改動手動液壓叉車設(shè)計(共33頁)

1、 目錄(ml)TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc2264 引 言 PAGEREF _Toc2264 1 HYPERLINK l _Toc24388 1叉車發(fā)展現(xiàn)狀(xinzhung)和未來前景 PAGEREF _Toc24388 1 HYPERLINK l _Toc9898 2總體方案 PAGEREF _Toc9898 2 HYPERLINK l _Toc20327 2.1設(shè)計的準備(zhnbi)和內(nèi)容 PAGEREF _Toc20327 2 HYPERLINK l _Toc31635 2.2機構(gòu)運動原理圖 PAGEREF _Toc31635 3 HYPERLINK

2、l _Toc23128 2.3貨叉基本尺寸的確定 PAGEREF _Toc23128 3 HYPERLINK l _Toc20706 3總體設(shè)計 PAGEREF _Toc20706 4 HYPERLINK l _Toc16037 3.1自由度計算 PAGEREF _Toc16037 4 HYPERLINK l _Toc9059 3.2.1工作機構(gòu)桿以及各機構(gòu)所承受載荷的計算 PAGEREF _Toc9059 5 HYPERLINK l _Toc17539 3.2.2不同位置機構(gòu)的受力分析及計算 PAGEREF _Toc17539 6 HYPERLINK l _Toc9928 3.3桿間鉸接處的

3、分析計算 PAGEREF _Toc9928 8 HYPERLINK l _Toc21499 3.3.1桿1與桿2的鉸接計算 PAGEREF _Toc21499 8 HYPERLINK l _Toc8586 3.3.2桿1與液壓推桿的鉸接計算 PAGEREF _Toc8586 8 HYPERLINK l _Toc1492 3.3.3支架與液壓底座的鉸接計算 PAGEREF _Toc1492 9 HYPERLINK l _Toc19650 3.3.4桿3與支架的鉸接計算 PAGEREF _Toc19650 10 HYPERLINK l _Toc19590 4液壓缸回路的設(shè)計 PAGEREF _To

4、c19590 10 HYPERLINK l _Toc32705 4.1液壓回路原理 PAGEREF _Toc32705 10 HYPERLINK l _Toc32240 4.2液壓組成元件的計算與校核 PAGEREF _Toc32240 12 HYPERLINK l _Toc28017 4.2.1液壓缸的設(shè)計及計算 PAGEREF _Toc28017 12 HYPERLINK l _Toc2995 4.2.2 油箱的設(shè)計 PAGEREF _Toc2995 14 HYPERLINK l _Toc10700 4.3油路的設(shè)計 PAGEREF _Toc10700 15 HYPERLINK l _To

5、c26455 4.4截止閥的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc26455 15 HYPERLINK l _Toc8164 4.5單向閥的設(shè)計 PAGEREF _Toc8164 18 HYPERLINK l _Toc14502 4.6泵的設(shè)計 PAGEREF _Toc14502 20 HYPERLINK l _Toc9553 5機架的設(shè)計 PAGEREF _Toc9553 21 HYPERLINK l _Toc32744 5.1.機架的主要組件的材料及尺寸的選擇 PAGEREF _Toc32744 21 HYPERLINK l _Toc32267 5.1.1門架截面圖 PAGEREF _Toc3

6、2267 21 HYPERLINK l _Toc19165 5.1.2底座前插腿 PAGEREF _Toc19165 21 HYPERLINK l _Toc31722 5.1.3機架立柱組件 PAGEREF _Toc31722 22 HYPERLINK l _Toc6824 5.2后輪的設(shè)計 PAGEREF _Toc6824 22 HYPERLINK l _Toc32622 5.3鏈傳動的設(shè)計 PAGEREF _Toc32622 23 HYPERLINK l _Toc18960 5.3.1鏈輪的確定 PAGEREF _Toc18960 23 HYPERLINK l _Toc2937 5.3.2

7、強度校核 PAGEREF _Toc2937 23 HYPERLINK l _Toc32447 5.3.3鏈輪的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc32447 24 HYPERLINK l _Toc27678 5.4鏈輪軸的選擇 PAGEREF _Toc27678 24 HYPERLINK l _Toc17756 5.4.1軸材料的選取并確定許用應(yīng)力 PAGEREF _Toc17756 24 HYPERLINK l _Toc12476 6小 結(jié) PAGEREF _Toc12476 25 手動液壓叉車(chch)設(shè)計摘要(zhiyo)：叉車是現(xiàn)代物流行業(yè)里運用范圍最廣的裝卸及搬運等設(shè)備(shbi)。本次

8、畢業(yè)設(shè)計主要是針對國內(nèi)外手動液壓叉車的使用狀況以及其缺點進行一個新的改進設(shè)計。了解叉車的結(jié)構(gòu)特點以及熟悉液壓機械設(shè)備設(shè)計的主要參數(shù)，根據(jù)液壓起重機械設(shè)備的特征，手動液壓叉車設(shè)計的主要參數(shù)有：機構(gòu)自由度、液壓缸長度、工作載荷、幅度起重高度、各機構(gòu)的工作速度、油箱容積、泵的進油量等。本次畢業(yè)論文設(shè)計順序主要是根據(jù)機構(gòu)的承載能力進行后面的液壓回路的設(shè)計，包括：機構(gòu)運動原理的設(shè)計、機架受力分析與計算、機架結(jié)構(gòu)的安全校核、液壓回路的設(shè)計、各液壓元件的計算以及各零件圖和裝配圖的繪制等，為未來節(jié)能化的叉車進行一個提前的產(chǎn)品研究具有重大的意義。關(guān)鍵詞：叉車、結(jié)構(gòu)、液壓PAGE 2 引 言叉車是起重工作時的重要

