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南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 手動(dòng)液壓堆高車設(shè)計(jì) 學(xué)生簽名：孫紅星 班級(jí)：078105322 指導(dǎo)老師：袁寧 摘 要 手動(dòng)液壓堆高車是一種無(wú)污染，無(wú)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(jiǎn)單，回轉(zhuǎn)半徑小等特點(diǎn)。適用于工廠，車間，倉(cāng)庫(kù)，車站，碼頭等處的貨物搬運(yùn)與堆垛。對(duì)于那些有防火，防爆要求的場(chǎng)地（如印刷車間，油庫(kù)，碼頭，倉(cāng)庫(kù)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。單門架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)彎半徑小，適用于機(jī)械制造，造紙，印刷，搬運(yùn)，物流等行業(yè)使用。 關(guān)鍵詞: 堆高車 液壓 鏈傳動(dòng) 機(jī)架外型組件 指導(dǎo)老師簽名： Manual Hydraulic Design of the Tool Truck Student name : sun hong xing Class : 078105322 Supervisor : Yuan ning Abstract: Manual hydraulic tall car is a kind of pollution free and dynamic loading and unloading product, the product hascompact structure, transport flexible, simple operation, turning radiussmall etc. Characteristics. Apply to factory, workshops, warehouses, station, wharf handling and storage of goods in. For those with fire, explosion proof requirements of the site (such as printing workshop, oil depot, wharf, warehouse, etc.) more applicable. If packing, container with tray and ChanYuanHua transportation, can realize the effective reduced parts collision, scoring and piled up area, reduce handling work and enhance handling efficiency. ChanMen frame structure design, turning radius is small, be applicable to the machinery manufacturing, papermaking,printing, handling, logistics industries use. Keywords: hascompact radiussmall Characteristics ChanYuanHua papermaking,printing, Signature of Superbisor : 目錄 一、緒論 1 （一）堆高車的簡(jiǎn)介 1 （二）堆高車的發(fā)展 1 （三）堆高車的優(yōu)勢(shì)及前景 1 （四）堆高車的優(yōu)點(diǎn) 2 （五）堆高車設(shè)計(jì)參數(shù) 2 二、總體設(shè)計(jì)方案 3 （一）堆高車主要結(jié)構(gòu) 3 （二）堆高車的特點(diǎn) 4 （三）設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析 5 三、動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 1.液壓系統(tǒng)的組成 6 2.液壓泵的選用 6 3.液壓缸的選用 7 4.液壓缸的計(jì)算 7 四、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 8 （一）傳動(dòng)裝置的選擇裝置 8 （二）鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 10 （三）鏈輪軸的選擇 15 （四）軸承選擇 18 五、堆高車外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 （一）后輪的設(shè)計(jì) 20 1.輪架的選擇 20 2.階梯軸的材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 3.后輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 4.輪子的材料選擇 23 5.被動(dòng)輪架 24 （二）機(jī)架的設(shè)計(jì) 25 1.門架的總體結(jié)構(gòu) 25 2.機(jī)架的主要組件的材料及尺寸的選擇 25 （三）貨叉架的設(shè)計(jì) 28 （四）內(nèi)六角圓柱頭螺釘設(shè)計(jì) 30 六、 結(jié)論與展望 33 參 考 文 獻(xiàn) 34 致 謝 詞 34 - 3 - 手動(dòng)液壓堆高車設(shè)計(jì) 一、緒論 （一）手動(dòng)液壓堆高車的簡(jiǎn)介 手動(dòng)液壓堆高車是一種無(wú)污染，無(wú)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(jiǎn)單，回轉(zhuǎn)半徑小等特點(diǎn)。