手動液壓堆高車機構(gòu)設計畢業(yè)設計論文

大學畢業(yè)設計論文 1 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）大學畢業(yè)設計論文 2 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）目錄摘要···························4Abstract·························5第一章緒論························61.1液壓堆高車提升機機構(gòu)設計選題的目的和意義...............................................61.2國內(nèi)外堆高車行業(yè)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀及市場分析..............................................61.2.1我國堆高車行業(yè)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀.............................................................61.2.2國外堆高車發(fā)展現(xiàn)狀.................................................................................71.2.3國內(nèi)外市場分析.........................................................................................7第二章液壓堆高車提升機構(gòu)設計總述·············92.1門架簡介及設計要求...........................................................................................92.2門架系統(tǒng)的運動與安裝關系...............................................................................9第三章 貨叉基本參數(shù)和尺寸的確定 ············· 123.1貨叉尺寸確定.....................................................................................................123.2貨叉的計算簡圖.................................................................................................123.3貨叉的強度驗算.................................................................................................133.4貨叉的剛度校核.................................................................................................143.5貨叉與掛鉤焊接強度驗算................................................................................15第四章叉架的設計計算···················184.1叉架的計算......................................................................................................18第五章 液壓堆高車門架的設計計算 ·············· 215.1門架系統(tǒng)的構(gòu)造原理.........................................................................................215.2門架幾何高度設計............................................................................................215.3計算滾輪壓力....................................................................................................225.4門架強度驗算..................................................................................................245.4.1門架立柱斷面翼緣厚度校核..................................................................245.4.2門架立柱斷面腹板高度校核..................................................................255.4.3門架立柱的彎矩校核..............................................................................265.5外門架強度計算................................................................................................265.5.1計算D點整體彎曲.................................................................................275.6門架剛度計算....................................................................................................285.6.1門架剛度的計算狀態(tài)..............................................................................285.6.2確定門架端部產(chǎn)生的各水平位移..........................................................305.6.3校核撓度..................................................................................................31第六章滾輪組件的安裝及計算···············326.1內(nèi)門架與外門架滾輪的設計 326.1.1軸的計算 326.1.2軸承的選擇 33大學畢業(yè)設計論文 3 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）6.1.3導輪的設計..............................................................................................346.1.4軸用擋圈..................................................................................................35第7章起升液壓系統(tǒng)設計·················377.1液壓系統(tǒng)簡介....................................................................................................377.2設計方案............................................................................................................377.2.1液壓缸的設計及計算..............................