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类型毕业设计(论文)-前移式手动液压装卸叉车设计(含全套CAD图纸).doc

  • 上传人:QQ153893706
  • 文档编号:1753778
  • 上传时间:2018-08-22
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    1、黑龙江工程学院本科生毕业设计1完整版 CAD 图纸,联系 153893706第 1 章 绪 论1.1 前移式手动液压叉车的简介前 移 式 手 动 液 压 叉 车 是 一 种 无 污 染 , 无 动 力 的 装 卸 产 品 , 该 产 品 具 有 结 构 紧凑 , 运 输 灵 活 , 操 作 简 单 , 回 转 半 径 小 等 特 点 。 适 用 于 工 厂 , 车 间 , 仓 库 , 车 站 ,码 头 等 处 的 货 物 搬 运 与 堆 垛 。 对 于 那 些 有 防 火 , 防 爆 要 求 的 场 地 ( 如 印 刷 车 间 ,油 库 , 码 头 , 仓 库 等 ) 更 为 适 用 。 若

    2、配 合 托 盘 装 箱 , 集 装 箱 等 及 可 实 现 单 元 化 运输 , 有 效 减 少 了 零 部 件 的 碰 撞 , 划 伤 和 堆 放 面 积 , 减 少 搬 运 工 作 量 , 提 高 搬 运 效率 。 单 门 架 结 构 设 计 , 转 弯 半 径 小 , 适 用 于 机 械 制 造 , 造 纸 , 印 刷 , 搬 运 , 物 流等 行 业 使 用 。1.1.1 设计目的叉 车 的 机 动 灵 活 强 , 能 适 应 多 变 的 装 卸 搬 运 要 求 , 前 移 式 叉 车 主 要 用 在 仓 库内 中 等 高 度 的 堆 垛 、 取 货 作 业 , 专 门 满 足 了 额

    3、 定 起 重 量 小 、 起 身 高 度 低 的 特 别 需求 , 在 室 内 作 业 非 常 方 便 。1.1.2 设计的意义叉 车 是 应 用 十 分 广 泛 的 流 动 式 装 卸 搬 运 机 械 , 广 泛 应 用 于 公 路 运 输 、 铁 路 运输 、 水 路 运 输 各 部 门 。 多 年 来 , 由 于 成 件 货 物 的 品 种 多 、 规 格 杂 、 外 形 不 一 、 包装 各 异 , 所 以 对 这 些 货 种 很 难 实 现 装 卸 作 业 机 械 化 。 叉 车 的 问 世 , 使 得 这 一 难 题得 到 解 决 , 这 不 但 保 证 了 安 全 生 产 , 而

    4、 且 暂 用 的 劳 动 力 大 大 减 少 , 劳 动 强 度 大 大降 低 。 作 业 效 率 大 大 提 高 经 济 效 益 十 分 显 著 。黑龙江工程学院本科生毕业设计21.2 前移式手动液压叉车的发展1.2.1 历史与发展二 战 期 间 , 由 于 搬 运 军 事 物 质 的 需 要 , 促 进 了 叉 车 的 发 展 。 20 世 纪 50 年 代国 内 开 始 仿 制 前 苏 联 的 5t 机 械 传 动 叉 车 。 60 年 代 通 过 测 绘 仿 制 日 本 叉 车 , 开 创了 中 国 的 叉 车 行 业 , 也 使 当 时 叉 车 的 外 观 受 日 本 叉 车 的 影

    5、 响 较 大 , 70 年 代 的 行业 联 合 设 计 , 奠 定 了 中 国 叉 车 行 业 的 基 础 , 其 影 响 深 远 。 80 年 代 的 新 系 列 设 计 ,解 放 思 想 , 拓 展 了 品 种 系 列 , 更 新 理 念 , 大 范 围 采 用 了 宽 视 野 门 架 、 同 步 器 换 挡 、液 力 传 动 和 动 力 传 动 转 向 等 新 技 术 。 80 年 代 以 来 , 引 进 国 外 产 品 技 术 、 消 化 吸 收和 国 产 化 , 提 高 了 行 业 的 技 术 水 平 。 90 年 代 以 来 一 批 中 外 合 资 与 独 资 企 业 的 简 历

    6、 ,如 德 国 的 德 林 , 形 成 了 产 品 的 档 次 的 多 层 次 格 局 , 使 叉 车 行 业 百 花 齐 放 。 以 大 连叉 车 有 限 公 司 为 首 的 国 内 叉 车 行 业 蓬 勃 发 展 。 随 着 一 拖 、 柳 工 、 厦 工 、 山 推 等 著名 企 业 的 加 入 , 伴 随 当 今 的 改 制 、 兼 并 和 许 多 外 资 企 业 及 私 营 股 份 制 企 业 的 加 盟 ,使 叉 车 行 业 进 入 了 辉 煌 时 期 。2007 年 中 叉 公 司 、 外 资 及 全 国 其 他 企 业 共 生 产 叉 车 15 万 余 台 , 虽 然 与 汽

