资源目录
压缩包内文档预览：
编号：23638741
类型：共享资源
大小：13.61MB
格式：RAR
上传时间：2019-11-11
上传人：qq77****057
认证信息
个人认证
李**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
36
积分
- 关 键 词：
-
支点
叉车
液压
操纵
转向
系统
毕业设计
- 资源描述：
-
三支点叉车的液压操纵转向系统毕业设计,支点,叉车,液压,操纵,转向,系统,毕业设计
- 内容简介：
-
编号 本科毕业设计 三支点叉车液压液压转向操纵系统设计3 fulcrum forklift hydraulic steering control hydraulic system design 学 生: 王旭 专业/班级： 机械设计制造及其自动化五班 指导教师： 学 院: 机电工程学院 2012 年6月 11日毕业设计(论文)开题报告 机械 系 机械制造及其自动化 专业学 生 姓 名： 学 号： 起 讫 日 期： 设 计 地 点： 指 导 教 师： 二OO 年 月 日毕业设计（论文）开题报告题 目课 题 类 型工程设计 实验研究 产品研发 软件工程 理论研究 应用科研 社会调查 其它一、 课题背景及意义 19世纪中叶20世纪初由于当时的环境导致了今天的现代叉车。1917年美国克拉克公司开始在其工厂研制使用拖拉机和动力升降机，1919年Towmotor公司和耶鲁大学联合制造的叉车于1920年开始进入美国市场。继续发展和扩大对叉车的使用一直持续到20世纪二十年代和三十年代。在第一次世界大战期间由于劳动力短缺导致了不同类型的材料处理设备的出现激励了叉车的使用，战后，更有效的办法来在仓库存储货物正在实施，仓库需要能多的机动叉车来达到新的高度，现代叉车模型就在此孕育诞生。 叉车用途非常广泛，它不仅广泛应用于公路运输、铁路运输、水路运输各部门，而且在物资储运、邮政以及军事等部门也有应用。 叉车作业时，仅依靠驾驶员的操作就能够使货物的装卸、堆垛、搬运等作业过程机械化，而无需装卸工人的辅助劳动。多年来，由于成件货物的品种多、规格杂、外形不一、包装各异，所以对这些货种很难实现装卸作业机械化。叉车的问世，使这一难题得到了解决。这不但保证了安全生产，而且占用的劳动力大大减少，劳动强度大大降低，作业效率大大提高，经济效益十分显著。 叉车作业，可使货物的堆垛高度大大增加（可达45m）。因此，船舱、车厢、仓库的空间位置得到充分利用（利用系数可提高30%50%）。 叉车作业，可缩短装卸搬运、堆码的作业时间，加速了车船周转。 叉车作业，可减少货物破损，提高作业的安全程度，实现安全装卸。 叉车作业与大型装卸机械作业相比，具有成本低、投资少的优点。所以，在物流装卸作业中应优先选择叉车。二 课题简介本课题的主要任务是设计三支点叉车的液压操纵转向系统。具体的相关要求如下：1.额定起重量（kg）： 15002.转向盘总圈数： 53.转向轮偏转角（）： 1804.空载转向桥负荷（kg）： 19005.满载转向桥负荷（kg）： 6606.满载行驶速度（km/h）: 12-147.最小转弯半径（mm）： 18008.叉车自重（kg）： 2900首先需要了解“三支点”的含义。三支点叉车不论转向轮是一个车轮或两个并置车轮，转向轮都同时绕一根垂直于地面的轴线偏转，故称单轴线式转向方式。转向时前、后轮轴线的延长总交于一点，总能满足所有车轮纯滚动的要求。如图：其次我们需要了解液压转向系统的组成以及工作方式。液压转向机构是由液压和机械等两部分组成，它是以液压油做动力传递介质，通过液压泵产生动力来推动机械转向器，从而实现转向的。由于它是靠液压油来传递动力的，因此，要求系统有较好的密封性。另外，液压泵工作好坏、液压油量的多少都对液压转向机构产生很大的影响，因此在设计中，这些问题都应该重视。最后需要结合通过对叉车结构和工作方式的全面了解才能更好的设计其转向系统，本课题是叉车系统的重要组成部分。三调研报告 通过对课题的简单的了解过后，开始进行深入的研究。 1.对叉车转向系统的要求 1)工作可靠 转向系统各零、部件应有足够的强度、刚度和寿命。 2)满足正确的运动规律 叉车转弯时应使各转向轮无滑动地滚动，并应使转向轮有较大的偏转角，以获得尽量小的转弯半径。 