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

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?，F(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)ABSTRACTFORKLIFTSCANDOHANDINGWORKS,ANDCANFLEXIBILITYTOADAPTTOCHANGINGOFHANDINGREQUIREMENTSANDGENERALLYAPPLICABLETOPORTS,RAILWAYSTATIONS,FREIGHTYARD,WORKSHOPS,WAREHOUSES,OILFIELDSANDTHEAIRPORTANDPLACES,ANDFORKLIFTSCOULDSTILLENTERTHECABINANDCONTAINERHANDINGOPERATIONSWITHININADDITION,FORKLIFTSAREALSEOWIDELYUSEDINMILITARYANDSPECIALEXPLOSIONPROOFSECTOR,SOMEVEHICLESWILLBEUNMANNED,THATOFFICERSSHOULDHOTWORKINPLACESCLOSETOORFORFLEXIBLEMANUFACTURINGSYSTERMINSHORT,ASTHELOGISTICSANDTECHNOLOGICALDEVELOPMENTANDTHEENHANCEMENTOFTHELEVELOFINDUSTRIALIZATION,THEUSEOFFORKLIFTSWILLBEEXPANDING,ANDITWILLBECOMEAYIELDVARIETIESWITHALOTOFMATERIALHANDINGMACHINERYTHEMAJORTRENDOFMODERNTECHNOLOGYDEVELOPMENTOFTHEFORKTRUCKISTOBEFULLYINCONSIDERATIONOFTHEFRIENDLYOPERATION,THERELIABILITY,THESAFETY,THEGOODMAINTENANCE,THESPECIALIZATION,THESERIES,ANDTHEDIVERSIFICAT,ANDTOADOPTNEWTECHNOLOGY,TOIMPROVESTEERINGSYSTEM,ANDTOFOCUSONENERGYSAVINGANDENVIRONMENTPROTECTIONINORDERTOPROMOTETHETRUCKSCAPACITYANDQUALITYBASEDONTHEANALYSISOFCURRENTSTATUSOFINTERNATIONALANDDOMESTICFORKLIFTTRUCKFORMDESIGNTHEKEYELEMENTSANDDESIGNPRINCIPLESINFORKLIFTTRUCKFORMDESIGNWASRESEARCHEDUSINGINDUSTRIMDESIGNTHEORYANDMETHODOLOGYITWASPUTFORWARDTHATTHEFORMOFFORKLIFTTRUCKSHOULDBESIMPLEANDLIVELYTLLSMOOTHLINESINORDERTOCONVEYTHESENSEOFSTRENGTHANDSTEADINESS；THECOLORSTRIVESSIMPLICITYTOMAKEPEOPLEFEELPLEASANTANDLIGHTMAINLYUSINGTONESOFYEHOWANDORANGE；THERESHOULDBEBIGASSATTHEFRONTANDBACKOFTRUCKS；THEINSTRUMENTSSHOULDBEEASYTOREADTHERESEARCHRESULTSPROVIDEDPRACTICALREFERENCEFORFORKLIFTTRUCKDESIGNKEYWORDSFORKTRUCKMAST；LIFTINGMECHANISM第1章緒論11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。12叉車(chē)研究的現(xiàn)狀及分析121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15T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1040T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12563T內(nèi)燃叉車(chē)技術(shù)，杭州叉車(chē)總廠引進(jìn)西德O10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，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，最大限度地滿足客戶的需求。123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25M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26M之間，由于倉(cāng)庫(kù)的立體化程度高，因此起升高度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18萬(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。