液壓叉車(chē)提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(共57頁(yè))

《液壓叉車(chē)提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(共57頁(yè))》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《液壓叉車(chē)提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(共57頁(yè))（59頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 摘 要 叉車(chē)具有裝卸和搬運(yùn)功能，機(jī)動(dòng)靈活，能適應(yīng)多變的裝卸搬運(yùn)要求，普遍適用于港口、車(chē)站、貨場(chǎng)、車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、油田及機(jī)場(chǎng)等處，還可以進(jìn)入船艙和集裝箱內(nèi)進(jìn)行裝卸作業(yè)，除此之外，還廣泛應(yīng)用于軍事部門(mén)和特殊防爆部門(mén)，有的車(chē)輛可無(wú)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(shù)的不斷發(fā)展和工業(yè)化水平的提高，叉車(chē)使用范圍將日益擴(kuò)大，成為一種產(chǎn)量與品種很多的裝卸搬運(yùn)機(jī)械。 現(xiàn)代叉車(chē)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)是充分考慮舒適性、安全可靠性和可維護(hù)性 ,產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化、系列多樣化,大量應(yīng)用新技術(shù),完善操控系統(tǒng),重視節(jié)能和環(huán)保 ,全面提升

2、產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。 通過(guò)對(duì)國(guó)際國(guó)內(nèi)叉車(chē)造型設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析運(yùn)用工業(yè)設(shè)計(jì)的理論和方法，研究了叉車(chē)造型設(shè)計(jì)的要素及設(shè)計(jì)原則：造型要求簡(jiǎn)潔明快、線條流暢，以體現(xiàn)車(chē)身的力度感與堅(jiān)實(shí)穩(wěn)重的感；色彩．力求單純，給人以輕松、愉悅的感覺(jué)，主色調(diào)以明度較高的黃 色、橙色為宜；車(chē)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(duì)叉車(chē)設(shè)計(jì)具有重要的實(shí)際指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞：叉車(chē)； 門(mén)架；提升機(jī)構(gòu) ABSTRACT Forklifts can do handing works,and can flexibility to adapt

3、to changing of handing requirements and generally applicable to ports,railway stations,freight yard,workshops,warehouses,oil fields and the airport and places,and forklifts could still enter the cabin and container handing operations within.In addition,forklifts are alseo widely used in military and

4、 special explosion—proof sector,some vehicles will be unmanned,that officers should hot work in places close to or for Flexible Manufacturing Systerm.In short, as the logistics and technological development and the enhancement of the level of industrialization,the use of fork lifts will be expanding

5、 ,and it will become a yield varieties with a lot of material handing machinery. The major trend ofmodern technology developmentof the fork truck is to be fully in consideration of the friendly operation, the reliability, the safety, the goodmaintenance, the specialization, the series, and the dive

6、rsificat, and to adopt new technology, to improve steering system, and to focuson energy saving and environmentprotection in order to promote the truck’s capacity and quality. Based on the analysis of current status of international and domestic forklift truck form design the key elements and desig

7、n principles in forklift truck form design was researched using industriM design theory and methodology：It Was put forward that the form offorklift truck should be simple and lively tll smooth lines in order to convey the sense of strength and steadiness；the color strives simplicity to make peop

8、le feel pleasant and light — mainly usingtones ofyeHow and orange；there shouldbe big ass atthefrontand back oftrucks；thein— struments should be easy to read．The research results provided practical reference for forklift truck design． Keywords： fork truck; mast；lifting mechanism 專(zhuān)心--

9、-專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè) 第 1章 緒 論 1.1液壓叉車(chē)提升機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)選題的目的和意義 叉車(chē)是應(yīng)用十分廣泛的流動(dòng)式裝卸搬運(yùn)機(jī)械，是物料搬運(yùn)機(jī)械(國(guó)外稱(chēng)為工業(yè)車(chē)輛或地面運(yùn)輸車(chē)輛)的一種，是實(shí)現(xiàn)物流機(jī)械化作業(yè)，減輕工人搬運(yùn)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率的主要工具。叉車(chē)又名鏟車(chē)、萬(wàn)能裝卸車(chē)或自動(dòng)裝卸車(chē)。它是由在無(wú)軌底盤(pán)上加裝專(zhuān)用裝卸工作裝置構(gòu)成的。叉車(chē)具有通用性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)靈活、活動(dòng)范圍大等特點(diǎn)，所以它廣泛用于車(chē)站、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)以及工礦企業(yè)等部門(mén)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸，是物流系統(tǒng)不可缺少的機(jī)械設(shè)備。而叉車(chē)中進(jìn)行裝卸作業(yè)的直接工作的裝置是叉車(chē)起重系統(tǒng)，貨物的卸放、堆垛最終

10、都是由其完成的，所以它是叉車(chē)最重要的組成部分。在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，各行各業(yè)對(duì)叉車(chē)的需求量逐年增加。據(jù)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)研究預(yù)測(cè)，在今后幾年我國(guó)叉車(chē)年需求量將超過(guò)15萬(wàn)臺(tái)。叉車(chē)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力巨大，發(fā)展前景廣闊。 1.2叉車(chē)研究的現(xiàn)狀及分析 1.2.1我國(guó)叉車(chē)行業(yè)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀 　　我國(guó)叉車(chē)工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代末，當(dāng)時(shí)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(shè)計(jì)，各叉車(chē)生產(chǎn)廠紛紛引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，如北京叉車(chē)總廠引進(jìn)日本三菱1～5t內(nèi)燃平衡重叉車(chē)技術(shù)，大連叉車(chē)總廠引進(jìn)日本三菱10～40t內(nèi)燃平衡重叉車(chē)和集裝箱叉車(chē)技術(shù)，天津叉車(chē)總廠引進(jìn)保加利亞巴爾干車(chē)輛公司

11、1.25～6.3t內(nèi)燃叉車(chē)技術(shù)，杭州叉車(chē)總廠引進(jìn)西德O&K公司靜壓傳動(dòng)叉車(chē)、越野叉車(chē)和電動(dòng)叉車(chē)技術(shù)，合肥叉車(chē)總廠、寶雞叉車(chē)公司引進(jìn)日本TCM株式會(huì)社1～10t叉車(chē)技術(shù)，湖南叉車(chē)公司引進(jìn)英國(guó)普勒班機(jī)械公司內(nèi)燃防爆裝置技術(shù)。自90年代開(kāi)始，一些骨干企業(yè)在消化吸收引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上積極對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更新和系列化，因此目前國(guó)產(chǎn)叉車(chē)的技術(shù)水平參差不齊。其中，電動(dòng)叉車(chē)因受基礎(chǔ)技術(shù)落后的制約，整體水平與世界先進(jìn)水平差距很大，每年仍要進(jìn)口價(jià)值近2億美元的叉車(chē)產(chǎn)品。中國(guó)叉車(chē)能否逐鹿國(guó)際市場(chǎng)，并在與世界強(qiáng)手的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，將依賴(lài)于叉車(chē)整體技術(shù)水平的提高，特別是電動(dòng)叉車(chē)技術(shù)的飛速發(fā)展?！? 1.2.2國(guó)外叉車(chē)發(fā)展現(xiàn)

