手動液壓叉車設(shè)計說明書

淮陰工學(xué)院淮陰工學(xué)院1 -1 -#-因為，P=F/A=max(2.12)（A為液壓缸內(nèi)腔的有效面積，D為液壓缸內(nèi)腔的直徑）■4F所以，D=kmax(2.13),'4x45600=\3.14x17=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:P=F/A=max(2.14)4x456003.14x502=19MPa3.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/5210時，為薄壁PD又因為，5-擊(2.15)(其中P 三16MP時，1.25P=Pymax a max所以P=1.5P=28.5MPy max a取按全系數(shù)為：n=5,所以匕」=O/n=120MPbaPD所以,5-赤128.5x50=2x120P416MP時，1.5P =Py)max a max(2.16)=6.0mm所以，D/5=50/6=8.3410為厚壁。所以，要按厚壁計算，為使設(shè)計更準(zhǔn)確一些，按第四強度理論計算得：「］ ■ D2+D2D2+D2OJ>,.O2+O2—OO=w +p2+—^ p2trtrDD2—D2yD2—D2yw w(其中，D為液壓缸外直徑)w「1取，安全系數(shù)為：n=5,所以O(shè)」=O〃/n=120MP所以，balo-t+P..Zlo-t—3p2D>D一K^一“：1202+19v4x1202—3x192=50 1202—3x192=59.3mm(2.18)(2.17)取，液壓缸外直徑為：D=62mmw3.2.2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：三153HBS,抗拉強度為：O-=570MPba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(dá)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(dá)最高極限位置所需的油量為：L=—兀D2S缸4=1197125mm3x1.2升所以，所需的最少油量為：L需=L缸/90%=1.2/90%=1.33升所以，油箱的最小容積為：L=L筒=需L=L筒=需缸因為，所以，因為，所以，-兀S（D2—D2）>L4筒W筒液壓缸外直徑為：D=62mmw所以，油箱內(nèi)腔的直徑為：■4L（2.21）D>'—筒+D（2.21）筒、’兀S 叩+6424x1.66x106+642=/ \13.14x610=83mm取油箱的上直徑內(nèi)為873.2.3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=5mm3.2.4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:P=19MPamax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=nP （2.22）max=1.1x19x21MPa所以，截止閥的開啟力為：F=4兀d2P （2.23）=-x3.14x52x21=4=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：F =1.5F=1.夕412=618Nmax1.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°B=1710MPa，根據(jù)《機械設(shè)計》表16-2，可知卜」=0.5cr=0.5X1710=855MPa第四章B叉車主要結(jié)構(gòu)設(shè)計貨叉基本參數(shù)和尺寸的確定貨叉的主要尺寸有貨叉水平段長度1；貨叉垂直段高度h；貨叉斷面尺寸aXb（a為貨叉厚度，b為貨叉寬度等）（圖4-1）。圖4-1貨叉的結(jié)構(gòu)和尺貨叉尺寸主要取決于起重量Q、載荷中心距c，根據(jù)選題，已知起重量Q=1.8噸，按ISO/DIS1214-79標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，載荷中心距離為c=500mm,再由ISO/DIS2326-81和ISO2382-77標(biāo)準(zhǔn)，查出貨叉的基本參數(shù)和尺寸為貨叉長度：1=1000mm；貨叉垂直高度：h=520mm；貨叉斷面尺寸：aXb=40X120mm2；貨叉兩鉸支點中心距：d=409mm；貨叉外伸距：e=76mm；據(jù)《機械設(shè)計手冊》選擇材料為40Cr鋼，熱處理工藝選用調(diào)質(zhì)處理40Cr鋼屈服強度Q5^539MPa。貨叉的計算簡圖貨叉和叉架的聯(lián)接形式不同，其制支承類型有所不同，按照ISO2328-77標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，1.8噸叉車貨叉和叉架的聯(lián)接形式為掛鉤型。掛鉤型聯(lián)接，上支承可簡化為活動鉸支座。按照這種簡化，貨叉可看作一次超靜定剛架（圖3-2）。與此同時慮到掛鉤型貨叉上部的掛鉤處有安裝間隙，并非絕對不能轉(zhuǎn)動，照此分析，貨叉又可簡化為支

