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本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 前移式手動(dòng)液壓裝卸叉車設(shè)計(jì) 院系名稱： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化08-4班 學(xué)生姓名： 朱雪飛 指導(dǎo)教師： 胡天明 職 稱： 教授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○一二年六月 The Graduation Design for Bachelor's Degree Design of Forward Type Manual Hydraulic Forklift Candidate: Zhu xuefei Specialty: Mechanical design and manufacturing and automation Class：08-4 Supervisor：Prof. Hu tianming Heilongjiang Institute of Technology 2012-06·Harbin 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目: 前移式手動(dòng)液壓裝卸叉車設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 機(jī)械08-4班 學(xué) 生 姓 名: 朱雪飛 導(dǎo) 師 姓 名: 胡天明 開 題 時(shí) 間: 2012年3月10日 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽字： 年 月 日 1. 課題研究目的和意義 1.1設(shè)計(jì)目的 叉車的機(jī)動(dòng)靈活強(qiáng)，能適應(yīng)多變的裝卸搬運(yùn)要求，前移式叉車主要用在倉庫內(nèi)中等高度的堆垛、取貨作業(yè)，專門滿足了額定起重量小、起身高度低的特別需求，在室內(nèi)作業(yè)非常方便。 1.2設(shè)計(jì)的意義 叉車是應(yīng)用十分廣泛的流動(dòng)式裝卸搬運(yùn)機(jī)械，廣泛應(yīng)用于公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸各部門。多年來，由于成件貨物的品種多、規(guī)格雜、外形不一、包裝各異，所以對這些貨種很難實(shí)現(xiàn)裝卸作業(yè)機(jī)械化。叉車的問世，使得這一難題得到解決，這不但保證了安全生產(chǎn)，而且暫用的勞動(dòng)力大大減少，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。作業(yè)效率大大提高經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。 2.文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析） 2.1歷史與發(fā)展 二戰(zhàn)期間，由于搬運(yùn)軍事物質(zhì)的需要，促進(jìn)了叉車的發(fā)展。20世紀(jì)50年代國內(nèi)開始仿制前蘇聯(lián)的5t機(jī)械傳動(dòng)叉車。60年代通過測繪仿制日本叉車，開創(chuàng)了中國的叉車行業(yè)，也使當(dāng)時(shí)叉車的外觀受日本叉車的影響較大，70年代的行業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)，奠定了中國叉車行業(yè)的基礎(chǔ)，其影響深遠(yuǎn)。80年代的新系列設(shè)計(jì)，解放思想，拓展了品種系列，更新理念，大范圍采用了寬視野門架、同步器換擋、液力傳動(dòng)和動(dòng)力傳動(dòng)轉(zhuǎn)向等新技術(shù)。80年代以來，引進(jìn)國外產(chǎn)品技術(shù)、消化吸收和國產(chǎn)化，提高了行業(yè)的技術(shù)水平。90年代以來一批中外合資與獨(dú)資企業(yè)的簡歷，如德國的德林，形成了產(chǎn)品的檔次的多層次格局，使叉車行業(yè)百花齊放。以大連叉車有限公司為首的國內(nèi)叉車行業(yè)蓬勃發(fā)展。隨著一拖、柳工、廈工、山推等著名企業(yè)的加入，伴隨當(dāng)今的改制、兼并和許多外資企業(yè)及私營股份制企業(yè)的加盟，使叉車行業(yè)進(jìn)入了輝煌時(shí)期。 2007年中叉公司、外資及全國其他企業(yè)共生產(chǎn)叉車15萬余臺，雖然與汽車年產(chǎn)幾百萬輛相比，叉車仍是一個(gè)較小的行業(yè)，但從中叉公司2003年產(chǎn)叉車約3萬5千臺，到2007年9萬2千臺，年增長率近30%的情況，可以看出我國叉車行業(yè)的發(fā)展勢頭非常的迅猛。 叉車行業(yè)的技術(shù)的進(jìn)步體現(xiàn)在:走汽車工業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)、零部件全球化采購的道路，中小噸位叉車的變速器與驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向橋，甚至門架逐漸轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)化生產(chǎn)；通過改制、兼并、重組使生產(chǎn)廠家向萬臺以上經(jīng)濟(jì)規(guī)模發(fā)展；增加5t以上大噸位叉車的產(chǎn)量，運(yùn)用工程機(jī)械底盤技術(shù)，開發(fā)堆高機(jī)、正面吊等產(chǎn)品；增加蓄電池叉車、交流蓄電池叉車的品種與產(chǎn)量；增加防爆等特殊用途叉車的品種與產(chǎn)量；提高叉車的外觀設(shè)計(jì)水平，提高叉車的可靠性，改善駕駛員的舒適性與作業(yè)條件；發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，利用CAD技術(shù)提高特型叉車的實(shí)際速度與水平，使叉車生產(chǎn)向多品種、小批量、用戶定制化的方向發(fā)展。 2.2叉車新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)趨勢 1．門架系統(tǒng) 高起升，4.5m、6m或更高，滿足棉花倉庫、集裝箱搬運(yùn)等用途；低起升，如2m，鐵路或進(jìn)集裝箱用；特殊結(jié)構(gòu)，如三級門架、全自由提升門架、特殊屬具、綜合滾輪等。 2．轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 中小噸位叉車采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向；改善軸距后重新設(shè)計(jì)曲柄滑塊橫置液壓缸轉(zhuǎn)向橋；增大最大轉(zhuǎn)角，減小轉(zhuǎn)彎半徑。 3．制動(dòng)系統(tǒng) 手動(dòng)制動(dòng)和腳制動(dòng)。 4．傳動(dòng)系統(tǒng) 采用靜力傳動(dòng)，采用輪邊減速、二級主傳動(dòng)；傳動(dòng)部件專業(yè)化生產(chǎn)；機(jī)械傳動(dòng)同步器換擋；采用寬基輪胎或高彈性實(shí)心輪胎。 5．整機(jī)技術(shù)參數(shù) 不求高、求合理。如行駛速度、軸距、最大起升高度等。 6．可靠性 重點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、操作系統(tǒng)方面。 7．舒適性 駕駛員作業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)的隔熱、降噪，符合人機(jī)工程學(xué)的儀表盤、操作桿等。 8.外觀設(shè)計(jì) 整機(jī)的流線型設(shè)計(jì)、形狀搭配等。 2.3車型分類 　　叉車通?？梢苑譃槿箢悾簝?nèi)燃叉車、電動(dòng)叉車和倉儲叉車。 2.3.1內(nèi)燃叉車 　　內(nèi)燃叉車又分為普通內(nèi)燃叉車、重型叉車、集裝箱叉車和側(cè)面叉車。 ① 普通內(nèi)燃叉車 　　一般采用柴油、汽油、液化石油氣或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，載荷能力 1.2～8.0噸，作業(yè)通道寬度一般為3.5～5.0米，考慮到尾氣排放和噪音問題，通常用在室外、車間或其他對尾氣排放和噪音沒有特殊要求的場所。