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無錫太湖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第1章 緒 論 1.1前移式手動液壓叉車的簡介 前移式手動液壓叉車是一種清潔無污染，裝卸無動力的產(chǎn)品，該制品具有組織緊密，運輸靈活，操作方便，回轉(zhuǎn)半徑小等特性。一般在車間，倉房，車站，船埠等處用來搬送貨物和箱體。對于那些有具體要求（比如防火，防爆）等場所，和（比如印刷工廠，船塢碼頭，倉房等）更加適合使用。如果匹配（車廂，貨箱，標準箱）等集裝箱使用，可以有效減少零部件的磕碰，劃傷和堆積面積，減少搬運量，提高工作效率。具有單門架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，回轉(zhuǎn)半徑小的特點，廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)，造紙業(yè)，印刷業(yè)，物流行業(yè)。 1.1.1設(shè)計目的 叉車的靈活機動性強，可以適應(yīng)復(fù)雜多變的裝卸搬運的要求，環(huán)境要求較低，前移式叉車主要用在倉庫里中型高度的堆垛、取送作業(yè)，特別滿足了額定起重量小、起身高度低的要求，在室內(nèi)作業(yè)簡單方便。 1.1.2設(shè)計的意義 叉車是應(yīng)用十分廣泛的流動式裝卸搬運機械，普遍應(yīng)用于公路、鐵路、水路運輸?shù)雀鞑块T。長期以來，因為成件貨物的品種較多、規(guī)格繁雜、外形不一、包裝各不相同，所以對這些貨物商品很難實現(xiàn)裝卸運輸作業(yè)機械化。叉車的出現(xiàn)，才讓這個問題得到合理地解決，不但減少了工人的勞動力，而且保證了商品貨物的生產(chǎn)安全，工人作業(yè)效率大大提高，經(jīng)濟效益增長非常顯著。 1.2前移式手動液壓叉車的發(fā)展 1.2.1歷史與發(fā)展 由于搬運軍事物料的需要，叉車在第二次世界大戰(zhàn)中得到了飛快地發(fā)展。從1950年到1959年，中國也開始仿造前蘇聯(lián)的液壓叉車。1960年到1969年，通過測繪仿制日本機械叉車，中國的叉車行業(yè)從此翻開了嶄新的篇章。正是因為這樣，叉車的外觀與日本叉車的模樣差不多，70年代-80年代的時候，行業(yè)聯(lián)合設(shè)計奠定了中國叉車行業(yè)的基礎(chǔ)，影響深遠，又解放了思想，拓展了品種，更新了理論。90年代以后引進了外資企業(yè)，形成了多檔次，多層次的格局，叉車行業(yè)百花齊放，百家爭鳴。隨著柳工、廈工、山推等著名企業(yè)的相繼加入行列，隨著當今的制度、社會的發(fā)展，叉車行業(yè)進入了輝煌時期。 隨著現(xiàn)代文明社會的發(fā)展，叉車越來越普遍的使用。由于社會的需求量越來越大，國內(nèi)外創(chuàng)造出了（全電動插腿叉車、輕小型前移叉車、電動推高叉車、電動牽引車）等用來搬運，堆垛，牽引，裝卸的叉車。隨著電商平臺的崛起，物流業(yè)發(fā)展飛快，產(chǎn)品要進庫、打單、出庫等，這些不僅對車輛的機構(gòu)輕巧有要求外，還要具備無污染、低噪音、耐低溫、可防爆，質(zhì)量輕等特點，這些要求只有輕小型搬運車輛較容易做到。輕小型搬運行業(yè)就是要盡快抓住“電商物流熱”的難得機遇，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加物品的各式規(guī)格，為各行業(yè)的物流服務(wù)提供最快捷最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。 1.2.2叉車新產(chǎn)品設(shè)計的技術(shù)趨勢 序號 技術(shù)趨勢 技術(shù)要求和特點 1 門架系統(tǒng) 高度有高有低，高滿足棉花倉庫，集裝箱搬運，低滿足鐵路，矮庫房 2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 中小叉車可以使用動力轉(zhuǎn)向，改善軸距，增大轉(zhuǎn)角，減小轉(zhuǎn)彎半徑 3 傳動系統(tǒng) 靜力傳動，二級主傳動，專業(yè)生產(chǎn)零部件，傳動同步換擋 4 整機參數(shù) 合理，使用方便，操作簡單 5 舒適性 適合駕駛員駕駛作業(yè)，污染小，噪音低，符合人機學(xué)原理 6 外觀設(shè)計 整個叉車的流線走向設(shè)計美觀，形狀各異，適合環(huán)境 1.3前移式手動液壓叉車的優(yōu)勢及前景 前移式手動液壓叉車具有很多優(yōu)點，如能量轉(zhuǎn)換效率高、低噪小、無廢氣排放、 易于控制等。