    7、车年 产 几 百 万 辆 相 比 , 叉 车 仍 是 一 个 较 小 的 行 业 , 但 从 中 叉 公 司 2003 年 产 叉 车 约3 万 5 千 台 , 到 2007 年 9 万 2 千 台 , 年 增 长 率 近 30%的 情 况 , 可 以 看 出 我 国 叉 车行 业 的 发 展 势 头 非 常 的 迅 猛 。叉 车 行 业 的 技 术 的 进 步 体 现 在 :走 汽 车 工 业 专 业 化 生 产 、 零 部 件 全 球 化 采 购的 道 路 , 中 小 吨 位 叉 车 的 变 速 器 与 驱 动 桥 、 转 向 桥 , 甚 至 门 架 逐 渐 转 向 专 业 化 生产 ;

    8、通 过 改 制 、 兼 并 、 重 组 使 生 产 厂 家 向 万 台 以 上 经 济 规 模 发 展 ; 增 加 5t 以 上大 吨 位 叉 车 的 产 量 , 运 用 工 程 机 械 底 盘 技 术 , 开 发 堆 高 机 、 正 面 吊 等 产 品 ; 增 加蓄 电 池 叉 车 、 交 流 蓄 电 池 叉 车 的 品 种 与 产 量 ; 增 加 防 爆 等 特 殊 用 途 叉 车 的 品 种 与产 量 ; 提 高 叉 车 的 外 观 设 计 水 平 , 提 高 叉 车 的 可 靠 性 , 改 善 驾 驶 员 的 舒 适 性 与 作业 条 件 ; 发 挥 信 息 技 术 的 优 势 , 利

    9、 用 CAD 技 术 提 高 特 型 叉 车 的 实 际 速 度 与 水 平 ,使 叉 车 生 产 向 多 品 种 、 小 批 量 、 用 户 定 制 化 的 方 向 发 展 。当 今 时 代 , 国 内 外 在 轻 小 型 搬 运 和 装 卸 的 工 业 车 辆 , 和 以 蓄 电 池 为 动 力 的 各 种类 型 的 搬 运 , 装 卸 , 堆 垛 , 牵 引 的 工 业 车 辆 有 CBY 系 列 手 动 托 盘 搬 运 车 、 办 电 动和 全 电 动 插 腿 式 叉 车 、 轻 型 前 移 式 叉 车 、 电 动 堆 高 机 、 拣 选 车 及 电 动 牵 引 车 等 。随 着 物

    10、流 仓 库 储 蓄 业 得 飞 快 发 展 , 工 业 车 辆 产 品 要 进 入 车 间 、 库 房 、 超 市 等 , 这不 仅 要 求 车 辆 机 构 轻 巧 , 同 时 提 出 无 污 染 、 低 噪 音 , 还 有 通 道 的 宽 窄 、 门 限 、 屋顶 货 架 的 高 度 、 进 入 电 梯 、 地 面 楼 板 的 承 载 能 力 、 耐 低 温 、 防 爆 灯 技 术 , 这 些 要求 只 有 轻 小 型 搬 运 车 辆 较 容 易 做 到 。 近 几 年 来 在 物 流 技 术 的 推 动 下 , 企 业 的 技 术黑龙江工程学院本科生毕业设计3改 造 投 入 加 大 , 老

    11、 库 房 的 改 造 和 新 库 房 的 建 立 大 量 增 加 , 各 城 市 超 市 数 量 的 增 加 ,都 为 轻 小 型 搬 运 车 辆 产 量 增 大 和 品 种 增 多 提 供 了 很 好 的 条 件 , 所 以 说 轻 小 型 搬 运车 辆 是 物 流 技 术 重 要 装 备 之 一 。 轻 小 型 搬 运 车 辆 行 业 应 尽 快 抓 住 “物 流 热 ”的机 遇 , 努 力 提 高 产 品 技 术 含 量 , 增 加 品 种 规 格 , 为 各 行 业 的 物 流 服 务 提 供 商 务 服务 。1.2.2 叉车新产品设计的技术趋势1门架系统 高起升,4.5m、6m 或更

    12、高,满足棉花仓库、集装箱搬运等用途;低起升,如 2m,铁路或进集装箱用;特殊结构,如三级门架、全自由提升门架、特殊属具、综合滚轮等。2转向系统 中小吨位叉车采用动力转向;改善轴距后重新设计曲柄滑块横置液压缸转向桥;增大最大转角,减小转弯半径。3制动系统 手动制动和脚制动。4传动系统 采用静力传动,采用轮边减速、二级主传动;传动部件专业化生产;机械传动同步器换挡;采用宽基轮胎或高弹性实心轮胎。5整机技术参数 不求高、求合理。如行驶速度、轴距、最大起升高度等。6可靠性 重点在发动机、传动系统、液压系统、操作系统方面。7舒适性 驾驶员作业,发动机的隔热、降噪,符合人机工程学的仪表盘、操作杆等。8.外