由于 燃料補(bǔ)充方便，因此可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的連續(xù)作業(yè)，而且能勝任在惡劣的環(huán)境下（如雨天）工作。 ② 重型叉車 　　采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，承載能力 10.0～52.0噸，一般用于貨物較重的碼頭、鋼鐵等行業(yè)的戶外作業(yè)。 ③ 集裝箱叉車 　　采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，承載能力 8.0～45.0噸，一般分為空箱堆高機(jī)、重箱堆高機(jī)和集裝箱正面吊。應(yīng)用于集裝箱搬運(yùn)，如集裝箱堆場或港口碼頭作業(yè)。 ④ 側(cè)面叉車 　　采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，承載能力 3.0～6.0噸。在不轉(zhuǎn)彎的情況下，具有直接從側(cè)面叉取貨物的能力，因此主要用來叉取長條型的貨物，如木條、鋼筋等。 2.3.2電動(dòng)叉車　 以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，蓄電池為能源。承載能力 1.0～8.0噸，作業(yè)通道寬度一般為3.5～5.0米。由于沒有污染、噪音小，因此廣泛應(yīng)用于室內(nèi)操作和其它對環(huán)境要求較高的工況，如醫(yī)藥、食品等行業(yè)。隨著人們對環(huán)境保護(hù)的重視，電動(dòng)叉車正在逐步取代內(nèi)燃叉車。由于每組電池一般在工作約8小時(shí)后需要充電，因此對于多班制的工況需要配備備用電池。 2.3.3倉儲叉車 　　倉儲叉車主要是為倉庫內(nèi)貨物搬運(yùn)而設(shè)計(jì)的叉車。除了少數(shù)倉儲叉車（如手動(dòng)托盤叉車）是采用人力驅(qū)動(dòng)的，其他都是以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，因其車體緊湊、移動(dòng)靈活、自重輕和環(huán)保性能好而在倉儲業(yè)得到普遍應(yīng)用。在多班作業(yè)時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的倉儲叉車需要有備用電池。 ①電動(dòng)托盤搬運(yùn)車 　　承載能力 1.6～3.0噸，作業(yè)通道寬度一般為2.3～2.8米，貨叉提升高度一般在210mm左右，主要用于倉庫內(nèi)的水平搬運(yùn)及貨物裝卸。有步行式、站駕式和坐駕式等三種操作方式，可根據(jù)效率要求選擇。 ②電動(dòng)托盤堆垛車 　　電動(dòng)托盤堆垛車分為全電動(dòng)托盤堆垛車和半電動(dòng)托盤堆垛車兩種類型，顧名思議，前者為行駛，升降都為電動(dòng)控制，比較省力。而后者是需要人工手動(dòng)拉或者推著叉車行走，升降則是電動(dòng)的。 　　承載能力為 1.0～2.5噸，作業(yè)通道寬度一般為2.3～2.8米，在結(jié)構(gòu)上比電動(dòng)托盤搬運(yùn)叉車多了門架，貨叉提升高度一般在4.8米內(nèi)，主要用于倉庫內(nèi)的貨物堆垛及裝卸。 ③ 前移式叉車 　　承載能力 1.0～2.5噸，門架可以整體前移或縮回，縮回時(shí)作業(yè)通道寬度一般為2.7～3.2米，提升高度最高可達(dá)11米左右，常用于倉庫內(nèi)中等高度的堆垛、取貨作業(yè)。 ④ 電動(dòng)揀選叉車 　　在某些工況下（如超市的配送中心），不需要整托盤出貨，而是按照訂單揀選多種品種的貨物組成一個(gè)托盤，此環(huán)節(jié)稱為揀選。按照揀選貨物的高度，電動(dòng)揀選叉車可分為低位揀選叉車（2.5米內(nèi)）和中高位揀選叉車 ⑤ 低位駕駛?cè)蚨讯獠孳? 　　通常配備一個(gè)三向堆垛頭，叉車不需要轉(zhuǎn)向，貨叉旋轉(zhuǎn)就可以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)的貨物堆垛和取貨，通道寬度1.5～2.0米，提升高度可達(dá)12米。叉車的駕駛室始終在地面不能提升，考慮到操作視野的限制，主要用于提升高度低于6米的工況。 2.3.4電動(dòng)牽引車 　　牽引車采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，利用其牽引能力（3.0～25噸），后面拉動(dòng)幾個(gè)裝載貨物的小車。經(jīng)常用于車間內(nèi)或車間之間大批貨物的運(yùn)輸，如汽車制造業(yè)倉庫向裝配線的運(yùn)輸、機(jī)場的行李運(yùn)輸。 3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 3.1基本內(nèi)容 前移式叉車有兩條前伸的支腿，不過兩前支輪較大，支腿較高。叉取貨物時(shí)支腿不插入托盤下面，而是貨叉和門架一起前移插入托盤或貨物底下，起升至貨叉高出支腿時(shí)貨叉帶著貨物與門夾一起后退，使貨物中心位于前后車輪所決定的平面內(nèi)后，再行搬運(yùn)。因此，叉車行駛穩(wěn)定性好，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 3.1.1底盤 底盤包括傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系四部分。 傳動(dòng)系是接受動(dòng)力并把動(dòng)力傳遞給行駛系的裝置。 行駛系是保證叉車滾動(dòng)運(yùn)行并支撐整個(gè)叉車的裝置。叉車的前橋?yàn)轵?qū)動(dòng)橋，這是為了增大有載搬運(yùn)時(shí)的前橋軸荷以提高驅(qū)動(dòng)輪上的附著質(zhì)量，使地面附著力增加，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力得以充分發(fā)揮。其后橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋。 轉(zhuǎn)向系的功用是穩(wěn)定保持叉車直線行駛和靈活地改變叉車的行駛方向。其按能源不同可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系兩種。叉車的工作特點(diǎn)是作業(yè)場地和行駛通道狹窄，作業(yè)時(shí)裝箱頻繁且轉(zhuǎn)彎半徑常常很小，因此要求轉(zhuǎn)向裝置操縱輕便，工作可靠。 制動(dòng)系的作用是使行駛中的叉車減速直至停車，使下坡行駛的叉車保持一定的車速，以及使以停駛的叉車保持可靠地停駐的裝置。叉車制動(dòng)裝置與汽車相同，都由駐車制動(dòng)和行車制動(dòng)兩個(gè)獨(dú)立的部分組成。 3.1.2工作部分 （1）取物工具。貨叉是叉車最基本和最通用的取物裝置，前移式叉車需選用能前后伸縮的特殊屬具。 （2）起重貨架。用來安裝貨叉或其他工作屬具，并拖動(dòng)貨物一起升降。 （3）門架。它是工作裝置的骨架，工作裝置的大部分零件都裝在門架上。兩節(jié)式門架由外門架和可沿外門架上下升降的內(nèi)門架組成；三節(jié)式門架由內(nèi)、中、外3個(gè)門架組成。 （4）門架傾斜機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)門架的前后傾斜，主要由傾斜油缸組成。 （5）起升機(jī)構(gòu)。拖動(dòng)貨物上、下升降的動(dòng)力裝置和牽引裝置。主要由鏈輪、鏈條和帶動(dòng)貨架升降的起升油缸組成。 （6）液壓操縱系統(tǒng)。它是對貨物的升降和門架的傾斜以及對其他由液壓系統(tǒng)完成德動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)適時(shí)控制裝置的總和。它由液壓元件、管路和操縱機(jī)構(gòu)等組成。 3.2擬解決的主要問題 叉車的驅(qū)動(dòng)形式、叉車的結(jié)構(gòu)形狀、內(nèi)外門架的排列形式、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、力學(xué)性能計(jì)算、安全可靠性分析等。 4.技術(shù)路線或研究方法 4.1技術(shù)路線 通過查找資料，收集商家產(chǎn)品信息，學(xué)習(xí)前移式液壓裝卸叉車的基本構(gòu)造及外觀模式， 了解學(xué)習(xí)叉車構(gòu)造 查閱各項(xiàng)技術(shù)并選擇適合本課題的技術(shù) 確定外形及車身尺寸 選擇門架類型，強(qiáng)度校核，牽引力、制動(dòng)性能、穩(wěn)定性計(jì)算 依照自己的設(shè)計(jì)做出總體布局設(shè)計(jì) 用CAD軟件畫出零件圖、裝配圖等 編寫畢業(yè)論文 5.