9、工具，它是以液壓千斤頂原理來提起和搬運貨物的機械設(shè)備，可用于貨物的堆放以及裝卸。它的主要特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、污染(wrn)小、操作靈活，可以在比較小的空間內(nèi)進行運作，解放了大量的人力、隨著社會的發(fā)展，叉車被廣泛的使用。主要的作用(zuyng)是進行貨物的裝卸，堆垛以及短距離的搬運工作。由于叉車操作性靈活，可以在狹小的空間內(nèi)迅速的搬運貨物且可以承受較大的起重量，因此在像企業(yè)倉庫、碼頭等貨物集中地有巨大的使用價值。叉車的需求量在市場上以迅猛的速度上升，漸漸地，叉車的性能得到了改善，各種型號的叉車也隨之孕育而生，應(yīng)用范圍更是被最大限度(xind)的擴大。它不僅僅停留在碼頭跟倉庫，在森林的一些大型

10、作業(yè)中也得到了運用，基本上全世界范圍內(nèi)都覆蓋著叉車的使用率，為各行各業(yè)帶來巨大的收益，也是未來社會發(fā)展中不可或缺的一種機械設(shè)備。1叉車發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景隨著社會的發(fā)展，叉車行業(yè)的競爭越來越激烈，高端市場基本上都被外資企業(yè)所占領(lǐng)，且也已經(jīng)開始向中低端市場邁進。行業(yè)的競爭既是一個發(fā)展的機遇也是一個巨大的挑戰(zhàn)，未來的發(fā)展將受到高度關(guān)注。 趨勢之一：系列化、大型化 系列化是叉車行業(yè)的必然趨勢。外資企業(yè)已經(jīng)開始實現(xiàn)產(chǎn)品系列化，從微型到大型產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變發(fā)展。同時，相關(guān)機械產(chǎn)品的更新周期在漸漸的縮短。大型叉車產(chǎn)品的是依靠其科技技術(shù)高、產(chǎn)品質(zhì)量好、投資大等特點來競爭市場，目前主要集中在少部分有實力的企業(yè)當中，為

11、了不受制于外資企業(yè)而限制國內(nèi)叉車行業(yè)的發(fā)展，必須要在這方面加大投資跟開發(fā)力度。趨勢之二：專業(yè)化、多品種 自動倉儲系統(tǒng)的建立，無形中加大了對室內(nèi)搬運機械的使用需求。前移式叉車、高性能電動叉車等各類倉儲叉車迅速發(fā)展，為了提高生產(chǎn)作業(yè)的效率，最大限度的減少勞動力的使用，適應(yīng)城市中各種惡劣工作環(huán)境，小型以及微型叉車在這時候就有了其不可代替的作用，并因此而得到了迅速的發(fā)展。趨勢之三：電子化、智能化 隨著計算機技術(shù)越來越先進，其先進技術(shù)已經(jīng)被廣泛的運用在電動叉車上面，未來的發(fā)展趨勢將向無人駕駛的叉車發(fā)展，這些被納入信息化控制、性能優(yōu)越、智能化產(chǎn)品的前景將一片光明。而且在此基礎(chǔ)上，新產(chǎn)品將會被大力的推廣，特

12、別是前移試系列的產(chǎn)品。 趨勢之四：安全性、舒適性 伴隨國際化步伐的加速，向外銷售產(chǎn)品的安全性必須得到重視，它是當前我國走向世界各地市場的一個關(guān)鍵因素。流線圓弧形外觀在取代古老的外觀形式，主要是因為最新的外觀形式可以改變司機的視野，大大的增強了操作的安全性。其次隨著人們對工作過程中的舒適要求，企業(yè)也為了提高工作人員的效率，新型叉車將把舒適性的設(shè)計列入重點設(shè)計范疇從而提高操縱舒適性，這些都是基于科學(xué)的研究得出的結(jié)論。趨勢之五：節(jié)能化、環(huán)保化 目前的叉車主要是按動力源劃成內(nèi)燃叉車和電瓶叉車，雖然內(nèi)燃叉車的功率大，可承受的起重量也比較好，但是排放跟噪聲污染比較嚴重，對我們?nèi)祟惖慕】滴：Υ?。為滿足現(xiàn)代人

13、對環(huán)保跟能源控制的滿意度，能夠從加強液壓體系效能和防振動、降低發(fā)動機的污染生產(chǎn)、降噪等這些地方著手，未來污染排放少、噪聲小并且節(jié)能的叉車將會得到廣大用戶和企業(yè)的青睞，電動叉車，天然氣、液化石油氣等這些節(jié)能環(huán)保的燃料也會得到發(fā)展，這是社會發(fā)展的必然趨勢。目前國際(guj)電瓶叉車的產(chǎn)量已占叉車總量的40，基于對技術(shù)的掌握程度，我國國內(nèi)在電瓶叉車占有量這方面相對于國外會少一點，大概在10%15%，西歐那些技術(shù)比較成熟的則占到了65%，并且其所占比例還在不斷的上升。在技術(shù)這方面，交流電機可以克服直流電機一些效率低下的缺點，是未來發(fā)展的主流。2總體(zngt)方案(fng n)2.1設(shè)計的準備和內(nèi)容

14、1.查找資料：在做本次畢業(yè)設(shè)計之前，我查閱了大量的相關(guān)資料，主要是在液壓傳動以及起重機械方面的知識，并記錄了本次畢業(yè)設(shè)計所需的一些基本固定數(shù)據(jù)，為本次的設(shè)計做了良好的準備工作。 2.起重機械知識的學(xué)習(xí)：液壓叉車設(shè)計是本次設(shè)計的主要內(nèi)容，叉車在目前的各個行業(yè)的使用率也是起重機械中最為廣泛的一種，而在這之前我所學(xué)習(xí)的專業(yè)主要是在中小型的汽車方面，原理工作上跟大型的起重機械稍稍有點區(qū)別，所以在做本次畢業(yè)設(shè)計之前就必須要自學(xué)了解起重機械的基本知識，然后與之前所學(xué)的知識進行結(jié)合。 3. 深入學(xué)習(xí)液壓傳動相關(guān)的專業(yè)課內(nèi)容：手動液壓叉車一個最主要的原理就是千斤頂，而千斤頂原理的核心就是液壓技術(shù)方面的知識，翻