................................................387.2.2油箱的設計..............................................................................................397.2.3油路的設計..............................................................................................407.2.4溢流閥力的計算......................................................................................417.3鏈傳動的設計.....................................................................................................417.3.1鏈輪齒數(shù)Z的確定.................................................................................417.3.2鏈型號的確定..........................................................................................417.4鏈輪設計.............................................................................................................427.5鏈輪軸的設計....................................................................................................43結(jié)束語··························45致謝·························46參考資料·························47文獻綜述·························43大學畢業(yè)設計論文 4 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）摘要堆高車具有裝卸和搬運功能，機動靈活，能適應多變的裝卸搬運要求，普遍適用于港口、車站、貨場、車間、倉庫、油田及機場等處，還可以進入船艙和集裝箱內(nèi)進行裝卸作業(yè)，除此之外，還廣泛應用于軍事部門和特殊防爆部門，有的車輛可無人駕駛，到人員不斷接近的地方工作適用于柔性加工系統(tǒng)，總之，隨著物流技術的不斷發(fā)展和工業(yè)化水平的提高，堆高車使用范圍將日益擴大，成為一種產(chǎn)量與品種很多的裝卸搬運機械?，F(xiàn)代堆高車技術發(fā)展的主要趨勢是充分考慮舒適性、安全可靠性和可維護性 ,產(chǎn)品專業(yè)化、系列多樣化 ,大量應用新技術,完善操控系統(tǒng),重視節(jié)能和環(huán)保 ,全面提升產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。通過對國際國內(nèi)堆高車造型設計的現(xiàn)狀分析運用工業(yè)設計的理論和方法，研究了堆高車造型設計的要素及設計原則：造型要求簡潔明快、線條流暢，以體現(xiàn)車身的力度感與堅實穩(wěn)重的感；色彩．力求單純，給人以輕松、愉悅的感覺，主色調(diào)以明度較高的黃 色、橙色為宜；車身前后左右要求有寬大的玻璃，儀表具有良好的可讀性。研究結(jié)果對堆高車設計具有重要的實際指導意義。關鍵詞：堆高車； 門架；提升機構(gòu)4大學畢業(yè)設計論文 5 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）AbstractForkliftscandohandingworks,andcanflexibilitytoadapttochangingofhandingrequirementsandgenerallyapplicabletoports,railwaystations,freightyard,workshops,warehouses,oilfieldsandtheairportandplaces,andforkliftscouldstillenterthecabinandcontainerhandingoperationswithin.Inaddition,forkliftsarealseowidelyusedinmilitaryandspecialexplosion—proofsector,somevehicleswillbeunmanned,thatofficersshouldhotworkinplacesclosetoorforFlexibleManufacturingSysterm.Inshort,asthelogisticsandtechnologicaldevelopmentandtheenhancementofthelevelofindustrialization,theuseofforkliftswillbeexpanding,anditwillbecomeayieldvarietieswithalotofmaterialhandingmachinery.Themajortrendofmoderntechnologydevelopmentoftheforktruckistobefullyinconsiderationofthefriendlyoperation,thereliability,thesafety,thegoodmaintenance,thespecialization,theseries,andthediversificat,andtoadoptnewtechnology,toimprovesteeringsystem,andtofocusonenergysavingandenvironmentprotectioninordertopromotethetruck ’scapacityandquality.Basedontheanalysisofcurrentstatusofinternationalanddomesticforklifttruckformdesignthekeyelementsanddesignprinciplesinforklifttruckform designwasresearchedusingindustriMdesigntheoryandmethodology：ItWasputforwardthattheform offorklifttruckshouldbesimpleandlively tllsmoothlinesinordertoconveythesenseofstrengthandsteadiness；thecolorstrivessimplicitytomakepeoplefeelpleasantandlight—mainlyusingtonesofyeHowandorange；thereshouldbebigassatthefrontandbackoftrucks；thein—strumentsshouldbeeasytoread．Theresearchresultsprovidedpracticalreferenceforforklifttruckdesign．Keywords：forktruck;mast；liftingmechanism5大學畢業(yè)設計論文 6 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）第一章緒論1.1液壓堆高車提升機機構(gòu)設計選題的目的和意義堆高車是應用十分廣泛的流動式裝卸搬運機械，是物料搬運機械(國外稱為工業(yè)車輛或地面運輸車輛)的一種，是實現(xiàn)物流機械化作業(yè)，減輕工人搬運勞動強度，提高作業(yè)效率的主要工具。堆高車又名堆高車、鏟車、萬能裝卸車或自動裝卸車。它是由在無軌底盤上加裝專用裝卸工作裝置構(gòu)成的。堆高車具有通用性強、機動靈活、活動范圍大等特點，所以它廣泛用于車站、港口碼頭、機場、倉庫以及工礦企業(yè)等部門，用來實現(xiàn)機械化裝卸、堆垛和短距離運輸，是物流系統(tǒng)不可缺少的機械設備。