進(jìn)度安排 1、2012年2月27日~3月9 日 調(diào)研及收收集相關(guān)資料； 2、2012年3月12日~3月16日 撰寫開題報(bào)告； 3、2012年3月19日~4月13日 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 4、2012年4月16日~4月27日 零部件設(shè)計(jì)； 5、2012年4月30日~5月25日 撰寫設(shè)計(jì)說明書； 6、2012年5月28日~6月15日 提交圖紙、設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯。 6.主要參考文獻(xiàn) [1]陶元芳.叉車構(gòu)造與設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009. [2]何三全.綜合運(yùn)輸與裝卸機(jī)械[M].北京：人民交通出版社，2000. [3]王耀武 ,簡曉春.物流裝卸機(jī)械[M].北京：人民交通出版社，2003. [4]孔令中 ,于復(fù)生 ,郭世永.現(xiàn)代物流設(shè)備設(shè)計(jì)與選用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006. [5]殷玉楓.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006. [6]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì) [M].高等教育出版社，2005. [7]王步瀛.機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算理論和方法[M].北京：高等教育出版社，2003. [8]張勁 ,盧毅非.現(xiàn)代起重工機(jī)械[M].北京：人民交通出版社，2002. [9] TERSKO, JOHN. Emerging Technologies [S]. 02/15/99, Vol. 248 Issue 4, p18, 1p, 1 Color Photograph, 1 Black and White Photograph. [10] Vetier， Cory Michael1.Technical Feasibility of Baling Vetier Grass for Use as Load-Bearing Walls [S]. Oct2011, Vol. 14 Issue 5, p931-940, 10p. 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 前移式手動(dòng)液壓叉車是一種無污染，無動(dòng)力的裝卸產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)輸靈活，操作簡單，回轉(zhuǎn)半徑小等特點(diǎn)。適用于工廠，車間，倉庫，車站，碼頭等處的貨物搬運(yùn)與堆垛。對于那些有防火，防爆要求的場地（如印刷車間，油庫，碼頭，倉庫等）更為適用。若配合托盤裝箱，集裝箱等及可實(shí)現(xiàn)單元化運(yùn)輸，有效減少了零部件的碰撞，劃傷和堆放面積，減少搬運(yùn)工作量，提高搬運(yùn)效率。本說明書是在對市場調(diào)查的情況下，發(fā)現(xiàn)手動(dòng)液壓叉車比較常見，前移式叉車也比較常見，唯獨(dú)缺少的就是前移式手動(dòng)液壓叉車，前移式手動(dòng)液壓叉車是集各種叉車的優(yōu)點(diǎn)于一身，但造價(jià)偏貴，市場上庫存不多。本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括了對底盤、垂直升降裝置、前移裝置貨叉、門架以及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由剪刀工作原理聯(lián)想到剪式叉架的前移，由梯形螺紋絲杠的自鎖性，設(shè)計(jì)出只有手搖能控制貨叉前進(jìn)后退，松手并不移動(dòng)的前移方式。通過提出方案并加以論證，選出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的原則，闡述了前移式手動(dòng)液壓叉車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理，論證了它的適用性，可行性。 關(guān)鍵詞：調(diào)查；前移；液壓；自鎖；可行性  ABSTRACT Forward type manual hydraulic forklift is a pollution-free, no power handling products, the product has the advantages of compact structure, flexible transportation, simple operation, small turning radius etc.. Apply to factory, workshop, warehouse, station, dock and cargo handling and stacking. For those with fire, explosion-proof requirements of the site ( such as printing workshop, oil depots, docks, warehouses and other ) is more applicable. If match tray packing, container and can realize the transport units, effectively reduce the parts of the collision, scratch and stacking area, reduce the workload of material handling, improve handling efficiency. This statement is on the market investigation, found the manual hydraulic forklift are relatively common, type forklift is also common, but is the lack of forward type manual hydraulic forklift, reach manual hydraulic forklift is a forklift various merit in a body, but the cost is expensive, the market inventory is not much. The design of the main contents include the chassis, the vertical lifting device, advancement device fork, door frame and the design of hydraulic system. Composed of scissors principle to associate scissor fork movement, by trapezoidal screw self-locking, designed only hand can control the fork back and forward, let go does not move forward mode. The proposed scheme tries to prove, the optimal design principle, elaborated reach type manual hydraulic forklift structure design and work principle, demonstrates its applicability, feasibility. Key words: Research；Forward；hydraulic；Self locking；feasibility II 無錫太湖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第1章 緒 論 1.1前移式手動(dòng)液壓叉車的簡介 前移式手動(dòng)液壓叉車是一種清潔無污染，裝卸無動(dòng)力的產(chǎn)品，該制品具有組織緊密，運(yùn)輸靈活，操作方便，回轉(zhuǎn)半徑小等特性。