平衡重式电动叉车设计-开题报告

纸， 明书全套毕业设计均有 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 指导教师姓名 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 平衡重式电动叉车设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、 研究 现状 最近 5 年 ， 中国叉车市场的生产和需求量每年的增幅均达到了 25 以上 ， 2006 年中国就已经成为仅次于美国的全球第二大叉车消费市场 。 这种快速增长的势头持续到 2008 年 ， 直至被金融危机的爆发打断 。 金融危机的突然到来 ， 致使中国叉车的产销量和出口量都出现了大幅下降 。 由于中国物流产业 进入了十大产业振兴规划 ， 中国叉车业又蓬勃发展起来。 我国内燃平衡重式叉车约占 总 销量的 80%，而全球叉车销量中电动叉车比重超过了 50%。这是因为在欧、美、日的叉车市场上，电动叉车已成为主流产品的缘故。由于我国对环保要求较低、叉车作业更频繁、作业环境较恶劣以及运行成本等因素，较长时间内我国的叉车需求仍将倾向于使用内燃叉车。 近年来，各叉车公司皆以产品种类、系列的多样化去充分适应不同用户、不同工作对象和不同工作环境的需要，并不断推出新结构、新车型，以多品种小批量满足用户的个性化需求 。 内燃叉车以发动机为动力，功率强劲， 使用范围广，缺点是排气和噪声污染环境，有害人类健康。环保要求推动了动力技术的更新 ，如： 上世纪 90 年代液化石油气 (车、压缩天然气 (车、丙烷叉车等低公害叉车面市，且发展势头强劲；现在林德 3 吨内燃平衡重式叉车尾气排放符合欧洲 号标准。电动叉车具有能量转换效率高、无废气排放、噪声小等突出优点，是室内物料搬运的首选工具，但其受电瓶容量限制，功率小，作业时间短。对室内作业、靠近人群作业以及整个的食品行业而言，电瓶叉车是最好的选择；除了完全没有废气污染外，低噪音也使得作业环境更令人愉快。未来叉车将广泛 采用电子燃烧喷射 和共轨技术 。发动机尾气催化、净化技术的发展将有效降低有害气体和微粒的排放。 燃料叉车及混合动力叉车将进一步发展。新型电瓶燃料电 池在各大公司的共同努力下，将克服价格方面的劣势，批量进入市场， 微电子技术、传感技术、信息处理技术的发展和应用，对提高叉车业整体水平，实现复合功能，以及保证整机及系统的安全性、控制性和自动化水平的作用将更加明显，使电子与机械、电子与液压的结合更加密切。未来叉车的发展在于其电子技术的应用水平。如：林德电动前移式叉车采用感应式电子转向系统，给操作者提供变量扭矩 反馈以确保完美的控制性能，所需转向力极微。实现以微处理器为核心的机电液一体化是未来叉车控制系统发展的主方向 。 对于电动车辆，传统的电阻调速控制器已被淘汰，而新型 体管因其门极驱动电流小，并联控制特性好且有软、硬件自动保护和硬件自诊断功能等优点，得到广泛采用。串励和他励控制器仍是市场的主导产品，交流控制技术则处于起步阶段。随着交流调速控制系统成本的降低与闭式交流电机技术的成熟，交流电机叉车将会因其功率大、维护性能好而取代直流电机叉车。采用电子转向系统与动力转向比可节能 25%，它可根据叉车使用工作状况 ，适时控制电机转速，是叉车节能降噪的有效措施。另外， 体管比电阻式调速可节能 20%，释放式再生制动可节能 5% 8%，采用液压电机控制器和负载势能回收技术可分别节能 20%和 5%。驾驶员的舒适感对保证叉车高效运行非常重要。叉车的驾驶座具有全方位的调节功能：座椅靠背可向后或向前倾斜，座椅弹簧可进行调节，座椅可向后或向前移动。各叉车公司不断优化改进叉车人机界面，使操纵简便省力、迅速准确，充分发挥人机效能，提高作业效率。例如，配备醒目的数字化仪表、报警装置以及故障检测自动仪器，实现工作状况的在线监控；采用浮动驾驶室 (可移动、升降 )，使操纵者获得全方位视野；以集中手柄控制替代多个手柄控制，电控替代手控；以及逐渐将电子监测器和高度显示器作为高升程叉车的标准配置 。 在全球叉车市场格局中，丰田和林德遥遥领先，年销售收入超过 50 亿美元；而安叉和杭叉在纸， 明书全套毕业设计均有 国内叉车市场上称雄，合计市场占有率超过 50%。 于我国叉车出口量占海外市场比重仍较低、性价比优势突出以及出口退税导致国内企业出口冲动等理由，预计未来中国叉车出口仍将保持较快增速，未来 3 年，国内叉车销量年增速有望保持在 20%以上，对海外市场的依赖度将加大。出口已成销量增长的主 要推进力。 虽然我国现在已经能够生产起重量从 到 45 吨各种型号的电动叉车，但每年仍有近两亿美元的电动叉车进口。据 1996 年的海关统计，当年电动叉车进口 美元，相当于电动叉车行业的年产值，其中集装箱电动叉车和 电动 叉车进口 美元。在这些进口电动叉车当中有些是必要的，有些则完全可以在国内采购。需要指出的是，尽管电动叉车产品已列入进口商检的目录，按规定在 1997 年 7 月 1 日后进口的电动叉车必须进行商检，但到目前为止进口电动叉车还没有进行专业性的商检。而我国电动叉车出口却在实行出口许可证制度，需要进行 专业性的商检，达到一等品后才能出口。以至于在国内投资的外商不解地感叹道： “向中国进口电动叉车易，从中国出口电动叉车难。 ”而实际上进口电动叉车的个别项目如 “超载 25%安全性 ”是不符合我国电动叉车技术要求的。在目前我国的使用状况下，极易发生纵向倾翻，导致人身及财产的损害。 由此可看，电动叉车 在可靠性、舒适性方面距发达国家水平依然较大 , 因此对 平衡重式电动的开发 任重道远。 当前， 平衡重式电动 叉车市场的竞争日益激烈，要求 平衡重式电动 叉车产品技术更新换代的速度越来越快， 尽管我国物流业尚处于起步阶段 , 物流技术和物流设施 与物流发达国家还存在较大的差距 , 这些对我国叉车的发展有一定的阻碍作用 , 但是 , 随着我国政府、企业及民众对物流设备的认识加深 , 我国国际贸易的日益加强 , 外国企业介入中国市场带来先进的物流经验。我国的 平衡重式电动 叉车发展前景非常好。 但相对于内燃叉车稳定性较差，为满足机动性能高要求， 平衡重式电动 叉车设计的非常紧凑，这也带来了一些布置和散热方面的问题。为此，本课题 基于计算机仿真平台，应用 司于二十世纪八十年代初为微机上应用 术而开发的绘图程序软件包 ，经过不断的完美，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。 以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用 图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益 ） 、 当前 域应用比较广泛的三维软件 （ 是全世界最普及的 3D 统被广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、机车、自行车、航天、家电、玩具等各行业 可谓是个全方位的 三维产品开发软件，整合了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、板金设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构模拟、应力分析、产品数据库管理等功能于一体 ） 、有限元软件 行平衡重式电动叉车的强度、刚度及稳定性等方面的计算机仿真研究与分析，为我国电动叉车产品的设计、技术开发方面提供更多的理论参考，进一步提高电动叉车的稳定性和可靠性。 2、目的和意义 平衡重式电动叉车由于其操作控制简便、灵活，其操作人员的操作强度要求相对内燃叉车而言轻很多，广泛使用在国民经济的各个部门，其电动转向系统、加速控制系统、液压控制系统以及刹车系统都由电信号控制大大降低了操作人员的劳动强度，这样一来对于提高其工作效率以及工作的准确性有非常大的帮助且相较于内燃叉车电动车辆的低噪音、无尾气排放的优势也得到许多用户的许可。如何更好的发挥其优势来取代内燃叉车，对环保有重大意义。本课题研究运用计算机仿真技术对电动叉车进行虚拟设计，在产品制造之前运用 , 行仿真研究，就可以发现并更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和改善，为生产实际提供理论支持。 纸， 明书全套毕业设计均有 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、设计主要内容 本设计的叉车 额定起重量为 2000准载荷中心距为 500大起升高度为 3000架前后 倾角为 6/12，最大起升速度（满载）为 340mm/s，最大行驶速度为 12Km/h，最大爬坡度为 18%，最小转弯半径为 2000前轮胎为 后轮胎为 利用 软件完成叉车变速器、货叉 二维 设计 及 整车 三维 造型 、利用 件对 货叉部分 关键零部件进行强度、刚度及稳定性校核。 2、 拟解决的主要问题 （ 1）利用 件完成叉车变速器、 货叉设计 （ 2）校核计算（ 3）叉车整车 造型设计（ 4）货叉部分关键零件 限元分析 三、 技术路线（研究方法） 纸， 明书全套毕业设计均有 四、 进度安排 （ 1）调研 ， 资料收集 ，完成开题报告； 第 1 2 周（ 2 月 28 日 3 月 12 日） （ 2） 总体二维结构设计及校核 ； 第 3 5 周（ 3 月 13 日 4 月 2 日） （ 3） 货叉部分 三维 建 模 及装配 ； 第 6 9 周（ 4 月 3 日 4 月 30 日） （ 4） 限元 分析 及整机造型 ； 第 10 12 周（ 5 月 1 日 5 月 21 日） （ 5） 撰写说明书 ； 第 13 14 周（ 5 月 22 日 6 月 4 日） （ 6） 设计说明书的 审核、修改； 第 15 16 周（ 6 月 5 日 6 月 18 日） （ 7）毕业设计答辩准备及答辩。 第 17 周（ 6 月 19 日 6 月 25 日） 五、 参考文献 1陈家瑞 上 ， 下册 )M民交通出版社， 1994. 2余志生 M械工业出版社， 2000. 3王望予 四版） M械工业出版社， 2004. 4张魁元 ， 高庆学 叉车变速器掉挡的处理 和拨叉杆的改进 J. 工程机械与维修 ,2006,(3). 5卫良保 ， 鲁永春 叉车门架三维数字化设计 J. 太原科技大学学报 ,2010,(4). 6杜峰坡 ,穆希辉 ， 张宝富 经济型防爆电动叉车设计技术研究