圖4-3靜定剛架計算簡圖這兩種計算簡圖，在集中載荷P力作用下，貨叉的危險截面均在支座A以下的垂直段，其應(yīng)力狀態(tài)相同，強度相等。但貨叉垂直段的受力情況不同，導(dǎo)致變形不同。由于靜定剛架水平段的變形量大于靜定剛架水平段的變形量。為偏于安全起見，貨叉的強度和剛度均按靜定剛架進(jìn)行計算。貨叉的強度驗算(c) (d)圖4-4貨叉強度驗算計算簡圖從貨叉所受的集中載荷P力作用的內(nèi)力圖(圖3-4)來看，水平段受彎矩和剪力，垂直段受彎矩和拉力，危險

截面支座A以下垂直段的最大正應(yīng)力為P（3c+2a）o= max a2b式中P——貨叉的計算載荷，N；C——標(biāo)準(zhǔn)載荷中心距，mm；a 貨叉厚度；mm；b 貨叉截面寬度，mm。計算載荷P的確定P=K1K2(Q)（式4-2）（式4-2）（式4-1）Q——起重量，Q=1.8t=17640NK1——動載荷系數(shù)，由文獻(xiàn)［1］推薦，取K1=1.2；P=1.2x1.3(176402)=13759.2NKP=1.2x1.3(176402)=13759.2N安全系數(shù)n的確定安全系數(shù)的選取,與貨叉的計算載荷大小、動載荷系數(shù)和偏載荷系數(shù)的選取密切相關(guān)。如果計算載荷比較準(zhǔn)確,安全系數(shù)可以取較小數(shù)值。否則，安全系數(shù)應(yīng)取較大數(shù)值。強度計算時，安全系數(shù)應(yīng)滿足以下條件【2】on=—s>3~3.5o其中n——強度安全系數(shù)；o——材料屈服極限；so——危險截面處應(yīng)力（即最大正應(yīng)力）；注：°與o單位相同。s此次設(shè)計選擇安全系數(shù)為n=3。

4.6計算最大正應(yīng)力（式4-3）539（式4-3）——=179.67MPa34.7強度驗算把數(shù)據(jù)代入式3-1,得出13759.2x(3x500+2x40)o二 max 402X120=113.23MPa因為o=113-23MPa<[°]=179-67MPa，所以貨叉滿足強度條件。max4.8貨叉的剛度校核Q貨叉的剛度通常校核叉尖處的靜撓度，即以額定載荷之半作為計算載荷（PQ貨叉的剛度通常校核叉尖處的靜撓度，即以額定載荷之半作為計算載荷（P=-2）,按等截面靜定剛架來計算又尖處的撓度，計算方法用簡便的彎矩圖乘法（圖3-5）。（a）計算圖 （b）MP彎矩圖 （c）M′彎矩圖圖3-5貨叉叉尖撓度計算圖由此可得叉尖的撓度f=里[c6l-c）+6e+2d ,式44）e6EJLl _| （式4-4）式中a3bJ=72——貨叉的截面慣性矩，cm4；JL乙E——貨叉的彈性模量，N/cm2；P=Q——貨叉的額定截荷，N.代人數(shù)據(jù),得出17640———義50x100 「sc 一f口= 2 . I黑（3x100—50）+6x7.6+2x40.921.41cmE 543x12I1006x205.8x105x4二2L 」12叉尖的許用撓度為l100[療50=30二2cm （式4-5）由于fE=141cm<[f]=2cm，所以貨叉滿足剛度條件。貨叉掛鉤形式的確定叉車貨叉上的掛鉤與貨叉的聯(lián)接形式,通常有整體式和非整體式兩種。非整體形式的聯(lián)接方法,又有焊接和螺栓聯(lián)接等形式。由于焊接形式貨叉制造容易,安裝拆卸方便,所以,貨叉與掛鉤的聯(lián)接多采用非整體的焊接形式。貨叉與掛鉤焊接強度驗算掛鉤尺寸根據(jù)ISO2328-77標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，z=17.5mm,M=31mm,s=50mm,K=H=5mm,b=120mm,G=36mm（圖3-6）。圖4-6掛鉤尺寸與焊接強度驗算o掛鉤的水平段受彎矩和拉力,垂直段受彎矩。根據(jù)起重機焊接強度的計算規(guī)范,由拉伸應(yīng)力 和剪切應(yīng)T1 ocp力所組成的復(fù)合應(yīng)力,按等效應(yīng)力來進(jìn)行計算,其計算公式為

