浅析汽车修理的起升机构的设计和应用
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摘 要：现代社会对汽车作为运输工具的交通运输依赖性越来越强，汽修行业也随着汽车数量的增大发展迅速。汽车修理一般在地沟里进行，利用起重机把前后轮顶起，四轮腾空进行底盘的修理和轮胎的修理、更换。过去的汽车抬升方式是利用人工操作千斤顶进行顶升，这需要巨大的劳动强度且本身不是十分方便和安全。因此，把起升机构应用到汽修行业中是十分必要的，本文就这个问题进行了一些研究，为汽修行业的新进展提供一些可能。
中图分类号：TH21 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（c）-0089-01
汽车起重机曾经是国家“八五”计划中的重点攻关项目，在汽车起重机设计项目中，起升机构的优化设计是核心子课题。目前国内起升机构的发展还暂时不能跟上新技术发展的需要，在汽修行业中的应用还不够广泛深入，需要相关研究人员进行进一步的研究和探索。
1 起升机构结构形式
起升机构结构形式主要有单卷筒、双卷筒和行星传动等几种。
单卷筒：动力从液压马达1通过联轴器2、减速器4传到卷筒5，制动器3为瓦块式，置于高速轴上，利用马达反转下降的形式。
双卷筒。传动顺序为通过液压马达1，传递到减速箱2和离合器3，把动力分别传递给主卷筒和副卷筒5、6。
双卷筒起升机构的离合器和刹车装置安装在低速轴上，利用一套马达就可以实现两个卷筒的运转，实现重力下降。
行星传动。是国外掌握的起升机构，利用行星传动拥有的大的传动比、大的承载能力和高效率、小体积等优势，同时利用该变量马达、多泵合流和马达串联等灵活多样的形式满足各种起升要求。
2 汽修用起升装置传动比分配
以较为先进的行星传动为例。传动装置可以直接安装在起升滚筒中，达到整机结构的紧凑、小体积。传动机构的主要结构形式是由一级差动轮系和一级定轴轮系配合，这种形式为传动比的分配其实带来了很多困难。通过机械设计传动机构的计划方案，可以把结构等效为图1这种形式。
图1中：a1为第一级太阳轮。a2为第二级太阳轮。b1为第一级内齿圈。b2为第二级内齿圈。c1为第一级行星轮。c2为第二级行星轮。H1为第一级行星架。H2为第二级行星架。
传动比的计算公式为：=is-1=i1・i2=（1+）（1+）通过上式，可以完成传动比的分配。
3 设计原则
汽修空间狭窄，所以起升装置要求尽量结构简单，运行安全可靠稳定，同时尽量节省成本。应汽修要求，前后轮要达到同时起升，也可以分别起升。车型不一样，前后轮之间的距离存在差异，因此，两套起升装置中至少有一套是不能固定的，用来调整前后轮间距，做成移动式起升器，设计上后轮采用固定式起升机构，前轮采用移动式顶升小车机构。
4 设计步骤
4.1 后轮起升机构设计要求
（1）结构简单。（2）在地沟中进行安装，不工作时机构不能高于地面，不能影响行走。（3）举升力足够，满足各种重量车型的举升要求。（4）两个着力点必须平衡，上升过程达到同步，不使汽车歪斜，造成安全隐患。
4.2 举升器的选取
根据上述要求，对举升器现成设备进行选取，经过充分对比，发现西安第一汽车运输公司机具制造厂生产的DJG11030B型电动地沟举升器。这是一种适用于各类4～12 t大型载重卡车、大型客车和特种车辆的举升器，是汽车保修工作理想的设备。
4.3 举升器结构分析
举升器是双柱一体，通过三角皮带、涡轮蜗杆传动，两级传动，丝杆传动螺母升降，这种结构形式的优势在于运动平稳，自锁可靠和较小的噪音。举升器最大举重量为30 t，举升速度250 mm/分，举升高度最大为1100 mm。
4.4 顶升小车结构设计
顶升小车用在实现前轮的顶升，设计上需要考虑不同车型的举升高度，这要求在结构设计上必须满足高度可调，满足前轮不同中心高度对顶升小车顶升高度的要求。这种设计形式主要是考虑到不同车型前轮大小的差异。顶升小车本身无动力，需要借助汽车开进地沟时前进动力推动小车在地沟上面高低差轨道面上前进，移动的同时将前轮顶升，使得前轮悬空，满足修理要求。顶升小车顶升高度最大值为300 mm，最大举力5 t，自重达到150 kg，结构简单，使用操作便捷。
4.5 地沟、轨道的设计
地沟是汽修行业必须具备的。只有建有地沟，维修工人才能到达汽车底部实施维修。一般情况下，修建地沟、建造一个混凝土壕沟就能够安装其他设备。在地沟一端下部两侧需要安装电动地沟举升装置，地沟上方则需要安装顶升装置的曲折管道，小车升降需要通过曲折轨道来实现，一般曲折轨道高低平面差为100 mm。
5 顶升机构在汽修中的应用
顶升小车移动到曲折轨道的较低平面轨道上，把待修汽车开致地沟上面，小车顶升丝杠上支撑托，对准汽车前桥、旋转顶升螺母，使托架顶住前桥，开动汽车前进，顶升小车随着前轮一同前进，小车通过曲折轨道由较低面逐渐升高到较高面上，汽车前轮随之被顶升实现腾空。后轮行驶至超过地沟举升器时汽车停止，启动顶升器顶起大梁，举起后轮，整车被腾空，实现顶升，汽车进入待修状态。
修理完成之后可以通过相反的操作顺序完成汽车的降落。
6 结语
通过电动地沟举升器和移动顶升小车的结合，较为优秀的完成了汽车顶升功能，结构简单、成本低廉，工程改造小，运行可靠、占地面积小，从这些方面考虑，顶升装置要由于昂贵的成套汽修标准设备和液压举升器。但是这种设备仍然是存在一些缺点的，比如电动地沟举升器举升速度不理想，同时地沟的防水效果不太理想，在夏天会有渗水的问题。总体来说，瑕不掩瑜，汽修顶升机构能够满足现有汽修要求，成本低廉安全可靠是它最大的竞争力。
参考文献
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[2] 谭浩强，田淑清.FORTRAN-77[M].北京清华大学出版社2006：29-291.