【正文】 轉(zhuǎn)向橋鉸軸處的轉(zhuǎn)彎半徑 （ 2）原地轉(zhuǎn)向時的阻力轉(zhuǎn)矩 叉車作業(yè)時，常需原地轉(zhuǎn)向 。將式代入上式得： 2112abR???? 由此可得轉(zhuǎn)向 行駛時的阻力轉(zhuǎn)矩： 2112121 ()2 1 21 ()2 1 2RRRRFTbRFTbR????????內(nèi) 輪外 輪 驅(qū)動輪縱的阻力轉(zhuǎn)矩 12Rk R RT T T?? 在式中， 1 0 2 , R B R R B? ? ? ?， B為驅(qū)動輪輪距， 0R 為驅(qū)動橋中心點的轉(zhuǎn)彎半徑。這樣，該車輪的轉(zhuǎn)向阻力距為： R RiT Fa? 式中： RiF —— 車輪驅(qū)動力； a—— 梯形面積中心至輪胎縱向?qū)ΨQ面的距離。車輪滾動時，路面受到壓力，輪胎與地面間產(chǎn)生相對滑動，因而使相對速度為零的點偏移了距離 e，由原來的 O1 點移到 E 點，這時車輪上 E、 A兩點的速度可表示為： ()ev R e??? a e ev v v R??? ? ? ? —— 滑轉(zhuǎn)率，即因滑動引起速度降低的系數(shù) 由以上兩式可的滑轉(zhuǎn)率與偏移距的關(guān)系如下 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） 10 1eR??? ? 這時，輪胎各點相對于地面的滑動速度分布為梯形 ABCD。在下圖中，兩側(cè)輪胎相對于 O1 的滑動速度方向相反，故引起地面對車輪的不同方向的附加阻力△ F，這是一對力偶，其矩即轉(zhuǎn)向阻力矩。這是以輪胎僅一點接觸地為條件的，因為輪胎有一定的寬度，它與地面的接 觸為一面積。 ：采用內(nèi)卡鍵式或螺紋式‘ 計算油缸行程： 當轉(zhuǎn)向節(jié)臂如下圖轉(zhuǎn)至最右時，其夾角如圖可計算得 , 其轉(zhuǎn)向極限，夾角為 a=90 54 .8 9 35 .1 1? ? ??? 可知連桿中心距為 L= 22( 1 )R e D??= 22(1 1 0 6 0 ) 1 0 0??=112mm 根據(jù)三角形的直角公式可求出此時的行程 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） 9 轉(zhuǎn)向節(jié)臂中心的水平距離 L1=R1 cosa=， 其垂直高度為： L2=R1 sina= 可得其離油缸中心為 L3= 即可求求出其油缸行程為： S=L1+D 222LL? =101mm 故油缸行程至少為 101m，取其行程為 100 應為其內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角在同一各圓心故其計算行程一樣， 現(xiàn)在用行程校核內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角 當油缸行駛到極限時，其如上圖，計算其內(nèi)輪轉(zhuǎn)角， 可知其逆運算得其轉(zhuǎn)角為 max?外 = 2 2 2R1 e L 1a rc c o s 2 R1 e????=? 計算結(jié)果為 ? ，相差不多 故油缸行程足夠。油缸行程：油缸夾在當中，機構(gòu)尺寸過大會造成行程不夠；因此在油缸的行程夠用的前提下，機構(gòu)盡量大一些。 (b)經(jīng)驗公式，整理優(yōu)化結(jié)果，把最優(yōu)的 r1和 e表達成 a0 和 M/L 的二次函數(shù)，成為優(yōu)化設(shè)計經(jīng)驗公式： 221 2 0 3 ( / ) 4 ( 0 ) 5 ( / ) 6 ( / )e C C a C M L C a C M L C M L? ? ? ? ? ? 1 1 2 0 3 ( / ) 4 ( 0 ) 5 ( / ) 6 ( / )r G G a G M L G a G M L G M L? ? ? ? ? ? 表優(yōu)化設(shè)計經(jīng)驗公式的系數(shù)： 下標 1 2 3 4 5 6 C + + G + + 計算結(jié)果為： 221 2 0 3 ( / ) 4 ( 0 ) 5 ( / ) 6 ( / )e C C a C M L C a C M L C M L? ? ? ? ? ? =++（ M/L） 2(0)a （ M/L） 2( / )ML = 221 1 2 0 3 ( / ) 4 ( 0 ) 5 ( / ) 6 ( / )r G G a G M L G a G M L G M L? ? ? ? ? ? =++（ M/L） 2(0)a （ M/L） 2( / )ML 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） 8 = 由此可的：先取 D=100， R1=r1 D≈ 110mm， E=D e≈ 60mm (3)實際尺寸： ，從機構(gòu)的特性看實際尺寸可大可 小，應為機構(gòu)是相似的。 油缸偏距 E，該參數(shù)對于機構(gòu)特性十分名，取值大約為轉(zhuǎn)向節(jié)臂的一半左右，應進行精確調(diào)整，以便獲得最佳機構(gòu)特性。 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） 7 轉(zhuǎn)向節(jié)臂初始角 a0，可能在 90度左右， a0 越大，則機構(gòu)特性越好，有時會取到 92 度，基距變大，要根據(jù)和輪輞是否干涉來決定，該參數(shù)先確定。 （ 5）油缸結(jié)構(gòu)特殊，雙作用雙活塞桿，由于受橫向力作用，活塞桿應比較粗，油缸安裝應比較牢固，可以通過調(diào)整油缸偏距來調(diào)整機構(gòu)性能。 （ 2）機構(gòu)參數(shù)少，只有 4各獨立參數(shù)； （ 3）機構(gòu)特性好，轉(zhuǎn)角誤差小， 12 度左右，有利于間隙轉(zhuǎn)向阻力，減輕輪胎磨損，傳動角大，可以達到 30 度，機構(gòu)力學性能好，容易達到較大內(nèi)輪轉(zhuǎn)角可以達到 80 度以上，有利于減小車窗最小轉(zhuǎn)彎半徑，若維持原來轉(zhuǎn)彎半徑不變，則有可能增大軸距，方便調(diào)整布置，提高行駛性能。 這是一種新型轉(zhuǎn)向機構(gòu)，自上世紀以來八十年代初在國內(nèi)備采用，又稱橫置油缸式轉(zhuǎn)向機構(gòu)，由于其轉(zhuǎn)向機構(gòu)性能優(yōu)良，轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)緊湊，等特點，近年來叉車行業(yè)得到廣泛的應用，這種轉(zhuǎn)向機構(gòu)很適用于叉車。 (2).轉(zhuǎn)向靈敏性： 要求方向盤單側(cè)回轉(zhuǎn)圈數(shù) n=35 圈。 1m a x = tg [ tg m a x /( 1 M /L ta n m a x ]???內(nèi) 外 外 ） =tan ? /（ 1825/1780tan ? ） =? 在范圍 內(nèi)。 已知： L=1780mm； M=825mm； minR =2375mm； C=200mm sin m a x L / Rm in C? ?外 （ ） si n m a x? 外 =1780/ （ 2375200 ）= max?外 = ? max?外 在 50 度到 60 度之間，符合要求。 ．最大內(nèi)輪轉(zhuǎn)角： (1)最小轉(zhuǎn)彎半徑 衡量和評價叉車的機動性能 (通過性能 )的指標有最小轉(zhuǎn)彎半徑，最小直角通道寬度，最小堆垛通道寬度，其中最直觀的就是最小轉(zhuǎn)彎半徑； m in / sin m a x CRL ???外 L是叉車軸距， M是主銷間距 ； 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） 4 C是車體最外側(cè)到同側(cè)轉(zhuǎn)向主銷之間的距離； max?外 外側(cè)轉(zhuǎn)向車輪最大偏轉(zhuǎn)角度； max?內(nèi) 內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向車輪最大偏轉(zhuǎn)角度； 可見減小軸距，增大外側(cè)轉(zhuǎn)向車輪的偏轉(zhuǎn)角度，合理的設(shè)計車體的形狀，能夠減小叉車的轉(zhuǎn)彎半徑，提高機動性能。 （ 1）叉車起重量： .所設(shè)計的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使起重量為 Q=3t 的叉車； （ 2） .載荷中心距為： 按標準查得 15t以下的叉車為 500mm，即 C=500mm； （ 3） .最大起升高度： 按常規(guī)去 3t叉車的起升高度maxH=3000mm； （ 4） .自由提升高度： H=200mm； （ 5） .門架前后傾角： 前傾角為 6? ，后傾角為 12? ； （ 6） .滿載行駛速度： maxV =20km/h； （ 7）最大爬破度 20%； （ 8）最大起升速度為 r=300mm/s； （ 9）最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑： 根據(jù)起重量， 3t叉車的 minR =2375mm； （ 10） . 最小離地間隙： 100mm； 更據(jù)其相關(guān)叉車選取得軸距 L=1780mm； 主銷間距為： M=825mm； C=200mm， C為車體最外側(cè)到同側(cè)轉(zhuǎn)向主銷之間的距離； . 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） 3 機動性能的計算： 選型 ： (1).機構(gòu)類型 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)決定了叉車的機動性能，過去叉車多采用交叉式雙梯形轉(zhuǎn)向機構(gòu)，現(xiàn)在大部分叉車采用曲柄滑塊式橫置油缸式轉(zhuǎn)向機構(gòu)。 優(yōu)缺點：能耗較高 ,尤其時低速轉(zhuǎn)彎的時候，覺得方向比較沉，發(fā)動機也比較費力氣。與此同時，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向動力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操作。 液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) .其中屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是：轉(zhuǎn)向液壓泵、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向油罐 以及位于整體式轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動力缸等。