【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 固定在起升液壓缸筒上（相當(dāng)于固定在外門(mén)架上），中部繞過(guò)固定在浮動(dòng)橫梁上的鏈輪后，另一端掛住叉架。 圖 22 1—— 內(nèi)門(mén)架， 2—— 外門(mén)架。 3—— 叉架， 4—— 貨叉， 5—— 縱向滾輪， 6—— 側(cè)向滾輪， 7—— 起升液壓缸， 8—— 鏈條， 9—— 鏈輪， 10—— 浮動(dòng)橫梁， 11—— 內(nèi)門(mén)架上橫梁。 表 23 1t 液壓叉車(chē)門(mén)架主要性能參數(shù) 特 性 額定起重量 Load Capacity kg 1000 載荷中心距 Load center mm 500 尺 寸 標(biāo)準(zhǔn) 二 級(jí)門(mén)架 額定起重時(shí)最大貨叉高度 mm 3000 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 11 11 貨叉架 板式 貨叉厚度 T mm 30 貨叉寬度 W mm 80 貨叉長(zhǎng)度 L mm 1000 貨叉間距范圍 最小～最大 MIN～ MAX mm 230950 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 12 12 第三章 貨叉基本參數(shù)和尺寸的確定 貨叉尺寸確定 貨叉的主要尺寸有貨叉水平段長(zhǎng)度 l ；貨叉垂直段高度 h ；貨叉斷面尺寸 ab? (a為貨叉厚度， b 為貨叉寬度等 )（圖 31）。 圖 31 貨叉的結(jié)構(gòu)和尺寸 貨叉尺寸主要取決于起重量 Q、載荷中心距 c， 取 起重量 Q=1 噸， 按 GB/T 51832020 與 GB/T 51842020 選 出貨叉的基本參數(shù)和尺寸為 貨叉長(zhǎng)度： l=1000mm； 貨叉垂直高度： h=520mm； 貨叉 厚度和寬度：厚 30 寬 80mm； 貨叉兩鉸支點(diǎn)中心距： h1=383； 貨叉外伸距： e=76mm 據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇材料為 40cr 鋼， 調(diào)質(zhì)處理后 鋼屈服強(qiáng)度 MPaS 785?? 。 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(lèi)型有所不 同，小噸位堆高車(chē)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。按照這種簡(jiǎn)化，貨叉可看作一次超靜定剛架（圖 32）。與此同時(shí)，考慮到掛鉤型貨叉上部的掛鉤處有安裝間隙，并非絕對(duì)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，照此分析，貨叉又可簡(jiǎn)化為 支承在兩個(gè)鉸接支座上的靜定剛架（圖 33）。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 13 13 圖 32 超靜定剛架計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 33 靜定剛架計(jì)算簡(jiǎn)圖 這兩種計(jì)算簡(jiǎn)圖，在集中載荷 P 力作用下，貨叉的危險(xiǎn)截面均在支座 A 以下的垂直段，其應(yīng)力狀態(tài)相同，強(qiáng)度相等。但貨叉垂直段的受力情況不同，導(dǎo)致變形不同。由于靜定剛架水平段的變形量大于靜定剛架水平段的變形量。 為偏于安全起見(jiàn)， 貨叉的強(qiáng)度和剛度均按靜定剛架進(jìn)行計(jì)算。 貨叉的強(qiáng)度驗(yàn)算 （ a） (b) (c) (d) 圖 34 貨叉強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算簡(jiǎn)圖 從貨叉所受的集中載荷 P力作用的內(nèi)力圖 (圖 34)來(lái)看 , 水平段受彎矩和剪力 , 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 14 14 垂直段受彎矩和拉力 , 危險(xiǎn)截面支座 A 以下垂直段的最大正應(yīng)力為 6/2m a xw ba PCWM ??? abPFP ?? /1? 1max ??? ?? w ≤ ][? 