1 课题分析

1.1 常用汽车举升机的结构类型

目前，全国生产汽车举升机的厂家较多，生产的型式也较繁多。有双柱式、四柱式、剪式、组合移动汽车式等。

其中各类举升机从不同的方面又可分成好几类：

单从举升机的外型来分类的基本形式有：普通双柱、龙门双柱、四立柱、剪式、移动式和单立柱式等（分别如下列各图所示1.1～1.6）。

图1.1普通双柱式汽车举升机

图1.2 龙门双柱式汽车举升机

图1.3 四立柱式汽车举升机

图1.4 剪式汽车举升机

图1.5 组合移动式汽车举升机

图1.6单立柱式汽车举升机

各种形式各有千秋，适用于不同的场合。最常用的形式是前四种，即：普通双柱式、龙门双柱式、四立柱式和剪式。剪式举升机分为大剪（子母式）、小剪（单剪式）举升机。

双柱式举升机分又分为机械式和液压式举升机。机械式举升机曾流行于1992-1998年间，该举升机特点是同步性好，但由于机械磨损维护成本高（经常需要更换铜锣母以及轴承），每年一台举升机的维修更换需要1000元左右，因此目前不生产此举升机，使用者们最终会将该产品更换为维护成本小的液压举升机。

1.2 各类汽车举升机的使用情况

从调研的情况来看，双立柱结构形式的汽车举升机为最多，其次是四立柱式，同时还有少些的剪式举升机。

汽车举升机生产厂的市场占有率如表1.1和图1.7，其中永红和宝得宝生产的举升机市场占有率最高，分别为34.1%和28.5%。国产和进口的百分比分别为：77.1%和22.9% 。进口的举升机大部分是比较早期的产品。另外，未被统计的大部分小厂都是拥有国产的举升机。

表1.1举升机主要生产厂的市场占有率

                    总台数    编号   生产厂    台数    百分比

1     宝得宝     61      28.5%

2     永红      73      34.11%

举升机总数   214       3     中大       8      3.74%

4      序达      9       4.21%

5      其他      41     19.16%

                             6      进口      49     22.90%

图1.7汽车举升机主要生产厂的市场占有率百分比图

1.3 汽车举升机的主要参数

普通双立柱式、龙门双立柱式、和四立柱式这三种目前市场上主要的汽车举升机主要技术参数统计如表1.2，1.3，1.4所示。

表1.2普通双立柱式汽车举升机主要参数

额定举升质量 最大举升高度  盘距地高度  全程上升时间 全程下降时间

  2.5-3.5 T   1700-1800mm 110-180mm  50-70 Sec     20-60 Sec

表1.3龙门双立柱式汽车举升机主要参数

额定举升质量 最大举升高度  盘距地高度  全程上升时间 全程下降时间

2.5-3.5 T   1700-1800mm  110-180mm    50-70 Sec    20-60 Sec

表1.4四立柱式汽车举升机主要参数

额定举升质量 最大举升高度  盘距地高度  全程上升时间 全程下降时间

2.5-3.5 T 1700-1800mm   110-180mm    50-70 Sec     20-60 Sec

2 举升机的方案拟定

2.1 主要结构及其结构形式

举升机的结构形式主要有：（1）整体结构形式；（2）举升方式；（3）驱动方式；（4）平衡方式；（5）保险与保护方式；（6）托盘结构。

常用的几种举升机整体结构形式包括有普通式、龙门式、四柱式、剪式、移动式和单立柱式六种。

目前市场上最常见的是普通式和龙门式。普通式举升机的结构形式比较简单，制作成本相对于龙门式稍低。但从整个机器的强刚度的角度去考虑，龙门式就占优势了，简单地说就等于是在普通式的基础上再多加了横梁，于是便形成了龙门式，但也因此增加了它的制作成本。

四柱式的定位非常稳固，但一般用于比小轿车稍大的车型的维修和保养，制作成本不低。

剪式举升机又分为大剪（子母式）和小剪（单剪）举升机。但由于不是批量，所以价格偏高。

对于体积可以说是庞大的大型客车来说，使用以上几种举升机就比较困难。因此，又有了组合移动式举升机。既可以是双柱式的，也可以是四柱式。这样的组合方便地适用于各种车型，但一般仅在给大型车进行维修或保养的时候才使用。

