0 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 1.5 噸手動液壓叉車設(shè)計 專業(yè)班級： 機械設(shè)計制造及其自動化 0582 班 學(xué)生姓名：完成日期：指導(dǎo)教師：評閱教師：1 湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 誠 信 承 諾 書 本人慎重承諾和聲明：所撰寫的《數(shù)控機床臥式八軸轉(zhuǎn)塔頭設(shè)計》是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下自主完成，文中所有引文或引用數(shù)據(jù)、圖表均已注解說明來源，本人愿意為由此引起的后果承擔責任。 設(shè)計(論文)的研究成果歸屬學(xué)校所有。 學(xué)生(簽名) 年 月 日 2 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 任 務(wù) 書 題目 1.5 噸手動液壓叉車設(shè)計 姓名陳獻華系應(yīng)用技術(shù)學(xué)院專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 指導(dǎo)老師 教研室主任 關(guān)耀奇 一、基本任務(wù)及要求： 設(shè)計任務(wù)是：按照手動液壓叉車的裝配圖，拆畫零件圖，設(shè)計一臺手動液壓叉車。 查閱 20 篇左右文獻資料。完成文獻綜述、開題報告、實習報告及畢業(yè)設(shè)計說明書的撰寫 1.5萬字。圖紙工作量折合 0 號不少于 3 張。 其具體要求如下：1）總體方案設(shè)計；2）分析、計算確定工藝方案；3）手動液壓叉車的裝配圖；4）液壓缸裝配圖；5）主要零件圖；6）繪制各個專用部件零件明細。 二、進度安排及完成時間： 2.2～2.28 設(shè)計任務(wù)，明確課題任務(wù)及要求，收集閱讀有關(guān)設(shè)計資料 3.1～3.14 調(diào)查研究、分析設(shè)計課題完成開題報告 3.15～3.21 總體方案的確定 3.22～4.01 制定原理圖 4.01～4.08 主要技術(shù)參數(shù)的確定 4.09～4.15 實習 4.15～5.15 繪制工程圖 1）手動液壓叉車的裝配圖 2)液壓缸裝配圖 3)主要零件圖 5.1～5.31 撰寫設(shè)計、計算說明書 6.01～6.14 畢業(yè)答辯 0 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 1.5 噸手動液壓叉車設(shè)計 專業(yè)班級： 機械設(shè)計制造及其自動化 0582 班 學(xué)生姓名：完成日期： 指導(dǎo)教師： 評閱教師： 年 6 月 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目： 1.5 噸手動液壓叉車設(shè)計 系： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 年 4 月 30 日開題報告填寫要求1．開題報告（含“文獻綜述” ）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標準格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。3． “文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于20 篇（不包括辭典、手冊） ，其中至少應(yīng)包括 1 篇外文資料；對于重要的參考文獻應(yīng)附原件復(fù)印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。4．統(tǒng)一用 A4 紙，并裝訂單獨成冊，隨《畢業(yè)設(shè)計說明書》等資料裝入文件袋中。畢業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1．文獻綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2500 字以上的文獻綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻資料。0. 引言隨著現(xiàn)代文明社會的發(fā)展，叉車的使用越來越普遍。叉車主要用途是進行裝卸，堆垛和拆垛以及短途的搬動工作。由于叉車具有良好的機動性，又有較強的適用性。適用于貨物多，貨量大且必須迅速集散和周轉(zhuǎn)的部門使用，因此叉車港口碼頭，鐵路車站，倉庫貨場幾乎不可缺少的機種 [1] 。由于社會對叉車的需求不斷加大，使叉車的性能得到了改善，數(shù)目，品種和規(guī)格也不斷增多，使用范圍也不斷增多。例如在森林中木材工業(yè)方面，已在堆場方面使用叉車來裝卸與搬運圓木，方木和板料。在水泥以預(yù)制品的加工中,過去一直使用塔式起重機進行裝卸和搬運工作，現(xiàn)在國外已大量使用叉車，獲得了良好的效益。類似的情況還很多 [2] 。1. 起重技術(shù)的作用及地位 起重機械是一種對重物能同時完成垂直升降和水平移動的機械。在工業(yè)和民用建筑工程中,起重機械作為主要施工機械用于建筑構(gòu)件和材料在運輸過程的裝卸，并將構(gòu)件吊到設(shè)計位置進行安裝等，不僅解決了人力無法勝任的作業(yè),而且能保證工程質(zhì)量，縮短工期，降低成本，成為極為其重要的建筑施工機械 [3] 。1.1 起重技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展, 工程建設(shè)正向超高層、大跨度、鋼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，起重技術(shù)是其施工時不可缺少的技術(shù)。就拿奧運場館建設(shè)這樣的大工程來說吧，例如國家大劇院的“蛋殼”結(jié)構(gòu)，由 148 榀弧形梁和中間重 700t 的環(huán)形梁組成，如何安全、快捷、經(jīng)濟、有序地吊裝中間重 700t 的環(huán)形梁就成為整個工程施工成敗的關(guān)鍵。諸如此類結(jié)構(gòu)在我國枚不勝數(shù)，其中最典型的還有奧運主場館“鳥巢”結(jié)構(gòu)、中央電視臺新址塔樓結(jié)構(gòu)、上海金茂大廈、廣州新白云機場候機樓和機庫等。隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，相信此類結(jié)構(gòu)在可以預(yù)見的將來會更多。因此，更要求加快我國起重技術(shù)的發(fā)展 [4] 。1.2 起重技術(shù)的發(fā)展趨勢 [5][6]自 90 年代以來，國外工程機械進入了一個新的發(fā)展時期，目前國外工程機械發(fā)展總的趨勢是：發(fā)展快，水平高。在廣泛應(yīng)用新技術(shù)的同時，不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。繼續(xù)完成提高整機可靠性。技術(shù)發(fā)展的重點在于增加產(chǎn)品的電子信息技術(shù)含量，在集成電路、微處理器、微型計算機及電子監(jiān)控技術(shù)等方面都有廣泛的應(yīng)用。努力完善產(chǎn)品的標準化、系列化和通用化，改善駕駛?cè)藛T的工作條件，向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展，可靠性、安全性、舒適性、環(huán)保性得到了高度重視。向大型化和微型化方向發(fā)展。1．2．1 系列化、特大型化系列化是工程機械發(fā)展的重要趨勢。國外著名大公司逐步實現(xiàn)其產(chǎn)品系列化進程，形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。與此同時，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。特大型工程機械產(chǎn)品特點是科技含量高，研制與生產(chǎn)周期較長，投資大市場容量有限，市場競爭主要集中少數(shù)幾家公司。因此我國必須在此加大研發(fā)力度才不至于在此受制于國外。1．2．