而堆高車中進行裝卸作業(yè)的直接工作的裝置是堆高車起重系統(tǒng)，貨物的卸放、堆垛最終都是由其完成的，所以它是堆高車最重要的組成部分。在我國國民經(jīng)濟的發(fā)展中，各行各業(yè)對堆高車的需求量逐年增加。據(jù)國家權威機構(gòu)研究預測，在今后幾年我國堆高車年需求量將超過15萬臺。堆高車產(chǎn)業(yè)市場潛力巨大，發(fā)展前景廣闊。1.2國內(nèi)外堆高車行業(yè)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀及市場分析1.2.1我國堆高車行業(yè)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀我國堆高車工業(yè)起步于20世紀50年代末，當時主要仿制前蘇聯(lián)產(chǎn)品。從70年代后期到80年代中期，全行業(yè)先后組織了2次聯(lián)合設計，各堆高車生產(chǎn)廠紛紛引進國外先進技術，如北京堆高車總廠引進日本三菱1～5t內(nèi)燃平衡重堆高車技術，大連堆高車總廠引進日本三菱10～40t內(nèi)燃平衡重堆高車和集裝箱堆高車技術，天津堆高車總廠引進保加利亞巴爾干車輛公司1.25～6.3t內(nèi)燃堆高車技術，杭州堆高車總廠引進西德O&K公司靜壓傳動堆高車、越野堆高車和電動堆高車技術，合肥堆高車總廠、寶雞堆高車公司引進日本TCM株式會社1～10t堆高車技術，湖南堆高車公司引進英國普勒班機械公司內(nèi)燃防爆裝置技術。自90年代開始，一些骨干企業(yè)在消化吸收引進技術的基礎上積極對產(chǎn)品進行更新和系列化，因此目前國產(chǎn)堆高車的技術水平參差不齊。其中，電動堆高車因受基礎技術落后的制約，整體水平與世界先進水平差距很大，每年仍要進口價值近2億美元的堆高車產(chǎn)品。中國堆高車能否逐鹿國際市場，并在與世界強手的競爭中立于不敗之地，將依賴于堆高車整6大學畢業(yè)設計論文 7 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）體技術水平的提高，特別是電動堆高車技術的飛速發(fā)展。1.2.2國外堆高車發(fā)展現(xiàn)狀國際上生產(chǎn)堆高車的廠家， 排名前幾位的有林德、豐田、納科、永恒力、 小松、TCM、力至優(yōu)等著名公司。林德堆高車是世界上第一品牌堆高車，該公司是世界上唯一將靜壓傳動技術大規(guī)模應用于堆高車的制造商，產(chǎn)品技術先進，質(zhì)量可靠，其銷售額一直遙遙領先，位居世界頂尖水平。林德堆高車總的特點， 8噸以下的產(chǎn)品其動力形式有內(nèi)燃機和電瓶驅(qū)動，傳動形式有靜壓傳動和電傳動;10噸以上的堆高車則采用內(nèi)燃機驅(qū)動和液力傳動。產(chǎn)品種類之繁多，技術水平之高超，令世界同行所贊嘆。豐田、納科、永恒力、小松、TCM、力至優(yōu)等公司的產(chǎn)品技術基本處于同一水平，但各家有各家技術優(yōu)勢和特色。世界上著名堆高車的技術特點是：品種齊全，技術先進，各具特色，尤其在提高作業(yè)效率、人機工程、節(jié)能、環(huán)保及安全性等方面的技術發(fā)展非?？?，追求各性化，最大限度地滿足客戶的需求。1.2.3國內(nèi)外市場分析目前，國內(nèi)外電動堆高車大部分已經(jīng)采用寬視野門架，起升液壓缸由中間放置改為兩側(cè)放置。液壓缸的放置位置有兩種：一種是液壓缸位于門架后面；另一種是液壓缸位于門架外測。CARER公司的R40/45系列電動堆高車的液壓缸位于門架外側(cè)，R50/60/70系列堆高車的液壓缸則位于門架后面。門架一般分為標準型、兩節(jié)型或三節(jié)型。國內(nèi)堆高車的起升高度一般在 2~5m之間，且以3m及3m以下的居多，而國外電動堆高車的起升高度一般在 2~6m之間，由于倉庫的立體化程度高，因此起升高度 3m以上。與預測全球約有 250家堆高車生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)量保持在 50萬臺左右。由于競爭的加劇，同20世紀80年代比，世界堆高車工業(yè)出現(xiàn)了銷售額增長而利潤減少的反常現(xiàn)象。一方面，為降低成本，堆高車巨頭紛紛在發(fā)展中國家建廠。例如，在中國建有廈門林德、安徽 TCM、北京漢拿、湖南德士達、煙臺大宇重工、上海海斯特等。這些公司把具有世界 20世紀90年代中期先進的產(chǎn)品和技術帶到國內(nèi)，促進了我國堆高車技術的快速發(fā)展，同時對國內(nèi)市場也造成了很大的沖擊。另一方面，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，物流技術在經(jīng)濟發(fā)展中的地位與作用越來越明顯，堆高車普7大學畢業(yè)設計論文 8 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）及率越來越高，已從過去單一的港口碼頭進入到國民經(jīng)濟的各行各業(yè)。目前我國堆高車的保有量約18萬臺，實際年潛在需求量約 10萬臺，而實際年銷售量僅 3萬臺左右，可見中國的堆高車市場是巨大的。隨著人們對環(huán)境污染危害的深刻認識， 環(huán)保已成為世界共同關注的焦點，因此，環(huán)保型堆高車將成為市場主流；其次，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，高性能電動堆高車、前移式堆高車、窄巷道堆高車等各類倉儲機械迅速發(fā)展是未來堆高車市場的又一特征；另外，全球經(jīng)濟一體化必將帶來全球工業(yè)的國際化，使得各國間及國內(nèi)貿(mào)易大幅上升。有資料表明全世界集裝箱吞吐量每年以 30%左右的速度遞增。貿(mào)易的增加將推動現(xiàn)代集裝箱搬運與堆垛設備的高速發(fā)展。8大學畢業(yè)設計論文 9 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）第二章 液壓堆高車提升機構(gòu)設計總述2.1門架簡介及設計要求門架是叉車工作裝置的重要組成部分，是叉車最富有特色的部件。它負責貨物的起升及相應的裝卸動作，并對叉車的整機性能有極大的影響。最常見的叉車門架是由內(nèi)、外兩節(jié)組成。內(nèi)外門架是格子分別在左、右兩根立柱，通過上下不同數(shù)量的橫梁連接而成的門式框架。立柱既是門架承載的主要構(gòu)件，有是叉車或內(nèi)門架做升降運動的導軌。立柱截面有槽形鋼、工字鋼和其他異形狀，材料多為低合金16Mn鋼。左、右立柱通過二到三根橫梁連接。構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)，然后嵌套在一起，依靠裝在內(nèi)、外架上的滾輪，使內(nèi)門架沿外門架立柱滾動。（a）內(nèi)門架 （b）外門架圖2-1門架結(jié)構(gòu)簡圖1——立柱 2——橫梁叉車的內(nèi)門架嵌套在外門架里面，用起升油缸使內(nèi)架可在外架內(nèi)移動，成為可伸縮的構(gòu)造。這是它的構(gòu)造特點。加工要求，門架布置在前軸前邊，在車的前方，這是它在布置或位置上的特點。內(nèi)架、外架和叉架都是用型鋼焊成的平面框架，它們與起升油缸和鏈滑輪組和重量占了工作裝置總重的絕大部分，且集中在位于前軸外邊的門架平面內(nèi)，因而是影響叉車抵抗向前翻倒的能力的不利因素。在設計時，就要盡力去減小這些不利影響，為此必須注意兩點：一是在保證工作裝置能正常工作的前提下，要盡可能地將它布置得靠近前軸；二是在考慮司機視野問題時，要保證在叉車無載行駛下，司機能看見貨叉叉尖，同時應力求在貨叉由地面升起至頂端的整個過程中，司機都能很好地觀察貨叉上貨物的情況。2.2門架系統(tǒng)的運動與安裝關系門架系統(tǒng)的運動與安裝關系（圖2-2）是：貨叉掛在叉架上；叉架受鏈條的牽引，并以其縱、側(cè)向滾輪為“車輪”，以內(nèi)門架為“活動導軌”作升降運動；內(nèi)9大學畢業(yè)設計論文 10 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）門架則受起升液壓缸的頂推，也以其縱、側(cè)向滾輪為“車輪”，以外門架2為“固定導軌”而升降；外門架的下鉸坐鉸接在驅(qū)動橋殼或車架上，中部靠兩個并列的傾斜液壓缸來實現(xiàn)整個門架系統(tǒng)的前、后傾動作。起升液壓缸分成兩個，下端以半球面支承在外門架后側(cè)，中部受外門架“扶持”，上端頂在一個浮動橫梁上，自由提升結(jié)束后即與內(nèi)門架上橫梁重疊。