12、狀 國(guó)際上生產(chǎn)叉車(chē)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。林德叉車(chē)是世界上第一品牌叉車(chē)，該公司是世界上唯一將靜壓傳動(dòng)技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于叉車(chē)的制造商，產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量可靠，其銷(xiāo)售額一直遙遙領(lǐng)先，位居世界頂尖水平。林德叉車(chē)總的特點(diǎn)，8噸以下的產(chǎn)品其動(dòng)力形式有內(nèi)燃機(jī)和電瓶驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)形式有靜壓傳動(dòng)和電傳動(dòng);10噸以上的叉車(chē)則采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和液力傳動(dòng)。產(chǎn)品種類(lèi)之繁多，技術(shù)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(shù)基本處于同一水平，但各家有各家技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特色。 世界上著名叉車(chē)的技術(shù)特點(diǎn)是：品種齊全，技術(shù)先進(jìn)，各具特色，

13、尤其在提高作業(yè)效率、人機(jī)工程、節(jié)能、環(huán)保及安全性等方面的技術(shù)發(fā)展非常快，追求各性化，最大限度地滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。 1.2.3國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)分析 　　目前，國(guó)內(nèi)外電動(dòng)叉車(chē)大部分已經(jīng)采用寬視野門(mén)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(mén)架后面；另一種是液壓缸位于門(mén)架外測(cè)。CARER公司的R40/45系列電動(dòng)叉車(chē)的液壓缸位于門(mén)架外側(cè)，R50/60/70系列叉車(chē)的液壓缸則位于門(mén)架后面。 　　門(mén)架一般分為標(biāo)準(zhǔn)型、兩節(jié)型或三節(jié)型。國(guó)內(nèi)叉車(chē)的起升高度一般在2~5m之間，且以3m及3m以下的居多，而國(guó)外電動(dòng)叉車(chē)的起升高度一般在2~6m之間，由于倉(cāng)庫(kù)的立體化程度高，因此起升高

14、度3m以上。 與預(yù)測(cè)全球約有250家叉車(chē)生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)量保持在50萬(wàn)臺(tái)左右。由于競(jìng)爭(zhēng)的加劇，同20世紀(jì)80年代比，世界叉車(chē)工業(yè)出現(xiàn)了銷(xiāo)售額增長(zhǎng)而利潤(rùn)減少的反?，F(xiàn)象。一方面，為降低成本，叉車(chē)巨頭紛紛在發(fā)展中國(guó)家建廠。例如，在中國(guó)建有廈門(mén)林德、安徽TCM、北京漢拿、湖南德士達(dá)、煙臺(tái)大宇重工、上海海斯特等。這些公司把具有世界20世紀(jì)90年代中期先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù)帶到國(guó)內(nèi)，促進(jìn)了我國(guó)叉車(chē)技術(shù)的快速發(fā)展，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也造成了很大的沖擊。另一方面，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物流技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位與作用越來(lái)越明顯，叉車(chē)普及率越來(lái)越高，已從過(guò)去單一的港口碼頭進(jìn)入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)。目前我國(guó)叉車(chē)的保有量約1

15、8萬(wàn)臺(tái)，實(shí)際年潛在需求量約10萬(wàn)臺(tái)，而實(shí)際年銷(xiāo)售量?jī)H3萬(wàn)臺(tái)左右，可見(jiàn)中國(guó)的叉車(chē)市場(chǎng)是巨大的。 　　隨著人們對(duì)環(huán)境污染危害的深刻認(rèn)識(shí)，環(huán)保已成為世界共同關(guān)注的焦點(diǎn)，因此，環(huán)保型叉車(chē)將成為市場(chǎng)主流；其次，自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、大型超市的紛紛建立，刺激了對(duì)室內(nèi)搬運(yùn)機(jī)械需求的增長(zhǎng)，高性能電動(dòng)叉車(chē)、前移式叉車(chē)、窄巷道叉車(chē)等各類(lèi)倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械迅速發(fā)展是未來(lái)叉車(chē)市場(chǎng)的又一特征；另外，全球經(jīng)濟(jì)一體化必將帶來(lái)全球工業(yè)的國(guó)際化，使得各國(guó)間及國(guó)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(dòng)現(xiàn)代集裝箱搬運(yùn)與堆垛設(shè)備的高速發(fā)展。 1.2.4現(xiàn)代叉車(chē)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 1.2.4.1產(chǎn)品的系列化

16、與多樣化 　 根據(jù)美國(guó)工業(yè)車(chē)輛協(xié)會(huì)的分類(lèi)法，叉車(chē)分(1、2、3、4、5、6和7)7大類(lèi)，分別為電動(dòng)乘駕式叉車(chē)、電動(dòng)窄巷道叉車(chē)、電動(dòng)托盤(pán)搬運(yùn)車(chē)、內(nèi)燃平衡重式實(shí)心胎叉車(chē)、內(nèi)燃平衡重式充氣胎叉車(chē)、電動(dòng)與內(nèi)燃乘駕式拖車(chē)和越野叉車(chē)。1999年7月，美國(guó)《現(xiàn)代物料搬運(yùn)》雜志評(píng)出世界20強(qiáng)叉車(chē)公司，其中排在前10位的公司(產(chǎn)品種類(lèi))是：Linde(1、2、3、4、5和6)，Toyota(1、2、3、4、5和6)，Nacco/MHG(1、2、3、4和5)，Jungheinrich(1、2、3、4和5)，BT?。蒼dustries(1、2、3、4和5)，Mitsubshi / Caterpillar(1、2、

17、3、4和5)，Crown(1、2、3)，Komatsu(1、2、3、4和5)，Nissan(1、2、3、4和5)，TCM(1、4和5)。另外產(chǎn)品品種和系列也非常齊全，如德國(guó)Linde公司有柴油、液化石油氣、電動(dòng)平衡重叉車(chē)，前移式叉車(chē)，堆垛車(chē)，揀選車(chē)，側(cè)面式叉車(chē)，電動(dòng)牽引車(chē)等近110種；而我國(guó)最大的叉車(chē)制造企業(yè)安徽叉車(chē)集團(tuán)生產(chǎn)1～16 t 15個(gè)級(jí)別80種機(jī)型400多個(gè)品種的叉車(chē)。各叉車(chē)公司皆以產(chǎn)品種類(lèi)、系列的多樣化去充分適應(yīng)不同用戶(hù)、不同工作對(duì)象和不同工作環(huán)境的需要，并不斷推出新結(jié)構(gòu)、新車(chē)型，以多品種小批量滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化要求。 1.2.4.2綠色化推動(dòng)叉車(chē)動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展 　 叉車(chē)分內(nèi)燃叉

