人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 叉车设计【6张图纸】【优秀】

齿轮轴A2.dwg

叉车设计【6张图纸】【优秀】

资源目录

外文翻译--风靡时期.doc---(点击预览)

压缩包内文档预览：

编号：421914 类型：共享资源大小：1.86MB 格式：RAR 上传时间：2015-03-30 上传人：上*** IP属地：江苏

40
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 叉车设计图纸叉车设计

资源描述：

叉车设计

115页 44000字数+说明书+任务书+外文翻译+6张CAD图纸【详情如下】

举升液压缸A2.dwg

任务书.doc

叉车设计说明书.doc

变速箱A0.dwg

外文翻译--风靡时期.doc

封面.doc

差速器A0.dwg

总图A0.dwg

齿轮A2.dwg

齿轮轴A2.dwg

QQ截图20140122220158.gif

变速箱A0.gif

叉车设计.gif

差速器A0.gif

齿轮A2.gif

齿轮轴A2.gif

举升液压缸A2.gif

1 绪论

1.1 国内叉车外观造型设计的现状1

1.2 国际叉车外观造型设计的现状2

1.3 叉车造型设计几个方面2

1.4 叉车技术的发展趋势4

1.5 叉车在特殊条件下的应用 11

2　叉车设计总体方案

2.1 设计总体方案确定15

2.1.1 方案的制定原则15

2.1.2 设计方案的规划 15

2.1.3 方案设计内容总结 17

2.2　叉车发动机的选择17

2.2.1 发动机基本型式的选择17

2.2.2 发动机主要性能指标的选择19

3 变速箱设计

3.1 变速箱的构造和原理23

3.2 变速箱的结构方案图26

3.3 变速箱主要参数的选择27

3.3.1 变速箱挂慢速档时参数选择27

3.3.2 变速箱挂快速档时参数选择30

3.3.3 变速箱挂倒档时参数选择32

3.3.4 中心距确定34

3.3.5 齿轮模数确定34

3.3.6 齿数分配35

3.3.7 齿轮其他基本几何参数与结构图38

3.3.8 主要零件的计算44

3.4 齿轮公差组的确定49

3.5 轴的结够设计及强度计算50

3.5.1 第一轴的结够设计及强度计算50

3.5.2 中间轴的结够设计及强度计算63

3.6 轴承的选择与校核73

3.7 键的选择与校核76

3.8 确定箱体的基本参数 80

4 差速器设计

4.1　差速器的类型及选择 81

4.2 差速器齿轮设计81

4.2.1 齿轮主要参数选择 81

4.2.2 几何参数的计算82

4.2.3 行星齿轮轴直径及支撑长度确定84

4.3 齿轮强度计算 84

4.4 主减速器齿轮几何尺寸计算85

5 液压驱动与控制系统的设计

5.1 驱动马达的选择86

5.2 举升液压缸的计算 87

5.2.1 液压缸主要尺寸的确定 87

5.2.2 液压缸的结构设计 90

5.3 货叉前端液压缸设计95

5.4 驱动方案的选择 98

5.5 驱动方案的确定100

6 液压系统的常见问题及解决措施 101

结论 107

参考文献 108

附录1 叉车总图 110

翻译部分

英文原文 111

中文译文 117

致谢 121

摘要

叉车具有装卸和搬运功能，机动灵活，能适应多变的装卸搬运要求，普遍适用于港口、车站、货场、车间、仓库、油田及机场等处，还可以进入船舱和集装箱内进行装卸作业，除此之外，还广泛应用于军事部门和特殊防爆部门，有的车辆可无人驾驶，到人员不断接近的地方工作适用于柔性加工系统，总之，随着物流技术的不断发展和工业化水平的提高，叉车使用范围将日益扩大，成为一种产量与品种很多的装卸搬运机械。

本叉车是参照市场上已有产品大连6113BG型10吨叉车设计，基本参数与相近，最大载重量也为10吨，本设计主要设计了变速箱、起降油缸、差速器、货叉前端，其中货叉前端档块为创新点。

现代叉车技术发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；三轴式；滑移直齿轮变速；紧凑

ABSTRACT

Forklifts can do handing works,and can flexibility to adapt to changing of handing requirements,and generally applicable to ports,railway stations,freight yard,workshops,warehouses,oil fields and the airport and places,and forklifts could still enter the cabin and container handing operations within.In addition,forklifts are alseo widely used in military and special explosion—proof sector,some vehicles will be unmanned,that officers should hot work in places close to or for Flexible Manufacturing Systerm.In short, as the logistics and technological development and the enhancement of the level of industrialization,the use of fork lifts will be expanding ,and it will become a yield varieties with a lot of material handing machinery.

The forklift is based produces already on the market in Dalian 6113 BG-10-ton forklift design,the basit parameters was similar,for the largest load of 10 tons.The main degin of the design is the transmission, Other parts only briefly describes or do not given the design.Within this total,the transmission of three-axis,gearbex,sliding gear transmission,simple and compact structure,by the same agencies to achieve a variable speed transmission and reverse operation..

The major trend ofmodern technology developmentof the fork truck is to be fully in consideration of the friendly operation, the reliability, the safety, the goodmaintenance, the specialization, the series, and the diversificat, and to adopt new technology, to improve steering system, and to focuson energy saving and environmentprotection in order to promote the truck’s capacity and quality.

Based on the analysis of current status of international and domestic forklift truck form design， the key elements and design principles in forklift truck form design was researched using industriM design theory and methodology：It Was put forward that the form offorklift truck should be simple and lively tll smooth lines in order to convey the sense of strength and steadiness；the color strives simplicity to make people feel pleasant and light — mainly usingtones ofyeHow and orange；there shouldbe big ass atthefrontand back oftrucks；thein— struments should be easy to read．The research results provided practical reference for forklift truck design．

Keywords： fork truck; 3-axis; sliding gear transmission; compact

本设计选用的发动机型号：大连6113BG

　　　额定功率：112/2200kw/rpm

　　　最大扭矩：500/1600Nm/rpm

　　　轮胎：前轮：4X10.00-20-16PR

　　后轮：2X10.00-20-16PR

　　　传动形式：液力传动

　　　额定起重量（kg）：10000

　　　最大起升高度（mm）：4000

　　　载荷中心距（mm）：600

　　　最大起升速度（满载）（mm/s）：320

　　　门架倾角前/后（deg）：6/12

　　　行驶速度（空载）（km/h）：前进：26

　　　后退：26

　　　最小转弯半径（mm）：4000

　　　爬坡度（%）：20

　　　全长（G）（mm）：5775

　　　全宽（H）（mm）：2280

　　　全高（J）（mm）：3515

　　　护顶架高度（mm）：2830

　　　轴距（L）（mm）：2800

　　　轮距（L）（mm）：前：1700

　　后：1800

　　　轮胎：

　　　产品名称： 10.00-20-16PR (Q-9C)

　　　规格： 10.00-20

　　　品牌：风神

　　　标准轮辋： 7.5

　　　外直径(mm)： 1055

　　　单胎最大负荷（kg）： 3000

　　　单胎充气压力（KPa）： 810

　　　所属类别：新品推荐

　　　层级： 16

　　　花纹代码： Q-9C

　　　断面宽(mm)： 278

　　　气门嘴型号： Z1-01-7

　　　双胎最大负荷（kg）： 2630

　　　双胎充气压力（KPa）： 740

　　　用途：较差路面和山区公路行驶。

　　　特点：牢固的胎面及花纹设计，抓着力强，优良的胎面配方使轮胎具有极佳的抗磨耗性能。

　　　适用：全轮位。

　　　3变速箱设计

3.1变速箱的构造和原理

　　　变速箱功用

　　　（1）改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。

　　　（2）实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。

　　　（3）中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。

　　　变速箱分类

　　　变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。

　　　（1）按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。（a）有级式变速器：有级式变速器是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。

　　　（b）无级式变速器: 无级式变速器其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。（c）综合式变速器：是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。