適用于工廠，車間，倉(cāng)庫(kù)，車站，碼頭等處的貨物搬運(yùn)與堆垛。對(duì)于那些有防火，防爆要求的場(chǎng)地（如印刷車間，油庫(kù)，碼頭，倉(cāng)庫(kù)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。單門架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)彎半徑小，適用于機(jī)械制造，造紙，印刷，搬運(yùn)，物流等行業(yè)使用。 （二）手動(dòng)液壓堆高車的發(fā)展 當(dāng)今時(shí)代，國(guó)內(nèi)外在輕小型搬運(yùn)和裝卸的工業(yè)車輛，和以蓄電池為動(dòng)力的各種類型的搬運(yùn)，裝卸，堆垛，牽引的工業(yè)車輛有CBY系列手動(dòng)托盤搬運(yùn)車、辦電動(dòng)和全電動(dòng)插腿式堆高車、輕型前移式堆高車、電動(dòng)堆高機(jī)、揀選車及電動(dòng)牽引車等。隨著物流倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)蓄業(yè)得飛快發(fā)展，工業(yè)車輛產(chǎn)品要進(jìn)入車間、庫(kù)房、超市等，這不僅要求車輛機(jī)構(gòu)輕巧，同時(shí)提出無(wú)污染、低噪音，還有通道的寬窄、門限、屋頂貨架的高度、進(jìn)入電梯、地面樓板的承載能力、耐低溫、防爆燈技術(shù)，這些要求只有輕小型搬運(yùn)車輛較容易做到。近幾年來(lái)在物流技術(shù)的推動(dòng)下，企業(yè)的技術(shù)改造投入加大，老庫(kù)房的改造和新庫(kù)房的建立大量增加，各城市超市數(shù)量的增加，都為輕小型搬運(yùn)車輛產(chǎn)量增大和品種增多提供了很好的條件，所以說(shuō)輕小型搬運(yùn)車輛是物流技術(shù)重要裝備之一。輕小型搬運(yùn)車輛行業(yè)應(yīng)盡快抓住“物流熱”的機(jī)遇，努力提高產(chǎn)品技術(shù)含量，增加品種規(guī)格，為各行業(yè)的物流服務(wù)提供商務(wù)服務(wù)。 （三）手動(dòng)液壓堆高車的優(yōu)勢(shì)及前景 手動(dòng)液壓堆高車具有能量轉(zhuǎn)換效率高、噪聲小、無(wú)廢氣排放、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，在車間、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所以及食品、制藥、微電子及儀器儀表等對(duì)環(huán)境條件要求較高的行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，成為室內(nèi)物料搬運(yùn)的首選工具。 國(guó)外市場(chǎng)特別是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，由于受環(huán)保法規(guī)影響，電動(dòng)手動(dòng)液壓堆高車的產(chǎn)量已占手動(dòng)液壓堆高車總產(chǎn)量的40％以上，日本電動(dòng)手動(dòng)液壓堆高車產(chǎn)量也已超過(guò)了手動(dòng)液壓堆高車總量的1／3。在中國(guó)，手動(dòng)液壓堆高車所占比例為20％左右，已突破原來(lái)只能用于小噸位作業(yè)的局限，逐步由室內(nèi)走向室外，市場(chǎng)需求逐年上升 我果手動(dòng)液壓堆高車銷量海外市場(chǎng)貢獻(xiàn)率高速增長(zhǎng)，進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)前景光明。 于我國(guó)手動(dòng)液壓堆高車口量占海外市場(chǎng)比重仍較低、性價(jià)比優(yōu)勢(shì)突出以及出口退稅導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)出口沖動(dòng)等理由，預(yù)計(jì)未來(lái)中國(guó)手動(dòng)液壓堆高車出口仍將保持較快增速，2010年前復(fù)合增長(zhǎng)率不低于30%。而未來(lái)3年，國(guó)內(nèi)堆高車銷量年增速有望保持在20%以上，對(duì)海外市場(chǎng)的依賴度將加大。出口已成銷量增長(zhǎng)的主要推進(jìn)力。 （四）手動(dòng)液壓堆高車的優(yōu)點(diǎn) 本文所設(shè)計(jì)的手動(dòng)液壓堆高車共有以下的七個(gè)優(yōu)勢(shì)： 1）液壓起升； 2）確保長(zhǎng)時(shí)間的工作 3）價(jià)格合理，使用性能好 4）噪音小、無(wú)廢氣、工作效率高、節(jié)約占地面積、可單獨(dú)完成運(yùn)輸功能。 5）自重輕、車身低、操作輕、視野開(kāi)闊； 6）車架設(shè)計(jì)堅(jiān)固，承載力強(qiáng) （五）手動(dòng)液壓堆高車設(shè)計(jì)參數(shù) 手動(dòng)液壓堆高車性能:在標(biāo)準(zhǔn)起升高度 1.5m 和額定起重量為 500㎏。 本論文所設(shè)計(jì)的手動(dòng)液壓堆高車系統(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 500 最 高 起 升 高 度 1500 mm 貨 叉 最 低 高 度 88 mm 貨 叉 長(zhǎng) 度 1150 mm 單 個(gè) 貨 叉 寬 度 160 mm 整 車 尺 寸 2200×700mm 凈 重 210kg 二、總體設(shè)計(jì)方案 （一）手動(dòng)液壓堆高車主要結(jié)構(gòu) 手動(dòng)液壓堆高車主要由機(jī)架部分、叉架部分、叉腳部分、、起升裝置、等部分組成。 