在車間、倉庫、以及食品、制藥、物流等對環(huán)境要求較高的行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，成為室內(nèi)物料搬運的不二之選。90年代以來，國外工程機械進入了一個飛快的發(fā)展時期，國外市場特別是歐美發(fā)達國家，國外的發(fā)展趨勢大體是：發(fā)展快，水平高。在應(yīng)用新的科技技術(shù)的同時，也相繼出現(xiàn)新結(jié)構(gòu)和新的產(chǎn)品 ，整機可靠性繼續(xù)提升，重點發(fā)展的技術(shù)增加了電子信息的含量，在集成電路，微型計算機和監(jiān)控技術(shù)方面都有相應(yīng)的廣泛應(yīng)用。 1.3.1 系統(tǒng)化、大型化 系統(tǒng)化是機械工程發(fā)展的未來趨勢，國外許多著名的大公司企業(yè)都逐步實現(xiàn)了系統(tǒng)化進程，最終形成了從微型到大型化的產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，與此同時，產(chǎn)品的換代周期大幅縮短。大型機械工程產(chǎn)品特點是市場投入高，科技技術(shù)含量高，生產(chǎn)周期長，市場競爭激烈。因此加大國內(nèi)的機械工程系統(tǒng)化，大型化的研發(fā)，我們才不至于受制于人。 1.4前移式手動液壓叉車設(shè)計參數(shù) 前移式手動液壓叉車性能:在標準起升高度1600mm 和額定起重量為 500㎏。 本論文所設(shè)計的前移式手動液壓叉車系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)（如表1.1所示）。 表1.1 設(shè)計參數(shù) 額 定 載 重 量 500kg 最 高 起 升 高 度 1600 mm 貨 叉 最 低 高 度 80 mm 載 荷 中 心 距 450mm 貨 叉 長 度 900 mm 外 形 尺 寸 長 1560mm 寬 700mm 高 1960mm 前 輪 直 徑 100mm 后 輪 直 徑 200mm 凈 重 140~180kg 1.5本章小結(jié) 緒論部分通過對前移式手動液壓叉車的簡單介紹，了解了國內(nèi)外叉車行業(yè)的歷史與現(xiàn)狀，以及未來叉車設(shè)計的發(fā)展趨勢。前移式手動液壓叉車的設(shè)計滿足了小倉庫和對載荷重量不大的工作場合的使用。 第2章 總體設(shè)計方案 2.1前移式手動液壓叉車主要結(jié)構(gòu) 前移式手動液壓叉車主要由機架部分、底座部分、叉架部分、叉腳部分、起升裝置、前移裝置等組成。 圖2.1機架結(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2.4底座結(jié)構(gòu)圖 圖2.5萬向輪結(jié)構(gòu)圖 圖2.6前移裝置結(jié)構(gòu)圖 圖2.7起升裝置結(jié)構(gòu)圖 圖2.8前輪結(jié)構(gòu)圖 2.2前移式手動液壓叉車的特點 前移式叉車的門架或者貨叉架可以前后移動，其中門架前移式叉車是指作業(yè)時門架帶動貨叉前移，伸出到前輪之外叉取或放下貨物，行走時貨叉帶貨物收回，使貨物重心在支撐面內(nèi)；而貨叉前移式叉車是指貨架帶動貨叉前移至前輪之外進行作業(yè)，行走時叉架帶動貨叉縮回到支撐平面內(nèi)。前移式叉車有兩條前伸的支腿，支腿較高，支腿前端有兩個輪子，支腿的作用是確保叉車在負載時的穩(wěn)定性。與插腿式叉車比較，前輪較大，支腿較高，作業(yè)時支腿不能插入貨物的底部，而門架可以帶著整個起升機構(gòu)沿著支腿內(nèi)側(cè)的軌道移動，這樣貨叉叉取貨物后稍微起升一個高度即可縮回，保證叉車運行時的穩(wěn)定性. 前移式叉車與插腿式叉車一樣，都是貨物的重心落到車輛的支撐平面內(nèi)，因此穩(wěn)定性很好。