18、車(chē)和電動(dòng)叉車(chē)。內(nèi)燃叉車(chē)以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，功率強(qiáng)勁，使用范圍廣，缺點(diǎn)是排氣和噪聲污染環(huán)境，有害人類(lèi)健康。環(huán)保要求推動(dòng)了動(dòng)力技術(shù)的更新：TCM于20世紀(jì)70年代更新了3.5～8t柴油叉車(chē)，將預(yù)熱燃燒室改為直噴式，省油17％～20％；80年代初Perkins發(fā)動(dòng)機(jī)推出扁唇式燃燒系柴油機(jī)，省油7％～8％；80年代中期德國(guó)Deute公司開(kāi)發(fā)出F913Ｇ型叉車(chē)專(zhuān)用柴油機(jī)，省油60%，而瑞典推出柴油機(jī)蓄電池混合動(dòng)力叉車(chē)；90年代液化石油氣(LPG)叉車(chē)、壓縮天然氣(CNG)叉車(chē)、丙烷叉車(chē)等低公害叉車(chē)面市，且發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。 　　電動(dòng)叉車(chē)具有能量轉(zhuǎn)換效率高、無(wú)廢氣排放、噪聲小等突出優(yōu)點(diǎn)，是室內(nèi)物料搬運(yùn)的首選工具

19、，但其受蓄電池容量限制，功率小，作業(yè)時(shí)間短。目前國(guó)內(nèi)外均在不斷改進(jìn)鉛酸蓄電池技術(shù)，通過(guò)提高材料純度等使其在復(fù)充電次數(shù)、容量和電效率方面有了很大提高。由于技術(shù)的進(jìn)步，電動(dòng)叉車(chē)現(xiàn)已突破只能用于小噸位作業(yè)的局限性。目前國(guó)際上電動(dòng)叉車(chē)的產(chǎn)量已占叉車(chē)總量的40%(國(guó)內(nèi)為10%～15％)，在德國(guó)、意大利等一些西歐國(guó)家電動(dòng)叉車(chē)比例高達(dá)65%。 　　未來(lái)叉車(chē)將廣泛采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化、凈化技術(shù)的發(fā)展將有效降低有害氣體和微粒的排放。LPG、CNG等燃料叉車(chē)及混合動(dòng)力叉車(chē)將進(jìn)一步發(fā)展。新型蓄電池燃料電池在各大公司的共同努力下，將克服價(jià)格方面的劣勢(shì)，批量進(jìn)入市場(chǎng)。目前全球汽車(chē)巨人正聯(lián)合致力于

20、電動(dòng)汽車(chē)的研究，電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力、傳動(dòng)、控制、安全等技術(shù)在叉車(chē)上的應(yīng)用，將會(huì)使電動(dòng)叉車(chē)整機(jī)性能有一個(gè)質(zhì)的變化。 1.2.4.3節(jié)能和機(jī)電一體化高新技術(shù)的應(yīng)用 　　微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)提高叉車(chē)業(yè)整體水平，實(shí)現(xiàn)復(fù)合功能，以及保證整機(jī)及系統(tǒng)的安全性、控制性和自動(dòng)化水平的作用將更加明顯，使電子與機(jī)械、電子與液壓的結(jié)合更加密切。未來(lái)叉車(chē)的發(fā)展在于其電子技術(shù)的應(yīng)用水平。 　　實(shí)現(xiàn)以微處理器為核心的機(jī)電液一體化是未來(lái)叉車(chē)控制系統(tǒng)發(fā)展的主方向，即以微處理器為核心，控制由局部控制向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，使整車(chē)保持最佳工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)叉車(chē)的智能化作業(yè)。對(duì)于電動(dòng)車(chē)輛，傳統(tǒng)的電阻調(diào)速控制器已被淘

21、汰，而新型MＯSFET晶體管因其門(mén)極驅(qū)動(dòng)電流小，并聯(lián)控制特性好且有軟、硬件自動(dòng)保護(hù)和硬件自診斷功能等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛采用。串勵(lì)和他勵(lì)控制器仍是市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品，交流控制技術(shù)則處于起步階段。隨著交流調(diào)速控制系統(tǒng)成本的降低與閉式交流電機(jī)技術(shù)的成熟，交流電機(jī)叉車(chē)將會(huì)因其功率大、維護(hù)性能好而取代直流電機(jī)叉車(chē)。采用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向比可節(jié)能25%，它可根據(jù)叉車(chē)使用工況，適時(shí)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，是叉車(chē)節(jié)能降噪的有效措施。另外，MOSFET晶體管比電阻式調(diào)速可節(jié)能20%，釋放式再生制動(dòng)可節(jié)能5%～８％，采用液壓電機(jī)控制器和負(fù)載勢(shì)能回收技術(shù)可分別節(jié)能20%和5%。 第2章 液壓

22、叉車(chē)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總述 2.1門(mén)架簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)要求 門(mén)架是叉車(chē)工作裝置的重要組成部分，是叉車(chē)最富有特色的部件。它負(fù)責(zé)貨物的起升及相應(yīng)的裝卸、堆垛動(dòng)作，并對(duì)叉車(chē)的整機(jī)性能有極大的影響。最常見(jiàn)的叉車(chē)門(mén)架是由內(nèi)、外兩節(jié)組成。內(nèi)外門(mén)架各有兩根立柱，立柱是門(mén)架承載的主要構(gòu)件，又是叉架(或內(nèi)門(mén)架)作升降運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌。左右立柱之間連以橫梁，構(gòu)成形或各種封閉形狀的框架(圖2-1)。外門(mén)架的立柱多數(shù)為槽形截面，內(nèi)門(mén)架立柱的截面型式較多，有槽形、工字形和其他異形形狀。立柱截面的周邊都不封閉，桿件的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于截面的高度和厚度，因此，它們屬于力學(xué)上的開(kāi)口薄壁桿范疇。 （a）內(nèi)門(mén)架

23、 （b）外門(mén)架 圖2-1 門(mén)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1——立柱 2——橫梁 叉車(chē)的內(nèi)、外門(mén)架里、外嵌套，用起升油缸使內(nèi)架可在外架內(nèi)移動(dòng)，成為可伸縮的構(gòu)造。這是它的構(gòu)造特點(diǎn)。加工要求，門(mén)架布置在車(chē)的前方，在前軸前邊，這是它在布置或位置上的特點(diǎn)。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(mén)架平面內(nèi)，因而是影響叉車(chē)抵抗向前翻倒的能力的不利因素。由于門(mén)架在前，司機(jī)在后，因此組成門(mén)架系統(tǒng)的多數(shù)構(gòu)件及起升油缸和鏈油輪組都會(huì)擋住司機(jī)的視線。 在設(shè)計(jì)時(shí)，就要盡力去減小這些不利影響，為此必須注意兩點(diǎn)：一是在保證工作裝置能正常