起升鏈條的一端固定在起升液壓缸筒上（相當于固定在外門架上），中部繞過固定在浮動橫梁上的鏈輪后，另一端掛住叉架。圖2-21——內(nèi)門架， 2——外門架。 3——叉架，4——貨叉，5——縱向滾輪， 6——側(cè)向滾輪，7——起升液壓缸， 8——鏈條，9——鏈輪，10——浮動橫梁， 11——內(nèi)門架上橫梁。表2-31t液壓叉車門架主要性能參數(shù)特性額定起重量LoadCapacitykg1000載荷中心距Loadcentermm500尺寸標準二級門架額定起重時最大貨叉高度mm300010大學畢業(yè)設計論文 11 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）貨叉架板式貨叉厚度Tmm30貨叉寬度Wmm80貨叉長度Lmm1000貨叉間距范圍最小～最大MIN～MAXmm230-95011大學畢業(yè)設計論文 12 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）第三章 貨叉基本參數(shù)和尺寸的確定3.1貨叉尺寸確定貨叉的主要尺寸有貨叉水平段長度l；貨叉垂直段高度h；貨叉斷面尺寸ab(a為貨叉厚度，b為貨叉寬度等)（圖3-1）。圖3-1 貨叉的結(jié)構(gòu)和尺寸貨叉尺寸主要取決于起重量 Q、載荷中心距 c，取起重量 Q=1噸，按 GB/T5183-2005與GB/T5184-2008選出貨叉的基本參數(shù)和尺寸為貨叉長度：l=1000mm；貨叉垂直高度：h=520mm；貨叉厚度和寬度：厚30寬80mm；貨叉兩鉸支點中心距：h1=383；貨叉外伸距：e=76mm據(jù)《機械設計手冊》選擇材料為40cr鋼，調(diào)質(zhì)處理后鋼屈服強度SMPa。7853.2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，小噸位堆高車的貨叉一般用整體式貨叉，采用掛鉤型聯(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，考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，貨叉又可簡化為支承在兩個鉸接支座上的靜定剛架（圖3-3）。12大學畢業(yè)設計論文 13 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）圖3-2 超靜定剛架計算簡圖圖3-3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，其應力狀態(tài)相同，強度相等。但貨叉垂直段的受力情況不同，導致變形不同。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行計算。3.3貨叉的強度驗算（a） (b)(c) (d)圖3-4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,13大學畢業(yè)設計論文 14 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）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力為wMmaxPCWa2b/61P/FPabmaxw1≤[]式中Mmax——最大彎矩；P——貨叉的計算載荷；C——載荷中心距；a2b/6；W——抗彎截面模量，Wa,b——貨叉截面的高和寬；F——在面面積，F(xiàn)=ab;[]——許用應力，[]s/n。根據(jù)文獻《堆高車構(gòu)造與設計》 Q/2，n≥3在此去;n=3。（式4-2）式中Q——起重量，Q=1t=9800N由此得出Q 9800P 4900N2 2將相關數(shù)據(jù)代入式3-1w4900*500*6204.17MPa30*30*80PP49002.04MPa1ab30*80F[]S785n261.67MPa3因為maxw1204.172.04206.21MPa<[]261.67MPa所以貨叉滿足強度條件。3.4貨叉的剛度校核貨叉的擾度越小表示貨叉的剛度越大。計算貨叉的擾度一般采用圖乘法。圖乘法要求先做出貨叉在集中力P作用下的彎矩圖Mp，并在求擾度處作用一個單位P’=1,畫出在單位作用下的貨叉彎矩圖M’，然后將其中一個彎矩圖的面積和另一個彎矩圖中與前一個彎矩圖的形心相對應的高度y’相乘。為了計算方便，可將彎矩圖分成獨立規(guī)則的圖形，逐個相乘后在疊加，然后在除以貨叉的抗彎度EI，就得到所求的擾度。14大學畢業(yè)設計論文 15 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）（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fE Pcl[c(3lc)6e2d]≤[f]EI l式中I——貨叉的截面慣性矩，貨叉作為等截面看待 I a3b/12；E——貨叉的彈性模量，；P1——貨叉的額定截荷，——叉尖允許擾度，一般取l/50.代人數(shù)據(jù),得出fE4900*50*100[1(3*10050)6*535.6*2]1.47mm2.1*1011*33*8212叉尖的許用撓度為[f]l1002mm5050由于fE1.47mm[f]2mm,所以貨叉滿足剛度條件3.5貨叉與掛鉤焊接強度驗算掛鉤尺寸根據(jù) ISO2328-77標準規(guī)定，z=17.5mm，M=31mm，s=47mm，K=H=5mm，b=100mm，G=33mm（圖3-6）。15大學畢業(yè)設計論文 16 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）圖3-6掛鉤尺寸與焊接強度驗算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,由拉伸應力1和剪切應力1所組成的復合應力,按等效應力cp來進行計算,其計算公式為2F'2224P'cp114HDHD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F'Pacz76444501.7510419.39Nd40.9D2b2G2H210023325246mm則2224210419.397644cp110.524.64105.06MP0.524.6貨叉與掛鉤焊接的焊條選用TB13-2,焊條的抗拉強度b490焊條的許MPa,用應力16大學畢業(yè)設計論文 17 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）' b 490 163.33MPan 3由于cp 105.06 163.3MP所以，貨叉與掛鉤滿足焊接強度條件。17大學畢業(yè)設計論文 18 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）第四章叉架的設計計算4.1 叉架的計算叉架又名滑架，它的總用是安裝貨叉或者其他工作屬具， 并帶動貨物一起升降。根據(jù)叉架在門架系統(tǒng)中的相關位置，貨物的重量靠叉架傳給起重鏈條，貨物重量產(chǎn)生的力矩通過叉架傳遞給門架，當鏈條帶動叉架升降時，叉架要可靠的沿著門架導軌運動。由此，決定了叉架在構(gòu)造上是一個垂直運動的承載小車，一般由兩部分構(gòu)成。其前部是 i一個焊接框架結(jié)構(gòu)，主要同于安裝懸掛貨叉及其他屬具；后部是兩列裝有導向滾輪的滾輪架，與前部框架焊接構(gòu)成一體。有鏈條牽引，眼門架導軌垂直升降。更具貨叉的形式和他在框架上的安裝方式，茶幾有兩種形式，及板式和滑桿式。本次設計采用板式叉架，如圖 4-1圖4-1叉架簡圖圖4-2叉架受力圖如圖4-2所示，在垂直框架平面內(nèi)作用的力 F，對于上、下橫梁可簡化成雙懸臂對稱簡支梁（圖 4-2），只是力F作用在梁的上下邊緣上，是梁在受彎曲的同時，18大學畢業(yè)設計論文 19 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）還受到扭矩。在框平面內(nèi)受力P作用，構(gòu)成三次對稱超靜定框架，其彎矩圖如圖（2-4）所示，最大彎矩位于上橫梁懸臂根部。由此可見，開口框架上橫梁懸臂根部是危險截面。該截面作用在框架平面內(nèi)的彎矩為Mx Pl作用在垂直框架平面的彎矩為p(cab)lMyFl2f該截面的扭矩為MT

Fh2P式中 Q——起重量；l——懸臂長度；C——載荷中心距；a——貨叉厚度；