15、閱液壓技術(shù)，鞏固所學(xué)知識，標記處本次設(shè)計的知識在書本上所處的模塊，然后熟悉液壓傳動的內(nèi)容及相關(guān)的專業(yè)課內(nèi)容，將兩者進行專業(yè)化的對比，找出知識中相互關(guān)聯(lián)的部分，做好記錄。 4.根據(jù)書上知識以及上網(wǎng)查閱相關(guān)資料，掌握了液壓抬升機械設(shè)計的主要參數(shù)，除此之外還有液壓部分的參數(shù)，主要是液壓缸的結(jié)構(gòu)、工作推程、油量、油路的設(shè)計、泵的設(shè)計等等。 5.主體參數(shù)的選擇：手動液壓機械的設(shè)計參數(shù)是需要使用方的運用需求以及(yj)生產(chǎn)制造廠的現(xiàn)實環(huán)境條件進行確認，還有一些參數(shù)是以國家或地方規(guī)定的參數(shù)為標準，參數(shù)的確定初期需要認真的查閱大量的資料，上網(wǎng)查找以往各個企業(yè)在設(shè)計手動液壓叉車時的基本數(shù)據(jù)來做一些參考，因此需要

16、非常的謹慎跟認真。 6要注意的安全事項：起重機是大型的搬運機械，在工作過程中必須要注意安全方面的問題，稍有不慎就會引起(ynq)巨大的損失和人員的傷亡，所以在設(shè)計起重機械時必須要考慮好安全因素，合理設(shè)計每一個環(huán)節(jié)，在材料的使用上要滿足相應(yīng)的標準，除此之外還需要安裝安全指示裝置，例如在承受載荷時有超載自動報警警笛裝置，電動叉車上的車速限速報警器等等，對于機械的操作要有明確的說明規(guī)定。 7.具體的設(shè)計(shj)步驟： = 1 * GB3 機構(gòu)運動原理的分析 = 2 * GB3 機架受力分析與計算 = 3 * GB3 機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計 = 4 * GB3 機架的安全效檢 = 5 * GB3 液壓回路的

17、設(shè)計 = 6 * GB3 液壓元件的設(shè)計計算與效檢 = 7 * GB3 各零件的結(jié)構(gòu)圖設(shè)計 2.2機構(gòu)運動原理圖 圖1機構(gòu)運動原理示意圖2.3貨叉基本(jbn)尺寸的確定 貨叉的重要參數(shù)包括：貨叉總體(zngt)長度l、貨叉高度h，貨叉斷面(dun min)寬度ab(a尺寸是貨叉厚，b尺寸是貨叉寬) 貨叉尺寸基本由起升噸位Q、載荷中心距c，依照所選擇的題目，首先知道起升噸位Q=2.0噸，按ISO/DIS1214-79標準規(guī)定，載荷中心距離為c=500mm，再由ISO/DIS2326-81和ISO2382-77標準，得到貨叉的幾個重要的參數(shù)和尺寸如下 ： 貨叉長度：l=1000mm； 貨叉高度：

18、h=520hmm； 貨叉斷面寬度：a/b=2 40/120mm； 貨叉兩鉸支點中心距：d=409 mm； 貨叉外伸距：e=76mm； 根據(jù)機械設(shè)計手冊文獻可以選取40Cr鋼，主要是選擇調(diào)質(zhì)處理，40Cr鋼的屈服強度為539MPas，貨叉的選擇主要依照叉車的工作承載量進行確認的，在一定噸位范圍內(nèi)的貨叉都是可以通用的。 3總體設(shè)計3.1自由度計算 在圖1的機構(gòu)運動示意圖中上，總共有 4個低副，3個活動機構(gòu)，高副的數(shù)目為 0所以根據(jù)自由度的計算公式有： F=3N-2P-H =33-24-0 =1由此可知：原動件的數(shù)目為 1因此，原動件的數(shù)量與機構(gòu)自由度數(shù)相等，可知以上機構(gòu)符合運動原理，所以具有確定的

19、運動。3.2 機構(gòu)的受力分析與計算3.2.1工作機構(gòu)桿以及各機構(gòu)所承受(chngshu)載荷的計算機構(gòu)(jgu)如圖2：圖2機構(gòu)(jgu)桿1簡圖圖中：R為液壓缸的力臂 ， （L+R）為重物的力臂初步根據(jù)實際企業(yè)的使用要求以及承載起重貨物的輕重，先初步取一個參數(shù) R=400mm 鑒于實際力臂的的長短變化要求，初步按級數(shù)的要求將L分為四個長度 L分別為： 第一段L1=150mm 第二段 L2=300mm 第三段 L3=450mm 第四段 L4=600mm因為本次的手動液壓叉車所能承受的最大的載荷要求為2噸，而孔4工作時所能承受的載荷程度為最大載荷的二分之一即 =1000kg由杠桿原理： （2-1

20、）得： （2-2）得： m3=1176.5kg m2=1428.6kg m1=1818.2kg令： m4=1000kg m3=1100kg m2=1300kg m1=1700kg3.2.2不同(b tn)位置機構(gòu)的受力分析及計算確定擺動(bidng)角度根據(jù)現(xiàn)實企業(yè)使用的條件(tiojin)，暫時選擇吊桿上下運動極限角度為60首先要考慮一個基本的實際因素，車身與貨物的高度不可能按照實際的設(shè)想而來，所以在設(shè)計時要考慮車身與貨物的實際高度對比。為了使吊桿的上下擺動能達到平衡，現(xiàn)在取吊桿的最低位置與地面水平線的夾角為-30 ，吊桿的最高位置與地面水平線的夾角為30。所以，最大垂直擺距為： （2-3）