一般在車間，倉房，車站，船埠等處用來搬送貨物和箱體。對于那些有具體要求（比如防火，防爆）等場所，和（比如印刷工廠，船塢碼頭，倉房等）更加適合使用。如果匹配（車廂，貨箱，標(biāo)準(zhǔn)箱）等集裝箱使用，可以有效減少零部件的磕碰，劃傷和堆積面積，減少搬運(yùn)量，提高工作效率。具有單門架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，回轉(zhuǎn)半徑小的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)，造紙業(yè)，印刷業(yè)，物流行業(yè)。 1.1.1設(shè)計(jì)目的 叉車的靈活機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，可以適應(yīng)復(fù)雜多變的裝卸搬運(yùn)的要求，環(huán)境要求較低，前移式叉車主要用在倉庫里中型高度的堆垛、取送作業(yè)，特別滿足了額定起重量小、起身高度低的要求，在室內(nèi)作業(yè)簡單方便。 1.1.2設(shè)計(jì)的意義 叉車是應(yīng)用十分廣泛的流動(dòng)式裝卸搬運(yùn)機(jī)械，普遍應(yīng)用于公路、鐵路、水路運(yùn)輸?shù)雀鞑块T。長期以來，因?yàn)槌杉浳锏钠贩N較多、規(guī)格繁雜、外形不一、包裝各不相同，所以對這些貨物商品很難實(shí)現(xiàn)裝卸運(yùn)輸作業(yè)機(jī)械化。叉車的出現(xiàn)，才讓這個(gè)問題得到合理地解決，不但減少了工人的勞動(dòng)力，而且保證了商品貨物的生產(chǎn)安全，工人作業(yè)效率大大提高，經(jīng)濟(jì)效益增長非常顯著。 1.2前移式手動(dòng)液壓叉車的發(fā)展 1.2.1歷史與發(fā)展 由于搬運(yùn)軍事物料的需要，叉車在第二次世界大戰(zhàn)中得到了飛快地發(fā)展。從1950年到1959年，中國也開始仿造前蘇聯(lián)的液壓叉車。1960年到1969年，通過測繪仿制日本機(jī)械叉車，中國的叉車行業(yè)從此翻開了嶄新的篇章。正是因?yàn)檫@樣，叉車的外觀與日本叉車的模樣差不多，70年代-80年代的時(shí)候，行業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)奠定了中國叉車行業(yè)的基礎(chǔ)，影響深遠(yuǎn)，又解放了思想，拓展了品種，更新了理論。90年代以后引進(jìn)了外資企業(yè)，形成了多檔次，多層次的格局，叉車行業(yè)百花齊放，百家爭鳴。隨著柳工、廈工、山推等著名企業(yè)的相繼加入行列，隨著當(dāng)今的制度、社會(huì)的發(fā)展，叉車行業(yè)進(jìn)入了輝煌時(shí)期。 隨著現(xiàn)代文明社會(huì)的發(fā)展，叉車越來越普遍的使用。由于社會(huì)的需求量越來越大，國內(nèi)外創(chuàng)造出了（全電動(dòng)插腿叉車、輕小型前移叉車、電動(dòng)推高叉車、電動(dòng)牽引車）等用來搬運(yùn)，堆垛，牽引，裝卸的叉車。隨著電商平臺的崛起，物流業(yè)發(fā)展飛快，產(chǎn)品要進(jìn)庫、打單、出庫等，這些不僅對車輛的機(jī)構(gòu)輕巧有要求外，還要具備無污染、低噪音、耐低溫、可防爆，質(zhì)量輕等特點(diǎn)，這些要求只有輕小型搬運(yùn)車輛較容易做到。輕小型搬運(yùn)行業(yè)就是要盡快抓住“電商物流熱”的難得機(jī)遇，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加物品的各式規(guī)格，為各行業(yè)的物流服務(wù)提供最快捷最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。 1.2.2叉車新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)趨勢 序號 技術(shù)趨勢 技術(shù)要求和特點(diǎn) 1 門架系統(tǒng) 高度有高有低，高滿足棉花倉庫，集裝箱搬運(yùn)，低滿足鐵路，矮庫房 2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 中小叉車可以使用動(dòng)力轉(zhuǎn)向，改善軸距，增大轉(zhuǎn)角，減小轉(zhuǎn)彎半徑 3 傳動(dòng)系統(tǒng) 靜力傳動(dòng)，二級主傳動(dòng)，專業(yè)生產(chǎn)零部件，傳動(dòng)同步換擋 4 整機(jī)參數(shù) 合理，使用方便，操作簡單 5 舒適性 適合駕駛員駕駛作業(yè)，污染小，噪音低，符合人機(jī)學(xué)原理 6 外觀設(shè)計(jì) 整個(gè)叉車的流線走向設(shè)計(jì)美觀，形狀各異，適合環(huán)境 1.3前移式手動(dòng)液壓叉車的優(yōu)勢及前景 前移式手動(dòng)液壓叉車具有很多優(yōu)點(diǎn)，如能量轉(zhuǎn)換效率高、低噪小、無廢氣排放、 易于控制等。在車間、倉庫、以及食品、制藥、物流等對環(huán)境要求較高的行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，成為室內(nèi)物料搬運(yùn)的不二之選。90年代以來，國外工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)飛快的發(fā)展時(shí)期，國外市場特別是歐美發(fā)達(dá)國家，國外的發(fā)展趨勢大體是：發(fā)展快，水平高。在應(yīng)用新的科技技術(shù)的同時(shí)，也相繼出現(xiàn)新結(jié)構(gòu)和新的產(chǎn)品 ，整機(jī)可靠性繼續(xù)提升，重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)增加了電子信息的含量，在集成電路，微型計(jì)算機(jī)和監(jiān)控技術(shù)方面都有相應(yīng)的廣泛應(yīng)用。 1.3.1 系統(tǒng)化、大型化 系統(tǒng)化是機(jī)械工程發(fā)展的未來趨勢，國外許多著名的大公司企業(yè)都逐步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化進(jìn)程，最終形成了從微型到大型化的產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，與此同時(shí)，產(chǎn)品的換代周期大幅縮短。大型機(jī)械工程產(chǎn)品特點(diǎn)是市場投入高，科技技術(shù)含量高，生產(chǎn)周期長，市場競爭激烈。因此加大國內(nèi)的機(jī)械工程系統(tǒng)化，大型化的研發(fā)，我們才不至于受制于人。 1.4前移式手動(dòng)液壓叉車設(shè)計(jì)參數(shù) 前移式手動(dòng)液壓叉車性能:在標(biāo)準(zhǔn)起升高度1600mm 和額定起重量為 500㎏。 本論文所設(shè)計(jì)的前移式手動(dòng)液壓叉車系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)（如表1.1所示）。 表1.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 額 定 載 重 量 500kg 最 高 起 升 高 度 1600 mm 貨 叉 最 低 高 度 80 mm 載 荷 中 心 距 450mm 貨 叉 長 度 900 mm 外 形 尺 寸 長 1560mm 寬 700mm 高 1960mm 前 輪 直 徑 100mm 后 輪 直 徑 200mm 凈 重 140~180kg 1.5本章小結(jié) 緒論部分通過對前移式手動(dòng)液壓叉車的簡單介紹，了解了國內(nèi)外叉車行業(yè)的歷史與現(xiàn)狀，以及未來叉車設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢。前移式手動(dòng)液壓叉車的設(shè)計(jì)滿足了小倉庫和對載荷重量不大的工作場合的使用。 第2章 總體設(shè)計(jì)方案 2.1前移式手動(dòng)液壓叉車主要結(jié)構(gòu) 前移式手動(dòng)液壓叉車主要由機(jī)架部分、底座部分、叉架部分、叉腳部分、起升裝置、前移裝置等組成。 