3)操纵轻便 叉车作业时转向频繁，常常需以很小的转弯半径转向，故要求操纵轻便，施加在方向盘上的手力不应大于100N。方向盘的回转圈数要少，一般从中间位置向一个方向转动至极限位置的圈数，不应超过45圈。 4)要有路感 转向时转向轮所受的侧向力要适当地反馈到方向盘上，使驾驶员操作时心中有数。但反馈不能太大，以免出现“打手”现象，并使转问系统零件承受过大的冲载荷。 5)转向灵敏 方向盘从中间位置向左、右转动的空行程不应超过15。6)调整、维修方便。2.转向系统方案的选择叉车由于转向桥 轴压很大（尤其是空载），转向频繁，为了满足上述对转向系统的要求，我们通常采用动力转向系统而不是用传统的机械转向系统。因为机械式转向系统虽然安全可靠，制造精度要求低，但操纵不便，对于转向频繁的叉车，特别是转向桥负荷较大的大、中吨位的叉车，起重量2t以上的叉车多不采用机械式转向。动力转向系统根据工作介质不同分为气压式和液压式。液压式由于液体压缩性小，工作压力高，因而结构紧凑，重量轻，之后时间短，故被广泛采用。液压动力转向系统是一种液压随动系统。根据液压执行元件和控制元件之间的运动信息反馈方式不同，目前叉车上主要应用以下两种形式：1）执行元件和控制元件之间有机械联系，运动信息直接机械反馈。这种形式习惯称为液压助力转向系统。2）执行元件和控制元件之间无机械联系，而通过油管由液压容积联系，通过计量装置（油缸或液压马达）将液压容积量转换成机械量再反馈给控制元件。这种形式习惯上称为全液压转向系统。比较这两种不同液压动力转向系统我们采用全液压转向系统，相比较液压助力转向系统全液压转向系统转向器体积小，重量轻，转向器和转向油缸及转向梯形机构没有机械联系，只有油管相连，因而向安装方便，易于总体布置。由于叉车行驶速度慢，即使油管脱落或爆裂失去控制也不会造成很严重的事故。下面简单介绍全液压转向系统的组成及工作原理：1）系统组成全液压转向装置与液压助力转向装置不同之处是以全液压转向器取代了机械转向器和纵拉杆等机械元件，且用高压油管将全液压转向器和转向油缸联通。如下图：2）液压转向器及工作油路按配油阀的结构型式，可分为摆线转阀式和摆线滑阀式。叉车常用的是摆线转阀式，它由配油转阀、摆线转子泵和事故阀组成。图为其工作油路： 3.全液压转向系统的常见故障及维护液压转向机构在使用中容易出现的问题主要有转向沉重、转向跑偏、转向发摆和转向时有异响噪声等。1）转向沉重多是由于转向液压助力系统不起作用引起的，它与转向机械部分无关。导致转向沉重的具体原因有：液压油量不足；系统密封性能差，有空气进入液压系统内部；液压泵的齿轮泵腔磨损严重或带动液压泵的皮带齿轮损坏，这些都可导致液压助力系统不起作用。2）转向跑偏现象多是由于检修转向器时装配或调整不当引起的，特别是转向器蜗轮蜗杆及液压油分配阀的装配与调整不当，都能引起转向跑偏，有时，两前轮的刹车调整不均匀也能引起新的跑偏。3）转向发摆现象多是由于转向连接机构松旷、前轮定位不当、两前轮轮胎的差异引起的。4）转向时有异响噪声多是由于驱动皮带轮松旷、固定转向泵的螺栓松动或贮油器的液面过低引起的。结合以上几种情况，我们在实际工作中应正确使用和维护液压压转向机构。具体应做好以下几点：1）定期检查转向液压油是否缺少，如缺少应及时补加，同时，定期清洗液压油杯及滤芯，防止液压油过脏或变质，建议每行驶30000km更换一次液压油；2）在保养时，应检查转向泵皮带的松紧度，看是否有断口，如有应及时更换，松紧度应以手指按下1cm左右为宜;3) 定期检查液压系统的管接头是否有漏油现象，液压油管应尽量避开与其它部件的磨擦，以防止破损进气，同时，液 压胶管应定期更换，防止胶管内脱皮堵塞管道；4) 在维修转向器时，应安装调整得当，特别是蜗轮、蜗杆之间的装配，钢球一定要装够数，同时钢片滑轨不准有变形，液压油分配阀及活塞腔壁要清洗干净，选用优质的、型号相配的油封以防止液压油的渗漏；5) 转向时，不可将方向“打死”，特别是在原地转向时，要留有一定的余量，保证液压转向系统处于正常工作状态。四方案论证及主要工作思路在调研报告中已经提出了我们将采用全液压转向系统这一方案，在全液压转向系统中转向器的选择是核心，因此在方案论证中主要介绍转向器的选择：液压转向器的选择按以下步骤进行：1） 根据已设计的转向梯形确定转向油缸活塞的最大行程S。2） 根据计算所得的转向阻力钜，确定转向油缸活塞的最大推力P。