0154-手动液压堆高车设计【CAD图+说明书】
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手动液压
堆高车
设计
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手动液压堆高车设计
摘 要
手动液压堆高车是一种无污染，无动力的装卸产品，该产品具有结构紧凑，运输灵活，操作简单，回转半径小等特点。适用于工厂，车间，仓库，车站，码头等处的货物搬运与堆垛。对于那些有防火，防爆要求的场地（如印刷车间，油库，码头，仓库等）更为适用。若配合托盘装箱，集装箱等及可实现单元化运输，有效减少了零部件的碰撞，划伤和堆放面积，减少搬运工作量，提高搬运效率。单门架结构设计，转弯半径小，适用于机械制造，造纸，印刷，搬运，物流等行业使用。
关键词: 堆高车 液压 链传动 机架外型组件
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1 毕业设计（论文）开题报告 2 一、 选题的依据及意义 ： 选题依据 ： 手动液压堆高车是一种无污染，无动力的装卸产品，该产品具有结构紧凑，运输灵活，操作简单，回转半径小等特点。适用于工厂，车间，仓库，车站，码头等处的货物搬运与堆垛。对于那些有防火，防爆要求的场地（如印刷车间，油库，码头，仓库等）更为适用。若配合托盘装箱，集装箱等及可实现单元化运输，有效减少了零部件的碰撞，划伤和堆放面积，减少搬运工作量，提高搬运效率。单门架结构设计，转弯半径小，适用于机械 制造，造纸，印刷，搬运，物流等行业使用。 意义： 1、手动液压堆高车是物料搬运不可缺少的辅助工具，托盘搬运最轻便，最主要的是任何人均可操作。 2、舵柄的造型适宜，带有塑料手柄夹，使用起来特别舒服。操作者的手由坚固的保护器保护。用手可方便地操纵起升、下降和行走控制杆，托盘车使用起来轻便、安全、舒服。 3、抗扭钢结构，货叉由高抗拉伸槽钢做成。叉尖做成圆形，插入托盘时，使托盘免受损坏，导轮使得货叉顺利插进托盘。 子 4、坚固的起升系统，能满足大多数的起升要求，并按标准要求镀锌。泵油缸装 在重载保护座上，缸筒是镀铬的。低位控制阀和溢流阀确保操作安全并延长使用寿命。 5、车轮运转灵活，并装有密封轴承，前后轮均由耐磨尼龙做成，滚动阻力很小，并有橡胶，聚氨酯或专用轮胎供选。 6、液压系统和轴承完全无须维护，但在极端情况下，如在潮湿的环境下或用高压软管进行冲洗，所有轴承均备有加油孔以供加油。 二、 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述） 1、国内外研究状况 : 当今时代，国内外在轻小型搬运和装卸的工业车辆，和以蓄电池为动力的各种类型的搬运，装卸，堆垛，牵引的工业车辆有 列手动托盘搬运车 、办电动和全电动插腿式叉车、轻型前移式叉车、电动堆高机、拣选车及电动牵引车等。随着物流仓库储蓄业得飞快发展，工业车辆产品要进入车间、库房、超市等，这不仅要求车辆机构轻巧，同时提出无污染、低噪音，还有通道的宽窄、门限、屋顶货架的高度、进入电梯、地面楼板的承载能力、耐低温、防爆灯技术，这些要求只有轻小型搬运车辆较容易做到。近 3 几年来在物流技术的推动下，企业的技术改造投入加大，老库房的改造和新库房的建立大量增加，各城市超市数量的增加，都为轻小型搬运车辆产量增大和品种增多提供了很好的条件，所以说轻小型搬运车辆是物流技 术重要装备之一。轻小型搬运车辆行业应尽快抓住“物流热”的机遇，努力提高产品技术含量，增加品种规格，为各行业的物流服务提供商务服务。 2、发展趋势 : 国内外的需求都为轻小型车辆提供了广阔的市场，目前各主要企业都在做 力练内功，降低成本，有能力的企业在大力开发新产品，更好地为各行业的物流服务提供商服务，所以说轻小型车辆行业是大有作为的，但应该考虑在以下方面多做些工作 : a）组建 2 至 3 个企业集团 目前，国内外轻小型搬运车辆市场的竞争非常激烈，尤其是在国际竞争反面，没有一定的实力是无法防范风险的，我们应该根据地域和产品的结构特点，组建几个集团，这样就避免重复建设，重复开发等一些劳民伤财之事，这样在批量和品种上均有竞争的实力。 b)搞好技术改造、扩大竞争能力 c)努力开发新产品，为各行业物流服务提供商服务 目前，我们的品种、规格太少，而且很多都是互相模仿的，单个行业物流装备的需求是不同的，所以近期需开发更多的产品品种规格，有经验的企业很早就着重与基础硬件的研究，只要具备完善的基础 件，开发品种的周期将是很快的只有品种多，用户群才会增加，市场效益才会提高。 d)在出口方面不要竞相压价，以保护行业和企业的利益。 e）加强市场网络建设，充分利用信息时代的工具，做好企业宣传。 三、研究内容及实验方案： 已知：额定载重量 500 自重 210载荷中心 585 货叉最大高度 1500最小高度 88叉长度 1150 单个货叉宽度 160 400 平台尺寸 2200 700 通过脚踏式液压泵提起货物 ,设 置过载安全阀，确保操作者安全。 刹车安全可靠。可在升程内任意位置停止升降 . 要求： 1、绘制总装图纸及零件图。 2、运动分析。 3、总体强度受力分析计算。 四、目标、主要特色及工作进度 1、开题报告 第 1 周 2、总体方案设计 第 2 周 3、常规设计 第 3 周 第 7 周 4、齿条工艺规程设计 第 8 周 第 10 周 5、编写毕业设计说明书 第 11 周 第 14 周 4 6、外文资料翻译（不少于 6000 字符） 第 15 周 五、参考文献 1、沈纫秋主编工程材料与制造工艺教程北京：航空工业出版社 、 机械设计手册 新版 第 4 卷 液压、气动与液力传动与控制 北京：机械工业出版社 3、 徐灏主编机械设计手册，北京：机械工业出版社， 1995。 