Ocp%,：OOcp%,：O2+4T2、1 1（式4-6式中F’—-掛鉤所受的水平力,N；D—-焊縫總長度，cm；P 所受垂直力，N。代入數(shù)據(jù),得出D=2b+2(G—2H)=2x120+2x(36—2x5)=292mmF'=P(a+c+F'=P(a+c+z)

d13759.2x(4+50+1.75)40.9=18754.90Nocp(^54^]210.5x29.2)(137591]210.5x29.2)=22.81MPao>490MPa貨叉與掛鉤焊接的焊條選用TB13-2,焊條的抗拉強度b ，焊條的許用應(yīng)力'o49010」=一= =163.33MPan3由于o=22.81MPa<「o]'=163.33MPacp所以，貨叉與掛鉤滿足焊接強度條件第五章叉車保養(yǎng)注意為確保叉車工作正?？煽?，發(fā)揮其應(yīng)有工作效率，相關(guān)責(zé)任人定期做如下技術(shù)維護(hù)保養(yǎng)：日常維護(hù)：每班工作結(jié)束后，及時清洗車體上的污漬、泥土等，檢查車體有無劃痕，轉(zhuǎn)向器是否可靠、靈活；一級技術(shù)保養(yǎng)：累計工作100小時后，（一班工作制相當(dāng)于2周）檢查各部位的緊固情況，重點是：貨叉架支承、車輪螺釘、車輪固定銷、轉(zhuǎn)向器螺釘。二級技術(shù)保養(yǎng)：累計工作500小時后，（一班工作制相當(dāng)于一個季度）做全車檢查，重點是：各管道接頭、機油箱、升降油缸、液壓轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向油缸等，是其實際情況及時緊固、補液壓油、加潤滑油等。4、在工作過程中，如果發(fā)現(xiàn)可疑的不正常的現(xiàn)象，必須立即停車檢查，及時采取措施加以排除，在沒有排除故障前不得繼續(xù)作業(yè)。5、工作一天后，叉車應(yīng)定點停放在指定位置。6、未經(jīng)經(jīng)管人同意，任何人不得動用叉車。為了提高叉車的使用壽命及防止意外事故的發(fā)生，為保持叉車最佳運行狀態(tài)和各零部正常運轉(zhuǎn)，在使用過程中必須對本機器嚴(yán)格地進(jìn)行定期保養(yǎng)。7、檢查叉車各機械聯(lián)接件的緊固情況，特別是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車輪、起升機構(gòu)等聯(lián)接螺栓及鎖緊裝置是否緊固與正確。8、檢查叉車各部件管路和接頭有無損壞、松動和漏油。9、叉車只能在指定的區(qū)域內(nèi)使用：新車間一、二樓及庫房，沒有特殊情況絕不允許叉車到車間以外的區(qū)域使用；第六章叉車設(shè)計體會及小結(jié)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(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)進(jìn)行調(diào)查研究，充分協(xié)商和慎重確定。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(biāo)，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(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)進(jìn)行調(diào)查研究，充分