3） 根据转阀式液压转向器系列标准，查得最大工作压力Pmax。4） 计算转向油缸缸径： 或 式中,d为活塞直径，选定合适的的比值后，即可由上式算出油缸内径D。5） 计算转向油缸的容积V： 为了保证叉车左右方向转向时的速度相同，转向油缸宜做成贯通式的，让活塞杆贯穿整个油缸，使活塞两侧的油缸的有效面积相等。6） 确定转向排量q：由于叉车转向机动性的要求，在使用全液压转向系统时，车轮从一侧向另一侧偏转最大角度，方向盘的回转圈数n应不小于5.排量： 式中：V转向油缸的有效容积，Ml; n方向盘从一侧转至另一侧的最大圈数，n=5r； 从摆线马达到转向油缸的总容积效率，=0.8-0.85 根据计算所得的排量选择合适的转向器。 参考文献：1卢凤岳. 吴宏智 主编电瓶叉车司机M北京：中国铁道出版社，19912张育益国产内燃叉车结构与使用维修M北京：金盾出版社，19973陆刚电动叉车的技术发展趋势（万方数据库）EB/OL20084吴植民汽车构造（第二版）M北京：人民交通出版社，20015齐晓杰汽车液压、液力与气压传动（第二版）M北京：化学工业出版社，20076关文达. 汽车构造M北京：机械工业出版社，2004：P457P503 7成大先等机械设计手册（第四版）M北京：化学工业出版社，19938陆植叉车设计M北京：机械工业出版社，1991：P112P1269陈慕忱装卸搬运车辆M北京：人民交通出版社，198610叶道军国内叉车的现状及发展趋势EB/OL200811鲁开宇，叉车技术发展J2007指导教师意见：签名： 年 月 日摘要（中英文）叉车属工业搬运车辆，在生产中有着广泛的应用。Forkift belongs to Industrisal handling vehicles, it has been windely used in production areas.三支点叉车机动灵活，能在狭小的空间高效的工作，且无污染，清洁环保。The three point Forkift can be used in a narrow space and efficient work, as well as it is more clean and green.转向系统是叉车的一个重要组成部分，本次研究的主要内容是设计叉车的转向操纵系统。Steering system is an important part of Forkift. The main content of the research report which is to design the steering control system of the Forkift. 通过分析了采用何种液压油缸以及根据油缸推力大小的不同确定合适转向器以及油泵等一系列与之相关的配件，确定转向液压系统的方案。By analyzing how much the thrust of Hydraulic Cylinder that can make sure the size of spare and accessory parts. Such as redirector, an oil pump and so on. Then the Hydraulic system program must be sure.同时对主要零部件和转向轴（齿轮和转向竖轴）进行了设计计算及校核。以此为依据，绘制了转向操纵系统的装配图和重要组件的零件图。At the same time design calculation and checking for the main components and steering axis which is vertical axis and steering gear. According to these data drawing a shift control system of the assembly and some important component parts. 论文包括以下主要内容：第一章简要介绍了本课题的一些背景及对于工业生产的意义；The following main content included: Chapter 1 summary introduces some background in this subject and the significance of the industrial production.