適合于車間、倉庫內(nèi)作業(yè)。 分析前移式手動液壓叉車的組成部分，結(jié)合設(shè)計任務(wù)，設(shè)計出來的前移式手動液壓叉車擁有以下特點： 1.由于所設(shè)計的前移式手動液壓叉車是液壓起重，對于工作環(huán)境的要求較低，所以可適應(yīng)各種不同的工作環(huán)境。 2. 對比與前移式手動液壓叉車的手動起升，本文所設(shè)計的前移式手動液壓叉車是由液壓回路路控制的,其操縱簡便,可大大降低勞動強度,提高勞動效率。 3.本次設(shè)計的前移式手動液壓叉車,其車架主體部分的材料選用Q235A,且在前移式手動液壓叉車架的各關(guān)鍵受力點都輔以加強筋,使其受力均勻, 使叉車能承受在叉物時所承受的重力,提高叉車的安全性能。 4.前移裝置借鑒剪叉平臺設(shè)計，通過液壓缸控制前進后退，移動性好，安全可靠。 5.對比與前移式手動液壓叉車,本文所設(shè)計的液壓叉吊車其載重能力更強,可以滿足更多的工作要求。 6.此次設(shè)計的前移式手動液壓叉車,由于其是使用液壓,所以在工作時噪聲小,且無污染。 2.3設(shè)計難點分析 為了使設(shè)計出來的前移式手動液壓叉車能實現(xiàn)預(yù)定的功能，分析設(shè)計任務(wù)，前移式手動液壓叉車在設(shè)計的過程中有以下的難點需要解決： 1.前移裝置的設(shè)計，如何前移，前移并且還得承受載荷重量。 2.為了使前移式手動液壓叉車能實現(xiàn)預(yù)定的載重量，對于液壓系統(tǒng)要如何設(shè)計。 3.完成液壓系統(tǒng)的設(shè)計后，如何傳遞動力，選擇何種傳動裝置。 4.本次所設(shè)計的是前移式前移式手動液壓叉車，除了讓叉車完成裝卸的功能外，如何讓叉車完成吊物的功能。 5.如何完成液壓叉車的起升功能。 6.完成前移式手動液壓叉車各部份的設(shè)計后，如何設(shè)計前移式手動液壓叉車的主體車架，及貨叉架、加強筋等輔助部分的設(shè)計。 2.4本章小結(jié) 通過圖形對所設(shè)計的叉車各個結(jié)構(gòu)部件有了大致的了解，包括了門架、前移裝置、起升裝置等。介紹了前移式手動液壓叉車的結(jié)構(gòu)特點，分析了本設(shè)計的重點難點。 第3章 傳動裝置設(shè)計 3.1傳動裝置的選擇裝置 傳動裝置有帶傳動裝置、鏈傳動裝置、齒輪傳動裝置等。 3.1.1帶傳動一般有以下特點： （1）帶有良好的饒性，能吸收震動，緩和沖擊，傳動平穩(wěn)噪音小。 （2）當帶傳動過載時，帶在帶輪上打滑，防止其他機件損壞，起到過載保護作用。 （3）結(jié)構(gòu)簡單，制造，安裝和維護方便； （4）帶與帶輪之間存在一定的彈性滑動，故不能保證恒定的傳動比，傳動精度和傳動效率較低。 （5）由于帶工作時需要張緊，帶對帶輪軸有很大的壓軸力。 （6）帶傳動裝置外廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊。 （7）帶的壽命較短，需經(jīng)常更換。 由于帶傳動存在上述特點，故通常用與中心距較大的兩軸之間的傳動傳遞功率一般不超過50KW。 3.1.2鏈傳動一般有以下幾個特點： （1）由于鏈傳動屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動，所以可獲得準確的平均傳動比； （2）與帶傳動相比，鏈傳動預(yù)緊力小，所以鏈傳動軸壓力小，而傳遞的功率較大，效率較高，鏈傳動還可以在高溫、低速、油污等情況下工作； （3）與齒輪傳動相比，兩軸中心距較大，制造與安裝精度要求較低，成本低廉。 （4）鏈傳動運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時傳動比和瞬時鏈速，所以傳動平穩(wěn)性較差，工作時有噪音且鏈速不宜過高。 鏈傳動主要用在要求工作可靠,且兩軸相距較遠,以及其他不宜采用齒輪傳動的場合。 3.1.3齒輪傳動的特點： （1）效率高 在常用的機械傳動中，以齒輪傳動效率為最高，閉式傳動效率為96%~99%，這對大功率傳動有很大的經(jīng)濟意義。 （2）結(jié)構(gòu)緊湊 比帶、鏈傳動所需的空間尺寸小。 （3）工作可靠、壽命長 設(shè)計制造正確合理、使用維護良好的齒輪傳動，工作十分可靠，壽命可長達一二十年，這也是其它機械傳動所不能比擬的。