    13、观设计 整机的流线型设计、形状搭配等。1.3 前移式手动液压叉车的优势及前景前移式手动液压叉车具有能量转换效率高、噪声小、无废气排放、控制方便等优点,在车间、仓库等场所以及食品、制药、微电子及仪器仪表等对环境条件要求较高的行业得到了广泛应用,成为室内物料搬运的首选工具。国外市场特别是欧美发达国家,由于受环保法规影响,电动手动液压叉车的产量已占手动液压叉车总产量的 40以上,日本电动手动液压叉车产量也已超过了手动液压叉车总量的 13。在中国,手动液压叉车所占比例为 20左右,已突破原来只能用于小吨位作业的局限,逐步由室内走向室外,市场需求逐年上升我果手动液压叉车销量海外市场贡献率高速增长,进军国

    14、际市场前景光明。 于我国手动液压叉车口量占海外市场比重仍较低、性价比优势突出以及出口退税导致国内企业出口冲动等理由,预计未来中国手动液压叉车出口仍将保持较快增速,2010 年前复合增长率不低于 30%。而未来 3 年,国内叉车销量年增速有望保持在 20%以上,对海外市场的依赖度将加大。出口已成销量增长的主要推进力。黑龙江工程学院本科生毕业设计41.4 前移式手动液压叉车的优点1、前移式手动液压堆高车是物料搬运不可缺少的辅助工具,托盘搬运最轻便,最主要的是任何人均可操作。 2、舵柄的造型适宜,带有塑料手柄夹,使用起来特别舒服。操作者的手由坚固的保护器保护。用手可方便地操纵起升、下降和行走控制杆,

    15、托盘车使用起来轻便、安全、舒服。 3、抗扭钢结构,货叉由高抗拉伸槽钢做成。叉尖做成圆形,插入托盘时,使托盘免受损坏,导轮使得货叉顺利插进托盘。4、坚固的起升系统,能满足大多数的起升要求,并按标准要求镀锌。泵油缸装在重载保护座上,缸筒是镀铬的。低位控制阀和溢流阀确保操作安全并延长使用寿命。5、车轮运转灵活,并装有密封轴承,前后轮均由耐磨尼龙做成,滚动阻力很小,并有橡胶,聚氨酯或专用轮胎供选。 6、液压系统和轴承完全无须维护,但在极端情况下,如在潮湿的环境下或用高压软管进行冲洗,所有轴承均备有加油孔以供加油。1.5 前移式手动液压叉车设计参数前移式手动液压叉车性能:在标准起升高度 1600mm 和

    16、额定起重量为 500。本论文所设计的前移式手动液压叉车系统主要技术参数(如表 1.1 所示)。表 1.1 设计参数额 定 载 重 量 500kg最 高 起 升 高 度 1600 mm货 叉 最 低 高 度 80 mm载 荷 中 心 距 450mm货 叉 长 度 900 mm 长 1560mm宽 700mm外 形 尺 寸高 1960mm前 轮 直 径 100mm后 轮 直 径 200mm净 重 140180kg黑龙江工程学院本科生毕业设计51.6 本章小结绪论部分通过对前移式手动液压叉车的简单介绍,了解了国内外叉车行业的历史与现状,以及未来叉车设计的发展趋势。前移式手动液压叉车的设计满足了小仓库

    17、和对载荷重量不大的工作场合的使用。第 2 章 总体设计方案2.1 前移式手动液压叉车主要结构前移式手动液压叉车主要由机架部分、底座部分、叉架部分、叉脚部分、起升装置、前移装置等组成。图 2.1 机架结构图 图 2.2 叉架结构图图 2.3 叉脚结构图 图 2.4 底座结构图黑龙江工程学院本科生毕业设计6图 2.5 万向轮结构图 图 2.6 前移装置结构图图 2.7 起升装置结构图 图 2.8 前轮结构图2.2 前移式手动液压叉车的特点前移式叉车的门架或者货叉架可以前后移动,其中门架前移式叉车是指作业时门架带动货叉前移,伸出到前轮之外叉取或放下货物,行走时货叉带货物收回,使货物重心在支撑面内;而

    18、货叉前移式叉车是指货架带动货叉前移至前轮之外进行作业,行走时叉架带动货叉缩回到支撑平面内。前移式叉车有两条前伸的支腿,支腿较高,支腿前端有两个轮子,支腿的作用是确保叉车在负载时的稳定性。与插腿式叉车比较,前轮较大,支腿较高,作业时支腿不能插入货物的底部,而门架可以带着整个起升机构沿着支腿内侧的轨道移动,这样货叉叉取货物后稍微起升一个高度即可缩回,保证叉车运行时的稳定性. 前移式叉车与插腿式叉车一样,都是货物的重心落到车辆的支撑平面内,因此稳定性很好。适合于车间、仓库内作业。分析前移式手动液压叉车的组成部分,结合设计任务,设计出来的前移式手动液黑龙江工程学院本科生毕业设计7压叉车拥有以下特点:1