24、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(jī)視野問(wèn)題時(shí)，要保證在叉車(chē)無(wú)載行駛下，司機(jī)能看見(jiàn)貨叉叉尖，同時(shí)應(yīng)力求在貨叉由地面升起至頂端的整個(gè)過(guò)程中，司機(jī)都能很好地觀察貨叉上貨物的情況。 2.2門(mén)架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)與安裝關(guān)系 門(mén)架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)與安裝關(guān)系（圖2-2）是：貨叉掛在叉架橫梁上；叉架受起升鏈條的牽引，并以其縱、側(cè)向滾輪為“車(chē)輪”，以?xún)?nèi)門(mén)架為“活動(dòng)導(dǎo)軌”作升降運(yùn)動(dòng)；內(nèi)門(mén)架則受起升液壓缸的頂推，也以其縱、側(cè)向滾輪為“車(chē)輪”，以外門(mén)架2為“固定導(dǎo)軌”而升降；外門(mén)架的下鉸坐鉸接在驅(qū)動(dòng)橋殼或車(chē)架上，中部靠?jī)蓚€(gè)并列的傾斜液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)門(mén)架系統(tǒng)的前、后傾動(dòng)作。起升液壓缸分成兩個(gè)，下端以半球面

25、支承在外門(mén)架后側(cè)，中部受外門(mén)架“扶持”，上端頂在一個(gè)浮動(dòng)橫梁上，自由提升結(jié)束后即與內(nèi)門(mén)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(dāng)于固定在外門(mén)架上），中部繞過(guò)固定在浮動(dòng)橫梁上的鏈輪后，另一端掛住叉架。 圖2-2 門(mén)架示意圖 門(mén)架部分參數(shù)見(jiàn)下表： 表2-1 1.8t液壓叉車(chē)門(mén)架主要性能參數(shù) 特 性 額定起重量Load Capacity kg 1800 載荷中心距Load center mm 500 尺 寸 標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)門(mén)架 額定起重時(shí)最大貨叉高度 mm 3000 貨叉架 ISO標(biāo)準(zhǔn)型 Ⅱ

26、級(jí) 貨叉厚度 T mm 40 貨叉寬度 W mm 120 貨叉長(zhǎng)度 L mm 1000 貨叉間距范圍 最小～最大MIN～MAX mm 200～920 門(mén)架前后傾角 前傾/后傾 F/R deg 6°/10° 速 度 最大行駛速度（無(wú)載） km/h 11 起升速度（滿(mǎn)載） mm/s 220 第3章 貨叉的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1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(zhǎng)度；貨叉垂直段高度；貨叉斷面尺寸(為貨叉厚度，為貨叉寬度等)（圖3

27、-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，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(zhǎng)度：； 貨叉垂直高度：； 貨叉斷面尺寸：； 貨叉兩鉸支點(diǎn)中心距：； 貨叉外伸距：； 據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(qiáng)度。 3.2貨叉的計(jì)算簡(jiǎn)圖 貨叉和叉架的聯(lián)接形式不同，其制支承類(lèi)型有所不同，按照ISO2328-77標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，1.8噸叉車(chē)貨叉

28、和叉架的聯(lián)接形式為掛鉤型。掛鉤型聯(lián)接，上支承可簡(jiǎn)化為活動(dòng)鉸支座。按照這種簡(jiǎn)化，貨叉可看作一次超靜定剛架（圖3-2）。與此同時(shí)，考 慮到掛鉤型貨叉上部的掛鉤處有安裝間隙，并非絕對(duì)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，照此分析，貨叉又可簡(jiǎn)化為支承在兩個(gè)鉸接支座上的靜定剛架（圖3-3）。 圖3-2 超靜定剛架計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖3-3 靜定剛架計(jì)算簡(jiǎn)圖 這兩種計(jì)算簡(jiǎn)圖，在集中載荷P力作用下，貨叉的危險(xiǎn)截面均在支座A以下的垂直段，其應(yīng)力狀態(tài)相同，強(qiáng)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(jiàn)， 貨叉的強(qiáng)度和剛度均按靜定剛架進(jìn)行計(jì)算。 3.3

29、貨叉的強(qiáng)度驗(yàn)算 （a） (b) (c) (d) 圖3-4 貨叉強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算簡(jiǎn)圖 從貨叉所受的集中載荷P力作用的內(nèi)力圖(圖3-4)來(lái)看, 水平段受彎矩和剪力, 垂直段受彎矩和拉力, 危險(xiǎn)截面支座A以下垂直段的最大正應(yīng)力為 （式3-1） 式中 P——貨叉的計(jì)算載荷，N； C——標(biāo)準(zhǔn)載荷中心距，mm； a——貨叉厚度；mm； b—

30、—貨叉截面寬度，mm。 3.3.1計(jì)算載荷P的確定 （式3-2） 式中 Q——起重量，Q=1.8t=17640N K1——?jiǎng)虞d荷系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]推薦，取K1=1.2； K2——偏載荷系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]推薦，取K2=1.3. 由此得出 3.3.2 安全系數(shù)n的確定 安全系數(shù)的選取, 與貨叉的計(jì)算載荷大小、動(dòng)載荷系數(shù)和偏載荷系數(shù)的選取密切相關(guān)。如果計(jì)算載荷比較準(zhǔn)確, 安全系數(shù)可以取較

31、小數(shù)值。否則，安全系數(shù)應(yīng)取較大數(shù)值。 強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，安全系數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足以下條件【2】 其中 n——強(qiáng)度安全系數(shù)； ——材料屈服極限； ——危險(xiǎn)截面處應(yīng)力（即最大正應(yīng)力）； 注：與單位相同。 此次設(shè)計(jì)選擇安全系數(shù)為n=3。 3.3.3 計(jì)算最大正應(yīng)力 （式3-3） 3.3.4 強(qiáng)度驗(yàn)算 把數(shù)據(jù)代入式3-1, 得出 因?yàn)?所以貨叉滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。 3.4 貨叉的剛度校核 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(jì)算載荷（）, 按等截面靜定剛架來(lái)計(jì)算又尖處的撓度，計(jì)算方法用簡(jiǎn)便的彎矩圖乘

32、法（圖3-5）。 （a）計(jì)算圖 （b）MP彎矩圖 （c）彎矩圖 圖3-5 貨叉叉尖撓度計(jì)算圖 由此可得叉尖的撓度 （式3-4） 式中 ——貨叉的截面慣性矩，； ——貨叉的彈性模量，； ——貨叉的額定截荷，. 代人數(shù)據(jù), 得出 叉尖的許用撓度為 （式3-5） 由于,所以貨叉滿(mǎn)足剛度條件。 3.5 貨叉掛鉤形式的確定 叉車(chē)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

33、。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。 3.6 貨叉與掛鉤焊接強(qiáng)度驗(yàn)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3-6 掛鉤尺寸與焊接強(qiáng)度驗(yàn)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(jī)焊接強(qiáng)度的計(jì)算規(guī)范, 由拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力所組成的復(fù)合應(yīng)力, 按等效應(yīng)力來(lái)進(jìn)行計(jì)算, 其計(jì)算公式為 （式3-6）