124現(xiàn)代叉車(chē)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1241產(chǎn)品的系列化與多樣化根據(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77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LINDE1、2、3、4、5和6，TOYOTA1、2、3、4、5和6，NACCO/MHG1、2、3、4和5，JUNGHEINRICH1、2、3、4和5，BTNDUSTRIES1、2、3、4和5，MITSUBSHI/CATERPILLAR1、2、3、4和5，CROWN1、2、3，KOMATSU1、2、3、4和5，NISSAN1、2、3、4和5，TCM1、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)116T15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、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，以多品種小批量滿足用戶的個(gè)性化要求。1242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358T柴油叉車(chē)，將預(yù)熱燃燒室改為直噴式，省油1720；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78；80年代中期德國(guó)DEUTE公司開(kāi)發(fā)出F913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，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1015，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。1243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)速控制器已被淘汰，而新型MSFET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，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章液壓叉車(chē)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總述21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21。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（B）外門(mén)架圖21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。22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22）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”，以內(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22門(mén)架示意圖門(mén)架部分參數(shù)見(jiàn)下表表2118T液壓叉車(chē)門(mén)架主要性能參數(shù)額定起重量LOADCAPACITYKG1800特性載荷中心距LOADCENTERMM500標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)門(mén)架額定起重時(shí)最大貨叉高度MM3000貨叉架ISO標(biāo)準(zhǔn)型級(jí)貨叉厚度TMM40貨叉寬度WMM120貨叉長(zhǎng)度LMM1000貨叉間距范圍最小最大MINMAXMM200920尺寸門(mén)架前后傾角前傾/后傾F/RDEG6/10最大行駛速度（無(wú)載）KM/H11速度起升速度（滿載）MM/S220第3章貨叉的設(shè)計(jì)計(jì)算31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LHAB為貨叉厚度，為貨叉寬度等（圖31）。AB圖31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Q18噸，按ISO/DIS121479標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，載荷中心距離為C500MM,再由ISO/DIS232681和ISO238277標(biāo)準(zhǔn)，查出貨叉的基本參數(shù)和尺寸為貨叉長(zhǎng)度；10LM貨叉垂直高度；52H貨叉斷面尺寸；24AB貨叉兩鉸支點(diǎn)中心距；9D貨叉外伸距；76E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。