    19、.由于所设计的前移式手动液压叉车是液压起重,对于工作环境的要求较低,所以可适应各种不同的工作环境。2. 对比与前移式手动液压叉车的手动起升,本文所设计的前移式手动液压叉车是由液压回路路控制的,其操纵简便,可大大降低劳动强度,提高劳动效率。3.本次设计的前移式手动液压叉车,其车架主体部分的材料选用 Q235A,且在前移式手动液压叉车架的各关键受力点都辅以加强筋,使其受力均匀, 使叉车能承受在叉物时所承受的重力,提高叉车的安全性能。4.前移装置借鉴剪叉平台设计,通过液压缸控制前进后退,移动性好,安全可靠。5.对比与前移式手动液压叉车,本文所设计的液压叉吊车其载重能力更强,可以满足更多的工作要求。6

    20、.此次设计的前移式手动液压叉车,由于其是使用液压,所以在工作时噪声小,且无污染。2.3 设计难点分析为了使设计出来的前移式手动液压叉车能实现预定的功能,分析设计任务,前移式手动液压叉车在设计的过程中有以下的难点需要解决:1.前移装置的设计,如何前移,前移并且还得承受载荷重量。2.为了使前移式手动液压叉车能实现预定的载重量,对于液压系统要如何设计。3.完成液压系统的设计后,如何传递动力,选择何种传动装置。4.本次所设计的是前移式前移式手动液压叉车,除了让叉车完成装卸的功能外,如何让叉车完成吊物的功能。5.如何完成液压叉车的起升功能。6.完成前移式手动液压叉车各部份的设计后,如何设计前移式手动液压

    21、叉车的主体车架,及货叉架、加强筋等辅助部分的设计。2.4 本章小结通过图形对所设计的叉车各个结构部件有了大致的了解,包括了门架、前移装置、起升装置等。介绍了前移式手动液压叉车的结构特点,分析了本设计的重点难点。黑龙江工程学院本科生毕业设计8第 3 章 传动装置设计3.1 传动装置的选择装置传动装置有带传动装置、链传动装置、齿轮传动装置等。3.1.1 带传动一般有以下特点:(1)带有良好的饶性,能吸收震动,缓和冲击,传动平稳噪音小。(2)当带传动过载时,带在带轮上打滑,防止其他机件损坏,起到过载保护作用。(3)结构简单,制造,安装和维护方便;(4)带与带轮之间存在一定的弹性滑动,故不能保证恒定的

    22、传动比,传动精度和传动效率较低。(5)由于带工作时需要张紧,带对带轮轴有很大的压轴力。(6)带传动装置外廓尺寸大,结构不够紧凑。(7)带的寿命较短,需经常更换。由于带传动存在上述特点,故通常用与中心距较大的两轴之间的传动传递功率一般不超过 50KW。3.1.2 链传动一般有以下几个特点:(1)由于链传动属于带有中间挠性件的啮合传动,所以可获得准确的平均传动比;(2)与带传动相比,链传动预紧力小,所以链传动轴压力小,而传递的功率较大,效率较高,链传动还可以在高温、低速、油污等情况下工作;(3)与齿轮传动相比,两轴中心距较大,制造与安装精度要求较低,成本低廉。(4)链传动运转时不能保持恒定的瞬时传

    23、动比和瞬时链速,所以传动平稳性较差,工作时有噪音且链速不宜过高。链传动主要用在要求工作可靠,且两轴相距较远,以及其他不宜采用齿轮传动的场合。3.1.3 齿轮传动的特点:(1)效率高 在常用的机械传动中,以齿轮传动效率为最高,闭式传动效率为96%99%,这对大功率传动有很大的经济意义。黑龙江工程学院本科生毕业设计9(2)结构紧凑 比带、链传动所需的空间尺寸小。 (3)工作可靠、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动,工作十分可靠,寿命可长达一二十年,这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。(4)传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得

    24、广泛应用,正是由于其具有这一特点。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高,价格较贵,且不宜用于传动距离过大的场合。对比以上几种传动装置,结合本文设计的需要,所以选择链传动作为液压叉车的传动装置。链传动装置主要由链轮轴、轴承、链轮链条等部分组成。链传动装置:(如图 3-1所示)黑龙江工程学院本科生毕业设计10图 3.1 链传动3.2 链传动的设计3.2.1 链轮的确定在实际工作过程中,此处链轮只作单个使用,起到一个传递运动力的作用,所以对于链轮轮齿强度、刚度要求较高。考虑到跟轴承的配合关系确定为基轴配合,由于要承受较大的压力,所公差确定为 U7/h6。相对普通链轮而言,轴承链轮不需要设计齿,中间设