（2）按操纵方式划分，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。

内容简介：: 中国矿业大学本科生毕业设计姓名：耿娜学号： 21040259 学院：应用技术学院专业：机械工程自动化设计题目：叉车设计专题：指导教师：韩振铎职称：副教授 2008 年 6 月徐州中国矿业大学毕业设计任务书院（系）应用技术学院专业年级机自04-2班学生姓名耿娜任务下达日期： 2008 年 3 月 15 日设计（论文）日期：2008 年 3 月 15 日至2008 年 6 月 15 日设计（论文）题目：叉车设计设计（论文）专题题目：设计（论文）主要内容和要求：设计要求：叉车载重量为10吨,发动机功率112kw,最高车速为20km/h,最大爬坡角25。设计主要内容：叉车总图A0变速箱设计A0差速器设计A0举升液压缸设计A2圆柱齿轮A2齿轮轴A2设计论文121页院长签字：指导教师签字：摘要叉车具有装卸和搬运功能，机动灵活，能适应多变的装卸搬运要求，普遍适用于港口、车站、货场、车间、仓库、油田及机场等处，还可以进入船舱和集装箱内进行装卸作业，除此之外，还广泛应用于军事部门和特殊防爆部门，有的车辆可无人驾驶，到人员不断接近的地方工作适用于柔性加工系统，总之，随着物流技术的不断发展和工业化水平的提高，叉车使用范围将日益扩大，成为一种产量与品种很多的装卸搬运机械。本叉车是参照市场上已有产品大连6113BG型10吨叉车设计，基本参数与相近，最大载重量也为10吨，本设计主要设计了变速箱、起降油缸、差速器、货叉前端，其中货叉前端档块为创新点。现代叉车技术发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；三轴式；滑移直齿轮变速；紧凑ABSTRACTForklifts can do handing works,and can flexibility to adapt to changing of handing requirements,and generally applicable to ports,railway stations,freight yard,workshops,warehouses,oil fields and the airport and places,and forklifts could still enter the cabin and container handing operations within.In addition,forklifts are alseo widely used in military and special explosionproof sector,some vehicles will be unmanned,that officers should hot work in places close to or for Flexible Manufacturing Systerm.In short, as the logistics and technological development and the enhancement of the level of industrialization,the use of fork lifts will be expanding ,and it will become a yield varieties with a lot of material handing machinery.The forklift is based produces already on the market in Dalian 6113 BG-10-ton forklift design,the basit parameters was similar,for the largest load of 10 tons.The main degin of the design is the transmission, Other parts only briefly describes or do not given the design.Within this total,the transmission of three-axis,gearbex,sliding gear transmission,simple and compact structure,by the same agencies to achieve a variable speed transmission and reverse operation.The major trend ofmodern technology developmentof the fork truck is to be fully in consideration of the friendly operation, the reliability, the safety, the goodmaintenance, the specialization, the series, and the diversificat, and to adopt new technology, to improve steering system, and to focuson energy saving and environmentprotection in order to promote the trucks capacity and quality.Based on the analysis of current status of international and domestic forklift truck form design， the key elements and design principles in forklift truck form design was researched using industriM design theory and methodology：It Was put forward that the form offorklift truck should be simple and lively tll smooth lines in order to convey the sense of strength and steadiness；the color strives simplicity to make people feel pleasant and light mainly usingtones ofyeHow and orange；there shouldbe big ass atthefrontand back oftrucks；thein struments should be easy to readThe research results provided practical reference for forklift truck designKeywords： fork truck; 3-axis; sliding gear transmission; compact 目录1 绪论1.1 国内叉车外观造型设计的现状11.2 国际叉车外观造型设计的现状21.3 叉车造型设计几个方面21.4 叉车技术的发展趋势41.5 叉车在特殊条件下的应用 112叉车设计总体方案2.1 设计总体方案确定152.1.1 方案的制定原则152.1.2 设计方案的规划 152.1.3 方案设计内容总结 172.2 叉车发动机的选择172.2.1 发动机基本型式的选择172.2.2 发动机主要性能指标的选择193 变速箱设计3.1 变速箱的构造和原理233.2 变速箱的结构方案图263.3 变速箱主要参数的选择273.3.1 变速箱挂慢速档时参数选择273.3.2 变速箱挂快速档时参数选择303.3.3 变速箱挂倒档时参数选择323.3.4 中心距确定343.3.5 齿轮模数确定343.3.6 齿数分配353.3.7 齿轮其他基本几何参数与结构图383.3.8 主要零件的计算443.4 齿轮公差组的确定493.5 轴的结够设计及强度计算503.5.1 第一轴的结够设计及强度计算503.5.2 中间轴的结够设计及强度计算633.6 轴承的选择与校核733.7 键的选择与校核763.8 确定箱体的基本参数 804 差速器设计4.1 差速器的类型及选择 814.2 差速器齿轮设计814.2.1 齿轮主要参数选择 814.2.2 几何参数的计算824.2.3 行星齿轮轴直径及支撑长度确定844.3 齿轮强度计算 844.4 主减速器齿轮几何尺寸计算855 液压驱动与控制系统的设计5.1 驱动马达的选择865.2 举升液压缸的计算 875.2.1 液压缸主要尺寸的确定 875.2.2 液压缸的结构设计 905.3 货叉前端液压缸设计955.4 驱动方案的选择 985.5 驱动方案的确定1006 液压系统的常见问题及解决措施 101结论 107参考文献 108附录1 叉车总图 110翻译部分英文原文 111中文译文 117致谢 121 第117页目录1 绪论1.1 国内叉车外观造型设计的现状11.2 国际叉车外观造型设计的现状21.3 叉车造型设计几个方面21.4 叉车技术的发展趋势41.5 叉车在特殊条件下的应用 112叉车设计总体方案2.1 设计总体方案确定152.1.1 方案的制定原则152.1.2 设计方案的规划 152.1.3 方案设计内容总结 172.2 叉车发动机的选择172.2.1 发动机基本型式的选择172.2.2 发动机主要性能指标的选择193 变速箱设计3.1 变速箱的构造和原理233.2 变速箱的结构方案图263.3 变速箱主要参数的选择273.3.1 变速箱挂慢速档时参数选择273.3.2 变速箱挂快速档时参数选择303.3.3 变速箱挂倒档时参数选择323.3.4 中心距确定343.3.5 齿轮模数确定343.3.6 齿数分配353.3.7 齿轮其他基本几何参数与结构图383.3.8 主要零件的计算443.4 齿轮公差组的确定493.5 轴的结够设计及强度计算503.5.1 第一轴的结够设计及强度计算503.5.2 中间轴的结够设计及强度计算633.6 轴承的选择与校核733.7 键的选择与校核763.8 确定箱体的基本参数 804 差速器设计4.1 差速器的类型及选择 814.2 差速器齿轮设计814.2.1 齿轮主要参数选择 814.2.2 几何参数的计算824.2.3 行星齿轮轴直径及支撑长度确定844.3 齿轮强度计算 844.4 主减速器齿轮几何尺寸计算855 液压驱动与控制系统的设计5.1 驱动马达的选择865.2 举升液压缸的计算 875.2.1 液压缸主要尺寸的确定 875.2.2 液压缸的结构设计 905.3 货叉前端液压缸设计955.4 驱动方案的选择 985.5 驱动方案的确定1006 液压系统的常见问题及解决措施 101结论 107参考文献 108附录1 叉车总图 110翻译部分英文原文 111中文译文 117致谢 121摘要叉车具有装卸和搬运功能，机动灵活，能适应多变的装卸搬运要求，普遍适用于港口、车站、货场、车间、仓库、油田及机场等处，还可以进入船舱和集装箱内进行装卸作业，除此之外，还广泛应用于军事部门和特殊防爆部门，有的车辆可无人驾驶，到人员不断接近的地方工作适用于柔性加工系统，总之，随着物流技术的不断发展和工业化水平的提高，叉车使用范围将日益扩大，成为一种产量与品种很多的装卸搬运机械。本叉车是参照市场上已有产品大连6113BG型10吨叉车设计，基本参数与相近，最大载重量也为10吨，本设计主要设计了变速箱、起降油缸、差速器、货叉前端，其中货叉前端档块为创新点。现代叉车技术发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；三轴式；滑移直齿轮变速；紧凑ABSTRACTForklifts can do handing works,and can flexibility to adapt to changing of handing requirements,and generally applicable to ports,railway stations,freight yard,workshops,warehouses,oil fields and the airport and places,and forklifts could still enter the cabin and container handing operations within.In addition,forklifts are alseo widely used in military and special explosionproof sector,some vehicles will be unmanned,that officers should hot work in places close to or for Flexible Manufacturing Systerm.In short, as the logistics and technological development and the enhancement of the level of industrialization,the use of fork lifts will be expanding ,and it will become a yield varieties with a lot of material handing machinery.The forklift is based produces already on the market in Dalian 6113 BG-10-ton forklift design,the basit parameters was similar,for the largest load of 10 tons.The main degin of the design is the transmission, Other parts only briefly describes or do not given the design.Within this total,the transmission of three-axis,gearbex,sliding gear transmission,simple and compact structure,by the same agencies to achieve a variable speed transmission and reverse operation.The major trend ofmodern technology developmentof the fork truck is to be fully in consideration of the friendly operation, the reliability, the safety, the goodmaintenance, the specialization, the series, and the diversificat, and to adopt new technology, to improve steering system, and to focuson energy saving and environmentprotection in order to promote the trucks capacity and quality.Based on the analysis of current status of international and domestic forklift truck form design， the key elements and design principles in forklift truck form design was researched using industriM design theory and methodology：It Was put forward that the form offorklift truck should be simple and lively tll smooth lines in order to convey the sense of strength and steadiness；the color strives simplicity to make people feel pleasant and light mainly usingtones ofyeHow and orange；there shouldbe big ass atthefrontand back oftrucks；thein struments should be easy to readThe research results provided practical reference for forklift truck designKeywords： fork truck; 3-axis; sliding gear transmission; compact 1 绪论叉车是在工厂、仓库、港口码头、机场或工地完成叉取、搬、堆垛等作业的一种工程车辆。