Q2b——橫梁截面厚度；h——橫梁截面計算高度；f——框架上、下橫梁作用力 F間的距離；F——縱向載荷，F(xiàn) Pm，m=c+a+0.5bh2取l=350mm，C=500mm，a=30mm，b=33mm，h=43mm，f=354mm，h2=383。根據(jù)h/b=1.2查表的α=0.219Mx1470000Nmm代入數(shù)據(jù)得My2647591.81NmmMT150323.17Nmm19大學畢業(yè)設計論文 20 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）圖4-3叉架上橫梁截面計算圖上橫梁截面由于被定為槽所削弱，為安全和計算方便將截面（圖4-3）作為矩形截面進行計算，注意驗算A、B兩點應力。叉架采用材料Q235取[]160MPa。點的應力為MXMyPlFl≤[]AWXWybh2/6b2h/6截面中B點的扭轉(zhuǎn)剪應力最大，其值為maxM2T≤[]abh點為雙向應力狀態(tài)，按第四強度理論：B(My)3max2≤[]Wy代入數(shù)據(jù) Amax

115.7MPa14.83MPa124.09MPa最后得AmaxB

115.7MPa [ ] 160MPa14.93MPa [] 112MPa124.09MPa [ ] 160MPa所以叉架滿足要求。20大學畢業(yè)設計論文 21 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）第五章 液壓堆高車門架的設計計算5.1門架系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖5-1為門架結(jié)構(gòu)簡圖，內(nèi)門架1和外門架2都是由兩根柱和一個或兩個端梁焊成的框架。內(nèi)架僅有一個上端梁，下部有一個很弱的橫系桿。外架有上端梁及下端梁，為不妨礙內(nèi)架，上端梁放在立柱頂端后翼緣后邊。中部由橫梁加強，其兩側(cè)伸出有聯(lián)接傾斜油缸的鉸軸。左右立柱異型槽鋼，其開口相對。叉架和內(nèi)架上的各滾輪組分別安放在內(nèi)架和外架立柱的槽內(nèi)，滾輪組構(gòu)成叉架，內(nèi)架和外架相互之間的活動聯(lián)系，起傳力和保證有正確動力的導向作用。起升鏈滑輪組包含兩套對稱布置的起升鏈和動，滑輪座固定在內(nèi)架上梁。起升油缸的上、下支座的支承分別固定在內(nèi)架上梁和外加下梁上，為保證安置在期間的起升油缸受純壓力，支座的支承表面常為球面。鏈的一端固定在外架的下梁或立柱上，另一端與叉架相連接。圖5-1堆高車門架結(jié)構(gòu)1——內(nèi)門架 2——叉架 3——內(nèi)門架 4——貨叉 5——貨物 6——導向滑輪5.2門架幾何高度設計二級門架的橫向尺寸又布置來定，立柱的截面尺寸由強度來定，高度尺寸要滿足起升高度的要求。為了最大可能的降低整車結(jié)構(gòu)高度，必須使內(nèi)外門架的高度相同。21大學畢業(yè)設計論文 22 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）其結(jié)構(gòu)簡圖如下圖 5-2圖5-2內(nèi)外門架的高度為 H2=H1 0.5Hmax L2 d5.3計算滾輪壓力本設計選擇門架材料為 Q345，其剪切彈性模量為 :G=8.4MPa，彈性模量為：E=2.1×10。抗E 2.1105MPa拉、抗壓 230MPa，抗剪 160MPa，屈服點s 350MPa。P1 P2 K (Qa0 G1a1)2h2式中Q——額定起重量，Kg；G1——貨叉和叉架的自重，Kg；k——動力載荷系數(shù)，K=K1（動力系數(shù)）×K2（貨物偏載系數(shù)）。K1=1.2，K2=1.3,K=1.5622大學畢業(yè)設計論文 23 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）圖5-3門架載荷作用圖其中Q=1000Kg、a1260mma0665mm、G1=86Kg、h2=356mm、代入數(shù)據(jù)得P1P2K(Qa0G1a1)2h21.56（100066586260）3561506.01Kg知h1=420mm，h2=356mm外門架滾輪壓力為：P3P4Ph21506.013561276.52Kg1h1420圖5-4門架滾輪壓力計算圖23大學畢業(yè)設計論文 24 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）5.4 門架強度驗算圖5-5圖5-6根據(jù)《叉車構(gòu)造與設計》表6-7與6-8取H=121.3mm，h=78.7mm，B=41mm，b=10.8mm，d=21.3mm，B1=33.5mm，h1=13mm，d1=17mm面.積S12643.8mm2,Wx180317.1mm3,S2 3599.5mm2,Wx1 126798.3mm3。5.4.1 門架立柱斷面翼緣厚度校核立柱翼緣在滾輪壓力作用下，產(chǎn)生局部彎曲，存在局部彎曲應力。此外，在滾輪和翼緣的接觸處有較大的表面接觸應力，且各項應力的數(shù)值均較大。經(jīng)有關文獻精確分析和實驗研究，在已知如圖5-5所示的尺寸時，對于滾輪這樣分布壓力作用24大學畢業(yè)設計論文 25 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）下的翼緣局部彎曲應力，可按下列公式計算：根據(jù)局部彎曲應力計算公式：局部=3.06Ps23.06P得到：s式中：s——材料屈服極限，Q345鋼的 s =350MPa；P——滾輪壓力，P=P1=P2=1506.01Kg。所以得到3.061506.01350

3.63mm由于3.63>10，知此翼緣厚度設計合理。5.4.2 門架立柱斷面腹板高度校核根據(jù)滾輪的接觸應力 接觸來求腹板高度接觸0.418PEnpklPnp（式5-5）式中：P——滾輪壓力，1506.01Kg；l——滾輪踏面寬度，50mm；Enp——導軌和滾輪材質(zhì)的綜合當量彈性模量，鋼制滾輪時，Enp=2.1105MPa2.1×104Kg/mm2。Pnp——導軌和滾輪的當量曲率半徑，圓柱形滾輪對平面導軌時，Pnp=R=43mm。k ——與滾輪材質(zhì)和導軌表面硬度有關的許用接觸應力，常用 60~80MPa。取70Kg/mm2代入公式得1506.012.1105接觸0.418504338.35MPa由接觸MPMPa符合要求。38.35ak608025大學畢業(yè)設計論文 26 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）由接觸的等式經(jīng)轉(zhuǎn)換得：0.4182PEnp0.1751506.012.1104R25070222.59mmlk取滾輪的實際半徑為計算半徑的兩倍，即:R實際=2R，則R實際=2×22.59=45.18mm（取46mm），則腹板高度為：h0 2R實際 2 2 2 46 210 2 114mm由h0114h121.3mm此尺寸設計合格。5.4.3 門架立柱的彎矩校核把內(nèi)門架看作外伸懸臂梁，按一端鉸支、一端自由的單根薄壁桿來計算。在垂直于門架的平面內(nèi)，由于滾輪的集中作用，計算門架立柱中產(chǎn)生的最大彎矩。又介于內(nèi)外門架的應力情況較復雜，計算工作量較大，現(xiàn)根據(jù)呂維鎮(zhèn)、張質(zhì)文老師介紹的簡化計算法進行計算。簡化計算的整體強度安全系數(shù)應大于4，校核翼緣的局部彎曲強度安全系數(shù)N局應不小于1.2，最危險截面在B點(圖5-5)。在整體彎曲和約束扭轉(zhuǎn)的共同作用下，內(nèi)門架立柱的危險截面是與叉架下滾輪相接觸的截面B,如圖5-5。堆高車起重鏈條的一端固定在起升油缸缸筒上，鏈條拉力S對缸筒產(chǎn)生的力矩通過活塞桿在內(nèi)門架和上端產(chǎn)生推力，其方向垂直于門架平面，使內(nèi)門架彎曲。在截面B上的這個附加彎矩數(shù)值極小，可以略去不計。因此，截面B的計算彎矩仍可寫為：Mmax P4h1 Ph2 1506.0135.7 53764.56Kg/cm1.整體彎曲正應力WKMbmax1.5653764.56661.47Kg/cm2Wx2126.7983圖5-6門架立柱已知許用彎曲應力為（取 N值為4）：s3500875Kg/cm2N4由w661.47Kg/cm2825Kg/cm2可知整體安全。圖5-7受力簡圖5.5外門架強度計算26大學畢業(yè)設計論文 27 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）外門架是由左右立柱和多根橫梁組成的外形封閉的復雜剛架結(jié)構(gòu)。