21、 =550mm考慮到現(xiàn)實運作時的需求，選定吊桿離水平地面的極限高度是:H1=800mm所以，叉車支架的高度為： （2-4） =330mm正常情況下一般吊桿在起升一段距離后才能完全受到重物的重力作用，所以根據(jù)實際的工作情況來看，假設(shè)受到重力作用是吊桿此時擺動過的角度為：20根據(jù)已有的公式：M=Fdsin （其中，為吊桿與重力的夾角）為了使吊桿在工作時能獲得最大的工作力矩從而以最小的做功在提起重物，必須要在此位置時讓吊桿與液壓桿在相互垂直狀態(tài)。因為液壓缸在最長狀態(tài)(zhungti)時的長度為:L=800mm根據(jù)(gnj)吊桿的擺動角度可知，液壓缸在最短狀態(tài)時的長度為: =275mm由此，可以(ky

22、)計算出液壓缸的推程為： （2-5） 取推程為： S=530mm進行受力分析有： T*Rsin=G(R+Lx)sin （公式中為液壓推力T與吊桿的夾角） （2-6）得 ： T=（sin/ sin）*G(R+Lx)/R （2-7）通過在計算上運用軟件進行相關(guān)參數(shù)的繪制，可以根據(jù)所繪制的圖而得到各個位置的數(shù)據(jù)，從而進行具體的分析，分析所得的結(jié)果如下表1： 表1重力G與吊桿的夾角液壓推力T與吊桿的夾角Sin/ sin11116433125088128290105086593371643385104960454334165111555538589645113366630835135111902按上圖表

23、的第四點選取 sin/ sin=1.12得： T=（sin/ sin）*G(R+Lx)/R （2-8） =1.1210009.8（400+150）/400 =15092N取阻力系數(shù)（含機構(gòu)桿自重與摩擦力）k=0.2得： F=T*（1+k） （2-9）=15092(1+0.2)=18110.4N 所以(suy)液壓桿的推力取：F=18500N3.3桿間鉸接(jioji)處的分析(fnx)計算3.3.1桿1與桿2的鉸接計算按照上面所設(shè)定的叉車吊桿所乘受的最大載荷為2/2噸,所以機構(gòu)桿間鉸接處承受的 最大作用力為: 根據(jù)剪切應(yīng)力的性質(zhì)定義，機構(gòu)桿間的鉸接作用力就是剪切應(yīng)力鉸接軸所選取的材料:選45號

24、鋼,調(diào)質(zhì)處理。查閱機械設(shè)計文獻中的表15-1，可以得到：材料的硬度為:217-255HBS，剪切疲勞極限為：T-1=155MPa查閱起重機械文獻中的表4-11，可以得到：材料的最小安全儲備系數(shù)為：n1=1.45, 材料安全系數(shù)為: n2=1.1由此可以得到如下結(jié)論： 安全系數(shù)為: 根據(jù)公式： 可得： （2-10） 為了方便計算，取 d1=13mm.3.3.2桿1與液壓推桿的鉸接計算根據(jù)上面計算所得參數(shù)可知，液壓桿的最大推力為:F=18500N，該力對材料作用(zuyng)的力的性質(zhì)同樣還是：剪切應(yīng)力。鉸接(jioji)軸所選取的材料:選45號鋼,調(diào)質(zhì)處理。查閱機械設(shè)計文獻中的表15-1，可以(

25、ky)得到材料的硬度為:217-255HBS，剪切疲勞極限為：T-1=155MPa查閱起重機械文獻中的表4-11，可以得到材料的最小安全儲備系數(shù)為：n1=1.45, 材料安全系數(shù)為: n2=1.1由此可以得到如下結(jié)論： 安全系數(shù)為: n=n1n2 =1.45X1.1 =1.6根據(jù)公式： 可得： （2-11） =15.6mm為了方便計算， ?。?d2=17mm.3.3.3支架與液壓底座的鉸接計算根據(jù)上面計算所得參數(shù)可知，液壓桿的最大推力為:F=18500N該力對材料作用的力的性質(zhì)同樣還是：剪切應(yīng)力。鉸接軸所選取的材料:選45號鋼,調(diào)質(zhì)處理。查閱機械設(shè)計文獻中的表15-1，可以得到材料的硬度為:2

26、17-255HBS，剪切疲勞極限為：T-1=155MPa查閱起重機械文獻中的表4-11，可以得到材料的最小安全儲備系數(shù)為：n1=1.45, 材料安全系數(shù)為: n2=1.1由此可以得到如下結(jié)論： 安全系數(shù)為:n=n1n2 =1.45X1.1 =1.6根據(jù)公式： 可得： =15.6mm為了(wi le)方便計算，取 d2=17mm.3.3.4桿3與支架的鉸接(jioji)計算經(jīng)過上面(shng min)的受力分析可知，吊鉤與吊桿的相互作用力、吊桿與液壓推桿的相互作用力、支架與吊桿的相互作用力，在以上三對作用力當中，懸掛和液壓推桿的作用力是最大的。該力對材料作用的力的性質(zhì)同樣還是：剪切應(yīng)力。 鉸接軸

27、所選取的材料:選45號鋼,調(diào)質(zhì)處理。為了方便計算，在設(shè)計參數(shù)允許的范圍內(nèi)，現(xiàn)在就將其鉸接尺寸也跟上面統(tǒng)一來確定，其直徑也取 ： d4=17mm。4液壓缸回路的設(shè)計4.1液壓回路原理手動液壓叉車本身就是小型的起重機械，為了使機構(gòu)和液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，因此可以選擇簡潔的液壓回路來使機構(gòu)運作，如圖所示就是簡單工作原理圖：圖3基于(jy)千斤頂?shù)脑韴D1. 6.液壓缸 2.3.單向閥 4.油缸 5.截止閥 將上圖簡化便可畫得手動液壓叉車的簡易液壓回路(hul)原理圖，如下所示：圖4液壓回路(hul)原理圖16.液壓缸 2.5.單向閥 3. 油箱(yuxing)4. 截止閥 4.2液壓組成(z chn)元件