它体积小、重量轻、结构紧、噪音低、污染小、造价低、操作灵活，可以在工作场地狭小的间作业。随着科技水平和文化意识的提升，现在的产品设计已经从能主义(形式追随功能)转向情感主义(形式追随情感) 。件设计好的产品不仅要满足用户的生理需求，还要满足心理的需求。随着工业设计的不断发展，曾经以技术为主体的设计转向以技术为客体，以用户为中心的设计，运用工业设计的方法和技术成了人类专门研究的主题。对于叉车设计而言，在考虑各项功能、技术水平指标之外，车身的形态也越来越引起用户和行业的注意。除了可靠、优越的性能，舒适的人机操作界面，用以普遍对叉车的车身造型、线型风格、色彩观感等视觉效果等都有更高的要求。如何使叉车生产企业跳出原有的重功能、轻形设计的固有模式，适应用户不同的产品需求；如何迎接加入WTO后外来产品对我国叉车生产企业的冲击和影响；如何建立一个整合考虑功能技术、人机关系、形态的现代设计方法，是我造型设计新颖、色彩处理得当、人机关系协调、安能给人良好的视觉效果和宜人的生产条件，对美化环境、提高工效大有好处。 1.1 我国叉车外观造型设计的现状我国叉车工业起步于 20世纪五、六十年代。在原机械工业部的领导下，挑选国内几家企业的技术人员进行共同开发、联合设计，然后以当时计划经济的模式，根据叉车的不同型号(吨位)分配给各家企业进行制造生产。进入 20世纪 80年代后，计划经济的束缚逐渐减轻，各家企业根据自身的技术、资源力量，在原来的型号基础上向上、向下延伸，普遍建立起一套不同型号的产品系列，技术上主要以动力系统、液压系统作为核心。20世纪90年代中后期，随着国际上 Linder、Toyota等大公司产品的进入，对我国的叉车制造行业形成了极大的冲击。为了迎接挑战，国内企业在车身的钣金工艺、动力系统、液压系统、装配加工工艺等领域投入了很大的技改力度，引进了大批数控加工设备和流水线，在技术、工艺上有了很大的提高。但是国内企业在设计上相对滞后，主要以模仿日本企业的设计为主。在模仿过程中，由于受到加工工艺的制约，总体效果差强人意，特别是在车身形态方面存在很多不足，主要表现在： (1)外观形态仍采用呆板的直线，整体形式陈旧、臃肿，不符合现代的审美情趣； (2)结构线型混乱，形体比例不协调，机构外露多，布局零乱，松散，视觉稳定性差； (3)极少考虑人机工程操作的舒适性和合理性； (4)色彩单一、陈旧，色调灰暗，缺少变化和统一，商标、标牌等附件的布局与整体不协调。 1.2 国际叉车外观造型设计的现状 20世纪 80年代，以林德(LINDER)叉车为代表的叉车生产企业在外形设计上大胆突破，追求流线型，讲究艺术性，开始导入汽车的造型设计元素。在亚洲，日本各大公司在外形设计中也逐渐以圆弧曲线代替直线，注意造型的美观流畅。同时，随着工业的发展，部件的可靠性有了很大的提高，不用再过多地考虑维修的方便性，这样就为将它们遮盖起来创造了条件。叉车的部件除了必须布置在外面的操作系统、各种仪表、警告装置外，其余部件均被车身包裹起来，给人种整洁美观的感觉。步入21世纪，国际叉车制造企业对形态更加重视，受汽车形态设计新锋锐 (New Edge)风格的影响，叉车形态在原流线型的基础上增加了一些坚挺的块状轮廓明显的线条，流畅中彰显力量、圆润中蕴涵挺拔，叉车形态随社会审美情趣的演变不断地发展变化并成为叉车更新换代的主要手段之一。2003年世界叉车展览会的4款叉车。总体而言，当今世界叉车形态设计的趋势可以用8个字概括：流线、遮盖、高效、舒适。主要有以下特点： (1)采用系统设计的观念，从人一机一环境整体来考虑叉车的设计； (2)全悬浮安全架，轴线上减轻振动，线型上使形态丰富； (3)弧线和直线相结合，线条流畅、简练，极富动感活力； (4)人机界面设计合理，操作舒适、简单； (5)采用鲜艳的颜色，色彩计划丰富、大胆，视觉冲击力。1.3 叉车造型设计的几个方面：叉车车身造型设计现代叉车车身造型要求简洁明快、线条流畅，以块感的造型手法体现车身的力度感与坚实稳重的量感。因此，设计时要注意整体性，避免使零件过分凌乱和松散；要精心规划，将有关部件集中在一定的较规整的空间范围内，分块明确，简洁完。这样可以增强叉车的整体感，使形体轮廓更加鲜明，更富于个性特色。叉车造型色彩计划色彩是造型的重要因素，好的产品色彩设计能更美化产品，提高外观质量。叉车的色彩虽然依附于形体，但色彩比形更具有感染力，能先于形体影响人的情感。设计叉车时，首先需要确定主色调，才能使机具显得统一。即应以一色为主，其它色彩为辅。主色调占大部分面积，其位置也多在注目之处，如门架、车身、平衡重等。叉车主色调的确定应考虑有效地发挥产品的功能，同时为操作者创造协调的人机关系，给人以亲切、舒适、轻松、愉悦的感觉，从中得到美的享。叉车车身紧凑，运转灵活迅速，司机操纵动作频繁而紧张。为了安全和引人注目，一般来说，主色调以明度较高的黄色、橙色为宜。黄色、橙色是目前国际工程机械的流行色。从国际发展趋势来看，红色、绿色最近也是被运用较多的颜色。叉车的色彩力求单纯，一般23色为宜，色彩越简洁越醒目，整体感越强。主色调确定之后，一般可施辅助色彩的部分有驾驶室安全框架、门架、货叉和平衡重等。对于叉车来讲，只能选定几处，切不可面面俱到，用色过多，反而显得杂乱。童雪驶室门架虽然着色面积不大，但位于机具中部特别醒目。设计者如为表现其牢固、坚实安全，可采用深铁蓝或黑色。对于中、小型叉车，为表现机具灵活机动，可采用明度较高的灰白、米黄、浅蓝色等。人机关系的协调现代产品造型设计要求在满足功能结构要求和遵循造型形式美规律的同时必须符合人机工程学原则，满足宜人性，才能高效、可靠、安全和舒适地操作【5。过去人们总是关心技术的先进性，而较少关心人机工程因素，或者在设计完产品之后才对产品进行人机工程分析，滞后性强，最终的产品操作起来很不舒服，甚至带来误操作而引起事故。因此，在设计产品之前进行人机工程分析十分必要。叉车设计在考虑人机工程因素时，一般有以下几个方面。（1）驾驶空间驾驶员的活动空间主要在司机室内部，宽敞明亮的司机室扩大了驾驶员的视野，前后左右及司机室顶部都有宽大的玻璃，驾驶员可以方便地观察到机器周围的情况；较大的下部空间可以使驾驶员不至于因为空间的狭小导致腿部的疲劳，操作起来比较方便。为了适应不同身高的驾驶员来操纵叉车，同一型号的叉车针对不同的驾驶员其主要部分都可以。因人而易，根据可调性原则采用不同配置尺寸。例如：从司机座椅到前方的制动踏板、油门踏板之间的距离；从座椅靠背到操纵杆之间的距离；从方向盘到驾驶员之间的距离，方向盘的高度等。这样就可以使那些身高160190m之间的驾驶员在操纵叉车时都能感到非常舒适。（2）驾驶舒适性驾驶员的驾驶舒适性除了与驾驶空间有关，还与座椅的设计密不可分。座椅的设计应尽可能使乘客脊柱处于生理体位，保持正常的生理弯曲。驾驶环境不仅要求对座椅能进行前后调整、对靠背能进行角度调整，而且要求座持柔软舒适、富有弹性，并配有减震装置。因为叉车的前后悬挂都是刚性的结构，在整机上无减震装置，易使驾驶员疲劳。为了弥补叉车结构上的这一先天缺陷，必须在座椅上装设减展装置。据国外资料介绍，目前国外的有些叉车的座椅下面装有减震油缸。（3）人机界面设计此外，仪表板人机界面的设计也必须认真考究。造型漂亮的硬塑料面板的组合仪表，在国外叉车上已成发展趋势。人机界面设计得好，可使人机之间传递交换信息畅通无阻，使人能迅速、正确识别并获取机内信息，人脑中枢处理后作出的操作能容易准确地发送给机具。因此，各种仪表很讲究可读性，有的用数字显示，有的用指针或信号指示，在新近生产的叉车上，甚至设置了通讯联络装宜，供驾驶员在叉车操作现场与计算机管理中心进行信息联络，以加强叉车的运行营理，提高作业效率。另外，功能集成的操作区不仅缩短了手臂移动的距离，减少了操作力，而且还实现了精确的组合控制。驾驶员可以同时对叉车进行联合操作(例如门架的起升和属具的伸缩等)，这些组合控制是由电控和液控来完成的。 2l世纪企业竞争的焦点是创新产品的竞争。对于产品生命周期来说，产品的外观造型日益显得重要。用工业设计的理论方法和技术来设计叉车，提高叉车使用的可靠性，驾驶的舒适性，造型的美观性，正在成为我国叉车企业竞争的一大机遇。 1.4 叉车技术的发展趋势叉车市场的激烈竞争促进了叉车技术的发展 ,现代叉车设计中正在大量地、不断地应用各种新技术 ,提高产品的性能和品质 ,以满足市场的需要。叉车设计人性化人性化的概念在当今的叉车设计中无处不在 ,尤其是在欧洲车型上得到了最充分的体现。a.充分考虑舒适性经验表明 ,疲劳驾驶是最容易造成事故的 ,而舒适宽松的驾驶环境 ,则能有效提高叉车的作业效率。大多数欧洲厂商对此投入了大量的研究 ,并且不断改进。叉车设计者对人的关怀渗透到各个细节。外观简洁而驾驶空间宽敞 ,悬浮式座椅的高度、前后位置、靠背角度都可以调节 ,还可以根据驾驶员体重设定缓冲 ,长时间操作也不会疲劳。方向盘直径经过严格的计算与测试 ,其角度与高度也可根据驾驶员的身材不同而自由调整。研究表明 ,驾驶室内壁的精巧布置有利于提高生产率。如果所有的控制都能按人机工程学进行布置 ,驾驶员操纵就更加舒适 ,更能集中精力工作。现代叉车驾驶室的每一个设计细节都充分考虑了工作效率和安全性 ,更符合人机工程学原理。操作空间加大 ,使操作者的手、脚、腿、头、背部有更大的活动空间 ,如 Crown的 FC4000系列相对于 FC3000系列而言 ,头部空间增加 61 mm,肩部间隙加大 240 mm,膝盖空间加大 90 mm。座椅和方向盘均可在 3个自由度范围内根据司机身高、体重和习惯任意调节。座椅为全悬浮式和司机约束座椅 (OSR) ,座椅右侧有带衬垫的可调手臂托架 ,托架前端布置有电气控制式集成液压操作杆或指尖操作杆。仪表盘置于方向盘下方 ,随方向盘摆动。喇叭、灯开关、紧急断电开关等操作手柄和按钮集中置于托架或仪表盘上,操作和控制更加方便。Linde、Still等公司的驾驶室可根据用户要求向左或向右转动 45,便于短距离倒车。这一系列措施可确保每一位司机工作在最佳位置。德国 Jungheirich集团公司展示的概念叉车 ,驾驶室可转动 180,可避免司机在运载较为庞大的货物及倒车时扭转身体而导致背部和颈部疲劳。驾驶室内各种控制手柄皆布置在座椅扶手上 ,很容易操控 ,大大提高了司机作业的舒适程度。ManuelAydt公司的概念叉车 ,门架位于驾驶室后面,行驶时司机可相对于所搬运的货物转动 180,以获得最佳视野。Flerian Coenens公司的剪叉式叉车 ,司机始终与货物保持在一个水平线上 ,这样在堆放或取回货物时 ,始终保持良好的视野。Still公司的 Rxx概念叉车 ,采用航天升降液压缸 ,取消了型钢门架 ,给司机提供了良好的前方视野 ,可避免司机工作时因扭转身体而产生的疲劳现象 ,提高了作业舒适性 ,安全性也得到了改善。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。例如,配备醒目的数字化仪表、报警装置 ,实现工况的在线监控;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;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等。b.允许个性化设置性能参数不同的驾驶员有不同的操作习惯 ,不同的场地环境也有不同的要求 ,叉车设计允许驾驶员根据自己的驾驶习惯或者场地条件设定个性化的运行参数 ,如最大行驶速度、加速度、制动灵敏度等 ,如果驾驶员是一个有活力的年轻人 ,他可以设置高加速、快刹车 ,体验动感十足的工作;如果驾驶员是个沉稳的中年人 ,他可以设置慢加速 ,缓刹车 ,那么在整个驾驶过程中 ,都会感觉十分舒适 ,不会有急起动、急刹车的振动。符合每一个叉车驾驶者的驾驶习惯的叉车 ,就像一件量身定制的衣服 ,能够适合每个驾驶员的具体情况。c.充分考虑安全可靠性与可维护性保证叉车驾驶员的安全一直是设计人员重点考虑的问题。除停车、行车制动等基本安全措施外 ,通过配备功能齐全的监控系统、动力制动系统、防侧翻系统 ,以及采用电控、液压、机械 3套独立制动系统 ,可大大提高叉车整车的安全可靠性。同时 ,电子技术的发展与运用 ,使对叉车安全性研究向智能化方向发展。现代叉车车身普遍采用流线型设计 ,外形柔美和谐;转向轮采用高承载能力的小直径宽基轮胎 ,重心低 ,稳定性好;无级变速运行平稳、起升调速使操作更平稳、安全;可调节的座椅、全液压动力转向、万向节连接不仅可以使方向盘根据操作者的需求前后调节 ,而且可避免因路面不平通过车体震动操作者手臂 ,降低疲劳 ,操作更安全、舒适。采用先进的液晶信息管理系统取代了传统的仪表盘 ,最新的巡航控制技术与弯道控制技术 ,在斜坡上自动感应刹车 ,防止重力下滑 ,在转弯时也会根据弯角与速度自动计算并减速 ,极好地保证了侧向平衡 ,防止侧翻。随着国际化进程的进一步加快 ,工业企业除了不断改进产品质量、提高产品的舒适性等性能外 ,对产品的安全性也越来越重视 ,产品的安全性已经成为企业迈向国际市场的一道门槛。叉车方、尖外表正被流线圆弧形外观所取代 ,改善了司机的视野 ,提高了操作安全性。如丰田 7系列叉车装有主动稳定系统 (SAS) , SAS采用一系列电子传感器对叉车负荷、运行速度、转向角等参数进行测量 ,当测得潜在危险状态时 , SAS即开始工作 ,以提高叉车的横向稳定性 ,从而达到安全作业的目的。外观造型轿车化近年来 ,无论是国内厂商还是国外公司 ,皆推出了外观造型令人注目的新车型 ,体现了叉车造型轿车化的发展趋势 ,即流线型、大圆弧过渡加之明快协调的色彩搭配 ,叉车的护顶架、车身、配重及各种装饰件融为一体 ,考虑美学效果 ,制作精良 ,更容易受到客户的青睐。一般来说 ,国际著名的叉车公司在推出新一代叉车之前 ,都会根据自己产品的一贯风格和颜色 ,经过模型制作、外观工业造型、油漆颜色选取等过程 ,才会进入产品功能设计。在表面质量上 ,对黑色金属进行侵蚀处理后喷漆 ,更容易获得高的表面质量。如意大利 Cesab公司采用了高压静电喷涂工艺 ,将自动控制的喷枪喷出的粉末 ,以 10kV静电的形式喷向部件表面 ,再经过干燥炉干燥处理 ,最后形成了比湿法喷涂高得多的表面质量 ,有类似于桔皮样的颗粒效果 ,形成了自己的特色。随着计算机技术的发展 ,虚拟样机设计、三维实体造型成形等先进设计手段和先进制造技术的运用使叉车造型越来越具有新意和特色。产品专业化、系列化、多样化系列化是叉车发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品专业化、系列化。与此同时 ,叉车产品更新换代的周期明显缩短。叉车产品的特点是科技含量高、研制与生产周期较长、投资大、市场容量有限、市场竞争主要集中在少数几家公司。各厂家皆以产品种类、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要求。自动仓储系统、大型超市的纷纷建立 ,刺激了对室内搬运机械需求的增长。高性能电动叉车、前移式叉车、窄巷道叉车等各类仓储叉车得到迅速发展为了尽可能地用机器作业替代人力劳动 ,提高生产效率 ,适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求 ,小型叉车及微型叉车得到了较快的发展还出现了一种铰接式叉车 ,它主要用于窄巷道内物料的搬运。另一方面 ,叉车通用性也在提高 ,这样可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备的效能 ,完成更多的工作。集装箱叉车也得到了发展。目前 ,集装箱搬运与堆垛设备的主要生产商集中在欧洲 ,如瑞典的Kalmar、SMV,意大利的 Belotti、CVS、Fantuzzi,法国的 PPM,芬兰的 SISU Valmet,德国的 Linde等。