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2-5起升裝置結(jié)構(gòu)圖 圖2-6前后輪結(jié)構(gòu)圖 （二）手動(dòng)液壓堆高車的特點(diǎn) 分析手動(dòng)液壓堆高車的組成部分，結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)出來(lái)的手動(dòng)液壓堆高車擁有以下特點(diǎn)： 1.由于所設(shè)計(jì)的手動(dòng)液壓堆高車是液壓起重，對(duì)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(duì)比與手動(dòng)液壓堆高車的手動(dòng)起升，本文所設(shè)計(jì)的手動(dòng)液壓堆高車是由液壓回路路控制的,其操縱簡(jiǎn)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)的手動(dòng)液壓堆高車,其車架主體部分的材料選用Q235A,且在手動(dòng)液壓堆高車架的各關(guān)鍵受力點(diǎn)都輔以加強(qiáng)筋,使其受力均勻, 使堆高車能承受在叉物時(shí)所承受的重力,提高堆高車的安全性能。 4.對(duì)比與手動(dòng)液壓堆高車,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。 5.此次設(shè)計(jì)的手動(dòng)液壓堆高車,由于其是使用液壓,所以在工作時(shí)噪聲小,且無(wú)污染。 （三）設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析 為了使設(shè)計(jì)出來(lái)的手動(dòng)液壓堆高車能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，分析設(shè)計(jì)任務(wù)，手動(dòng)液壓堆高車在設(shè)計(jì)的過(guò)程中有以下的難點(diǎn)需要解決： 1.為了使手動(dòng)液壓堆高車能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的載重量，對(duì)于液壓系統(tǒng)要如何設(shè)計(jì)。 2.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。 3.本次所設(shè)計(jì)的是手動(dòng)液壓堆高車，除了讓堆高車完成裝卸的功能外，如何讓壓堆高車完成吊物的功能。 4.如何完成液壓堆高車的起升功能。 5.完成手動(dòng)液壓堆高車各部份的設(shè)計(jì)后，如何設(shè)計(jì)手動(dòng)液壓堆高車的主體車架，及貨叉架、加強(qiáng)筋等輔助部分的設(shè)計(jì)。 本次對(duì)于液壓叉吊車的設(shè)計(jì)主要圍繞以上的難點(diǎn)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。 三、動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1.液壓系統(tǒng)的組成 一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。 動(dòng)力元件的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥 (安全閥)、減壓閥、順序閥等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開(kāi)關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計(jì)等。 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。 2.液壓泵的選用 　手動(dòng)油泵、腳踏油泵體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，超高壓，小排量，配有低壓泵以提高工作效率。可直接對(duì)壓力容器進(jìn)行壓力試驗(yàn)，配備油缸及機(jī)具可以進(jìn)行 起重、頂升、彎曲、校直、拉伸、沖孔、鉚接、拆裝等作業(yè)。 技術(shù)參數(shù)： 型號(hào) 工作壓力MPa 最大排量ml/次 最大手搖力N 油箱容量L 出口螺紋公制 外形尺寸 重量Kg 高壓 低壓 高壓 低壓 SYB-1 63 1.5 2.3 12.5 500 0.7 M16X1.5 600x100x150 9 SDB-1/0.7 63 1.5 2.3 14.5 500 0.7 M16X1.5 600x100x150 8 SDB-1/3 63 1.5 2.3 14.5 500 3 M16X1.5 620x160x150 10 SDB-2/0.7 63 1.5 2.3 14.5 500 0.7 M14X1.5 620x150x150 9.5 SDB-2/3 63 1.5 2.3 14.5 500 3 M14X1.5 620x190x150 11.5 SSB-1 63 25 500 1 M14X1.5 150x120x180 9 3.液壓缸的選用 液壓缸按結(jié)構(gòu)形式分可分為: 活塞式液壓缸柱、柱塞式液壓缸、擺動(dòng)式液壓缸。 活塞式液壓缸：將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。用它來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒(méi)有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 柱塞式液壓缸：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本低，制造方便，柱塞常做成空心的，單柱塞缸只能有一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，所以多成對(duì)使用。 