    25、计为光滑凸轮就可以了,它只需要顶着滚子链中间的滚子转动即可,但是链轮要求要有足够的强度和耐磨性,故链轮齿面一般都经过热处理,使之达到一定硬度,常用加工方法为:淬火处理,表面发黑处理。3.2.2 链型号的确定叉车承载 500,链条工作载荷 F = 4900N,根据这一特点结合滚子链的基本参数和尺寸选用链号 08B 的滚子链传动 ,其极限拉伸载荷 F = 17.8KN,足以满足要求,因Q为有货叉架两边的轮子做保护,只要选用单链传动即可。3.2.3 链节数的确定由于此处链轮只作单个使用,所以不存在中心距 ,链节数由叉车起升装置的0a黑龙江工程学院本科生毕业设计11起升高度来确定。根据选定链号,查表得

    26、所选链的节距 p = 12.7mm ,起升装置的起升高度 h = 1600mm,确定链节数 =126 节。pL3.2.4 强度校核在链轮正常工作情况下,链速 v 0.1 m/s,所传递的功率 p 为其承载力与其速度的乘积,即 p = F v ,承载力 F =4900 N,则 p = F v=4900 0.1 =0.49kw链速 v 0.1 m/s,即为低速链传动,链传动的主要失效形式为链条的过载拉断,因此应进行静强度计算。(本章计算公式参照 简明机械零件设计手册 第二版 1997)静强度安全系数 S(3.1)FKmSAQF 单排链的极限拉伸载荷Qm 链条排数K 工作情况系数 AF 链的工作拉力

    27、所选链的极限拉伸载荷 F = 17.8KN;采用单链传动,即 m=1;根据其工作情况,Q查表选取 K = 1.2;链的工作拉力 =4900N,则A vp1013.64902.178FKmSAQ满足强度要求。3.2.5 验算链速smsnPZV/053./10692.4106(3.2) 在预先设计的范围内3.2.6 确定润滑方式润滑方式采用人工定期润滑方式。3.2.7 计算对链轮轴的压力 FF=1.25 F =1.25 4900N 2=12250 N黑龙江工程学院本科生毕业设计123.2.8 链轮的结构链轮的直径较小,因此采用实心式,其材料为中碳优质钢 C45(如图 3.2 所示)图 3.2 链轮

    28、结构图(1)链轮轮齿结构:齿宽 119.0bf内链节宽 ,则 m75. mbf 05.7.910.1圆角半径 prx 58.7204.(2)链轮齿总宽:由于链轮内套轴承转动,所以总宽必须大于轴承宽度 15mm,为了防止轴承跟链轮的轴向运动,特意在链轮左侧设计一凹槽来加入孔用弹性挡圈,以此来保证他们的稳定转动。3.3 链轮轴的选择3.3.1 选择轴的材料,确定许用应力该轴传递的功率,对材料无特殊要求,故选用 45 钢,并经调质处理。由表查得强黑龙江工程学院本科生毕业设计13度极限 ,再由表得许用应力 =200 。MPaB650b1MPa(本章计算公式参照 简明机械零件设计手册 第二版 1997)

    29、按扭转强度估算轴径P=11.3=1.3KW 根据表得 C=107118,又由式得又由 d =3Cnpm4.205.18203.1807由设计手册取标准直径 。md1设计轴的结构并绘制结构草图(如图 3.3 所示)图 3.3 链轮轴1.按弯曲合成强度校核轴径画出轴的受力图(如图 3.4 所示)图 3.4 受力分析图黑龙江工程学院本科生毕业设计14041F140N02FN在 之间载一段距离为 x(如图 3.5 所示)01F和图 3.5 受力分析图0F102NM 的扭转方向为逆时针为负1 1xM110Fxx在 和 之间截任一段距离。1F0x 的取值为 5.96x又是阶梯轴,轴的粗细不一当 时,也可能

    30、存在危险截面10x 1010MNm当 时,5.96x96.574在 和 之间截一段距离为 Y(如图 3.6 所示)1F4黑龙江工程学院本科生毕业设计15图 3.6 受力分析图0Fx410N2M2296.50Y13在 和 之间任取一段。 的取值为 1F4y15.9620930MYN当 Y 取最大时 Y=193N210931403896M2.作转矩图 (如图 3.7 所示)图 3.7 转距图3.求当量弯矩因为此轴为静应力状态下的轴,转矩不变,修正系数 为 。a3.02221974650.97485MeaTNm22384.确定危险截面及校核强度 13974501.9.eI Mpaw黑龙江工程学院本科