国内生产集装箱叉车的仅有 1家 ,主要依赖进口。集装箱叉车仍是所有集装箱港口、码头、中转站搬运与堆垛空箱必不可少的设备 ,且堆垛层数有不断增加的趋势。节能和环保化环保要求推动了动力技术的发展。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 ,但其受蓄电池容量限制 ,功率小 ,作业时间短。目前国内外均在不断改进铅酸蓄电池技术 ,通过提高材料纯度等使其在复充电次数、容量和电效率方面有了很大提高。由于技术的进步 ,电动叉车现已突破只能用于小吨位作业的局限性。目前国际上电动叉车的产量已占叉车总量的40%( 国内为 10%15% ),在德国、意大利等一些西欧国家 ,电动叉车比例高达 65%。近年来 ,随着企业厂内物流叉车应用范围的扩大和环境保护、劳动安全卫生要求的提高 ,对废气净化、作业视野、车辆的振动与噪声以及易燃易爆场所的防爆等问题日益受到重视 ,相应的技术规范亦日益完善。现代叉车车身系统采用悬浮装置 ,先进的双悬浮系统使整车的振动、噪声都减小到最低水平 ,符合国家优等产品标准 ,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。液化石油气( LPG) 、压缩天然气 (CNG) 等燃料叉车及混合动力叉车将进一步发展。新型蓄电池燃料电池在各大公司的共同努力下 ,克服价格方面的劣势 ,已批量进入市场。据报载 ,目前全球汽车巨人正联合致力于电动叉车的研究 ,电动汽车的动力、传动、控制、安全等技术在叉车上的应用 ,将会使电动叉车整机性能有一个质的飞跃。机电液一体化高可靠性、性能优越的产品 ,以及装备先进电子技术的机电一体化产品的市场前景看好。以仓储发展为依托 ,发展新品种 ,特别是前移式叉车和堆垛车产品。计算机技术在电动叉车上逐步得到推广应用 ,并纳入信息化控制。无人驾驶叉车适用于有毒或特殊环境的需要 ,具有较大的发展空间。a.节能和机电液一体化高新技术的应用微电子技术、传感技术、信息技术的发展和应用 ,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 ,即以微处理器为核心 ,控制由局部控制向网络化方向发展 ,使整车保持最佳工作状态 ,实现叉车的智能化作业。对于电动车辆 ,传统的电阻调速控制器已被淘汰 ,而新型 Mosfet晶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 ,得到广泛应用。串励控制器和他励控制器仍是市场的主导产品。交流控制技术将进一步发展。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系统相比可节能 25%,它可根据叉车的使用工况 ,适时控制电机转速 ,是叉车节能降噪的有效措施。b.制动系统向电子化方向发展现代叉车一般配有 3套独立的制动系统:作用于驱动轮和承载轮的踏板液压制动;电子或机械式驻车制动;再生制动。再生制动的原理是 ,叉车在下坡、停车、前进 /后退转换过程中的动能不是仅仅消耗在机械制动器上 ,而是通过控制器将电动机变成发电机 ,给蓄电池再充电。这种制动系统延长了每次充电后的工作时间 ,一般可延长 5%10%,同时减少了机械制动器的磨损 ,降低了使用成本 ,对于频繁起制动的叉车来说尤为重要。为了减少制动冲击 ,增强适用性 ,要求传动系统的制动力矩可调 ,从而促进了可调力矩电磁制动器的发展。可调力矩制动器由 1个弹簧加压制动器和电子控制装置力矩控制器组成 ,这种机电一体化的制动系统在实现制动力矩可调功能的同时 ,还可以通过力矩控制器对制动器的磨损进行监测 ,使系统的可靠性提高 ,降低运行维护成本。此外 ,这种可调力矩制动器还可以设置 CAN总线接口 ,以实现对制动器的远程诊断、控制和对制动控制的网络化操作。转向系统向电子化迈进。传统的蓄电池叉车转向系统采用机械转向或液压助力转向。机械转向的缺点是操纵力大 ,操作者易疲劳;液压助力转向的缺点是浪费能量。采用电子转向不仅操纵力小 ,而且比液压助力转向节能约 25%。目前 ,电子动力转向系统主要有 2种:一种为位置反馈电子动力转向系统 (Jungheinrich公司、安徽叉车集团公司的产品);另一种为扭矩反馈电子动力转向系统 Linde公司(TCM公司的产品) 。c.先进完善的电气系统现代电动叉车均配有先进完善的电气系统 ,包括行走、起升、转向控制器、DC - DC变换器和车载充电器等。行走电机从 DC串励向 DC他励并进一步向 AC交流方向发展。加速器从碳膜电阻型有磨损式向霍尔型无磨损式发展。仪表盘上配置有各具特色的组合仪表面板 ,它采用大屏幕点阵式液晶显示和 LED管 ,实时显示叉车状况 ,包括放电显示、工作计时、电机温度、故障诊断等多种信息。随着电子技术的发展 ,电动叉车的控制器日趋完善。DC他励控制器的特点是 ,可实现传统串励电控无法实现的坡道防下滑功能 ,电瓶、电机工作电流的脉动大大减少 ,空载和满载均能实现最大车速。他励电控取消了 3个接触器 (换向、旁路、再生) ,从根本上解决了接触器易拉弧、故障多的问题 ,大大减少了维护工作量 ,降低了使用维修费用。AC交流控制器的特点是 ,低速时恒转矩控制 ,高速时恒功率控制 ,在低速段有电压补偿功能 ,使得爬坡和起动性能更好 ,加之 AC电机有速度反馈功能 ,因此操作灵敏度高 ,动力控制精确。同时 AC电机不使用触点和碳刷 ,维修更简易。上述先进的控制器都可以通过 CAN总线和其它元件通信。CAN总线技术的应用 ,使得叉车电气系统所有元件的通讯变得方便、快捷、可靠 ,故障诊断可由电脑检测记录 ,电气连接线少。新型电气元件的装备提升了电动叉车的整车性能 ,使得电动叉车朝着高起升、高速度、高爬坡性能高安全性方向发展。特别是最近几年 ,国际大公司竞相推出高性能的全 AC驱动叉车 ,行驶速度可达到 17 km /h,爬坡度可达到 20%,达到同吨位内燃车的水平。预计在未来 35年内 ,AC叉车将会超过DC叉车而占据电动叉车的主流市场。d.电瓶叉车采用交流电机、变频调速近来交流电机已引起叉车界极大的兴趣。交流电机运用于叉车具有以下显著特点:一是叉车运行速度高 ,工作装置起升速度高;二是由于它采用高效控制器及具有再生制动功能 ,因此 ,比传统叉车节能30%以上;三是全封闭电机、轴承及多盘制动器免维护(无接触器或碳刷) 。交流电机的电压有越来越高的发展趋势 ,高电压 (7280 V) 已在欧洲开始使用。在高电压下工作时 ,实际工作的电流很小 ,叉车在工作中发热更少、效率更高 ,完全克服了直流电机产生热量多、效率低下、维护频繁的缺点。快速充电技术的发展日趋成熟 ,车载充电机将更多地运用于叉车 ,使充电更方便 ,充电电流可达到传统充电电流的 4倍以上 ,充电时间更短 ,效率更高。采用交流电控可以提高生产率 ,加速快 ,可提高车辆行驶速度和门架起升速度 ,且高速行驶时输出转矩大。在同样工况下能耗小 ,可以延长蓄电池组单班使用时间。国外知名叉车公司均已推出了交流蓄电池叉车产品。采用交流电机、变频调速使电瓶叉车的性能有了质的飞跃。杭州叉车有限公司采用 DC他励、AC交流控制器、EHPS动力转向等先进技术 ,外观造型与轿车相媲美的新一代电动叉车 ,已经陆续投放市场 ,深受国内外用户青睐。智能化和集成化a.电脑控制动力转向现代叉车普遍采用电气动力转向(EPS )和电气液压动力转向(EHPS) 。这 2种转向均由电脑控制。Linde、Jungheinrich、BT、Still公司的前移式叉车装备了 EPS,由输入轴、输出轴、转向轮、转向电机和传感器等组成。在方向柱下装有 1个固态逻辑单元 (电子传感器) ,它可以检测转向角的差值 ,并将其输入到电气控制系统中来控制转向电机 ,使其与转向力成正比。当方向盘不转动时 ,转向电机不工作 ,而传统的转向电机一直旋转 ,噪声和能耗较大 ,容易造成电机和齿轮泵的磨损。方向盘转动时 ,车轮的转向角度通过转向传感器同步反馈给控制器 ,自动补偿并修正定位 ,使叉车的转向操作更为精确 ,实现了方向盘的自动精确定位。b.液压泵电机控制器的应用液压泵电机控制器可以控制电机实现门架起升 /前进 /后退等动作的无级调速 ,还可以设定电机转速 ,以控制货叉倾斜 /侧移速度。采用液压泵电机控制器可以节约 25%的能量 ,延长蓄电池组单班使用时间 ,降低液压系统的发热量。TCM、安徽叉车集团公司等的蓄电池叉车均采用了液压泵电机控制器。c.门架下降采用负载势能回收技术门架下降采用负载势能回收技术可实现门架下降的无级调速 ,还可节约 5%的能量。负载势能回收的原理是 ,门架下降时 ,液压泵变成液压马达 ,电动机变为发电机 ,将负载的势能转化为电能对蓄电池进行充电 ,以达到节能的目的。d.操纵系统向集成化方向发展随着操作人员对操纵舒适性的要求越来越高,集成化操纵成为发展趋势。所谓集成化操纵 ,就是用一个操纵手柄完成蓄电池叉车的所有控制动作:叉车前进 /后退、门架前移 /后退、门架上升 /下降、货叉前倾 /后倾、货叉左侧移 /右侧移。1.5叉车在特殊条件下的应用叉车是重要的物料搬运设备，其工作状态的安全性也是非常重要的。在一些特殊条件下，叉车的使用应注意如下几个方面。新车走合期的使用新车或大修后叉车的使用寿命及其工作的可靠性，除与制造及修理质量有关外，还与走合期的正确使用和保养有着密切关系。因此，叉车的操作必须按照走合期的规定执行。还应根据季节、环境、车型的不同，正确选用燃油和机油。 a.新叉车使用注意事项出厂的新叉车，均经过严格的出厂检验。但在储运过程中，叉车的各零部件可能发生松动与损伤，因此在使用前，先对叉车内外清洁，再进行下列项目的检查。叉车各机械联接件的紧固情况，特别是转向系统、车轮及轮胎、起升机构等联接螺栓及锁紧装置是否紧固与正确。叉车各部件管路和接头，特别是液压系统和行车制动器的总泵、轮缸有无渗漏现象。叉车及发动机或电机的润滑状况。各电气件的接头、线路及电气仪表等是否完好，能否正常工作，蓄电池电解液的液面高度和相对密度是否符合规定。检查轮胎气压是否合乎规定要求。 b.新叉车走合期的要求新叉车的走合期为行驶里程 500kin，若无里程表显示，走合期也可定为 4个月或使用时间 500h。发动机的运动零部件因配合较紧，在走合期内怠速可调整得略高些，可为 500600rrain。汽油机可调整化油器怠速调整螺钉；柴油叉车应避免在抖振较大时运转。内燃叉车应检查发动机和喷油泵内机油的质和量。在走合期后可更换一次机油。新叉车工作 30小时后，应检查变矩器、变速箱、动力换挡变速箱、驱动桥、制动鼓、直流电机等是否产生高热和杂音。新叉车在工作250小时后，应将汽缸盖螺栓及前后车轮轮毂螺母按规定力矩和顺序旋紧一次。走合期满，要认真清洗发动机、驱动桥、变速箱、转向器和油箱，重新更换润滑脂，严格按换油工艺更换液压系统液压油。此外，还要检查各部件紧固情况、皮带松紧度、蓄电池电解液液面高度和密度、制动总泵液面高度、离合器踏板和制动踏板的自由行程等。检查确认各部位良好后，方可投入正常使用。严寒地区叉车的使用严寒地区气温低，润滑油粘度较大，燃油气化性能差，发动机启动困难。进入严寒季节前，做好叉车的换季保养工作，重点是要更换发动机和液压系统的油液，调整电解液密度，放净冷却水，加注防冻液等。改善发动机的低温启动性能，常用的方法是用热水预热发动机；柴油发动机还可加装启动预热装置。经常清洗油箱、滤清器和油管，防止有水结冰。当叉车停机时间较长时，应间断地启动发动机，使冷却水保持一定温度。停车时，应选择干燥、朝阳、避风的地点，以防发动机温度下降过快。炎热地区叉车的使用酷暑季节，天气炎热，容易产生水箱“开锅”、燃油系统“气阻”、蓄电池电解液消耗过快、液压制动因皮腕膨胀变形而失灵、轮胎气压升高等问题。驾驶员在夏季作业时要注意：进入夏季前，并按规定加注夏季用的润滑油。清洗水道，清除冷却系统中的水垢，检查散热器工作状况及风扇皮带的松紧度。作业中，随时注意发动机温度，经常检查和补充冷却水。停车休息时，尽量靠近阴凉处，并打开发动机盖通风散热，如冷却水沸腾时，不宜立即熄火和急于添加冷水。应使发动机怠速运转，待温度稍下降后，再熄火补充冷水。适当降低限额电压，以减小充电电流。经常检查电解液液面高度，使之保持高出极板 l0l5mmo 在危险环境叉车的使用在有易燃气体和粉尘的危险区域内作业,一旦出现火源，其后果不堪设想。机动工业车辆安全规范明确规定，在易燃、易爆环境中作业的车辆必须获得在此环境中作业的许可证方可进行作业。目前国内还没有为在潜在的可燃性气体环境中使用机动车辆而专门制定安全标准及法规。但在危险环境中使用的叉车必须遵守我国有关的防爆安全法规。叉车安全设施叉车基本安全设施包括超载起升保护、最大下降速度控制、护顶架、制动与坡道停车以及零部件的安全要求。 1、零部件的安全要求。使用货叉进行装卸作业时，在额定起重量时应保证货物或托盘中心至叉面的距离不超过载荷中心距值，在货物或托盘中心至叉面的距离大于载荷中心时，应按叉车载荷曲线降低起重量。货又是专用工具，应检查叉与叉面的变形角度，防止货叉直角误差超过 l。或者货叉端部变形超过 1020珊n，以免达到一定起升高度时货物会从货叉上滑出，损伤货物或误伤人员。使用中应经常检查两链条松紧的一致性与链片有无损坏、开裂。 2、超载起升保护。当起重量超载 25时，多路换向阀中的安全阀发挥作用，显示起升速度下降或起升动作失灵，发给操作员超载的信号。 3、最大下降速度控制。为了提高装卸效率，叉车起升速度增大，但满载下降速度也增大，下降速度过大是危险的。一般下降速度不应超过 30m 。叉车液压系统都装有下降限速阀，既控制满载下降速度不超过 30rdmiIl，又防止起升油缸的高压橡胶软管突然爆破时，起升在一定高度的载荷不会连同货叉一起突然落下。 4、制动和坡道停车按叉车的运行速度在满载和无载状态分为两种制动距离。检查叉车制动距离的同时，也要查看左右两轮胎制动的一致性，以防轮胎单边制动。坡道停车检查多以停车制动器(手制动器)的灵敏性来表示，通常规定以坡道的坡度值为停车要求来检验手制动器，以表示叉车的停车安全性。5、护顶架。叉车护顶架是防止货物突然落下砸伤司机的一种保护设施。对护顶架的具体要求是，在制造厂中，叉车必须按起重量分级进行规定的静态和动态试验，不允许有 lOmm的永久变形，护顶架上部的开口尺寸(宽度与长度)都应小于 160mm。叉车在日常使用过程中，护顶架纵横梁的永久变形不应大于 lOmm，不允许有裂缝存在，这样才能保证司机的操作安全。2 叉车设计的总体方案毕业设计是本科教学的一个重要教学环节，是学完技术基础课及有关专业课以后的一个专业课程内容的综合设计。叉车的设计正是通过具体设计来提高学生的机构分析与综合能力、机械结构设计的能力、机电液一体化系统设计能力，掌握实现生产过程自动化的设计方法有效途径。通过这一教学环节要求达到：（1）通过设计，把有关课程（机构分析与综合、机械原理、机械设计、液压与气动技术等）中所获得的理论知识在实际中综合地加以运用，使这些知识得到巩固和发展，并使理论知识和生产密切的结合起来。因此，叉车设计是有关专业基础课和专业课以后的综合性的专业课程设计。（2）叉车设计是机械工程及自动化专业的学生一次比较完整的机电一体化整机设计。通过设计，培养学生独立的机械整机设计的能力，树立正确的设计思想，掌握机电一体化机械产品设计的基本方法和步骤,为自动化机械设计打下良好的基础。（3）通过设计，使学生能熟练的应用有关参考资料、计算图表、手册、图册和规范；熟悉有关国家标准和部颁标准，以完成一个工程技术人员在机械整体设计方面所必须具备的基本技能训练。（4）煤矿生产的需要。2.1设计总体方案确定2.1.1方案的制定原则此次毕业设计的题目是叉车的设计。作为一次整机的设计，对各方面都有明确的原则要求。(1)设计出的整机叉车要能够在控制系统的控制驱动下，准确实现预定动作，完成设计任务；(2)设计出的整机叉车结构尺寸要合理，要具有良好的工艺性，方便制造，方便安装。要留有合理的空间，以便各种控制线路或是液压油路的铺设；(3)设计出的整机叉车在最大负载情况下要能够符合强度要求。并且，为了提高其抗瞬间振荡冲击的能力，应留有一定的强度和功率余度。原则是固定的大框架，在设计过程中，还应在遵循大框架的前提下，做一些灵活的变动，以达到设计的良好工艺性、高效性，积极应用各种优化设计方法。2.1.2设计方案的规划一、叉车运动方式的选择叉车，不仅要求能够顺利的实现动作，而且还要求这种有目的的动作能够有耗时短、动作迅速，效率高，能耗小的特点。所以，在设计叉车的时候，我们就要根据现场的实际使用需求来最优化的选择它的动作实现方案。