【正文】 6Kg、門架立柱慣性矩 J0=J1=J=。 ? ?0 1 0 1 10 0 01 1 10 0 0MPMPMPf f f H hf f ff f f?? ? ?? ? ? ? ???? ???????? ? 式中 0Mf 、 0M? —— 力偶 M 作用在外門架端部產(chǎn)生水平位移和轉(zhuǎn)角； 0Pf 、 0P? —— 集中力 P1P2作用在外門架端部產(chǎn)生水平位移和轉(zhuǎn)角； 1Mf 、 1Pf —— 由力偶 M 及集中力 P1P2作用 產(chǎn)生 的水平位移。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 32 32 第六章 滾輪組件的安裝及計(jì)算 內(nèi)門架與外門架滾輪的設(shè)計(jì) 導(dǎo)行滾輪分為縱向及側(cè)向兩組，各由四個(gè)滾輪組成。 軸的計(jì)算 滾輪軸在門架上升或下降時(shí)主要受切應(yīng)力，所以要根據(jù)軸的切應(yīng)力條件來計(jì)算。 堆高車的滾輪只受到徑向力的作用。 設(shè)計(jì)方案 為使液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，采用簡(jiǎn)單的液壓回路。 所以，要按厚壁計(jì)算，為使設(shè)計(jì)更準(zhǔn)確一些，按第四強(qiáng)度理論計(jì)算得： ? ? rtrt ????? ??? 22 = 222 22222 22 ywwyww pDD DDpDD DD ?????? （其中， wD 為液壓缸外直徑） 取，安全系數(shù)為： n=5, 所以 ??? = b? /n=120 M aP 所以， ? ? ? ?? ?22222334ppPDDw ??????? 22222 2 0 2 2 038 ?? ????? ? 取，液壓缸外直徑為： wD =80mm 油箱的設(shè)計(jì) 伸縮臂套的材料 :選工程用鑄造鋼 ZG310570。把各油管路做在液壓缸的底座內(nèi)。 因?yàn)椋簤合到y(tǒng)設(shè)計(jì)的最高壓力為 : maxP = 取，溢流閥的開啟系數(shù)為： n= 所以，溢流閥的開啟壓力為： P=n maxP 。 取，油道內(nèi)徑為： d=5mm 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 41 41 溢流閥力的計(jì)算 為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊、簡(jiǎn)潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個(gè)模塊內(nèi)，把各液壓元件做成一體。 要求：油筒油面的最高高度不超過，油筒高度的 80% 因?yàn)橛吐泛烷y中對(duì)油量的損耗，所以，估算，液壓缸到達(dá)最高極限位置所需的油量為總油量的 90%。初取液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為： maxP =17MPa 因?yàn)椋?maxP =F/A=24DF? （ A 為液壓缸內(nèi)腔的有效面積， D 為液壓缸內(nèi)腔的直徑） 所以， D=max4PF? = 180004 ?? = 取液壓缸內(nèi)腔的直徑為 :D=40mm 所以 , 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為 : maxP =F/A=24DF? 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 39 39 = 183764 ?? = 為使液壓缸結(jié)構(gòu)較 小，先把液壓缸按薄壁計(jì)算。 油泵輸出的壓力油進(jìn)入到工作裝置 后 ，通過 手動(dòng)壓力，推動(dòng)液壓缸升高，帶動(dòng)鏈條上升，從而實(shí)現(xiàn)貨叉的上升和下降。因此即使在平行于中性軸的同一橫線上，各點(diǎn)處切應(yīng)力也不盡相同，但經(jīng)過分析表明，圓截面上最大彎曲切應(yīng)力仍發(fā)生在其中性軸上，并可近似認(rèn)為在中性軸上各點(diǎn)處的切應(yīng)力平行于剪力，且沿中性軸均 勻分布，于是得圓截面梁的最大彎曲切應(yīng)力為： ,maxmax szzFSId? ? 已知 3.max 12Z dS ?及 ? ?max??? 于是可得 ? ?43 sFR ??? 式中 R—— 圓形截面的半徑， mm； IZ—— 圓 形截面對(duì)中性軸的慣性矩， mm3； SZ,max—— 半圓截面對(duì)中性軸的靜矩， mm3； 該軸的材料選用 45 號(hào)鋼，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可以查到 [? ]=30～ 40MPa，取 [? ]=30 MPa。