這對車輛及在礦井內(nèi)工作的機器尤為重要。 （4）傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定往往是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動獲得廣泛應(yīng)用，正是由于其具有這一特點。 但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。 對比以上幾種傳動裝置，結(jié)合本文設(shè)計的需要，所以選擇鏈傳動作為液壓叉車的傳動裝置。 鏈傳動裝置主要由鏈輪軸、軸承、鏈輪鏈條等部分組成。鏈傳動裝置：（如圖3-1所示） 圖 3.1 鏈傳動 3.2鏈傳動的設(shè)計 3.2.1鏈輪的確定 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?？紤]到跟軸承的配合關(guān)系確定為基軸配合，由于要承受較大的壓力，所公差確定為U7/h6。相對普通鏈輪而言，軸承鏈輪不需要設(shè)計齒，中間設(shè)計為光滑凸輪就可以了，它只需要頂著滾子鏈中間的滾子轉(zhuǎn)動即可，但是鏈輪要求要有足夠的強度和耐磨性，故鏈輪齒面一般都經(jīng)過熱處理，使之達到一定硬度，常用加工方法為：淬火處理，表面發(fā)黑處理。 3.2.2鏈型號的確定 叉車承載500㎏,鏈條工作載荷F = 4900N,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 08B 的滾子鏈傳動 ,其極限拉伸載荷F= 17.8KN,足以滿足要求,因為有貨叉架兩邊的輪子做保護，只要選用單鏈傳動即可。 3.2.3 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 ,鏈節(jié)數(shù)由叉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 = 12.7mm ,起升裝置的起升高度h = 1600mm，確定鏈節(jié)數(shù)=126節(jié)。 3.2.4強度校核 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 =4900 N，則p = Fv=49000.1 =0.49kw 鏈速v ≤ 0.1 m/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(yīng)進行靜強度計算。（本章計算公式參照 簡明機械零件設(shè)計手冊 第二版 1997） 靜強度安全系數(shù)S (3.1) 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= 17.8KN；采用單鏈傳動，即m=1；根據(jù)其工作情況，查表選取K= 1.2；鏈的工作拉力=4900N，則 滿足強度要求。 3.2.5驗算鏈速 （3.2） 在預(yù)先設(shè)計的范圍內(nèi) 3.2.6確定潤滑方式 潤滑方式采用人工定期潤滑方式。 3.2.7計算對鏈輪軸的壓力 F` F`=1.25 F =1.254900N2=12250 N 3.2.8鏈輪的結(jié)構(gòu) 鏈輪的直徑較小,因此采用實心式，其材料為中碳優(yōu)質(zhì)鋼C45（如圖3.2所示） 圖3.2 鏈輪結(jié)構(gòu)圖 （1）鏈輪輪齒結(jié)構(gòu)： 齒寬 內(nèi)鏈節(jié)寬，則 圓角半徑 （2）鏈輪齒總寬： 由于鏈輪內(nèi)套軸承轉(zhuǎn)動，所以總寬必須大于軸承寬度15mm，為了防止軸承跟鏈輪的軸向運動，特意在鏈輪左側(cè)設(shè)計一凹槽來加入孔用彈性擋圈，以此來保證他們的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。 3.3鏈輪軸的選擇 3.3.1選擇軸的材料，確定許用應(yīng)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，再由表得許用應(yīng)力[]=200。 （本章計算公式參照 簡明機械零件設(shè)計手冊 第二版 1997） 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑 P=1×1.3=1.3KW 根據(jù)表得 C=107~118，又由式得 又由d= 由設(shè)計手冊取標準直徑。 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖（如圖3.3所示） 圖 3.3鏈輪軸 1.按彎曲合成強度校核軸徑 畫出軸的受力圖（如圖3.4所示） 圖3.4 受力分析圖 在之間載一段距離為x（如圖3.5所示） 圖 3.5 受力分析圖 ∵M的扭轉(zhuǎn)方向為逆時針為負 ∴ ∵在和之間截任一段距離。 ∴x的取值為 又∵是階梯軸，軸的粗細不一 ∴當時，也可能存在危險截面 ∴ ∴當時， 在和之間截一段距離為Y（如圖3.6所示） 圖3.6 受力分析圖 ∵在和之間任取一段?！嗟娜≈禐? ∴當Y取最大時Y=193N 2.作轉(zhuǎn)矩圖 （如圖3.7所示） 圖 3.7 轉(zhuǎn)距圖 3.求當量彎矩 因為此軸為靜應(yīng)力狀態(tài)下的軸，轉(zhuǎn)矩不變，修正系數(shù)為。 4.確定危險截面及校核強度 查表得，滿足的條件，故此處所設(shè)計的軸的強度足夠，并有一定寬余量。 3.4軸承的選擇 3.4.1計算軸承的的載荷 根據(jù)以上所求的結(jié)果，要選擇軸承，要先求出當量載荷，因該向心軸承受作用。求出當量動載荷。計算時用到的徑向系數(shù)，軸向系數(shù)。要根據(jù)值查取，而是額定靜載荷，在軸承型號為選定前不知道，故用試算法。查表暫??；e=0.34;X=1,Y=0， P=xFr+YFa=1x9600+0=9600 即軸承在作用下的使用壽命，相當于在純徑向載荷9600N作用下的使用壽命。 （本章計算公式參照 簡明機械零件設(shè)計手冊 第二版 1997） (1) 計算所需的徑向基本額定靜載荷 計算所需的徑向基本額定靜載荷 由式 （3.3） (2) 選擇型號 查表選60206型軸承其 故60206軸承的與原估計值接近，選擇的軸承適用。 3.4.2選擇潤滑方式 機件在運轉(zhuǎn)時，如果一些摩擦部位得不到適當?shù)臐櫥蜁a(chǎn)生干摩擦。實踐證明，干摩擦在短時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量足以使金屬熔化，造成機件的損壞甚至卡死(許多漏水或漏油的汽車出現(xiàn)拉缸、抱軸等故障，主要原因就在于此)。因此必須對機件中的摩擦部位給予良好的潤滑。當潤滑油流到摩擦部位后，就會粘附在摩擦表面上形成一層油膜，減少摩擦機件之間的阻力，而油膜的強度和韌性是發(fā)揮其潤滑作用的關(guān)鍵?？偟膩碚f它的作用有：潤滑、冷卻、洗滌、密封、防銹、消除沖擊載荷的作用。 脂潤滑的優(yōu)點主要包括：良好的耐水性、防銹性、膠體穩(wěn)定性和高低溫性。使用壽命長，是鈣基潤滑脂和普通潤滑脂使用周期的2-3倍。 降低能耗，可在-30℃低溫環(huán)境下使用。 通用性好，可適用于夏季又可適用于冬季，不僅簡化了采購品種，降低了能耗，提高效益，方便管理。供脂方式：加脂周期長、潤滑脂稠度硬的用加油槍打；加脂周期短、潤滑脂稠度稀的，且潤滑點周邊環(huán)境惡劣的用電動或氣動供脂泵注入。 根據(jù)前移式手動液壓叉車鏈傳動的實際情況，液壓叉車的潤滑方式選擇手工油潤滑，可根據(jù)實際情況進行定期的潤滑保養(yǎng)，以增長液壓叉車的使用壽命。 3.5本章小結(jié) 機械傳動裝置主要有此輪傳動、帶傳動和鏈傳動，通過對它們特點及動作方式的分析，最終選擇鏈傳動，由液壓千斤頂?shù)钠鹕ㄟ^鏈條繞鏈輪的轉(zhuǎn)動來帶動貨叉架的上升，達到貨叉上升的目的。鏈傳動包括了鏈條、鏈輪、軸承及軸的設(shè)計，用軸端定位擋板把軸固定在軸支架上，利用軸肩和孔用彈性擋圈保證軸承不軸向運動，最后通過鏈輪跟軸承的緊配合來實現(xiàn)鏈輪的轉(zhuǎn)動。 第4章 叉車外型結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.4機架的設(shè)計 圖4.1 機架裝置 1.扶手 2.立柱3.后輪架4.底板5.前插腿 6.連接板7.支撐軸8.加強筋9.封板 10.角鋼11.接夜盒12.安全擋板13.橫檔14小板 4.1.1機架的主要組件的材料及尺寸的選擇 (1)門架截面圖（如圖4.2所示） 圖4.2 門架截面圖 (2)底座前插腿：鑄鋼、U形鋼槽，980×90×70 （如圖4.3所示） 圖4.3 底座前插腿組件 1.