本设计中的叉车，在实际生产中主要要求实现的任务是：在工厂、仓库、港口码头、机场或工地完成叉取、搬、堆垛等作业的一种工程车辆。在综合考虑了各种方案后，我选择了以下方案：(1)货叉实现叉取、搬、堆垛等工作；(2)起升液压缸实现货叉的上升 /下降；(3)倾斜液压缸实现货叉前倾 /后倾；(4) 控制部分实现整机的操作控制；(5) 液压传动系统实现动力的传递和转换。二、叉车驱动方式的选择设计叉车时，选择哪一类驱动系统，要根据叉车的作业要求、叉车的性能规范、控制功能、维护的复杂程度、运动的功耗、性能与价格比以及现有条件等综合因素加以考虑。在注意各类驱动系统特点的基础上，综合上述各因素，充分论证其合理性、可行性、经济性以及可靠性后进行最终的选择。工业机械较之其他如教育、医疗或科研等其他用处机械，显示出的主要特点就是输出功率大，需承受载荷重。因此，在本次设计如此定位的情况下，选择了液压传动方式。相比较其他的传动方式，如电动、气动、机械传动等方式，液压传动方式有着自己独有的优点：(1)液压传动能在运行中实线无级调速，调速方便且调速范围比较大，可达100：12000：1。(2)在同等功率的情况下，液压传动方式装置的体积小，重量轻，惯性小，结构紧凑（如液压马达的重量只有同功率奠基重量的1020），而且能传递较大的力或转矩；(3)液压传动工作比较平稳，反映快冲击小，能高速启动、制动和换向。液压传动装置的换向频率，回转运动每分钟可达500次，往复直线运动可达4001000次；(4)液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比较方便、省力，易于实现自动化，与电气控制配合使用，能实现复杂的顺序动作和远程控制；(5)液压传动装置易于实现过载保护，系统超负载，油液经溢流阀回油箱。由于采用油液做工作介质，能自行润滑，所以寿命长；(6)液压传动易于实现系列化、标准化、通用化，易于设计，制造和推广使用；(7)液压传动易于实现回转、直线运动，且元件排列布置灵活。制约因素较少；(8)液压传动中，由于功率损失所产生的热量可由流动着的由带走，所以可避免在系统某些局部位置产生过度的温升。当然，相比其他传动方式，液压传动由于其工作方式的特殊性，也存在一些缺点：(1)液体为工作介质，易泄漏，油液可压缩，故不能用于传动比要求很高的场合。(2)液压传动中有机械损失、压力损失、泄漏损失，效率较低，所以不宜作远距离传动。(3)液压传动对油温和负载变化比较敏感，不宜在底、高温度条件下使用，对污染也很敏感。(4)液压传动需要有单独的能源（例如液压泵站），液压能不能像电能那样从远处传来。(5)液压元件制造精度高，造假高，所以需要组织专业生产。(6)液压传动装置出现故障时不易追查原因，不易迅速排除。2.1.3方案设计内容总结本次设计要求，能够鲜明地体现机电一体化的设计构思。所谓机电一体化技术，是机械工程技术吸收微电子技术、信息处理技术、传感技术等形成的一种新的综合集成技术。尽管机电一体化的产品名目繁多，并由于它们的功能不同而有不同的型式和复杂程度，但做功的机械本体部分（包括动力部分）和微电子控制部分（包括信息处理）是其基本的、必不可少的要素。我们选择叉车作为设计题目，无论从内容的深度、分量以及覆盖各科知识面的程度来衡量都是适当的。设计时的主要流程如下：(1)拟定整体方案，特别是机电液的有机结合的设计方案；(2)根据给定的参数选择合适的控制机构；(3)各部件的设计计算；(4)叉车工作装配图的设计和绘制；(5)液压系统图的设计和绘制；(6) 编写叉车设计计算说明书。2.2叉车发动机的选型2.2.1发动机基本型式的选择至今世界上绝大多数的汽车都是采用往复活塞式内燃机，其中绝大多数的轿车采用汽油机，而几乎全部的重型货车、绝大多数的重型货车和相当一部分轻型货车则采用柴油机。近二三十年来在极少数汽车上采用了转子发动机、燃气轮机、高能蓄电池和电动机等动力装置。为消除污染以蓄电池为能源的电动汽车受到各国的重视，列为发展方向并在加紧研制中。但从目前的情况来看，在相当长的时期内，往复式内燃机仍将是汽车发动机的主要型式。因此，这里仅就汽车内燃机的选型问题进行讨论。在汽车发动机基本型式的选择中首先应确定的是采用汽油机还是柴油机，其次是气缸的排列型式和发动机的冷却方式。就世界范围而然，大型汽车的发动机已经柴油化，中型汽车也多采用柴油机，轻型载货汽车采用柴油机的也不少，甚至欧洲已将小型高速柴油机用到某些轿车上。与汽油机相比，柴油机具有油耗低、燃料经济性好、无点火系统，故障少、工作更可靠，耐久性好、寿命长，排气污染较低和防火安全性好等优点。但一般柴油机的振动及噪声较大，轮廓尺寸及质量较大，造价较高，起动较困难并易黑烟。近年来，由于柴油机在产品设计和制造工艺方面的不断完善，其上述缺点已得到较好的克服。较大马力、高转速、低噪声、小型化且运转平稳的柴油机的研制开发成功，使装柴油机的轻型汽车日益增多，在轿车上的装用也取得成功。但预计在今后相当长的一段时期内，考虑到燃料使用的平衡及汽油机的转速高、升功率高、转矩适应性较好、轮廓尺寸及质量较小、便于布置、振动及噪声较低和适于高速车辆等特点，绝大多数的轿车和小型车辆仍将采用汽油机，而装载量6t以上的汽车将全部装用柴油机，装载量25t的部分轻型和中型汽车则采用两种发动机均可安装而由用户选择的方式为宜。按气缸排列型式，发动机又有直列、水平对置和V型等区别。直列式的结构简单、维修方便、造价低廉、工作可靠、宽度小、易布置，因而在中型及以下的货车上和排量不大的轿车上得到了广泛应用。4L以下的汽油机多采用直列式，但对大排量的直列发动机而言，不是缸径过大，就是缸数过多，使发动机过长和过高，质量也过大。因此，在中高级以上的轿车、重型载货汽车和重型越野汽车上，采用V型发动机的日益增多。V型发动机相对于直列式有许多优点，其长度显著缩短（约25%30%），高度降低，质量减少约20%30%；曲轴箱及曲轴的刚度增大；易于设计尺寸紧凑的高转速、大功率发动机且易于系列化，如V6、V8、V10及V12等，而直列式通常到6缸，最多8缸。对于长度受到限制的车辆来说，由于V型发动机的长度短，适宜于这类车辆的总体布置，但由于其宽度大，故在平头车上布置困难。V型发动机的造价高，故在应用中受到限制，多用于排量在6L以上和缸径大于150mm的汽油机和12L以上的柴油机。水平对置式发动机的高度低且易于平衡，水平对置双缸发动机在微型汽车上得到应用。按冷却方式，发动机又有水冷式和风冷式之分。水冷发动机冷却均匀可靠，散热好，气缸变形小，缸盖、活塞等主要零件的热负荷较低，可靠性高；能很好地适应大功率发动机的冷却要求；发动机增压后也易于采取措施（加大水箱、增加泵量）加强散热；噪声小；车内供暖易解决。因此，绝大多数的汽车都采用了水冷发动机。但其冷性能受气温影响显著，设计时应考虑避免高温天气出现发动机过热的问题。风冷发动机的冷却系统简单，维修简便；对于在沙漠和缺水地区及炎热、酷寒地区使用的适应性好，不会产生发动机过热和冻结等故障；还可省去消耗铜材的水箱。但大缸径的风冷发动机的冷却不够均匀；缸盖等有关零件的热负荷高，可靠性不及水冷式的；噪声大；油耗较高，故仅在安装小排量发动机的微型汽车上得到应用，在其他类型的汽车上应用不多。大型风冷发动机虽也能达到较高的性能指标，但需采用较多的结构、工艺措施，造价较高。2.2.2发动机主要性能指标的选择1.发动机最大功率及其相应转速发动机功率愈大则汽车的动力性愈好，但功率过大会使发动机功率利用率降低，燃料经济性下降，动力传动系的质量也要加大。因此，应合理地选择发动机功率。设计初可参考同类型、同级别且动力性相近的汽车的比功率进行的估算，比功率值可由表选取。亦可根据所要求的最高速按下式计算出： (1-4-1)式中发动机最大功率，kw;传动系的传动功率，对单级主减速器驱动桥的式汽车取；汽车总质量,kg;重力加速度，m/s2 ;滚动阻力系数，对载货汽车取0.02，对矿用自卸汽车取0.03，对轿车等高速车辆需考虑车速影响并取；最高车速，km/h;空气阻力系数，轿车取0.40.6，客车取0.60.7，货车取0.81.0；汽车正面投影面积，m2,若无测量数据，可按前轮距B1、汽车总高H、汽车总宽B等尺寸近似计算：对轿车对载货汽车按式（1-4-1）求出的应为发动机在装有全部附件下测定时得到的最大有效功率或净输出功率，它比一般发动机特性的最大功率值低12%20%。在整车选型阶段还应对发动机最大功率时的转速提出要求，因为它不仅影响发动机本身的技术指标和使用性能及寿命，而且影响整车的性能（例如）、传动系的寿命以及对主减速比的选择。近年来，随着车速的提高，发动机转速也在不断地提高。同时，提高发动机转速也是提高其功率、减小其质量的有效措施。但提高转速会使活塞的平均速度加快及热负荷增高、曲柄连杆机构的惯性力增大而加剧磨损，导致寿命下降，并加大振动和噪声。因此，发动机转速的提高也有一定的限度。当前，轿车汽油机的大多为40006000r/min;轻型货车汽油机的大多为38005000r/min；中型货车汽油机的多为32004400r/min，某柴油机的多为22003400r/min；重型货车柴油机的多为18002600r/min；轿车和轻型客车、轻型货车用的小型高速柴油机的多为32004200r/min；应根据汽车与发动机的类型、最高车速、最大功率、选用的活塞平均速度、活塞冲程、缸径、缸数、工艺水平因素来合理的确定。2.发动机最大转矩及其相应转速发动机的最大转矩及其相应转速对汽车的动力因数、加速性能及爬坡性能等动力特性都有直接影响，而其转矩适应系数，即最大转矩与最大功率下的转矩之比值，则标志着汽车行驶阻力增加时发动机沿着外特性曲线自动增加转矩的能力。显然，值大则换档次数可减少，从而油耗也可降低。这对经常行驶在山区道路的汽车来说是很适宜的。但对高速车，在发动机最大转矩值相同的情况下，转矩曲线平一些（即值小一些），汽车的高速动力性就要好一些。因此，在汽车的选型阶段，就应针对所设计汽车的类型、用途、道路条件等情况合理地选择发动机的，。汽油机的值多为1.21.35，但近年来汽油机高速化结果使其转矩适应系数值也有所下降，有的低至1.1左右。车用柴油机的值多在1.11.25（带校正器时）和1.051.10（不带校正器时）。当发动机的最大功率及相应转速确定后，可按下式求发动机的最大转矩（单位为）：（1-4-2）式中发动机的转速适应系数；最大功率时的转矩，；最大功率，kw；最大功率的相应速度，r/min。发动机最大转矩的相应转速的选择原则，是使与保持适当关系。因为过于接近，则会使直接档最低稳定车速偏高，导致在通过繁忙的交叉路口时换档次数变多，甚至需要增多变速器的档位数。因此，称为转速适应系数的与之比不宜小于1.4，通常/=1.42.0，并由发动机设计保证。发动机适应性系数上述的转矩适应系数与转速适应系数/之乘积，能表明发动机适应汽车行驶工况的程度，称为发动机适应性系数，并表达为 (1-4-3)值愈大，则发动机的适应性愈好。采用值大的发动机可减少换档次数、减轻司机的疲劳、减小传动系的磨损和降低油耗。现代发动机的适应性系数值对汽油机=1.42.4；对柴油机=1.62.6本设计选用的发动机型号：大连6113BG额定功率：112/2200kw/rpm最大扭矩：500/1600Nm/rpm轮胎：前轮：4X10.00-20-16PR 后轮：2X10.00-20-16PR传动形式：液力传动额定起重量（kg）：10000最大起升高度（mm）：4000载荷中心距（mm）：600最大起升速度（满载）（mm/s）：320门架倾角前/后（deg）：6/12行驶速度（空载）（km/h）：前进：26 后退：26最小转弯半径（mm）：4000爬坡度（%）：20全长（G）（mm）：5775全宽（H）（mm）：2280全高（J）（mm）：3515护顶架高度（mm）：2830轴距（L）（mm）：2800轮距（L）（mm）：前：1700 后：1800轮胎：产品名称： 10.00-20-16PR (Q-9C)规格： 10.00-20品牌：风神标准轮辋： 7.5外直径(mm)： 1055单胎最大负荷（kg）： 3000单胎充气压力（KPa）： 810所属类别：新品推荐层级： 16花纹代码： Q-9C断面宽(mm)： 278气门嘴型号： Z1-01-7双胎最大负荷（kg）： 2630双胎充气压力（KPa）： 740用途：较差路面和山区公路行驶。特点：牢固的胎面及花纹设计，抓着力强，优良的胎面配方使轮胎具有极佳的抗磨耗性能。适用：全轮位。3变速箱设计3.1变速箱的构造和原理变速箱功用（1）改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。（2）实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。（3）中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。变速箱分类变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。（1）按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。（a）有级式变速器：有级式变速器是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。（b）无级式变速器: 无级式变速器其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。（c）综合式变速器：是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。（2）按操纵方式划分，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。（a）强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。（b）自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。（c）半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；另一类是预先用按钮选定档位，在采下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。（3）普通齿轮变速器普通齿轮变速器主要分为三轴变速器和两轴变速器两种。它们的特点将在下面的变速器传动机构中介绍。变速器传动机构（1）三轴变速器这类变速器的前进档主要由输入(第一)轴、中间轴和输出(第二)轴组成。三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。（2）两轴变速器这类变速器的前进档主要由输入和输出两根轴组成。与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，在一般档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传至输出轴，所以传动效率要高一些；同样因为任何一档都要经过一对齿轮传动，所以任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。变速器操纵机构变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档，从而改变变速器的工作状态。为了保证变速器的可靠工作，变速器操纵机构应能满足以下要求：（1）挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置。（2）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，在操纵机构中设有互锁装置。（3）为了防止在汽车前进时误挂倒档，导致零件损坏，在操纵机构中设有倒档锁装置。万向传动装置（一）概述在汽车传动系及其它系统中，为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装置。万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置：发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间。当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段，并加设中间支承。多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间。