12 4、液压传动，章宏甲主编。北京：机械工业出版社， 2002 5、 T. Y. of 221 1986 69 75 1 中文部分 切削加工新概念 现今的刀具公司再也不能只是制造和销售刀具，为了成功，他们必须与全球化制造趋势保持一致，通过提高效率、同客户合作来降低成本。在这个近乎瞬间的全球竞争的后 代，全世界的公司正对相同感觉作出更快、更轻、更便宜的反应。换句话说，他们制造的产品和零件包含能在高速下运转，由于成本的压力，最好、更轻而且要制造更便宜。取得这些目标的一个最佳途径是通过发展和应用新材料，但这些新的和改进的材料通常都难以加工。这种商业上的动力和技术上的困难的组合在汽车和航空工业尤其突出，并已成为有 见识的刀具公司研发部门的首要驱动力。 例如，拿球墨铸铁来说，它已成为发动机零件和其它汽车、农用设备和机床工业上的零件的日益见的材料。这种合金提供较低的生产成本和良好的机械性能的组合。他们比钢材便宜，而比铸铁有更高的强度和韧性。但同时球墨铸铁非常耐磨，有快速磨坏刀具材料的倾向。这种耐磨性很大程度上受珠光体含量影响。某一已知球墨铸铁的珠光体含量越高，它的耐磨性越好，而且它的可加工性越差。另外，球墨铸铁的多孔性导致断续切削，这更加降低寿命。 可以预计，高硬度和高耐磨的切削材质需考虑球墨铸铁的高耐磨性。并且事实 上材质包含极硬的 化钛）或 氮化钛）的厚涂层在切削速度每分钟 300米时加工球墨铸铁被证明通常是有效的。但是随着切削速度的增加，切屑 /刀具结合面的温度也在增加。当发生这样的情况， 层倾向于和铁发生化学反应并软化，更多的压力作用在抗月牙洼磨损的涂层上。在这些条件下，希望有一种化学稳定性更好的涂层，如 然在较低的速度下不如 或耐磨）。 化学稳定性比耐磨性更成为一个重要的表现性能分界的因素，速度和温度取决于被加工球墨铸铁的晶粒结构和性能。但是通常厚涂层的 仅有氧化物的较薄涂层是针对球墨铸铁应用的，因为今天大部分这类被加工材料的切削速度在每分钟 150 到 335 米之间。对于速度高于每分钟 300 米的应用，人们对这种材料是满意的。 为了使这个范围性能最优，山高研发和推出了针对球墨铸铁加工的材质 种材质有一个硬且抗变形的基体，对于加工球墨铸铁很理想。它的涂层由一层较厚的很耐磨的碳氮化钛和一层较薄的抗月牙洼磨损的氧化物涂层，顶面是一薄层 种涂层运用目前工艺水平的产生耐磨性和抗月牙洼磨损需要的 层的全部硬度而且韧性平滑性增加的中温化学 气相沉积（ 艺。基体 /涂层的组合性能给予很高的抗塑性变形和刃口微崩能力，使之成为正常速度下加工球墨铸铁的理想材 2 质。 涂层陶瓷也表现出能有效加工球墨铸铁。在过去，未涂层的韧性较好的诸如氮化硅和碳化硅纤维强化的氧化铝陶瓷应用受工件材料化学亲和性的限制。但是今天通过使用能抵抗切屑变形过程产生高热量的涂层刀具寿命已经显著增加。而某些早期这个领域的工件加工使用氧化铝涂层晶须强化陶瓷，今天的多数研究活动集中于 层氮化硅。这种涂层能显著拓宽韧性较好的陶瓷的应用范围。 切削加工时，工件的已加工表 面是依靠切削工具和工件作相对运动来获得的。按表面形成方法，切削加工可分为刀尖轨迹法、成形刀具法、展成法三类。 刀尖轨迹法是依靠刀尖相对于工件表面的运动轨迹，来获得工件所要求的表面几何形状，如车削外圆、刨削平面、磨削外圆、用靠模车削成形面等，刀尖的运动轨迹取决于机床所提供的切削工具与工件的相对运动； 成形刀具法简称成形法，是用与工件的最终表面轮廓相匹配的成形刀具，或成形砂轮等加工出成形面，如成形车削、成形铣削和成形磨削等，由于成形刀具的制造比较困难，因此一般只用于加工短的成形面； 展成法又称滚切法，是加工时切 削工具与工件作相对展成运动，刀具和工件的瞬心线相互作纯滚动，两者之间保持确定的速比关系，所获得加工表面就是刀刃在这种运动中的包络面，齿轮加工中的滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等均属展成法加工。有些切削加工兼有刀尖轨迹法和成形刀具法的特点，如螺纹车削。 切削加工质量主要是指工件的加工精度和表面质量 (包括表面粗糙度、残余应力和表面硬化 )。随着技术的进步，切削加工的质量不断提高。 18 世纪后期，切削加工精度以毫米计； 20 世纪初，切削加工的精度最高已达 米；至 50 年代，切削加工精度已达微米级； 70 年代，切削加工 精度又提高到 米。 影响切削加工质量的主要因素有机床、刀具、夹具、工件毛坯、工艺方法和加工环境等方面。要提高切削加工质量，必须对上述各方面采取适当措施，如减小机床工作误差、正确选用切削工具、提高毛坯质量、合理安排工艺、改善环境条件等。 提高切削用量以提高材料切除率，是提高切削加工效率的基本途径。常用的高效切削加工方法有高速切削、强力切削、等离子弧加热切削和振动切削等。 磨削速度在 45 米秒以上的切削称为高速磨削。采用高速切削 (或磨削 )既可提高效率，又可减小表面粗糙度。高速切削 (或磨削 )要求机床具有高转 速、高刚度、大功率和抗振性好的工艺系统；要求刀具有合理的几何参数和方便的紧固方式，还需考虑安全可靠的断屑方法。 强力切削指大进给或大切深的切削加工，一般用于车削和磨削。强力车削的主要特点是车刀除主切削刃外，还有一个平行于工件已加工表面的副切削刃同时参与切削，故可把进给量比一般车削提高几倍甚至十几倍。与高速切削比较，强力切削的切 3 削温度较低，刀具寿命较长，切削效率较高；缺点是加工表面较粗糙。强力切削时，径向切削力很大故不适于加工细长工件。 振动切削是沿刀具进给方向，附加低频或高频振动的切削加工，可以提高切削效率 。