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陕西理工学院学院毕业设计
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第 1 章 绪 论
选择背景、研究目的及意义
近年来,我国汽车业蓬勃发展,尤其是轿车行业,多年来轿车进入普通家庭的梦想已经成为现实,汽车维修行业也随之得到大力发展,汽车举升机是现代汽车维修作业中必不可少的设备,无论整车大修,还是小修保养,都离不开它。在规模各异的维修养护企业中,无论是维修多种车型的综合类修理厂,还是经营范围单一的街边店(如轮胎店),几乎都配备有举升机。它的主要作用就是为发动机、底盘、变速器等养护和维修提供方便。举升机的重要性和普及性,决定了它是一种备受专业人士和经营管理者重视的设备。
举升机一般有柱式、剪式的,其驱动方式有链条传动,液压传动,气压传动等。目前,使用的汽车剪刀式举升机可能发生汽车坠落的原因较多,有安装基础不牢、自锁装置失效、举升臂变形、两侧举升臂上升速度不等、液压油路爆裂、汽车拖垫打滑等,经过对失效的剪刀式举升机进行检测分析发现,这些事故的主要原因往往是设计上存在着缺陷,如果做工不好或者设计不好就容易导致台面不平、导致单边升降等危险发生,因此,进一步提高剪刀式举升机产品的性能与可靠性,是国内举升机任重道远且亟需改进的地方。
本设计采用计算机 CAD/CAE 对剪刀式举升机进行结构设计,提高产品的综合性能和安全可靠性。计算机 CAD/CAE 技术是一种崭新的产品开发技术,是国际上 20 世纪 80 年代随着计算机技术的发展而迅速发展的一项计算机辅助工程技术。该技术一出现,立即受到了工业发达国家的有关科研机构和企业公司的极大重视,许多著名的制造厂商纷纷将计算机仿真技术引入各自的产品开发,取得了良好的经济效益。
计算机 CAD/CAE 技术在一些发达国家,如美国、德国、日本等已得到广泛应用,应用领域极广,如汽车制造业、工程机械、航空航天业、造船业、机械电子工业、国防工业、医学及工程咨询等多方面。目前,计算机 CAD/CAE 技术已在我国得到了应用与推广, 主要在汽车、航天航空、武器制造、机械工程等方面。而从我国目前的情况来看 ,计算机CAD/CAE 技术主要在汽车制造业和武器装备制造业中应用较为广泛,但只停留在初步应用阶段。现今,在我国利用CAD/CAE 技术对汽车举升机进行设计研究还尚未见成果发表。只有将汽车举升机的工程实践和计算机 CAD/CAE 技术结合起来,才能真正加快汽车举升机产品的发展历程,为此,本课题基于计算机CAD/CAE 技术平台,利用当前
CAD/CAE 领域内应用比较广泛的三维软件 Pro/E、有限元软件 ANSYS 进行汽车举升机的强度、刚度、稳定性及动态特性等方面的计算机有限元分析与研究,可以代替剪刀式举升机物理样机的前期试验,为我国汽车举升机产品的设计、技术开发方面提供更多的理论参考,进一步提高国产汽车举升机的稳定性和可靠性,提高产品的市场竞争力。该设计的研究方法,也可应用于汽车举升机及其他新产品的研究开发中,可以缩短新产品研制周期,减少研制经费,提高设计精度和效率,对于国内举升机的发展具有重大的现实意义。
国内外研究现状
举升机的发展历史
汽车举升机在世界上已经有了 70 年历史。1925 年在美国生产的第一台汽车举升机, 它是一种由气动控制的单柱举升机,由于当时采用的气压较低,因而缸体较大;同时采用皮革进行密封,因而压缩空气驱动时的弹跳严重且又不稳定。直到 10 年以后,即 1935 年这种单柱举升机才在美国以外的其它地方开始采用。发展至今经历了许多的变化改 进,种类也比较多,一般有柱式、剪式,其驱动方式有链条传动,液压传动,气压传动等。其中剪式举升机使用方便,占地空间较小,受到很多实力雄厚的特约维修站的欢迎, 这也是未来举升机的发展方向。在市场上可以看到的型式各异、尺寸不同的举升机中, 有一些特别适合于从事特殊类型的维修作业,也有少数的举升机适合进行一些其它的维修作业。
国内外研究状况
目前,发达国家(如美国)生产的汽车举升机质量较好、性能较稳定、设备操作简单,在经销商中口碑良好。我国的汽车举升机是20世纪90年代依据国外的产品技术生产的,国内最早研究剪式举升机的是上海宝得宝,1999年开始,宝得宝机型比较笨重,主要的质量问题集中在油管易爆和平台不同步,2000年后质量有了改进。但由于不是批量, 所以价格偏高。到现在举升机市场已经拥有近百个中外品牌,产品系列成百上千。然而国内汽车举升机虽然也相对定型,但很多产品性能还不够稳定,故障多,可靠性差,外观不够美观,在产品设计、技术开发等方面都还有很多地方有待改进。
剪刀式举升机是一个使用较广的举升机,在最近几年所有新销售的举升机中,至少二分之一都是这种类型的。这种设计之所以很流行,有几方面的原因的:一就是这种举升机安装起来很快,不需要
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