539MPAS32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ISO232877標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，18噸叉車(chē)貨叉和叉架的聯(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32）。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33）。圖32超靜定剛架計(jì)算簡(jiǎn)圖圖33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。33貨叉的強(qiáng)度驗(yàn)算（A）BCD圖34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34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3MAX23CB1）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貨叉截面寬度，MM。331計(jì)算載荷P的確定（式312QK2）式中Q起重量，Q18T17640NK1動(dòng)載荷系數(shù)，由文獻(xiàn)1推薦，取K112；K2偏載荷系數(shù)，由文獻(xiàn)1推薦，取K213由此得出7640315922PN332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)滿足以下條件【2】35SN其中N強(qiáng)度安全系數(shù)；材料屈服極限；S危險(xiǎn)截面處應(yīng)力（即最大正應(yīng)力）；注與單位相同。S此次設(shè)計(jì)選擇安全系數(shù)為N3。333計(jì)算最大正應(yīng)力（式33）539176SMPAN334強(qiáng)度驗(yàn)算把數(shù)據(jù)代入式31,得出MAX2359041P因?yàn)?所以貨叉滿足強(qiáng)度條件。AX796PA34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)便的彎矩圖乘法12QP（圖35）。（A）計(jì)算圖（B）MP彎矩圖（C）彎矩圖M圖35貨叉叉尖撓度計(jì)算圖由此可得叉尖的撓度（式34）13626EPCLFCEDJ式中貨叉的截面慣性矩，；312AB4CM貨叉的彈性模量，；E2/N貨叉的額定截荷，12QPN代人數(shù)據(jù),得出7640510315672409128FCME叉尖的許用撓度為（式3105LFCM5）由于,所以貨叉滿足剛度條件。42FFE35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。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。36貨叉與掛鉤焊接強(qiáng)度驗(yàn)算掛鉤尺寸根據(jù)ISO232877標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，Z175MM，M31MM，S50MM，KH5MM，B120MM，G36MM（圖36）。圖36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1CP計(jì)算公式為（式222144CPFPHD36）式中掛鉤所受的水平力,N；F焊縫總長(zhǎng)度，CM；D所受垂直力，N。P代入數(shù)據(jù),得出221036259BGHM3759417840ACZFND則2221183594410590CPMPA貨叉與掛鉤焊接的焊條選用TB132,焊條的抗拉強(qiáng)度,焊條的490B許用應(yīng)力490163BMPAN由于28CPA所以，貨叉與掛鉤滿足焊接強(qiáng)度條件。第4章叉架的設(shè)計(jì)計(jì)算圖41叉架受力圖如圖41所示，叉架一般按簡(jiǎn)支梁計(jì)算其上橫梁懸壁根部AA截面處的應(yīng)力（MPA），其計(jì)算式為2266PYXPFLMHBFLWBH（式41）式中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，BM31MM；FP垂直載荷，N。FP9800Q/2，即額定起重量的一半；F縱向載荷，N。FFPM/H2，見(jiàn)表41，MCA05B，A為貨叉厚度,HC為載荷中心距，C500MM。表41貨叉安裝尺寸H2起重量/T0507512527547556H2/MM307383478599取H120MM、H2383MM、L200MM，知A40MM、B31MM、C500MM代入式41中，得98010PFN54535M22794801631567MPA由第三章知79MPA而此處1561796PA所以叉架滿足要求。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51門(mén)架系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖51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51叉車(chē)門(mén)架結(jié)構(gòu)1內(nèi)門(mén)架2外門(mén)架3叉架4貨叉5貨物6導(dǎo)向滾輪7傾斜油缸52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G84105KG/CM2，彈性模量為E21106KG/CM2。