2 多用途、微型化為了全方位地滿足不同用戶的需求，國外工程機械在朝著系列化、特大型化方向發(fā)展的同時，已進入多用途、微型化發(fā)展階段。一方面，工作機械通用性的提高，可使用戶在不增加投資的前提下充分發(fā)揮設(shè)備本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，為了盡可能地用機器作業(yè)替代人力勞動，提高生產(chǎn)效率，適應(yīng)城市狹窄施工場所以及在貨棧、碼頭、倉庫、艙位、農(nóng)舍、建筑物層內(nèi)和地下工程作業(yè)環(huán)境的使用要求，小型及微型工程機械有了用武之地，并得到了較快的發(fā)展。為占領(lǐng)這一市場，各生產(chǎn)廠商都相繼推出了多用途、小型和微型工程機械。1．2．3 電子化與信息化互動以微電子、Internet 為重要標志的信息時代，不斷研制出集液壓、微電子及信息技術(shù)于一體的智能系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于工程機械的產(chǎn)品設(shè)計之中，進一步提高了產(chǎn)品的性能及高科技含量。1．2．4 安全、舒適、可靠 駕駛室將逐步實施 R O PS 和 FO PS 設(shè)計方法，配裝冷暖空調(diào)。全密封及降噪處理的“安全環(huán)保型”駕駛室，采用人機工程學(xué)設(shè)計的司機座椅可全方位調(diào)節(jié)，以及功能集成的操縱手柄、全自動換擋裝置及電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng)，以改善司機的工作環(huán)境，提高作業(yè)效率。大型工程機械安裝有閉路監(jiān)視系統(tǒng)以及超聲波后障礙探測系統(tǒng)，為司機安全作業(yè)提供音頻和視頻信號。微機監(jiān)控和自動報警的集中潤滑系統(tǒng)，大大簡化了機器的維修程序，縮短了維修時間。大型工程機械的使用壽命達 2.05 萬小時，最高可達 2.5 萬小時。1．2．5 節(jié)能與環(huán)保為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求，主要從降低發(fā)動機排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面入手。5 節(jié)能。2．起重機械的工作特點及其分類何謂“起重機械” ，國家列入特種設(shè)備安全監(jiān)察范圍的起重機械是怎樣規(guī)定的？國務(wù)院 2003 年 3 月 11 日頒發(fā)了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》 （國務(wù)院令第 373 號） ，是這樣規(guī)定的：“起重機械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的機電設(shè)備，其范圍規(guī)定為額定起重量大于或者等于 0.5t 的升降機；額定起重量大于或者等于 1t,且提升高度大于或者等于 2m 的起重機和承重形式固定的電動葫蘆等“，由此看出，國家對起重機械的安全是極為重視的，并給出明確的監(jiān)察范圍 [7] 。2．1 起重機械的工作特點起重機械是以間歇工作方式，升降物件或提升并在限定范圍內(nèi)運移物件的 [8] 。起重機械是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備，被廣泛的應(yīng)用于各種物料的起重、運輸、裝卸和人員輸送等作業(yè)中。全國起重機械的保有量約 25 萬臺左右。全國有起重機，生產(chǎn)廠 400 多家，年產(chǎn)量約 3 萬余臺，并以每年 10%速度遞增 [9] 。由于大多數(shù)起重機械活動空間大，暴露的活動零部件多，使得事故隱患面積大；作業(yè)場所常常需要多人配合，要求指揮、捆扎、駕駛等作業(yè)人員配合，存在較大的難度。上述諸多因素的存在，決定了起重機傷害事故較多。據(jù)資料統(tǒng)計，我國每年起重傷害事故的死亡人數(shù)，占全部工業(yè)企業(yè)死亡總數(shù)的 15%左右，每年起重機事故的死亡人數(shù)在所有機械事故死亡人數(shù)中居首位。在各類起重機械中，塔吊事故最為突出，據(jù)筆者在勞動部職安局工作時統(tǒng)計，全國塔吊在安裝和拆卸中，死亡 10 人以上的特大事故，每年都要發(fā)生 3 起以上。因此，起重機械安全不能不引起人們的重視 [10] 。2．2 起重機械的分類 [11] 起重機械按其功能和結(jié)構(gòu)特點，可分為三類：第一類：輕小型起重設(shè)備，其特點是輕便，機構(gòu)緊湊，動作簡單，作業(yè)范圍投影以點、線為主；第二類：起重機，其特點是可以使掛在起重吊鉤或其他取物裝置上的重物在空間實現(xiàn)垂直升降和水平運移；第三類：升降機，其特點是重物或取物裝置只能沿導(dǎo)軌升降。這三類起重機械，又是由許多結(jié)構(gòu)和工作用途不同的機械組成的。除此以外，起重機還有多種分類方法。按取物裝置和用途分類，有吊鉤起重機、抓斗起重機、電磁起重機、堆垛起重機、集裝箱起重機和救援起重機等；按運移方式分類，有固定式起重機、運行式起重機、爬升式起重機、隨車起重機等；按驅(qū)動方式分類，有支撐起重機、懸掛起重機等；按使用場合分類，有車間起重機、倉庫起重機、建筑起重機、港口起重機、船上起重機等。3.起重機械的性能參數(shù) [12]起重機最主要的性能參數(shù)：起重量、工作級別，除此之外還有：跨度、軌距，等等。起重量。起重量是指被起升重物的質(zhì)量，分為額定起重量、最大起重量、總起重量、有效起重量。 工作級別是反映起重機械總的工作狀況的性能參數(shù)，它反映起重量和時間的利用程度以及工作循環(huán)次數(shù)的工作特性，劃分為 8 級，由起重機的利用等級和載荷狀態(tài)兩個因素確定。4．起重機械中的液壓傳動與純機械和液力傳動相比，液壓傳動的主要優(yōu)點是其調(diào)節(jié)的便捷性和布局的靈活性，可根據(jù)工程機械的形態(tài)和工況的需要，把發(fā)動機、驅(qū)動輪、工作機構(gòu)等各部件分別布置在合理的部位，發(fā)動機在任一調(diào)度轉(zhuǎn)速下工作，傳動系統(tǒng)都能發(fā)揮出較大的牽引力，而且傳動系統(tǒng)在很寬的輸出轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)仍能保持較高的效率，并能方便地獲得各種優(yōu)化的動力傳動特性，以適應(yīng)各種作業(yè)的負荷狀態(tài)。在車速較高的行走機械中所采用的帶閉式油路的行走液壓驅(qū)動裝置能無級調(diào)速，使車輛柔和起步、迅速變速和無沖擊地變換行駛方向。對在作業(yè)中需要頻繁起動和變速、經(jīng)常穿梭行駛的車輛來說這一性能十分寶貴。但與開式回路相比，閉式回路的設(shè)計、安裝調(diào)試以及維護都有較高的難度和技術(shù)要求 [13] 。應(yīng)用于工程機械行走驅(qū)動系統(tǒng)中的基于單一技術(shù)的傳動方式構(gòu)成簡單、傳動可靠，適用于某些特定的場合和領(lǐng)域。而在大多數(shù)的實際應(yīng)用中，這些傳動技術(shù)往往不是孤立存在的，彼此之間都存在著相互的滲透和結(jié)合，如液力、液壓和電力的傳動裝置中都或多或少的包含有機械傳動環(huán)節(jié)，而新型的機械和液力傳動裝置中也設(shè)置了電氣和液壓控制系統(tǒng)。換句話說，采用有針對性的復(fù)合集成的方式，可以充分發(fā)揮各種傳動方式各自的優(yōu)勢，揚長避短，從而獲得最佳的綜合效益。值得注意的是，兼有調(diào)節(jié)與布局靈活性及高功率密度的液壓傳動裝置在其中充當著重要角色 [14] 。5.總結(jié)隨著我國經(jīng)濟建設(shè)步伐的加快,各項工程建設(shè)也會不斷增多，工程建設(shè)中也就離不開起重機械。目前起重機的控制系統(tǒng)主要是機械液壓控制，隨著電液比例控制技術(shù)和電子技術(shù)在控制系統(tǒng)中的比重越來越大以及它的優(yōu)越性，電液控制將是主要發(fā)展潮流。隨著液壓元件、微機技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能液壓起重機即將出現(xiàn)。那時這種“ 巨人”可以替代人們做更多的繁重工作，為人類的發(fā)展起到無法估計的作用。