圖2.1機(jī)架結(jié)構(gòu)圖 圖2.2叉架結(jié)構(gòu)圖 圖2.3叉腳結(jié)構(gòu)圖 圖2.4底座結(jié)構(gòu)圖 圖2.5萬向輪結(jié)構(gòu)圖 圖2.6前移裝置結(jié)構(gòu)圖 圖2.7起升裝置結(jié)構(gòu)圖 圖2.8前輪結(jié)構(gòu)圖 2.2前移式手動(dòng)液壓叉車的特點(diǎn) 前移式叉車的門架或者貨叉架可以前后移動(dòng)，其中門架前移式叉車是指作業(yè)時(shí)門架帶動(dòng)貨叉前移，伸出到前輪之外叉取或放下貨物，行走時(shí)貨叉帶貨物收回，使貨物重心在支撐面內(nèi)；而貨叉前移式叉車是指貨架帶動(dòng)貨叉前移至前輪之外進(jìn)行作業(yè)，行走時(shí)叉架帶動(dòng)貨叉縮回到支撐平面內(nèi)。前移式叉車有兩條前伸的支腿，支腿較高，支腿前端有兩個(gè)輪子，支腿的作用是確保叉車在負(fù)載時(shí)的穩(wěn)定性。與插腿式叉車比較，前輪較大，支腿較高，作業(yè)時(shí)支腿不能插入貨物的底部，而門架可以帶著整個(gè)起升機(jī)構(gòu)沿著支腿內(nèi)側(cè)的軌道移動(dòng)，這樣貨叉叉取貨物后稍微起升一個(gè)高度即可縮回，保證叉車運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性. 前移式叉車與插腿式叉車一樣，都是貨物的重心落到車輛的支撐平面內(nèi)，因此穩(wěn)定性很好。適合于車間、倉庫內(nèi)作業(yè)。 分析前移式手動(dòng)液壓叉車的組成部分，結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)出來的前移式手動(dòng)液壓叉車擁有以下特點(diǎn)： 1.由于所設(shè)計(jì)的前移式手動(dòng)液壓叉車是液壓起重，對于工作環(huán)境的要求較低，所以可適應(yīng)各種不同的工作環(huán)境。 2. 對比與前移式手動(dòng)液壓叉車的手動(dòng)起升，本文所設(shè)計(jì)的前移式手動(dòng)液壓叉車是由液壓回路路控制的,其操縱簡便,可大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)效率。 3.本次設(shè)計(jì)的前移式手動(dòng)液壓叉車,其車架主體部分的材料選用Q235A,且在前移式手動(dòng)液壓叉車架的各關(guān)鍵受力點(diǎn)都輔以加強(qiáng)筋,使其受力均勻, 使叉車能承受在叉物時(shí)所承受的重力,提高叉車的安全性能。 4.前移裝置借鑒剪叉平臺設(shè)計(jì)，通過液壓缸控制前進(jìn)后退，移動(dòng)性好，安全可靠。 5.對比與前移式手動(dòng)液壓叉車,本文所設(shè)計(jì)的液壓叉吊車其載重能力更強(qiáng),可以滿足更多的工作要求。 6.此次設(shè)計(jì)的前移式手動(dòng)液壓叉車,由于其是使用液壓,所以在工作時(shí)噪聲小,且無污染。 2.3設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析 為了使設(shè)計(jì)出來的前移式手動(dòng)液壓叉車能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，分析設(shè)計(jì)任務(wù)，前移式手動(dòng)液壓叉車在設(shè)計(jì)的過程中有以下的難點(diǎn)需要解決： 1.前移裝置的設(shè)計(jì)，如何前移，前移并且還得承受載荷重量。 2.為了使前移式手動(dòng)液壓叉車能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的載重量，對于液壓系統(tǒng)要如何設(shè)計(jì)。 3.完成液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，如何傳遞動(dòng)力，選擇何種傳動(dòng)裝置。 4.本次所設(shè)計(jì)的是前移式前移式手動(dòng)液壓叉車，除了讓叉車完成裝卸的功能外，如何讓叉車完成吊物的功能。 5.如何完成液壓叉車的起升功能。 6.完成前移式手動(dòng)液壓叉車各部份的設(shè)計(jì)后，如何設(shè)計(jì)前移式手動(dòng)液壓叉車的主體車架，及貨叉架、加強(qiáng)筋等輔助部分的設(shè)計(jì)。 2.4本章小結(jié) 通過圖形對所設(shè)計(jì)的叉車各個(gè)結(jié)構(gòu)部件有了大致的了解，包括了門架、前移裝置、起升裝置等。介紹了前移式手動(dòng)液壓叉車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)難點(diǎn)。 第3章 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 3.1傳動(dòng)裝置的選擇裝置 傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)裝置、鏈傳動(dòng)裝置、齒輪傳動(dòng)裝置等。 3.1.1帶傳動(dòng)一般有以下特點(diǎn)： （1）帶有良好的饒性，能吸收震動(dòng)，緩和沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)噪音小。 （2）當(dāng)帶傳動(dòng)過載時(shí)，帶在帶輪上打滑，防止其他機(jī)件損壞，起到過載保護(hù)作用。 （3）結(jié)構(gòu)簡單，制造，安裝和維護(hù)方便； （4）帶與帶輪之間存在一定的彈性滑動(dòng)，故不能保證恒定的傳動(dòng)比，傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率較低。 （5）由于帶工作時(shí)需要張緊，帶對帶輪軸有很大的壓軸力。 （6）帶傳動(dòng)裝置外廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊。 （7）帶的壽命較短，需經(jīng)常更換。 由于帶傳動(dòng)存在上述特點(diǎn)，故通常用與中心距較大的兩軸之間的傳動(dòng)傳遞功率一般不超過50KW。 3.1.2鏈傳動(dòng)一般有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）由于鏈傳動(dòng)屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，所以可獲得準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比； （2）與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)預(yù)緊力小，所以鏈傳動(dòng)軸壓力小，而傳遞的功率較大，效率較高，鏈傳動(dòng)還可以在高溫、低速、油污等情況下工作； （3）與齒輪傳動(dòng)相比，兩軸中心距較大，制造與安裝精度要求較低，成本低廉。 （4）鏈傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比和瞬時(shí)鏈速，所以傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作時(shí)有噪音且鏈速不宜過高。 鏈傳動(dòng)主要用在要求工作可靠,且兩軸相距較遠(yuǎn),以及其他不宜采用齒輪傳動(dòng)的場合。 3.1.3齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)： （1）效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)效率為最高，閉式傳動(dòng)效率為96%~99%，這對大功率傳動(dòng)有很大的經(jīng)濟(jì)意義。 （2）結(jié)構(gòu)緊湊 比帶、鏈傳動(dòng)所需的空間尺寸小。 （3）工作可靠、壽命長 設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命可長達(dá)一二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。這對車輛及在礦井內(nèi)工作的機(jī)器尤為重要。 （4）傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是對傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用，正是由于其具有這一特點(diǎn)。 但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過大的場合。 