抗拉、抗壓，抗剪，20/KGCM140/KGCM屈服點(diǎn)。350/SKGCM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52。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510011221COSINCOSINKPQABGABSAHSGK1）式中Q額定起重量，KG；G1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動(dòng)力載荷系數(shù)，KK1（動(dòng)力系數(shù)）K2（貨物偏載系數(shù)）。圖52門(mén)架載荷作用圖其中Q1800KG、G1250KG、H2370MM、1260AM065AM、K12。130BM038B4代入式51得到251260SKG118065COS1803SIN62224037569PKG21805SIN64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1/101/9。當(dāng)門(mén)架前傾最大角度時(shí)，滾輪最大壓力6比門(mén)架直立時(shí)約增加10左右。由于鏈條拉力和門(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。53計(jì)算滾輪壓力（圖53）門(mén)架直立時(shí)，由此內(nèi)門(mén)架滾輪0壓力為（式1201865203746KPQAGHKG52）知H1480MM，H2370MM外門(mén)架滾輪壓力為（式521078549G3）圖53門(mén)架滾輪壓力計(jì)算圖54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)的附加截面幾何特性。（A）立柱截面（B）扇性坐標(biāo)C扇性靜矩圖54門(mén)架立柱截面幾何性質(zhì)圖54（A）為門(mén)架立柱截面圖，54（A）為扇性坐標(biāo)圖，54（A）為扇性靜矩圖。此次設(shè)計(jì)起重量為18T，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H152CM、T114CM、T218CM、B52CM,各參數(shù)值見(jiàn)表51。表51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FCM23244形心X0CM119彎曲中心XACM188截面慣性矩JXCM4149098JYCM410953截面抗彎模量WXCM317541WYCM32731純抗扭慣性矩JKCM43942扇性慣性矩JCM6444507約束扭轉(zhuǎn)特性KCM1006靜矩SMAXCM412723參數(shù)計(jì)算如下截面面積212214852521834TFBHTCM形心位置2210221441915854TXCBTHT0YCM彎心位置22133518186146ABTXCMH0YC線性截面慣性矩（截面慣性矩）3232414151851908XTHBTJC2321020234618555918196103YTBTXCM線性抗彎截面模量（截面抗彎模量）321490875415XXJWCMHT3032YYB純抗扭慣性矩33122133412358581492KTJHTCM扇性慣性矩2226351851849018407AXABXHTJJCM靜矩22A1MAX2481558154273HBTXHTSC約束扭轉(zhuǎn)特性5168103942067KGJCME由于WY和WX比值約為1557，大于15，所以此門(mén)架平面內(nèi)載荷不必進(jìn)行計(jì)算。55內(nèi)門(mén)架強(qiáng)度計(jì)算551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52306PS局部3）得到（式5306PS4）式中材料屈服極限，16MN鋼的3500KG/CM2；SSP滾輪壓力，PP1P2204647KG。所以得到3064735M由于134MM90。743油泵功率及電機(jī)選擇1油泵的驅(qū)動(dòng)功率（式73）10PNVPQ式中泵的實(shí)際最大工作壓力，140MPA；PPP泵的額定流量，；N310365/NQCMS泵的機(jī)械效率，取。8所以6614051092583PNVPWK2選擇油泵電機(jī)據(jù)油泵額定轉(zhuǎn)速及所需驅(qū)動(dòng)功率，選擇Z4112415MIN工作制【4】。參數(shù)見(jiàn)表73。表73Z41124型油泵電機(jī)參數(shù)名稱(chēng)符號(hào)量值單位額定功率P55KW額定電壓V160V額定電流I427A轉(zhuǎn)速最高N3000/4000R/MIN效率835飛輪矩J08質(zhì)量M60KG選用的油泵電機(jī)采用5MIN工作制，故折算成后功率，故該電機(jī)滿足油泵工作需要。