析。关键词：起升机构；滚动导轨；滑动螺旋；Pro/Engineer软件；仿真分析目 录
第一章 绪论 1
1.1 本课题研究背景及意义 1
1.1.1 课题研究背景 1
1.1.2 课题研究意义 2
1.2 本课题的国内外研究现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 3
1.3本课题主要研究内容 3
第二章 汽车起升机构的总体设计 4
2.1 引言 4
2.2 起升机设计方案 4
2.3 起升机构传动系统设计 6
2.3.1 电动机的选择 6
2.3.2减速器的设计与选择 8
2.3.3 锥齿轮的设计 9
2.3.4传动轴的设计 12
2.4 本章小结 16
第三章 起升机构升降系统设计 17
3.1 引言 17
3.2螺母螺杆滑动螺旋副 17
3.2.1 滑动螺旋副介绍 17
3.2.2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
3.2减速器的设计与选择 8
2.3.3 锥齿轮的设计 9
2.3.4传动轴的设计 12
2.4 本章小结 16
第三章 起升机构升降系统设计 17
3.1 引言 17
3.2螺母螺杆滑动螺旋副 17
3.2.1 滑动螺旋副介绍 17
3.2.2 选择螺母和螺杆材料 18
3.2.3 设计螺母螺杆 19
3.3滚动直线导轨 24
3.3.1 滚动导轨的结构 24
3.3.2 设计滚动直线导轨 25
3.4 设计支撑装置 28
3.5 本章小结 29
第四章 起升机构建模及结构分析 30
4.1 引言 30
4.2基于Pro/Engineer的起升机构建模 30
4.2.1 三维软件介绍 30
4.2.2 零件的参数化建模 30
4.3 起升机的装配 36
4.4 机构的运动学分析 37
4.5 机构的静力和稳定性分析 40
4.6 本章小结 43
总结与展望 44
致 谢 45
参考文献 46
第一章 绪论
1.1 本课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
在21世纪，经济的迅猛发展带动了汽车工业的蓬勃发展，汽车愈发普遍地出现在每个家庭之中，作为上班或是旅游的代步用具。一方面人们对汽车需求增加，另一方面人们也希望汽修，售后等服务业能得到改善，提高汽车修理后的安全性。所以汽车修理业也在以极快的速度发展着，并且越来越注重修理的品质与维修操作的安全。
在过去，由于缺少这种起升装置，一般选择挖地沟的方式，汽车开到一定的工位，维修人员在沟下面进行操作。但是维修空间狭小，光线差，潮湿阴暗。不仅难以修理，同时还具有安全隐患。正是基于这些要求，起升机逐渐发展起来。它是汽修设备最重要的一种，它能在短时间内将汽车安全地上升至一定的高度，一般重量可达3吨左右，起升的汽车种类很多，如轿车，面包车，卡车等，适用性较广。起升机的存在方便了修人员对汽车底盘进行检查、维修等操作，促进了维修行业的进步。最早的起升机是单柱型的，但是这种结构一方面使得车底的区域难以进行维修，另一方面安全性也不够高。现在的起升机已经发展有多柱型的（双柱、四柱），还有剪式的，平行四边形式等结构[1]，如图11所示。这些结构不仅加强了稳定性，而且改善了维修环境，提高了维修的质量。从某一层面说也促进了汽车行业的繁荣发展。
（a）剪式 (b) 双柱式
(c)平行四边形式 (d)四柱式
图11：起升机的类型
1.1.2 课题研究意义
汽车起升机现在已经发展成为汽车维修公司必不可少的设备，一台起升机几乎可以对所有类型的汽车进行维修，经过长期的发展，它的结构已经更加合理，功能更加完善，它已经成为衡量一个汽修公司发展水平的指标。本课题研究的是双柱机械式汽车起升机，在所有类型的起升机中这种类型的起升机发展最早，使用最多，种类也最丰富，在市场中占据了较大的份额。
本文设计的螺母螺杆双柱式起升机不仅具有机械式起升机运行平稳，操作简便，维修容易等优点，同时这种内外螺纹旋合的结构使得它在反行程能够自锁，从某种程度上增强了维修的安全性。起升机的研究不仅对汽修和汽车行业的发展有着至关重要的作用，对于国内经济的发展也能起到一定的作用，因此研究起升机具有很大的意义与价值。
1.2 本课题的国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
早在19世纪20年代国外就已经有了起升机的初步模型，它是根据理发座椅上升下降的原理制成的，经过近100年的发展，国外的起升机从设计到制造的整个流程都已经比较完备。一个完整的研发团队促进了起升机快速的发展，从最初的单柱型到现在的多柱型，机械式再到液压式，起升机的设计在不断地改变，使用范围越来越广，运行更加稳定可靠。
目前汽车行业依然在以极快的速度发展着，新式车辆在不断地出现，也意味着起升机需要做出改进来适应发展。国外工程师研究表明，未来的起升机将会逐渐向计算机控制的方向发展，同时随着汽车销售量的不断增加，它的需求量也会呈增长的趋势。
1.2.2 国内研究现状
我国起升机制造起步较晚，在20世纪80年代才开始，当时主要是借鉴国外的技术[1]。发展到目前为止，国内的汽修业的发展已经有了一定规模，但是与国外的技术还是有着相当明显的差距。目前国内已经有了少量起升机品牌，但是无论是生产质量还是规模，都参差不齐，一方面国外汽车服务业给国内市场造成了不小的冲击，另一方面国内各公司也在互相竞争，所以针对国内汽修行业严峻的形式，提高国产起升机的生产质量与市场竞争力刻不容缓，对促进国内汽修行业及起升机的发展具有重要的意义。
1.3本课题主要研究内容
本课题主