參考文獻［1］ 陸值 主編.叉車設(shè)計.機械工業(yè)出版社 1991.10［2］ 羅毅、王清娟.物流裝卸搬運設(shè)備與技術(shù).北京理工大學(xué)出版社.2007.7［3］ 朱學(xué)敏 主編.起重機械.機械工業(yè)出版社.2003.6［4］ 崔碧海等.起重技術(shù).重慶大學(xué)出版社.2006.3［5］ 顧迪民 主編.工程起重機.中國建筑工業(yè)出版社（第二版）2004.5［6］ 張?zhí)?主編.汽車起重機起升機構(gòu)動態(tài)研究.青島建筑工程學(xué)院 1997.03.22［7］ 嚴大考 主編.起重機械.鄭州大學(xué)出版社，2003 年［8］ 白云強 主編.起重工機具.中國電力出版社.2007.2［9］ 崔碧海 主編.起重技術(shù).重慶大學(xué)出版社.2006.03.01［10］王懷枝 主編.起重安全技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社.2004.5.1［11］王福錦 主編.工程起重機結(jié)構(gòu)與設(shè)計.北京理工大學(xué)出版社.2008.9.1［12］機械工業(yè)標準匯編（第二版）起重機.中國標準出版社.2007.9［13］揚國平 主編.現(xiàn)代工程機械液壓與液力實用技術(shù).人民交通出版社 2007.9.1［14］魏宏宇 主編.起重機起升液壓系統(tǒng).徐州工程機械研究所 2003.12［15］Trajectory Control of Mobile Hydraulic Crane ?EMSD 9/10 – 69C畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告２．開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施開 題 報 告1.課題的目的與意義1.1 目的：研究一種結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,并且結(jié)構(gòu)緊湊的手動液壓叉車1.2 課題研究的意義物料搬運機械的應(yīng)用在生產(chǎn)中有著重要的意義，這主要因為物料搬運的量十分巨大，有些鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，每生產(chǎn)一噸鋼材，需要搬運的原材料、燃料、半成品、成品和廢料等的總量常達 50 噸以上 ；另外物料搬運所需的費用高，工業(yè)國家用于物料搬運的費用常占產(chǎn)品成本的 25 ％左右；物料搬運占用勞動力多，在機械化程度不高的企業(yè)里，搬運工人常占工人總數(shù)的 15 ％以上 ；在人力搬運不能承擔的重物和在高溫或有放射性物質(zhì)的區(qū)域作業(yè)時，必須利用機械進行搬運。因此，在生產(chǎn)中應(yīng)對物料搬運系統(tǒng)給予足夠的重視，并盡量采用先進適用的物料搬運機械，以減輕勞動強度、減少產(chǎn)品損傷、保護工人健康、提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。因此，我們必須研究一種可用以裝卸，也可起升重物的搬運車輛， “手動液壓叉車”手動液壓叉車是一種能把水平運輸和垂直升降有效結(jié)合起來的裝卸機械，有裝卸、起重及運輸?shù)染C合功能，具有工作效率高、操作使用方便、機動靈活等優(yōu)點，叉車的作用很大，叉車用途也可以更廣泛。2.課題的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望我國叉車行業(yè)已經(jīng)歷了 5 年的高速發(fā)展。去年我國叉車的市場需求量達 5 萬臺，今年預(yù)計將超過 6 萬臺。但是長期以來，“企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)品品種少、生產(chǎn)效率低、研發(fā)能力弱”是困擾叉車企業(yè)的四大難題。 目前，國內(nèi)叉車企業(yè)年銷售收入超過億元的只有安徽叉車集團公司、杭州叉車有限公司等幾家企業(yè)，多數(shù)企業(yè)規(guī)模較小。現(xiàn)在又有不少企業(yè)重新開始生產(chǎn)內(nèi)燃叉車、小型搬運車輛和電動車輛，重復(fù)建設(shè)和生產(chǎn)仍然在增加。隨著工業(yè)化水平的快速發(fā)展，叉車產(chǎn)品使用范圍日益擴大，但國內(nèi)企業(yè)普遍生產(chǎn)品種少，遠遠不能滿足用戶的需要；而且其產(chǎn)品在驅(qū)動方式、能源環(huán)保等方面，與先進的國外制造商相比，還存在相當大的差距。在工程機械類產(chǎn)品中，叉車使用范圍廣，遍及各個經(jīng)濟領(lǐng)域。盡管有諸多不確定及不利因素存在，但我國叉車行業(yè)總體前景依然樂觀。與此同時，叉車市場競爭日趨加劇，外資企業(yè)已占據(jù)了高端市場，并開始轉(zhuǎn)攻中低端市場。面對發(fā)展機遇和激烈的競爭，專家認為，叉車產(chǎn)品未來的五大發(fā)展趨勢應(yīng)引起業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注。 2.1 趨勢一：節(jié)能化、環(huán)保化 一般來講，叉車按動力分為內(nèi)燃叉車和電動叉車。內(nèi)燃叉車以內(nèi)燃機為動力，其功率強勁、適用范圍廣，缺點是排放和噪聲污染較大。為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)主要考慮從降低發(fā)動機排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面入手?？梢钥隙ǎ欧派?、噪聲小的叉車必然受到歡迎。 2.2 趨勢二：電子化、智能化 高可靠性、性能優(yōu)越的產(chǎn)品以及裝備先進電子技術(shù)的機電一體化叉車市場前景看。以倉儲發(fā)展為依托，發(fā)展新品種，特別是前移式叉車和堆垛車產(chǎn)品。計算機技術(shù)在電動叉車上逐步得到推廣應(yīng)用，并納入信息化控制。無人駕駛叉車將適用于有毒或特殊環(huán)境的需要，具有較大發(fā)展空間。 2.3 趨勢三：專業(yè)化、多品種 自動倉儲系統(tǒng)、大型超市的紛紛建立，刺激了對室內(nèi)搬運機械需求的增長。高性能電動叉車、前移式叉車、窄巷道叉車等各類倉儲叉車迅速發(fā)展。為了盡可能地用機器作業(yè)替代人力勞動，提高生產(chǎn)效率，適應(yīng)城市狹窄施工場所以及在貨棧、碼頭、倉庫、艙位、農(nóng)舍、建筑物層內(nèi)和地下工程作業(yè)環(huán)境的使用要求，小型及微型叉車有了用武之地，并得到了較快的發(fā)展。目前，市場上還出現(xiàn)了一種鉸接式叉車，它主要用于窄巷道內(nèi)物料的搬運。2.4 趨勢四：系列化、大型化 系列化是叉車發(fā)展的重要趨勢。國外著名大公司逐步實現(xiàn)其產(chǎn)品系列化，形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。與此同時，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。大型叉車產(chǎn)品特點是科技含量高、研制與生產(chǎn)周期較長、投資大、市場容量有限、市場競爭主要集中在少數(shù)幾家公司，因此我國必須加大研發(fā)力度才不會受制于人3.課題主要內(nèi)容和要求課題內(nèi)容：設(shè)計一臺手動液壓叉車 查閱 10 篇左右文獻資料。完成文獻綜述、開題報告、實習報告及畢業(yè)設(shè)計說明書的撰寫。圖紙工作量折合 0 號不少于 3 張。 其具體要求如下：1）總體方案設(shè)計；機架受力分析和計算；2）液壓缸部件分析和計算；3）液壓回路的設(shè)計；4）總裝配結(jié)構(gòu)圖設(shè)計；5）液壓缸部裝圖設(shè)計；6）用計算機繪制零件工作圖4.研究方法、步驟和措施4.1 具體研究方法和措施如下：1.查找文獻資料：閱讀有關(guān)起重機械的資料，了解到要搞好本次畢業(yè)設(shè)計所需要的知識及相應(yīng)的方法與技巧。2 分析叉車各部分原件，分析出叉車的核心原件，以起重原件作為叉車的核心原件起重原理圖以上圖分析出手動液壓叉車的原理。3.