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1、手动液压叉车课程设计设计报告课程：专业综合实践班级：机自3093学院：机械工程学院指导老师：设计：王晓波王彬谷泓毅日期：20121230叉车设计摘要叉车是物流系统中最常用的装卸、搬运设备。本文介绍了世界范围内叉车的市场，叉车发展趋势以及叉车 的结构特点，了解液压起重机械设计的主要参数：根据液压起重机械的特点，设计液压手动叉车参数有：起重 量、跨距、幅度起重高度、各机构的工作速度及起重机各机构的工作类型。叉车的主要参数首先由使用单位根 据生产需要提出，具体数字应按国家标准或工厂标准来确定，同时也要考虑到制造厂的现实生产条件。因此， 在确定参数时应当进行调查研究，充分协商和慎重确定。现代叉车技术发
2、展的主要趋势是充分考虑舒适性、安全可靠性和可维护性 ,产品专业化、系列多样化,大量 应用新技术,完善操控系统,重视节能和环保 ,全面提升产品的性能和品质。通过对国际国内叉车造型设计的现状分析运用工业设计的理论和方法，研究了叉车造型设计的要素及设计 原则：造型要求简洁明快、线条流畅，以体现车身的力度感与坚实稳重的感；色彩力求单纯，给人以轻松、 愉悦的感觉，主色调以明度较高的黄 色、橙色为宜；车身前后左右要求有宽大的玻璃，仪表具有良好的可读 性。研究结果对叉车设计具有重要的实际指导意义。关键词：叉车；载重；提升机构第 1章 绪 论1.1 课题发展现状和前景展望叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运机械
3、，是物料搬运机械（国外称为工业车辆或地面运输车辆）的一种， 是实现物流机械化作业，减轻工人搬运劳动强度，提高作业效率的主要工具。叉车又名铲车、万能装卸车或自 动装卸车。它是由在无轨底盘上加装专用装卸工作装置构成的。叉车具有通用性强、机动灵活、活动范围大等 特点，所以它广泛用于车站、港口码头、机场、仓库以及工矿企业等部门，用来实现机械化装卸、堆垛和短距 离运输，是物流系统不可缺少的机械设备。而叉车中进行装卸作业的直接工作的装置是叉车起重系统，货物的 卸放、堆垛最终都是由其完成的，所以它是叉车最重要的组成部分。在我国国民经济的发展中，各行各业对叉 车的需求量逐年增加。据国家权威机构研究预测，在今后
4、几年我国叉车年需求量将超过15 万台。叉车产业市 场潜力巨大，发展前景广阔。1.2 课题主要内容和要求实验室提供液压千斤顶，螺旋千斤顶实物样品，要求参照其工作原理设计用于较重货物的装卸、移动的省 力工具，通过 3维 CAD 软件进行设计，产生主要零件的工程图，总装配图，工程图要有公差粗糙度要求，热 处理要求，材料要求，编制主要零件的工艺过程卡。1.3 研究方法、步骤和措施拆卸零件绘制零件图=完成装配图=完成设计说 明书第二章参考图例及设计参数2.1参考图形2.2设计参考数据瀚定起車星kE100020003000最大起升高废SAlbOO85S1O6益天调节議度KA2 40620220332406
5、50260620货叉怅厘KB.8001DOO8001000载询中心柜U4（X）-河400 SO起丹逋度KB2013下降速废可控Eh cnntTnlS1400S1500外形尺寸AXBXf全艮*UfiO14flOISfiO丄壬小u6157507B0全克Fu2000自重ISO170210车抢茁轮直径u9023完成图例第三章液压系统设计3-1液压回路原理设计为使液压缸结构紧凑，采用简单的液压回路。用下图作为原理图:图24基于千斤顶的原理图1. 6.液压缸2.3 .单向阀4.油缸5.截止阀 最后得出手动液压叉车液压回路原理如下3.2各液压元件的设计计算与校核为使液压系统结构更紧凑、简洁，使液压系统集中在
6、一个模块内，把各液压元件做成一体。把油箱与液压 缸装配在同一圆心轴线内，把各油路与各阀等设计在液压缸的底座内。3.2.1液压缸的设计及计算1. 液压缸材料的确定为使液压缸结构更紧凑、简洁，液压缸材料采用高质量，具有高抗拉强度极限的材料,采用高质量的无缝钢 管,材料为：45号钢制造,调质处理.查机械设计课程设计表12-1，得硬度为：162-217HBS，抗拉强度为：=600MP 屈服极限为： =355MPbaSa2. 大液压缸内腔直径的计算与确定由上得知，液压系统的最大负荷为：F=45600N为使液压缸结构较小，取液压系统的设计压力尽量的高。初取液压系统的设计压力为：P =17MPamax因为，