51953PKW75油箱的設(shè)計(jì)本課題選開(kāi)式油箱，設(shè)計(jì)問(wèn)題油箱的容量及液面、隔板高度；濾油器、箱底坡度選擇；是否采用加強(qiáng)筋增加剛性以便承載液壓泵或其他液壓件；密封裝置的選取，是否用熱交換器及其安裝位置的布置等。具體要求如下1油箱一般用254MM鋼板焊成，尺寸高大的油箱要加焊角鐵和肋板以增加剛度。叉車(chē)要在油箱上放置電動(dòng)機(jī)，液壓泵等其他液壓件，故其厚度要增加。2油箱應(yīng)有足夠容量，以滿足散熱要求，同時(shí)注意到1）在系統(tǒng)工作時(shí)油面必須保持足夠高度，以防液壓泵吸空；2）系統(tǒng)停止時(shí)由于油液全返回油箱，不至于造成油液溢出油箱，通常油箱容量可按照液壓泵26MIN的流量估計(jì)，油箱液面高度要小于80，并用油位計(jì)觀察。油箱有效容積應(yīng)為泵每分鐘流量的23以上，設(shè)泵每分鐘流量為是大值306L/MIN，則油箱的有效容量為V30628858L。3油箱底設(shè)計(jì)一定坡度以方便放油，箱底與地面有一定距離，（離安裝底面150MM以上以便散熱和搬移），最低處應(yīng)裝放油閥。4安裝熱交換器時(shí)，還要考慮安裝位置，還可以裝油溫計(jì)測(cè)油溫。5箱壁要涂防銹涂料油箱設(shè)計(jì)示意圖圖73油箱裝配圖76壓力損失的計(jì)算管道中的壓力損失是指粘性液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，都要受到與流動(dòng)方向相反的流體阻力，消耗的能量將以壓力降的形式反映出來(lái)，故產(chǎn)生壓力損失（或水頭損失）。表現(xiàn)為局部壓力損失與沿程壓力損失之和。又因?yàn)橹仙龝r(shí)，柱塞與密封環(huán)之間的相對(duì)滑動(dòng)也產(chǎn)生摩擦阻力損失（式7121509168444LKLPDDA摩擦4）式中起升油缸柱塞直徑，CM；LD密封環(huán)與柱塞接觸器長(zhǎng)度，CM；K密封填料單位工作表面上摩擦力，常取K1KG/CM2。761沿程壓力損失（圓管）據(jù)達(dá)西公式2LVPDA（式75）式中沿程阻力系數(shù)；L圓管的沿程長(zhǎng)度，取管總長(zhǎng)L3M；D圓管內(nèi)徑，D15MM0015M；V管內(nèi)平均流速，取V3M/S。分析1行走機(jī)械為紊流且光滑管，則沿程阻力系數(shù)為據(jù)，此時(shí)選取（式70253164ER5301ER30ER6）2查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中（液壓工程手冊(cè)單行本）第644頁(yè)表23102可知礦物質(zhì)液壓油的密度范圍為850960KG/M3,據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第二頁(yè)表15選取液壓油密度為920KG/M3092G/CM3。綜上得到231/PKGCMA762局部壓力損失據(jù)公式2VPA（式77）式中為總的局部阻力系數(shù)，考慮起升油缸工作，則有單向閥，溢流閥，換向閥，起升缸的節(jié)流閥等均存在局部壓力損失。查表知局部阻力取15、彎頭處取029（彎頭較多，設(shè)計(jì)彎頭20個(gè)）、入口阻力系數(shù)05、出口阻力系數(shù)2。得（式7154052901388）所以257/PKGCMA最后得到（式79）21109357210/PKGCMA摩擦763液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力（式7212/PPC10）故選用的滿足要求。240/KGCM77節(jié)流閥的選擇節(jié)流閥性能要求流量調(diào)節(jié)范圍大，流量壓差變化平滑、內(nèi)漏量小，對(duì)外的泄漏口也應(yīng)小、壓力損失小調(diào)節(jié)力矩小，動(dòng)作靈敏。性能特性分析還要考慮流量穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)特性等（包括前后壓差及剛性），叉車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)采用MK單向節(jié)流閥771節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)圖74單向節(jié)流閥772節(jié)流閥能通過(guò)的流量最大起升速度滿載V升為300400MM/S0304M/S即為1824M/MIN，根據(jù)起升速度的范圍計(jì)算空載下降初定V24M/MIN（式711）226347/MIN4DVQL滿載下降初定V18M/MIN22185/I773壓力1空載下降（后缸下降）時(shí)，解得（式722231837/6094NPKGCMD12）式中N參照同類(lèi)產(chǎn)品，粗估為3188KG同理計(jì)算得（前缸下降）時(shí)P65KG/CM2。