了解液壓起重機械設(shè)計的主要參數(shù)：根據(jù)液壓起重機械的特點，設(shè)計液壓起重機械的主要參數(shù)有：起重量、跨距、幅度起重高度、各機構(gòu)的工作速度及起重機各機構(gòu)的工作類型。4.各參數(shù)的確定：叉車的主要參數(shù)首先由使用單位根據(jù)生產(chǎn)需要提出，具體數(shù)字應(yīng)按國家標準或工廠標準來確定，同時也要考慮到制造廠的現(xiàn)實生產(chǎn)條件。因此，在確定參數(shù)時應(yīng)當進行調(diào)查研究，充分協(xié)商和慎重確定。5.要注意的安全事項：叉車在工作時必須安全可靠。要使一臺起重機工作安全可靠，除了要使各個機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)滿足要求外，還要裝設(shè)安全與指示裝置。4.2 具體的設(shè)計步驟： ①機構(gòu)運動原理的設(shè)計.②機架受力分析與計算.③機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計.④機架的安全效檢.⑥起重元件的設(shè)計計算與效檢.⑦液壓裝配結(jié)構(gòu)圖設(shè)計與各零件的結(jié)構(gòu)圖設(shè)計.⑧撰寫設(shè)計、計算說明書。畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告指導(dǎo)教師意見：1．對“文獻綜述”的評語：2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 1.5 噸手動液壓叉車設(shè)計 專業(yè)班級： 機械設(shè)計制造及其自動化 0582 班 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 完成日期： 年 6 月 10 日 指導(dǎo)教師： 評閱教師： 年 6 月 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 誠 信 承 諾 書 本人慎重承諾和聲明：所撰寫的《數(shù)控機床臥式八軸轉(zhuǎn)塔頭設(shè)計》是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下自主完成，文中所有引文或引用數(shù)據(jù)、圖表均已注解說明來源，本人愿意為由此引起的后果承擔責任。 設(shè)計(論文)的研究成果歸屬學(xué)校所有。 學(xué)生(簽名) 年 月 日 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 任 務(wù) 書 題目 1.5 噸手動液壓叉車設(shè)計 姓名陳獻華系應(yīng)用技術(shù)學(xué)院專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 指導(dǎo)老師 職稱 教研室主任 一、基本任務(wù)及要求： 設(shè)計任務(wù)是：按照手動液壓叉車的裝配圖，拆畫零件圖，設(shè)計一臺手動液壓叉車。 查閱 20 篇左右文獻資料。完成文獻綜述、開題報告、實習報告及畢業(yè)設(shè)計說明書的撰寫 1.5萬字。圖紙工作量折合 0 號不少于 3 張。 其具體要求如下：1）總體方案設(shè)計；2）分析、計算確定工藝方案；3）手動液壓叉車的裝配圖；4）液壓缸裝配圖；5）主要零件圖；6）繪制各個專用部件零件明細。 二、進度安排及完成時間： 2.2～2.28 設(shè)計任務(wù)，明確課題任務(wù)及要求，收集閱讀有關(guān)設(shè)計資料 3.1～3.14 調(diào)查研究、分析設(shè)計課題完成開題報告 3.15～3.21 總體方案的確定 3.22～4.01 制定原理圖 4.01～4.08 主要技術(shù)參數(shù)的確定 4.09～4.15 實習 4.15～5.15 繪制工程圖 1）手動液壓叉車的裝配圖 2)液壓缸裝配圖 3)主要零件圖 5.1～5.31 撰寫設(shè)計、計算說明書 6.01～6.14 畢業(yè)答辯 目 錄 摘要 …………………………………………………………………………… Ⅰ Abstract ……………………………………………………………………… Ⅱ 第 1 章 緒論 ………………………………………………………………… 1 1.1 課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望………………………………………… 1 1.2 課題主要內(nèi)容和要求………………………………………………… 2 1.3 研究方法、步驟和措施……………………………………………… 3 第 2 章 機構(gòu)設(shè)計 ……………………………………………………………… 4 2.1 機構(gòu)運動原理的設(shè)計 ……………………………………………………4 2.1.1 機構(gòu)運動簡圖…………………………………………………… 4 2.1.2 自由度計算……………………………………………………… 4 2.2 機構(gòu)的受力分析與計算 ……………………………………………… 5 2.2.1 各級工作機構(gòu)長度的確定及其乘載能力的計算……………… 5 2.2.2 機構(gòu)桿各位置受力情況的分析及計算………………………… 6 2.2.3 機構(gòu)間各鉸接處的設(shè)計 …………………………………………8 第 3 章 液壓回路的設(shè)計……………………………………………………………11 3.1 液壓回路原理設(shè)計 …………………………………………………… 12 3.2 各液壓元件的設(shè)計計算與效檢…………………………………………13 3.2.1 液壓缸的設(shè)計及計算………………………………………………13 3.2.2 油箱的設(shè)計 ………………………………………………………15 3.2.3 油路的設(shè)計 ……………………………………………………… 16 3.2.4 截止閥的設(shè)計 …………………………………………………… 16 3.2.5 單向閥的設(shè)計………………………………………………………19 3.2.6 泵的設(shè)計……………………………………………………………21 結(jié)論……………………………………………………………………………………22 參考文獻………………………………………………………………………………23 致謝……………………………………………………………………………………24 附錄……………………………………………………………………………………25 1.5 噸手動液壓叉車設(shè)計 摘要：叉車是物流系統(tǒng)中最常用的裝卸、搬運設(shè)備。本文介紹了世界范圍內(nèi)叉車的市場，叉車發(fā)展趨勢以及叉車的結(jié)構(gòu)特點，了解液壓起重機械設(shè)計的主要參數(shù)：根據(jù)液壓起重機械的特點，設(shè)計液壓手動叉車參數(shù)有：起重量、跨距、幅度起重高度、各機構(gòu)的工作速度及起重機各機構(gòu)的工作類型。叉車的主要參數(shù)首先由使用單位根據(jù)生產(chǎn)需要提出，具體數(shù)字應(yīng)按國家標準或工廠標準來確定，同時也要考慮到制造廠的現(xiàn)實生產(chǎn)條件。因此，在確定參數(shù)時應(yīng)當進行調(diào)查研究，充分協(xié)商和慎重確定。 關(guān)鍵詞：叉車，重量，機構(gòu)。 