华北理工大学轻工学院毕业设计说明书
1. 设计题目
1.1 设计题目概述
1.1 设计题目概述
- 脚踏式液压升降平台设计
2. 学生基本信息
2.1 学生姓名
2.1 学生姓名
- 刘钊
2.2 学号
2.2 学号
- 202024200616
2.3 专业
2.3 专业
- 机械设计制造及其自动化
2.4 班级
2.4 班级
- 2020q机械6班
2.5 所属学院
2.5 所属学院
- 工学院
2.6 指导教师
2.6 指导教师
- 张光浩 讲师
3. 摘要
3.1 摘要概述
3.1 摘要概述
- 本课题的主要任务是为工厂、仓库等特殊场所设计一种适合短距离货物运输搬运的脚踏式液压升降平台（以下简称升降台），升降平台整体采用合金钢材、脚踏式液压泵、液压缸和脚轮等主要部件组件，从而降低货物搬运过程中工人的劳动强度和搬运过程中的安全性。
4. 目录
4.1 目录概述
4.1 目录概述
- 摘 要
- Abstract
- 第1章 绪论
- 1.1概述
- 1.2国内外液压技术研究现状及发展趋势
- 1.2.1研究现状
- 1.2.2发展趋势
- 1.3课题研究目的及意义
- 第2章 脚踏式液压升降平台总体设计
- 2.1总体方案的分析与比较确定
- 2.2 升降台的结构及运动原理
- 2.3升降台尺寸计算
- 2.3.1升降台高度计算
- 2.3.2降台角度计算
- 2.3.3举升液压缸作用结构分析
- 2.4升降台受力及力矩分析
- 2.4.1整体受力分析
- 2.4.2外铰架受力分析
- 2.4.3内铰架受力分析
- 2.4.4力与力矩的分析计算
- 2.5液压缸受力分析
- 2.5.1液压缸受力公式的导出
- 2.5.2液压缸最大受力时数值及角度计算
- 2.6液压系统的分析
- 2.6.1受载分析
- 2.6.2液压系统方案设计
- 2.7液压缸、液压泵的选型
- 2.7.1液压缸基本尺寸计算
- 2.7.2液压缸具体选型
- 2.7.3液压泵设计计算及选型
- 2.7.4油量的校核
- 2.8脚轮的选用
- 2.8.1选用要求
- 2.8.2脚轮实际选型
- 2.9各构件参数设计
- 2.9.1内、外铰架材料及设计尺寸选择
- 2.9.2滚道材料及设计尺寸选择
- 2.9.3升降工作台材料及设计尺寸选择
- 2.9.4底座材料及设计尺寸选择
- 2.10应力计算及强度校核
- 2.10.1内、外铰架力的分解
- 2.10.2外铰架轴力图、剪力图和弯矩图分析
- 2.10.3内铰架轴力图、剪力图和弯矩图分析
- 2.10.4铰架应力强度校核
- 2.10.5肋板连接轴强度校核
- 2.11升降平台重量核算
- 第3章脚踏式液压升降平台成本核算
- 3.1成本核算概念
- 3.2产品生产成本项目
- 3.3生产成本的核算
- 3.3.1直接材料成本的核算
- 3.3.2直接人工成本的核算
- 3.3.3制造成本的核算
- 3.4总计生产成本
- 结 论
- 参考文献
- 致 谢
5. 绪论
5.1 概述
5.1 概述
- 人类社会进步的过程中，总是在不断地创造和发明新的劳动工具，以提高劳动效率和降低劳动强度。脚踏式液压升降平台（以下简称：升降台），作为一种高效、便捷的起重和短途的运输周转设备，多用于车间内部、仓库等场所，有着广泛的应用场景和使用范围。
5.2 国内外液压技术研究现状及发展趋势
5.2.1 研究现状
- 升降台的核心作用不仅是脚踏式液压油泵和举升油缸，它是升降台工作的核心。国内外对脚踏式液压油泵和举升油缸均展开了长时间的研究，通过对液压油泵和举升油缸的受力分析、动力分析和运动分析，确定液压油泵和举升油缸的主要性能和参数，比如液压油泵和举升油缸的驱动力和驱动速度，作用时间、缸径、举升行程、活塞杆直径等。
5.2.2 发展趋势
- 伴随着液压理论研究的进一步深入，液压元件的材料、设计理念、工作原理的研究，越来越深入，因此进一步促进了液压元件的迅速发展。在世界范围内，新技术和新材料的应用，使升降台产业也有了一系列重大的技术革命，提高了液压元件的生产效率和产品质量，扩大了液压元件的应用场景，在可以预见的未来，各行各业对液压元件的需求将会迅猛增长。
5.3 课题研究目的及意义
5.3 课题研究目的及意义
-
——理论目的
- 将大学期间所学习的机械设计、液压技术、机械制图、理论力学、材料力学等专业课内容进行综合运用，通过升降台的研究，进一步加深对专业课的理解和认知，进一步与生产实际结合起来，巩固大学期间学习的专业知识。