34、 式中 ——掛鉤所受的水平力, N； ——焊縫總長(zhǎng)度，cm； ——所受垂直力，N。 代入數(shù)據(jù), 得出 則 貨叉與掛鉤焊接的焊條選用TB13-2, 焊條的抗拉強(qiáng)度,焊條的許用應(yīng)力 由于 所以，貨叉與掛鉤滿(mǎn)足焊接強(qiáng)度條件。 第4章 叉架的設(shè)計(jì)計(jì)算 圖4-1 叉架受力圖 如圖4-1所示，叉架一般按簡(jiǎn)支梁計(jì)算其上橫梁懸壁根部A-A截面處的應(yīng)力（MPa），其計(jì)算式為 （式4-1） 式中

35、 L——貨叉最外懸掛點(diǎn)到叉架上橫梁臂端根部的距離，mm； h——叉架上橫梁懸壁端根部截面凈高度，mm； b——叉架上橫梁懸壁端根部截面凈寬度，mm，b=M=31mm； Fp——垂直載荷，N。Fp=9800Q/2，即額定起重量的一半； F——縱向載荷，N。F=Fpm/h2，見(jiàn)表4-1，m=c+a+0.5b，a為貨叉厚度, c為載荷中心距，c=500mm。 表4-1 貨叉安裝尺寸h2 起重量/t 0.5～0.75 1～2.5 2.75～4.75 5～6 h2/mm 307 383 478 599 取 h=120

36、mm、h2=383mm、L=200mm，知a=40mm、b=31mm 、c=500mm 代入式4-1中，得 由第三章知 而此處 所以 叉架滿(mǎn)足要求。 叉架的其它部分為超靜定的框架結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度與剛度較大，不必計(jì)算校核。 第5章 液壓叉車(chē)門(mén)架的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 門(mén)架系統(tǒng)的構(gòu)造原理 圖5-1為門(mén)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，內(nèi)門(mén)架1和外門(mén)架2都是由兩根柱和一個(gè)或兩個(gè)端梁焊成的框架。內(nèi)架僅有一個(gè)上端梁，下部

37、有一個(gè)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(qiáng)，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(kāi)口相對(duì)。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(dòng)聯(lián)系，起傳力和保證有正確動(dòng)力的導(dǎo)向作用。起升鏈滑輪組包含兩套對(duì)稱(chēng)布置的起升鏈和動(dòng)，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 叉車(chē)門(mén)架結(jié)構(gòu) 1——內(nèi)門(mén)架 2——外門(mén)架

38、3——叉架 4——貨叉 5——貨物 6——導(dǎo)向滾輪 7——傾斜油缸 5.2 門(mén)架強(qiáng)度的計(jì)算狀態(tài) 本設(shè)計(jì)選擇門(mén)架材料為16Mn，其剪切彈性模量為:G=8.4×105Kg/cm2，彈性模量為：E=2.1×106Kg/cm2?？估?、抗壓，抗剪，屈服點(diǎn)。 叉車(chē)起升的貨物重量和叉架、貨叉自重都是通過(guò)叉架滾輪和門(mén)架滾輪以集中力的形式作用在門(mén)架上的。當(dāng)叉車(chē)滿(mǎn)載、貨叉起升到最大高度、門(mén)架前傾最大角度時(shí)，門(mén)架受力最大(圖5-2)。在與門(mén)架垂直的平面內(nèi)，取叉架為自由體，即可求出內(nèi)門(mén)架對(duì)又架滾輪的反壓力Pl、P2。 （式5-1） 式中 Q——額定起重量，Kg； G1—

39、—貨叉和叉架的自重，Kg； S——鏈條總拉力，Kg； ——門(mén)架最大前傾角，度； k——?jiǎng)恿d荷系數(shù)，K=K1（動(dòng)力系數(shù)）×K2（貨物偏載系數(shù)）。 圖5-2 門(mén)架載荷作用圖 其中Q=1800Kg、 、G1=250Kg、h2=370mm、、、、、K=1.2。 代入式5-1得到 從以上計(jì)算中可以看出，鏈條拉力S對(duì)滾輪中心產(chǎn)生的力矩，有助于減小滾輪壓力，從而減小門(mén)架所受的載荷。在一般情況下，鏈條拉力產(chǎn)生的力矩(sa2)數(shù)值上可達(dá)貨物重量力矩的1/10～1/9。當(dāng)門(mén)架前傾最大角度時(shí)()，滾輪最大壓力比門(mén)架直立時(shí)約增加10%左右。 由于鏈條拉力和

40、門(mén)架前傾對(duì)滾輪壓力所起的、數(shù)值上近乎相等的減載和增載作用，為了使計(jì)算簡(jiǎn)化，將其略去不計(jì)，按門(mén)架直立狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。 5.3 計(jì)算滾輪壓力 （圖5-3）門(mén)架直立時(shí)，，由此內(nèi)門(mén)架滾輪壓力為 （式5-2） 知h1=480mm，h2=370mm 外門(mén)架滾輪壓力為： （式5-3） 圖5-3 門(mén)架滾輪壓力計(jì)算圖 5.4 門(mén)架立柱截面幾何性質(zhì) 此叉車(chē)內(nèi)外門(mén)架立柱的截面尺寸相同，在計(jì)算開(kāi)口薄壁桿件受彎扭綜合作用時(shí)，除了一般的截面幾何性質(zhì)以外(靜矩、慣性矩、抗彎模量等)，還要計(jì)算一些與截面翹曲有關(guān)的附加截

41、面幾何特性。 （a）立柱截面 （b）扇性坐標(biāo) (c)扇性靜矩 圖5-4 門(mén)架立柱截面幾何性質(zhì) 圖5-4（a）為門(mén)架立柱截面圖，5-4（a）為扇性坐標(biāo)圖，5-4（a）為扇性靜矩圖。此次設(shè)計(jì)起重量為1.8t，根據(jù)《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選擇槽鋼型號(hào)為16a，其相應(yīng)截面尺寸分別為：h=15.2cm、t1=1.4cm、t2=1.8cm、b=5.2cm,各參數(shù)值見(jiàn)表5-1。 表5-1 門(mén)架立柱截面結(jié)構(gòu)尺寸及幾何特性 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 量值 截面面積 F cm2 32.44 形心 X0 cm 1.19 彎曲中心

42、 XA cm 1.88 截面慣性矩 Jx cm4 1490.98 Jy cm4 109.53 截面抗彎模量 Wx cm3 175.41 Wy cm3 27.31 純抗扭慣性矩 JK cm4 39.42 扇性慣性矩 cm6 4445.07 約束扭轉(zhuǎn)特性 k cm-1 0.06 靜矩 Smax cm4 127.23 參數(shù)計(jì)算如下: 截面面積： 形心位置： 彎心位置： 線性截面慣性矩（截面慣性矩）： 線性抗彎截面模量（截面抗彎模量）： 純抗扭

43、慣性矩: 扇性慣性矩： 靜矩： 約束扭轉(zhuǎn)特性： 由于Wy和Wx比值約為15.57%，大于15%，所以此門(mén)架平面內(nèi)載荷不必進(jìn)行計(jì)算。 5.5 內(nèi)門(mén)架強(qiáng)度計(jì)算 5.5.1 門(mén)架立柱斷面翼緣厚度校核 根據(jù)局部彎曲應(yīng)力計(jì)算公式： （式5-3） 得到： （式5-4） 式中： ——材料屈服極限，16Mn鋼的=3500Kg/cm2； P——滾輪壓力，P=P1=P2=2046.47Kg。 所以得到 由于1.34mm<1