Forklift 1.5 tons of Forklift Abstract: Forklifts are most commonly used in the logistics system of loading and unloading, handling equipment. This paper introduces the worldwide market for forklift trucks, forklifts, as well as the development trend of the structural features of the forklift to understand the hydraulic lifting of the main parameters of mechanical design: According to the characteristics of hydraulic lifting equipment, manual hydraulic lift truck design parameters are: starting weight , span, ranging from lifting height, the speed of the various agencies and the work of crane types of agencies. First of all, the main parameters of the forklift by using the unit in accordance with production needs, the specific figures should be national standards or criteria to determine the plant, while also taking into account the realities of factory production conditions. Therefore, in determining the parameters should be carried out investigation and study, to determine the full consultation and careful. Key words: Forklift ；Tray；Loading and unloading. 0 第一章 緒 論 叉車是物流行業(yè)的重要設(shè)備，是門架和貨叉為工作裝置的自行式裝卸搬運機械，可用于裝卸﹑堆放成件貨物。它體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音低、污染小、造價低、操作靈活，可以在工作場地狹小的空間作業(yè)。 隨著現(xiàn)代文明社會的發(fā)展，叉車的使用越來越普遍。叉車主要用途是進行裝卸，堆垛和拆垛以及短途的搬動工作。由于叉車具有良好的機動性，又有較強的適用性。適用于貨物多，貨量大且必須迅速集散和周轉(zhuǎn)的部門使用，因此叉車港口碼頭，鐵路車站，倉庫貨場幾乎不可缺少的機種。 由于社會對叉車的需求不斷加大，使叉車的性能得到了改善，數(shù)目，品種和規(guī)格也不斷增多，使用范圍也不斷增多。例如在森林中木材工業(yè)方面，已在堆場方面使用叉車來裝卸與搬運圓木，方木和板料。在水泥以預(yù)制品的加工中,過去一直使用塔式起重機進行裝卸和搬運工作，現(xiàn)在國外已大量使用叉車，獲得了良好的效益。類似的情況還很多。 1.1 課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 叉車市場競爭日趨加劇，外資企業(yè)已占據(jù)了高端市場，并開始轉(zhuǎn)攻中低端市場。面對發(fā)展的機遇和激烈的競爭，叉車產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢應(yīng)引起業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注。 趨勢之一：系列化、大型化 系列化是叉車發(fā)展的重要趨勢。國外著名大公司逐步實現(xiàn)其產(chǎn)品系列化，形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。與此同時，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。大型叉車產(chǎn)品特點是科技含量高、研制與生產(chǎn)周期較長、投資大、市場容量有限、市場競爭主要集中在少數(shù)幾家公司，因此我國必須加大研發(fā)力度才不至于受制于人。 趨勢之二：專業(yè)化、多品種 自動倉儲系統(tǒng)、大型超市的紛紛建立，刺激了對室內(nèi)搬運機械需求的增長。高性能電動叉車、前移式叉車、窄巷道叉車等各類倉儲叉車迅速發(fā)展。為了盡可能地用機器作業(yè)替代人力勞動，提高生產(chǎn)效率，適應(yīng)城市狹窄施工場所以及在貨棧、碼頭、倉庫、艙位、農(nóng)舍、建筑物層內(nèi)和地下工程作業(yè)環(huán)境的使用要求，小型及微型叉車有了用武之地，并得到了較快的發(fā)展。 趨勢之三：電子化、智能化 高可靠性、性能優(yōu)越的產(chǎn)品，以及裝備先進電子技術(shù)的機電一體化叉車市場前景看好。以倉儲發(fā)展為依托，發(fā)展新品種，特別是前移式叉車和堆垛車產(chǎn)品。計算機技術(shù)在電動叉車上逐步得到推廣應(yīng)用，并納入信息化控制。無人駕駛叉車將適用于有毒或特殊環(huán)境的需要，具有較大發(fā)展空間。 趨勢之四：安全性、舒適性 隨著國際化進程的加快，產(chǎn)品的安全性已經(jīng)成1 為中國企業(yè)邁向國際市場的一道門檻。叉車方、尖外表正被流線圓弧形外觀所取代，改善了司機的視野，提高操作安全性。如：豐田 7 系列叉車裝有主動穩(wěn)定系統(tǒng)(SAS)，SAS 采用一系列電子傳感器對叉車負荷、運行速度、轉(zhuǎn)向角等參數(shù)進行測量，當測得潛在危險狀態(tài)時，SAS 即開始工作，以提高叉車橫向穩(wěn)定性，從而達到安全作業(yè)的目的。 新型叉車將更加注重人類功效學(xué)，提高操縱舒適性。研究表明：駕駛室內(nèi)壁的精巧布置，有利于提高生產(chǎn)率。如果所有的控制都能按人機工程學(xué)進行布置，司機操縱就更加舒適，更能集中精力工作。德國 JUNGHEIRICH 集團公司等都在探索進一步提高叉車的舒適度。 趨勢之五：節(jié)能化、環(huán)?；? 一般來講，叉車按動力分為內(nèi)燃叉車和電動叉車。內(nèi)燃叉車以內(nèi)燃機為動力，其功率強勁、適用范圍廣，缺點是排放和噪聲污染較大，對人類健康危害較大。為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求，主要考慮從降低發(fā)動機排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面入手。可以肯定，排放少、噪聲小的叉車必然受到歡迎。電瓶叉車、天然氣、液化石油氣等燃料叉車必將會得到更進一步的發(fā)展。目前國際電瓶叉車的產(chǎn)量已占叉車總量的 40％(國內(nèi)則為10％～15％)，在德國、意大利等一些西歐國家電瓶叉車的比例則高達 65％，且有不斷上升的趨勢。采用交流電機、變頻調(diào)速使電瓶叉車有了質(zhì)的飛躍。交流電機的電壓有越來越高的發(fā)展趨勢，使叉車在工作中發(fā)熱更少、效率更高，完全克服了直流電機產(chǎn)生熱量多、效率低下、維護頻繁的缺點。 1.2 課題主要內(nèi)容和要求 課題內(nèi)容：設(shè)計一臺手動液壓叉車 查閱 10 篇左右文獻資料。完成文獻綜述、開題報告、實習報告及畢業(yè)設(shè)計說明書的撰寫。圖紙工作量折合 0 號不少于 3 張。 其具體要求如下： 1）總體方案設(shè)計；機架受力分析和計算； 2）液壓缸部件分析和計算； 3）液壓回路的設(shè)計； 4）總裝配結(jié)構(gòu)圖設(shè)計； 5）液壓缸部裝圖設(shè)計； 6）用計算機繪制零件工作圖 1.3 研究方法、步驟和措施 2 1.查找資料：為了搞好本次畢業(yè)設(shè)計，我閱讀大量有關(guān)液壓傳動與起重機械的資料，了解到要搞好本次畢業(yè)設(shè)計所需要的知識及相應(yīng)的方法與技巧。 2.自學(xué)《起重機械》：本次設(shè)計是設(shè)計液壓叉車，叉車是起重機械的一種。起重機械是用來對物料起重、運輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機械設(shè)備，它可以減輕體力勞動，提高勞動生產(chǎn)效率或生產(chǎn)過程中進行某些特殊的工藝操作，實現(xiàn)機械化與自動化。 3. 深化《液壓傳動》的內(nèi)容及相關(guān)的專業(yè)課內(nèi)容：熟悉《液壓傳動》的內(nèi)容及相關(guān)的專業(yè)課內(nèi)容，記錄各個知識要點及其之間的相互聯(lián)系，進行全面的專業(yè)知識的深化與提高其的綜合運用能力。 4.了解液壓起重機械設(shè)計的主要參數(shù)：根據(jù)液壓起重機械的特點，設(shè)計液壓起重機械的主要參數(shù)有：起重量、跨距、幅度起重高度、各機構(gòu)的工作速度及起重機各機構(gòu)的工作類型。 