28、的計算與校核為了使液壓系統(tǒng)已經(jīng)叉車整個結(jié)構(gòu)更加的簡易和緊湊，使液壓系統(tǒng)盡量全部集中在小區(qū)域模塊內(nèi)，首先就必須要把各個液壓元件制成一體化，其次要把油箱與液壓缸安裝在以同心圓為基礎(chǔ)的同一個軸線內(nèi)，油路的設(shè)計和液壓缸當中的各種回路閥也要一同安裝裝配在液壓缸的底座內(nèi)。4.2.1液壓缸的設(shè)計及計算 1.液壓缸材料的選擇為了讓液壓缸整體結(jié)構(gòu)更加緊湊, 所選用的材料必須是高質(zhì)、具有高抗拉強度極限的材料、且是高質(zhì)量的無縫鋼管,綜合這些條件所述，可以選取的材料為: 45號鋼, 調(diào)質(zhì)處理。查閱機械設(shè)計課程設(shè)計文獻中的表12-1，可以(ky)得到：材料(cilio)的硬度為: 162-217HBS，抗拉強度(kn

29、l qin d)為：屈服極限為: 2.大液壓缸內(nèi)徑的計算 由上面的設(shè)計計算可知，液壓系統(tǒng)所承受的最大負荷為： F=18500N為了讓液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊和簡潔并且為了計算的方便，要讓液壓系統(tǒng)的壓力盡可能的大一點，初步先選取液壓系統(tǒng)的壓力為： 根據(jù)公式有 ： （2-12）（其中：A為液壓缸內(nèi)腔的有效面積，D為液壓缸內(nèi)腔的直徑）可得： （2-13） =39.64mm為了計算方便取整數(shù)，因此液壓缸內(nèi)腔的直徑為: D=40mm因此根據(jù)公式可計算得液壓系統(tǒng)的設(shè)計壓力為: （2-14） =14.73MPa 為了計算方便取整數(shù)，所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計壓力為： 3.液壓缸外徑的計算為了讓液壓缸整體趨于緊湊，先把液壓缸按

30、薄壁計算。由于，時，為薄壁又因為， （2-15）（其中時，時，）所以 ： 取安全系數(shù)為：n=6所以(suy)： 所以(suy)： （2-16）=4.5mm所以(suy)，D/=40/4.5=8.8910 為厚壁。因此要以厚壁的標準來計算，為了讓計算數(shù)據(jù)更加精確，依照第四強度理論計算得： （2-17）（其中，為液壓缸外直徑）取，安全系數(shù)為：n=6, 所以所以， （2-18）取，液壓缸外直徑為：=50mm4.2.2 油箱的設(shè)計伸縮臂套的材料:選工程用鑄造鋼ZG310-570。查閱機械設(shè)計課程設(shè)計文獻中的表12-1，得硬度為: 153HBS，抗拉強度為：=570MPa為了讓液壓系統(tǒng)整體更緊湊，把油筒

31、與液壓缸裝配在同一圓心軸線內(nèi)。條件：油筒油面的極限高度小于等于油筒高度的80%考慮到油路和閥中會消耗部分油量，因此，粗算液壓缸達到最高極限位置時需要的油量大約是總油量的90%。根據(jù)上面可知，推程：S=530mm 液壓缸內(nèi)徑:D=40mm所以，液壓缸達到最高極限位置時需要的油量為： （2-19）升所以(suy)，所需的最少油量為：=/90%=0.7/90%=0.8升所以(suy)，油箱的最小容積為：=/80%=0.8/80%=1升因為，油箱與液壓缸裝配在同一(tngy)圓心軸線內(nèi)，所以： （2-20）液壓缸外直徑為： =50mm所以，油箱內(nèi)腔的直徑為： （2-21） =70mm取油箱的上直徑內(nèi)為

32、：704.3油路的設(shè)計為了讓液壓系統(tǒng)的整體看起來更加簡潔，使液壓系統(tǒng)統(tǒng)一在一個單元內(nèi)，需要把各液壓元件裝配成一個整體。把各油管路做在液壓缸的底座內(nèi)。油管路的管徑應(yīng)該往小的方向選擇，以避免讓液壓裝置的整體結(jié)構(gòu)太大，當然也不能選擇太小，以避免讓系統(tǒng)壓力有太大的損耗，使工作不能正常進行。取油道內(nèi)徑為：d=6mm4.4截止閥的設(shè)計(shj)計算(j sun)為了讓液壓系統(tǒng)的整體看起來更加簡潔(jinji)，使液壓系統(tǒng)統(tǒng)一在一個單元內(nèi)，需要把各液壓元件裝配成一個整體。把各閥等設(shè)計在液壓缸的底座內(nèi)。因為，液壓系統(tǒng)設(shè)計的最高壓力為:取截止閥的開啟系數(shù)為： n=1.1所以，截止閥的開啟壓力為： （2-22）=

33、1.11517MPa所以，截止閥的開啟力為： （2-23） =480N截止閥彈簧的設(shè)計：取最大工作載荷的氣門彈簧是1.5倍更加的開放準確。因此，截止閥彈簧的最大負載為： =1.5F=1.5480=720N1.彈簧材料的選取并確定其許用應(yīng)力因為在一般靜態(tài)加載條件下工作的彈簧，根據(jù)彈簧（彈簧倍愛第三種可變荷載小于1000倍）的設(shè)計我們用碳素彈簧鋼絲D，并根據(jù)實際結(jié)構(gòu)，估計為3mm的彈簧絲直徑查閱機械設(shè)計文獻中的表16-3，選取=1710 MPa，根據(jù)機械設(shè)計文獻中的表16-2，可知=0.5=0.5X1710=855MPa2.彈簧鋼絲直徑的計算現(xiàn)取旋繞比C=5，從文獻機械設(shè)計中的公式（16-4）有：