第一章 绪论 1
1.1 本课题研究背景及意义 1
1.1.1 课题研究背景 1
1.1.2 课题研究意义 2
1.2 本课题的国内外研究现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 3
1.3本课题主要研究内容 3
第二章 汽车起升机构的总体设计 4
2.1 引言 4
2.2 起升机设计方案 4
2.3 起升机构传动系统设计 6
2.3.1 电动机的选择 6
2.3.2减速器的设计与选择 8
2.3.3 锥齿轮的设计 9
2.3.4传动轴的设计 12
2.4 本章小结 16
第三章 起升机构升降系统设计 17
3.1 引言 17
3.2螺母螺杆滑动螺旋副 17
3.2.1 滑动螺旋副介绍 17
3.2.2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
3.2减速器的设计与选择 8
2.3.3 锥齿轮的设计 9
2.3.4传动轴的设计 12
2.4 本章小结 16
第三章 起升机构升降系统设计 17
3.1 引言 17
3.2螺母螺杆滑动螺旋副 17
3.2.1 滑动螺旋副介绍 17
3.2.2 选择螺母和螺杆材料 18
3.2.3 设计螺母螺杆 19
3.3滚动直线导轨 24
3.3.1 滚动导轨的结构 24
3.3.2 设计滚动直线导轨 25
3.4 设计支撑装置 28
3.5 本章小结 29
第四章 起升机构建模及结构分析 30
4.1 引言 30
4.2基于Pro/Engineer的起升机构建模 30
4.2.1 三维软件介绍 30
4.2.2 零件的参数化建模 30
4.3 起升机的装配 36
4.4 机构的运动学分析 37
4.5 机构的静力和稳定性分析 40
4.6 本章小结 43
总结与展望 44
致 谢 45
参考文献 46
第一章 绪论
1.1 本课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
在21世纪，经济的迅猛发展带动了汽车工业的蓬勃发展，汽车愈发普遍地出现在每个家庭之中，作为上班或是旅游的代步用具。一方面人们对汽车需求增加，另一方面人们也希望汽修，售后等服务业能得到改善，提高汽车修理后的安全性。所以汽车修理业也在以极快的速度发展着，并且越来越注重修理的品质与维修操作的安全。
在过去，由于缺少这种起升装置，一般选择挖地沟的方式，汽车开到一定的工位，维修人员在沟下面进行操作。但是维修空间狭小，光线差，潮湿阴暗。不仅难以修理，同时还具有安全隐患。正是基于这些要求，起升机逐渐发展起来。它是汽修设备最重要的一种，它能在短时间内将汽车安全地上升至一定的高度，一般重量可达3吨左右，起升的汽车种类很多，如轿车，面包车，卡车等，适用性较广。起升机的存在方便了修人员对汽车底盘进行检查、维修等操作，促进了维修行业的进步。最早的起升机是单柱型的，但是这种结构一方面使得车底的区域难以进行维修，另一方面安全性也不够高。现在的起升机已经发展有多柱型的（双柱、四柱），还有剪式的，平行四边形式等结构[1]，如图11所示。这些结构不仅加强了稳定性，而且改善了维修环境，提高了维修的质量。从某一层面说也促进了汽车行业的繁荣发展。
（a）剪式 (b) 双柱式
(c)平行四边形式 (d)四柱式
图11：起升机的类型
1.1.2 课题研究意义
汽车起升机现在已经发展成为汽车维修公司必不可少的设备，一台起升机几乎可以对所有类型的汽车进行维修，经过长期的发展，它的结构已经更加合理，功能更加完善，它已经成为衡量一个汽修公司发展水平的指标。本课题研究的是双柱机械式汽车起升机，在所有类型的起升机中这种类型的起升机发展最早，使用最多，种类也最丰富，在市场中占据了较大的份额。
本文设计的螺母螺杆双柱式起升机不仅具有机械式起升机运行平稳，操作简便，维修容易等优点，同时这种内外螺纹旋合的结构使得它在反行程能够自锁，从某种程度上增强了维修的安全性。起升机的研究不仅对汽修和汽车行业的发展有着至关重要的作用，对于国内经济的发展也能起到一定的作用，因此研究起升机具有很大的意义与价值。
1.2 本课题的国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
早在19世纪20年代国外就已经有了起升机的初步模型，它是根据理发座椅上升下降的原理制成的，经过近100年的发展，国外的起升机从设计到制造的整个流程都已经比较完备。一个完整的研发团队促进了起升机快速的发展，从最初的单柱型到现在的多柱型，机械式再到液压式，起升机的设计在不断地改变，使用范围越来越广，运行更加稳定可靠。
目前汽车行业依然在以极快的速度发展着，新式车辆在不断地出现，也意味着起升机需要做出改进来适应发展。国外工程师研究表明，未来的起升机将会逐渐向计算机控制的方向发展，同时随着汽车销售量的不断增加，它的需求量也会呈增长的趋势。
1.2.2 国内研究现状
我国起升机制造起步较晚，在20世纪80年代才开始，当时主要是借鉴国外的技术[1]。发展到目前为止，国内的汽修业的发展已经有了一定规模，但是与国外的技术还是有着相当明显的差距。目前国内已经有了少量起升机品牌，但是无论是生产质量还是规模，都参差不齐，一方面国外汽车服务业给国内市场造成了不小的冲击，另一方面国内各公司也在互相竞争，所以针对国内汽修行业严峻的形式，提高国产起升机的生产质量与市场竞争力刻不容缓，对促进国内汽修行业及起升机的发展具有重要的意义。
1.3本课题主要研究内容
本课题主
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