低频振动切削具有很好的断屑效果，可不用断屑装置，使刀刃强度增加，切削时的总功率消耗比带有断屑装置的普通切削降低 40左右。高频振动切削也称超声波振动切削，有助于减小刀具与工件之间的摩擦，降低切削温度，减小刀具的粘着磨损，从而提高切削效率和加工表面质量，刀具寿命约可提高 40。 对木材、塑料、橡胶、玻璃、大理石、花岗石等非金属材料的切削加工，虽与金属材料的切削类似，但所用刀具、设备和切削用量等各有特点。 木材制品的切削加工主要在各种木工机床上进行，其方法主要有：锯切、刨切、车削、铣削、钻削和砂光等。 塑料 的刚度比金属差，易弯曲变形，尤其是热塑性塑料导热性差，易升温软化。故切削塑料时，宜用高速钢或硬质合金刀具，选用小的进给量和高的切削速度，并用压缩空气冷却。若刀具锋利，角度合适，可产生带状切屑，易于带走热量。 玻璃 (包括锗、硅等半导体材料 )的硬度高而脆性大。对玻璃的切削加工常用切割、钻孔、研磨和抛光等方法。对厚度在三毫米以下的玻璃板，最简单的切割方法是用金刚石或其他坚硬物质，在玻璃表面手工刻划，利用刻痕处的应力集中，即可用手折断。 对大理石、花岗石和混凝土等坚硬材料的加工，主要用切割、车削、钻孔、刨削、研磨和 抛光等方法。切割时可用圆锯片加磨料和水；外圆和端面可采用负前角的硬质合金车刀，以 10 30 米分的切削速度车削；钻孔可用硬质合金钻头；大的石料平面可用硬质合金刨刀或滚切刨刀刨削；精密平滑的表面，可用三块互为基准对研的方法，或磨削和抛光的方法获得。 刀具在热强合金中的应用 航空加工也变化迅速。例如，镍基高温合金如几年前多数人未听说过的 025%。对于这个有很好的表现和商业理由。例如，这些热强合金能增加发动机寿命而且允许较小的发动机工作在大飞机上，那将提高燃烧 效率并降低运营成本。这些韧性好的材料也把费用呈现在刀具上。它们的耐热性导致刀尖上的温度更高，从而降低了刀具寿命。相似地，这些合金里的碳化物颗粒显著增加了摩擦，从而缩短刀具寿命。 作为这些条件改变的结果，曾经能很满意地加工很多钛合金和镍基合金的硬质合金材质 应用到当今的合金时遭受切削刃的压碎和切削深度线处严重的沟槽磨损。但是用最新的细颗粒硬质合金能有效加工高温合金，刀具寿命得到提高，更重要的是提高在高温合金应用时的可靠性。细颗粒硬质合金有比传统硬质合金材质更高的 4 压缩强度和硬度，只是在韧性方面增 加少量的成本。而结果是在高温合金加工上比传统硬质合金抵抗常见失效模式更有效。 理气相沉积）涂层也被证明有效加工高温合金。 化钛） 近， 铝化钛）和 氮化钛）涂层也能很好使用。过去 层应用范围和 比限制更多。但是当切削速度提高后它们是一个很好的选择，在那些应用提高生产率达 40%。另一方面，在较低的切削速度下取决于涂层的表面工况 导致积屑瘤、随后的微崩和沟槽磨损。 近来，用于高温合金应 用的材质已经发展了，这些涂层由几层组合而成。大量的实验室和现场测试已经论证了这种组合和其它任何一种单一涂层相比在很宽范围的应用时很有效。因此针对高温合金应用的 合涂层可能成为硬质合金新材质研发持续的焦点。和 层、涂层陶瓷集合在一起，它们有望成为更有效加工正在研发的新的更难加工工件材料的主要冲击力量。 干切削 ， 包括冷却液在内的问题是刀具制造的科技和商业扩大产业化趋势的另一个领域。北美和欧洲严格冷却液管理的要求和最大的三家汽车制造商强制它们的核心供应商取得 证（ 环境管理版本），这使得冷却液处理成本上升。对汽车公司和他们核心供应商来说明显受欢迎的反应之一是在特定的加工应用里完全免除冷却液的使用。这种干加工的新世界给刀具供应商提出了一系列挑战。 最近，已经出现了一些有关这个专题揭示速度、进给、涂层化学成分和其它参数的很充实的综合性很强的有用的技术文章。在这里我想集中论述在操作和商业含义上的汽车制造商的新 “干加工观点 ”。 金属加工从业人员能很好理解有关冷却液使用的问题，但大多数不能理解有关除在刀具 如排屑）之外的干加工问题。通常可以观察到流出 的冷却液分散切屑，但压力超过 3000 磅 /英寸 2 的高速冷却液也能帮助断屑，特别是软且连续的切屑会引起刀具 采用干切削工艺的零件的结果是机床比采用湿式加工零件的更热。你是否允许它们测量前在露天自然冷却？如果新加工的热零件经常放到周转箱，升高周围环境温度，是否零件充分冷却并正好足够允许精度检测？还有处置身边几十上百的零件会对操作工人增加额外负担。 同许多刀具 /工件的技术问题一起，这些潜在的问题需要陈述是否干加工能行。幸运地，有很多途径阐述这些问题。例如，压缩空气被证明在很 多应用里排屑成为问题的场合有成功的反响。 另一个方案是叫做 小量润滑）的技术，它由应用代替传统冷却液的相当少量油雾构成。这是一个公认的折中方案，这种最小量技术会大幅度减少冷却液的头疼事，而且在许多应用里加工出的光洁度也很好。这个领域仍然有很多研究在做，而 5 且刀具公司积极参与这样的研究是绝对必要的。如果他们不做将落后于竞争对手，处于不利的地位。 根据世界上工厂内具体情况设计出别的也许更好的方案。制造业从业人员可能仍然会问为什么他们要努力使用新发展的技术代替传统的已经经历数代人改进提高的冷 却液方法，尤其因为实施干加工或半干加工产生的试验和失败可能引起更高的短期刀具成本。简明的答案是当刀片大约占典型加工零件成本的 3%时，冷却液的成本（从购买到维护、储存、处理）会占零件成本的 15%。 干加工也许不是对每个应用都适合，但象上面讨论的其它加工问题一样，需要从更宽的操作、环境和商业角度来评价。能帮助客户这样做的刀具公司将有竞争优势，而那些不能提供的将不断处于被动地位。 刀具和纳米技术 一个能剧烈改变刀具工业的迷人的新领域是微型制造，或处理微小粒子形成所需的产品。要谈及的关于刀具微型制 造的第一件事是它这里还没有；第二件要说的事是它并不遥远。 为什么微型制造和刀具相关。