第二章阐述了设计的原理，对于不同方案的讨论并确立采用的方案；Chapter 2 to expand on the principles of design, and discuss the different options that make sure the plan.第三章从技术的角度对于所选择的方案进行了计算。主要从转向阻力，液压系统，主要零部件和转向轴这几个方面进行研究。Chapter 3 from a technical point of view options for the calculated, which belong turn resistance, hydraulic system, the main components and steering shaft.叉车液压转向系统计算1. 叉车作纯滚动的条件叉车行驶转向时必须保证所有车轮作纯滚动而无滑动，以减少轮胎磨损，减小行使阻力。要实现这个要求，必须使叉车在转向过程中所有车轮直线速度矢量的垂线相交一点，这一点即为瞬时转弯中心。对于三支点叉车，转弯中心是前桥中心线与后桥中心线两条长线的交点，转向时所有车轮都围绕这一点作纯滚动，满足转向时车轮作纯滚动的条件。如图1所示：2 转向阻力矩的计算叉车能否按驾驶员要求做弯道行驶，要受发动机的牵引性能和地面附着条件限制。虽然叉车在弯道行驶时需要较大的牵引力，但一般情况下，转向时不用最大车速，也避免在坡道上转向行驶，所以按直线行驶计算牵引力也能满足弯道行驶要求，不必重新验算。叉车转向时必须克服转向阻力矩。影响转向阻力矩的因素有：转向轮负荷、轮胎的构造和尺寸、车轮的定位、道路状况、行驶速度等。空载时叉车原地转向时阻力矩最大，一般为行驶转向的2-3倍。为了保证叉车在最不利的情况下转向，通常以叉车原地转向时的阻力矩作为计算力矩。转向阻力矩的计算公式很多。实验证明下列计算式所得的结果与实验数值较接近。（1）车轮的滚动摩擦阻力矩M1。首先计算转向轮的垂直负荷。其力的示意图如图2：根据力矩平衡，2700180 = G1 1300，所以G1 = 3738NM1 = G1fe = 37380.030 = 0N.m式中： G2 转向轮的垂直负荷（按空载时的情况计算）；f 滚动阻力系数，取为0.03；e 转向阻力臂，它是轮胎触地面积中心至两个并列的转向车轮轮距中心在地面的投影点的距离（单轮转向时e为0，M1也为0）。（2）车轮的滑动摩擦阻力矩M2滑动摩擦阻力矩与轮胎的构造和触地面积的形状及大小有关。对于实心胎，假定触地面积上的压力均匀分布，触地面积是边长为B 和H 的矩形，在矩形长边方向每一半触地面积压力的合力作用点至触地面积中心的距离为x（如图三所示），即 取R与R1之比为0.95，由参数得轮胎直径为974mm，则 M2=G2x= =0.132 G2R=73283.76kg.mm（3）原地转向总阻力矩M转，即=0.95（传动效率）3. 液压系统计算平衡重式三支点叉车全液压转向系统结构如图四所示：3.1 油缸的计算对于平衡重式三支点叉车，多采用柱塞式双作用转向油缸，由活塞（左右两活塞之间为齿条）推动转向垂臂（带有齿轮，与齿条啮合）左右转动，实现后轮转向，不需要转向梯形机构，在油缸全行程内油缸推力不发生变化。（1） 油缸推力F，即式中：r为最小力臂（此处为转向垂臂齿轮分度圆半径）。（2）油缸工作面积A ，即式中：p为油缸工作压力，取P = 8.104105Pa。（3）油缸内径D ，即（4）油缸行程S油缸行程S 由转向轮最大转角确定。油缸行程计算如下：S=r = 90 282.6mm， 取S =285mm式中：r为转向垂臂齿轮分度圆半径；为转向轮最大转角（此处为弧度）。（由此可得到齿条的长度为285mm+60mm=345mm，其中60mm为活塞处于与齿轮不接触的两个极限位置之间的距离）（5）油缸容积V即V = SA = 0.2851.5910-3= 4.5310-4m3一般油缸内腔的全长，除了满足活塞行程外，还必须留有余量。但本系统中，采用油缸内壁定位活塞，故不留余量。3.2 转向器的选择叉车转向器一般分为三种：机械式转向器、液压机械式转向器以及全液压转向器。