34、曲度系數(shù)： （2-24） =1.3所以(suy)，根據(jù)機械設(shè)計式（16-12）得： （2-25） =3.7mm取彈簧鋼絲標準(biozhn)直徑d=3mm,中徑D=C3mm=15mm,取標準值D=16mm3.彈簧壓縮(y su)量的計算查閱機械設(shè)計文獻中的表16-2，取切變模量G=80000 MPa，為使結(jié)構(gòu)緊湊，使彈簧較短，取較小的標準有效工作圈數(shù)n=3，安全閥的開啟力：F=480N由機械設(shè)計表中的公式16-5可以得到：彈簧的預(yù)壓縮量： （2-26）=7.282mm4.彈簧原長度計算彈簧原長度： （2-27）=29mm5.校驗驗算極限工作載荷： （2-28）=435N彈簧(tnhung)的壓

35、極限壓縮量： （2-29）=10.9mm6. 結(jié)構(gòu)(jigu)的設(shè)計根據(jù)以上的設(shè)計計算，先暫選取GB/T2089-94圓柱螺旋壓縮彈簧(tnhung)，選取彈簧絲直徑d=3mm，預(yù)壓縮量=7.282mm，彈簧原長度=29mm，中徑D=16mm，有效工作圖數(shù)n=3，極限壓縮量=10.9mm，極限載荷=435N基于手動液壓叉車在工作時要求的穩(wěn)定性和定位的方便需求，現(xiàn)要加裝一個導(dǎo)桿。查閱機械設(shè)計文獻中的表16-7，可以得到導(dǎo)桿與彈簧的間隙為：2mm其它機構(gòu)的設(shè)計可以在設(shè)計圖上看到4.5單向閥的設(shè)計考慮到手動液壓叉車的的單向液壓流動的原理，本次的單向閥設(shè)計要具備單向密封的作用，為了讓單向閥的密封性更強

36、，采用壓縮彈簧可以讓單向閥產(chǎn)生預(yù)壓力，從而達到單向密封性好的目的；不僅如此，也要讓其壓力損失達到最小，壓縮彈簧的預(yù)壓力也要盡量的小，所以單向閥油塞要輕，綜合這些因素的要求，要讓壓縮彈簧跟單向閥油塞兩個達到均衡狀態(tài)，單向閥的作用才能達到我們設(shè)計預(yù)想時所要求的狀況。單向閥彈簧的設(shè)計：1.選材料并確定其許用應(yīng)力因為叉車工作性質(zhì)的要求，單向閥的壓縮彈簧的工作頻率很高，其磨損程度自然也想要的要比其他件要高得多，所以要按照第 = 1 * ROMAN I類彈簧（受變載荷作用的次數(shù)在次以上的彈簧）設(shè)計。先選取碳素彈簧鋼絲B級，依照實際結(jié)構(gòu)進行數(shù)據(jù)的選取，取彈簧鋼絲的標準直徑為d=0.4mm, , 取標準中徑值

37、D=5mm。查閱機械設(shè)計文獻中的表16-3，選取=2060MPa根據(jù)機械設(shè)計文獻中的表16-2里的公式可以得到： =0.3 （2-30） =0.3X2060=618MPa根據(jù)上面選取的數(shù)據(jù)，還是(hi shi)選取切變模量： G=80000 MPa2.彈簧鋼絲直徑(zhjng)計算先選取(xunq)旋繞比： C=Dd=50.4=12.5根據(jù)機械設(shè)計中的公式（16-4）可以得到：曲度系數(shù)： （2-31） =1.113. 彈簧壓縮量的計算查閱機械設(shè)計文獻中的表16-2，選取切變模量G=80000 MPa，為了讓機構(gòu)的機構(gòu)更加的緊湊，減少煩彈簧的使用長度，先選取一個相對的標準有效工作圖數(shù)n=5.先選

38、取單向閥彈簧的與壓力： F=1.5N根據(jù)機械設(shè)計文獻中的公式16-5可以得到：彈簧的預(yù)壓縮量： （2-32） =3.66mm4. 彈簧原長度計算 根據(jù)公式有，彈簧原長度： （2-33） =12.42mm5.校驗驗算 根據(jù)公式有，極限工作載： （2-34） =2.82N 彈簧的極限(jxin)壓縮量： （2-35） =6.88mm根據(jù)上面的設(shè)計計算(j sun)，彈簧的密封性達到了之前所設(shè)定的性能要求6.壓力(yl)損失的設(shè)計計算由上面的計算可知，彈簧的預(yù)壓力為：F=1.5N，根據(jù)這個可以大概得知單向閥油 塞的體積大約是：1300, 因為鐵的密度為7.9,因此單向閥油塞質(zhì)量是 ：10g，它承受的

39、重力大概是：0.1g所以當單向閥啟動工作時，它工作開啟的力： =1+0.1=1.1N由前面計算可知，油路直徑 d=5mm因此，此時壓力損失： （2-36） =0.06Mpa因為大氣壓的壓力為0.101Mpa，因此壓力損失小于大氣壓的壓力，吸油的性能可以完成，綜合這些數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：單項密封性好且壓力損失方面也符合要求。7.結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)以上的設(shè)計計算，先暫選取GB/T2089-94圓柱螺旋壓縮彈簧，彈簧絲直徑d=3mm，中徑D=5mm，效工作圖數(shù)n=5，預(yù)壓縮量=3.66mm，彈簧原長度=12.42mm，極限載荷=2.82N，極限壓縮量=6.88mm基于手動液壓叉車在工作時要求的穩(wěn)定性和定位的方

