1。2 升降机构在国内外的研究发展情况

 1。3 各式升降平台的优缺点

升降平台的主体是驱动机构和升降机构，运用升降机构将物体抬升到规定的高 度。升降机构根据部件的分类则具有刚性和柔性的性质区别。根据这两种性质的区别， 可以升降机构分为三类：刚性升降机构；柔性升降机构；刚柔双属性升降机构。

刚性升降机构：主要利用机构的刚性直接顶升或推送平台，这之中主要包括齿轮 齿条机构、柱塞机构、剪叉机构以及丝杠机构等形式。齿轮齿条机构的特点是工作连 续、运行速度快、易操作、同步性好，易于将平台调平而且定位精准。但是相对的价 格昂贵，生产制造很困难，一般应用在海上的自升式升降平台。柱塞式升降机构通常 与液压系统配合工作，利用液压泵将液压油压入油缸，使柱塞运动，而柱塞直接推动 平台，令平台上升，升降平台的下降则依靠平台自身的重量。柱塞式升降机构结构简 单，工作可靠，但同步精度差，而且对能量的利用率相对较低，因此这种形式并不常 用。剪叉式升降机构由驱动执行装置和剪叉机构组成。在动力源的带动下，驱动执行 装置产生小位移行程，如液压缸活塞杆伸出将力传递给剪叉装置。剪叉装置作为剪叉 式升降机构的主要部分拥有折叠伸展性能，它能将驱动执行装置产生的小位移放大成 竖直方向的较大位移，推动升降平台的上下运动。

柔性升降机构主要靠钢丝及链条等柔性机构用拉拽的方法使升降平台运动，主要 有钢丝绳升降机构和链条式升降机构。钢丝绳升降机构根据钢丝绳收放方式的不同， 分为卷入式钢丝绳升降机构和顶升式钢丝绳升降机构。卷入式钢丝绳升降机构由卷筒 与钢丝绳组成，驱动装置带动卷筒转动，通过收放钢丝绳使平台升降，常见于施工升 降机。顶升式钢丝绳升降机构由液压柱塞与钢丝绳机构组成，利用液压柱塞的伸长与 收缩带动钢丝绳实现平台升降。链条式升降机构采用链传动方式，将电机链轮作为驱 动机构，通过联轴器、传动轴、链轮等传动机构实现升降平台的升降。链条式升降机 构具有结构简单、成本低等优点，常使用于低速与升降高度不大的场合。其采用的链 条机构稳定性较强，定点定位好，同步精度高，但运行平稳性较钢丝绳式升降技术要差。

刚柔双属性升降机构是较晚才出现的新型升降机构，在工作时成刚性，不工作时 则成柔性。这种机构在对平台进行升降时可直接进行顶升或推送，从而获得较高速度 和较大行程；在不进行升降作业时可盘折起来，从而可降低设备的自身高度并增加了

升降机构布置的灵活性[1] ，例如自组式螺旋电动升降装置[ 2][3] 。

1。4 课题任务和研究意义

任务：本次课题，要求抬升一个重约 20 吨的变压器。设计一个升降平台，能将 变压器以规定速度抬升至规定高度。在实现抬升的同时，为了便于变压器的安装，要 求平台能够实现前后左右的小幅度的移动。本次课题设计升降平台运动方案，在此基 础上对机构所需的零件进行选材，然后对关键部位进行校核。

意义：升降平台以及不在局限于单纯的上下运动，为了迎合现在高效率的生产需 要，升降平台需要完成除上下运动之外的功能，方便人们的使用。

第二章 升降平台机械结构设计

2。1 总体设计要求的确定

课题要求提升一个 6。5m*4m*2。5m，重约 20 吨的设备。左右可调节范围 300mm， 行程时间 3min。前后可调节范围 300mm，行程时间 3min。上下行程 1200mm，行程 时间 10min。同时设备的最小中心高度为 1800mm，及设备的中心高度的调节范围是 1800mm 至 3000mm。要求 X 轴，Y 轴，Z 轴的传动能够独立，平稳。设备尺寸详见 图 1-1。