一般用在行程比較長(zhǎng)的場(chǎng)合，比如：龍門刨床、液壓機(jī)、導(dǎo)軌磨、大型拉床等。 擺動(dòng)式液壓缸：輸出扭矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，也稱擺動(dòng)式液壓馬達(dá)。有單葉片和雙葉片兩種形式。定子塊固定在缸體上，而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起。根據(jù)進(jìn)油方向， 葉片將帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作往復(fù)擺動(dòng)。 本文所設(shè)計(jì)的半電動(dòng)液壓叉吊車的液壓缸設(shè)計(jì)起升裝置要求傳動(dòng)平穩(wěn)，但速度要求不高,對(duì)比以上幾種液壓缸,綜合本文設(shè)計(jì)的實(shí)際需要選擇單活塞桿液壓缸，即可滿足設(shè)計(jì)的要求。 4.液壓缸的計(jì)算 對(duì)于液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的選擇,可根據(jù)設(shè)計(jì)的最大總負(fù)載和選取的工作壓力來(lái)確定。 （本章計(jì)算公式參照 液壓與氣動(dòng)技術(shù) 2000） (1). 液壓缸主要尺寸的計(jì)算: 液壓缸內(nèi)徑D: F——載重量 P——缸工作壓力，查表得 則 活塞桿直徑d: (2). 活塞桿校核 F——液壓缸的負(fù)載力 ——材料許用應(yīng)力（45鋼） ——活塞桿材料的抗拉強(qiáng)度 640mpa ——安全系數(shù) 則 滿足要求 按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（GB2348—80）取標(biāo)準(zhǔn)值 （JS1068──67）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 下冊(cè) 第二版 1987 內(nèi)徑， 活塞桿直徑 (3) 流量q的計(jì)算 四、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) （一）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。 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(guò)載時(shí)，帶在帶輪上打滑，防止其他機(jī)件損壞，起到過(guò)載保護(hù)作用。 （3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)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(guò)50KW。 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(guò)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(chǎng)合。 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(duì)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(zhǎng) 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(zhǎng)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(duì)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(duì)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(guò)大的場(chǎng)合。 對(duì)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)作為液壓堆高車的傳動(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4-1所示） 4-1鏈傳動(dòng) （二）鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1. 鏈輪齒數(shù)Z的確定 在實(shí)際工作過(guò)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(duì)于鏈輪輪齒強(qiáng)度、剛度要求較高,鏈輪齒數(shù)應(yīng)盡量取小,根據(jù)設(shè)計(jì)的起升裝置的起升要求,結(jié)合實(shí)際工作情況,初步確定齒數(shù)Z= 14。 2. 鏈型號(hào)的確定 堆高車承載500㎏,鏈條工作載荷F = 20200 N,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(hào) 10A 的滾子鏈傳動(dòng) ,其極限拉伸載荷F= 21800 N,足以滿足要求,為了保證其工作平穩(wěn),選用兩個(gè)鏈傳動(dòng)。 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 a ,鏈節(jié)數(shù)由堆高車起升裝置的起升高度來(lái)確定。 根據(jù)選定鏈號(hào)，查表得所選鏈的節(jié)距 p = 15.875mm ,起升裝置的起升高度h = 1.5m，確定鏈節(jié)數(shù)L=105節(jié)。 