摘要：随着汽车维修需求激增，同时市面上的举升机主要是液压或者钢绳为主的情况，本论文设计了一款通过齿轮齿条传动进行举升的汽车举升机。本论文对包括框型立柱，滑架，托臂受力部件以及齿轮、链条等在内的传动部件的材料强度进行了选择和分析，通过预设各种工作情况，取得较大的安全系数，并根据各部件的尺寸，进行了详细的计算设计和合理的空间布置，设计出一款安全快速，经济实用，结构紧凑的汽车举升机。最后对此举升机的应用进行了分析。 关键词：齿条；链条；安全系数；材料强度 1、绪论 1.1 研究现状 汽车保有量的激增，同时催育了另一庞大消费市场——汽车后市场。而这些行业对举升机的需求量也在不断提高。现在几乎所有的轿车维修店面，都配备有举升机。 举升机按支柱数量和种类数量，可分为双柱、四柱、剪式。根据主要的举升动力来源，一般分为液压式和机械式两种。按照安装形式，又分为地上式和地藏式。 1.2设计类型选取依据 机械式相较液压式举升机维护费用较高，但同步性好。目前市面上的机械式举升机，举升受力部件通常选择用钢丝绳或链条。但钢丝绳和链条的缺点是工作中可能伸长，使得托臂或托架不能同步。而采用螺杆螺母传动，由主螺母带动托臂运动实现汽车升降的举升机，随着磨损容易出现事故。为了解决这一问题，设计了一款使用齿轮齿条进行举升的机械举升机。
四柱式举升机一般用于大型的修理厂，相对于此设备适用性广的设计预期，适用范围较小。而剪式举升机虽然与两柱和四柱举升机相比，空间占用率较小，但一般剪式举升机是地藏式的，安装不便，需要配备专门的控制设备，因为有严格的补油平衡要求，使得价格较为昂贵。所以选择设计地上式的双柱式举升机。
1.3设计主要内容及步骤
通过对所要举升的车辆尺寸进行预期选择，进而对所设计的双柱式机械举升机进行尺寸等预设，然后对包括电机和传动系统在内的部件进行设计，最后进行合理的空间布局安排。
双柱汽车举升机 2、举升机总体结构
2.1载重汽车参数设置
所要设计的举升机结构和尺寸，是与服务的车尺寸息息相关。
通过在专门的汽车对比资料，整理出如下信息：
普通轿车车重在1吨到2吨之间，一般在1.4吨左右，排量较高的高档车可达2吨多。几乎全部轿车车宽在1.8米到1.9米之间，高度在1.4米到1.5米之间。结合整理的资料，设车辆最大的尺寸为：高1500mm，宽1900mm，质量2000kg。以下对设备的设计都以这个尺寸为参考。
2.2主要设计部件
2.2.1承重部件
包括立柱、托臂、滑动部件三部分。设计的立柱为中空结构，初定电机和链条在立柱上方。根据实际情况设计有导向作用的滑槽。托臂与滑板相连。
图1 电机控制线路
2.2.2传动部件
主要有电动机、V带、链条、齿轮、齿条、轴承，这几部分。这是所设计机械的重点。
2.3电机的选择
选取额定功率P=1.5kw。通过查询资料发现，在相同功率时，转速越高，体型就越小，价格越便宜，但功率因数和效率都相对较低，同时启动电流大，启动转矩小，电机轴承也易磨损。所以结合成本等方面的考虑，应选适当的转速。查工程手册常用的电机型号，选择了型号为Y90L-4的电机，转速n=1400r/min，质量为26kg。
2.4电机启动线路设计
电动机控制线路如下：
3、传动系统的设计
3.1带传动的设计
3.1.1确定计算功率
公式(3-1)为： (3-1)
式中：KA为工作情况系数，通过载荷变动较大，且每日工作小时数小于10的情况实际，通过查表取KA=1.2；
P为电机功率即P=1.5kw；
代入数值得
Pca=1.2*1.5=1.8kw
3.1.2选择带的型号
通过查询《机械设计手册》错误！未到引用源。普通V带选型图，选择带型为Z型。
3.2链传动的设计
3.2.1确定已知条件
传递功率P=1.5kw；
链轮转速n1=n2=280r/min；
输入动力种类为电动机；
传动种类为水平传动；
传动速度为中速传动，范围0.6m/s~8m/s；
中心距条件为可调；
载荷种类为中等冲击载荷；
张紧装置为托板。
3.2.2选择齿轮齿数
齿轮过少，会有传动不均匀性增加，加速链节、链条的磨损等缺点，齿数过大同样会
缩短链条的使用寿命错误！未到引用源。。
通过查询资料，传动比为1时，小齿轮齿数应大于25
结合链轮标准齿数，选取齿数Z1=Z2=29
3.2.2确定链轮型号
链轮型号的选择，需要确定转速n和计算出所需额定功率P0
通过查询资料，P0值用公式(3-11)进行计算
(3-11)
3.3齿轮传动的设计
由于预先确定了举升速度，50秒举升1750毫米，即2.1m/min，所以齿条和与其啮合的齿轮线速度是首先确定下来的。而齿轮的尺寸未知，无法知其转速，所以决定从与齿条啮合的齿轮开始设计，确定其转速，进而设计齿轮传动级数以及各级的传动比和齿轮尺寸。
4、举升机的应用
在汽车保养或者维修时，都能用到设计的这款举升机。特别是汽车大修的时候，举升机的作用显得更为重要。如更换刹车片时，将汽车举升到合适的高度，既省时又省力。汽车保养时，这个设备同样能发挥极大的作用。如检查车辆底部各部件的磨损等情况。这些
时候将车辆举升到头顶，车底的情况一目了然，同时方便工作人员的行动。
用2018新款的宝马X1系列中的sDrive18Li时尚版的检修或保养，对本文设计的举升机的应用进行举例。
操作步骤如下：①将车辆驶入或拖入举升机下，并使车底盘中心与托臂中心对齐。②启动电机，开始对车辆进行举升。③注意车辆车顶与举升机的顶部的距离，在车顶与举升机的顶部相距一小段距离时停止电机。总用时大约50秒。④此时工作人员可以进入车辆底部，对车底部件进行保养或检修。
参考文献
[1]陈芝洁. 我国私家车数量突破700万辆[R]. 新长征：党建版,2017.
[2]张晓磊. 汽修行业报告[J]. 商贸与会计,2016.
[3]郭武，黄泽星. 汽车举升机的发展趋势分析[J]. 中国制造业信息化,2016,21：75-79.
[4] 邹雷. 汽车举升机失效分析[J]. 汽车与配件，2015(2):26.
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