前輪座 2.前插腳矩形管 (3)機架橫檔組件：Q235A, 620×50×7 （如圖4.4所示） 圖4.4機架橫檔組件 (4)機架后輪架組件：Q235A、矩形管, 230×115×100 （如圖4.5所示） 圖4.5機架后輪架組件 1.輪座 2. 輪架 (5)機架立柱組件：C型鋼槽，100×36×1860（如圖4.6所示） 圖4.6機架立柱組件 4.2后輪的設(shè)計 為了保證前移式手動液壓叉車在運輸及起重物的過程中的穩(wěn)定性,應(yīng)具有四個支持點,叉車重心的投影點不論在工作位置或運輸位置,都不應(yīng)超出四點所形成的四邊形,要使轉(zhuǎn)彎時叉車的轉(zhuǎn)動方便、靈活,在轉(zhuǎn)彎時必須要求各個輪子有一個共同瞬時的回轉(zhuǎn)中心,所設(shè)計的兩后輪軸應(yīng)在同一軸線上,所以選用插頭式腳輪。 后輪選擇的是萬向輪，有標準的尺寸，由于額定起重量為500kg，所以選擇萬向輪的尺寸為（表4.1）： 表4.1 輪徑 輪寬 載重 單輪材料 軸承 安裝高度 孔徑 200mm 50mm 240kg 鐵心防滑膠輪 滾珠 230mm 12mm 4.3前輪輪架 前輪輪架為精鑄造件，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盈配合，前輪組內(nèi)包含：軸用彈性擋圈、防塵蓋、軸承、前輪、前輪軸。其中前輪直徑為100mm，前輪軸直徑為12mm，如圖4.7。 圖 4.7前輪輪架結(jié)構(gòu) 4.4剪式支撐板 為了實現(xiàn)貨叉前移功能，專門設(shè)計了一種既能承受低載荷，又能實現(xiàn)前移的剪叉式支撐板，如圖4.8。 圖4.8剪叉式支撐板 4.5萬能夾具設(shè)計 夾具的設(shè)計主要是保證前移支撐板的前進和固定，從而保證前移貨叉的穩(wěn)定性，它的左邊部分套在貨叉架上的絲杠上，右邊部分與前移支撐桿松連接，通過搖動絲杠使前移支撐桿前伸來達到移動貨叉的目的，非常方便。前支撐移桿的長度為420mm，寬度為28mm，孔徑為8mm，另外一端與貨叉相連，絲杠的梯形螺距是7mm，從頭轉(zhuǎn)到尾需要58轉(zhuǎn)，如圖4.10，4.11。 圖 4.0 萬能夾具 圖 4.11 絲杠 4.6本章小結(jié) 本章具體介紹了各個機構(gòu)的工作原理和外形尺寸，夾具在絲杠上的來回移動使前移支撐桿推動貨叉的前移和后退，從而達到設(shè)計要求。 第5章 動力系統(tǒng)的設(shè)計 5.1液壓千斤頂主要構(gòu)件分析 該系統(tǒng)是一個組焊件，技術(shù)條件要求為：組焊后加工，熱處理調(diào)質(zhì)達到HB240～HB280。表面粗糙度最高達到Ra2.3 μm，最低達到Ra12.5 μm，尺寸公差較小，另外有一處位置公差要求，這就需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工過程。本零件用于大批量生產(chǎn)。本系統(tǒng)主要運用了：杠桿原理，帕斯卡原理，單向閥單向?qū)ㄔ淼取? 5.2液壓缸的主要形式及選材 液壓缸能將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能，用來驅(qū)動工作機構(gòu)作直線運動或擺動運動。它是液壓執(zhí)行元件。液壓缸由于結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，除單個使用外，還可幾個組合或與杠桿、連杠、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等其他機構(gòu)配合，實現(xiàn)多種機械運動，因此應(yīng)用十分廣泛。 液壓缸有多種類型。按結(jié)構(gòu)特點可分為活塞式、柱塞式和組合式三大類；按作用方式又可分為單作用式和雙作用式兩種。由于液壓缸要承受較大壓強，故液壓缸采用：45號鋼活塞式單作用液壓缸。 5.3液壓缸的壓力（液壓缸主要參數(shù)的計算） 5.3.1額定壓力 也稱為公稱壓力，是液壓缸能用以長期工作的最高壓力。油液作用在活塞單位面積上的法向力圖5.1。