由于通過立柱與橫梁的彎曲中心的縱軸不在同一平面內(nèi)，因此外門架并不是一個平面薄壁框架。在外載荷作用下，外門架立柱產(chǎn)生的彎曲變形和約束扭轉(zhuǎn)變形與內(nèi)門架立柱相似。我們同樣也把外門架簡化為單根立往計算， 橫梁的影響則通過支座約束來考慮。外門架立柱在垂直門架平面內(nèi)的整體彎曲， 不考慮門架前傾的影響.，從門架下滾輪接觸點至立柱與傾斜油缸連接處的一整段內(nèi)，都承受最大彎矩 Mbmax的作用。門架滾輪壓力對外門架立柱還產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)。外門架立柱一般在上中下三處或四處有橫梁連系，立住與橫梁的連接均可看成鉸支，它允許立柱的截面翹曲，但不允許截面轉(zhuǎn)動。圖5-8圖5-8強度計算圖外門架強度計算簡圖圖 5-7，危險截面在 D點。知H0=1866mm、h0=520mm、h1=480mm。5.5.1 計算D點整體彎曲鏈條拉力S對起升油缸產(chǎn)生力矩，通過活塞桿及內(nèi)門架使門架滾輪壓力增加，門架彎曲增加。門架滾輪壓力增量為：P Sa2Hmax（其中S——鏈條拉力，Kg；a2——鏈條與軸中心距，cm；Hmax——最大起升高度，cm。知Hmax=300cm，取a2=6cm，求得SKQG11.561000861694.16KgP1694.16633.88Kg300則有P333.88135P44794.32KgP3P4P1P31694.1694.321791.48Kg所以D點最大彎矩為：27大學畢業(yè)設計論文 28 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）w1.2MDmax1.253764.56367.81Kg/cm2Wx175.41MDmaxP3h11791.484275242.16Kg.cm則整體彎曲應力為：w1.2MDmax1.275242.16514.74Kg/cm2WX175.41前面已經(jīng)得到，許用彎曲應力為 :s3500875Kg/cm2N4由w514.74Kg/cm2875Kg/cm2可知，符合要求。5.6門架剛度計算5.6.1 門架剛度的計算狀態(tài)所謂門架的剛度條件主要是指當滿載的貨叉起升到最大高度，前傾至最大角度時，門架頂端的水平撓度應小于許用值。門架計算簡圖如圖 5-8所示。28大學畢業(yè)設計論文 29 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）圖5-9門架剛度計算狀態(tài)簡圖其中各已知參數(shù)分別為：起重量Q=1000Kg、起升高度H=3000mm、載荷中心C=500mm、前傾角 0滑架重量G1=86Kg、門架立柱慣性矩 J0=J1=J=1490.98cm4。門架各尺寸分別為：h0=420mm、h1=420m、h2=356mm、H0=2000mm、H1=2000mm、H=3000mmC0=357mm、C1=178mm、l0=665mm、l1=356mm。滑架通過滾輪傳給內(nèi)門架和力按下式計算，參看圖 5-8圖5-10門架計算簡圖P11Ql0G1l111000665862601930.79Kgh2356P1P21906.92Kg1、P2對門架的作用分解為一個力偶與一個集中力，內(nèi)門架端部力偶可以把力P以M1表示，外門架端部的力偶以M0來表示，參看圖5-3及圖5-7來求其值。M1P2h21930.7935.668736.12Kg.cmP4M168736.121636.57Kg（式5-12）h142M0P4h11636.574268736.12Kg.cm另外P3 P4 1636.57Kg伸縮式門架在端部力偶和集中力作用下，端部產(chǎn)生的水平位移 f（撓度）是由三部分組成的：外門架端部水平位移 f0、內(nèi)門架端部水平位移 f1和內(nèi)門架繞外門架29大學畢業(yè)設計論文 30 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）端部轉(zhuǎn)動 0角在內(nèi)門架端部引起的水平位移 0 H1 h1，見圖5-11。ff0f10H1h1f0fM0f0Pf1fM1f1P0M00P式中fM0、M0——力偶M作用在外門架端部產(chǎn)生水平位移和轉(zhuǎn)角；f0P、0P——集中力P1-P2作用在外門架端部產(chǎn)生水平位移和轉(zhuǎn)角；fM1、f1P——由力偶M及集中力P1-P2作用產(chǎn)生的水平位移。圖5-11門架變形圖5.6.2確定門架端部產(chǎn)生的各水平位移由圖5-10彎矩圖用圖乘法可求出在力偶M0作用下外門架端部產(chǎn)生水平位移fM0:fM0M0H022H0h0h02h12EJ0236668736.1220022200424224222.11051490.9823660.31cm圖5-12外門架計算簡圖30大學畢業(yè)設計論文 31 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）同樣，由力偶M1作用在內(nèi)門架端部產(chǎn)生的水平位移 fM1為：fM1M1H122H1h1h12h22EJ1236668736.12200222004242235.622.11051490.9823660.31cm力偶M0作用下，內(nèi)門架繞外門架端部轉(zhuǎn)動角度M0可參照圖5-10用圖乘法來M0M0H022h02h1EJ0233求。68736.122002422421051490.98332.10.0031cm由于P1=P2所以集中力P12和作用，在外門架端部引起和水平位移f0p為0cm：-P同理，由力P1-P2的作用引起的內(nèi)門架端部水平位移 f1p為0cm：5.6.3 校核撓度通過上面的計算，可以求出伸縮式門架在端部力偶和集中力作用下端部產(chǎn)生的水平位移f（撓度）。其值為：ffM0fM1M0(H1h1)0.310.310.0031200421.11cm其許用撓度值為：H3cmf100由f1.11f3cm知，滿足剛度要求。31大學畢業(yè)設計論文 32 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）第六章 滾輪組件的安裝及計算6.1內(nèi)門架與外門架滾輪的設計導行滾輪分為縱向及側(cè)向兩組，各由四個滾輪組成。前者在垂直于門架的平面內(nèi)，而后者在門架自身的平面內(nèi)起傳力和導行作用。它們的構(gòu)造示于圖 6-1上?？v向滾輪受力較大，故直徑也大且用滾動軸承，側(cè)向滾輪受力小，直徑也小，故用滑動軸承或滾針。6.1.1 軸的計算滾輪軸在門架上升或下降時主要受切應力，所以要根據(jù)軸的切應力條件來計算。對于圓形截面梁，由切應力互等定理可以知道，在橫截面邊緣各點處切應力與周邊相切。因此即使在平行于中性軸的同一橫線上，各點處切應力也不盡相同，但經(jīng)過分析表明，圓截面上最大彎曲切應力仍發(fā)生在其中性軸上，并可近似認為在中性軸上各點處的切應力平行于剪力，且沿中性軸均勻分布，于是得圓截面梁的最大彎曲切應力為：FsSz,maxmaxIzd已知SZ.maxd3及max12于是可得4FsR3式中R——圓形截面的半徑，mm；3IZ——圓形截面對中性軸的慣性矩， mm；3SZ,max——半圓截面對中性軸的靜矩， mm；該軸的材料選用 45號鋼，根據(jù)《機械設計手冊》可以查到 [ ]=30～40MPa，取[]=30MPa。由Fz kQ G1 1.56 1000 86 1694.16Kg于是得到32大學畢業(yè)設計論文 33 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）4Fs41694.16R34.89mm330考慮到堆高車門架的重量，則選半徑為 10mm，則滾輪軸的直徑為 20mm。堆高車的滾輪只受到徑向力的作用。