由于车架的变形，会造成轴线间相互位置变化的两传动部件之间。采用独立悬架的汽车的与差速器之间。转向驱动车桥的差速器与车轮之间。汽车的动力输出装置和转向操纵机构中。（二）万向节万向节是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置。（1）万向节的分类按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。（2）不等速万向节十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为1520。十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。两万向节叉和孔分别套在十字轴的两对轴颈上。这样当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。为了润滑轴承，十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角不为零的情况下，不能传递等角速转动。当满足以下两个条件时，可以实现由变速器的输出轴到驱动桥的输入轴的等角速传动：（1）传动轴两端万向节叉处于同一平面内；（2）第一万向节两轴间夹角1与第二万向节两轴间夹角2相等。因为在行驶时，驱动桥要相对于变速器跳动，不可能在任何时候都有12，实际上只能做到变速器到驱动桥的近似等速传动。在以上传动装置中，轴间交角越大，传动轴的转动越不均匀，产生的附加交变载荷也越大，对机件使用寿命越不利，还会降低传动效率，所以在总体布置上应尽量减小这些轴间交角。（3）准等速万向节常见的准等速万向节有双联式和三销轴式两种，它们的工作原理与双十字轴式万向节实现等速传动的原理是一样的。双联式万向节实际上是一套将传动轴长度减缩至最小的双十字轴式万向节等速传动装置，双联叉相当于传动轴及两端处在同一平面上的万向节叉。在当输出轴与输入轴的交角较小时，处在圆弧上的两轴轴线交点离上述中垂线很近，使得1与2 的差很小，能使两轴角速度接近相等，所以称双联式万向节为准等速万向节。（4）等速万向节目前轿车上常用的等速万向节为球笼式万向节，也有采用球叉式万向节或自由三枢轴万向节的。球笼式万向节的结构，星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有六条弧形凹槽，形成内滚道。球形壳的内表面有相应的六条弧形凹槽，形成外滚道。六个钢球分别装在由六组内外滚道所对出的空间里，并被保持架限定在同一个平面内。动力由主动轴（及星形套）经钢球传到球形壳输出。球笼式等速万向节内的六个钢球全部传力，承载能力强，可在两轴最大交角为42情况下传递扭矩，其结构紧凑，拆装方便，得到广泛应用。（三）驱动桥驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。其主要功用是将万向传动装置传来的发动机动力经过降速，将增大的转矩分配到驱动车轮。驱动桥一般可分为非断开式和断开式两种。1.非断开式驱动桥非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥，它由驱动桥壳，主减速器，差速器和半轴组成。驱动桥壳由中间的主减速器壳和两边与之刚性连接的半轴套管组成，通过悬架与车身或车架相连。两侧车轮安装在此刚性桥壳上，半轴与车轮不可能在横向平面内作相对运动。输入驱动桥的动力首先传到主减速器主动小齿轮，经主减速器减速后转矩增大，再经差速器分配给左右两半轴，最后传至驱动车轮。 2.断开式驱动桥为了与独立悬架相适应，驱动桥壳需要分为用铰链连接的几段，更多的是只保留主减速器壳（或带有部分半轴套管）部分，主减速器壳固定在车架或车身上，这种驱动桥称为断开式驱动桥。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要，差速器与车轮之间的半轴也要分段，各段之间用万向节连接。具有转向功能的驱动桥，又称之为转向驱动桥。前轮驱动汽车的前桥都是转向驱动桥。3.2变速箱的结构方案图3.3变速箱主要参数的选择已知条件：行驶速度：慢速 3.5快速 5.65倒档速 2.23.3.1变速器挂慢速档时参数选择传动装置总效率：1输送机主轴效率功率： Kw2 输送机主轴转速： r/min3 传动装置总效率：选取: 弹性柱销联轴器效率：深沟球轴承效率：圆柱齿轮啮合效率：齿轮搅油效率：输送机效率：总效率： 4 发动机输出功率： Kw为满足变速器的设计要求，应正确地选择各参数，由于变速器工作条件复杂，目前尚不能用纯理论方法得到这些参数。变速器起着变换发动机扭矩的作用，变速器中齿轮有关参数的大小与发动机扭矩有直接关系，因此在选择主要参数时，常以发动机最大扭矩为依据。分配传动比：1. 估算传动装置的总传动比：2. 根据公式：试分配传动比：第一级齿轮传动：第二级齿轮传动：则：传动装置的运动和动力参数计算：1.计算各轴转速： r/min r/min r/min r/min2.计算各轴输入功率： Kw Kw Kw Kw计算各轴输入转矩： Nm Nm Nm Nm将上述结果列于表中：轴号转速功率转矩1 r/minKw Nm2 r/min Kw Nm3 r/min Kw Nm4 r/min Kw Nm3.3.2变速器挂快速档时参数选择1输送机主轴效率功率： Kw2 输送机主轴转速： r/min3传动装置总效率：选取弹性柱销联轴器效率：深沟球轴承效率：圆柱齿轮啮合效率: 齿轮搅油效率：输送机效率：总效率： 4 发动机输出功率： Kw分配传动比：1. 估算传动装置的总传动比：2. 根据公式：试分配传动比：第一级齿轮传动：第二级齿轮传动：则：传动装置的运动和动力参数计算：1.计算各轴转速： r/min r/min r/min r/min2.计算各轴输入功率： Kw Kw Kw Kw计算各轴输入转矩： Nm Nm Nm Nm将上述结果列于表中：轴号转速功率转矩1 r/minKw Nm2 r/min Kw Nm3 r/min Kw Nm4 r/min Kw Nm3.3.3变速器挂倒档时参数选择1输送机主轴效率功率： Kw2 输送机主轴转速： r/min3传动装置总效率：选取弹性柱销联轴器效率：深沟球轴承效率：圆柱齿轮啮合效率：齿轮搅油效率：输送机效率：总效率： 4 发动机输出功率： Kw分配传动比：1. 估算传动装置的总传动比：2. 根据公式：试分配传动比：第一级齿轮传动：第二级齿轮传动：第二级齿轮传动：则：传动装置的运动和动力参数计算：1.计算各轴转速： r/min r/min r/min r/min r/min2.计算各轴输入功率： Kw Kw Kw Kw Kw计算各轴输入转矩： Nm Nm Nm Nm Nm将上述结果列于表中：轴号转速功率转矩1 r/minKw Nm2 r/min Kw Nm3 r/min Kw Nm4 r/min Kw Nm5 r/min Kw Nm3.3.4中心距确定第一轴、第二轴与中间轴的中心距A大小对变速器的体积和重量有很大的影响，其值可按下式初选 mm式中发动机最大扭矩，N.m;=500 N.m K中心距系数，与车型、使用条件有关，取K=17；所以mm3.3.5齿轮模数确定所选模数的大小应符合JB111-60规定的标准值，第一轴常啮合齿轮是直齿轮，mm mm 根据机械设计工程学P138表83选取m=5 。（1）慢速档齿轮是直齿轮 mm，式中为变速器慢速档的最大扭矩，其值为，Nm变速器慢速档速比；变速器效率，等于0.96；所以： Nm可得 mm（2）快速档齿轮是直齿轮mm，式中为变速器快速档的最大扭矩，其值为变速器快速档速比；所以： Nm可得 mm（3）倒档齿轮是直齿轮mm，式中为变速器倒档的最大扭矩，其值为变速器倒档速比；所以： Nm可得 mm从充分发挥齿轮的强度和工作性能来看，最好是每对齿轮具有各自的模数，考虑到齿轮加工方便，结合本设计实际情况采用滑移齿轮换档，根据机械设计工程学P138表83，此变速器慢速档齿轮、快速档齿轮及倒车档齿轮均采用相同模数，选取m=5。3.3.6齿数分配（1）确定慢速档齿轮的数目慢速档传动比，如果和的齿数确定了，则与的传动比可求出。为了求和的齿数，先求其齿数和：，取整根据的值可进行大小齿轮齿数的分配，将中间轴上慢速档小齿轮的齿数尽可能取得少一些，使的传动比大一些，在已确定的条件下，的传动比可分配小些，于是第一轴常啮合齿轮可分配到较多的齿数，以便在其内腔设置第二轴的前轴承，如第一轴常啮合齿轮的齿数太少，设轴承孔后，会使齿轮副太薄，影响齿轮强度。为避免根切，也为了增强小齿轮的强度，必须采用变位齿轮，取，则。当，时，避免产生根切的最小变位系数根据机械设计工程学P187表825等移距传动对于抗胶与抗磨损最有利的变位系数（，）知：当，时，根据机械设计工程学P153表86，此时，y=0, 。（2）对中心距A进行修正 mm确定常啮合传动齿轮副的齿数而常啮合传动齿轮中心距和慢速档齿轮的中心距相等，联立、解方程组得，取整得，与2.33相差不大，齿数不必再调整。根据机械设计工程学P187表825等移距传动对于抗胶与抗磨损最有利的变位系数（，）知：当，时，；当，时，；所以，当，时，取插值(3)确定快速档齿轮的齿数快速档齿轮是直齿轮，模数与慢速档齿轮相同m=5。由得，而快速档齿轮中心距和慢速档齿轮的中心距相等，联立、解方程组得，取整得，与1.72相差不大，齿数不必再调整。根据机械设计工程学P187表825等移距传动对于抗胶与抗磨损最有利的变位系数（，）知：当，时，。（4）确定倒档齿数倒档与慢速档共用齿轮3，齿轮3的模数m=5。由得：，所以，凑选，。根据机械设计工程学P187表825等移距传动对于抗胶与抗磨损最有利的变位系数（，）知：当，时，。3.3.7齿轮其他基本几何参数与结构图(1)常啮合齿轮模数齿数，压力角齿顶高系数顶隙系数传动比分度圆直径 mmmm齿顶高 mm齿根高 mm 齿全高 mm齿顶圆直径 mm mm 齿根圆直径 mm mm 基圆直径 mm mm齿距 mm齿厚、槽宽 mm顶隙 mm中心距 mm齿宽 mm大轮齿宽 mm小轮齿宽 mm大圆柱齿轮外观图：(2) 慢速档齿轮，模数齿数，压力角齿顶高系数顶隙系数传动比分度圆直径 mmmm 齿顶高 mm 齿根高 mm 齿全高 mm 齿顶圆直径 mm mm 齿根圆直径 mm mm 基圆直径 mm mm 齿距 mm 齿厚、槽宽 mm顶隙 mm 中心距 mm 齿宽 mm大轮齿宽 mm小轮齿宽 mm (3) 快速档齿轮，模数齿数，压力角齿顶高系数顶隙系数传动比分度圆直径 mmmm 齿顶高 mm 齿根高 mm 齿全高 mm 齿顶圆直径 mm mm 齿根圆直径 mm mm 基圆直径 mm mm 齿距 mm 齿厚、槽宽 mm顶隙 mm 中心距 mm 齿宽 mm大轮齿宽 mm小轮齿宽 mm(4) 常啮合齿轮，模数齿数，压力角齿顶高系数顶隙系数传动比分度圆直径 mmmm 齿顶高 mm 齿根高 mm 齿全高 mm 齿顶圆直径 mm mm 齿根圆直径 mm mm 基圆直径 mm mm 齿距 mm 齿厚、槽宽 mm顶隙 mm 中心距 mm 齿宽 mm大轮齿宽 mm 小轮齿宽 mm （5）倒档齿轮，模数齿数，压力角齿顶高系数顶隙系数传动比分度圆直径 mmmm 齿顶高 mm 齿根高 mm 齿全高 mm 齿顶圆直径 mm mm 齿根圆径 mm mm 基圆径 mm mm 齿距 mm 齿厚、槽宽 mm顶隙 mm 中心距 mm 齿宽 mm大轮齿宽 mm 小轮齿宽 mm 3.3.8主要零件的计算a.齿轮强度的计算就汽车变速器齿轮而言，常见的损坏形式是齿面点蚀和轮齿折断。接触应力按下式计算：，N/mm2 式中N齿面上的法向力, ，N；P圆周力，N； D节圆直径，mm；节点处压力角；螺旋角；E齿轮材料的弹性模量，N/mm2；b齿轮接触的实际宽度，mm;主动齿轮和被动齿轮节点处的曲率半径，mm，直齿轮主动齿轮的节圆半径；被动齿轮的节圆半径。（1）常啮合齿轮，计算载荷按计算，NN, mm，mm，mm根据汽车设计P121表41许用接触应力N/mm2,所以强度满足。（2）慢速档齿轮，计算载荷按计算，NN, mm，mm，mm根据汽车设计P121表41许用接触应力N/mm2,所以强度满足。（3）快速档齿轮，计算载荷按计算，NN, mm，mm，mm根据汽车设计P121表41许用接触应力N/mm2,所以强度满足。（4）常啮合齿轮，计算载荷按计算，NN, mm，mm，mm根据汽车设计P121表41许用接触应力N/mm2,所以强度满足。（5）倒档齿轮，计算载荷按计算，NN, mm，mm，mm根据汽车设计P121表41许用接触应力N/mm2,所以强度满足。弯曲强度计算公式直齿轮： N/mm2式中应力集中系数，可近似取；摩擦力影响系数，主动齿轮和被动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同，对弯曲应力的影响也不同：主动齿轮；被动齿轮；齿轮端面周节，；齿形系数。(1)齿轮 N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2(2)齿轮 N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2(3)齿轮：齿轮与啮合时， N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2：齿轮与啮合时， N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2(4)齿轮 N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2(5)齿轮 N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2(6)齿轮 N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2(7)齿轮 N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2(8)齿轮 N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm2(9)齿轮 N，mm, mm根据汽车设计P121表415知， N/mm23.4齿轮公差组的确定：高速轴齿轮的精度等级：小齿轮分度圆直径mm大齿轮分度圆直径mm公称中心距mm 综合考虑三项精度要求，确定齿轮传递运动准确性、传动平稳性、轮齿载荷分布均匀性的精度等级为8级、8级、7级。确定齿轮的应检精度指标的公差或极限偏差：查表得齿轮的四项应检精度指标的公差或极限偏差为：齿距累积总公差mm，单个齿距极限偏差mm，齿廓总公差mm，螺旋线总公差mm，齿轮副中心距及其极限偏差 mm。查表得齿轮的四项应检精度指标的公差或极限偏差为：齿距累积总公差mm，单个齿距极限偏差mm，齿廓总公差mm，螺旋线总公差mm，齿轮副中心距及其极限偏差 mm。查表得齿轮的四项应检精度指标的公差或极限偏差为：齿距累积总公差 mm，单个齿距极限偏差 mm，齿廓总公差 mm，螺旋线总公差 mm，齿轮副中心距及其极限偏差 mm。查表得齿轮的四项应检精度指标的公差或极限偏差为：齿距累积总公差 mm，单个齿距极限偏差 mm，齿廓总公差 mm，螺旋线总公差 mm，齿轮副中心距及其极限偏差 mm。本变速箱的齿轮属于普通齿轮，不需要规定个齿距累积极限偏差。 3.5轴的结构设计及强度计算：3.5.1 第一轴的结构设计和强度计算：(1).初步估算轴的直径：选取合金结构钢作为轴的材料，调质处理牌号=20CrMnTi材料状态=热处理或不热处理bMpa=1080sMpa=8355%=10%=45硬度HB=217试样毛坯尺寸mm=15热处理=热处理工艺参数:淬火处理化学成分=加热温度为:880特性及应用=淬火处理后的冷却方式为:油冷；渗氮淬火根据公式计算轴的最小直径，并加大3%以考虑键槽的影响。查表取A=115则： mm (2).轴的结构设计：确定轴的结构方案：该轴的轴承分别从两端装入，由轴套和端盖定位。轴段主要用于安装联轴器，其直径应于联轴器的孔径相配合，因此要先选择联轴器。联轴器的计算转矩为，根据工作情况选取，则： Nm。