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 = 20200 N，單個(gè)鏈輪的工作拉力F ≤ 10100N，則p = Fv=101000.1 w=1.01kw 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(guò)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(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 第二版 1997） 靜強(qiáng)度安全系數(shù)S 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= 21800 N；采用兩個(gè)鏈傳動(dòng)，即m=2；根據(jù)其工作情況，查表選取K= 1.2；鏈的工作拉力=5052 N，則 滿足強(qiáng)度要求 5. 驗(yàn)算鏈速 在預(yù)先設(shè)計(jì)的范圍內(nèi) 6. 確定潤(rùn)滑方式 采用人工定期潤(rùn)滑方式 7. 計(jì)算對(duì)鏈輪軸的壓力 F` F`=1.25 F =1.2510100 N=12625 N 8. 鏈輪設(shè)計(jì) 主要參數(shù)為 齒數(shù)Z、節(jié)距p、分度圓直徑d P—鏈節(jié)距 P =15.875 mm Z—齒數(shù) Z=14 則 (1) 鏈輪的齒槽尺寸計(jì)算 齒面圓弧半徑 r 查表得 mm 齒溝圓弧半徑 齒溝角 (2) 鏈輪的主要尺寸 分度圓直徑 取 齒頂圓直徑 分度圓弧齒高 齒根圓直徑 齒側(cè)凸緣（或排間槽）直徑 (3) 鏈輪的結(jié)構(gòu) 鏈輪的直徑較小,因此采用實(shí)心式（如圖4-2所示） 圖 4-2 鏈輪結(jié)構(gòu)圖 (4) 鏈輪輪齒結(jié)構(gòu) 齒寬 內(nèi)鏈節(jié)寬 則 倒角寬 P—鏈節(jié)距 P =15.875 mm 則 倒角半徑 齒側(cè)凸緣(或排間槽) 圓角半徑 鏈輪齒總寬: 排數(shù) 取2 排距 取18.11 取8.55 則 （三） 鏈輪軸的選擇 1.選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 該軸傳遞的功率，對(duì)材料無(wú)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(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 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(cè)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4-3所示） 圖 4-3鏈輪軸 ⑴ 按彎曲合成強(qiáng)度校核軸徑 畫出軸的受力圖（如圖4-4所示） 圖 4-4 受力分析圖 在之間載一段距離為x（如圖4-5所示） 圖 4-5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4-6所示） 圖 4-6 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 ⑵ 作轉(zhuǎn)矩圖 （如圖4-7所示） 圖 4-7 轉(zhuǎn)距圖 ⑶ 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。 ⑷ 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。 （四） 軸承選擇 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(hào)為選定前不知道，故用試算法。查表暫?。籩=0.34;X=1,Y=0，。 即軸承在作用下的使用壽命，相當(dāng)于在純徑向載荷10100N作用下的使用壽命。 （本章計(jì)算公式參照 簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 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 (2) 選擇型號(hào) 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。 2.選擇潤(rùn)滑方式 潤(rùn)滑的目的是為了減輕機(jī)械傳動(dòng)零件、軸承等磨損，降低零件之間的摩擦阻力和能源消耗，提高傳動(dòng)效率，延長(zhǎng)零件使用壽命，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)還可以起到冷卻、散熱、吸振、防銹、降低噪聲等作用。 潤(rùn)滑的方法很多，根據(jù)手動(dòng)液壓堆高車鏈傳動(dòng)的實(shí)際情況，液壓堆高車的潤(rùn)滑方式選擇手工潤(rùn)滑，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行定期的潤(rùn)滑保養(yǎng)，以增長(zhǎng)液壓堆高車的使用壽命。 五、液壓堆高車外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （一）后輪的設(shè)計(jì) 1.輪架的選擇 為了保證手動(dòng)液壓堆高車在運(yùn)輸及起重物的過(guò)程中的穩(wěn)定性,應(yīng)具有四個(gè)支持點(diǎn),堆高車重心的投影點(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)堆高車的轉(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。 2.階梯軸的材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）軸材料選擇,確定許用應(yīng)力 材料選擇Q235A普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,用于承載較小或不太重的軸。