單位為Pa，其值為: Pn=G/A=0.5×104 ÷（3.14×0.2×0.2）=3.98×10 Pa （5.1） 圖5.1 液壓缸的計算簡圖 式中：為活塞桿承受的總負載；A為活塞的工作面積。 上式表明，液壓缸的工作壓力是由于負載的存在而產(chǎn)生的，負載越大，液壓缸的壓力也越大。 表5.1為國家標準規(guī)定的液壓缸公稱壓力系列。 表5.1 液壓缸公稱壓力（MPa） 0.4 0.63 1 2.5 4 6.3 10 16 20 25 31.5 5.3.2工作壓力 由于活塞的重力大約在g=10 N左右，要遠比物體的重力小，所以可以忽略不計。 所以 =G/A =0.5×104 ÷（3.14×0.2×0.2） （5.2） =3.98168×10 Pa ≈Pn = 3.98×10 Pa 5.3.3最高允許壓力 也稱試驗壓力，是液壓缸在瞬間能承受的極限壓力。通常為 ≤ 1.5Pn =1.5×3.98×10 Pa=5.97×10 Pa≈0.06 MPa 5.4液壓缸的輸出力與輸出力 5.4.1液壓缸的理論輸出力 液壓缸的理論輸出力F 出等于油液的壓力和工作腔有效面積的乘積，即 =AG=5×104 N （5.3） 由于液壓缸為單活塞桿形式，因此兩腔的有效面積不同。所以在相同壓力條件下液壓缸往復(fù)運動的輸出力也不同。由于液壓缸內(nèi)部存在密封圈阻力回油阻力等，故液壓缸的的實際輸出力小于理論作用力。 5.4.2液壓缸的理論輸入力 F入 =F 出×A1÷A2=5×104 ×(0.022÷0.22)=5×102 N （5.4） 式中:A1表示小液壓缸的橫截面積,0.02(m) 表示小液壓缸的半徑 ,A2表示大液壓缸的橫截面積,0.2(m) 表示大液壓缸的半徑。 5.5液壓缸的輸出速度 5.5.1大液壓缸的輸出速度 = nSA1/A2=10×0.3×0.01=0.03 m/min （5.5） Q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min (5.6) 式中：V為液壓缸的輸出速度；Q為輸入液壓缸工作腔的流量；A2為大液壓缸工作腔的有效面積；A1表示小液壓缸的橫截面積；n =10表示小液壓缸每分鐘回程10次；S=0.3 m表示小液壓缸工作行程為300 5.5.2 速比 (5.7) 式中：V1為活塞前進速度；V2為活塞退回速度；A1為活塞無桿腔有效面積；A2為活塞有桿腔有效面積。 速度不可過小，以免造成活塞桿過細，穩(wěn)定性不好。其值如表5.2示： 表5.2 液壓缸往復(fù)速度比推薦值 工作壓力p/Mpa ≤10 1.25～20 ＞20 往復(fù)速度比 1.33 1.46～2 20 5.6液壓缸的功率 5.6.1輸出功率 輸出功率P0：液壓缸的輸出為機械能。單位W，其值為: =5×104×0.03 =1500 W 式中：F為作用在活塞桿上的外負載；v為活塞平均運動速度。 5.6.2輸入功率 輸入功率：液壓缸的輸入為液壓能。單位為W，它等于壓力和流量的乘積， 即 q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min =3.98168×105 ×3.768×10-3 =1500.3 W 式中：p為大液壓缸的工作壓力；q為大液壓缸的輸入流量。 由于液壓缸內(nèi)存在能量損失（摩擦和泄露等），因此，輸出功率小于輸入功率。 5.7小液壓缸的主要參數(shù)計算 （1）小液壓缸的輸出力等于大液壓缸的輸入力, 即： F =500 N （2）小液壓缸的流速為： V=(A大/A小)×V大=100×0.03=3 m/min （3）小液壓缸的流量為： q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min 表5.2 小液壓缸參數(shù) 半徑（） 壁厚（） 材料 類型 20 2 HT200 單作用活塞式 5.8本章小結(jié) 液壓千斤頂是貨叉架起升的動力裝置，本章詳細計算了液壓千斤頂液壓缸的壓力、輸入輸出力和液壓缸的功率，液壓缸的起升速度為15mm/次，貨叉架從最底端到最頂端需要壓49次。 結(jié) 論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我更加的認識到了知識的重要性。