单立柱式举升机占地面积小，适用于小型汽车使用。由于是单柱，较大型车就无法使用，就降低了它的使用价值。

常用的几种举升机整体结构形式的主要特点如下表2.1所示：

表2.1各类汽车举升机结构的主要特点

            结构形式   主      要      特     点

            普通双柱   结构简单成本低、使用方便，但对地基要求较高。

龙门双柱   强度比普通双柱的高、但成本也有所提高。

四立柱    能作四轮定位用。

剪式     能隐藏与地面水平，不占空间，对地基要求低。

移动式    能双柱、四柱或多柱联动，方便地适应于各种车型。

单立柱式   占地小，适用于小型汽车。

2.2 驱动、举升及同步方式

举升机的驱动方式主要有：电机驱动和液压驱动。液压驱动方式通常有链条传动举升和液压缸直接举升方式。液压式举升机维护成本低，油缸的油封为进口的话一般使用5——10年没问题。其中电机驱动又分单电机和多电机，液压驱动又分单液压缸和多液压缸等多种驱动方式。单缸举升机也分为两种，一直被业内人士称作老单缸和新单缸。单缸的优点是：同步性好，不存在颠簸现象，有底板，举升机得扭力靠底板抵消，安全性好，是目前最理想得举升机。双缸举升机也分有两种：龙门式举升机和无地板举升机。但由于是双缸，所以同步性问题难以解决，往往要靠两根钢丝绳来平衡。油缸以及钢丝绳只要调整得松紧一致，举升机就可以同步运作。双缸的优点是：没有底板，为了最大得节省材料，去掉底板，使得立柱得扭力靠地面来抵消，所以对地基要求很高。

如果驱动是单液压缸，则升降运动采用机械方式同步。如果采用多个液压缸驱动，则升降运动既可以采用机械同步（如，钢丝绳同步），也可以采用同步液压缸或副缸随同主缸同步升降。

常用的举升方式有：丝杠螺母方式举升、钢丝绳或链条传动举升方式和液压缸直接举升等方式。

从液压和机械两种举升方式来看，机械方式和液压方式各占一半，但机械的略多有些，如图2.1所示：

图2.1汽车举升机举升方式百分比图

1——液压；2——机械

丝杠螺母传动的举升方式一般采用电机驱动。如用单电机驱动，则各柱的升降运动，一般应用机械同步方式；若用多电机驱动，则采用机械同步或采用电气方式同步进行升降运动。在电气方式同步时，副柱上的升降是随同主柱的升降运动同步进行的。

钢丝绳或链条传动举升方式可采用电机驱动或液压缸驱动，一般采用钢丝绳平衡同步举升。

上述各种方式各有特点：丝杠螺母方式传动的自锁性好，安全性也较好。而且采用电机驱动，维护保养均较方便，传递比较清洁，没有液压油，但制造工艺性差。而液压驱动举升方式则工作平稳，加工制造方便，但是需要液压系统。与机械系统相比，液压回路容易产生故障，维护保养工作较多。

相比液压缸举升机产生成本比丝杠螺母举升形式的要低。液压缸的产生远比丝杠螺母机构简单，容易组织产生。且使用寿命比丝杠螺母要长。所以本次设计所采用的是液压举升方式。

2.3 举升机的结构设计

此次将举升机的结构形式设计为普通式双柱汽车举升机。普通式汽车举升机的总体结构如图2.3所示：

图2.3普通式二柱汽车举升机的总体结构

（1）举升机构

举升机构是由液压系统以及电器系统组成的。通过电器系统来控制液压单元，油液通过进出液压缸并通过滑台链条来带动整个设备的举升动作，如图2.4所示：

图2.4举升机构示意图

（2）立柱与支撑机构

举升机的立柱包括左、右两个主立柱，中间放置滑台和液压系统。举升机的支撑机构是托臂。当汽车进入到举升机的范围里时，就是通过改变摇臂的角度或方向来改变托臂的整个工作范围的宽度。

（3）平衡机构

由于举升机在上升或下降时必须有强制性平衡装置以确保汽车整体的水平位置，所以本次设计采用了左右对称的钢丝绳走向，可以通过改变钢丝绳的张力来使左右两边的滑台在抬升的过程中保持平衡。

（4）保险机构与保护

汽车举升机是一种安全性能要求特别高设备。通常设有多种保险装置和保护措施：液压回路的保压、机械锁止保险装置、机械自锁装置、举升过载保护、冲顶保护、防滑等等。

本次设计中电磁铁安全锁机构的组成是：两个滑台上均有安装安全卡位条，在汽车升起后，卡位条与电磁铁连接的支撑板构成机械自锁机构。

3 普通式双柱汽车举升机方案的确定

通过对举升机的了解，确定了本次设计采用的方案。本次设计所采用的是液压驱动的普通式双柱汽车举升机。此举升机构的传动系统是由液压系统驱动和控制的，由两边两个立柱里安装的液压油缸来推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的大滚轮沿立柱滚动，实现滑台的上下移动。用钢丝绳作为同步装置来保持整个举升机的同步性。托臂与立柱内的滑台相连，当滑台上下移动时就带动托臂一起移动。

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