其抗拉強(qiáng)度 ≥180Mpa，扭轉(zhuǎn)疲勞極限 ≥105Mpa，許用靜應(yīng)力[]=176Mpa，許用疲勞應(yīng)力 []= 120~138Mpa。 （2）軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及軸承和擋圈的選用 由于選用插頭式腳輪，根據(jù)兩個(gè)配合性質(zhì)不同的軸，并要起到連 接及為避免輪子在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中傾斜，選用階梯軸，以便裝拆。 （3）軸承的選擇 由于該軸軸承主要承受軸向載荷,其極限轉(zhuǎn)速低,所以選用推力軸 承。故該軸的兩個(gè)軸承分別選用型號(hào)為軸承60204/GB278-82, 軸承 60205/GB278-82。再根據(jù)軸承所選用的型號(hào)確定擋圈型號(hào),故 擋圈 20/GB894.2—86, 擋圈25/GB894.2—86, 擋圈52/GB893.2—86。 （4）確定尺寸 根據(jù)階梯軸的承受載荷和軸承所選用的型號(hào)查表得軸承的外勁 及寬度尺寸和擋圈的型號(hào)查表得擋圈的內(nèi)徑及擋圈的厚度來(lái)確定軸 的各段尺寸： 軸承60204/GB278-82，其內(nèi)徑20mm,外徑47mm，寬度14mm 軸承60205/GB278-82，其內(nèi)徑25mm,外徑52mm，寬度15mm 擋圈20/GB894.2—86， 其內(nèi)徑20 mm，厚度1 mm 擋圈25/GB894.2—86， 其內(nèi)徑25 mm，厚度1.2 mm 擋圈52/GB893.2—86， 其內(nèi)徑52 mm，厚度1.37 mm 圖5-1 后輪結(jié)構(gòu) (5)輪架階梯軸及尺寸（如圖5-2所示） 圖5-2 階梯軸 軸1直徑為26.5mm。 軸2直徑為35 mm,長(zhǎng)度為22 mm。 軸3 直徑為25mm ,與軸承配合軸直徑為23.2 mm,總長(zhǎng)為37 mm。 軸4直徑為18.5 mm,與軸承配合軸直徑為20 mm,總長(zhǎng)為18 mm。 該階梯軸總長(zhǎng)為85 mm 3.后輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）后輪軸的結(jié)構(gòu)圖：（如圖5-3所示） 圖5-3 后輪軸 ①受力分析 根據(jù)后輪軸的承載能力的受力分析,可知軸的受力簡(jiǎn)圖（如圖5-4所示） 圖5-4受力分析圖 由于該軸承載能力為總承載的1/6噸，, F=1/69.820000=32667N 根據(jù)靜力學(xué)平衡方程得出 F=0 F+F-F=0 F=32667N 再根據(jù)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算公式得： d==C =140 ②根據(jù)后輪軸所軸承確定該軸的直徑和長(zhǎng)度 由于該軸主要承受徑向載荷，且工作轉(zhuǎn)速高，而軸向載荷不大，所以采用深溝球軸承。 故軸承型號(hào)選擇軸承1602.4/GB279-88 ；查表得：其內(nèi)徑為20mm,外徑為47 mm，寬度為47 mm。 綜上所訴d=20 mm 4.輪子的材料選擇 輪子的材料選用實(shí)芯橡膠輪,由實(shí)芯橡膠胎和金屬材料的輪芯組合或結(jié)合一起制成,具有定的彈性,能承載受較大的載荷,耐磨,一般用于低速,短途運(yùn)輸?shù)陌腚妱?dòng)電瓶堆高車。 輪子的孔與后輪軸作過(guò)盈配合,其固定方式為選用螺釘周向固定,其型號(hào)選擇M520/GB78-85 （如圖5-5所示） 圖5-5 后輪結(jié)構(gòu) 5.被動(dòng)輪架 被動(dòng)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(guò)盈配合。 圖 5-6被動(dòng)輪架結(jié)構(gòu) （二）機(jī)架的設(shè)計(jì) 1.門架的總體結(jié)構(gòu) 圖5-7 機(jī)架裝置 2.機(jī)架的主要組件的材料及尺寸的選擇 (1)機(jī)架底板組件：槽鋼304，320×100×48 （如圖5-8所示） 圖5-8機(jī)架底板組件 1. 槽鋼 2.墊板 3. 槽 (2)機(jī)架前插腳組件：鑄鋼、矩形管，980×96×56 （如圖5-9所示） 圖5-9機(jī)架前插腳組件 1.前輪座 2. 前插腳矩形管 (3)機(jī)架橫檔組件：Q235A, 480×50×12 （如圖5-10所示） 圖5-10機(jī)架橫檔組件 1.中板 2. 鏈座 (4)機(jī)架后輪架組件：Q235A、矩形管, 230×115×100 （如圖5-11所示） 圖5-11機(jī)架后輪架組件 1.輪座 2. 輪架 (5)機(jī)架立柱組件：矩形管，100×50×1925（如圖5-12所示） 圖5-12機(jī)架立柱組件 （三）貨叉架的設(shè)計(jì) 1.貨叉架材料、尺寸的選擇 貨架叉腳： Q235，980×96×56 主 滾 輪： QT700-2，85×28 橫 管： 方鋼，330×110×58 鏈 條 座： 45號(hào)，70×45×22 豎 管： 方鋼，350×120×68 上 橫 檔： Q235A，480×50×12 側(cè)板焊件： Q235A，348×100×7 2.貨叉架總體結(jié)構(gòu)圖 圖5-13貨叉架裝置 （四）.內(nèi)六角圓柱頭螺釘設(shè)計(jì) 圖5-19 支撐連接板 支撐連接板在手動(dòng)液壓堆高車上起到連接作用，通過(guò)三個(gè)內(nèi)六角圓柱頭螺釘進(jìn)行連接，連接板選用的材料是Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)倪x用6.8級(jí)內(nèi)六角圓柱頭螺釘，采用標(biāo)準(zhǔn)DIN912，洛氏硬度：HRC39-HRC44; 抗力極限強(qiáng)度：600，屈服強(qiáng)度：480。 （本章計(jì)算公式參照 材料力學(xué) 第三版 1992） 內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接的強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)螺栓計(jì)算公式： = 對(duì)于M10~M68的普通螺紋，可取，，，則得 根據(jù)公式計(jì)算==4056 因此強(qiáng)度計(jì)算公式為 =4.73mm 根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)六角圓柱頭螺釘M10可以達(dá)到要求。 六、 結(jié)論與展望 （一）結(jié)論 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我更加的認(rèn)識(shí)到了知識(shí)的重要性。從剛開(kāi)始自己的茫然無(wú)措，到通過(guò)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(guò)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(shí),還增強(qiáng)了與人合作的意識(shí)及能力，對(duì)于即將步入社會(huì)的我來(lái)說(shuō)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(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過(guò)了解市場(chǎng)的需求而開(kāi)展的。對(duì)于手動(dòng)液壓堆高車的設(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)液壓堆高車的載重能力，主要通過(guò)對(duì)液壓裝置的設(shè)計(jì)從而確定液壓堆高車的承載重量；第二個(gè)階段是設(shè)計(jì)液壓堆高車的傳動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)鏈輪的設(shè)計(jì)及對(duì)鏈條的選用，確定液壓堆高車的起升速度；第三個(gè)階段是設(shè)計(jì)液壓堆高車的總體框架，結(jié)合前兩個(gè)階段的設(shè)計(jì)，選擇合適的材料，進(jìn)行手動(dòng)液壓堆高車叉架的設(shè)計(jì)。 （二）展望 本次設(shè)計(jì)從開(kāi)始彷徨，到著手準(zhǔn)備，到開(kāi)始設(shè)計(jì),直到最后的設(shè)計(jì)完成，這期間走過(guò)的每一步都充滿汗水與歡樂(lè)，在指導(dǎo)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(duì)于我所設(shè)計(jì)的手動(dòng)液壓堆高車來(lái)說(shuō)還有許多可以改進(jìn)的地方，通過(guò)對(duì)已設(shè)計(jì)出來(lái)的堆高車的實(shí)際應(yīng)用，還可以對(duì)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(chǎng)合下，液壓系統(tǒng)的供給壓力不足，對(duì)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(kāi)，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)的手動(dòng)液壓堆高車，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，一方面能讓手動(dòng)液壓堆高車的行走更加方便，另一方面也可提高工作效率。 參考文獻(xiàn) 1、沈紉秋主編《工程材料與制造工藝教程》北京：航空工業(yè)出版社 1991.5 2、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 第4卷 液壓、氣動(dòng)與液力傳動(dòng)與控制 北京：機(jī)械工業(yè)出版社。 3、徐灝主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995。12 4、液壓傳動(dòng)，章宏甲主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 5、T. Morita, Y. Sakawa, Modeling and control of power shovel, 1 1986 69–75 致 謝 詞 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(hào)。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(guò)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。本課題是在袁寧老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此衷心感謝指導(dǎo)老師對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，以及對(duì)我在生活、工作、學(xué)習(xí)、研究等各方面的無(wú)私幫助。袁寧老師嚴(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，再次向袁寧老師獻(xiàn)上我誠(chéng)摯的謝意。 于此同時(shí)我還要感謝07的各位同學(xué)無(wú)私支持和幫助，他們不僅在生活給予我?guī)椭€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！ 再次感謝所有支持和幫助過(guò)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。今天我以學(xué)院為榮，明天學(xué)院以我為榮! 34