-
——实践目的
- 在本课题的研究中，掌握液压系统主要部件的选型和计算，掌握液压系统的布局和结构，培养设计技能，提高分析和解决生产实际问题的能力，为今后的设计制造工作打好的基础。
-
——通过升降平台设计，学习相关数据计算、计算机辅助设计、查阅相关技术资料，增强自主创新设计能力。
6. 脚踏式液压升降平台总体设计
6.1 总体方案的分析与比较确定
6.1 总体方案的分析与比较确定
-
根据本课题任务书给定的要求，脚踏式液压升降平台的设计要满足以下要求：
- 额定载重量：500；
- 举升高度：（950-1050）；
- 操作方式：脚踏式；
- 滚轮固定方式：后轮固定；
- 过载保护：安全阀式；
- 刹车要求：刹车安全可靠；
- 卸载：可在许可的升程的任意位置停止举升。
6.2 升降台的结构及运动原理
6.2 升降台的结构及运动原理
- 升降台的主体结构由本体和液压系统组成，如图2-3所示，升降台本体部分由工作平台、铰架、脚轮、手扶推杆和底座导轨槽、支撑板等构件组成（如图2-3所示）。液压系统由脚踏式液压泵和单作用液压缸组成。升降台的举升和下降是通过举升液压缸的活塞杆的伸缩动作来完成的。举升液压缸一端通过固定转轴、肋板与外铰架相连为一体；另一端通过举升液压缸底部的孔和转轴固定在底座导轨槽的中部位置。
6.3 升降台尺寸计算
6.3.1 升降台高度计算
- （1）升降台的最大和最小高度计算
- 根据任务书给定的要求，升降台的最大举升高度为（950-1050），本课题取最大举升高度为，最小举升高度为。
- 滚轮直径的选择
- 根据设计要求，滚轮已经标准化生产和销售，在设计过程中尽量选用标准件，本课题选用的滚轮直径为150，滚轮底部到升降平台底座支撑板底部之间的距离预设为。
- 举升平台尺寸设定
- 本课题将上端导轨槽的整体高度预设为，底座导轨槽的整体高度预设为，在没有考虑举升平台高度的情况下，上端导轨槽固定铰支中心与底座固定铰支中心的距离计算如下。
6.3.2 降台角度计算
-
在计算升降台的角度计算时，可以做以下设定：
- （1）设定举升液压缸的作用点中心位置和平台底部之间的距离为，则底座固定铰链的作用中心值举升液压缸的作用中心点的垂直距离计算见式（2-3）。
- （2）设定升降平台尺寸为（1010×520），可以设定升降台处于最低高度时，底座固定铰链的受力中心点与活动铰链的受力中心距离为。
- （3）由此可知，计算见式（2-4）。
6.3.3 举升液压缸作用结构分析
- 举升液压缸的举升结构受力图见图（2-4）和图（2-5）所示。
6.4 升降台受力及力矩分析
6.4.1 整体受力分析
- （1）举升液压缸活塞杆的作用点位于与肋板连接的铰架上，该位置的应力集中现象严重，是整个升降台的薄弱环节，容易造成整体结构失效，影响货物或者人员的安全。
6.4.2 外铰架受力分析
- （1）外铰架上端与工作平台连接，下端与底座连接，在工作过程中承受来自工作平台的压力和来自底座的支撑力，其受力情况较为复杂。
6.4.3 内铰架受力分析
- （1）内铰架上端与工作平台连接，下端与底座连接，在工作过程中承受来自工作平台的压力和来自底座的支撑力，其受力情况较为复杂。
6.4.4 力与力矩的分析计算
- （1）根据力与力矩的计算，可以得出升降台在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.5 液压缸受力分析
6.5.1 液压缸受力公式的导出
- （1）通过对液压缸受力公式的导出，可以分析出液压缸在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.5.2 液压缸最大受力时数值及角度计算
- （1）通过对液压缸最大受力时数值及角度的计算，可以分析出液压缸在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.6 液压系统的分析
6.6.1 受载分析
- （1）通过对受载的分析，可以得出液压系统在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.6.2 液压系统方案设计
- （1）通过对液压系统方案的设计，可以确定液压系统的布局和结构，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.7 液压缸、液压泵的选型
6.7.1 液压缸基本尺寸计算
