3吨叉车的转向系统的设计
目录
摘要 (1)
关键词 (1)
1前言 (2)
2 叉车转向系统设计 (2)
2.1设计要求 (2)
2. 2基本参数 (2)
3 方案的拟定 (2)
3．1 转向系统类型 (2)
3.2具体方案的初选 (3)
3.3最大内轮转角 (4)
3.4 转向操作系统 (5)
4 叉车转向系统的设计 (5)
4.1转向机构的设计 (5)
4.2转向系统设计 (8)
4.3转向桥的设计计算及强度校核 (19)
4.4轴承的选择和计算 (26)
5结束语 (30)
参考文献 (30)
致谢 (31)
3吨叉车的转向系统的设计
摘要：现代叉车技术发展的主要趋势是充分考虑舒适性，安全可靠性和可维护性，产品专业化，系列多样化，大量应用新技术，完善操控系统，重视节能和环保，全面提升产品性能和品质。
本毕业设计要求设计3吨叉车的转向系统，包括转向机构的选择、设计计算以及转向桥设计等，通过此次毕业设计，要求我们毕业生对叉车转向系统的设计，技术要求等有了一定的了解和掌握。
关键字：叉车；转向系统；设计；技术要求。
The Design of The Steering System of ACircle Type 3 Ton Forklift Abstract:The major trend of modern technology development of the fork truck is to be fully in consideration ,of the friendly operation, the reliability, the safety, the goodmaintenance, the specialization, the series, and the diversificat , and to adopt new technology , to improve steering system , and to focuson energy saving and environmentprotection in order to promote the truck’s capacity and quality.
The topic of this graduation designis the steering system of a circle type 3 ton forklift. Through this graduation design, the graduations should acquaint the steering system design of forklift, the process of manufacturing craft process, technical requirementsetc, in some extent.
Keywords: forklift, steering system, design, technical requirements
1前言
工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。国际标准化组织ISO/TC110称为工业车辆[1]。
适用范围：
工业搬运车辆广泛应用于港口、车站、机场、货场、工厂车间、仓库、流通中心和配送中心等，并可进入船舱、车厢和集装箱内进行托盘货物的装卸、搬运作业。是托盘运输、集装箱运输必不可少的设备[2]。
叉车在企业的物流系统中扮演着非常重要的角色，是物料搬运设备中的主力军。广泛应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等国民经济各部门，是机械化装卸、堆垛和短距离运输高效设备。自行式叉车出现于1917年。第二次世界大战期间，叉车得到发展。中国从20世纪50年代初开始制造叉车。特别是随着中国经济的快速发展，大部分企业的物料搬运已经脱离了原始人工搬运，取而代之是以叉车为主的机械化搬运。
因此，在过去的几年中，中国叉车市场的需求量每年都以两位数的速度增长[3]
。
