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10吨叉车设计的总体结构设计【优秀含6张CAD图纸+全套车辆工程毕业设计】

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举升液压缸A2.dwg

变速箱A0.dwg

差速器A0.dwg

总图A0.dwg

齿轮A2.dwg

齿轮轴A2.dwg

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关键词：: 10 叉车设计总体整体结构设计优秀优良 cad 图纸全套车辆工程毕业设计

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举升液压缸A2.dwg

叉车设计.doc

变速箱A0.dwg

差速器A0.dwg

总图A0.dwg

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齿轮A2.dwg

齿轮轴A2.dwg

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

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

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

参考文献：

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QQ截图20150709152123.jpg

QQ截图20150709152401.jpg

变速箱A0.jpg

差速器A0.jpg

齿轮A2.jpg

齿轮轴A2.jpg

举升液压缸A2.jpg

总图A0.jpg

内容简介：: 第 1 页 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nts 第 2 页审美情趣； (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nts 第 3 页质量。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 2 3 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 1 60 1 90m之间的驾驶员在操纵叉车时都能感到非常舒适。 nts 第 4 页（ 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nts 第 5 页宽敞 ,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 Coenen s 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nts 第 6 页参数 ,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nts 第 7 页计。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nts 第 8 页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nts 第 9 页坡、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nts 第 10 页的应用 ,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 3 5 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 (72 80 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nts 第 11 页向操作更为精确 ,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。 nts 第 12 页各电气件的接头、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 500 600r rain。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nts 第 13 页时，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 l0 l5mmo 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 10 20 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nts 第 14 页态和动态试验，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。 nts 第 15 页 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 nts 第 16 页一、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： 1 2000： 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 10 20），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400 1000 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nts 第 17 页广使用； (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 nts 第 18 页 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 2 5t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

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