【正文】 1 3 噸叉車的傳動系統(tǒng)方案擬定及變速器的結構設計 摘 要 ： 叉車過去稱為叉式裝卸車或鏟車，是一種以貨叉為標準取物裝置，采用輪式底盤，屬于流動式起重運輸器械，或物料搬運機械，是物流機械的一種。叉車有發(fā)動機、輪式底盤、和門架系統(tǒng)組成。為了研究出用途廣泛、高效率、低成本、高安全性、維護方便等功能齊全的叉車。能夠在原有的基礎上，對 3t 叉車的傳動系統(tǒng)及其變速器有一定的改進，力求能為搬運行業(yè)在未來趨勢下做出力所能及的貢獻。 關鍵詞 ： 叉車、傳動系統(tǒng)、變速器、結構設計 ； The Protocol of 3 Tons Forklift39。s Transmission System Project and the Design of Transmission Main Shaft Abstract: The forklift which used to fork to catch and carry goods is a kind of specific vehicle it can which lift altitude can reach up to forklift is constituted by engine, wheeled chassis, gentry mouting system. In order to produce the new product which characterized by widely usage, high productivity, high security, etc. we can make contributions to the future transport industry if we make improve on transmission system and transmission main shaft base on former. Keywords: forklift, transmission system, transmission main shaft, the design of structure 1 前言： 叉車簡介 叉車過去稱為叉式裝卸車或鏟車，是一種以貨叉為標 準取物裝置，通常能將貨物起升 3m 左右的特殊車輛。叉車采用輪式底盤，屬于流動式起重運輸器械，或物料搬運機械，是物流機械的一種。它又是一類邊緣產品，有時也被歸入工程機械。作為車輛，叉車與蓄電池搬運車、牽引車、翻斗車、 AGV 小車等同屬于工業(yè)車輛或裝卸搬運車輛。他們一般只在工廠內部或特定區(qū)域的場地內作業(yè)，因此也被稱為場（廠）內機動車輛，屬于特種設備。 叉車歷史及發(fā)展 二戰(zhàn)期間，由于搬運軍事物資的需要，促進了叉車的發(fā)展。 20 世紀 50 年代國內開 2 始仿制蘇聯(lián)的 5t 機械傳動叉車。 60 年代通過測繪仿制日本叉車，開創(chuàng)了中國的叉車行業(yè)。 70 年代的行業(yè)聯(lián)合設計，奠定了中國叉車行業(yè)的基礎，其影響深遠。 80年代的新系列設計，解放思想，拓寬了品種系列，更新理念，大范圍采用了寬視野門架、同步器換擋、液力傳動和動力轉向等新技術。 90 年代以來一批中外合資與獨資企業(yè)的建立，如德國的林德，形成了產品檔次的多層次格局，使叉車行業(yè)百花齊放。 20xx 年，中叉公司、外資及全國其他企業(yè)共生產叉車 15 萬余臺，雖然與 汽車年產幾百萬相比，叉車仍是一個比較小的行業(yè)，但從中叉公司 20xx 年產叉車約 3 萬 5 千臺，到 20xx 年產 9萬千臺，年增長率近 30％的情況。 可以看出我國叉車行業(yè)的發(fā)展勢頭非常。 從銷售內燃叉車的不同噸位看，近幾年 ? 級產品一直占據著內燃叉車銷售榜首，其次是 ? 級產品。 20xx 年內燃叉車各起重噸位產品所占比重情況參見下表 1。 表 1 20xx20xx 年內燃叉車各起重噸位產品所占比重情況 Table 1 The percentage of 20xx20xx bustion forklift on lifting tonnage 噸位 20xx 年 (%) 20xx 年（ %） 20xx 年（ %） ~ ~ ~ ~ ~ ~ 由上表可以看出， 10~12年銷售的內燃叉車中 ? ，每年都在 60%以上。由此可以看出，近年來國內各噸位叉車中， 3t 級的叉車在需求量上是最大的，說明它的應用在各個方面也是最廣泛的，這也是這次研究挑選 3t 叉車的目的，這也符合市場的發(fā)展需。 叉車用途及特點 叉車在倉庫等狹小場地進行裝卸工作的典型工作循環(huán)為：調整方向，對準貨位：調整貨叉高度，放平貨叉；前進叉取貨物。略微起升貨物，后傾使貨物穩(wěn)定，后退，調整貨物到離地 300mm 左右；將貨物搬運出倉庫；調整方向，對準貨運 的載貨汽車，起升貨物到高于貨車車廂的高度；前進到貨車的裝載位置，前傾放平貨叉，降下貨物；后退抽出貨叉，后傾門架并降下貨叉到離地 300mm 左右；將叉車開入倉庫取下一件貨物。