選用深溝球軸Fr=1694.16X9.8=16602.18NP=XFr+YFaP—當量動載荷，F(xiàn)r—軸承所受徑向載荷，F(xiàn)a—軸承所受軸向載荷，—徑向載荷系數(shù)，—軸向向載荷系數(shù)，由于Fa0選取X=1，Y=0Fr則P=16602.18NfpP1則所需要的徑向基本額定動載荷為60nCrft106Lh6.1.2 軸承的選擇根據(jù)《機械設計手冊》選擇內(nèi)門架為深溝球軸承，代號為6204，如圖6-1所示：圖6-1深溝球軸承表6-16204軸承相關數(shù)值名稱 單位 符號 量值d 20Ｄ 42B 14基本尺寸 mmda(min) 26Da(max) 42ra(max) 133大學畢業(yè)設計論文 34 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）d2≈329.3其他尺寸mmD2≈39.7r(min)1基本額定靜載荷KNCo12.8基本額定動載荷KNC6.65極限轉(zhuǎn)速(r/min)脂14000極限轉(zhuǎn)速(r/min)油18000重量kgW≈0.103根據(jù)《機械設計手冊》選擇外門架為深溝球軸承，代號為6404，如圖6-2所示：圖6-2深溝球軸承表6-26404軸承相關數(shù)值名稱單位符號量值d20Ｄ72基本尺寸mmB19da(min)27Da(max)65ra(max)1d2≈38其他尺寸mmD2≈56.1r(min)1.1基本額定靜載荷KNCo31.0基本額定動載荷KNC15.2極限轉(zhuǎn)速(r/min)脂13000極限轉(zhuǎn)速(r/min)油16000重量kgW≈0.5296.1.3 導輪的設計門架的寬度為121mm，軸承的外徑為72mm，寬度為19mm，為了使門架在運動時能夠平穩(wěn)，故此導輪的的 D=400mm，B1=45mm，C=21mm，Cr=12.6KN，Cor=10.8KN外徑為120mm，結(jié)構(gòu)如圖6-3所示：34大學畢業(yè)設計論文 35 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）圖6-3側(cè)滾輪6.1.4 軸用擋圈根據(jù)軸的尺寸選擇軸用擋圈，如圖 6-4所示：圖6-4軸用擋圈表6-2軸用擋圈尺寸軸徑d020mmd基本尺寸28.5mm極限偏差(+0.13,-0.42)s基本尺寸1mm極限偏差(+0.05,-0.13)b2.68mmd12mm溝槽d2基本尺寸19mm極限偏差(0,-0.13)mm溝槽m基本尺寸1.1mm極限偏差(+0.14,0)溝槽n≥1.5mm孔d3≥29mm35大學畢業(yè)設計論文 36 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）每1000個鋼擋圈重量約為 1.90kg36大學畢業(yè)設計論文 37 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）第7章 起升液壓系統(tǒng)設計7.1液壓系統(tǒng)簡介液壓系統(tǒng)除管路及其油箱，換向閥，限速閥外，人工提供壓力，油缸作為執(zhí)行元件。油泵輸出的壓力油進入到工作裝置后，通過手動壓力，推動液壓缸升高，帶動鏈條上升，從而實現(xiàn)貨叉的上升和下降。最后油液將再度重返油箱如此不斷循環(huán)。7.2設計方案為使液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，采用簡單的液壓回路。用下圖作為原理圖：圖7-1基于千斤頂?shù)脑韴D6.液壓缸2.3.單向閥4.油缸5.溢流閥最后得出手動液壓叉車液壓回路原理如下37大學畢業(yè)設計論文 38 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）圖7-2液壓回路原理圖1．液壓缸5.單向閥3. 油箱4. 溢流閥7.2.1 液壓缸的設計及計算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《機械設計課程設計》表 12-1，得硬度為:162-217HBS，抗拉強度為： b=600MPa屈服極限為: s=355MPa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=18000N為使液壓缸結(jié)構(gòu)較小，取液壓系統(tǒng)的設計壓力盡量的高。初取液壓系統(tǒng)的設計壓力為：Pmax=17MPa4F因為，Pmax=F/A= D2（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=

4FPmax4180003.1417=37.1mm取液壓缸內(nèi)腔的直徑為:D=40mm所以, 液壓系統(tǒng)的設計壓力為:4FPmax=F/A=2D38大學畢業(yè)設計論文 39 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）183763.14382=16.21MPa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，

PyD2（其中Pmax≥16MPa時，1.25Pmax=Py Pmax 16MPa時，1.5Pmax=Py）所以 Py=1.5Pmax=24.32MPa取按全系數(shù)為：n=5,所以 = b/n=120MPa所以，

PyD224.3237120=3.75mm所以，D/ =50/6=3.75 10為厚壁。所以，要按厚壁計算，為使設計更準確一些，按第四強度理論計算得：22tr=Dw2D22Dw2D22tr2D2py2D2pyDwDw（其中，Dw為液壓缸外直徑）取，安全系數(shù)為：n=5,所以=b/n=120MPa所以，2423p2DwDP23p238120216.2141202316.2121202316.21244.01mm取，液壓缸外直徑為： Dw=80mm7.2.2 油箱的設計伸縮臂套的材料:選工程用鑄造鋼 ZG310-570。39大學畢業(yè)設計論文 40 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）查《機械設計課程設計》表 12-1，得硬度為: ≥153HBS，抗拉強度為： b=570MPa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=1500mm液壓缸內(nèi)腔的直徑:D=38mm所以，液壓缸到達最高極限位置所需的油量為：L缸1D2S41700.31mm31.7升所以，所需的最少油量為：L需=L缸/90%=1.7/90%=1.89升所以，油箱的最小容積為：L筒=L需 L缸/80%=1.89/80%=2.36升因為，油箱與液壓缸裝配在同一圓心軸線內(nèi)，所以，1S(D筒2Dw2)L筒4液壓缸外直徑為： Dw=45mm所以，油箱內(nèi)腔的直徑為：D筒4L筒Dw2S42.361064523.141500=47.17mm取油箱的上直徑內(nèi)為 487.2.3 油路的設計為使液壓系統(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=5mm40大學畢業(yè)設計論文 41 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）7.2.4 溢流閥力的計算為使液壓系統(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。把各閥等設計在液壓缸的底座內(nèi)。因為，液壓系統(tǒng)設計的最高壓力為 :Pmax=16.21MPa取，溢流閥的開啟系數(shù)為： n=1.1所以，溢流閥的開啟壓力為：P=nPmax=1.1 16.21MPa所以，溢流閥的開啟力為：F=1 d2P41 2= 3.14 5 18=353N7.3鏈傳動的設計7.3.1 鏈輪齒數(shù)Z的確定在實際工作過程中,此處鏈輪只作單個使用,起到一個傳遞運動力的作用 ,所以對于鏈輪輪齒強度、剛度要求較高,鏈輪齒數(shù)應盡量取小,根據(jù)設計的起升裝置的起升要求,結(jié)合實際工作情況,初步確定齒數(shù)Z=127.3.2 鏈型號的確定堆高車承載1000㎏,鏈條工作載荷F=18376N,根據(jù)這一特點結(jié)合滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸選用鏈號20A的滾子鏈傳動,其極限拉伸載荷FQ=86.7kN,足以滿足要求,為了保證其工作平穩(wěn),選用兩個鏈傳動。鏈節(jié)數(shù)的確定由于此處鏈輪只作單個使用,所以不存在中心距a0,鏈節(jié)數(shù)由堆高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=31.75mm,起升裝置的起升高度h=1.5m，確定鏈節(jié)數(shù)LP=100節(jié)。強度校核在鏈輪正常工作情況下，鏈速 v≤0.1m/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=18736N，單個鏈輪的工作拉力F=9368N，則p=Fv=9368*0.1=0.9368kw鏈速v≤0.1m/s,即為低速鏈傳動，鏈傳動的主要失效形式為鏈條的過載拉斷，因此應進行靜強度計算。