40、便需求，現(xiàn)要加裝一個導(dǎo)桿。查閱機械設(shè)計文獻正的表16-7，可以得到導(dǎo)套與彈簧的間隙為：0.6mm其它機構(gòu)的設(shè)計可以在設(shè)計圖上看到4.6泵的設(shè)計(shj)先選泵油缸的直徑(zhjng)為：d=18mm 操作(cozu)桿的長度為：L=800mm 泵油桿的長度為：l=32mm 泵缸的壁厚取與液壓缸相約。由上可得知最大壓力為：所以最大的操作力為： （2-37）=152.6N具體結(jié)構(gòu)如液壓缸裝配圖。通過分析計算，泵的最大移動距離為：s=50mm所以，泵的單次進油量為： （2-38）=0.012L5機架的設(shè)計 圖5機架裝置1.扶手 2.立柱3.后輪架4.底板5.前插腿6.連接板7.支撐軸8.加強筋9.封

41、板10.角鋼11.接夜盒12.安全擋板13.橫檔14小板5.1.機架的主要組件的材料(cilio)及尺寸的選擇5.1.1門架截面圖圖6 門架截面圖5.1.2底座(dzu)前插腿 鑄鋼(zh n)、U型鋼槽，9809070圖7底座前插腿組件1.前輪座 2.前插腳矩形管5.1.3機架立柱組件 C型鋼槽，100361860圖8機架立柱(l zh)組件5.2后輪的設(shè)計(shj)為了保證在運輸和重過程穩(wěn)定性的手動液壓叉車，它應(yīng)該(ynggi)有四個支撐點，叉車的重心在地面上的投影點，無論是在工作中或運輸位置, 四邊形都不能超過表四的支撐點，方便叉車轉(zhuǎn)彎時，每輪必須有一個共同的旋轉(zhuǎn)瞬時中心，兩個后輪軸必須

42、在同一軸線,因此可選擇的只有插頭式腳輪。 后輪為標準尺寸的選擇，使車輪是萬向輪，額定起重量2000kg，使萬向輪尺寸如下表2： 表2輪徑輪寬 安裝高度 孔徑單輪材料 軸承230 70 200 12鐵心防滑輪 滾珠5.3鏈傳動的設(shè)計5.3.1鏈輪的確定在實際工作中，鏈輪是一次性使用的，它有一個移動的力傳遞的影響，所以對鏈輪齒的強度，剛度要求較高的。考慮到它與軸承座軸之間的合作，由于承受更大的壓力，所以指定為U7 / H6公差。相對普通鏈輪而言，軸承鏈輪不需要設(shè)計齒，中間設(shè)計為光滑凸輪就可以了，它只需要頂著滾子鏈中間的滾子轉(zhuǎn)動就可以了，但是鏈輪要求要有足夠的強度和耐磨性，所以鏈輪齒面基本上都需要受

43、到熱處理，讓其達到我們要求的硬度，通常采用的加工方法為：淬火處理，表面發(fā)黑處理。5.3.2強度(qingd)校核在鏈輪正常(zhngchng)工作情況下，鏈速v 0.1 m/s,所傳遞(chund)的功率p是其承載力與其速度的乘積，即p = Fv ，而根據(jù)上面可知承載力F =9800 N 則： 鏈速v 0.1 m/s,即為低速鏈傳動，鏈條的過載拉斷是鏈傳動失效的主要形式，因此應(yīng)進行靜強度計算校核。根據(jù)公式得： 靜強度安全系數(shù)為： (2-39) 單排鏈的極限拉伸載荷m 鏈條排數(shù)工作情況系數(shù) F 鏈的工作拉力所選鏈的極限拉伸載荷；采用單鏈傳動，即m=1；根據(jù)其工作情況，查表選??；鏈的工作拉力，則

44、（2-40） 可以滿足我們所需要的強度要求。 5.3.3鏈輪的結(jié)構(gòu) 因工作性質(zhì)的要求，鏈輪本身就是屬于小型配件，因此要選用實心式鏈輪，它的材料選取中碳優(yōu)質(zhì)鋼C45（如圖9所示）圖9鏈輪(lin ln)結(jié)構(gòu)圖（1）鏈輪輪齒(ln ch)結(jié)構(gòu)：根據(jù)公式(gngsh)可得以下; 齒寬 ： 內(nèi)鏈節(jié)寬：，則 圓角半徑：（2）鏈輪齒總寬：由于工作輪內(nèi)套筒軸承，所以總寬度必須比軸承的寬度高15mm，為了防止軸向滑動軸承、鏈輪，鏈輪，特別是在一個槽和孔用彈性擋圈的左側(cè)。5.4鏈輪軸的選擇5.4.1軸材料的選取并確定許用應(yīng)力由于該鏈輪軸傳遞的功率對材料沒有特別地要求,因此選用45鋼,且經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻中的

45、表查得強度極限，同樣在表中查到許用應(yīng)力。 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑 P=11.3=1.3KW 根據(jù)表得 C=107118， 根據(jù)(gnj)公式： （2-41）由設(shè)計手冊取標準(biozhn)直徑。設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)(jigu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖（如圖10所示）圖10鏈輪軸 6小 結(jié)手動液壓叉車的作用是對貨物進行搬運、堆垛和裝載等物流搬運運作的輕型機械裝置。在一般的起重機在裝卸貨物的形式，這類工作，主要是加載過程中，運輸和堆放，吊裝機械在生產(chǎn)過程的現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中不僅起到一個輔助的作用，而是慢慢的成為了我國各企業(yè)在生產(chǎn)跟經(jīng)營中的一個最重要的環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)。成為我國經(jīng)濟發(fā)展過程中不可或缺的一種機械設(shè)備。本次的畢業(yè)論文