因为最主要的是颗粒尺寸越小，硬质合金材料韧性越好且更耐磨。用纳米级颗粒（一些专家定义为小于 其他人坚持纳米颗粒要小于 造的硬质合金刀具原型已经做好并测试 ,据称耐磨性戏剧性地增加。问题是纳米级的硬质合金颗粒不能靠粉碎较大的材料形成，它们一定得通过更小的材料构成，而处理分子级粒子还不是一件容易和经济的事情。 6 英文翻译 of he be in to be TO is to is a In in as a of is a is is In in of is in to to it by in of a to at is by In to is on to of to iC in 00 to is he is iC in in 7 iC or is an to to is in is iC or in is of in 50 35 Is 00 to of In to to in of of is by a is of of to VD of he it to to In as to to to to in iN of up is to to of is to be in 8 so in is or so on so to be in is do is in of in so on to be at is to 8th by At 0th To 0s, a 0s, .1 so on to so to is so is 5 9 or or to to to or in is is in to in to to of is is is is to be of a is to is of or to to to 0%is in 0% To so on is so on in of s so is to be in to or 10 to is is to of so on of is so on in is or in to To so on so on 030 a or to or in he to 025%. be to to on on on to in As a of in be to -2 in to s of to of of to be to of in a 11 in of in by VD In iN to be 手动液压堆高车设计 摘 要 手动液压堆高车是一种无污染，无动力的装卸产品，该产品具有结构紧凑，运输灵活，操作简单，回转半径小等特点。适用于工厂，车间，仓库，车站，码头等处的货物搬运与堆垛。对于那些有防火，防爆要求的场地（如印刷车间，油库，码头，仓库等）更为适用。若配合托盘装箱，集装箱等及可实现单元化运输，有效减少了零部件的碰撞，划伤和堆放面积，减少搬运工作量，提高搬运效率。单门架结构设计，转弯半径小，适用于机械制造，造纸，印刷，搬运，物流等行业使用。 关键词 : 堆高车 液压 链传动 机架 外型组件 of is a of to of of as If up is be to 目录 一、绪论 . 1 （一） 堆高车 的简介 . 错误 !未定义书签。 （二） 堆高车 的发展 . 错误 !未定义书签。 （三） 堆高车 的优势及前景 . 错误 !未定义书签。 （四） 堆高车 的优点 . 错误 !未定义书签。 （五） 堆高车 设计参数 . 错误 !未定义书签。 二、总体设计方案 . 错误 !未定义书签。 （一） 堆高车 主要结构 . 错误 !未定义书签。 （二） 堆高车 的特点 . 错误 !未定义书签。 （三）设计难点分析 . 错误 !未定义书签。 三、动力系统的设计 . 错误 !未定义书签。 液压系统的设计 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 7 . 7 四、传动装置设计 . 8 （一）传动装置的选择装置 . 8 （二）链传动的设计 . 错误 !未定义书签。 （三） 链轮轴的选择 . 错误 !未定义书签。 （四） 轴承选择 . 18 五、 堆高车 外型结构设计 . 20 （一）后轮的设计 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 22 . 23 . 24 （二）机架的设计 . 25 . 25 . 25 （三）货叉架的设计 . 28 （四） 内六角圆柱头螺钉设计 . 30 六、 结论与展望 . 33 参 考 文 献 . 34 致 谢 词 . 34 毕业设计（论文）任务书 I、毕业设计 (论文 )题目： 手动液压堆高车设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 已知：额定载重量 500 自重 210载荷中心 585 叉最大高度 1500最小高度 88叉长度 1150 单个货叉宽度 160 货叉整体宽度 540 平台尺寸 2200 700 通过脚踏式液压泵提起货物， 设置过载安全阀，确保操作者安全。 刹车安全可靠。可在升程内任意位置停止 升降， 要求： 1. 绘制总装图纸及零件图。 2. 运动分析。 3. 总体强度受力分析计算。 业设计 (论文 )工作内容及完成时间： 1、开题报告 第 1 周 2、总体方案设计 第 2 周 3、常规设计 第 3 周 第 7 周 5、编写毕业设计说明书 第 7 周 第 14 周 6、外文资料翻译（不少于 6000 字符） 第 15 周 、主 要参考资料： 1、 沈纫秋主编 工程材料与制造工艺教程 北京： 航空工业出版社 、 机械设计手册 新版 第 4 卷 液压、气动与液力传动与控制 北京：机械工业出版社 3、 徐灏主编 机械设计手册 ， 北 京：机械工业出版社， 1995。 12 4、液压传动，章宏甲主编。