根据工作要求选用弹性柱销联轴器，结构简单，制造容易，更换方便，柱销较耐磨,但弹性差，补偿两轴相对位移量不大，主要用于载荷较平稳，起动频繁，轴向窜动量较大，对缓冲要求不高的传动轴系，工作温度-20700C名称HL型弹性柱销联轴器标准=摘自GB/T 5014-1985 单位=(mm)型号=HL4额定转矩Tn(N.m)=1250许用转速n(r/min)钢=4000许用转速n(r/min)铁=2800轴孔直径d1、d2、dz钢=40;42;45;48;50;55;56轴孔直径d1、d2、dz铁=40;42;45;48;50;55;56轴孔长度LY型=112轴孔长度L1J、J1、Z型=84轴孔长度LJ、J1、Z型=112D=195 D0=150 D1=100 d3=30 l=90 S=3转动惯量(kg.m2)=3.4重量(kg)=22。与输入轴联接的半联轴器孔径mm，因此选取轴段的直径为mm。半联轴器轮毂总长度mm，与轴配合的轮毂孔长度为mm。确定各轴段的直径和长度：轴段:为配合轴颈，按半联轴器孔径，选取轴段直径为mm。为保证定位要求，轴段的长度应比半联轴器配合段轮毂孔长度（mm）略短mm；半联轴器右端用套筒轴向定位，其长度为扳手的有效活动距离和输入轴轴承盖长度之和。此处取为mm。所以，轴段总长为 mm。轴段:为支撑轴颈，用来安装轴承。预选轴承型号为61910深沟球轴承。宽度mm。所以轴段直径应为轴承内圈直径mm；为保证轴承的轴向定位用轴套定位，长度为mm，轴段长度应比轴承宽度短mm，确定其长度为mm。轴段：为齿轮轴的齿轮部分，其分度圆的直径为d=80mm,因此其尺寸L=74mm。轴段：为花键轴的花键部分，本设计采用的是矩形花键=（mm），花键键数8，小径,大径，键宽；花键副 GB 1144-87，内花键 GB 1144-87，外花键 GB 1144-87。矩形花键左端与齿轮1连接采用带锁圈有保持架滚针轴承(NA4900)标准=摘自GB/T 5801-1994 参照ISO1206-1982，单位=(mm)尺寸d=25 尺寸D=42尺寸B=17 尺寸FW=30尺寸rs(min)=0.3重量(kg)=0.088矩形花键可以传递较大的转矩，在传动的同时允许相配零件沿轴作轴向移动，并能保持良好的导向性，且对中性好，加工方便。因此其尺寸L=413mm。轴段：为支撑轴颈，用来安装轴承。预选轴承型号为61910深沟球轴承。宽度mm。所以轴段直径应为轴承内圈直径mm；为保证轴承的轴向定位用轴套定位，长度为mm，轴段长度应比轴承宽度短mm，确定其长度为mm。 (3).绘制轴的弯矩图和扭矩图：当变速器挂快速档时:计算作用在齿轮上的力: 圆周力：N 径向力：N计算作用在齿轮上的力：圆周力：N 径向力：N联立下式：解得：NNNN求齿宽中点出的弯矩H水平面 Nmm NmmV垂直面NmmNmm合成弯矩M Nmm Nmm扭矩T Nmm由上述所示求得最大的当量弯矩 Nmm Nmm校核轴的强度：查表得 N/mm,材料的许用应力即 N/mm,即99110 N/mm，取 N/mm，轴的计算应力为：所以强度满足要求。弯矩图和扭矩图：当变速器挂慢速档时:计算作用在齿轮上的力：圆周力：N 径向力：N计算作用在齿轮上的力：圆周力：N 径向力：N联立下式：解得：NNNN求齿宽中点出的弯矩:H水平面 Nmm NmmV垂直面NmmNmm合成弯矩M Nmm Nmm扭矩T Nmm由上述所示求得最大的当量弯矩 Nmm Nmm校核轴的强度：查表得 N/mm,材料的许用应力即 N/mm,即99110 N/mm，取 N/mm，轴的计算应力为：所以强度满足要求。弯矩图和扭矩图：当变速器挂倒档时:计算作用在齿轮上的力：圆周力：N 径向力：N计算作用在齿轮上的力：圆周力：N 径向力：N联立下式：解得：NNNN求齿宽中点出的弯矩:H水平面 Nmm NmmV垂直面NmmNmm合成弯矩M Nmm Nmm扭矩T Nmm由上述所示求得最大的当量弯矩 Nmm Nmm校核轴的强度：查表得 N/mm,材料的许用应力即 N/mm,即99110 N/mm，取 N/mm，轴的计算应力为：所以强度满足要求。弯矩图和扭矩图：3.5.2 中间轴的结构设计：(1).初步估算轴的直径：选取20CrMnTi作为轴的材料，调质处理。由汽车设计P123经验公式（4-22）mm(2).轴的结构设计：确定轴的结构方案：该轴（中间轴）为齿轮轴，圆柱齿轮从两端装入，然后分别自两端装入轴承。结构如图：确定各轴段的直径和长度：轴段：为支撑轴颈，预选轴承型号为61912深沟球轴承。其内圈直径mm，宽度mm。锥形挡圈宽度所以，确定轴段直径为mm，长度为mm。轴段：用于安装大圆柱齿轮，用普通平键bh=2012固定，已知轮毂孔直径为mm，长度为mm。同样为了保证定位精度，取轴段长度为mm。轴段：用于安装圆柱齿轮，用普通平键bh=2012固定，已知轮毂孔直径为mm，长度为mm。右端用轴肩定位，长度为mm。轴段的直径为mm。轴段：为齿轮轴的齿轮部分，长度为mm。轴段的直径为mm。轴段：用于安装圆柱齿轮，用普通平键bh=1610固定，键长 mm，已知轮毂孔直径为mm，长度为mm。同样为了保证定位精度，取轴段长度为mm。轴段：为支撑轴颈，预选轴承型号为61910深沟球轴承。其内圈直径mm，宽度mm。轴承由轴承盖和轴肩定位。所以，确定轴段直径为mm，长度为mm。绘制轴的弯矩图和扭矩图：当变速器挂快速档时:计算作用在齿轮上的力：大齿轮上受到的力与小齿轮上的力互为相反力，则：圆周力：N 径向力：N计算作用在齿轮上的力：大齿轮上受到的力与小齿轮上的力互为相反力，则：圆周力：N 径向力：N联立下式：解得：NNNN求齿宽中点出的弯矩H水平面NmmNmmV垂直面NmmNmm合成弯矩M Nmm Nmm扭矩T Nmm当量弯矩 Nmm Nmm校核轴的强度：查表得 N/mm,材料的许用应力即 N/mm,即99110 N/mm，取 N/mm，轴的计算应力为：所以强度满足要求。弯矩图和扭矩图当变速器挂慢速档时:计算作用在齿轮上的力：大齿轮上受到的力与小齿轮上的力护卫相反力，则：圆周力：N 径向力：N计算作用在齿轮上的力：大齿轮上受到的力与小齿轮上的力互为相反力，则：圆周力：N 径向力：N联立下式：解得：NNNN求齿宽中点出的弯矩H水平面NmmNmmV垂直面NmmNmm合成弯矩M Nmm Nmm扭矩T Nmm当量弯矩 Nmm Nmm校核轴的强度：查表得 N/mm,材料的许用应力即 N/mm,即99110 N/mm，取 N/mm，轴的计算应力为：所以强度满足要求。弯矩图和扭矩图当变速器挂倒档时:计算作用在齿轮上的力：轴向力： N径向力： N计算作用在齿轮上的力：轴向力： N径向力： N联立下式：解得：NNNN求齿宽中点出的弯矩H水平面NmmNmmV垂直面NmmNmm合成弯矩M Nmm Nmm扭矩T Nmm当量弯矩 Nmm Nmm校核轴的强度：查表得 N/mm,材料的许用应力即 N/mm,即99110 N/mm，取 N/mm，轴的计算应力为：所以强度满足要求。弯矩图和扭矩图3.6 轴承的选择与校核第一轴轴承选择名称深沟球轴承标准=GB/T276-1994轴承代号=61910基本尺寸d(mm)=50基本尺寸D(mm)=72基本尺寸B(mm)=12安装尺寸damin(mm)=55安装尺寸Damax(mm)=67安装尺寸rasmax(mm)=0.6基本额定载荷Cr(kN)=35基本额定载荷Cor(kN)=11.2极限转速脂(r/min)=8000极限转速油(r/min)=10000重量(kg)=0.14轴承型号61910的寿命校核计算：1）合力支反力：计算快速档时： N N计算慢速档时： N N计算倒档时： N N2）.轴承寿命：轴承当量动载荷：由于不受轴向力，。计算轴承的总当量动载荷：式中：为轴承在第个动量载荷下工作；为该轴承在第个动量载荷下的回转次数；为寿命指数，对滚子轴承；即轴承旋转次数为，设计要求旋转次数为，满足设计要求。即轴承旋转次数为，设计要求旋转次数为，满足设计要求。中间轴左端轴承选取轴承为深沟球轴承，轴承代号61912标准=GB/T276-1994基本尺寸d(mm)=60基本尺寸D(mm)=85基本尺寸B(mm)=13安装尺寸damin(mm)=66安装尺寸Damax(mm)=79安装尺寸rasmax(mm)=1基本额定载荷Cr(kN)=35基本额定载荷Cor(kN)=14.2极限转速脂(r/min)=6300极限转速油(r/min)=8000重量(kg)=0.23中间轴右端轴承选取轴承为深沟球轴承，轴承代号61910标准=GB/T276-1994基本尺寸d(mm)=50基本尺寸D(mm)=72基本尺寸B(mm)=12安装尺寸damin(mm)=55安装尺寸Damax(mm)=67安装尺寸rasmax(mm)=0.6基本额定载荷Cr(kN)=12.8基本额定载荷Cor(kN)=11.2极限转速脂(r/min)=8000极限转速油(r/min)=10000重量(kg)=0.14重量(kg)=0.18轴承的寿命校核计算： 1）支反力：计算快速档时： N N计算慢速档时： N N计算倒档时： N N2）轴承寿命：轴承当量动载荷：由于不受轴向力，。计算轴承的总当量动载荷：式中：为轴承在第个动量载荷下工作；为该轴承在第个动量载荷下的回转次数；为寿命指数，对滚子轴承；即轴承旋转次数为，设计要求旋转次数为，满足设计要求。即轴承旋转次数为，设计要求旋转次数为，满足设计要求。3.7键的选择与强度校核：花键轴：花键由机械设计手册（软件版3.0）选取花键数据如下：名称矩形花键基本尺寸系列(中系列)标准=摘自GB/T 1144-1987单位=(mm)小径d=46规格NdDB=846549键数N=8大径D=54键宽B=9按D定心/W/cm3 :10.4按D定心/F/cm3 :18.3按d定心/W/cm3 :11.4按d定心/F/cm3 :19.5花键的强度计算主要计算挤压应力 N/mm式中所传递的扭矩，N.mm；扭矩在花键上分配不均匀系数；花键齿数；，花键工作高度；键的工作长度；花键平均直径，mm；花键外径；花键内径；所传递最大扭矩 N.mm，所以 N/mm对于有载荷的滑动连接，使用条件良好时取 N/mm，显然，强度合格。中间轴：已知：N/mm, 齿轮2与轴配合时：名称普通平键、导向平键和键槽的剖面尺寸及公差标准=摘自GB/T 1095-1979(1990年确认有效）单位=(mm)轴公称直径d=6575键公称尺寸bh=2012键槽宽度公称尺寸b=20键槽宽度极限偏差较松键联结轴H9=+0.0520键槽宽度极限偏差较松键联结毂D10=+0.149+0.065键槽宽度极限偏差一般键联结轴N9=-0.000-0.052键槽宽度极限偏差一般键联结毂Js9=0.026键槽宽度极限偏差较紧键联结轴和毂P9=-0.022-0.074键槽深度轴t公称尺寸=7.5键槽深度轴t极限偏差=+0.20键槽深度毂t1公称尺寸=4.9键槽深度毂t1极限偏差=+0.20键槽半径r最小=0.40键槽半径r最大=0.60mm mm Nmm键 GB 1096-1979: N/mm满足要求。齿轮7与轴配合时：名称普通平键和键槽的剖面尺寸及公差标准=摘自GB/T 1095-1979(1990年确认有效）单位=(mm)轴公称直径d=5058键公称尺寸bh=1610键槽宽度公称尺寸b=16键槽宽度极限偏差较松键联结轴H9=+0.0430键槽宽度极限偏差较松键联结毂D10=+0.120+0.050键槽宽度极限偏差一般键联结轴N9=-0.000-0.043键槽宽度极限偏差一般键联结毂Js9=0.0215键槽宽度极限偏差较紧键联结轴和毂P9=-0.018-0.061键槽深度轴t公称尺寸=6.0键槽深度轴t极限偏差=+0.20键槽深度毂t1公称尺寸=4.3键槽深度毂t1极限偏差=+0.20键槽半径r最小=0.25键槽半径r最大=0.40 mm mm Nmm键 GB 1096-1979: N/mm满足要求。倒档轴：已知：N/mm, 齿轮8与轴配合时： mm mm Nmm键 GB 1096-1979: N/mm满足要求。3.8确定箱体的基本参数： (取低速轴中心距mm) 机座壁厚机盖壁厚 mm 机座凸缘厚度 mm 机盖凸缘厚度 mm 机座底凸缘厚度 mm 地脚螺栓直径 mm 地脚螺栓数目轴承旁螺栓直径， mm 机盖与机座连接螺栓直径，mm 轴承盖螺钉直径，mm 定位销直径 mm 轴承旁凸台半径查表：mm 外机壁至轴承座端面距离，mm 大齿轮顶圆与内机壁距离，mm 齿轮端面与内机壁距离，mm 机盖、机座肋板厚 mm 通气器：简易通气器4差速器设计4.1差速器的类型及选择差速器的类型选为对称式锥齿轮差速器，常以锁紧系数来表征差速器的性能: 式中：差速时，慢转和快转半轴的力矩；变速器壳体的力矩；差速器内摩擦力矩；取4.2差速器齿轮设计4.2.1齿轮主要参数选择1.行星齿轮数目的选择：采用四个行星齿轮。2.材料的选择大齿轮选用18CrMnTi,渗碳淬火，齿面强度5662HRC，小齿轮选用18CrMnTi,渗碳淬火，齿面强度5662HRC。Hlim=1300N/mm2,FE=700N/mm2， 3.行星齿轮的球面半径式中：变速器行星齿轮背面的球面半径，mm；行星齿轮球面半径系数，；差速器上的计算扭矩，Nm; mm预选节锥距，mm mm4.行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择为了得到较大的模数，应使行星齿轮的齿数尽量减小，但一般不小于10，半轴齿轮的齿数与行星齿轮的齿数的比在1.52的范围内。装配关系式中：任意整数；行星齿数；5.圆锥齿轮模数及半轴齿轮分度圆直径的初步确定行星齿轮和半轴齿轮的节锥角锥齿轮的大端模数取 mm mm6.压力角采用压力角，齿高系数0.8的齿形，由于压力角增大，最少齿数可以减少到10，并且在小齿轮不变尖的条件下，还可由切向修正加大半轴齿轮的齿厚，从而使行星齿轮与半轴齿轮趋向于等强度。4.2.2几何尺寸计算行星齿轮齿数: 半轴齿轮齿数: 端面模数: mm法向压力角: 齿面宽: mm， mm齿宽系数：查机械设计P94 表6.14得轴交角：行星齿轮分锥角大轮分锥角：分度圆直径：行星齿轮：半轴齿轮：中点模数 mm齿宽中点直径： mm mm锥矩R：齿宽系数：齿宽b: mm 齿工作高： mm齿全高： mm齿顶高： mm mm齿根高： mm mm齿顶圆直径：行星齿轮： mm半轴齿轮 mm齿根角：行星齿轮半轴齿轮齿顶角：顶锥角：根锥角：齿侧间隙 mm轴节径向间隙4.2.3行星齿轮轴直径及支撑长度确定行星齿轮中对轴的支撑长度式中：差速器传递的扭矩，Nm；行星齿轮齿数；行星齿轮支撑面中点到锥顶的距离，mm，差不多等于，是半轴齿轮齿面宽中点处的直径，而；支承面允许挤压应力，Mpa;mm mm mm，取 mm4.3齿轮强度计算式中：半轴齿轮计算的扭矩，Nm； Nm行星齿轮齿数；按计算主减速器齿轮的有关数值选取；综合系数按汽车设计图7-41选取；半轴齿轮齿宽及大端分度圆直径，mm； Mpa4.4主减速器齿轮几何尺寸计算小轮分锥角：大轮分锥角：分度圆直径：小轮：大轮：锥矩R：齿宽系数：齿宽b: 取和 b=10m 中小者 b=10m=齿顶高：小轮 mm 大轮 mm （）齿高h ：齿根高：小轮：大轮：齿顶圆直径：小轮mm 大轮mm齿根角：小轮大轮齿顶角：小轮大轮顶锥角：小轮大轮根锥角：小轮大轮5液压驱动与控制系统的设计前几章介绍了叉车的发展、变速器的设计和差速器的设计过程，这一章将介绍有关液压驱动与控制系统的设计。5.1驱动马达的选择综合考虑选取马达型号：1QJM11-0.631QJM11-0.63型定量液压马达技术参数如下LL1L2L3L4L5DD1D2D3132823333287240148100160g6D4D5D6CBA22010.569M161.5M332QJM型定量液压马达技术参数型号: 1QJM11-0.63排量/Lr(-1): 0.664,0.332压力/MPa|额定: 10压力/MPa|尖峰: 16转速范围/rmin(-1): 5320额定输出转矩/Nm: 983 重量/kg: 28马达的流量计算式中，5.2 举升液压缸的设计计算5.2.1 液压缸主要尺寸的确定如图（5.1）所示：图（5.1）缸筒内径的确定1.初选液压缸的工作压力液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定的，对于不同用途的液压缸，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。初定液压缸的工作压力为=5 MPa。2.确定液压缸的主要结构尺寸本设计系统选用双作用、液压缸固定的单杆式液压缸。设计取液压缸缸体内径等于活塞杆的直径的两倍，即=2。取液压缸回油腔背压为=0.4MPa。