机械式转向器由于转向阻力矩全部由人力克服，司机劳动强度大，所以只在起重量1t以下的小型叉车上采用，故本叉车采用全液压转向器。全液压转向器，根据配油装置的不同，分为摆线转阀式和摆线滑阀式两种，其中以摆线转阀式转向器应用最为广泛。全液压转向装置主要优点有：操纵轻便，安装容易，重量轻，体积小，易于总体布置。液压转向器是全液压转向装置的核心部分。方向盘的转角和转向轮的偏转角之间的比例，是通过转向器摆线泵的计量作用保证的。如果转向油缸的容积一定，车轮偏转相同角度时，摆线泵的排量越大，则方向盘的转动圈数越少。因此转向器排量q是摆线泵、也是全液压转向器最主要的参数，即式中：V为转向油缸容积；n为方向盘从一侧转至另一侧的最大圈数，n取5；为从摆线泵到油缸的总容积效率，=0.8 -0.85，取=0.85根据计算所得的排量，从全液压转向器系列标准中选择BZZ1-800转向器，外形尺寸L=279.5mm，公称排量800ml/r，公称转速50r/min，公称流量60L/min。3.3 油泵的选择（1）转向流量Q油缸内径确定后，转向速度决定于回转转向器的速度。当油泵的流量无法满足转向所需的流量时，转向器转动困难，司机操纵大；当油泵的流量过大时，系统效率低，电机功率浪费。在确定转向时间时，油泵的流量应保证方向盘的转速为1 r/min,-左右。这样，当活塞移动全行程，即车轮从一侧全转至另一侧时，方向盘相应转动4-5圈，车轮偏转时间为4-5s.。因此转向油泵的流量应与转向器的排量相适应，即Q=qn =80060 = 4800ml /min = 4.8L/min式中：q为转向器排量；n为方向盘转速，即n=60r/min。（2）油泵型号。如果车辆转向系统由独立的转向泵提供液压油，转向油泵可根据转向系统所需流量Q选定转向油泵型号；如果转向系统与起升系统公用液压泵，那么液压系统需要有分流，分流阀参数则根据转向系统所需流量确定。3.4 油管的选择（1）油管内径根据化学工业出版社出版的机械设计手册第四卷（第三版）中P19-481表19-8-1得式中：Q液体流量L/min；V油在管内的允许流动速度m/s，取V=4m/s。因此，为了与供油公称直径一致，取d=6mm。（2）油管壁厚根据化学工业出版社出版的机械设计手册第四卷（第三版）中P19-481表19-8-1得式中：P工作压力MPa；许用应力MPa；D油管内径mm。材料选钢管，对于钢管，当P 7MPa 时，n=8，又知所以 =75MPa。 考虑到油管与阀等件的连接，现取 = 2.5mm。根据以上可知，查化学工业出版社出版的机械设计手册第四卷（第三版）中表19-8-4选用I型钢丝编织胶管，其内径为6mm外径为10mm，最小弯曲半径为190mm，工作压力为14MPa。4 .主要零件的计算4.1 齿轮的设计及计算齿轮的设计以及计算（计算方法自16高等教育出版社机械设计）按GB/T100951988，6 级，齿面粗糙度0.8 a R = m，齿根喷丸强化。装配后齿面接触率为70%。齿轮材料对齿轮的承载能力和结构尺寸影响很大，合理选择齿轮材料是设计的重要内容之一。选择齿轮的材料应考虑如下要求：齿面应有足够的硬度，保证齿面抗点蚀、抗磨损、抗胶合和抗塑性变形的能力；轮辞芯部应有足够的强度和韧性，保证齿根抗弯能力；此外，还应具有良好的机械加工、热处理工艺性以及经济性等要求。齿轮选45 钢，调质表面淬火处理，表面硬度为217 255HBS ，齿轮加工精度为8级。初选齿轮齿数z=60。（1）载荷系数K使用系数Ka可查表9.11，中等冲击，均匀平稳，查得1.50 Ka=1.5动载荷系数Kv 估计齿轮圆周速度v=1.5m/s，则由图9.44 查得1.03 K v=1.03齿向载荷系数KF预估齿宽b=60mm ，由表9.13 查得KF =1.17 ，初取b/h=15，再由表9.46 查得FK=1.2齿间载荷分配系数KF 由表9.12 查得KF=1.2所以可得载荷系数 K=1.5*1.03*1.2*1.2=2.33（2）齿形系数YF和应力修正系数KSZvl=Zv=23 Zv2=查图得 Yfa1=2.44， Yfa2 =2.063Ysa1=1.59 ， Ysa2=1.97端面重合度近似为因, 重合度系数为因=0，故Y=1（3）许用弯应力安全系数由表9.15 查得 SF= 1.25（按1%失效概率考虑）齿轮应力循环次数 由图9.59 得寿命系数YN1=0.94， YN2=0.94 ；实验齿轮应力修正系数 YST=2.0由图9.60 预紧尺寸系数YX=1许用弯曲应力 比较 应取小值，故（4）计算模数 =圆整模数，取2.0mm。