44、.8mm，知此翼緣厚度設(shè)計(jì)合理。 5.5.2 門(mén)架立柱斷面腹板高度校核 根據(jù)滾輪的接觸應(yīng)力來(lái)求腹板高度 （式5-5） 式中： P——滾輪壓力，2046.47Kg； ——滾輪踏面寬度，50mm； Enp——導(dǎo)軌和滾輪材質(zhì)的綜合當(dāng)量彈性模量，鋼制滾輪時(shí)，Enp=2.1×104Kg/mm2。 Pnp——導(dǎo)軌和滾輪的當(dāng)量曲率半徑，圓柱形滾輪對(duì)平面導(dǎo)軌時(shí)，Pnp=R=43mm。 ——與滾輪材質(zhì)和導(dǎo)軌表面硬度有關(guān)的許用接觸應(yīng)力，常用60~80Kg/mm2。 取 代入公式得 由，知符合要

45、求。 由的等式經(jīng)轉(zhuǎn)換得： 取滾輪的實(shí)際半徑為計(jì)算半徑的兩倍，即: R實(shí)際=2R，則R實(shí)際=2×30.7=61.4mm（取62mm），則腹板高度為： 由知，此尺寸設(shè)計(jì)合格。 5.5.3 門(mén)架立柱的彎矩校核 把內(nèi)門(mén)架看作外伸懸臂梁，按一端鉸支、一端自由的單根薄壁桿來(lái)計(jì)算。在垂直于門(mén)架的平面內(nèi)，由于滾輪的集中作用，計(jì)算門(mén)架立柱中產(chǎn)生的最大彎矩。又介于內(nèi)外門(mén)架的應(yīng)力情況較復(fù)雜，計(jì)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(jiǎn)化計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算。簡(jiǎn)化計(jì)算的整體強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)大于4，校核翼緣的局部彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)N局應(yīng)不小于1.2，最危險(xiǎn)截面在B點(diǎn)(圖5-5)。 在整體彎曲和約束扭轉(zhuǎn)的

46、共同作用下，內(nèi)門(mén)架立柱的危險(xiǎn)截面是與叉架下滾輪相接觸的截面B,如圖5-5。叉車(chē)起重鏈條的一端固定在起升油缸缸筒上，鏈條拉力S對(duì)缸筒產(chǎn)生的力矩通過(guò)活塞桿在內(nèi)門(mén)架和上端產(chǎn)生推力，其方向垂直于門(mén)架平面，使內(nèi)門(mén)架彎曲。在截面B上的這個(gè)附加彎矩?cái)?shù)值極小，可以略去不計(jì)。因此，截面B的計(jì)算彎矩仍可寫(xiě)為： 1.整體彎曲正應(yīng)力 已知許用彎曲應(yīng)力為（取N值為4）： 由可知整體安全。 圖 5-5 門(mén)架立柱 2.整體彎曲剪應(yīng)力 （式5-6） 式中 P——截面剪

47、力，Kg； S——所求應(yīng)力點(diǎn)以外的截面面積對(duì)中性軸的靜矩，cm3； Jx——截面對(duì)中性軸X的慣性矩，cm4; b——所求應(yīng)力點(diǎn)處的截面寬度，cm。 得到 許用剪切應(yīng)力為： 由知滿(mǎn)足要求。 3.局部彎曲應(yīng)力 B點(diǎn)局部變異應(yīng)力： （式5-7） 式中K0=2、t=t2=1.8cm 則有 局部許用彎曲應(yīng)力為（取N局=1.2） 由，可知局部危險(xiǎn)點(diǎn)亦安全。 5.6 外門(mén)架強(qiáng)度計(jì)算 外門(mén)架是由左右立柱和多根橫梁組成的外形封閉的復(fù)雜剛架結(jié)構(gòu)

48、。由于通過(guò)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(mén)架并不是一個(gè)平面薄壁框架。 在外載荷作用下，外門(mén)架立柱產(chǎn)生的彎曲變形和約束扭轉(zhuǎn)變形與內(nèi)門(mén)架立柱相似。我們同樣也把外門(mén)架簡(jiǎn)化為單根立往計(jì)算，橫梁的影響則通過(guò)支座約束來(lái)考慮。 外門(mén)架立柱在垂直門(mén)架平面內(nèi)的整體彎曲，不考慮門(mén)架前傾的影響.，從門(mén)架下滾輪接觸點(diǎn)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(mén)架滾輪壓力對(duì)外門(mén)架立柱還產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)。外門(mén)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(dòng)。 外門(mén)架強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-6，危險(xiǎn)截面在D點(diǎn)。知H0=1866

49、mm、h0=520mm、h1=480mm。 5.6.1 計(jì)算D點(diǎn)整體彎曲 鏈條拉力S對(duì)起升油缸產(chǎn)生力矩，通過(guò)活塞桿及內(nèi)門(mén)架使門(mén)架滾輪壓力增加，門(mén)架彎曲增加。 門(mén)架滾輪壓力增量為： （式5-8） 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 （式5-9） 則有 所以D點(diǎn)最大彎矩為： 則整體彎曲應(yīng)力為

50、： 前面已經(jīng)得到，許用彎曲應(yīng)力為: 由可知，符合要求。 5.6.2 校核局部彎曲應(yīng)力 （式5-10） 同樣，已由前面得到局部許用彎曲應(yīng)力： 由知，符合要求。 5.7 門(mén)架剛度計(jì)算 5.7.1 門(mén)架剛度的計(jì)算狀態(tài) 所謂門(mén)架的剛度條件主要是指當(dāng)滿(mǎn)載的貨叉起升到最大高度，前傾至最大角度時(shí)，門(mén)架頂端的水平撓度應(yīng)小于許用值。門(mén)架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5-7所示。 圖5-7 門(mén)架剛度計(jì)算狀態(tài)簡(jiǎn)圖 其中各已知參數(shù)分別為： 起重量Q=1800Kg、起升高度H=3000mm、載荷中心C=500mm、前傾角、滑架重量G1=250Kg、門(mén)架立柱慣性

51、矩J0=J1=J=1490.98cm4。 門(mén)架各尺寸分別為： h0=520mm、h1=480mm、h2=370mm、H0=1866mm、H1=1830mm、H=3211mm C0=380mm、C1=300mm、l0=665mm、l1=260mm。 滑架通過(guò)滾輪傳給內(nèi)門(mén)架和力按下式計(jì)算，參看圖5-8 圖5-8 門(mén)架計(jì)算簡(jiǎn)圖 （ 式5-11） 可以把力P1、P2對(duì)門(mén)架的作用分解為一個(gè)力偶與一個(gè)集中力，內(nèi)門(mén)架端部力偶以M1表示，外門(mén)架端部的力偶以M0來(lái)表示，參看圖5-3及圖5-7來(lái)求其值。 （式5-12）