對比以上幾種傳動(dòng)裝置，結(jié)合本文設(shè)計(jì)的需要，所以選擇鏈傳動(dòng)作為液壓叉車的傳動(dòng)裝置。 鏈傳動(dòng)裝置主要由鏈輪軸、軸承、鏈輪鏈條等部分組成。鏈傳動(dòng)裝置：（如圖3-1所示） 圖 3.1 鏈傳動(dòng) 3.2鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 3.2.1鏈輪的確定 在實(shí)際工作過程中,此處鏈輪只作單個(gè)使用,起到一個(gè)傳遞運(yùn)動(dòng)力的作用,所以對于鏈輪輪齒強(qiáng)度、剛度要求較高。考慮到跟軸承的配合關(guān)系確定為基軸配合，由于要承受較大的壓力，所公差確定為U7/h6。相對普通鏈輪而言，軸承鏈輪不需要設(shè)計(jì)齒，中間設(shè)計(jì)為光滑凸輪就可以了，它只需要頂著滾子鏈中間的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)即可，但是鏈輪要求要有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，故鏈輪齒面一般都經(jīng)過熱處理，使之達(dá)到一定硬度，常用加工方法為：淬火處理，表面發(fā)黑處理。 3.2.2鏈型號的確定 叉車承載500㎏,鏈條工作載荷F = 4900N,根據(jù)這一特點(diǎn)結(jié)合滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸選用鏈號 08B 的滾子鏈傳動(dòng) ,其極限拉伸載荷F= 17.8KN,足以滿足要求,因?yàn)橛胸洸婕軆蛇叺妮喿幼霰Ｗo(hù)，只要選用單鏈傳動(dòng)即可。 3.2.3 鏈節(jié)數(shù)的確定 由于此處鏈輪只作單個(gè)使用,所以不存在中心距 ,鏈節(jié)數(shù)由叉車起升裝置的起升高度來確定。根據(jù)選定鏈號，查表得所選鏈的節(jié)距 p = 12.7mm ,起升裝置的起升高度h = 1600mm，確定鏈節(jié)數(shù)=126節(jié)。 3.2.4強(qiáng)度校核 在鏈輪正常工作情況下，鏈速v ≤ 0.1 m/s,所傳遞的功率p為其承載力與其速度的乘積，即p = Fv ,承載力F =4900 N，則p = Fv=49000.1 =0.49kw 鏈速v ≤ 0.1 m/s,即為低速鏈傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)的主要失效形式為鏈條的過載拉斷，因此應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。（本章計(jì)算公式參照 簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 第二版 1997） 靜強(qiáng)度安全系數(shù)S (3.1) F—— 單排鏈的極限拉伸載荷 m —— 鏈條排數(shù) K—— 工作情況系數(shù) F —— 鏈的工作拉力 所選鏈的極限拉伸載荷F= 17.8KN；采用單鏈傳動(dòng)，即m=1；根據(jù)其工作情況，查表選取K= 1.2；鏈的工作拉力=4900N，則 滿足強(qiáng)度要求。 3.2.5驗(yàn)算鏈速 （3.2） 在預(yù)先設(shè)計(jì)的范圍內(nèi) 3.2.6確定潤滑方式 潤滑方式采用人工定期潤滑方式。 3.2.7計(jì)算對鏈輪軸的壓力 F` F`=1.25 F =1.254900N2=12250 N 3.2.8鏈輪的結(jié)構(gòu) 鏈輪的直徑較小,因此采用實(shí)心式，其材料為中碳優(yōu)質(zhì)鋼C45（如圖3.2所示） 圖3.2 鏈輪結(jié)構(gòu)圖 （1）鏈輪輪齒結(jié)構(gòu)： 齒寬 內(nèi)鏈節(jié)寬，則 圓角半徑 （2）鏈輪齒總寬： 由于鏈輪內(nèi)套軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，所以總寬必須大于軸承寬度15mm，為了防止軸承跟鏈輪的軸向運(yùn)動(dòng)，特意在鏈輪左側(cè)設(shè)計(jì)一凹槽來加入孔用彈性擋圈，以此來保證他們的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。 3.3鏈輪軸的選擇 3.3.1選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 該軸傳遞的功率，對材料無特殊要求,故選用45鋼,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由表查得強(qiáng)度極限，再由表得許用應(yīng)力[]=200。 （本章計(jì)算公式參照 簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 第二版 1997） 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 P=1×1.3=1.3KW 根據(jù)表得 C=107~118，又由式得 又由d= 由設(shè)計(jì)手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑。 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖（如圖3.3所示） 圖 3.3鏈輪軸 1.按彎曲合成強(qiáng)度校核軸徑 畫出軸的受力圖（如圖3.4所示） 圖3.4 受力分析圖 在之間載一段距離為x（如圖3.5所示） 圖 3.5 受力分析圖 ∵M(jìn)的扭轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針為負(fù) ∴ ∵在和之間截任一段距離。 ∴x的取值為 又∵是階梯軸，軸的粗細(xì)不一 ∴當(dāng)時(shí)，也可能存在危險(xiǎn)截面 ∴ ∴當(dāng)時(shí)， 在和之間截一段距離為Y（如圖3.6所示） 圖3.6 受力分析圖 ∵在和之間任取一段。∴的取值為 ∴當(dāng)Y取最大時(shí)Y=193N 2.作轉(zhuǎn)矩圖 （如圖3.7所示） 圖 3.7 轉(zhuǎn)距圖 3.求當(dāng)量彎矩 因?yàn)榇溯S為靜應(yīng)力狀態(tài)下的軸，轉(zhuǎn)矩不變，修正系數(shù)為。 4.確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度 查表得，滿足的條件，故此處所設(shè)計(jì)的軸的強(qiáng)度足夠，并有一定寬余量。 3.4軸承的選擇 3.4.1計(jì)算軸承的的載荷 根據(jù)以上所求的結(jié)果，要選擇軸承，要先求出當(dāng)量載荷，因該向心軸承受作用。求出當(dāng)量動(dòng)載荷。計(jì)算時(shí)用到的徑向系數(shù)，軸向系數(shù)。要根據(jù)值查取，而是額定靜載荷，在軸承型號為選定前不知道，故用試算法。查表暫?。籩=0.34;X=1,Y=0， P=xFr+YFa=1x9600+0=9600 即軸承在作用下的使用壽命，相當(dāng)于在純徑向載荷9600N作用下的使用壽命。 （本章計(jì)算公式參照 簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 第二版 1997） (1) 計(jì)算所需的徑向基本額定靜載荷 計(jì)算所需的徑向基本額定靜載荷 由式 （3.3） (2) 選擇型號 查表選60206型軸承其 故60206軸承的與原估計(jì)值接近，選擇的軸承適用。 3.4.2選擇潤滑方式 機(jī)件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果一些摩擦部位得不到適當(dāng)?shù)臐櫥?，就?huì)產(chǎn)生干摩擦。實(shí)踐證明，干摩擦在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量足以使金屬熔化，造成機(jī)件的損壞甚至卡死(許多漏水或漏油的汽車出現(xiàn)拉缸、抱軸等故障，主要原因就在于此)。因此必須對機(jī)件中的摩擦部位給予良好的潤滑。當(dāng)潤滑油流到摩擦部位后，就會(huì)粘附在摩擦表面上形成一層油膜，減少摩擦機(jī)件之間的阻力，而油膜的強(qiáng)度和韌性是發(fā)揮其潤滑作用的關(guān)鍵?？偟膩碚f它的作用有：潤滑、冷卻、洗滌、密封、防銹、消除沖擊載荷的作用。 脂潤滑的優(yōu)點(diǎn)主要包括：良好的耐水性、防銹性、膠體穩(wěn)定性和高低溫性。使用壽命長，是鈣基潤滑脂和普通潤滑脂使用周期的2-3倍。 降低能耗，可在-30℃低溫環(huán)境下使用。 