它們的構(gòu)造示于圖 61 上。cmhhHEJMM0 0 3 342234222 0 0 4 9 8 7 3 63232251020000????????? ???????????????? ???? 由于 P1=P2 所以 集中力 P1P2和作用，在外門架端部引起和水平位移 f0p 為 0cm： 同理，由力 P1P2的作用引起的內(nèi)門架端部水平位移 f1p 為 0cm： 校核撓度 通過上面的計(jì)算，可以求出伸縮式門架在端部力偶和集 中力作用下端部產(chǎn)生的水平位移 f（撓度）。 滑架通過滾輪傳給內(nèi)門架和力按下式計(jì)算，參看圖 58 圖 510 門架計(jì)算簡(jiǎn)圖 ? ? ? ? KglGQlhP 11021 ??????? KPP ?? 可以把力 P P2對(duì)門架的作用分解為一個(gè)力偶與一個(gè)集中力，內(nèi)門架端部力偶以 M1表示，外門架端部的力偶以 M0來表示，參看圖 53 及圖 57 來求其值。 門架剛度計(jì)算 門架剛度的計(jì)算狀態(tài) 所謂門架的剛度條件主要是指當(dāng)滿載的貨叉起升到最大高度，前傾至最大角度時(shí)，門架頂端的水平撓度應(yīng)小于許用值。知 H0=1866mm、 h0=520mm、h1=480mm。 外門架立柱在垂直門架平面內(nèi)的整體彎曲，不考慮門架前傾的影響 .，從門架下滾輪接觸點(diǎn)至立柱與傾斜油缸連接處的一整段內(nèi)，都承受最大彎矩 Mbmax的作用。 圖 57 受力簡(jiǎn)圖 外門架強(qiáng)度計(jì)算 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 27 27 外門架是由左右立柱和多根橫梁組成的外形封閉的復(fù)雜剛架結(jié)構(gòu)。 在整體彎曲和約束扭轉(zhuǎn)的共同作用下，內(nèi)門架立柱的危險(xiǎn)截面是與叉架下滾輪相接觸的截面 B,如圖 55。 門架立柱的彎矩校核 把內(nèi)門架看作外伸懸臂梁，按一端鉸支、一端自由的單根薄壁桿來計(jì)算。 Pnp—— 導(dǎo)軌和滾輪的當(dāng)量曲率 半徑，圓柱形滾輪對(duì)平面導(dǎo)軌時(shí)， Pnp=R=43mm。此外，在滾輪和翼緣的接觸處有較大的表面接觸應(yīng)力，且各項(xiàng)應(yīng)力的數(shù)值均較大?？? 5 MPE ?? 拉、抗壓 ? ? a230 MP?? ，抗剪 ?? 160?? MPa，屈服點(diǎn)MPa350s ?? 。鏈的一端固定在外架的下梁或立柱上，另一端與叉架相連接。左右立柱異型槽 鋼，其開口相對(duì)。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 21 21 第五章 液壓堆高車門架的設(shè)計(jì)計(jì)算 門架系統(tǒng)的構(gòu)造原理 圖 51 為門架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，內(nèi)門架 1 和外門架 2 都是由兩根柱和一個(gè)或兩個(gè)端梁焊成的框架。 該截面作用在框架平面內(nèi)的彎矩為 lPMx? 作用在垂直框架平面的彎矩為 flbacpFMy)2(l ???? 該截面的扭矩為 22QPFhMT?? 式中 Q—— 起重量； l—— 懸臂長(zhǎng)度； C—— 載荷中心距； a—— 貨叉厚度； b—— 橫梁截面厚度； h—— 橫梁截面計(jì)算高度； f—— 框架上、下橫梁作用力 F 間的距離； F—— 縱向 載荷，2hPmF? ， m=c+a+ 取 l=350mm， C=500mm， a=30mm， b=33mm， h=43mm， f=354mm， h2=383。更具貨叉的形式和他在框架上的安裝方式，茶幾有兩種形式，及板式和滑桿式。 根據(jù)叉架在門架系統(tǒng)中的相關(guān)位置，貨物的重量靠叉架傳給起重鏈條，貨物重量產(chǎn)生的力矩通過叉架傳遞給門架， 當(dāng)鏈條帶動(dòng)叉架升降時(shí)，叉架要可靠的沿著門架導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。 代入數(shù)據(jù) , 得出 ? ? ? ? Nd zcaPF 0 4 1 6 4 439。39。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 15 15 （ a）計(jì)算圖 （ b） MP 彎矩圖 （ c） 39。 貨叉的剛度校核 貨叉的擾度越小表示貨叉的剛度越大。 ][? —— 許用應(yīng)力， n/][ s?? ? 。但貨叉垂直段的受力情況不同，導(dǎo)致變形不同。 