液压式动力转向系统 .其中属于转向加力装置的部件是：转向液压泵、转向油管、转向油罐 以及位于整体式转向器内部的转向控制阀及转向动力缸等。当驾驶员转动转向盘时，通过机械转向器使转向横拉杆移动，并带动转向节臂，使转向轮偏转，从而改变汽车的行驶方向。与此同时，转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动，使转向动力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操作。由于有转向加力装置的作用，驾驶员只需比采用机械转向系统时小得多的转向力矩，就能使转向轮偏转。
优缺点：能耗较高,尤其时低速转弯的时候，觉得方向比较沉，发动机也比较费力气。又由于液压泵的压力很大，也比较容易损害助力系统。
平衡叉车都采用后轮转向，且工作范围小，转向运动频繁。采用机械转向， 驾驶员工作强度会很高。如果采用液压动力转向，劳动强度会降低。因此，现在市场上销售的叉车基本上实现了动力转向。
转向系统是车辆的安全行驶的核心系统之一,其性能关系到车辆和人身安全。他能改变叉车的行驶方向，在驾驶员的控制下，根据作业需要灵活地改变行驶方向，也能保持叉车的直线行驶状态，不跑偏，不发生蛇形和振摆[4]
。
总之，一个叉车离不开转向它的转向系统的支持，只有在各个叉车系统的共同作用下才能够正常运行，完成叉车作业。
2 叉车转向系统设计
2.1设计要求
本毕业设计要求设计3吨叉车的转向系统，包括转向机构的选择、设计计算以及转向桥设计等。
2.2基本参数
(1)额定起重量Q=3t (2)载荷中心距 C=500mm (3)最大起升高度
max
H =3000mm
(4)自由提升高度H=155mm (5)满载行驶速度max V =13.5km/h
3 方案的拟定
3.1 转向系统类型
根据其动力来源分为液压助动式动力转向，全液压式动力转向和机械式人为转向。 3.1.1 液压助力式
其优点是即不断开原机械式转向系统，又有液压动力转向轻便灵活的优势，在液压系统状态下仍能可靠的转向。但由于现在曲柄滑块横置液压缸式转向桥的普及，已经很少采用。
3.1.2 全液压式
其优点是转向轻便，灵活，油管布置方便，再加上曲柄滑块置液压缸式转向桥的普及，现在即使在中，小吨位总也得到广泛应用。
3.1.3 机械式
可用于小吨位叉车上，转向系由转向操作机构、机械转向器和转向传动机构三部分组成。
3.2 具体方案的初选
3.2.1 选型
(1)机构类型
转向系统决定了叉车的机动性能，过去叉车多采用交叉式双梯形转向机构，现在大部分叉车采用曲柄滑块式横置油缸式转向机构。
(2)操纵方式
大吨位叉车采用助力或全液压式转向操作方式，中小吨位的叉车可采用机械式转向操纵方式，但由于叉车的转弯半径小，转向操作的幅度和强度大，作业过程中操作频繁，为了方便操作，提高转向系统的灵敏性，降低司机的劳动强度，随着曲柄滑块式横置油缸转向桥的普及，现在越来越多的中小吨位叉车业采用全液压式转向操作系统了。
3.2.2 转向系统的整体选择
据现在的形势，采用全液压式转向系统，转向机构为曲柄滑块式。这是一种新型转向机构，自上世纪以来八十年代初在国内备采用，又称横置油缸式转向机构，由于其转向机构性能优良，转向桥结构紧凑，等特点，近年来叉车行业得到广泛的应用，这种转向机构很适用于叉车。
其特点又如下：
（1）油缸横置,机构紧凑，各件较少，转向桥独立，油缸只通过软管于液压系统连接，布置方便，不会发生纵置油缸那种由于转向桥摆动和差动活塞杆细而使活塞杆头部容易断裂，主销没有倾角。
（2）机构参数少，只有4各独立参数；
（3）机构特性好，转角误差小，1-2度左右，有利于间隙转向阻力，减轻轮胎磨损，
传动角大，可以达到30度，机构力学性能好，容易达到较大内轮转角可以达到80度以上，有利于减小车窗最小转弯半径，若维持原来转弯半径不变，则有可能增大轴距，方便调整布置，提高行驶性能。
（4）左右转向一致，油缸两边出活塞杆，没有差动现象，左右转向灵敏，完全相同。
（5）油缸结构特殊，双作用双活塞杆，由于受横向力作用，活塞杆应比较粗，油缸安装应比较牢固，可以通过调整油缸偏距来调整机构性能[5]。
布置形式如下图：
图 1 布置形式图
Fig 1 Layout
3.3 最大内转角
3.3.1最小转弯半径
衡量和评价叉车的机动性能(通过性能)的指标有最小转弯半径，最小直角通道宽度，最小堆垛通道宽度，其中最直观的就是最小转弯半径；
min /sin max C
R Lβ
=+
外
L是叉车轴距，
M是主销间距；
图 2 最大内转角
Fig 2 The maximum angle
C是车体最外侧到同侧转向主销之间的距离；
β外外侧转向车轮最大偏转角度；
max
β内内侧转向车轮最大偏转角度；