5.各參數(shù)的確定：叉車的主要參數(shù)首先由使用單位根據(jù)生產(chǎn)需要提出，具體數(shù)字應(yīng)按國家標準或工廠標準來確定，同時也要考慮到制造廠的現(xiàn)實生產(chǎn)條件。因此，在確定參數(shù)時應(yīng)當進行調(diào)查研究，充分協(xié)商和慎重確定。 6．要注意的安全事項：起重機在工作時必須安全可靠。要使一臺起重機工作安全可靠，除了要使各個機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)滿足要求外，還要裝設(shè)安全與指示裝置。 7.具體的設(shè)計步驟： ① 機構(gòu)運動原理的設(shè)計； ② 機架受力分析與計算； ③ 機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計； ④ 機架的安全效檢； ⑤ 液壓回路的設(shè)計； ⑥ 各液壓元件的設(shè)計計算與效檢； ⑦ 液壓裝配結(jié)構(gòu)圖設(shè)計與各零件的結(jié)構(gòu)圖設(shè)計； ⑧ 撰寫設(shè)計、計算說明書。 3 第 2 章 設(shè) 計 條件：1.5 噸手動液壓叉車設(shè)計； 2.1 機構(gòu)運動原理的設(shè)計. 2.1.1 機構(gòu)運動原理簡圖 圖 2.1 機構(gòu)運動原理簡圖 2.1.2 自由度計算 上圖中的機構(gòu)運動原理簡圖中， 含 3 個活動機構(gòu)，4 個低副 自由度數(shù)為：F=3X3-2X4=1 原動件數(shù)為 1 原動件數(shù)目等于機構(gòu)自由度數(shù)，所示機構(gòu)具有確定的運動。 4 2.2 機構(gòu)的受力分析與計算 2.2.1 各級工作機構(gòu)桿長度的確定及其乘載能力的計算 機構(gòu) 1 如圖： 圖 2.2 機構(gòu)桿 1 簡圖 R 為液壓缸的力臂 （L+R）為重物的力臂 按實際工作要求及起重貨物的大小，初取 R=300mm L 分為四級長度：第一段 L1=100mm 第二段 L 2=200mm 第三段 L 3=300mm 第四段 L 4=400mm 孔 4 工作時能受的最大載荷為要求的 1.5 噸/2。 m 4=750kg 由杠桿原理： gm4(R+L4)= gm3(R+L3)= gm2(R+L2)= gm1(R+L1) （2.1） 所以： mx= m4(R+L4)/ (R+Lx) （2.2） 得： m 3=937.5kg m2=1125kg 5 m1=1312.5kg ?。?m 4=750kg m3=900kg m2=1000kg m1=1200kg 2.2.2 機構(gòu)各位置受力情況的分析及計算 確定確定擺動角度 按實際工作要求取吊桿擺動的最大角度初取為 60° 要考慮車身與物件的高度， 初取最低位置與水平線夾角為-30° 初取最高位置與水平線夾角為 30° 所以，最大垂直擺距為： D=(R+L1)（sin30°+sin30°） （2.3） =(300+100)(sin30°+sin30°) =400mm 由實際工作要求取吊桿的最高位置距地面為:H 1=716mm 所以，支架高： H0= H1-(R+L1)sin55° （2.4） =716-（100+300）sin55° =312mm 按實際工作要求，一般吊桿由最低位置升起較短的一段距離后，才愛到重物的重力作用，取該時吊桿擺過的角度為：20° 因為，M=Fdsin￠ （￠為重力與吊桿的夾角） 在該位置取液壓桿與吊桿垂直，使得其獲得最大力矩，從而較易吊起重物。 通過計算機，基于進行 PRO/E 進行參數(shù)化繪圖，從而獲得各位置的數(shù)據(jù)，進行分析。 6 如圖： 圖 23 基于 PRO/E 的分析圖 由上圖：液壓缸的最長狀態(tài)為:L 1=716mm 最短狀態(tài)為:L 0=208mm 所以，推程為： S= L1-L0 （2.57 ） =716-208 =508mm 取推程為：S=520mm 進行受力分析有： T*Rsin￡=G(R+L x)sin￠ （2.6） （￡為液壓推力 T 與吊桿的夾角） 所以，T=（sin￠/ sin￡）*G(R+L x)/R （2.7） 通過計算機，基于進行 PRO/E 進行參數(shù)化繪圖，獲得各位置的數(shù)據(jù)，進行分析，下表： 表 2.1 吊桿各位置角度及其正弦比關(guān)系表 重力 G 與吊桿的夾角￠ 液壓推力 T 與吊桿的夾角￡ Sin￠/ sin￡ 1 111．6433° 125° 0．88128 2 90° 105° 0．86593 3 71．6433° 85° 1．04960 4 54．3341° 65° 1．11555 5 38．5896° 45° 1．13366 6 30．8351° 35° 1．11902 取 sin￠/ sin￡=1.14 所以，T=（sin￠/ sin￡）*G(R+L x)/R （2.8） =1.14*1200*9.8*（450+850）/450 =38016.94N 取阻力系數(shù)（含機構(gòu)桿自重與摩擦力）k=0.2 所以，F(xiàn)=T（1+k） （2.9） =38016.94(1+0.2) =45620.33N =45600N 2.2.3 機構(gòu)桿間各鉸接處的設(shè)計 8 1.機構(gòu)桿 1 與機構(gòu)桿 2 的鉸接設(shè)計 因為吊車所能乘受的最大載荷為 1.5/2 噸,所以鉸接處的最大作用力為: G=1.5/2X1000X9.8=11760N， 其作用力對材料作用的性質(zhì)為：剪切應(yīng)力。 鉸接軸的材料:選 45 號鋼,調(diào)質(zhì)處理。 查《機械設(shè)計》表 15-1，得 硬度為:217-255HBS，剪切疲勞極限為：T -1=155MPa 查《起重機械》表 4-11，得 最小安全儲備系數(shù)為：n 1=1.45,材料安全系數(shù)為: n 2=1.1 所以,安全系數(shù)為:n=n 1n2=1.45X1.1=1.6 因為, T -1≥ 24dG?所以,d 1≥ （2.10） 1?n= 54.3760X=12.4mm 取 d1=15mm. 2.機構(gòu)桿 1 與液壓推桿的鉸接設(shè)計 因為液壓推桿的最大推力為:F=45600N， 其作用力對材料作用的性質(zhì)為：剪切應(yīng)力。 鉸接軸的材料:選 45 號鋼,調(diào)質(zhì)處理。 查《機械設(shè)計》表 15-1，得 硬度為:217-255HBS，剪切疲勞極限為：T -1=155MPa 查《起重機械》表 4-11，得 最小安全儲備系數(shù)為：n 1=1.45,材料安全系數(shù)為: n 2=1.1 9 所以,安全系數(shù)為:n=n 1n2=1.45X1.1=1.6 因為, T -1≥ , 24dF?所以,d 2≥ （2.11） 1?n= 4560.37X=24.4mm 取 d2=25mm. 3.支架與液壓底座的鉸接設(shè)計 因為液壓推桿的最大推力為:F=45600N， 其作用力對材料作用的性質(zhì)為：剪切應(yīng)力。 鉸接軸的材料:選 45 號鋼,調(diào)質(zhì)處理。 查《機械設(shè)計》表 15-1，得 硬度為:217-255HBS，剪切疲勞極限為：T -1=155MPa 查《起重機械》表 4-11，得 最小安全儲備系數(shù)為：n 1=1.45,材料安全系數(shù)為: n 2=1.1 所以,安全系數(shù)為:n=n 1n2=1.45X1.1=1.6 因為, T -1≥ , 24dF?所以,d 3≥ 1?n= 4560.7X=24.4mm 取 d3=25mm. 4.桿 3 與支架的鉸接設(shè)計 10 經(jīng)受力分析，在吊桿與支架的相互作用力、吊桿與吊鉤的相互作用力、吊桿與液壓推桿的相互作用力，三對力中吊桿與液壓推桿的相互作用力最大。 其作用力對材料作用的性質(zhì)為：剪切應(yīng)力。 鉸接軸的材料:選 45 號鋼,調(diào)質(zhì)處理。 為方便統(tǒng)一其鉸接尺寸，其直徑也取 d4=25mm. 11 第三章 液壓回路的設(shè)計 3.1 液壓回路原理設(shè)計 為使液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，采用簡單的液壓回路。用下圖作為原理圖： 圖 24 基于千斤頂?shù)脑韴D 1. 6.液壓缸 2.3.單向閥 4.油缸 5.