北京：机械工业出版社， 2002 5、 T. Y. of 2 1 1986 6975 - 1 - 手动液压堆高车设计 摘 要 手动液压堆高车是一种无污染，无动力的装卸产品，该产品具有结构紧凑，运输灵活，操作简单，回转半径小等特点。适用于工厂，车间，仓库，车站，码头等处的货物搬运与堆垛。对于那些有防火，防爆要求的场地（如印刷车间，油库，码头，仓库等）更为适用。若配合托盘装箱，集装箱等及可实现单元化运输，有效减少了零部件的碰撞，划伤和堆放面积，减少搬运工作量，提高搬运效率。单门架结构设计，转弯半径小，适用于机械制造，造纸，印刷，搬运，物流等行业使用。 关键词 : 堆高车 液压 链传动 机架 外型组件 指导老师签名 ： - 2 - of is a of to of of as If up is be to - 3 - 目录 一、绪论 . 1 （一） 堆高车 的简介 . 1 （二） 堆高车 的发展 . 1 （三） 堆高车 的优势及前景 . 1 （ 四） 堆高车 的优点 . 2 （五） 堆高车 设计参数 . 2 二、总体设计方案 . 3 （一） 堆高车 主要结构 . 3 （二） 堆高车 的特点 . 4 （三）设计难点分析 . 5 三、动力系统的设计 . 6 液压系统的设计 . 6 . 6 . 6 . 7 . 7 四、传动装置设计 . 8 （一）传动装置的选择装置 . 8 （二）链传动的设计 . 11 （三） 链轮轴的选择 . 16 （四） 轴承选择 . 18 五、 堆高车 外型结构设计 . 20 （一）后轮的设计 . 21 . 21 . 21 . 22 . 23 . 24 （二）机架的设计 . 25 - 4 - . 25 . 25 （三）货叉架的设计 . 28 （四） 内六角圆柱头螺钉设计 . 30 六、 结论与展望 . 33 参 考 文 献 . 34 致 谢 词 . 34 1 手动液压堆高车设计 一、绪论 （一）手动液压堆高车的简介 手动液压堆高车是一种无污染，无动力的装卸产品，该产品具有结构紧凑，运输灵活，操作简单，回转半径小等特点。适用于工厂，车间，仓库，车站，码头等处的货物搬运与堆垛。对于那些有防火，防爆要求的场地（如印刷车间，油库，码头，仓库等）更为适用。若配合托盘装箱，集装箱等及可实现单元化运输，有效减少 了零部件的碰撞，划伤和堆放面积，减少搬运工作量，提高搬运效率。单门架结构设计，转弯半径小，适用于机械制造，造纸，印刷，搬运，物流等行业使用 。 （二）手动液压堆高车的发展 当今时代，国内外在轻小型搬运和装卸的工业车辆，和以蓄电池为动力的各种类型的搬运，装卸，堆垛，牵引的工业车辆有 电动和全电动插腿式 堆高车 、轻型前移式 堆高车 、电动堆高机、拣选车及电动牵引车等。随着物流仓库储蓄业得飞快发展，工业车辆产品要进入车间、库房、超市等，这不仅要求车辆机构轻巧，同时提出无污染、低噪音，还有通 道的宽窄、门限、屋顶货架的高度、进入电梯、地面楼板的承载能力、耐低温、防爆灯技术，这些要求只有轻小型搬运车辆较容易做到。近几年来在物流技术的推动下，企业的技术改造投入加大，老库房的改造和新库房的建立大量增加，各城市超市数量的增加，都为轻小型搬运车辆产量增大和品种增多提供了很好的条件，所以说轻小型搬运车辆是物流技术重要装备之一。轻小型搬运车辆行业应尽快抓住“物流热”的机遇，努力提高产品技术含量，增加品种规格，为各行业的物流服务提供商务服务。 （三）手动液压堆高车的优势及前景 手动液压堆高车 具有能量转换效率 高、噪声小、无废气排放、控制方便等优点，在车间、仓库等场所以及食品、制药、微电子及仪器仪表等对环境条件要求较高的行业得到了广泛应用，成为室内物料搬运的首选工具。 2 国外市场特别是欧美发达国家，由于受环保法规影响，电动 手动液压堆高车 的产量已占 手动液压堆高车 总产量的 40以上，日本电动 手动液压堆高车 产量也已超过了 手动液压堆高车 总量的 1 3。在中国， 手动液压堆高车 所占比例为 20左右，已突破原来只能用于小吨位作业的局限，逐步由室内走向室外，市场需求逐年上升 我果 手动液压堆高车 销量海外市场贡献率高速增长，进军国际市场 前景光明。 于我国 手动液压堆高车 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 手动液压堆高车 出口仍将保持较快增速， 2010年前复合增长率不低于 30%。而未来 3年，国内 堆高车 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 。 （四） 手动液压堆高车 的优点 本文所设计的手动液压堆高车共有以下的七个优势： 1）液压起升； 2）确保长时间的工作 3）价格合理，使用性能好 4）噪音小、无废气、工作效率高、节约占地面积、可单独完 成运输功能。 5）自重轻、车身低、操作轻、视野开阔； 6）车架设计坚固，承载力强 （五 ） 手动液压堆高车 设计参数 手动液压堆高车性能 :在标准起升高度 额定起重量为 500 。 本论文所设计的手动液压堆高车系统主要技术参数（如表 1 表 1计参数 额 定 载 重 量 500最 高 起 升 高 度 1500 叉 最 低 高 度 88 叉 长 度 1150 单 个 货 叉 宽 度 160 车 尺 寸 2200 700 3 二、总体设计方案 （一） 手动液压堆高车 主要结构 手动液压堆高车主要由机架部分、叉架部分、叉脚部分、起升装置、等部分组成。 图 2 图 2净 重 2104 图 2 图 2 图 2（二） 手动液压堆高车 的特点 分析 手动液压堆高车 的组成部分，结合设计任务，设计出来的 手动液压堆高车 拥有以下特点： 5 动液压堆高车 是液压起重，对于工作环境的要求较低，所以可适应各种不同的工作环境。 