（2）滿載下降（后缸下降）時(shí)P424P65KG/CM2（前缸下降）時(shí)P414P65KG/CM2774節(jié)流孔兩端的壓力差空載下降孔A11371012125KG/CM2滿載下降孔B42410123228KG/CM2注解后缸空載下降時(shí)壓力P1137KG/CM2后缸滿載下降時(shí)壓力P424KG/CM2775節(jié)流口通流面積本節(jié)流閥采用薄壁小孔,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中（液壓工程手冊(cè)單行本）查得085QCFPA（式713）式中C流量系數(shù)，C07；F節(jié)流孔通流面積，CM2；節(jié)流孔前后壓差（即損失），KG/CM2；PA利用此公式反求通流面積1空載下降（式714）2741086085AFM2滿載下降659432,BF776節(jié)流的直徑查新編液壓工程手冊(cè)設(shè)計(jì)手冊(cè)表23720中節(jié)流閥的通徑及流量表（1）空載下降A(chǔ)口直徑（式7108269104ADFM15）（2）滿載下降B口直徑543BF777確定彈簧剛度1空載下降此時(shí)調(diào)節(jié)閥由于左右壓力差的作用，把主閥芯壓住。只通過(guò)A口回流，但主閥芯不動(dòng)，即彈簧的壓緊力與油壓差對(duì)閥作用的力平衡。2滿載下降起升油缸油壓增高，調(diào)節(jié)閥左右壓力差也隨之升高，主閥開(kāi)始克服彈簧力向左移動(dòng)，關(guān)閉主閥座上的下孔，僅由小孔B回油，孔C直徑為12MM因此彈簧位移12MM參照同類(lèi)產(chǎn)品選擇彈簧剛度K8KG/CM2。第8章傾斜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)81傾斜機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介門(mén)架傾斜機(jī)構(gòu)是利用傾斜油缸的伸縮運(yùn)動(dòng)，使門(mén)架繞下部鉸點(diǎn)前傾或后傾，達(dá)到貨叉從水平位置向前或后傾斜一個(gè)角度，在可移式叉車(chē)和側(cè)面式叉車(chē)上門(mén)架需沿導(dǎo)軌移動(dòng)。門(mén)架傾角是指無(wú)載的叉車(chē)在堅(jiān)實(shí)平坦的地面上，門(mén)架相對(duì)其垂直位置向前或向后傾斜的最大角度門(mén)架前傾角的作用是為便于叉取和卸放貨物。后傾角的作用是當(dāng)叉車(chē)帶載行駛時(shí)，防止貨物從貨叉上滑落,增加叉車(chē)行使的縱向穩(wěn)定性。門(mén)架前傾角一般不小于叉車(chē)在水平地面上叉卸卸貨物時(shí)的最小前傾角與倉(cāng)庫(kù)地面的正常坡度角之和。增加門(mén)架后傾角,有利于提高叉車(chē)的縱向穩(wěn)定性，但后角加大往往受到叉車(chē)結(jié)的限制，門(mén)架傾角還與輪胎的類(lèi)型有關(guān)。叉車(chē)叉貨時(shí)，后輪負(fù)荷大,前輪負(fù)荷小,前后輪胎變形量不同，將使門(mén)架的前傾角減小。叉車(chē)滿載行駛時(shí)，前輪負(fù)荷大，后輪負(fù)荷小，將使門(mén)架的實(shí)際后傾角減小。為此，對(duì)于充氣輪胎的叉車(chē),門(mén)架的前后傾角都應(yīng)適當(dāng)加大。傾斜油缸為雙作用活塞式油缸，正確的調(diào)整活塞桿的長(zhǎng)度，可以保證門(mén)架的前后傾角符合工作要求，且傾斜油缸的同側(cè)油缸腔連通，保證兩個(gè)傾斜油缸協(xié)同動(dòng)作。82傾斜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工況門(mén)架傾斜機(jī)構(gòu)的計(jì)算主要是確定傾斜油缸的最大拉力和行程，計(jì)算傾斜油缸的的相關(guān)尺寸參數(shù)，計(jì)算缸壁、缸底厚度，并對(duì)活塞桿強(qiáng)度、穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算與校核。工況18T的貨物上升至最高位置，且達(dá)到MAX，超載系數(shù)11。已知參數(shù)門(mén)架前后傾角為6/12；門(mén)架離地間隙100MM；門(mén)架離鉸點(diǎn)160MM。1傾斜油缸布置在門(mén)架兩側(cè)，分別與車(chē)架及外門(mén)架鉸接。2傾斜油缸型式及數(shù)目雙作用活塞桿式，2個(gè)。3傾斜油缸行程及長(zhǎng)度作圖法求解。傾斜油缸工作工況如圖所示圖81傾斜油缸工作工況示意圖83傾斜油缸的布置方案兩個(gè)傾斜油缸，直接布置在門(mén)架兩側(cè)，不但可使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化布置方便，在很大范圍內(nèi)減少傾斜油缸的受力和行程，從而減少油缸尺寸,更能降低生產(chǎn)成本。