截止閥 12 最后得出手動液壓叉車液壓回路原理如下 圖 2.5 液壓回路原理圖 1．6.液壓缸 2.5.單向閥 3. 油箱 4. 截止閥 3.2 各液壓元件的設(shè)計計算與校核 為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊、簡潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個模塊內(nèi)，把各液壓元件做成一體。把油箱與液壓缸裝配在同一圓心軸線內(nèi)，把各油路與各閥等設(shè)計在液壓缸的底座內(nèi)。 3.2.1 液壓缸的設(shè)計及計算 1.液壓缸材料的確定 為使液壓缸結(jié)構(gòu)更緊湊、簡潔, 液壓缸材料采用高質(zhì)量,具有高抗拉強度極限的材料,采用高質(zhì)量的無縫鋼管,材料為:45 號鋼制造,調(diào)質(zhì)處理. 查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 12-1，得 硬度為: 162-217HBS，抗拉強度為： =600MPa 屈服極限為: =355MPa b?s?13 2.大液壓缸內(nèi)腔直徑的計算與確定 由上得知，液壓系統(tǒng)的最大負荷為：F=45600N 為使液壓缸結(jié)構(gòu)較小，取液壓系統(tǒng)的設(shè)計壓力盡量的高。初取液壓系統(tǒng)的設(shè)計壓力為： =17MPa maxP因為， =F/A= （2.12） 24DF?（A 為液壓缸內(nèi)腔的有效面積，D 為液壓缸內(nèi)腔的直徑） 所以，D= （2.13） max4P= 174.3560?=40.76mm 取液壓缸內(nèi)腔的直徑為:D=42mm 所以, 液壓系統(tǒng)的設(shè)計壓力為: =F/A= （2.14） maxP24DF?= 25014.36?=19MPa 3.液壓缸外直徑的計算與確定 為使液壓缸結(jié)構(gòu)較小，先把液壓缸按薄壁計算。因為，D/ 10 時，為薄壁 ??又因為， （2.15） ????2DPy?（其中 ≥16M 時， = 16M 時， = ） maxamax25.1Py?axaPmax5.1Py所以 =1.5 =28.5 M yP取按全系數(shù)為：n=5, 所以 = /n=120 M ???baP所以， （2.16） ?2Dy?14 = 1205.8?=6.0mm 所以，D/ =50/6=8.3 10 為厚壁。 ??所以，要按厚壁計算，為使設(shè)計更準確一些，按第四強度理論計算得： = （2.17） ??rtrt?????2 222ywywpDpD????（其中， 為液壓缸外直徑） 取，安全系數(shù)為：n=5, 所以 = /n=120 M 所以， ??baP（2.18） ??2234pPDw????2219015??m3.9取，液壓缸外直徑為： =62mm wD3.2.2 油箱的設(shè)計 伸縮臂套的材料:選工程用鑄造鋼 ZG310-570。 查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 12-1，得 硬度為: ≥153HBS，抗拉強度為： =570MPa b?為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊，把油筒與液壓缸裝配在同一圓心軸線內(nèi)。 要求：油筒油面的最高高度不超過，油筒高度的 80% 因為油路和閥中對油量的損耗，所以，估算，液壓缸到達最高極限位置所需的油量為總油量的 90%。 又因為，推程：S=520mm 液壓缸內(nèi)腔的直徑:D=42mm 所以，液壓缸到達最高極限位置所需的油量為： （2.19） SDL241??缸3975m升2.1?所以，所需的最少油量為： = /90%=1.2/90%=1.33 升 需L缸15 所以，油箱的最小容積為： = /80%=1.33/80%=1.66 升 筒L缸需 ?因為，油箱與液壓缸裝配在同一圓心軸線內(nèi)， 所以， （2.20） 筒筒 DSw??)(412?液壓缸外直徑為： =62mm 所以，油箱內(nèi)腔的直徑為： （2.21） 24wDSL???筒筒= 26410.3?=83mm 取油箱的上直徑內(nèi)為 87 3.2.3 油路的設(shè)計 為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊、簡潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個模塊內(nèi)，把各液壓元件做成一體。把各油管路做在液壓缸的底座內(nèi)。 油管路的管徑不宜選得過大，以免使液壓裝置的結(jié)構(gòu)龐大：但也不能選過小，以免使系統(tǒng)壓力損失過大，影響工作。 取，油道內(nèi)徑為：d=5mm 3.2.4 截止閥的設(shè)計 為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊、簡潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個模塊內(nèi)，把各液壓元件做成一體。把各閥等設(shè)計在液壓缸的底座內(nèi)。 因為，液壓系統(tǒng)設(shè)計的最高壓力為: =19MPa maxP取，截止閥的開啟系數(shù)為：n=1.1 所以，截止閥的開啟壓力為： P=n （2.22） max=1.1 19 ?21 MPa ?所以，截止閥的開啟力為： 16 F= （2.23 ） Pd241?= 15.3?=412N 截止閥彈簧的設(shè)計： 取截止閥的彈簧的最大工作載荷為開啟為的 1.5 倍。所以，截止閥的彈簧的最大作用載荷為： =1.5F=1.5 412=618N maxF?1.根據(jù)工作條件選材料并確定其許用應(yīng)力 因為彈簧在一般在靜載荷條件下工作，可以按第三類彈簧（愛變載荷作用的次數(shù)1000 次以下的彈簧）設(shè)計， 現(xiàn)選用碳素彈簧鋼絲 D 級，并根據(jù)實際結(jié)構(gòu)，估取彈簧鋼絲的直徑為 3.0mm, 查《機械設(shè)計》表 16-3，暫選 =1710 MPa， B?根據(jù)《機械設(shè)計》表 16-2，可知 =0.5 =0.5X1710=855MPa ???B2.根據(jù)強度條件計算彈簧鋼絲直徑 現(xiàn)取旋繞比 C=5， 則由《機械設(shè)計》式（16-4）得： 曲度系數(shù) K= （2.24） C615.04??= ?=1.3 所以，根據(jù)《機械設(shè)計》式（16-12）得： d’ （2.25） ????max8KCF?= 8514.36?=3.4mm 取彈簧鋼絲標準直徑 d=3.5mm,中徑 D’=C 3.5mm=17.5mm,取標準值 D=16mm 3.彈簧的壓縮量的計算 查《機械設(shè)計》表 16-2，取切變模量 G=80000 MPa， 為使結(jié)構(gòu)緊湊，使彈簧較短，取較小的標準有效工作圈數(shù) n=3， 安全閥的開啟力：F=412N 由《機械設(shè)計》式（16-5）得： 17 彈簧的預(yù)壓縮量 = （2.26） ?438GdnFD= 435.80162?=3.375mm 4.彈簧原長度計算 彈簧原長度 = Dn+nd （2.27） 0H125= 5.36??=30.5mm 5.驗算 極限工作載荷 = （2.28） limF??KDd83??= 163.54?=1264N 彈簧的壓極限壓縮量 = （2.29） lim?43ax8GdnDF= 435.8016?=10mm 6. 進行結(jié)構(gòu)設(shè)計 選取 GB/T2089-94 圓柱螺旋壓縮彈簧，彈簧絲直徑 d=3.5mm，中徑 D=16mm，效工作圖數(shù) n=3，預(yù)壓縮量 =3.375mm，彈簧原長度 =30.5mm，極限載荷?0H=1264N，極限壓縮量 =10mm limFlim為使工作更穩(wěn)定，便于定位，加裝導(dǎo)桿。 查《機械設(shè)計》表 16-7，得：導(dǎo)桿與彈簧的間隙為：2mm 其它結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計各如圖。 18 3.2.5 單向閥的設(shè)計 單向閥要求要達到單向密封的作用，為使更好的單向密封，加入壓縮彈簧，使其產(chǎn)生預(yù)壓，使單向密封更可靠；又要達到壓力損失最小的目的，壓縮彈簧的預(yù)壓力要小，單向閥油塞要輕。