（5）初算主要尺寸所以齿轮直径 分度圆直径 （6）校核圆周速度 由图得Kv不变。按d=0.5，b=60mm，查表9.13 得KH=1.2 ；又因b/h=60/（2.25x2）=13.3，由图9.46查得KH=1.2，不变。因K不变，故无须校核齿轮齿根弯曲疲劳强度。材料弹性系数ZE 由表9.14 查得ZE=189.8MPa节点区域系数HZ 由表9.48 查得HZ=2.45重合度系数Z 由图9.49 查得Z=0.775螺旋角系数Z 试验齿轮的齿面接触疲劳极限寿命系数ZN 由图9.56 查得ZN1=0.87，ZN2=0.89; 工作硬化系数ZW=1尺寸系数ZX 由图9.57 查得ZX =1；安全系数SH=1.05则许用应力为取而 所以齿面满足强度。一对渐开线齿廓能保证定传动比传动，但这并表明任意两个渐开线齿轮搭配起来都正确啮合传动。为了保证正确啮合，还必须满足一定的条件即齿条齿轮的模数和压力角分别相等。所以齿条模数和压力角跟齿轮相等。4.2 转向轴的设计及计算轴用于安装传动零件（如齿轮、凸轮、带轮等），使其有确定的工作位置，实现运动和动力的传递，并通过轴承支承在机架或机座上。轴的结构取决于载荷的情况、传动布置方案、轴上零件的布局和定位、固定方式、轴承的类型和尺寸、轴的毛坯、制造和装配工艺等条件。轴的结构应使轴的受力合理，轴上零件定位可靠、装拆方便，尽量减少应力集中，并具有良好的工艺性。对于刚度要求高的轴应从结构上减少变形的措施。轴的结构设计包括定出轴的合理外姓和各轴段的结构尺寸，局部结构尺寸等。各轴段直径、长度和局部结构，既要满足承载能力要求，又要符合标准零部件及标准尺寸的规范。轴的材料首先应有足够的强度，并对应力集中敏感性低；同时还应满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性及良好的加工性。常用材料主要有碳钢、合金钢、球墨铸铁和高强度铸铁。碳钢具有足够高的强度，对应力集中敏感性较低，便于进行各种热处理及机械加工，价格低、供应充足。最常用的是45 钢，并经过调质或正火处理。因此选择轴的材料为45 钢，经调质处理，硬度为217 255HBS 。查表19.1 查得对称循环许用应力-1=270MPa竖轴的计算（1）初步计算轴径根据式（19.3），取 = 0，并由表19.3 选系数A=115，得式中：P为传递功率；N为轴的转速，取n=15r/min。因为轴上部装齿轮需开键槽，同一截面有两个键槽，会削弱轴的强度。故将轴径增加7%，圆整取轴的直径为80mm。1） 轴承、齿轮的定位及轴段的主要尺寸根据轴的受力，上面选取32100 圆锥滚子轴承，dDB为100mm140mm25mm，与其配合轴段的轴径100mm（配合为k）。下面取止推轴承，dDB为100mm140mm 20mm，与其配合轴段的轴径为100mm（配合为k）。取齿轮安装段直径为80mm，配合为H7/h6，配合轴段长应比齿轮宽略短，取58mm。齿轮上端采用圆螺母垫片定位。上端齿轮定位采用平键，其尺寸为18mm11mm38mm（GB/T10951990）。取轴端倒角为245o，按规定确定各轴肩的圆角半径。上端有两个对称的键槽。（2)校核轴的强度对于竖轴，如图其中M = M =140.4Nmm根据力矩平衡，危险截面多为承受最大弯矩和扭矩的截面，通常只需要对该截面惊醒校核。必要时候也对其他危险截面（如弯矩不是最大但轴径较小的截面）进行强度校核。根据式（19.6），取 = 0.7（转矩按脉动变化）； = 0（实心轴）。考虑键槽影响，有 所以满足强度要求。（3）轴承的寿命轴承的寿命随载荷的增大而降低，其曲线方程为 其中：p为当量动载荷，N；L10为基本额定寿命，常以106r为单位（当寿命为一百万转时，L10 =1）；为寿命指数，球轴承=3，滚字轴承=10/3。由手册查得的基本额定动载荷C 是以L10=1,可靠度为90%为依据的。由此可得当轴承的当量动载荷为P时，以转速为单位的基本额定寿命L10为 若轴承工作转速 n（单位为r/min）,可求出以小时数为单位的基本额定寿命 应保证 LLh, Lh为轴承的预期使用寿命。