在上述每一作業(yè)循環(huán)中，駕車員要多次操作節(jié)氣門（油門）、離合器、變速器、轉向盤、制動 3 器、多路換向閥等。作為車輛，作業(yè)時還要避讓障礙和人員，駕駛員操作非常復雜繁重以及辛。 因此叉車的工作特點是：轉向、離合、換擋、制動、起升、傾斜等系統(tǒng)操作頻繁。 由此可以看出來，叉車的操作性能對于叉車操作者的重要性，而叉車的傳動系統(tǒng)中，變速器，換 擋器的好壞決定了叉車的操作性能，所以我們叉車對于它的傳動系統(tǒng)有非常嚴格的要求。這也決定了對于叉車研究的未來的方向，主要是對叉車的傳動系統(tǒng)中傳動方案的設計及變速器的設計進行突破，這也說明了此次研究的重要性。 叉車分類與構造 叉車的分類 叉車的構造和性能的特點就是：貨物重心位于四個車輪所圍成的支撐平面之外，有穩(wěn)定性問題；其底盤系統(tǒng)與汽車、拖拉機、運輸車輛相比，有前輪驅動、后輪轉向、車速較低、爬坡度大、機動性強、越野性差、結構緊湊、自重較大等特點。 根據叉車的起重量，將其分為小噸位 （ 和 1t）、中頓位（ 2t 和 3t）、大噸位（ 5t）。 根據動力來源，叉車分為手動叉車（起重量 以下）、內燃叉車（ 到 42t）、蓄電池叉車（ 3t 以下）。 根據貨物與叉車的位置關系，叉車分正面叉車和側面叉車。正面叉車包括平衡重式叉車（內燃叉車和蓄電池叉車）和前移式叉車（蓄電池叉車，小噸位，室內使用）； 常用分法就這三類，此次設計的就是 3t內燃正面叉車。 叉車的結構 叉車的結構緊湊，軸距較短，轉向靈活，能在狹窄的場地和通道內作業(yè)，能通過比較低矮的倉門；因此叉車非常廣泛的應用于車間、倉庫、港口、車站等場所，進行裝卸、堆垛、拆垛、和極短距離的搬運。叉車對于實現(xiàn)裝卸搬運作業(yè)的機械化，提高勞動生產率非常重要，是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要裝備。 叉車由發(fā)動機、輪式底盤和門架組成。叉車底盤與工程機械的底盤相仿，也采用剛性懸架，有傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)和行走支撐裝置組成。 2 叉車傳動系統(tǒng)方案擬訂 叉車的基本參數擬訂 (1) 載荷中心距 C 載荷中心距是貨物重心到貨叉垂直段前表面的規(guī)定距離（ mm）。（叉車的載荷中心距一般為標準值） 由上表我們可以選擇 C=500mm。 4 (2) 最大起升高度 表 2 叉車額定起重量標準 Table 2 The standard of forklift rated lifting weight 額定起重量 Q/t Q1 1≤ Q5 5≤ Q≤ 10 12≤ Q≤ 18 20≤ Q≤ 42 載荷中心距 C/mm 400 500 600 900 1250 最大起升高度是叉車處于平時地面，承載額定起重重量，門架垂直，貨叉到最大高度時，貨叉水平段上表面至地面的距離（ mm）。 系列值有： 1500、 20xx、 2500、 2700、 3000、 3300、 3600、 4000、 4500、 5000、 5500、6000、 7000。 我們在此選擇 3000mm。 (3) 自由提升高度 自由提升高度是內門架頂端不伸出外門架，即叉車高度不增大的情況下，能獲得的起升高度（ mm）。用于悶在出入低矮的倉門，在低矮的庫房、火車車廂或集裝箱內部工作。典型值為 110— 300mm。在此，由于此次設計的叉車主要用于倉房，倉庫等室內環(huán)境，所以取 115mm。 (4) 滿載最大起升高度 滿載最大起升高度為叉車停止，節(jié)氣門開度最大（油門最大），額定起重量，貨物所能達到的最大平均速度。典型值： 300500mm/s。 在此我選擇的滿載行駛速度 。 (5) 門架前、后傾角 通常為前傾 6176。，后傾 12176。 (6) 滿 載行駛速度 額定起重量，最高檔，在平直干硬的道路上能達到的最大穩(wěn)定行駛速度為滿載行駛速度。典型值 20km/h。取此值。 (7) 最大爬坡度 額定起重量，以最低的穩(wěn)定速度（ 2km/h）所能爬上的長為規(guī)定值的最陡坡道的坡度值。典型值為 20%。 (8) 型號確定 由以上參數可以確定此叉車的型號為此次。 叉車的傳動系統(tǒng)方案擬訂 傳動系統(tǒng)的要求 5 (1)減速增距：相對于驅動車輪來說，發(fā)動機的轉速非常高，需要有一部分固定的減速。從另一個角度來說，減速的目的在于增大轉矩，否則驅動車輪將無法克服道路。 (2)改變速比：用來提供不同的車速或適應不同的道路阻力情況。 (3)提供倒檔：內燃發(fā)動機不能倒轉，倒車需要有傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。 (4)提供空擋：被牽引或維修時，較長時間切斷轉速與轉矩的傳遞。 (5)平穩(wěn)起步：首先內燃機不能帶載起動，其次車輛起步時要逐漸加載，避免沖擊。 (6)提供差