当压力油进入无杆腔时，对活塞产生的推力：（5.1） = （5.2）式中工作过程中最大的外负载，即活塞杆伸出时最大的推力；液压缸密封处的摩擦力它的精确值不易求得，常用液压缸的机械效率来进行估算；液压缸的机械效率，一般=0.90.97，设计取 =0.95；将各数值代入公式（5.1）、（5.2），可计算液压缸无杆腔的有效面积： =m=13.2cm 则液压缸的直径： =4.1 cm=41 mm 由=2，可求活塞杆的直径： =0.5=mm 以上计算所得到的D与d值分别按GB234880和GB2348-80圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。圆整后得：D=60mmd=30mm液压缸的壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般是指缸壁筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。由于缸筒和后缸盖采用焊接式连接所以缸筒的材料采用焊接性良好的液压缸筒用精密内径无缝刚管，材料45钢，内径D=60mm，壁厚h=10mm（GB/T3639）。此时缸筒的外径为：60+20=80mm 液压缸工作行程L的确定液压缸工作行程的长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，选取L=2000mm。最小导向长度H的确定当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离H称为最小导向长度。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。对于一般的液压缸，最小导向长度H应满足以下要求: 式中： L液压缸的最大行程； D液压缸的内径。活塞的宽度B一般取B(0.6-1.0)D取B=50mm缸盖厚度的确定缸筒底部为平面时，可由下式计算厚度: （5.3）式中：缸筒底部的厚度；D缸筒内径；筒内最大的工作压力；筒底材料的许用应力，其选用方法与缸筒壁厚计算相同。代入式（5.3）数据计算，得：设计根据的实际情况取10mm缸体长度的确定液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体的长度不应大于内径的2030倍。本次设计结果为:800mm,约为13倍，满足要求。液压缸进出油口尺寸的确定液压缸的进，出油口可布置在端盖或缸筒上，进出油口处的流速应不大于5m/s，油口的连接形式采用螺纹连接。所以选取流速为由油泵的供油量:所以油口截面积：再由再结合前述的油管的选取和管接头的选取由GB287881可取：油口连接螺纹尺寸为。5.2.2液压缸的结构设计液压缸主要尺寸确定以后，就进行个部分得结构设计。主要包括：缸体与缸盖得连接结构,活塞杆与活塞的连接结构，活塞杆导向部分结构，密封装置，缓冲装置，排气装置，及液压缸的安装连接结构等。由于工作条件不同，结构形式也各不相同。缸体与缸盖的连接形式缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力，缸体材料以及工作条件有关。本设计缸筒与前缸盖采用螺纹连接，缸筒与后缸盖采用焊接。这类液压缸适用于中型液压缸，能承受较大的冲击载荷和恶劣的外界环境条件。缸筒的设计：缸筒的材料：一般要求有足够的强度和冲击韧性，缸筒的材料采用焊接性良好的液压缸筒用精密内径无缝刚管，材料45钢。根据前面的计算结果：主要满足缸筒的外径为80mm, 内径为60mm。缸筒的底端开有油口，其油口的连接。缸筒的技术要求：缸筒内径表面的粗糙度取。缸筒内径应进行研磨不得有纵向和横向刀痕。活塞与活塞杆的连接活塞与活塞杆连接有多种型式，所有型式均需有锁紧措施，以防止工作时由于往复运动而松开。同时在活塞和活塞杆之间设置静密封。密封型式根据工作条件来定。活塞的结构有整体和组合活塞两类。整体活塞可才用活塞环，O形密封圈，唇形密封圈及迷宫密封等。组合活塞可采用组合密封，但结构较复杂，加工工作量大。本设计采用O形密封的设计。这种设计的活塞密封圈结构简单。当活塞和缸筒密封时采用组合密封的设计。这种设计的活塞密封圈密封性好，耐磨性好，结构简单紧凑，工作位置稳定。内部活塞杆和活塞之间的O形密封圈，由于活塞杆和活塞连接配合处的活塞内径为查表选取: 名称O形橡胶密封圈的尺寸与公差标准=摘自GB/T 3452.1-1992 参照ISO3601/1-1988内径d1=30.0内径极限偏差=0.22截面直径d2=1.800.08=*截面直径d2=2.650.09=*截面直径d2=3.550.10=*截面直径d2=5.300.13=-截面直径d2=7.000.15=-活塞的技术要求：设计的活塞选用35号钢。活塞与活塞杆的配合为: 活塞与缸筒的配合为: 外径粗糙度为：活塞杆的设计活塞杆的技术要求：设计的活塞杆选用45号钢。活塞杆和前端盖配合为：；活塞杆表面的粗糙度；强度验算：活塞杆的直径通常是按照液压缸的速度或速比的要求来确定的，然后再校核结构强度和稳定性。先前计算中按照速比确定了活塞杆的直径为。按强度条件校核当活塞杆的长度时，应按强度条件校核活塞杆直径：（5.4）式中：F-活塞杆推力活塞杆材料的许用应力式中代入式（5.4）数据计算得：满足强度条件。活塞杆导向部分的结构活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与缸盖、导向环的结构、密封、防尘和锁紧装置等。导向环的结构可以做成端盖整体式直接导向，也可以做成与端盖分开的结构。导向环的位置可安装在密封圈的内侧。本设计采用做成与端盖分开的结构。液压缸的缓冲装置当工作机构的质量较大，运动的速度较高时即运动的速度大于0.2m/s时，液压缸有较大的动量。为减小液压缸在行程终端由于大的动量造成的液压冲击和噪声，必须采取缓冲措施。当停止位置不要求十分准确时，可在回路中设置减速阀或制动阀。当要求准确停止在两端时，可在缸的末端设置缓冲装置。设置在液压缸行程末端的缓冲装置可分为恒节流型缓冲和变节流型缓冲两类。此种缓冲装置结构简单。便于设计制造，但缓冲效果差。液压缸处于工作行程时：其活塞杆的行进速度 v为:式中：v活塞杆的行进速度Q进入有杆腔的流量A活塞面积代入数据计算，得：同上当液压缸处于回程时：其活塞杆的行进速度 v为:其特点说明：当活塞在其走向行程终端时在活塞和缸盖形成两腔封住一部分油液强迫其从细逢中挤出，产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。两个缸盖的设计:后缸盖的设计：其具体结构见下图，后缸盖上开有进油口、密封槽。前缸盖的设计：内侧开有密封圈的沟槽，伸入缸筒内的缸盖部分也开有密封沟槽。液压缸推力的计算液压缸的效率液压缸的效率包括机械效率和容积效率。机械效率是由各运动件摩擦损失造成的，在额定压力下，通常可取。容积效率是由各密封件泄漏造成的，当采用弹性体密封圈时，总效率为：当液压缸的无杆腔进油时，液压油作用在活塞上的推力F：（5.5）式中：D活塞直径 p工作行程时工作压力代入式（5.5）数据计算，得：当液压缸的无杆腔进油时，液压油作用在活塞上的推力F：式中 d活塞杆直径代入数据计算，得：缸筒和前缸盖连接处的螺纹选用M903。名称普通螺纹的基本牙型及基本尺寸标准=摘自GB/T 192-1981，单位=(mm)公称直径D、d第一系列=90螺距p=3中径D2或d2=88.051小径D1或d1=86.7525.3货叉前端液压缸设计选用工程液压缸系列，工程液压缸指主要用于工程机械、重型机械、起重机及矿山机械等液压系统中的液压缸，但又并不仅限于上述方面。工程液压缸为双作用，单活塞杆液压缸；安装方式多采用耳环型，按缸盖及缸体联接方式的不同可分为外螺纹联接、内卡键联接及法兰联接，其结构见下图。a)外螺纹联接式b)内卡键联接式c)法兰联接式型号说明本设计选用HSGL40/22AEEZ1,安装方式采用耳环型，缸盖及缸体联接方式为外螺纹联接，缸径D=40mm，活塞杆直径 mm，速度比1.46，速度比，活为塞两侧有效面积A1与A2之比。即工作压力16Mpa,推力20.11KN，拉力14.02KN，行程S=1500活塞与缸内部密封：名称O形圈径向密封沟槽型式标准=摘自GB/T 3452.3-1988 参照IDO/DIS3601/2单位=(mm)O形圈截面直径d2=3.55沟槽宽度液压动密封或静密封b=4.6沟槽宽度液压动密封或静密封b1=4.8沟槽宽度液压动密封或静密封b2=6.2沟槽深度t活塞密封液压动密封=7.6沟槽深度t活塞密封气动动密封=2.96沟槽深度t活塞密封静密封=3.03沟槽深度t活塞杆密封液压动密封=2.74沟槽深度t活塞杆密封气动动密封=3.07沟槽深度t活塞杆密封静密封=3.24最小导角长度Z(min)=2.85槽底圆角半径r1=1.8槽棱圆角半径r2=0.40.8活塞杆与活塞密封：名称O形圈径向密封沟槽型式标准=摘自GB/T 3452.3-1988 参照IDO/DIS3601/2单位=(mm)O形圈截面直径d2=2.65沟槽宽度液压动密封或静密封b=3.4沟槽宽度液压动密封或静密封b1=3.6沟槽宽度液压动密封或静密封b2=5.0沟槽深度t活塞密封液压动密封=6.4沟槽深度t活塞密封气动动密封=2.16沟槽深度t活塞密封静密封=2.23沟槽深度t活塞杆密封液压动密封=2.07沟槽深度t活塞杆密封气动动密封=2.24沟槽深度t活塞杆密封静密封=2.37最小导角长度Z(min)=2.15槽底圆角半径r1=1.5槽棱圆角半径r2=0.20.45.4驱动系统方案的选择目前叉车的驱动方式有液压驱动、气压驱动、电力驱动和机械驱动四种。液压驱动叉车的工作原理是以压力油作为驱动力而进行工作的，被驱动件的运动速度，决定于油液在油缸（直线油缸或回转油缸）内容积变化的快慢，而驱动力的大小，则决定于油液的单位压力及作用的有效面积。1、液压驱动的特点输出力大体积小。作为传力介质的液压油，其可压缩性不大（高压研究动态性能时不可忽略），能传递的压力大。在同等的功率下，液压传动装置的体积小，重量轻，运动习惯量小，动态性能好。控制性能好。液压系统中，借助于调节阀可以方便地改变系统的压力、流量和方向，能实现无级调整和缓冲定位，以适应不同的工作要求。适用范围广。采用液压传动，右以实现无间隙传动，运动平衡，定位精度比气动高，自我润滑性能好，寿命长，易实现三化。液压系统的缺点是密封性能差，易污染环境，防水性能由于油液粘温性能差，限制液压驱动只能在常温下工作。另外，油液中如果混入气体，将会降低传动机构的刚性，低速爬行，音响定位精度，与气动设备相比成本高。由于以上原因，某些场合限制了清车机的应用。2、气动装置系统的特点系统的输出力小、体积大。空气具有一定的可压缩性。所以气压驱动系统的输出力小。控制性能差，由于空气的可压缩性大，阴尼效果差，低速不能控制，运动稳定性差，速度及定位精度不易控制，压缩空气的粘性小，流速大，与液动相比，动作反应快，易获得高速，冲击大，需要增设缓冲和定位装置。成本低，传动介质是空气，取之不竭，用过之后排入大气，不需要回收设备，不污染环境，可安全地应用在易燃，易爆和粉尘大的场合。维修方便，使用范围广。空气介质清洁不易堵塞，不腐蚀管路，因粘性小，管路损失小，可作远距离输送，可建立空压站集中供应现场的液压设备及气动设备作动力源，使用维修方便。3、电力驱动装置电力驱动是以电机为动力源。一般采用的电力驱动装置是由驱动电机、减速机构和螺旋副三部分组成。驱动电机一般可以分两大类。一类为功率较大的异步电动机和直流电动机驱动，另一类为功率较小的步进电机和伺服电机驱动。1）异步电机和直流电机的驱动特点输出功率较大控制性能差成本低，使用维修方便。与液（气）压传动比较，效率高，易于实现远距离和自动控制。2）步进电机和伺服电机的驱动特点输出功率小，体积也小，不需要专门的调整机构。控制性能好。成本高。由于以上这些特点，步进电机和伺服电机驱动通常只在运动轨迹复杂，工作精度较高的小型机械驱动系统中使用。4、机械驱动装置机械驱动是利用凸轮、齿轮、齿条、蜗杆，链条、链轮和杠杆等机构来完成机械的各种动作。5.5 驱动方案的确定1、针对于本设计，液压驱动还有以下主要的优点：1）液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置；2）重量轻，体积小，运动惯性小，反应速度快；3）操作方便，容易控制，可以实现大范围的无级调速；4）可以自动实现过载保护；5）可以自动行润滑，不需要另加润滑剂，使用寿命长。6）容易实现自动化，当采用电液联合控制时，不仅可以实现更高程度的自动化，而且还可以实现远程控制。当然，各种驱方式均具有各自的特点，但与其他几种液压驱动方式相比较，液压驱动的优点更为突出，同时，为尽量在一个自动化系统中采用同一种驱动方式（必要时可以选择几种，应根据要求选择），结合本设计的特点，以及工艺要求、使用条件、资金等具体情况全面考虑综合分析，最后选择液压驱动作为本设计的驱动方式为本设计的最佳方案。本设计中液压系统的设计分为三个部分，即：起升部分，倾斜部分，货叉前部。6液压系统的常见问题及解决措施使用液压系统要注意的问题1）使用者应明白液压系统的工作原理，熟悉各种操作和调整手柄的位置及旋向等。2）开车前应检查系统上各调整手柄、手轮是否被无关人员动过，电气开关和行程开关的位置是否正常，主机上工具的安装是否正确和牢固等，再对导轨和活塞杆的外露部分进行擦拭，而后才可开车。3）开车时，首先启动控制油路的液压泵，无专用的控制油路液压泵时，可直接启动主液压泵。4）液压油要定期检查更换，对于新投入使用的液压设备，使用3 个月左右即应清洗油箱，更换新油。以后每隔半年至1 年进行清洗和换油一次。5）工作中应随时注意油液，正常工作时，油箱中油液温度应不超过60。油温过高应设法冷却，并使用粘度较高的液压油。温度过低时，应进行预热，或在运转前进行间歇运转，使油温逐步升高后，再进入正式工作运转状态。6）检查油面，保证系统有足够的油量。7）有排气装置的系统应进行排气，无排气装置的系统应往复运转多次，使之自然排出气体。8）油箱应加盖密封，油箱上面的通气孔处应设置空气过滤器，防止污物和水分的侵入。加油时应进行过滤，使油液清洁。9）系统中应根据需要配置粗、精过滤器，对过滤器应经常地检查、清洗和更换。10）对压力控制元件的调整，一般首先调整系统压力控制阀-溢流阀，从压力为零时开调，逐步提高压力，使之达到规定压力值；然后依次调整各回路的压力控制阀。主油路液压泵的安全溢流阀的调整压力一般要大于执行元件所需工作压力的10%-25%。快速运动液压泵的压力阀，其调整压力一般大于所需压力10%-20%。如果用卸荷压力供给控制油路和润滑油路时，压力应保持在0.3-0.6MPa范围内。压力继电器的调整压力一般应低于供油压力0.3-0.5MPa。11）流量控制阀要从小流量调到大流量，并且应逐步调整。同步运动执行元件的流量控制阀应同时调整，要保证运动的平稳性。液压系统常见问题1）运动部件爬行；2）系统产生噪声和振动；3）系统中压力不足；4）运动部件速度不正常；5）油温太高；6）换向或启动不正常；工作部件产生爬行的原因及排除方法1）因为空气的压缩性较大，当含有气泡的液体到达高压区而受到剧烈压缩时，会使油液体积变小，使工作部件产生爬行。采取措施：在系统回路的高处部位设置排气装置，将空气排除。2）由于相对运动部件间的磨擦阻力太大或磨擦阻力变化，致使工作部件在运动时产生爬行。采取措施：对液压缸、活塞和活塞杆等零件的形位公差和表面粗糙度有一定的要求；并应保证液压系统和液压油的清洁，以免脏物夹入相对运动件的表面间，从而增大磨擦阻力。3）运动件表面间润滑不良，形成干磨擦或半磨擦，也容易导致爬行。采取措施：经常检查有相对运动零件的表面间润滑情况，使其保持良好。4）若液压缸的活塞和活塞杆的密封定心不良，也会出现爬行。采取措施：应卸除载荷，使液压缸单独动作，测定出磨擦阻力后，校正定心。5）因液压缸泄漏严重，导致爬行。采取措施：减少泄漏损失，或加大液压泵容量。6）在工作过程中由于负载变化，引起系统供油波动，导致工作部件爬行。采取措施：注意选用小流量下保持性能稳定的调速阀，并且在液压缸和调速阀间尽量不用软管联接，否则会因软管变形大，容易引起爬行现象。液压系统油温升高的原因、后果及解决措施液压系统在工作中有能量损失，包括压力损失、容积损失和机械损失三方面，这些损失转化为热能，使液压系统的油温升高。一般液压系统的油温应控制在（30-60）范围内，最高不超过（60-70）。油温升高会引起一系列不良后果：（1）使油液粘度下降，泄漏增加，降低了容积效率，甚至影响工作机构的正常运动；（2）使油液变质，产生氧化物杂质，堵塞液压元件中的小孔或缝隙，使之不能正常工作；（3）引起热膨胀系数不同的相对运动零件之间的间隙变小，甚至卡死，无法运动；（4）引起机床或机

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。