2. 对比与 手动液压堆高车 的手动起升，本文所设计的 手动液压堆高车 是由液压回路路控制的 ,其操纵简便 ,可大大降低劳动强度 ,提高劳动效率。 动液压堆高车 ,其车架主体部分的材料选用 在 手动液压堆高车 架的各关键受力点都辅以加强筋 ,使其受力均匀 , 使 堆高车 能承受在叉物时所承受的重力 ,提高 堆高车 的安全性能。 高车 ,本文所设计的液压叉吊车其载重能力更强 ,可以满足更多的工作要求。 动液压堆高车 ,由于其是使用液压 ,所以在工作时噪声小 ,且无污染。 （三）设计难点分析 为了使设计出来的 手动液压堆高车 能实现预定的功能，分析设计任务， 手动液压堆高车 在设计的过程中有以下的难点需要解决： 动液压堆高车 能实现预定的载重量，对于液压系统要如何设计。 何传递动力，选择何种传动装置。 动液压堆高车 ，除了让 堆高车 完成装卸的功能外，如何让 压堆高车 完成吊物的功能。 压堆高车 的起升功能。 动液压堆高车 各部份的设计后，如何设计 手动液压堆高车 的主体车架，及货叉架、加强筋等辅助部分的设计。 本次对于液压叉吊车的设计主要围绕以上的难点进行分析设计。 6 三、动力系统的设计 液压系统的设计 一 个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件 (如液压缸和液压马达 )的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件 (即各种液压阀 )在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀 (安全阀 )、减压阀、 顺序阀等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。 手动油泵、脚踏油泵体积小，重量轻，结构紧凑，操作简单，超高压，小排量，配有低压泵以提高工作效率。可直接对压力容器进行压力试验，配备油缸及机具可以进行 起重、顶升 、弯曲、校直、拉伸、冲孔、铆接、拆装等作业。 技术参数： 型号 工作压力最大排量 大手摇油箱容量出口螺纹公制 外形尺寸 重量 7 力 N L 高压 低压 高压 低压 3 00 00 3 00 00 63 00 3 200 3 00 20 63 00 3 203 25 500 1 50 8 液压缸按结构形式分可分为 : 活塞式液压缸柱、柱塞式液压缸、摆动式液压缸。 活塞式液压缸：将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液 压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。 柱塞式液压缸：结构比较简单，成本低，制造方便，柱塞常做成空心的，单柱塞缸只能有一个方向的运动，所以多成对使用。 一般用在行程比较长的场合，比如：龙门刨床、液压机、 导轨磨、大型拉床 等。 摆动式液压缸：输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。有单叶片和双叶片两种形式。定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。根据进油方向， 叶片将带 动转子作往复摆动。 本文所设计的半电动液压叉吊车的液压缸设计起升装置要求传动平稳，但速度要求不高 ,对比以上几种液压缸 ,综合本文设计的实际需要选择单活塞杆液压缸，即可满足设计的要求。 对于液压缸内径 可根据设计的最大总负载和选取的工作压力来确定。 （本章计算公式参照 液压与气动技术 2000） (1). 液压缸主要尺寸的计算 : 液压缸内径 D: 42F 载重量 P 缸工作压力，查表得 则 22 2 0 0 0 6 . 54D 2 4 3 1 1 D m m 9 活塞杆直径 d: 0 . 6 6 5 . 6 6 3 9 . 4 0d ( p (2). 活塞杆校核 F 液压缸的负载力 材料许用应力（ 45钢） b 活塞杆材料的抗拉强度 640n 安全系数 4.1n 0 则 4 4 2 2 0 0 0 7 . 8 33 . 1 4 4 5 7 满足要求 按国际标准（ 80）取标准值 （ 67）机械设计手册 下册 第二版 1987 内径 63D ， 活塞杆直径 32d (3) 流量 42 0 0 0 3 2 0 6 32 10 四、传动装置设计 （一）传动装置的选择装置 传动装置有带传动装置、链传动装置、齿轮传动装置等。 ： （ 1） 带有良好的饶性，能吸收震动，缓和冲击，传动平稳噪音小。 （ 2） 当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用。 （ 3） 结构简单，制造，安装和维护方便； （ 4） 带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。 （ 5） 由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。 （ 6） 带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。 （ 7） 带的寿命较短，需经常更换。 由于带传动存在上述特点，故通常用与中心距较大的两轴之间的传动传递功率一般不超过 50 （ 1）由于链传动属于带有中间挠性件的啮合传动，所以可获得准确的平均传动比； （ 2）与带传动相比，链传动预紧力小，所以链传动轴压力小，而传递的功率较大，效率较高，链传动还可以在高温、低速、油污等情况下工作； （ 3）与齿轮传动相比，两轴中心距较大，制造与安装精度要求较低，成本低廉。 （ 4）链传动运转时不能保持恒定的瞬时传动比和瞬时链速，所以传动平稳性较差，工作时有噪音且链速不宜过高 。 链传动主要用在要求工作可靠 ,且两轴相距较远 ,以及其他不宜采用齿轮传动的场合。 （ 1） 效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为 11 96%99%，这对大功率传动有很大的经济意义。 （ 2） 结构紧凑 比带、链传动所需的空间尺寸小。 （ 3） 工作可靠、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。 （ 4） 传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。 但是齿轮传动的制造及安装 精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 对比以上几种传动装置，结合本文设计的需要，所以选择链传动作为液压 堆高车 的传动装置。 链传动装置主要由链轮轴、轴承、链轮链条等部分组成。 链传动装置：（如图 4 4传动 （二）链传动的设计 1. 链轮齿数 Z 的确定 在实际工作过程中 ,此处链轮只作单个使用 ,起到一个传递运动力的作用 ,所以对于链轮轮齿强度、刚度要求较高 ,链轮齿数应尽量取小 ,根据设计的起升装置的起升要求 ,结合实际工作情况 ,初步确定齿数 Z= 14。 链条链轮轴承链轮轴 12 2. 链型号的确定 堆高车 承 载 500 ,链条工作载荷 F = 20200 N,根据这一特点结合滚子链的基本参数和尺寸选用链号 10A 的滚子链传动 ,其极限拉伸载荷 21800 N,足以满足要求 ,为了保证其工作平稳 ,选用两个链传动。 3. 链节数的确定 由于此处链轮只作单个使用 ,所以不存在中心距 节数由 堆高车 起升装置的起升高度来确定。 根据选定链号，查表得所选链的节距 p = 起升装置的起升高度 h = 定链节数 105节。 4. 强度校核 在链轮正常工作情况下，链速 v 0.1 m/s,所传递的功率 p 为其承载力与其速度的乘积，即 p = F v ,承载力 F = 20200 N，单个链轮的工作拉力 F 10100N，则 p = F v=10100 0.1 w=速 v 0.1 m/s,即为低速链传动，链传动的主要失效形式为链条的过载拉断，因此应进行静强度计算。 （本章计算公式参照 简明机械零件设计手册 第二版 1997） 静强度安全系数 S 单排链的极限拉伸载荷 m 链条排数 工作情况系数 F 链的工作拉力 所选链的极限拉伸载荷 21800 N；采用两个链传动，即 m=2；根据其工作情况，查表选取 的工作拉力v 000=5052 N，则 00 13 满足强度要求 5. 验算链速 00060 在预先设计的范围内 6. 确定润滑方式 采用人工定期润滑方式 7. 计算对链轮轴的压力 F F= =10100 N=12625 N 8. 链轮设计 主要参数为 齿数 Z、节距 p、分度圆直径 d 0s P 链节距 P =Z 齿数 Z=14 则 i i n (1) 链轮的齿槽尺寸计算 齿面圆弧半径 查表得 mm 8014(80(2m i n 14(m a x 齿沟圆弧半径 3 m a x m a x 齿沟角 14 1 1 4901 2 0m z 1 3 4901 4 0m a x z (2) 链轮的主要尺寸 分度圆直径 d 4 0s 取 2 齿顶圆直径 m a x 0 2)10 m i n 分度圆弧齿高 ahm a x ( ra 4 )(m in ra 齿根圆直径 齿侧凸缘（或排间槽） 0c o t 2 g 1801 5 . 8 7 5 c o t 1 . 0 4 1 5 . 0 9 0 . 7 6 3 2 . 5 414 (3) 链轮的结构 链轮的直径较小 ,因此采用实心式（如图 4 15 图 4轮结构图 (4) 链轮轮齿结构 齿宽 11 91.0 内链节宽 则 1 倒角宽 P 链节距 P =则 角半径 齿侧凸缘 (或排间槽 ) 圆角半径 链轮齿总宽 : 1)1( n 排数 取 2 取 1则 1)1( 2( 16 （三） 链轮轴的选择 定许用应力 该轴传递的功率，对材料无特殊要求 ,故选用 45钢 ,并经调质处理。由表查得强度极限 50 ，再由表得许用应力 =200 （本章计算公式参照 简明机械零件设计手册 第二版 1997） 按扭转强度估算轴径 P=1 根据表得 C=107118，又由式得 又由 d 3C 118107 3 由设计手册取标准直径 51 。 设计轴的结构并绘制结构草图（如图 4 图 4 按弯曲合成强度校核轴径 画出轴的受力图（如图 4 图 4 力分析图 041 14 10100F F N 0 20200 17 在 01 间载一段距离为 x（如图 4 图 4 0F 101 101002F F N 扭转方向为逆时针为负 011 11 10100M F x x 在 1F 和 0F 之间截任一段距离。 x 又是阶梯轴，轴的粗细不一 当 10x 时，也可能存在危险截面 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0M N m m 当 x 时， 1 1 0 1 0 0 9 6 . 5 9 7 4 6 5 0M N m m 在 1F 和 4F 之间截一段距离为 Y（如图 4 18 图 4力分析图 0 4 10100 02 M 2 1 0 1 0 0 2 0 2 0 0 9 6 . 5 0M Y Y 2 1 0 1 0 0 2 0 2 0 0 1 9 4 9 3 0 0 0M Y Y 在 1F 和 4F 之 间 任 取 一 段 。 