    31、生毕业设计16MpawMeI02.9351.0862查表得 ,满足 的条件,故此处所设计的轴的强度足够,pab201be并有一定宽余量。3.4 轴承的选择3.4.1 计算轴承的的载荷根据以上所求的结果,要选择轴承,要先求出当量载荷,因该向心轴承受 作用。Fr求出当量动载荷 。计算时用到的径向系数 ,轴向系数 。要根据 值查取,而PxYcoa是额定静载荷,在轴承型号为选定前不知道,故用试算法。查表暂取 ;cor17.0Cre=0.34; X=1,Y=0, P=xFr+YFa=1x9600+0=9600即轴承在 作用下的使用寿命,相当于在纯径向载荷 9600N 作用下的使NFr960用寿命。(本章

    32、计算公式参照 简明机械零件设计手册 第二版 1997)(1) 计算所需的径向基本额定静载荷计算所需的径向基本额定静载荷 hL80由式 (3.3)NlnftpC161ft32.1fr Nd 1742.903)81025(9 /16(2) 选择型号查表选 60206 型轴承其 3.74OOCNC故 60206 轴承的 与原估计值接近,选择的轴承适用。10.1Facor3.4.2 选择润滑方式机件在运转时,如果一些摩擦部位得不到适当的润滑,就会产生干摩擦。实践证黑龙江工程学院本科生毕业设计17明,干摩擦在短时间内产生的热量足以使金属熔化,造成机件的损坏甚至卡死(许多漏水或漏油的汽车出现拉缸、抱轴等故

    33、障,主要原因就在于此)。因此必须对机件中的摩擦部位给予良好的润滑。当润滑油流到摩擦部位后,就会粘附在摩擦表面上形成一层油膜,减少摩擦机件之间的阻力,而油膜的强度和韧性是发挥其润滑作用的关键。总的来说它的作用有:润滑、冷却、洗涤、密封、防锈、消除冲击载荷的作用。脂润滑的优点主要包括:良好的耐水性、防锈性、胶体稳定性和高低温性。使用寿命长,是钙基润滑脂和普通润滑脂使用周期的 2-3 倍。 降低能耗,可在-30低温环境下使用。 通用性好,可适用于夏季又可适用于冬季,不仅简化了采购品种,降低了能耗,提高效益,方便管理。供脂方式:加脂周期长、润滑脂稠度硬的用加油枪打;加脂周期短、润滑脂稠度稀的,且润滑点

    34、周边环境恶劣的用电动或气动供脂泵注入。根据前移式手动液压叉车链传动的实际情况,液压叉车的润滑方式选择手工油润滑,可根据实际情况进行定期的润滑保养,以增长液压叉车的使用寿命。3.5 本章小结机械传动装置主要有此轮传动、带传动和链传动,通过对它们特点及动作方式的分析,最终选择链传动,由液压千斤顶的起升通过链条绕链轮的转动来带动货叉架的上升,达到货叉上升的目的。链传动包括了链条、链轮、轴承及轴的设计,用轴端定位挡板把轴固定在轴支架上,利用轴肩和孔用弹性挡圈保证轴承不轴向运动,最后通过链轮跟轴承的紧配合来实现链轮的转动。黑龙江工程学院本科生毕业设计18第 4 章 叉车外型结构设计3.4 机架的设计图

    35、4.1 机架装置1.扶手 2.立柱 3.后轮架 4.底板 5.前插腿6.连接板 7.支撑轴 8.加强筋 9.封板10.角钢 11.接夜盒 12.安全挡板 13.横档 14 小板黑龙江工程学院本科生毕业设计194.1.1 机架的主要组件的材料及尺寸的选择(1)门架截面图(如图 4.2 所示)图 4.2 门架截面图(2)底座前插腿:铸钢、U 形钢槽,9809070 (如图 4.3 所示)图 4.3 底座前插腿组件1.前轮座 2.前插脚矩形管(3)机架横档组件:Q235A, 620507 (如图 4.4 所示)黑龙江工程学院本科生毕业设计20图 4.4 机架横档组件(4)机架后轮架组件:Q235A、

    36、矩形管, 230115100 (如图 4.5 所示)图 4.5 机架后轮架组件1.轮座 2. 轮架(5)机架立柱组件:C 型钢槽,100361860(如图 4.6 所示)黑龙江工程学院本科生毕业设计21图 4.6 机架立柱组件4.2 后轮的设计为了保证前移式手动液压叉车在运输及起重物的过程中的稳定性,应具有四个支持点,叉车重心的投影点不论在工作位置或运输位置,都不应超出四点所形成的四边形,要使转弯时叉车的转动方便、灵活,在转弯时必须要求各个轮子有一个共同瞬时的回转中心,所设计的两后轮轴应在同一轴线上,所以选用插头式脚轮。后轮选择的是万向轮,有标准的尺寸,由于额定起重量为 500kg,所以选择万

