高灵巧配重式叉车设计说明书

济南大学泉城学院毕 业 设 计题 目 高灵巧平衡重式叉车设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机设 0805 学 生 张森森 学 号 20083006212 指导教师 葛荣雨 二一二年五月六日济南大学泉城学院毕业论文- I -摘 要叉车作为当今社会广泛使用的装卸搬运机械，已经不再局限与野外大型操作作业，已经成为室内搬运的主要工具，已经广泛用于工厂、超市、物流公司以及船舱、集装箱等各微型个领域。随着物流技术的不断进步和机械领域的不断创新，叉车的使用范围将不段扩大，而高灵巧叉车是众多发展方向的一个重要方向。本毕业设计所想设计的叉车是基于市场上已有的手动前移式叉车进行二次开发设计所得的新型高灵巧配重式叉车。根据叉车设计要求：（1）额定起重量为200kg（2）载荷中心距为 100mm；（3）起升高度为 2500mm。对原有的前移式手动叉车进行创新设计和优化设计，创新设计了新型的工作启动装置和新型的转向装置。对动力装置、车体、底盘架进行了优化设计。所设计的高灵巧平衡重式叉车是专门为微小空间设计的叉车，具有高灵活性，良好的动力驱动，用来解决传统手动前移式叉车，动力不足、越障能力差等问题。采用采用一台微型汽油机作为动力源，具有动力强劲、噪音污染小等优点，而且完全适用于额定起重重量在二百公斤的所有作业要求。而且不同于电动叉车，无需充电，适用于各种需要 24 小时作业的工作，节约资源。此项设计对不断进步的微小物流领域具有重要作用，可以在提高工作效率，减轻工作强度，降低工作成本等各方面发挥一定作用。本课题对起升工作系统、前轮转向系统、后轮驱动系统、整机特性进行优化求解得到最设计出构造合理的高灵巧配重式叉车。关键词：高灵巧平衡重式叉车；转向桥；总体设计济南大学泉城学院毕业论文- II -ABSTRACTForklift handling machinery, as widely used in loading and unloading of todays society no longer confined to the operations and field large-scale operations, has become the main tool for indoor handling, has been widely used in factories, supermarkets, logistics companies, as well as cabins, container and various micro-areas. With the continuous improvement of logistics technology and mechanical innovation, the use of the forklift will not segment expanded, high dexterity forklift is an important direction in the direction of a number of development.Secondary development of the design from the new high dexterity with weight forklift forklift this graduation think the design is based on existing manual forklifts market. Forklift design requirements: (1) nominal weight of 200kg (2) load center distance of 100mm; (3) lifting height of 2500mm. Reach manual forklifts innovative design and optimize the design, the innovative design of the new boot device, and a new steering. Power plant, body, chassis rack optimized design.High dexterity balance heavy type forklift is designed specifically for small space design of the forklift, with high flexibility, good power-driven, used to solve the traditional manual forklifts, lack of motivation, the more impaired the ability of poor. A tiny gasoline engine as a power source, with a powerful, noise pollution, etc., but is fully applicable to the rated lifting weight of 200 kilograms of all operational requirements. Unlike the electric forklift, without charge, applicable to the work of the various needs of the job of 24 hours, and conserve resources. This design has an important role in the continuous progress of small logistics field, can improve efficiency, reduce the intensity of work, and reduce the cost of work to play a role.The subject of the lifting system, front-wheel steering system, rear-wheel-drive system, the machine features optimization solution to get the most design a reasonable structure, high dexterity with weight forklift.Key words：High dexterity and forklift trucks; steering axle; overall design济南大学泉城学院毕业论文- III -目 录摘要. .IABSTRACT.II1 前言.11.1 引言. . . .11.2 关于叉车发展现状的研究 .11.3 叉车的结构分类.21.4 课题的研究意义.41.5 课题的研究内容.42 高灵巧叉车的整体结构设计方案.52.1 重心与高灵巧叉车整机性能的关系 .52.2 高灵巧叉车基本参数. .52.3 叉车的整体设计构想 . . .73 叉车起重系统的设计.93.1 叉车工作装置的要求. . 