從剛開始自己的茫然無措，到通過老師的指導(dǎo)漸入佳鏡，直到最后設(shè)計的完成，這中間的每一步都充滿了興奮與挑戰(zhàn)，在設(shè)計的過程中我不僅學(xué)到了技術(shù)上的新內(nèi)容,鞏固了自己的專業(yè)知識,還增強了與人合作的意識及能力，對于即將步入社會的我來說這是一次很好的鍛煉機會,同時也為我以后的工作打下了基礎(chǔ)。 本次設(shè)計是在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過了解市場的需求而開展的。對于前移式手動液壓叉車的設(shè)計，主要分為四個階段進行：第一個階段是設(shè)計液壓叉車的載重能力，主要通過對液壓裝置的設(shè)計從而確定液壓叉車的承載重量；第二個階段是設(shè)計液壓叉車的傳動系統(tǒng)是設(shè)計液壓叉車的總體框架，結(jié)合前兩個階段的設(shè)計，選擇合適的材料，進行前移式手動液壓叉車叉架的設(shè)計。 本次設(shè)計從開始彷徨，到著手準備，到開始設(shè)計,直到最后的設(shè)計完成，這期間走過的每一步都充滿汗水與歡樂，在胡天明老師的細心指導(dǎo)下我完成了本次的畢業(yè)設(shè)計。雖然此次畢業(yè)設(shè)計已告一段落，但對于我所設(shè)計的前移式手動液壓叉車來說還有許多可以改進的地方，通過對已設(shè)計出，通過對鏈輪的設(shè)計及對鏈條的選用，確定液壓叉車的起升速度；第三個階段來的叉車的實際應(yīng)用，還可以對以下幾點進行改進： 1.在液壓系統(tǒng)上，在貨叉架工作的場合下，液壓系統(tǒng)的供給壓力不足，對已設(shè)計的液壓回路的分析，可以用一個液壓系統(tǒng)兩個液壓回路，把控制貨叉架的液壓回路分開，分別供給，使兩者一起工作時，也能達到所要求的載重量。 2.此次所設(shè)計的前移式手動液壓叉車，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，一方面能讓前移式手動液壓叉車的行走更加方便，另一方面也可提高工作效率。 參考文獻 [1]陶元芳.叉車構(gòu)造與設(shè)計[M].機械工業(yè)出版社，2009. 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[18] Vetier， Cory Michael1.Technical Feasibility of Baling Vetier Grass for Use as Load-Bearing Walls [S]. Oct2011, Vol. 14 Issue 5, p931-940, 10p. 致 謝 為期一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲了，我的四年大學(xué)生涯也即將圈上一個句號。此刻我的心中卻有些悵然若失，因為與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，自己甚至還有一點成就感。 我要感謝，感謝我的導(dǎo)師。本課題是在胡天明老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此衷心感謝指導(dǎo)老師對我的諄諄教導(dǎo)，以及對我在生活、工作、學(xué)習(xí)、研究等各方面的無私幫助。胡天明老師嚴謹細致、實事求是的治學(xué)態(tài)度，及認真勤奮、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，再次向胡天明老師獻上我誠摯的謝意。 同時我還要感謝08的各位同學(xué)無私支持和幫助，他們不僅在生活給予我?guī)椭?，還幫助我解決了很多畢業(yè)設(shè)計的困惑，幫助我完成了設(shè)計以及論文寫作的工作，希望我們以后能夠繼續(xù)合作，共同進步！ 還要感謝的是哈爾濱工廠街的幾家商店，賣貨的大姐為我提供了寶貴的資料，沒有這些資料，或許現(xiàn)在還停留在彷徨中！再次感謝她們的熱心幫助！ 再次感謝所有支持和幫助過我的領(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也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠的財富。在今后的日子里，我定會牢記領(lǐng)導(dǎo)和老師們的教誨，在今后的工作中努力上進，立志成材。 29