7、P =F/A= max2.12)（A为液压缸内腔的有效面积，D为液压缸内腔的直径）| 4 F所以D=匚厂V max2.13).4 x 45600 飞 3.14 X17=40.76mm取液压缸内腔的直径为:D=42mm 所以, 液压系统的设计压力为:P竺P =F/A=max兀 D 24 x 45600= 3.14 x 5022.14)=19MPa3. 液压缸外直径的计算与确定为使液压缸结构较小，先把液压缸按薄壁计算。因为，D/5 10时，为薄壁PD2.15)(其中P 16M P时, maxa所以 P =1.5 P =28.5 ymax取按全系数为：n=5, 所以 b=b /n=120 M b P
8、D 所以5 -盂1.25P=PymaxMPaP 筒 + D 2 筒 n Sw2.21)4 x 1.66 x 1063.14 x 610+ 642=83mm取油箱的上直径内为873.2.3 油路的设计 为使液压系统结构更紧凑、简洁，使液压系统集中在一个模块内，把各液压元件做成一体。把各油管路做在液压缸的底座内。 油管路的管径不宜选得过大，以免使液压装置的结构庞大：但也不能选过小，以免使系统压力损失过大，影响工作。取，油道内径为：d=5mm3.2.4 截止阀的设计为使液压系统结构更紧凑、简洁，使液压系统集中在一个模块内，把各液压元件做成一体。把各阀等设计在液压缸的底座内。因为，液压系统设计的最高压
9、力为: Pmax =19MPa取，截止阀的开启系数为：n=1.1 所以，截止阀的开启压力为：P=n Pmaxmax=1.1x 19-21 MPa所以，截止阀的开启力为：F= n d 2P42.22)2.23)卜34 x 52 x 21=412N截止阀弹簧的设计：取截止阀的弹簧的最大工作载荷为开启为的 1.5 倍。所以， 截止阀的弹簧的最大作用载荷为：F =1.5F=1.5 x 412=618Nmax1根据工作条件选材料并确定其许用应力因为弹簧在一般在静载荷条件下工作，可以按第三类弹簧（爱变载荷作用的次数1000次以下的弹簧）设 计，现选用碳素弹簧钢丝D级，并根据实际结构，估取弹簧钢丝的直径为3
10、.0mm,710 MPa，查机械设计表16-3，暂选b =1根据机械设计表16-2，可知L=0.5 b =0.5X1710=855MPa第四章叉车主要结构设计4.1货叉基本参数和尺寸的确定货叉的主要尺寸有货叉水平段长度1 ；货叉垂直段高度h ；货叉断面尺寸a X b （a为货叉厚度，b为货叉图4-1货叉的结构和尺货叉尺寸主要取决于起重量Q、载荷中心距c，根据选题，已知起重量Q=1.8吨，按ISO/DIS1214-79标准规定， 载荷中心距离为c=500mm,再由ISO/DIS2326-81和ISO2382-77标准，查出货叉的基本参数和尺寸为货叉长度：1 = 1000 mm ；货叉垂直高度：h
11、 = 520mm ；货叉断面尺寸：a x b = 40 x 120mm2 ；货叉两铰支点中心距：d = 409mm ；货叉外伸距：e二76mm ；据机械设计手册选择材料为40Cr钢，热处理工艺选用调质处理40Cr钢屈服强度b s 539MPa。42货叉的计算简图货叉和叉架的联接形式不同，其制支承类型有所不同，按照ISO2328-77标准规定，1.8吨叉车货叉和叉架的联 接形式为挂钩型。挂钩型联接，上支承可简化为活动铰支座。按照这种简化，货叉可看作一次超静定刚架（图 3-2）。与此同时虑到挂钩型货叉上部的挂钩处有安装间隙，并非绝对不能转动，照此分析，货叉又可简化为支承在两个铰接支座上的静定刚架(图4-3)。图4-2超静定刚架计算简图图4-3静定刚架计算简图这两种计算简图，在集中载荷P力作用下，货叉的危险截面均在支座A以下的垂直段，其应力状态相同， 强度相等。但货叉垂直段的受力情况不同，导致变形不同。由于静定刚架水平段的变形量大于静定刚架水平段 的变形量。为偏于安全起见，货叉的强度和刚度均按静定刚架进行计算。43货叉的强度验算(b)(c)(d)图4-4