52、 另外 伸縮式門(mén)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(mén)架端部水平位移f0、內(nèi)門(mén)架端部水平位移f1和內(nèi)門(mén)架繞外門(mén)架端部轉(zhuǎn)動(dòng)角在內(nèi)門(mén)架端部引起的水平位移，見(jiàn)圖5-9。 （式5-13） 式中 、——力偶M作用在外門(mén)架端部產(chǎn)生水平位移和轉(zhuǎn)角； 、——集中力P1-P2作用在外門(mén)架端部產(chǎn)生水平位移和轉(zhuǎn)角； 、——由力偶M及集中力P1-P2作用在內(nèi)門(mén)架端部的產(chǎn)生的水平位移。 圖5-9 門(mén)架變形圖 5.7.2 確定門(mén)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

53、下外門(mén)架端部產(chǎn)生水平位移fM0: （式5-14） 圖5-10 外門(mén)架計(jì)算簡(jiǎn)圖 同樣，由力偶M1作用在內(nèi)門(mén)架端部產(chǎn)生的水平位移fM1為： （式5-15） 力偶M0作用下，內(nèi)門(mén)架繞外門(mén)架端部轉(zhuǎn)動(dòng)角度可參照?qǐng)D5-10用圖乘法來(lái)求。 由集中力P1-P2和作用，在外門(mén)架端部引起和水平位移f0p為： 同理，由力P1-P2的作用引起的內(nèi)門(mén)架端部水平位移f1p為： 由于集中力P1-P2的作用，在外門(mén)架的端部使內(nèi)門(mén)架繞外門(mén)架端部而轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的角度為： （式5-16） 5.7.3 校核撓度 通過(guò)上面的計(jì)算，可以求出伸縮式

54、門(mén)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： （式5-17） 其許用撓度值為： （式5-18） 由知，滿(mǎn)足剛度要求。 5.8 小結(jié) 1. 叉車(chē)門(mén)架是由開(kāi)口薄壁桿組成的薄壁剛架。立柱是叉車(chē)門(mén)架直接承受滾輪壓力作用的構(gòu)件。由于滾輪壓力不通過(guò)立柱截面彎心，必然產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)。計(jì)算表明，約束扭轉(zhuǎn)的正應(yīng)力與整體彎曲正應(yīng)力為同一量級(jí)，不容忽視。 2.內(nèi)、外門(mén)架的計(jì)算簡(jiǎn)圖與橫梁數(shù)目和橫梁剛度有關(guān)。內(nèi)門(mén)架按形薄壁剛架和一端鉸支、一端自由的薄壁桿計(jì)算，約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力的差別不大于10%。為減少計(jì)算工作量，可按單根薄壁桿計(jì)算。將外門(mén)架簡(jiǎn)化為單根薄壁桿計(jì)算時(shí)，

55、支座約束的假定對(duì)約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力影響不大，差值一般在3～10%的范圍內(nèi)，因此可按比較簡(jiǎn)單的二跨連續(xù)梁的簡(jiǎn)圖計(jì)算。 3.立柱截面中的剪應(yīng)力與正應(yīng)力相比，數(shù)值較小，約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力更可忽略不計(jì)?？紤]到滾輪壓力對(duì)立柱冀緣還要產(chǎn)生局部彎曲作用，因此門(mén)架立柱截面應(yīng)在滿(mǎn)足制造工藝要求的條件下，使腹板減薄，冀緣加厚。 4.采用初參數(shù)法進(jìn)行叉車(chē)門(mén)架的約束扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，比較簡(jiǎn)單，便于實(shí)用。 5.叉車(chē)門(mén)架端部的水平撓度主要是由外門(mén)架的變形引起的，因?yàn)橥忾T(mén)架是內(nèi)門(mén)架的基礎(chǔ)，外門(mén)架端部的水平變位和轉(zhuǎn)角都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)門(mén)架端部的水平位移。因此從增強(qiáng)門(mén)架剛性的要求出發(fā)，外門(mén)架應(yīng)采用比較剛強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。

56、 第6章 滾輪組件的安裝及計(jì)算 6.1 內(nèi)門(mén)架與外門(mén)架滾輪的設(shè)計(jì) 導(dǎo)行滾輪分為縱向及側(cè)向兩組，各由四個(gè)滾輪組成。前者在垂直于門(mén)架的平面內(nèi)，而后者在門(mén)架自身的平面內(nèi)起傳力和導(dǎo)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(dòng)軸承，側(cè)向滾輪受力小，直徑也小，故用滑動(dòng)軸承或滾針。 （a）縱向滾輪 （b）側(cè)向滾輪 圖6-1 滾輪構(gòu)造 6.1.1 軸的計(jì)算 滾輪軸在門(mén)架上升或下降時(shí)主要

57、受切應(yīng)力，所以要根據(jù)軸的切應(yīng)力條件來(lái)計(jì)算。對(duì)于圓形截面梁，由切應(yīng)力互等定理可以知道，在橫截面邊緣各點(diǎn)處切應(yīng)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(diǎn)處切應(yīng)力也不盡相同，但經(jīng)過(guò)分析表明，圓截面上最大彎曲切應(yīng)力仍發(fā)生在其中性軸上，并可近似認(rèn)為在中性軸上各點(diǎn)處的切應(yīng)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(yīng)力為： （式6-1） 已知 及 于是可得 （式6-2）

58、 式中 R——圓形截面的半徑，mm； IZ——圓形截面對(duì)中性軸的慣性矩，mm3； SZ,max——半圓截面對(duì)中性軸的靜矩，mm3； 該軸的材料選用45號(hào)鋼，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可以查到[]=30～40MPa，取[]=35 MPa。由 （式6-3） 于是得到 考慮到門(mén)架的重量，選擇半徑為12.5mm，則滾輪軸的直徑為25mm。 6.1.2 軸承的選擇 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇深溝球軸承，代號(hào)為6405，如圖6-2所示： 圖6-2 深溝球軸承 表6-1 6405軸承相關(guān)數(shù)值 名稱(chēng) 單位 符號(hào) 量值 基本尺寸 m

59、m d 25 Ｄ 80 B 21 da(min) 34 Da(max) 71 ra(max) 1.5 其他尺寸 mm d2≈ 42.3 D2≈ 62.7 r(min) 1.5 基本額定靜載荷 KN Co 38.2 基本額定動(dòng)載荷 KN C 19.2 極限轉(zhuǎn)速 (r/min) 脂 8500 極限轉(zhuǎn)速 (r/min) 油 11000 重量 kg W≈ 0.529 6.1.3 導(dǎo)輪的設(shè)計(jì) 門(mén)架的寬度為121mm，軸承的外徑為80mm，為了使門(mén)架在運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠平穩(wěn)，故此導(dǎo)輪的的內(nèi)徑為80mm，外徑為120mm，結(jié)構(gòu)如