84傾斜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)841傾斜油缸受力分析及負(fù)荷計(jì)算數(shù)值Q1800111980KGG1貨叉，滑架重量，250KGG2起升油缸等重量，100KGG3外門(mén)架重，120KGG4柱塞重，15KG門(mén)架升至最大高度時(shí)，貨物重心至門(mén)架鉸點(diǎn)之距30001001605003240MM考慮傾角可知L3240/093600MM；門(mén)架升至最大高度時(shí)，貨叉，滑架重心至門(mén)架鉸點(diǎn)之距L13288MM門(mén)架升至最大高度時(shí)，起升油缸及內(nèi)門(mén)架起重鏈等重心高L22220MM門(mén)架升至最大高度時(shí)，外門(mén)架重心高L31000MM門(mén)架升至最大高度時(shí)，柱塞重心高L4455MM貨物重心與門(mén)架中心線之距_500150650MML貨叉，滑架與門(mén)架中心線之距1_440270170MM圖82門(mén)架受力分析計(jì)算示意圖對(duì)圖中O點(diǎn)取矩，求傾斜油缸的軸拉力RLGRLRLGRLLGRLLQTSINSI3SINCOSSINCOSSIN4221KGRR386SI54SI1022016CO170060375結(jié)構(gòu)上采用兩只油缸，則單只油缸承受軸拉力T單T/21933KG842傾斜油缸缸徑，活塞桿直徑計(jì)算1采用雙作用油缸，當(dāng)油進(jìn)入有桿腔時(shí)，活塞桿受力386T192KG單（式81）選擇活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比由，得到（式8215DID22215760DD2）所以（式82T764PD單3）式中P液壓系統(tǒng)壓力。由起升油缸選用100KG/CM2；油缸機(jī)械效率，用耐油橡膠密封，取095；D缸內(nèi)徑，CM。則有2241936P805TDM單（式84）結(jié)合D276D2298CM2，推出D546CM、D197CM。查液壓傳動(dòng)實(shí)用手冊(cè)，表2314，2315可知D為40,50,63等；D為18,22,25等，故最終選擇D為63CM、D為22CM（按速比115系列）。2驗(yàn)算（式822T76409510507KG193PD校5）則符合要求。843油缸行程計(jì)算在確定傾斜油缸與門(mén)架的連接點(diǎn)和門(mén)架的前后傾角的條件下，可用作圖法求得傾斜油缸活塞的行程，拉力和行程確定之后，可設(shè)計(jì)傾斜油缸，考慮液壓系統(tǒng)。BDFEO402408ACR39MA圖83傾斜油缸行程分析為了計(jì)算方便，引入C和C（作為A和A旋轉(zhuǎn)一定角度后的另一種狀態(tài)）求行程H。1求BA在COA中；（式82804408OAOM6）在中（式8COA80ARCSIN13ACOA7）則9537D在AOE中SIN24052401656AOM同理10COBADE所以得26593M2求R由（式88）90ARCSIN769IBAOEAD得SIN39758ROBM3求BA由（式89）2A672DCOA40SIN401950AFDM25138BF得1697AB綜上可得活塞桿行程為493MM417MM76MM。844油缸作用時(shí)間計(jì)算（從后傾12到前傾6）油泵流量的選擇一般據(jù)起升油缸的要求來(lái)決定，至于能否滿足傾斜油缸的工作需要，要按門(mén)架前傾最大角度時(shí)啟用的時(shí)間來(lái)校核，時(shí)間一般規(guī)定在（152S）內(nèi)，據(jù)門(mén)架由垂直位置到前傾位置所需時(shí)間為（式810）22376104465890VSDTSQ式中S門(mén)架前傾最大角度時(shí)活塞行程，作圖法求得S76MM76CM；Q油泵的額定流量（L/MIN）暫取為起升油缸的流量Q258L/MIN；V油泵的容積效率，取為09；P實(shí)際傾斜油缸活塞推出的壓力（根據(jù)所選的換向閥要求小于14MPA）。則2D4TP推（式811）137560SIN5COS160328SIN170COS98921IN5435KG推所以2647928TG推單285/30PCM起升油缸公稱(chēng)壓力100MPA，故是滿足要求的。89104MPA當(dāng)P895KG/CM2時(shí)，實(shí)際流量為231L/MIN；對(duì)應(yīng)的實(shí)際油缸作用時(shí)間T068S綜上油缸作用時(shí)間不在（152S）內(nèi)，所以為了彌補(bǔ)這一弊端在油缸的各進(jìn)油管路中裝有回油節(jié)流閥以減慢油缸的動(dòng)作速度。845穩(wěn)定性校核根據(jù)力矩平衡，列出下式0COSSIN14321LGQLGLGQ（式812）上述方程各項(xiàng)除COS得（式813）11234TAN75601737560820154L898向后傾斜參看工程力學(xué)347頁(yè)，壓桿穩(wěn)定性校核計(jì)算步驟，1）根據(jù)壓桿支承情況及相關(guān)尺寸求出壓桿的柔度（長(zhǎng)細(xì)比）；2）根據(jù)壓桿材料求出2和1；3）由值確定壓桿類(lèi)型，并選用適當(dāng)?shù)墓角蟪雠R界力或臨界應(yīng)力；4）按壓桿穩(wěn)定條件計(jì)算。上式所求結(jié)果含負(fù)號(hào)表示此時(shí)油缸后傾898時(shí)才開(kāi)始進(jìn)入受壓工況，在門(mén)架后傾最大角12活塞桿受壓最厲害?；钊麠U受壓最大時(shí)計(jì)算油缸的長(zhǎng)細(xì)比（采用兩端鉸支1，據(jù)Q235鋼的E200GPA，P200MPA）據(jù)公式據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式Q235鋼的A304；B11231201（式824562SAB14）再據(jù)公式和IIA217418963LT式中，焊縫外徑76CM滿足，即。