要均衡兩者，單向閥才能達到更好的效果。 單向閥彈簧的設(shè)計： 1.根據(jù)工作條件選材料并確定其許用應(yīng)力 因為單向閥的彈簧要經(jīng)常動作，要按第 I 類彈簧（愛變載荷作用的次數(shù)在 次以610上的彈簧）設(shè)計， 現(xiàn)選用碳素彈簧鋼絲 B 級，并根據(jù)實際結(jié)構(gòu)，取彈簧鋼絲的標準直徑為 d=0.4mm, , 取標準中徑值 D=5mm, 查《機械設(shè)計》表 16-3，暫選 =2060MPa， B?根據(jù)《機械設(shè)計》表 16-2，可知 =0.3 =0.3X2060=618MPa， ???B切變模量 G=80000 MPa 2.根據(jù)強度條件計算彈簧鋼絲直徑 現(xiàn)取旋繞比 C=D/d=5/0.4=12.5， 則由《機械設(shè)計》式（16-4）得： 曲度系數(shù) K= （2.30） C615.04??= .2.?=1.1 3. 彈簧的壓縮量的計算 查《機械設(shè)計》表 16-2，取切變模量 G=80000 MPa， 為使結(jié)構(gòu)緊湊，使彈簧較短，取較小的標準有效工作圖數(shù) n=5.5. 取單向閥彈簧的預(yù)壓力：F=1N 由《機械設(shè)計》式（16-5）得： 彈簧的預(yù)壓縮量 = （2.31） ?438GdnFD= 43.0851?=2.7mm 4. 彈簧原長度計算 19 彈簧原長度 = Dn+nd （2.32） 0H125= 4.05.??=13.7mm 5.驗算 極限工作載荷 = （2.33） limF??KDd83??= 51.4063?=2.78N 彈簧的極限壓縮量 = （ 2.34） lim?43ax8GdnDF= 43.0857.2?=7.48mm 通過具體的分析，彈簧能達到了單向密封的要求。 6. 壓力損失的設(shè)計 彈簧的預(yù)壓力為：F=1N，估算單向閥油塞的體積為：1300 ,鐵的密度為 7.93m,所以單向閥油塞的質(zhì)量為：10 克，所受的重力約為：0.1g。 33/10mg??單向閥打開的力： =1+0.1=1.1N 開F因為，油路直徑 d=5mm, 所以，壓力損失 = （2.35） 失P24d?開= 2514.3?=0.05Mpa 壓力損失比大氣壓 0.101Mpa 要小，能達到吸油的目的，吸油壓力約為大氣壓與壓力損失之差：0.05Mpa,而比供油壓力小得多。 所以，合符單向密封，壓力損失最小，的要求。 7. 進行結(jié)構(gòu)設(shè)計 選取 GB/T2089-94 圓柱螺旋壓縮彈簧，彈簧絲直徑 d=0.4mm，中徑 D=5mm，效20 工作圖數(shù) n=5.5，預(yù)壓縮量 =2.7mm，彈簧原長度 =13.7mm，極限載荷?0H=2.78N，極限壓縮量 =7.48mm limFlim為使工作更穩(wěn)定，便于定位，加裝導(dǎo)套。 查《機械設(shè)計》表 16-7，得：導(dǎo)套與彈簧的間隙為：0.6mm 其它結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計各如圖。 3.2.6 泵的設(shè)計 取，泵油缸的直徑為：d= 18mm ?操作桿的長度為：L=800mm 泵油桿的長度為：l=32mm 泵缸的壁厚取與液壓缸相約。 因為，最大壓力為： =19Mpa maxP所以，最大的操作力為： = （2.36） FLld2max41?= 80319.3??=193.3N =20kgf 具體結(jié)構(gòu)如圖液壓缸裝配圖。 通過分析計算，泵的最大移動距離為：s=50mm 所以，泵的單次進油量為：V= （2.37） 241sd?= 21850.3?=13122 m=0.013L 21 結(jié) 論 手動叉車是用來對物料起重、運輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機械設(shè)備。起重機在搬運物料時，經(jīng)歷著上料、運送、卸料的過程。起重機械在現(xiàn)代化的生產(chǎn)過程中不再只是在生產(chǎn)過程中起輔助作用，而是成了國民經(jīng)濟的所有主要部門中合理組織大批生產(chǎn)和流水作業(yè)的工藝過程的基礎(chǔ)。 設(shè)計手動叉車起重機必須要以叉車的參數(shù)為依據(jù)。起重機的參數(shù)是說明起重機工作性能的指標，叉車的主要參數(shù)有：起重量、跨距、幅度起重高度、各機構(gòu)的工作速度及起重機各機構(gòu)的工作類型。對于某些叉車起重機，生產(chǎn)率也是主要參數(shù)。此外軌距、基距、外形尺寸、最大輪壓力等也是重要參數(shù)。 叉車的主要參數(shù)首先由使用單位根據(jù)生產(chǎn)需要提出，具體數(shù)字應(yīng)按國家標準或工廠標準來確定，同時也要考慮到制造廠的現(xiàn)實生產(chǎn)條件。因此，在確定參數(shù)時應(yīng)當進行調(diào)查研究，充分協(xié)商和慎重確定。 叉車在工作時必須安全可靠。要使一臺起重機工作安全可靠，除了要使各個機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)滿足要求外，還要裝設(shè)安全與指示裝置。 所以我們在設(shè)計起重機時根據(jù)上述的要求，在設(shè)計液壓起重機時考慮過載保護、機架足夠強度，認真計算各個參數(shù)，盡可能的全面考慮問題。 作為當代大學(xué)本科機械設(shè)計制造及其自動化的畢業(yè)生，我必將刻苦鉆研，努力奮斗，樹雄心，立壯志，攻難關(guān)，攀高峰，不斷用先進的設(shè)計理論和生產(chǎn)技術(shù)來武裝與發(fā)展我國的機械工業(yè)，密切結(jié)合用戶需求和國內(nèi)外市場動向，創(chuàng)新開發(fā)高質(zhì)量、高性能、多品種、多功能的現(xiàn)代化機器，為推進全人類的物質(zhì)文明和精神建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻。 22 參考文獻： [1]章宏甲，黃誼．液壓傳動．機械工業(yè)出版社，2003 年 [2] 液壓氣動與密封期刊．中國液壓氣動與密封工業(yè)協(xié)會 2004 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從任務(wù)書下達之日至設(shè)計圓滿完成歷時四個月，在這期間，我得到了指導(dǎo)老師胡競湘老師悉心的指導(dǎo)。胡老師淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、誨人不倦的師長風范，都深深地影響并鞭策著我。他那對工作對事業(yè)一絲不茍的作風、忘我的敬業(yè)精神與奉獻精神，都是我學(xué)習的榜樣。在胡老師的指導(dǎo)下，我們明確了設(shè)計目的及方向；通過胡老師的深深教誨，我在鞏固了已學(xué)知識的基礎(chǔ)上又學(xué)到許多新的、課本上無法學(xué)到的知識并且領(lǐng)會了設(shè)計的真正意義。在此謹向胡老師表示最真誠的感謝！ 另外，在畢業(yè)設(shè)計期間，我還得到了畢業(yè)設(shè)計其他同學(xué)的無私幫助，他們嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、勤奮刻苦的精神對我莫大的激勵和支持。在此，我對他們表示深深的謝意。還有學(xué)校的支持，學(xué)校特意為我們安排了一個房間給我們放電腦，讓我們可以上網(wǎng)查資料，對我的畢業(yè)設(shè)計的資料收集和設(shè)計思路有很的幫助。 在大學(xué)的四年里，我得各位老師的悉心教導(dǎo)，他們無私獻給予了我們寶貴的，使我們受用一生的知識與各代人處事的心得。親愛的的老師們不僅教給我們各種知識，更重要的是教會了我們?nèi)绾巫鋈?，為我們未來能走了光輝之路打下了堅實的基礎(chǔ)。 還有，在多彩而緊張學(xué)習的大學(xué)四年里，我很感激同學(xué)們陪我走過的每一分每一秒。我們一起走過的日子里充滿了種種的歡樂與風雨，我們共同的面對、克服，我們共同的成功、歡樂、慶賀。在這畢業(yè)將至，即將分別之時，我真感慨萬千，對很多的人和事依依不舍。但，分別是不可避免之事，我們只能忍痛去面對。我們將永遠懷念這大學(xué)里的一切種種。 最后，借此機會對在設(shè)計過程中所有關(guān)心、支持、幫助我的老師和同學(xué)致以由衷的感謝！ -10-