    37、向轮的尺寸为(表 4.1):表 4.1轮径 轮宽 载重 单轮材料 轴承 安装高度 孔径200mm 50mm 240kg 铁心防滑胶轮 滚珠 230mm 12mm4.3 前轮轮架前轮轮架为精铸造件,其规格与尺寸大小以轮子尺寸而定,其轴承孔与轴承作过黑龙江工程学院本科生毕业设计22盈配合,前轮组内包含:轴用弹性挡圈、防尘盖、轴承、前轮、前轮轴。其中前轮直径为 100mm,前轮轴直径为 12mm,如图 4.7。图 4.7 前轮轮架结构4.4 剪式支撑板为了实现货叉前移功能,专门设计了一种既能承受低载荷,又能实现前移的剪叉式支撑板,如图 4.8。图 4.8 剪叉式支撑板4.5 万能夹具设计夹具的设计主

    38、要是保证前移支撑板的前进和固定,从而保证前移货叉的稳定性,它的左边部分套在货叉架上的丝杠上,右边部分与前移支撑杆松连接,通过摇动丝杠使前移支撑杆前伸来达到移动货叉的目的,非常方便。前支撑移杆的长度为 420mm,宽度为 28mm,孔径为 8mm,另外一端与货叉相连,丝杠的梯形螺距是 7mm,从头转到黑龙江工程学院本科生毕业设计23尾需要 58 转,如图 4.10,4.11。图 4.0 万能夹具图 4.11 丝杠4.6 本章小结本章具体介绍了各个机构的工作原理和外形尺寸,夹具在丝杠上的来回移动使前移支撑杆推动货叉的前移和后退,从而达到设计要求。黑龙江工程学院本科生毕业设计24第 5 章 动力系统

    39、的设计5.1 液压千斤顶主要构件分析该系统是一个组焊件,技术条件要求为:组焊后加工,热处理调质达到HB240HB280。表面粗糙度最高达到 Ra2.3 m,最低达到 Ra12.5 m,尺寸公差较小,另外有一处位置公差要求,这就需要经过粗加工、半精加工、精加工过程。本零件用于大批量生产。本系统主要运用了:杠杆原理,帕斯卡原理,单向阀单向导通原理等。5.2 液压缸的主要形式及选材液压缸能将液压能转换为机械能,用来驱动工作机构作直线运动或摆动运动。它是液压执行元件。液压缸由于结构简单,工作可靠,除单个使用外,还可几个组合或与杠杆、连杠、齿轮齿条、棘轮棘爪、凸轮等其他机构配合,实现多种机械运动,因此应

    40、用十分广泛。液压缸有多种类型。按结构特点可分为活塞式、柱塞式和组合式三大类;按作用方式又可分为单作用式和双作用式两种。由于液压缸要承受较大压强,故液压缸采用:45 号钢活塞式单作用液压缸。5.3 液压缸的压力(液压缸主要参数的计算)5.3.1 额定压力也称为公称压力,是液压缸能用以长期工作的最高压力。油液作用在活塞单位面积上的法向力图 5.1。单位为 Pa,其值为:Pn=G/A=0.5104 (3.140.20.2)=3.9810 Pa 4(5.1)黑龙江工程学院本科生毕业设计25图 5.1 液压缸的计算简图式中: 为活塞杆承受的总负载;A 为活塞的工作面积。LF上式表明,液压缸的工作压力是由

    41、于负载的存在而产生的,负载越大,液压缸的压力也越大。表 5.1 为国家标准规定的液压缸公称压力系列。表 5.1 液压缸公称压力( MPa)0.4 0.63 1 2.5 4 6.3 10 16 20 25 31.55.3.2 工作压力由于活塞的重力大约在 g=10 N 左右,要远比物体的重力小,所以可以忽略不计。所以 =G/A =0.5104 (3.140.20.2) LFpA(5.2)=3.9816810 Pa4Pn = 3.9810 Pa5.3.3 最高允许压力 maxp也称试验压力,是液压缸在瞬间能承受的极限压力。通常为 1.5Pn =1.53.9810 Pa=5.9710 Pa0.06

    42、MPamaxp445.4 液压缸的输出力与输出力5.4.1 液压缸的理论输出力液压缸的理论输出力 F 出 等于油液的压力和工作腔有效面积的乘积,即=AG=5104 N FpA(5.3)由于液压缸为单活塞杆形式,因此两腔的有效面积不同。所以在相同压力条件下液压缸往复运动的输出力也不同。由于液压缸内部存在密封圈阻力回油阻力等,故液压缸的的实际输出力小于理论作用力。黑龙江工程学院本科生毕业设计265.4.2 液压缸的理论输入力F 入 =F 出 A1A2=5104 (0.0220.22)=5102 N (5.4)式中:A 1表示小液压缸的横截面积,0.02(m) 表示小液压缸的半径 ,A2表示大液压缸