式中 maxM —— 最大彎矩； P—— 貨叉的計(jì)算載荷； C—— 載荷中心距； W—— 抗彎截面模量， 6/a2bW? ； a,b—— 貨叉截面的高和寬； F—— 在面面積， F=ab。 ][? —— 許用應(yīng)力， n/][ s?? ? 。 根據(jù)文獻(xiàn)《堆高車(chē)構(gòu)造與設(shè)計(jì)》 Q/2， n≥ 3 在此去 。n=3。 （式 42） 式中 Q—— 起重量， Q=1t=9800N 由此得出 NQP 4 9 0 029 8 0 02 ??? 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式 31 M P *30*30 6*500*4 9 0 0w ??? *304 9 0 01 MPabPFP ???? M P an S ][ ??? ?? 因?yàn)? 0 0 41m a x MPw ????? ??? ][ MP?? 所以貨叉滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。 貨叉的剛度校核 貨叉的擾度越小表示貨叉的剛度越大。計(jì)算貨叉的擾度一般采用圖乘法。圖乘法要求先做出貨叉在集中力 P作用下的彎矩圖 Mp，并在求擾度處作用一個(gè)單位 P’=1,畫(huà)出在單位作用下的貨叉彎矩圖 M’，然后將其中一個(gè)彎矩圖的面積和另一個(gè)彎矩圖中與前一個(gè) 彎矩圖的形心相對(duì)應(yīng)的高度 y’相乘。為了計(jì)算方便，可將彎矩圖分成獨(dú)立規(guī)則的圖形，逐個(gè)相乘后在疊加，然后在除以貨叉的抗彎度 EI，就得到所求的擾度。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 15 15 （ a）計(jì)算圖 （ b） MP 彎矩圖 （ c） 39。M 彎矩圖 圖 35 貨叉叉尖撓度計(jì)算圖 由此可得叉尖的撓度 ]26)3(c[f decllEIP c lE ???? ≤ [f] 式中 I—— 貨叉的截面慣性矩， 貨叉作為等截面看待 12/3baI ? ； E —— 貨叉的彈性模量，； P1—— 貨叉的額定截荷， [f]—— 叉尖允許擾度，一般取 l/50. 代人數(shù)據(jù) , 得出 ]2**6)50100*3(21[12 8*3*10*100*50*4 9 0 0f311 ?????E 叉尖的許用撓度為 mmlf 2501 0 050][ ??? 由于 mmfmmfE 2][ ??? ,所以貨叉滿(mǎn)足剛度條件 貨叉與掛鉤焊接強(qiáng)度驗(yàn)算 掛鉤尺寸根據(jù) ISO232877 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， z=， M=31mm， s=47mm，K=H=5mm， b=100mm， G=33mm（圖 36）。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 16 16 圖 36 掛鉤尺寸與焊接強(qiáng)度驗(yàn)算 掛鉤的水平段受彎矩和拉力 , 垂直段受彎矩。根據(jù)起重機(jī)焊接強(qiáng)度的計(jì)算 規(guī)范 , 由拉伸應(yīng)力 1? 和剪切應(yīng)力 1? 所組成的復(fù)合應(yīng)力 , 按等效應(yīng)力 cp? 來(lái)進(jìn)行計(jì)算 , 其計(jì)算公式為 222211 39。39。44cp FPH D H D? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 式中 39。F —— 掛鉤所受的水平力 , N； D—— 焊縫總長(zhǎng)度， cm； 39。P —— 所受垂直力， N。 代入數(shù)據(jù) , 得出 ? ? ? ? Nd zcaPF 0 4 1 6 4 439。 ????????? ? ? ? mmHGD 2 4 6523321 0 0222b2 ?????????? 則 41 94 222121cp ??????? ????????? ???? ??? 貨叉與掛鉤焊接的焊 條選用 TB132, 焊條的抗拉強(qiáng)度 490b MPa? ? ,焊條的許用應(yīng)力 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 17 17 ? ? 490 1 6 3 . 3 3339。 b M P an?? ??? 由于 ? ? MPcp ??? ?? 所以，貨叉與掛鉤滿(mǎn)足焊接強(qiáng)度條件。