通常参照机器大修期限的预期使用寿命。若已知轴承的当量动载荷 P 和预期使用寿命L，则可按下式求得相应的计算额定动载荷C，它与所选用轴承型号的C 值必须满足下式要求 叉车液压转向系统计算1. 叉车作纯滚动的条件叉车行驶转向时必须保证所有车轮作纯滚动而无滑动，以减少轮胎磨损，减小行使阻力。要实现这个要求，必须使叉车在转向过程中所有车轮直线速度矢量的垂线相交一点，这一点即为瞬时转弯中心。对于三支点叉车，转弯中心是前桥中心线与后桥中心线两条长线的交点，转向时所有车轮都围绕这一点作纯滚动，满足转向时车轮作纯滚动的条件。如图1所示：2 转向阻力矩的计算叉车能否按驾驶员要求做弯道行驶，要受发动机的牵引性能和地面附着条件限制。虽然叉车在弯道行驶时需要较大的牵引力，但一般情况下，转向时不用最大车速，也避免在坡道上转向行驶，所以按直线行驶计算牵引力也能满足弯道行驶要求，不必重新验算。叉车转向时必须克服转向阻力矩。影响转向阻力矩的因素有：转向轮负荷、轮胎的构造和尺寸、车轮的定位、道路状况、行驶速度等。空载时叉车原地转向时阻力矩最大，一般为行驶转向的2-3倍。为了保证叉车在最不利的情况下转向，通常以叉车原地转向时的阻力矩作为计算力矩。转向阻力矩的计算公式很多。实验证明下列计算式所得的结果与实验数值较接近。（1）车轮的滚动摩擦阻力矩M1。首先计算转向轮的垂直负荷。其力的示意图如图2：根据力矩平衡，2700180 = G1 1300，所以G1 = 3738NM1 = G1fe = 37380.030 = 0N.m式中： G2 转向轮的垂直负荷（按空载时的情况计算）；f 滚动阻力系数，取为0.03；e 转向阻力臂，它是轮胎触地面积中心至两个并列的转向车轮轮距中心在地面的投影点的距离（单轮转向时e为0，M1也为0）。（2）车轮的滑动摩擦阻力矩M2滑动摩擦阻力矩与轮胎的构造和触地面积的形状及大小有关。对于实心胎，假定触地面积上的压力均匀分布，触地面积是边长为B 和H 的矩形，在矩形长边方向每一半触地面积压力的合力作用点至触地面积中心的距离为x（如图三所示），即 取R与R1之比为0.95，由参数得轮胎直径为974mm，则 M2=G2x= =0.132 G2R=73283.76kg.mm（3）原地转向总阻力矩M转，即=0.95（传动效率）3. 液压系统计算平衡重式三支点叉车全液压转向系统结构如图四所示：3.1 油缸的计算对于平衡重式三支点叉车，多采用柱塞式双作用转向油缸，由活塞（左右两活塞之间为齿条）推动转向垂臂（带有齿轮，与齿条啮合）左右转动，实现后轮转向，不需要转向梯形机构，在油缸全行程内油缸推力不发生变化。（1） 油缸推力F，即式中：r为最小力臂（此处为转向垂臂齿轮分度圆半径）。（2）油缸工作面积A ，即式中：p为油缸工作压力，取P = 8.104105Pa。（3）油缸内径D ，即（4）油缸行程S油缸行程S 由转向轮最大转角确定。油缸行程计算如下：S=r = 90 282.6mm， 取S =285mm式中：r为转向垂臂齿轮分度圆半径；为转向轮最大转角（此处为弧度）。（由此可得到齿条的长度为285mm+60mm=345mm，其中60mm为活塞处于与齿轮不接触的两个极限位置之间的距离）（5）油缸容积V即V = SA = 0.2851.5910-3= 4.5310-4m3一般油缸内腔的全长，除了满足活塞行程外，还必须留有余量。但本系统中，采用油缸内壁定位活塞，故不留余量。3.2 转向器的选择叉车转向器一般分为三种：机械式转向器、液压机械式转向器以及全液压转向器。机械式转向器由于转向阻力矩全部由人力克服，司机劳动强度大，所以只在起重量1t以下的小型叉车上采用，故本叉车采用全液压转向器。全液压转向器，根据配油装置的不同，分为摆线转阀式和摆线滑阀式两种，其中以摆线转阀式转向器应用最为广泛。全液压转向装置主要优点有：操纵轻便，安装容易，重量轻，体积小，易于总体布置。液压转向器是全液压转向装置的核心部分。方向盘的转角和转向轮的偏转角之间的比例，是通过转向器摆线泵的计量作用保证的。如果转向油缸的容积一定，车轮偏转相同角度时，摆线泵的排量越大，则方向盘的转动圈数越少。因此转向器排量q是摆线泵、也是全液压转向器最主要的参数，即式中：V为转向油缸容积；n为方向盘从一侧转至另一侧的最大圈数，n取5；为从摆线泵到油缸的总容积效率，=0.8 -0.85，取=0.85根据计算所得的排量，从全液压转向器系列标准中选择BZZ1-800转向器，外形尺寸L=279.5mm，公称排量800ml/r，公称转速50r/min，公称流量60L/min。