210故此時(shí)油缸的活塞桿屬于短桿，不存在失穩(wěn)計(jì)算與校核，穩(wěn)定性計(jì)算略去。846油缸壁厚的計(jì)算（式8683062YPDCM15）式中PY液壓系統(tǒng)最大工作壓力的12倍,為PY14012168KG/CM2；D油缸內(nèi)徑，D63CM；缸體材料的許用應(yīng)力20號(hào)無(wú)縫鋼,B4000KG/CM2；N安全系數(shù)，N5。故4000/5800KG/CM2。選用油缸壁厚，故壁厚強(qiáng)度滿足。（焊縫外徑76CM）7635M綜合以上，設(shè)計(jì)的傾斜油缸缸體的零件圖為圖84傾斜油缸缸體零件圖847活塞桿強(qiáng)度計(jì)算由于活塞桿受壓時(shí)不存在穩(wěn)定性計(jì)算，則活塞桿計(jì)算主要為拉、壓強(qiáng)度破壞。則（式816）MAX24TD桿MAX4TD桿式中TMAX取受壓時(shí)最大壓力T推2648KG；。（式8260/3BKGCMN17）注45號(hào)鋼，N取3。2/B所以得到,則選用D22CM強(qiáng)度足夠。4268190DCM848缸體螺紋連接計(jì)算螺紋處拉應(yīng)力（式818）2221145934/07864KPKGCMDD（式822331810/019）式中K螺紋預(yù)緊力系數(shù)，通常取K12525（此時(shí)暫取145）；P拉力1933KG；D缸內(nèi)徑63MM；D1螺紋內(nèi)徑7188MM；D0螺紋直徑8MM；K1螺紋內(nèi)摩擦系數(shù)012。故合成應(yīng)力為（式822223943105/NKGCM20）由知螺紋處強(qiáng)度足夠。N849缸底厚度及缸底的焊縫強(qiáng)度計(jì)算1缸底厚度（式821）22140050584PDCM式中D2缸底內(nèi)徑，MM；P液壓系統(tǒng)最大壓力，P140KG/CM2；許用拉力，因?yàn)?0號(hào)鋼的4000，N取4，故有1000BNBKG/CM2。結(jié)構(gòu)上要求缸底厚度要超過(guò)7MM才可，故滿足要求。2缸體和缸底焊縫強(qiáng)度計(jì)算焊縫應(yīng)力（式822246418/07858074PKGCMDD22）式中P油缸推力2648KG；焊接效率（一般不高），取為07；D1焊縫外徑，為76CM；D2焊縫內(nèi)徑，為68CM。最終設(shè)計(jì)出的傾斜油缸裝配圖示總結(jié)本設(shè)計(jì)工作是針對(duì)黑龍江工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)所進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)叉車(chē)的起升系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，并用AUTOCAD進(jìn)行繪圖。在此過(guò)程中，首先我閱讀了大量有關(guān)叉車(chē)的書(shū)籍，對(duì)其工作原理有了深入了解，然后對(duì)國(guó)內(nèi)外叉車(chē)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)有了一定的了解，從而明確本設(shè)計(jì)的意義。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，從剛開(kāi)始的困惑到現(xiàn)在的產(chǎn)品出圖，我學(xué)到了很多書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)，同時(shí)積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)本設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，主要完成了如下工作在設(shè)計(jì)初步階段，我根據(jù)陸值的叉車(chē)技術(shù)、陶元芳的叉車(chē)構(gòu)造與設(shè)計(jì)以及大量的相關(guān)參考資料對(duì)野戰(zhàn)叉車(chē)參數(shù)進(jìn)行了一些變化，然后和民用叉車(chē)設(shè)計(jì)條件進(jìn)行比較，最后制定了本次設(shè)計(jì)的參數(shù)。在設(shè)計(jì)階段，首先制定系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟，再根據(jù)自己設(shè)定的參數(shù)，計(jì)算了叉車(chē)門(mén)架滾輪所受的壓力，然后根據(jù)壓力計(jì)算內(nèi)門(mén)架和外門(mén)架的強(qiáng)度，進(jìn)而選取內(nèi)門(mén)架和外門(mén)架的材料，最后繪制系統(tǒng)的液壓原理圖，同時(shí)對(duì)液壓缸的整體結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了各自的安裝方式。在整體設(shè)計(jì)完成后，再用AUTOCAD軟件進(jìn)行三視圖繪制。參考資料1武漢水運(yùn)工程學(xué)院裝卸拖動(dòng)車(chē)輛編寫(xiě)組編裝卸搬運(yùn)車(chē)輛人民交通出版社19862陶元芳，