93.2 叉车起重系统的组成. . 93.3 叉车液压系统. . 153.4 高灵巧叉车起重系统的总体装配 . 154 叉车转向系统的设计 . 164.1 高灵巧叉车对转向系统的要求. .174.2 转向系统的组成. . . 174.3 关于转向系统的计算. . 185 高灵巧叉车动力系统的设计 .215.1 叉车动力系统的要求. .215.2叉车动力装置的选择 . . . 215.3传动系统内减速器的选择和使用 . . . 225.4汽油机的工作原理 . . . 235.5 叉车减速器与凸轮驱动整体结济南大学泉城学院毕业论文- IV -构. .246 刹车系统的选择. .266.1 对制动系统的要求. . 266.2 制动系统的设计. . 26 7 叉车部分的校核计算. .287.1 叉车的配重计算.287.2 叉架校核. .288 结论.31参考文献.32致谢.33济南大学泉城学院毕业论文- 1 -1 前言1.1 引言叉车作为当今各个领域通用的物流运载设备，有三大发展趋势，第一是叉车工作分类更加细致，各种专用叉车、特种叉车不断出现；第二是叉车朝大型化发展，机械领域发展超大型叉车，用于港口集装箱搬运、企业超重型设备运输；第三是微型化方向，用微小物流领域的物料搬运。而本课题，适应第三个发展方向，开发高灵巧叉车，适应于微型物流领域的物料运输，期望以其适应狭小工作空间的工作环境，提高工作效率，减少工作人员的劳动强度。当今叉车按构造形式分类，分为平衡重式叉车、侧面叉车、插腿式叉车、前移式叉车、越野式叉车。按动力分为燃油动力叉车、电动叉车，手动叉车。本课题是基于手动前移式叉车与燃油平衡重式叉车的结合创新。设计出新型高灵巧平衡重式叉车。1.2 关于叉车发展现状的研究19 世纪具有现代意义的物料搬运机械出现在人类历史舞台。19 世纪 30 年代，出现物料搬运机械是以蒸汽机作为动力源的； 19 世纪末期，随着内燃机技术的应用与发展，加快了物料搬运机械获得空前发展，各类物料搬运机械层出不穷； 1917 年，出现了既能起升又能搬运的叉车 。这是人类历史上第一台真正意义上的叉车，为人类物流搬运揭开了一个崭新的一页。最早的叉车是利用汽车底盘安装一个简易的门架系统实现叉车的起升和搬运的。叉车已经出现在人类历史舞台近一百年的时间，随这时间的流失非但没有退出人类历史舞台，而且在这一段时间内得到了空前发展，各种不同类型的叉车不断出现，运用于社会生活的各个方面，由此可见叉车的强大实用价值，可以确定的是叉车作为物料搬运机械将在未来很长的一段时间内服务社会，是人类生活最重要的搬运工具。由此证明研发新型叉车具有很强市场潜力。现在叉车的主要以内燃机叉车，电瓶叉车，手动叉车等动力源不同分类的三大分类，内燃车叉车出最早，发展最为成熟，经过近百年的发展，各种设计趋于成熟，但由于污染大，噪音大，逐渐不适应现代社会对环境的保护的要求；电动叉车，以其清洁的能源，底噪音、底能耗，被越来越多的人认可，但由于动力不足，可续航能力差等因素，再未出现超大容量蓄电池和适合电机的大功率电动机时，不可能取代传统内燃机叉车。而手动叉车的使用范围小，对操作人员要求的劳动强度大，只适合个别领域的物料搬运。济南大学泉城学院毕业论文- 2 -可以说现在的叉车的发展主要是，对内燃叉车进行改进，降低能耗噪音，符合环保要求；大力研发超大容量蓄电池，高动力电机，以及快速充电技术，改变电动叉车动力不足以及续航能力差的缺点。1.3 叉车的结构分类平衡重式叉车 1图 1.1 平衡重式叉车平衡重式叉车：图 1.1 中的叉车在现实生活中常把平衡重叉车称为叉车，这种叉车也是使用最广泛，用量最大的一种叉车。由于重心的关系，需要较长的轴距与配重来平衡荷载，所以通常平衡重车身尺寸与重量较大大，需要较大的作业空间。这种叉车多用内燃机作为驱动，所以常用于室外使用。 前移式叉车 2济南大学泉城学院毕业论文- 3 -图 1.2 前移式叉车前移式叉车：图 1.2 中的前移式叉车可分为分门架前移式叉车和货叉前移式叉车两种叉车。门架前移式叉车是货叉与门架一起移动的叉车，叉车驶近需搬运货物时，门架与货叉一起前伸，以此搬运货物。由于门架前申的距离会受到工作空间的影响要，所以只能对所堆放的前排货物进行起升搬运。货叉前移式叉车起升系统的工作方式是门架不动，货叉在自动伸缩装置的作用下单独前移。前移式叉车结合平衡重式叉车的优点，当取货时，前移式叉车与配重式叉车一样货叉取货，当运输货物时，门架和货叉回归，货载重心落在叉车质量重心，行走十分稳定。这两种性能的结合，使前移式叉车具有很大优势侧面叉车 3图 1.3 侧面叉车侧面叉车：这种叉车采用柴油发动机作为动力，侧面叉车的承载能力 在五吨左右。货叉安装在叉车侧面，可以直接从侧面叉取货物，这种叉车的使用范围主要用来叉取条型的货物，如钢筋，型材等。这种叉车的稳定性十分优秀。多面叉车 4济南大学泉城学院毕业论文- 4 -图 1.4 多面式叉车多面式叉车：多面式叉车特点是门架或叉架可以绕垂直轴线旋转，装卸货物时，门架和货叉朝向前方，能方便地叉取货物，当货物起升一定高度后，门架连同货又及货物绕垂直轴旋转 90。这种叉车用来装卸搬运长件货物。多用于车站、码头等需要重型汽车装运货物的地方。1.4 课题的研究意义（1）叉车研究的市场价值 随着物流行业的不断发展以及企业自动化不断进步，叉车作为主要的物料搬运机械在较长的一段时期内具有较大的市场前景。这是各行各业都要需要的一种通用搬运机械,，叉车将作为一种热销运输机械得到广泛生产。因此研发符合市场需求的叉车，是十分有必要，也是十分有发展前途的。（2）叉车研究的学术价值 叉车作为一种运输机械，包括起升装置系统，转向系统，驱动系统，刹车系统，整体人机学。基本囊括了大学所学的所有知识和技术，而且叉车设计的创新有很多，再联系生产实际的同时可以结合自己所想设计出一款属于自