特別是隨著中國 經(jīng)濟 的快速發(fā)展，大部分企業(yè)的物料搬運已經(jīng)脫離了 原始的人工搬運，取而代之的是以叉車為主的機械化搬運。第二次世界大戰(zhàn)期間，叉車得到發(fā)展。廣泛應用于車站、港口、機場、工廠、倉庫等國民經(jīng)濟各部門，是機械化裝卸、堆垛和短距離運輸?shù)母咝гO(shè)備。是托盤運輸、集裝箱運輸必不可少的設(shè)備。國際標準化組織 ISO/TC110 稱為工業(yè)車輛。 本設(shè)計書編寫時引用了教材《 叉車設(shè)計與構(gòu)造 》（ 修訂版，起機教研室 陶元芳 衛(wèi)良保 太原科技大學 2020年 9月 ）的有關(guān)內(nèi)容。 通過此次畢業(yè)設(shè)計，要求我們畢業(yè)生對 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的設(shè)計、制造工藝流程、技術(shù)要求等有一定的了解 和掌握。 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） IV Abstract The topic of this graduation design is the steering system of a circle type 3 ton forklift. The design is in line with the teaching of specialized courses conducted, which provides a good practice and learning opportunity for the steering system design of forklift. Through this graduation design, the graduations should acquaint the steering system design of forklift, the process of manufacturing craft process, technical requirements etc, in some extent. This designsheets adopt new professional standards and our country legal unit of measurement, matching the engineering design. This designsheets quote from the textbook 《 the structure and design of forklift》 (revised version, staff room of hoisting machinery, Tao yuanfang, Wei liangbao, the university of science and technology, Septembe, 2020) Keywords: the steering system of forklift, design, manufacturing, technology requirements 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） V 前 言 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是 3噸叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 設(shè)計。 本設(shè)計書采用行業(yè)新標準和我國法定計量單位，符合工程設(shè)計要求。本次設(shè)計是為了配合專業(yè)課的教學工作而進行的，是對叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計一次良好的實踐和學習的機會。 教研室 意見 教研室主任（專業(yè)負責人）簽字： 年 月 日 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） II 說明：一式兩份， 一份裝訂入學生畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi) ，一份交學院（直屬系）。太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（說明書） I 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書 （由指導教師填寫發(fā)給學生） 專業(yè) /方向：機械設(shè)計制造及其自動化 (CAD) 時間： 2020 年 3 月 24 日 學 生 姓 名 (班級、學號 ) 張磊 機自 061205 學號： 202020030735 指 導 教 師 陶元芳 設(shè)計（論文）題目 3t 叉車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計 主要研 究內(nèi)容 根據(jù) 3t 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的幾種布置方式，選用曲柄滑塊式，采用轉(zhuǎn)向橋橫置油缸式，根據(jù)最小轉(zhuǎn)彎半徑與軸距計算相關(guān)參數(shù)，并設(shè)計出轉(zhuǎn)向橋，然后設(shè)計相關(guān)零部件，最后進行校核，并用 Solidworks 進行轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的裝配。