- （1）通过对液压缸基本尺寸的计算，可以确定液压缸的型号和规格，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.7.2 液压缸具体选型
- （1）通过对液压缸具体选型的分析，可以确定液压缸的型号和规格，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.7.3 液压泵设计计算及选型
- （1）通过对液压泵设计计算及选型的分析，可以确定液压泵的型号和规格，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.7.4 油量的校核
- （1）通过对油量的校核，可以确定液压系统的工作油量，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.8 脚轮的选用
6.8.1 选用要求
- （1）脚轮的选用要求包括安全性、耐磨性、稳定性等方面。
6.8.2 脚轮实际选型
- （1）脚轮实际选型应考虑其承重能力、直径、材质等因素。
6.9 各构件参数设计
6.9.1 内、外铰架材料及设计尺寸选择
- （1）内、外铰架材料应选择强度高、耐磨性好的材料，设计尺寸应根据受力分析确定。
6.9.2 滚道材料及设计尺寸选择
- （1）滚道材料应选择耐磨性好的材料，设计尺寸应根据受力分析确定。
6.9.3 升降工作台材料及设计尺寸选择
- （1）升降工作台材料应选择强度高、耐磨性好的材料，设计尺寸应根据受力分析确定。
6.9.4 底座材料及设计尺寸选择
- （1）底座材料应选择强度高、耐磨性好的材料，设计尺寸应根据受力分析确定。
6.10 应力计算及强度校核
6.10.1 内、外铰架力的分解
- （1）通过对内、外铰架力的分解，可以分析出铰架在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.10.2 外铰架轴力图、剪力图和弯矩图分析
- （1）通过对外铰架轴力图、剪力图和弯矩图的分析，可以分析出外铰架在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.10.3 内铰架轴力图、剪力图和弯矩图分析
- （1）通过对内铰架轴力图、剪力图和弯矩图的分析，可以分析出内铰架在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.10.4 铰架应力强度校核
- （1）通过对铰架应力强度校核，可以分析出铰架在工作过程中的应力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.10.5 肋板连接轴强度校核
- （1）通过对肋板连接轴强度校核，可以分析出肋板连接轴在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
6.11 升降平台重量核算
6.11 升降平台重量核算
- （1）通过对升降平台重量的核算，可以分析出升降平台在工作过程中的受力情况，从而为后续的结构设计和强度校核提供依据。
7. 脚踏式液压升降平台成本核算
7.1 成本核算概念
7.1 成本核算概念
- （1）成本核算是指对产品生产过程中的各项成本进行计算和分析，以便了解产品的成本构成和成本水平。
7.2 产品生产成本项目
7.2 产品生产成本项目
- （1）产品生产成本项目包括直接材料成本、直接人工成本和制造成本。
7.3 生产成本的核算
7.3.1 直接材料成本的核算
- （1）直接材料成本的核算是指对生产过程中直接用于产品生产的材料的成本进行计算和分析。
7.3.2 直接人工成本的核算
- （1）直接人工成本的核算是指对生产过程中直接参与产品生产的工人的工资和福利进行计算和分析。
7.3.3 制造成本的核算
- （1）制造成本的核算是指对生产过程中除直接材料和直接人工以外的其他成本进行计算和分析。
7.4 总计生产成本
7.4 总计生产成本
- （1）总计生产成本是指将直接材料成本、直接人工成本和制造成本加总得到的最终成本。
8. 结论
- （1）通过对脚踏式液压升降平台的设计和分析，本课题完成了设计任务，达到了预期目标。
9. 参考文献
- （1）参考文献应列出本课题研究过程中所引用的相关文献。
10. 致谢
- （1）致谢应列出对本课题研究过程中给予帮助和支持的个人和机构。