y 的 取 值 为 Y 2 1 0 1 0 0 1 9 4 9 3 0 0M Y N 当 =193N 2 1 0 1 0 0 1 9 3 1 9 4 9 3 0 0 3 8 9 8 6 0 0M 作转矩图 （如图 4 图 4距图 19 求当量弯矩 因为此轴为静应力状态下的轴，转矩不变，修正系数 a 为 22 2 211 9 7 4 6 5 0 0 . 3 0 9 7 4 8 5 0M e M a T N m m 2222 3898600M e M a T N m m 确定危险截面及校核强度 11 3974850 3 1 1 . 9 50 . 1 2 5 M p M p 22 查表得 001 ，满足 的条件，故此处所设计的轴的强度足够，并有一定宽余量。 （四） 轴承选择 1. 计算轴承的的载荷 根据以上所求的结果，要选择轴承，要先求出当量载荷，因该向心轴承受 用。求出当量动载荷 P 。计算时用到的径向系数 x ，轴向系数 Y 。要根 据 查取，而 额定静载荷，在轴承型号为选定前不知道，故用试算法。 e=X=1,Y=0， 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0P x F r Y F a N 。 即轴承在 10100 作用下的使用寿命，相当于在纯径向载荷 10100 （本章计算公式参照 简明机械零件设计 手册 第二版 1997） (1) 计算所需的径向基本额定静载荷 计算所需的径向基本额定静载荷 000 由式 161060 20 1 3 2.11 361 . 2 1 0 1 0 0 6 0 2 5 0 8 0 0 0 9 9 0 3 9 . 1 7 4 21 1 0C d N (2) 选择型号 查表选 60206型轴承其 9 9 0 3 9 . 1 7 4 2 1 0 0 1 0 0 C N 故 60206轴承的 10100 0 . 1 0 1100100o r 与原估计值接近，选择的轴承适用。 润滑的目的是为了减轻机械传动零件、轴承等磨损，降低零件之间的摩擦阻力和能源消耗，提高传动效率，延长零件使用寿命，保证设备正常运转；同时还可以起到冷却、散热、吸振、防锈、降低噪声等作用。 润滑的方法很多，根据手动液压堆高车链传动的实际情况，液压堆高车的润滑方式选择手工润滑，可根据实际情况进行定期的润滑保养，以增长液压堆高车的使用寿命。 21 五、 液压堆高车 外型结构设计 （一）后轮的设计 为了保证 手动液压堆高车 在运输及起重物的过程中的稳定性 ,应具有四个支持点 ,堆高车 重心的投影点不论在工作位置或运输位置 ,都不应超出四点所形成的四边形 ,要使转弯时 堆高车 的转动方便、灵活 ,在转弯时必须要求各个轮子有一个共同瞬时的回转中心 ,所设计的两后轮轴应在同一轴线上 ,所以选用插头式脚轮 。 （ 1）轴材料选择 ,确定许用应力 材料选择 通碳素结构钢 ,用于承载较小或不太重的轴。其抗拉强度 s 180转疲劳极限 1 105用静应力 1 =176用疲劳应力 1 = 120138 （ 2）轴结构的设计及轴承和挡圈的选用 由于选用插头式脚轮，根据两个配合性质不同的轴，并要起到连 接及为避免轮子在转动过程中倾斜，选用阶梯轴，以便装拆。 （ 3）轴承的选择 由于该轴轴承主要承受轴向载荷 ,其极 限转速低 ,所以选用推力轴 承。故该轴的两个轴承分别选用型号为轴承 60204/轴承 60205/根据轴承所选用的型号确定挡圈型号 ,故 挡圈 20/86, 挡圈 25/86, 挡圈 52/86。 （ 4）确定尺寸 根据阶梯轴的承受载荷和轴承所选用的型号查表得轴承的外劲 及宽度尺寸和挡圈的型号查表得挡圈的内径及挡圈的厚度来确定轴 的各段尺寸： 22 轴承 60204/内径 20径 47度 14承 60205/内径 25径 52度 15圈 20/86， 其内径 20 度 1 圈 25/86， 其内径 25 度 1.2 圈 52/86， 其内径 52 度 承挡 圈 2 0轴承挡 圈 5 2挡 圈 2 5图 5轮结构 (5)轮架阶梯轴及尺寸（如图 5 23 图 5梯轴 轴 1直径为 轴 2直径为 35 度为 22 轴 3 直径为 25与轴承配合轴直径为 23.2 长为 37 轴 4直径为 18.5 轴承配合轴直径为 20 长为 18 该阶梯轴总长为 85 （ 1）后轮轴的结构图：（如图 5 图 5后轮轴 受力分析 根据后轮轴的承载能力的受力分析 ,可知轴的受力简图（如图 5示） 图 5 24 由于该轴承载能力为总承载的 1/6吨， , 1/6 20000=32667N 根据静力学平衡方程得出 F=0 0 32667N 再根据轴的设计计算公式得： d 3 T = 3 =140 50 根据后轮轴所轴承确定该轴的直径和长度 由于该轴主要承受径向载荷，且工作转速高，而轴向载荷不大，所以采用深沟球轴承。 故轴承型号选择轴承 查表得：其内径为 20径为 47 度为 47 综上所诉 d=20 轮子的材料选用实芯橡胶轮 ,由实芯橡胶胎和金属材料的轮芯组合或结合一起制成 ,具有定的弹性 ,能承 载受较大的载荷 ,耐磨 ,一般用于低速 ,短途运输的半电动电瓶 堆高车 。 轮子的孔与后轮轴作过盈配合 ,其固定方式为选用螺钉周向固定 ,其型号选择20/如图 5 25 螺钉制动弹簧图 5轮结构 被动轮架为精铸造件，其规格与尺寸大小以轮子尺寸而定，其轴承孔与轴承作过盈配合。 图 5动轮架结构 26 （二）机架的设计 后轮架底板 前插腿加强筋立柱扶手连接板支撑轴角钢封板接液盒安全挡板横档小板图 5架装置 (1)机架底板组件：槽钢 304， 320 100 48 （如图 5 27 图
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