【導讀】第二章液壓堆高車提升機構設計總述············9. 第三章貨叉基本參數和尺寸的確定············12. 第四章叉架的設計計算··················18. 第五章液壓堆高車門架的設計計算·············21

　　

【正文】 31 31 同樣，由力偶 M1作用在內門架端部產生的水平位移 fM1為： cmhhhHHEJMM66423422 0 0222 0 0 4 9 8 7 3 666322f222522211121111????????? ????????????????? ???? 力偶 M0作用下，內門架繞外門架端部轉動角度 0M? 可參照圖 510 用圖乘法來求。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的作用引起的內門架端部水平位移 f1p 為 0cm： 校核撓度 通過上面的計算，可以求出伸縮式門架在端部力偶和集 中力作用下端部產生的水平位移 f（撓度）。其值為： ? ? cmhHfff MMM )( 11010 ?????????? ? 其許用撓度值為： ? ? 3100f ?? H cm 由 ? ? ??? 知，滿足剛度要求。 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 32 32 第六章 滾輪組件的安裝及計算 內門架與外門架滾輪的設計 導行滾輪分為縱向及側向兩組，各由四個滾輪組成。前者在垂直于門架的平 面內，而后者在門架自身的平面內起傳力和導行作用。它們的構造示于圖 61 上?？v向滾輪受力較大，故直徑也大且用滾動軸承，側向滾輪受力小，直徑也小，故用滑動軸承或滾針。 軸的計算 滾輪軸在門架上升或下降時主要受切應力，所以要根據軸的切應力條件來計算。對于圓形截面梁，由切應力互等定理可以知道，在橫截面邊緣各點處切應力與周邊相切。因此即使在平行于中性軸的同一橫線上，各點處切應力也不盡相同，但經過分析表明，圓截面上最大彎曲切應力仍發(fā)生在其中性軸上，并可近似認為在中性軸上各點處的切應力平行于剪力，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 形截面對中性軸的慣性矩， mm3； SZ,max—— 半圓截面對中性軸的靜矩， mm3； 該軸的材料選用 45 號鋼，根據《機械設計手冊》可以查到 [? ]=30～ 40MPa，取 [? ]=30 MPa。由 ? ? ? ? KgGQkF 6 9 4861 0 0 ?????? 于是得到 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 33 33 6 9 4434 s ?????? ???FR 考慮到堆高 車 門架的重量， 則選 半徑為 10mm，則滾輪軸的直徑為 20mm。 堆高車的滾輪只受到徑向力的作用。選用深溝球軸 Fr== P=XFr+YFa P— 當量動載荷， Fr— 軸承所受徑向載荷， Fa— 軸承所受軸向載荷， X— 徑向載荷系數， Y— 軸向向載荷系數， 由于 0ra?FF 選取 X=1， Y=0 則 P= 則所需要的徑向基本額定動載荷為 ?1610n60r ??????? htp Lf PfC 軸承的選擇 根據《機械設計手冊》選擇 內門架為 深溝球軸承，代號為 6204，如圖 61 所示： 圖 61 深溝球軸承 表 61 6204 軸承相關數值 名稱 單位 符號 量值 基本尺寸 mm d 20 Ｄ 42 B 14 da(min) 26 Da(max) 42 ra(max) 1 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 34 34 其他尺寸 mm d2≈ D2≈ r(min) 1 基本額定靜載荷 KN Co 基本額定動載荷 KN C 極限轉速 (r/min) 脂 14000 極限轉速 (r/min) 油 18000 重量 kg W≈ 根據《機械設計手冊》選擇 外門架為 深溝球軸承，代號為 6404，如圖 62 所示： 圖 62 深溝球軸承 表 62 6404 軸承相關數值 名稱 單位 符號 量值 基本尺寸 mm d 20 Ｄ 72 B 19 da(min) 27 Da(max) 65 ra(max) 1 其他尺寸 mm d2≈ 38 D2≈ r(min) 基本額定靜載荷 KN Co 基本額定動載荷 KN C 極限轉速 (r/min) 脂 13000 極限轉速 (r/min) 油 16000 重量 kg W≈ 導輪的設計 門架的寬度為 121mm，軸承的外徑為 72mm，寬度為 19mm，為了使門架在運動時能夠平穩(wěn)，故此導輪的 的 D=400mm， B1=45mm， C=21mm， Cr=，Cor= 外徑為 120mm，結構如圖 63 所示： 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 35 35 圖 63 側 滾輪 軸用擋圈 根據軸的尺寸選擇 軸用擋圈，如圖 64 所示： 圖 64 軸用擋圈 表 62 軸用擋圈尺寸 軸徑 d0 20 mm d 基本尺寸 mm 極限偏差 (+,) s 基本尺寸 1 mm 極限偏差 (+,) b mm d1 2 mm 溝槽 d2 基本尺寸 19 mm 極限偏差 (0,) mm 溝槽 m 基本尺寸 mm 極限偏差 (+,0) 溝槽 n ≥ mm 孔 d3 ≥ 29 mm 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 36 36 每 1000 個鋼擋圈重量約為 kg 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 37 37 第 7 章 起升液壓系統(tǒng)設計 液壓系統(tǒng)簡介 液壓系統(tǒng)除管路及其油箱 ，換向閥，限速閥 外， 人工提供壓力 ，油缸作為執(zhí)行元件。 