QS SFA F FC FfFQ——單排鏈的極限拉伸載荷41大學畢業(yè)設計論文 42 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）KA——工作情況系數(shù)F——鏈的工作拉力Fc——離心力引起拉力Ff——懸垂拉力所選鏈的極限拉伸載荷FQ=86700N；根據(jù)其工作情況，查表選取KA=1.3；鏈的工作拉力9368N靜強度安全系數(shù) S一般為3-6這里取4帶入數(shù)據(jù)得S867004.023*93689368由S=4.02S4所以鏈條合格。7.4鏈輪設計鏈輪的主要尺寸p31.75122.11mm取124分度圓dsin180sin180z12齒頂圓直徑damaxd1.25pd1122.111.25*31.7519.05142.75dsmind11.6pd1122.1111.6*31.7519.05130.68z12取da134mm齒根圓直徑df d d1 122.11 19.05 103mm分度圓弦齒高hahamax0.6250.8p0.5d10.6250.8*31.750.5*19.0512.435mmz12hamin0.5pd10.5*31.7519.056.35mm取ha10mm最大齒根距Lxdfdd1122.1119.05103.06mm齒側(cè)凸緣直徑dgpcot1801.04h0.7631.75cot1801.04*30.480.7687.55z1242大學畢業(yè)設計論文 43 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）取dg86mm齒寬bf 0.95*b1 0.95*18.90 18mm輪轂長度L=3.3h=3.3*12.29=40.56 取42mm7.5鏈輪軸的設計選擇軸的材料，確定許用應力該軸傳遞的功率，對材料無特殊要求 ,故選用45鋼,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由表查得強度極限sB 650MPa，再由表得許用應力[ 355MPa。（本章計算公式參照 簡明機械零件設計手冊 第二版1997）按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑P=9.368×1.3*0.1=1.218KW根據(jù)表得C=107~118，又由式得dC3P(107118)31.21618.1520.02n250取d=25mm軸的受力圖如下圖7-3結(jié)構(gòu)圖F1+F2=F=18000N,F1=F2=9000N圖7-4受力簡圖X為F1到F之間的距離43大學畢業(yè)設計論文 44 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）M1 F1X 0方向為負當X取的最大時即X=111mm時M1最大M1=-F1X=900*90.5=849433N.mm圖7-5彎矩圖M849433*32264.18MPW3.14*343因264.18MPa355MPa所以軸合格44大學畢業(yè)設計論文 45 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）結(jié)束語經(jīng)過四個月的努力，畢業(yè)設計接近尾聲，在這段時間里，我學習到了很多以前沒有學習到得東西，而且也系統(tǒng)地鞏固了學過的知識。我不僅在理論上有了更深刻的理解，也在實踐上有所斬獲。本論文是在我的導師賈秋紅教授的指導下，完成的。畢業(yè)設計是每位大學生的必修課，這次設計鍛煉了我獨立思考問題的能力，并將大學期間所學的知識進行歸類和消化，提高了我多方面的能力，為進入社會做好準備。在這次畢業(yè)設計中，我認識到了堆高車的設計不僅要運用到機械設計課程，而且還要運用其它幾門課程的知識。在這次畢業(yè)設計的實踐過程中，我學會了要分析和解決機械設計問題，慢慢地鞏固、加深和拓展所學過的知識。這次設計使我懂得了怎樣設計和怎樣正確地擬定步驟，要學會創(chuàng)新并熟練地結(jié)合已掌握了機械設計的規(guī)律流程。通過設計計算、繪圖以及查表運用技術標準、設計手冊等有關資料，鍛煉了我分析和解決問題的能力。也鍛煉了我獨立思考解決問題、查閱資料和全方面的基本機械設計技能。整個設計的設計過程中我用到各種機械繪圖軟件，并對它們的使用能力得到了顯著的提高。在導師的嚴厲要求下，通過繪圖和建模，對使用AutoCAD更加熟練和掌握得更好。在整理文檔的過程中，我對圖表設置、文檔錄入、圖文結(jié)合等大部分文檔的編輯能力也得到了很大的提高。但是在這次的畢業(yè)設計中我也發(fā)現(xiàn)了自己在很多方面的不足，且在以前學習中許多知識沒能掌握和還有許多機械方面的東西未曾接觸過的。在這次設計中還有一些考慮欠妥的地方，誠請指導老師批評指導。在以后的工作學習生活中，我也會不斷積極學習新知識，不斷提升自己各方面的綜合能力。45大學畢業(yè)設計論文 46 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）致 謝經(jīng)過近半年的努力學習和工作，本設計終于如期完成。此次設計是在導師賈秋紅副教授的悉心指導下完成的。從設計選題、資料搜集到繪制圖紙及撰寫說明書的整個過程都是在他的悉心指導下完成的。使得我順利完成了畢業(yè)設計。任老師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、科學的工作方法以及平易近人、關心學生的生活作風都是我學習的榜樣，將使我終身受益。值此論文完成之際，真誠的向任老師道一聲：謝謝！感謝我的父母，正因為他們在我本科學習期間自始至終的支持和鼓勵，使我順利完成學業(yè)，再次向他們致以衷心的感謝。同時謝謝我所有的同學及朋友們，在我設計遇到困難時對我的幫助及安慰。最后要衷心的感謝我系教研室各位老師，他們都曾給予我無私的鼓勵、幫助和支持，同時感謝我的母校 ——重慶理工對我的大力支持！由于本人水平有限，設計難免存在考慮不周之處，懇請老師指正。46大學畢業(yè)設計論文 47 （手動液壓堆高車機構(gòu)設計）參考資料陶元芳，衛(wèi)良保.叉車構(gòu)造與設計[M].北京：機械工業(yè)出版社,2010張利平.液壓氣動技術速查手冊.M].北京：化學工業(yè)出版,1999張黎驊鄭平.新編機械設計手冊[M].北京：人民郵電出版社,2004陳啟松.液壓傳動與控制手冊[M].上海：上?？萍汲霭嫔纾?006[6]許福玲， 陳堯明.液壓與氣壓傳動2版[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2006劉鴻文.材料力學第四版[M].北京：高等教育出版社，2004吳克堅,于曉紅,錢瑞明.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2003吳宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京:高等教育出版社，2004周恩濤.液壓系統(tǒng)元器件選型手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007[11]張利平.液壓氣動技術實用問答 [M]. 北京:化學工業(yè)出版社，2007機械設計編委會.機械設計手冊（液壓單行本）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007雷天覺..新編液壓工程手冊（下）[M].北京：北京理工大學出版社,2005陸剛.電動叉車的技術發(fā)展趨勢[J].2007:374-265[15]YAOKai.HOUZhongming.XINTao.Developmentsituationandresearchdirectionoftelehandlers.[外文期刊].2008.張水松，張偉武.叉車門架[J].起重運輸機械，1985,06:2-12ZHANGQijun.SONGYuping.MARuiyong.CHANGRenqi.ZHANGHong.QIUGuojian.Presentsituationoftheforkliftindustryathomeandabroadanditsdevelopmentstratagem(2).ConstructionMechanization.2003.紀名剛.機械設計（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006孫蘭鳳，梁艷書.工程制圖[M].北京：高等教育