    43、的横截面积,0.2(m) 表示大液压缸的半径。5.5 液压缸的输出速度5.5.1 大液压缸的输出速度= nSA1/A2=100.30.01=0.03 m/min qvA(5.5)Q=nSA1=100.33.14(0.02)2=3.76810-3 L/min (5.6)式中: V 为液压缸的输出速度; Q 为输入液压缸工作腔的流量; A2为大液压缸工作腔的有效面积;A 1表示小液压缸的横截面积;n =10 表示小液压缸每分钟回程 10 次;S=0.3 m 表示小液压缸工作行程为 300 m5.5.2 速比 V(5.7)21vA式中: V1为活塞前进速度; V2为活塞退回速度; A1为活塞无杆腔有

    44、效面积; A2为活塞有杆腔有效面积。速度不可过小,以免造成活塞杆过细,稳定性不好。其值如表 5.2 示:表 5.2 液压缸往复速度比推荐值工作压力 p/Mpa 10 1.2520 20往复速度比 v1.33 1.462 205.6 液压缸的功率5.6.1 输出功率输出功率 P0:液压缸的输出为机械能。单位 W,其值为:=51040.03 =1500 W0pFv式中:F 为作用在活塞杆上的外负载;v 为活塞平均运动速度。黑龙江工程学院本科生毕业设计275.6.2 输入功率输入功率 :液压缸的输入为液压能。单位为 W,它等于压力和流量的乘积,ip即 q=nSA1=100.33.14(0.02)2=

    45、3.76810-3 L/min=3.98168105 3.76810-3 =1500.3 Wipq式中: p 为大液压缸的工作压力; q 为大液压缸的输入流量。由于液压缸内存在能量损失(摩擦和泄露等),因此,输出功率小于输入功率。5.7 小液压缸的主要参数计算(1)小液压缸的输出力等于大液压缸的输入力, 即:F =500 N(2)小液压缸的流速为:V=(A 大 /A 小 )V 大 =1000.03=3 m/min(3)小液压缸的流量为:q=nSA1=100.33.14(0.02)2=3.76810-3 L/min表 5.2 小液压缸参数半径( )m壁厚( )m材料 类型20 2 HT200 单

    46、作用活塞式5.8 本章小结液压千斤顶是货叉架起升的动力装置,本章详细计算了液压千斤顶液压缸的压力、输入输出力和液压缸的功率,液压缸的起升速度为 15mm/次,货叉架从最底端到最顶端需要压 49 次。黑龙江工程学院本科生毕业设计28结 论通过本次毕业设计,让我更加的认识到了知识的重要性。从刚开始自己的茫然无措,到通过老师的指导渐入佳镜,直到最后设计的完成,这中间的每一步都充满了兴奋与挑战,在设计的过程中我不仅学到了技术上的新内容,巩固了自己的专业知识,还增强了与人合作的意识及能力,对于即将步入社会的我来说这是一次很好的锻炼机会,同时也为我以后的工作打下了基础。本次设计是在市场调研的基础上,通过了

    47、解市场的需求而开展的。对于前移式手动液压叉车的设计,主要分为四个阶段进行:第一个阶段是设计液压叉车的载重能力,主要通过对液压装置的设计从而确定液压叉车的承载重量;第二个阶段是设计液压叉车的传动系统是设计液压叉车的总体框架,结合前两个阶段的设计,选择合适的材料,进行前移式手动液压叉车叉架的设计。本次设计从开始彷徨,到着手准备,到开始设计,直到最后的设计完成,这期间走过的每一步都充满汗水与欢乐,在胡天明老师的细心指导下我完成了本次的毕业设计。虽然此次毕业设计已告一段落,但对于我所设计的前移式手动液压叉车来说还有许多可以改进的地方,通过对已设计出,通过对链轮的设计及对链条的选用,确定液压叉车的起升速

    48、度;第三个阶段来的叉车的实际应用,还可以对以下几点进行改进:1.在液压系统上,在货叉架工作的场合下,液压系统的供给压力不足,对已设计的液压回路的分析,可以用一个液压系统两个液压回路,把控制货叉架的液压回路分开,分别供给,使两者一起工作时,也能达到所要求的载重量。2.此次所设计的前移式手动液压叉车,其液压系统主要用于控制货叉脚的起升,其行走还须人工控制,一方面能让前移式手动液压叉车的行走更加方便,另一方面也可提高工作效率。黑龙江工程学院本科生毕业设计29参考文献1陶元芳.叉车构造与设计M.机械工业出版社,2009.2何三全.综合运输与装卸机械M.北京:人民交通出版社,2000.3王耀武.简晓春 .物流装卸机械M.北京:人民交通出版社,2003.4孔令中.于复生 .郭世永.现代物流设备设计与选用M.北京:化学工业出版社,2006.5王世刚主编.机械设计实践M.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2003.6吴宗泽.罗圣国 .机械设计课程设计手册M.高等教育出版社,2010.7濮良贵.纪名刚 .机械设计 M.高等教育出版社,2005.8方昆凡.工程材料手册 S

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