貨叉的計(jì)算簡(jiǎn)圖 貨叉和叉架的聯(lián)接形式不同，其制支承類型有所不 同，小噸位堆高車的貨叉一般用整體式貨叉，采用掛鉤型 聯(lián)接，上支承可簡(jiǎn)化為活動(dòng)鉸支座。 圖 22 1—— 內(nèi)門架， 2—— 外門架。 在設(shè)計(jì)時(shí)，就要盡力去減小這些不利影響，為此必須注意兩點(diǎn)：一是在保證工作裝置能正常工作的前提下，要盡可能地將它布置得靠近前軸；二是在考慮司機(jī)視野問題時(shí)，要保證在叉車無載行駛下，司機(jī)能看見貨叉叉尖，同時(shí)應(yīng)力求在貨叉由地面 升起至頂端的整個(gè)過程中，司機(jī)都能很好地觀察貨叉上貨物的情況。 （ a）內(nèi)門架 （ b）外門架 圖 21 門架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1—— 立柱 2—— 橫梁 叉車 的內(nèi)門架 嵌套 在外門架里面 ，用起升油缸使內(nèi)架可在外 架內(nèi)移動(dòng)，成為可伸縮的構(gòu)造。立柱既是門架承載的主要構(gòu)件，有是叉車或內(nèi)門架做升降運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 9 9 第二章 液壓堆高車提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總述 門架簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)要求 門架是叉車工作裝置的重要組成部分，是叉車最富有特色的部件。目前我國堆高車的保有量約 18 萬臺(tái)，實(shí)際年潛在需求量約 10萬臺(tái)，而實(shí)際年銷售量?jī)H 3萬臺(tái)左右，可見中國的堆高車市場(chǎng)是巨大的。一方面，為降低成本，堆高車巨頭紛紛在發(fā)展中國家建廠。 門架一般分為標(biāo)準(zhǔn)型、 兩節(jié)型或三節(jié)型。 世界上著名堆高車的技術(shù)特點(diǎn)是：品種齊全，技術(shù)先進(jìn)，各具特色，尤其在提高作業(yè)效率、人機(jī)工程、節(jié)能、環(huán)保及安全性等方面的技術(shù)發(fā)展非?？欤非蟾餍曰?，最大限度地滿足客戶的需求。林德堆高車總的特點(diǎn)， 8噸以下的產(chǎn)品其動(dòng)力形式有內(nèi)燃機(jī)和電瓶驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)形式有靜壓傳動(dòng)和電傳動(dòng) 。其中，電動(dòng)堆高車因受基礎(chǔ)技術(shù)落后的制約，整體水平與世界先進(jìn)水平差距很大，每年仍要進(jìn)口價(jià)值近 2億美元的堆高車產(chǎn)品。 國內(nèi)外堆高車行業(yè)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀及市場(chǎng)分析 我國 堆高車行業(yè)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀 我國堆高車工業(yè)起步于 20 世紀(jì) 50 年代末，當(dāng)時(shí)主要仿制前蘇聯(lián)產(chǎn)品。而堆高車中進(jìn)行裝卸作業(yè)的直接工作的裝置是堆高車起重系統(tǒng)，貨物的卸放、堆垛最終都是由其完成的，所以它是堆高車最重要的組成部分 。 mast； lifting mechanism 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 6 6 第一章緒論 液壓堆高車提升機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)選題的目的和意義 堆高車是應(yīng)用十分廣泛的流動(dòng)式裝卸搬運(yùn)機(jī)械，是物料搬運(yùn)機(jī)械 (國外稱為工業(yè)車輛或地面運(yùn)輸車輛 )的一種， 是實(shí)現(xiàn)物流機(jī)械化作業(yè)，減輕工人搬運(yùn)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率的主要工具。 現(xiàn)代堆高車技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)是充分考慮舒適性、安全可靠性和可維護(hù)性 ,產(chǎn)品專業(yè)化 、系列多樣化 ,大量應(yīng)用新技術(shù) ,完善操控系統(tǒng) ,重視節(jié)能和環(huán)保 ,全面提升產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。 21 門架系統(tǒng)的構(gòu)造原理 ..........................