油泵輸出的壓力油進入到工作裝置 后 ，通過 手動壓力，推動液壓缸升高，帶動鏈條上升，從而實現貨叉的上升和下降。 最后油液將再度重返油箱如此不斷循環(huán) 。 設計方案 為使液壓缸結構緊湊，采用簡單的液壓回路。用下圖作為原理圖： 圖 71 基于千斤頂的原理圖 1. 最后得出手動液壓叉車液壓回路 原理如下 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 38 38 圖 72 液壓回路原理圖 1．液壓缸 3. 油箱 4. 溢流閥 液壓缸的設計及計算 為使液壓缸結構更緊湊、簡潔 , 液壓缸材料采用高質量 ,具有高抗拉強度極限的材料 ,采用高質量的無縫鋼管 ,材料為 :45 號鋼制造 ,調質處理 . 查《機械設計課程設計》表 121，得 硬度為 : 162217HBS，抗拉強度為： b? =600MPa 屈服極限為 : s? =355MPa 缸內腔直徑的計算與確定 由上得知，液壓系統(tǒng)的最大負荷為： F=18000N 為使液壓缸結構較小，取液壓系統(tǒng)的設計壓力盡量的高。初取液壓系統(tǒng)的設計壓力為： maxP =17MPa 因為， maxP =F/A=24DF? （ A 為液壓缸內腔的有效面積， D 為液壓缸內腔的直徑） 所以， D=max4PF? = 180004 ?? = 取液壓缸內腔的直徑為 :D=40mm 所以 , 液壓系統(tǒng)的設計壓力為 : maxP =F/A=24DF? 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 39 39 = 183764 ?? = 為使液壓缸結構較 小，先把液壓缸按薄壁計算。因為， D/ ?? 10 時，為薄壁 又因為， ? ??? 2 DPy? （其中 maxP ≥ 16M aP 時， P =Py ?maxP 16M aP 時， P =Py ） 所以 yP = maxP = M aP 取按全系數為： n=5, 所以 ??? = b? /n=120 M aP 所以， ? ??? 2 DPy? = 1202 ? ? = 所以， D/? =50/6= ? 10 為厚壁。 所以，要按厚壁計算，為使設計更準確一些，按第四強度理論計算得： ? ? 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 油箱的設計 伸縮臂套的材料 :選工程用鑄造鋼 ZG310570。 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 40 40 查《機械設計課程設計》表 121，得 硬度為 : ≥ 153HBS，抗拉強度為： b? =570MPa 為使液壓系統(tǒng)結構更緊湊，把油筒與液壓缸裝配在同一圓心軸線內。 要求：油筒油面的最高高度不超過，油筒高度的 80% 因為油路和閥中對油量的損耗，所以，估算，液壓缸到達最高極限位置所需的油量為總油量的 90%。 又因為，推程： S=1500mm 液壓缸內腔的直 徑 :D=38mm 所以，液壓缸到達最高極限位置所需的油量為： SDL 241??缸 mm? ? 所以，所需的最少油量為： 需L = 缸L /90%=所以，油箱的最小容積為： 筒L = 缸需 LL ? /80%=因為，油箱與液壓缸裝配在同一圓心軸線內， 所以，筒筒 LDDS w ?? )(41 22? 液壓缸外直徑為： wD =45mm 所以，油箱內腔的直徑為： 24 wDSLD ?? ? 筒筒 = 26 4515 ?? ?? = 取油箱的上直徑內為 48 油路的設計 為使液壓系統(tǒng)結構更緊湊、簡潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個模塊內，把各液壓元件做成一體。把各油管路做在液壓缸的底座內。 油管路的管徑不宜選得過大，以免使液壓裝置的結構龐大：但也不能選過小，以免使系統(tǒng)壓力損失過大，影響工作。 取，油道內徑為： d=5mm 大學畢業(yè)設計論文 （手動液壓堆高車機構設計） 41 41 溢流閥力的計算 為使液壓系統(tǒng)結構更緊湊、簡潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個模塊內，把各液壓元件做成一體。把各閥等設計在液壓缸的底座內。 因為，液壓系統(tǒng)設計的最高壓力為 : maxP = 取，溢流閥的開啟系數為： n= 所以，溢流閥的開啟壓力為： P=n maxP