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 18 18 第四章叉架的設(shè)計(jì)計(jì)算 叉架的計(jì)算 叉架又名滑架，它的總用是安裝貨叉或者其他工作屬具，并帶動(dòng)貨物一起升降。 根據(jù)叉架在門(mén)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(guò)叉架傳遞給門(mén)架， 當(dāng)鏈條帶動(dòng)叉架升降時(shí)，叉架要可靠的沿著門(mén)架導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。由此，決定了叉架在構(gòu)造上是一個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)的承載小車(chē)，一般由兩部分構(gòu)成。其前部是 i一個(gè)焊接框架結(jié)構(gòu)，主要同于安裝懸掛貨叉及其他屬具；后部是兩列裝有導(dǎo)向滾輪的滾輪架，與前部框架焊接構(gòu)成一體。有鏈條牽引，眼門(mén)架導(dǎo)軌垂直升降。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。本次設(shè)計(jì)采用板式叉架，如圖 41 圖 41 叉架簡(jiǎn)圖 圖 42 叉架受力圖 如圖 42 所示， 在垂直框架平面內(nèi)作用的力 F，對(duì)于上、下橫梁可簡(jiǎn)化成雙懸臂對(duì)稱(chēng)簡(jiǎn)支梁（圖 42），只是力 F 作用在梁的上下邊緣上，是梁在受彎曲的同時(shí)，大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 19 19 還受到扭矩。在框平面內(nèi)受力 P 作用，構(gòu)成三次對(duì)稱(chēng)超靜定框架，其彎矩圖如圖（ 24）所示，最大彎矩位于上橫梁懸臂根部。 由此可見(jiàn)，開(kāi)口框架上橫梁懸臂根部是危險(xiǎn)截面。 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。 根據(jù)h/b= 查表的α = 代入數(shù)據(jù)得 mmNMNMmmNMTyx?????? 5 0 3 2 3 6 4 7 5 9 11 4 7 0 0 0 0 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 20 20 圖 43叉架上橫梁截面計(jì)算圖 上橫梁截面由于被定為槽所削弱，為安全和 計(jì)算方便將截面（圖 43）作為矩形截面進(jìn)行計(jì)算，注意驗(yàn)算 A、 B 兩點(diǎn)應(yīng)力。叉架采用材料 Q235 取 a160][ MP?? 。 A點(diǎn)的應(yīng)力為 6/6/ 22 hb Flbh PlWMWM yyXXA ?????≤ ][? 截面中 B 點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力最大，其值為 hbMT2max a?? ≤ ][? B點(diǎn)為雙向應(yīng)力狀態(tài)，按第四強(qiáng)度理論： 2m a xy3)( ?? ?? WM yB ≤ ][? 代入數(shù)據(jù) MPA ?? M P aM P aB a x???? 最后得 M P aMPM P aMPM P aM P aBA1 6 0][ 2 41 1 2][1 6 0][ 1 5m a x??????????????? 所以叉架滿(mǎn)足要求。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （手動(dòng)液壓堆高車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)） 21 21 第五章 液壓堆高車(chē)門(mén)架的設(shè)計(jì)計(jì)算 門(mén)架系統(tǒng)的構(gòu)造原理 圖 51 為門(mén)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，內(nèi)門(mén)架 1 和外門(mén)架 2 都是由兩根柱和一個(gè)或兩個(gè)端梁焊成的框架。內(nèi)架僅有一個(gè)上端梁，下部有一個(gè)很弱的橫系桿。外架有上端梁及下端梁，為不妨礙內(nèi)架，上端梁放在立柱頂端后翼緣后邊。中部由橫梁加強(qiáng)，其兩側(cè)伸出有聯(lián)接傾斜油缸的鉸軸。左右立柱異型槽