46、設(shè)計也讓我更加深刻的了解到知識的重要性，在在這個過程中遇到很多的難題，都是經(jīng)歷了很多修改之后才完成的。本文設(shè)計順序主要是根據(jù)機構(gòu)的承載能力進行后面的液壓回路的設(shè)計，包括：機構(gòu)運動原理的設(shè)計、機架受力分析與計算、機架結(jié)構(gòu)的安全校核、液壓回路的設(shè)計、各液壓元件的計算以及各零件圖和裝配圖的繪制等。這些都運用了大學(xué)四年來所學(xué)的專業(yè)知識進行設(shè)計計算方面的實際運用，在此期間也是查閱了很多文獻資料，對于不懂的地方也是及時的翻閱之前的課本，也是對自己以前知識的一個鞏固。當然，在此期間也是遇到很到問題，比如在設(shè)計手動液壓叉車的時候，對于吊桿擺動過的角度無法確定，但是由于之前在實習(xí)階段接觸過這個知識，所以根據(jù)實際

47、貨物的起升狀況可以進行一個大概的估算，還有在確定支架整體高度的時候如何去把握整體支架不會變的太高而導(dǎo)致整個叉車承載力下降以及完成液壓系統(tǒng)設(shè)計后如何完成動力的傳遞等這些問題都是設(shè)計過程中遇到的，諸如此類的問題還有很多，都是通過上網(wǎng)查閱相關(guān)的資料以及通過多次的假設(shè)計算從而才得到解決，最后還有零件圖等的繪制，考驗到之前我們軟件繪圖訓(xùn)練的成果，從剛開始的生疏到不斷的繪制到最后慢慢的熟悉這些零件圖的繪制過程，這些所有都讓我學(xué)習(xí)到任何事情的成功都不是那么簡單的，成果的背后需要付出巨大的努力和精力才能得到，很多事情真的需要我們不斷的去實踐，在實踐中我們才能將這些知識真正的掌握在自己的手里?？偟膩碚f，通過這次

48、的畢業(yè)論文設(shè)計，讓我對之前左學(xué)的專業(yè)知識進行了又一次的鞏固和深入了解，這些都對我以后的工作有著莫大的幫助，不僅是知識的鞏固和再積累，更重要的還是學(xué)會了要如何去獨立的完成(wn chng)一件事情，在這個過程中慢慢的成長。7參考文獻1章宏甲，黃誼液壓傳動(chundng)M機械工業(yè)出版社，2003年2 液壓氣動與密封(mfng)期刊中國液壓氣動與密封工業(yè)協(xié)會 2004年3 液壓工業(yè)期刊(qkn) 機械工業(yè)出版社，2005年4雷天覺液壓工程手冊M機械工業(yè)出版社， 2006年 5 液壓與氣動期刊. 北京機械工業(yè)自動化研究 2005年6 機床與液壓期刊廣州機床研究所 2005年7楊長駝起重機械M機械工

49、業(yè)出版社，2003年 8現(xiàn)代實用氣動技術(shù)M. 機械工業(yè)出版社2003年9機械工程手冊 第二版 傳動設(shè)計M 機械工業(yè)出版社 2007年10(日)市川常雄,日比昭.液壓工程學(xué). 周興業(yè).北京:國防工業(yè)出版社 2003年11(德)托馬JU.現(xiàn)代液壓工程.張能揚譯.北京: 國防工業(yè)出版社2003年12(英)柏勞斯CR.液壓氣動伺服機構(gòu).黃明慎譯. 北京: 國防工業(yè)出版社2003年13起重運輸機械M.太原重機學(xué)院教材 1974年 14 宋鴻，丁忠.液壓閥設(shè)計與計算M. 北京: 工業(yè)出版社 2009年15工程材料.高等教育出版社M.東南大學(xué).戴枝榮2006年4月 16液壓傳動.機械工業(yè)出版社M.東南大學(xué).

50、章宏甲 上海工業(yè)大學(xué).黃誼 2003年4月 17機械設(shè)計.高等教育出版社M.西北工業(yè)大學(xué).濮良貴 紀名剛 2009年5月 18機械設(shè)計課程設(shè)計.高等教育出版社M.華中理工大學(xué).王昆 重慶大學(xué).何小柏同濟大學(xué).汪小遠 2009年2月 19機械制圖.機械工業(yè)出版社M.2006年5月 8致 謝在此次畢業(yè)論文設(shè)計期間，除了(ch le)我自己之外還得到很多同學(xué)的幫助，由于工作的原因我人在單位，期間學(xué)校的很多事情我沒辦法回來處理，很多瑣事都是同學(xué)們幫我處理完成的，他們的無私以及對我的幫助是讓我更好的完成此次的畢業(yè)論文設(shè)計的一個莫大的支持，在此我要我最親愛的同學(xué)們表示深深的謝意，感謝你們對我支持。除了同學(xué)

51、們對我的支持外，還有學(xué)校的支持，本來畢業(yè)設(shè)計是要在學(xué)校完成的，但是學(xué)?？紤]到我在外工作，特別開例允許我們這些在外工作的學(xué)生可以在工作單位完成畢業(yè)論文的設(shè)計，還讓我們各自的導(dǎo)師及時的對我們進行輔助，導(dǎo)師們也是不辭麻煩的定期聯(lián)系我們進行指導(dǎo)，這對我論文設(shè)計過程中思路的設(shè)計以及完成都有極大的幫助，感謝學(xué)校以及導(dǎo)師對我們的幫助。在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活里，我得到了各位老師們的悉心教導(dǎo)，他們(t men)不僅在課堂上教給我們各種專業(yè)知識技能，而最重要的是他們教會了我們?nèi)绾稳コ蔀橐粋€德才兼?zhèn)涞纳鐣?，這些知識跟技能足夠讓我在以后的社會生活中受用一生，還有我們的班主任，四年來無私的照顧著我們，為我們解決各種難題和困難，在我們犯錯的時候還要悉心的教育我們?nèi)绾稳ジ恼?，因為班主任的存在，我們改掉了不少壞?xí)慣，這些都讓我們以