通用性好，可適用于夏季又可適用于冬季，不僅簡化了采購品種，降低了能耗，提高效益，方便管理。供脂方式：加脂周期長、潤滑脂稠度硬的用加油槍打；加脂周期短、潤滑脂稠度稀的，且潤滑點(diǎn)周邊環(huán)境惡劣的用電動(dòng)或氣動(dòng)供脂泵注入。 根據(jù)前移式手動(dòng)液壓叉車鏈傳動(dòng)的實(shí)際情況，液壓叉車的潤滑方式選擇手工油潤滑，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行定期的潤滑保養(yǎng)，以增長液壓叉車的使用壽命。 3.5本章小結(jié) 機(jī)械傳動(dòng)裝置主要有此輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)，通過對它們特點(diǎn)及動(dòng)作方式的分析，最終選擇鏈傳動(dòng)，由液壓千斤頂?shù)钠鹕ㄟ^鏈條繞鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)貨叉架的上升，達(dá)到貨叉上升的目的。鏈傳動(dòng)包括了鏈條、鏈輪、軸承及軸的設(shè)計(jì)，用軸端定位擋板把軸固定在軸支架上，利用軸肩和孔用彈性擋圈保證軸承不軸向運(yùn)動(dòng)，最后通過鏈輪跟軸承的緊配合來實(shí)現(xiàn)鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。 第4章 叉車外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.4機(jī)架的設(shè)計(jì) 圖4.1 機(jī)架裝置 1.扶手 2.立柱3.后輪架4.底板5.前插腿 6.連接板7.支撐軸8.加強(qiáng)筋9.封板 10.角鋼11.接夜盒12.安全擋板13.橫檔14小板 4.1.1機(jī)架的主要組件的材料及尺寸的選擇 (1)門架截面圖（如圖4.2所示） 圖4.2 門架截面圖 (2)底座前插腿：鑄鋼、U形鋼槽，980×90×70 （如圖4.3所示） 圖4.3 底座前插腿組件 1.前輪座 2.前插腳矩形管 (3)機(jī)架橫檔組件：Q235A, 620×50×7 （如圖4.4所示） 圖4.4機(jī)架橫檔組件 (4)機(jī)架后輪架組件：Q235A、矩形管, 230×115×100 （如圖4.5所示） 圖4.5機(jī)架后輪架組件 1.輪座 2. 輪架 (5)機(jī)架立柱組件：C型鋼槽，100×36×1860（如圖4.6所示） 圖4.6機(jī)架立柱組件 4.2后輪的設(shè)計(jì) 為了保證前移式手動(dòng)液壓叉車在運(yùn)輸及起重物的過程中的穩(wěn)定性,應(yīng)具有四個(gè)支持點(diǎn),叉車重心的投影點(diǎn)不論在工作位置或運(yùn)輸位置,都不應(yīng)超出四點(diǎn)所形成的四邊形,要使轉(zhuǎn)彎時(shí)叉車的轉(zhuǎn)動(dòng)方便、靈活,在轉(zhuǎn)彎時(shí)必須要求各個(gè)輪子有一個(gè)共同瞬時(shí)的回轉(zhuǎn)中心,所設(shè)計(jì)的兩后輪軸應(yīng)在同一軸線上,所以選用插頭式腳輪。 后輪選擇的是萬向輪，有標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，由于額定起重量為500kg，所以選擇萬向輪的尺寸為（表4.1）： 表4.1 輪徑 輪寬 載重 單輪材料 軸承 安裝高度 孔徑 200mm 50mm 240kg 鐵心防滑膠輪 滾珠 230mm 12mm 4.3前輪輪架 前輪輪架為精鑄造件，其規(guī)格與尺寸大小以輪子尺寸而定，其軸承孔與軸承作過盈配合，前輪組內(nèi)包含：軸用彈性擋圈、防塵蓋、軸承、前輪、前輪軸。其中前輪直徑為100mm，前輪軸直徑為12mm，如圖4.7。 圖 4.7前輪輪架結(jié)構(gòu) 4.4剪式支撐板 為了實(shí)現(xiàn)貨叉前移功能，專門設(shè)計(jì)了一種既能承受低載荷，又能實(shí)現(xiàn)前移的剪叉式支撐板，如圖4.8。 圖4.8剪叉式支撐板 4.5萬能夾具設(shè)計(jì) 夾具的設(shè)計(jì)主要是保證前移支撐板的前進(jìn)和固定，從而保證前移貨叉的穩(wěn)定性，它的左邊部分套在貨叉架上的絲杠上，右邊部分與前移支撐桿松連接，通過搖動(dòng)絲杠使前移支撐桿前伸來達(dá)到移動(dòng)貨叉的目的，非常方便。前支撐移桿的長度為420mm，寬度為28mm，孔徑為8mm，另外一端與貨叉相連，絲杠的梯形螺距是7mm，從頭轉(zhuǎn)到尾需要58轉(zhuǎn)，如圖4.10，4.11。 圖 4.0 萬能夾具 圖 4.11 絲杠 4.6本章小結(jié) 本章具體介紹了各個(gè)機(jī)構(gòu)的工作原理和外形尺寸，夾具在絲杠上的來回移動(dòng)使前移支撐桿推動(dòng)貨叉的前移和后退，從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 第5章 動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1液壓千斤頂主要構(gòu)件分析 該系統(tǒng)是一個(gè)組焊件，技術(shù)條件要求為：組焊后加工，熱處理調(diào)質(zhì)達(dá)到HB240～HB280。表面粗糙度最高達(dá)到Ra2.3 μm，最低達(dá)到Ra12.5 μm，尺寸公差較小，另外有一處位置公差要求，這就需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工過程。本零件用于大批量生產(chǎn)。本系統(tǒng)主要運(yùn)用了：杠桿原理，帕斯卡原理，單向閥單向?qū)ㄔ淼取? 5.2液壓缸的主要形式及選材 液壓缸能將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，用來驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)作直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。它是液壓執(zhí)行元件。液壓缸由于結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，除單個(gè)使用外，還可幾個(gè)組合或與杠桿、連杠、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等其他機(jī)構(gòu)配合，實(shí)現(xiàn)多種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，因此應(yīng)用十分廣泛。 液壓缸有多種類型。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為活塞式、柱塞式和組合式三大類；按作用方式又可分為單作用式和雙作用式兩種。由于液壓缸要承受較大壓強(qiáng)，故液壓缸采用：45號鋼活塞式單作用液壓缸。 5.3液壓缸的壓力（液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算） 5.3.1額定壓力 也稱為公稱壓力，是液壓缸能用以長期工作的最高壓力。油液作用在活塞單位面積上的法向力圖5.1。單位為Pa，其值為: Pn=G/A=0.5×104 ÷（3.14×0.2×0.2）=3.98×10 Pa （5.1） 圖5.1 液壓缸的計(jì)算簡圖 式中：為活塞桿承受的總負(fù)載；A為活塞的工作面積。 上式表明，液壓缸的工作壓力是由于負(fù)載的存在而產(chǎn)生的，負(fù)載越大，液壓缸的壓力也越大。 表5.1為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓缸公稱壓力系列。 表5.1 液壓缸公稱壓力（MPa） 0.4 0.63 1 2.5 4 6.3 10 16 20 25 31.5 5.3.2工作壓力 由于活塞的重力大約在g=10 N左右，要遠(yuǎn)比物體的重力小，所以可以忽略不計(jì)。 所以 =G/A =0.5×104 ÷（3.14×0.2×0.2） （5.2） =3.98168×10 Pa ≈Pn = 3.98×10 Pa 5.3.3最高允許壓力 也稱試驗(yàn)壓力，是液壓缸在瞬間能承受的極限壓力。通常為 ≤ 1.5Pn =1.5×3.98×10 Pa=5.97×10 Pa≈0.06 MPa 5.4液壓缸的輸出力與輸出力 5.4.1液壓缸的理論輸出力 液壓缸的理論輸出力F 出等于油液的壓力和工作腔有效面積的乘積，即 =AG=5×104 N （5.3） 由于液壓缸為單活塞桿形式，因此兩腔的有效面積不同。