3.3 油泵的选择（1）转向流量Q油缸内径确定后，转向速度决定于回转转向器的速度。当油泵的流量无法满足转向所需的流量时，转向器转动困难，司机操纵大；当油泵的流量过大时，系统效率低，电机功率浪费。在确定转向时间时，油泵的流量应保证方向盘的转速为1 r/min,-左右。这样，当活塞移动全行程，即车轮从一侧全转至另一侧时，方向盘相应转动4-5圈，车轮偏转时间为4-5s.。因此转向油泵的流量应与转向器的排量相适应，即Q=qn =80060 = 4800ml /min = 4.8L/min式中：q为转向器排量；n为方向盘转速，即n=60r/min。（2）油泵型号。如果车辆转向系统由独立的转向泵提供液压油，转向油泵可根据转向系统所需流量Q选定转向油泵型号；如果转向系统与起升系统公用液压泵，那么液压系统需要有分流，分流阀参数则根据转向系统所需流量确定。3.4 油管的选择（1）油管内径根据化学工业出版社出版的机械设计手册第四卷（第三版）中P19-481表19-8-1得式中：Q液体流量L/min；V油在管内的允许流动速度m/s，取V=4m/s。因此，为了与供油公称直径一致，取d=6mm。（2）油管壁厚根据化学工业出版社出版的机械设计手册第四卷（第三版）中P19-481表19-8-1得式中：P工作压力MPa；许用应力MPa；D油管内径mm。材料选钢管，对于钢管，当P 7MPa 时，n=8，又知所以 =75MPa。 考虑到油管与阀等件的连接，现取 = 2.5mm。根据以上可知，查化学工业出版社出版的机械设计手册第四卷（第三版）中表19-8-4选用I型钢丝编织胶管，其内径为6mm外径为10mm，最小弯曲半径为190mm，工作压力为14MPa。4 .主要零件的计算4.1 齿轮的设计及计算齿轮的设计以及计算（计算方法自16高等教育出版社机械设计）按GB/T100951988，6 级，齿面粗糙度0.8 a R = m，齿根喷丸强化。装配后齿面接触率为70%。齿轮材料对齿轮的承载能力和结构尺寸影响很大，合理选择齿轮材料是设计的重要内容之一。选择齿轮的材料应考虑如下要求：齿面应有足够的硬度，保证齿面抗点蚀、抗磨损、抗胶合和抗塑性变形的能力；轮辞芯部应有足够的强度和韧性，保证齿根抗弯能力；此外，还应具有良好的机械加工、热处理工艺性以及经济性等要求。齿轮选45 钢，调质表面淬火处理，表面硬度为217 255HBS ，齿轮加工精度为8级。初选齿轮齿数z=60。（1）载荷系数K使用系数Ka可查表9.11，中等冲击，均匀平稳，查得1.50 Ka=1.5动载荷系数Kv 估计齿轮圆周速度v=1.5m/s，则由图9.44 查得1.03 K v=1.03齿向载荷系数KF预估齿宽b=60mm ，由表9.13 查得KF =1.17 ，初取b/h=15，再由表9.46 查得FK=1.2齿间载荷分配系数KF 由表9.12 查得KF=1.2所以可得载荷系数 K=1.5*1.03*1.2*1.2=2.33（2）齿形系数YF和应力修正系数KSZvl=Zv=23 Zv2=查图得 Yfa1=2.44， Yfa2 =2.063Ysa1=1.59 ， Ysa2=1.97端面重合度近似为因, 重合度系数为因=0，故Y=1（3）许用弯应力安全系数由表9.15 查得 SF= 1.25（按1%失效概率考虑）齿轮应力循环次数 由图9.59 得寿命系数YN1=0.94， YN2=0.94 ；实验齿轮应力修正系数 YST=2.0由图9.60 预紧尺寸系数YX=1许用弯曲应力 比较 应取小值，故（4）计算模数 =圆整模数，取2.0mm。（5）初算主要尺寸所以齿轮直径 分度圆直径 （6）校核圆周速度 由图得Kv不变。按d=0.5，b=60mm，查表9.13 得KH=1.2 ；又因b/h=60/（2.25x2）=13.3，由图9.46查得KH=1.2，不变。因K不变，故无须校核齿轮齿根弯曲疲劳强度。材料弹性系数ZE 由表9.14 查得ZE=189.8MPa节点区域系数HZ 由表9.48 查得HZ=2.45重合度系
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号