60、圖6-3所示： 圖6-3 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 d0 25 mm d 基本尺寸 23.2 mm 極限偏差 (+0.21,-0.42) s 基本尺寸 1.2 mm 極限偏差 (+0.05,-0.13) d1 2 mm b 3.32 mm h 3.32 mm 溝槽 d2 基本尺寸 23.9 mm 極限偏差 (0,-0.21) 溝槽 m 基本尺寸 1.3 mm 極限偏差

61、 (+0.14,0) 溝槽 n ≥ 1.7 mm 孔 d3 ≥ 35 mm 每1000個(gè)鋼擋圈重量約為1.90 kg 6.1.5 孔用擋圈 根據(jù)導(dǎo)輪內(nèi)徑的尺寸選擇孔用擋圈，如圖6-5所示： 圖6-5 孔用擋圈 表6-3 孔用擋圈尺寸 孔徑 d0 80 mm D 基本尺寸 85.5 mm 極限偏差 (+1.30,-0.54) S 基本尺寸 2.5 mm 極限偏差 (+0.07,-0.22) d1 3 mm b 6.8 mm 溝槽 d2 基本尺寸 83.5 mm 極限偏差 (+0.35,0) 溝

62、槽 m 基本尺寸 2.7 mm 極限偏差 (+0.14,0) 溝槽 n ≥ 5.3 mm 軸d3 ≤ 63 mm 每1000個(gè)鋼擋圈得重量約為22.0 kg。 6.2叉架與內(nèi)門(mén)架滾輪的設(shè)計(jì) 由于該滾輪的受力與內(nèi)門(mén)架處的滾輪受力幾乎相等，故此處的設(shè)計(jì)跟上面一樣，在此不在進(jìn)行計(jì)算。 第7章 起升液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7.1 液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介 液壓系統(tǒng)除油箱及其管路外，由工作/ 轉(zhuǎn)向油泵和電機(jī)作為動(dòng)力元件，多路換向閥，限速閥等作為控制元件，油缸作為執(zhí)行元件。 液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件主要可分三部分： ①為了升降貨

63、物配有起升油缸。 ②為使裝貨的框架能前后傾斜，以利于搬運(yùn)和行走方便使用傾斜油缸。 ③轉(zhuǎn)向油缸和全液壓轉(zhuǎn)向器。 油泵輸出的壓力油分別進(jìn)入到工作裝置和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)，通過(guò)前后傾手柄使多路換向閥的滑閥移動(dòng)以改變液壓油的流動(dòng)方向，從而控制升降油缸與門(mén)架傾斜油缸，實(shí)現(xiàn)起重貨架和門(mén)架的前后傾斜。另一個(gè)油路是油液經(jīng)轉(zhuǎn)向油泵與電機(jī)到全液壓轉(zhuǎn)向器控制轉(zhuǎn)向油缸；最后油液將再度重返油箱如此不斷循環(huán)，液壓系統(tǒng)是叉車(chē)工作過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。 7.2 設(shè)計(jì)方案 雙泵驅(qū)動(dòng)即工作裝置與轉(zhuǎn)向裝置均采用齒輪泵（成本低）變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，雙作用活塞式傾斜油缸，油路布置為：開(kāi)式油箱與非上置式泵站分布于兩側(cè)，兩個(gè)傾斜油缸布置于外門(mén)

64、架兩側(cè)，兩個(gè)起升油缸位于門(mén)架兩側(cè)（視野開(kāi)闊），控制閥位于駕駛員右方（操縱方便）；出油口采用網(wǎng)式濾油器（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力大，壓力損失小，清洗方便）。相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)見(jiàn)表7-1。 表7-1 1.8t液壓叉車(chē)液壓系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) 額定起重量Q 1800Kg 載荷中心距C 500mm 起升高度H 3000mm 門(mén)架傾角（前傾α/后傾β） 6°/10° 最大起升速度(滿(mǎn)載)V升 300～400mm/s 最大運(yùn)行速度(滿(mǎn)載)V行 10Km/h 最小離地間隙δ 100mm 1．確定回路方式：選開(kāi)式回路，即執(zhí)行元件的排油直接回油箱，油液徑沉淀、冷卻后再進(jìn)入液壓泵的進(jìn)口。 2．選液

65、壓油：普通礦物液壓油。 3．選執(zhí)行元件：液壓缸（起升油缸、傾斜油缸、轉(zhuǎn)向油缸等）。 4．液壓泵類(lèi)型：系統(tǒng)壓力小于21Mpa，選用齒輪泵或葉片泵；大于21Mpa選柱塞泵。 5．調(diào)速方式：定量泵變轉(zhuǎn)速調(diào)速，同時(shí)使用換向閥閥口實(shí)現(xiàn)微調(diào)。 6．調(diào)壓方式：溢流閥做安全閥，限制系統(tǒng)最高壓力；執(zhí)行元件不工作時(shí)液壓泵在小功率下工作采用卸荷回路。垂直變負(fù)載(起升缸升降)采用限速閥，保證重物平穩(wěn)下落。 7．確定換向回路：三位六通手動(dòng)換向閥控制。 7.3 原理圖 設(shè)計(jì)說(shuō)明： 油箱：對(duì)開(kāi)式油箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，（油箱上有空濾器，回油管處裝精濾器等）。 液壓泵：工作油泵采用齒輪泵，型號(hào)分別為CB-F18C

66、-FL；（轉(zhuǎn)向油泵CB-6）【3】。 工作電機(jī)：Z4-112-4。 液壓執(zhí)行元件：起升油缸：選擇雙作用柱塞式液壓缸 傾斜油缸：選擇雙作用活塞式液壓缸 液壓控制閥： 方向控制：選用多路換向閥ZFS-L10C-YT-O【3】； 流量控制：設(shè)計(jì)單向限速閥 油箱設(shè)計(jì)，液壓油及壓力損失計(jì)算。 液壓系統(tǒng)回路的工作線路主要分兩路進(jìn)行，詳見(jiàn)圖7-1： 圖7-1 液壓系統(tǒng)回路的工作線路 為了說(shuō)明液壓系統(tǒng)回路，下面液壓系統(tǒng)原理可加深對(duì)液壓系統(tǒng)的認(rèn)識(shí) 圖7-2 液壓系統(tǒng)示意簡(jiǎn)圖 7.4 油泵選擇計(jì)算 7.4.1 確定各參數(shù) 起升油缸最大工作壓力為100Kg/cm2,流量為25.8 L/min，換向閥要求最大壓力140Kg/cm2,參照同類(lèi)同規(guī)格產(chǎn)品，液壓系統(tǒng)最大壓力P1選100Kg/cm2。 7.4.2 液壓泵站及液壓泵的規(guī)格及選用 液壓泵站是液壓系統(tǒng)的重要組成部分（動(dòng)力源）它向液壓系統(tǒng)提供一定的壓力和流量的工作介質(zhì)。在液壓泵站上安裝必須的液壓閥可以直接控制液壓執(zhí)行元件工作，本課題布置采用非上置臥式，即油泵及電機(jī)單獨(dú)安裝在專(zhuān)用平臺(tái)上（不是安裝在油箱上蓋上），即