所以在相同壓力條件下液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輸出力也不同。由于液壓缸內(nèi)部存在密封圈阻力回油阻力等，故液壓缸的的實(shí)際輸出力小于理論作用力。 5.4.2液壓缸的理論輸入力 F入 =F 出×A1÷A2=5×104 ×(0.022÷0.22)=5×102 N （5.4） 式中:A1表示小液壓缸的橫截面積,0.02(m) 表示小液壓缸的半徑 ,A2表示大液壓缸的橫截面積,0.2(m) 表示大液壓缸的半徑。 5.5液壓缸的輸出速度 5.5.1大液壓缸的輸出速度 = nSA1/A2=10×0.3×0.01=0.03 m/min （5.5） Q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min (5.6) 式中：V為液壓缸的輸出速度；Q為輸入液壓缸工作腔的流量；A2為大液壓缸工作腔的有效面積；A1表示小液壓缸的橫截面積；n =10表示小液壓缸每分鐘回程10次；S=0.3 m表示小液壓缸工作行程為300 5.5.2 速比 (5.7) 式中：V1為活塞前進(jìn)速度；V2為活塞退回速度；A1為活塞無桿腔有效面積；A2為活塞有桿腔有效面積。 速度不可過小，以免造成活塞桿過細(xì)，穩(wěn)定性不好。其值如表5.2示： 表5.2 液壓缸往復(fù)速度比推薦值 工作壓力p/Mpa ≤10 1.25～20 ＞20 往復(fù)速度比 1.33 1.46～2 20 5.6液壓缸的功率 5.6.1輸出功率 輸出功率P0：液壓缸的輸出為機(jī)械能。單位W，其值為: =5×104×0.03 =1500 W 式中：F為作用在活塞桿上的外負(fù)載；v為活塞平均運(yùn)動(dòng)速度。 5.6.2輸入功率 輸入功率：液壓缸的輸入為液壓能。單位為W，它等于壓力和流量的乘積， 即 q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min =3.98168×105 ×3.768×10-3 =1500.3 W 式中：p為大液壓缸的工作壓力；q為大液壓缸的輸入流量。 由于液壓缸內(nèi)存在能量損失（摩擦和泄露等），因此，輸出功率小于輸入功率。 5.7小液壓缸的主要參數(shù)計(jì)算 （1）小液壓缸的輸出力等于大液壓缸的輸入力, 即： F =500 N （2）小液壓缸的流速為： V=(A大/A小)×V大=100×0.03=3 m/min （3）小液壓缸的流量為： q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min 表5.2 小液壓缸參數(shù) 半徑（） 壁厚（） 材料 類型 20 2 HT200 單作用活塞式 5.8本章小結(jié) 液壓千斤頂是貨叉架起升的動(dòng)力裝置，本章詳細(xì)計(jì)算了液壓千斤頂液壓缸的壓力、輸入輸出力和液壓缸的功率，液壓缸的起升速度為15mm/次，貨叉架從最底端到最頂端需要壓49次。 結(jié) 論 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我更加的認(rèn)識到了知識的重要性。從剛開始自己的茫然無措，到通過老師的指導(dǎo)漸入佳鏡，直到最后設(shè)計(jì)的完成，這中間的每一步都充滿了興奮與挑戰(zhàn)，在設(shè)計(jì)的過程中我不僅學(xué)到了技術(shù)上的新內(nèi)容,鞏固了自己的專業(yè)知識,還增強(qiáng)了與人合作的意識及能力，對于即將步入社會(huì)的我來說這是一次很好的鍛煉機(jī)會(huì),同時(shí)也為我以后的工作打下了基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)是在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過了解市場的需求而開展的。對于前移式手動(dòng)液壓叉車的設(shè)計(jì)，主要分為四個(gè)階段進(jìn)行：第一個(gè)階段是設(shè)計(jì)液壓叉車的載重能力，主要通過對液壓裝置的設(shè)計(jì)從而確定液壓叉車的承載重量；第二個(gè)階段是設(shè)計(jì)液壓叉車的傳動(dòng)系統(tǒng)是設(shè)計(jì)液壓叉車的總體框架，結(jié)合前兩個(gè)階段的設(shè)計(jì)，選擇合適的材料，進(jìn)行前移式手動(dòng)液壓叉車叉架的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)從開始彷徨，到著手準(zhǔn)備，到開始設(shè)計(jì),直到最后的設(shè)計(jì)完成，這期間走過的每一步都充滿汗水與歡樂，在胡天明老師的細(xì)心指導(dǎo)下我完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。雖然此次畢業(yè)設(shè)計(jì)已告一段落，但對于我所設(shè)計(jì)的前移式手動(dòng)液壓叉車來說還有許多可以改進(jìn)的地方，通過對已設(shè)計(jì)出，通過對鏈輪的設(shè)計(jì)及對鏈條的選用，確定液壓叉車的起升速度；第三個(gè)階段來的叉車的實(shí)際應(yīng)用，還可以對以下幾點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)： 1.在液壓系統(tǒng)上，在貨叉架工作的場合下，液壓系統(tǒng)的供給壓力不足，對已設(shè)計(jì)的液壓回路的分析，可以用一個(gè)液壓系統(tǒng)兩個(gè)液壓回路，把控制貨叉架的液壓回路分開，分別供給，使兩者一起工作時(shí)，也能達(dá)到所要求的載重量。 2.此次所設(shè)計(jì)的前移式手動(dòng)液壓叉車，其液壓系統(tǒng)主要用于控制貨叉腳的起升，其行走還須人工控制，一方面能讓前移式手動(dòng)液壓叉車的行走更加方便，另一方面也可提高工作效率。 參考文獻(xiàn) [1]陶元芳.叉車構(gòu)造與設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009. 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Oct2011, Vol. 14 Issue 5, p931-940, 10p. 致 謝 為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲了，我的四年大學(xué)生涯也即將圈上一個(gè)句號。此刻我的心中卻有些悵然若失，因?yàn)榕c那些熟悉的老師們和同學(xué)們，也即將揮手告別了。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)從論文選題到搜集資料，從寫稿到反復(fù)修改，期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫作論文的過程中心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。 我要感謝，感謝我的導(dǎo)師。本課題是在胡天明老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此衷心感謝指導(dǎo)老師對我的諄諄教導(dǎo)，以及對我在生活、工作、學(xué)習(xí)、研究等各方面的無私幫助。胡天明老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的治學(xué)態(tài)度，及認(rèn)真勤奮、不知疲倦的的工作作風(fēng)，都是我以后工作學(xué)習(xí)的榜樣。在此，再次向胡天明老師獻(xiàn)上我誠摯的謝意。 同時(shí)我還要感謝08的各位同學(xué)無私支持和幫助，他們不僅在生活給予我?guī)椭?，還幫助我解決了很多畢業(yè)設(shè)計(jì)的困惑，幫助我完成了設(shè)計(jì)以及論文寫作的工作，希望我們以后能夠繼續(xù)合作，共同進(jìn)步！ 還要感謝的是哈爾濱工廠街的幾家商店，賣貨的大姐為我提供了寶貴的資料，沒有這些資料，或許現(xiàn)在還停留在彷徨中！再次感謝她們的熱心幫助！ 再次感謝所有支持和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)們！ 最后，我要感謝，非常感謝四年的大學(xué)生活，感謝我的家人和那些永遠(yuǎn)也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠(yuǎn)的財(cái)富。在今后的日子里，我定會(huì)牢記領(lǐng)導(dǎo)和老師們的教誨，在今后的工作中努力上進(jìn)，立志成材。 29