max
可见减小轴距，增大外侧转向车轮的偏转角度，合理的设计车体的形状，能够减小叉车的转弯半径，提高机动性能。
3.3.2最大外轮转角
此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩
4.1.2 曲柄滑块机构设计
图 3 曲柄滑块式机构参数
Fig 3 Parameters of crank slider mechanism
（1）设计参数：
R1——转向节臂长；
a0——转向节臂初始角；
D——基距；
E——油缸偏距。
参数的一般范围：
转向节臂长R1略小于双梯形机构，可取0.11-0.145m，R1大则机构行程大，相应的油缸行程也大，可能布置不下，无法实现，R1小则机构受力大，相应的油缸受力大，而行程太富裕。
转向节臂初始角a0，可能在90度左右，a0越大，则机构特性越好，有时会取到92度，基距变大，要根据和轮辋是否干涉来决定，该参数先确定。
基距D,该参数对于机构特性不敏感，约等于转向节臂长，他也和油缸的行程有关。
油缸偏距E，该参数对于机构特性十分名，取值大约为转向节臂的一半左右，应进行精确调整，以便获得最佳机构特性。
（2）优化设计经验公式
取r1-R1/D，e=E/D，使参数无量纲化
(a)优化设计，转角误差，传动角，力传动比等为目标函数和约束条件，在不同的a0和M/L的情况下寻找最优的r1和e。
(b)经验公式，整理优化结果，把最优的r1和e表达成a0和M/L的二次函数，成为
优化设计经验公式：
22
=+++++ (式4-1)
e C C a C M L C a C M L C M L
1203(/)4(0)5(/)6(/)
2211203(/)4(0)5(/)6(/)r G G a G M L G a G M L G M L =+++++ （式4-2）
表 1 优化设计经验公式的系数
Table 1 Optimization of the empirical formula design
下标 1 2 3 4 5 6
C
-8.807857
+0.1467839 +8.3315333 -0.000562699
-0.069538 -1.20057 G
-7.720729
+0.12650658
+8.1168
-0.000550566
-0.058138
-1.122867
根据（式4-1）和（式4-2）计算结果为：
221203(/)4(0)5(/)6(/)e C C a C M L C a C M L C M L =+++++
=-8.807857+0.146783a09+8.3315333（M/L ）-0.0005626992
(0)a -0.069538（M/L ）
-1.200572
(/)M L
=0.547318
2211203(/)4(0)5(/)6(/)r G G a G M L G a G M L G M L =+++++
=-7.720729+0.12650658a0+8.1168（M/L ）-0.0005505662
(0)a -0.058138（M/L ）
-1.1228672
(/)M L
=1.001024
由此可得：先取D=100mm ，R1=r1×D ≈110mm ，E=D ×e ≈60mm
图 4 转向机构简图
Fig 4 The steering mechanism sketch
(3)实际尺寸：
a.机构的相似性，从机构的特性看实际尺寸可大可小，应为机构是相似的。
b.受力：从受力的角度，机构的尺寸越大越好；
c ．油缸行程：油缸夹在当中，机构尺寸过大会造成行程不够；因此在油缸的行程够用的前提下，机构尽量大一些。
计算油缸行程：
当转向节臂如下图转至最右时，其夹角如图可计算得,其转向极限，夹角为
a=9054.8935.11οοο
-=
可知连杆中心距为根据三角形的直角公式可求出此时的行程 转向节臂中心的水平距离L1=R1×cosa=89.98， 其垂直高度为：L2=R1×sina=63.26 即可求求出其油缸行程为：
=101mm
故油缸行程至少为101m ，取其行程为100
应为其内外轮转角在同一各圆心故其计算行程一样， 现在用行程校核内外轮转角
当油缸行驶到极限时，其如上图，计算其内轮转角，
可知其逆运算得其转角为max β外=222
R1e L1arccos 2R1e +-??=76.17ο
计算结果为76.53ο
，相差不多 故油缸行程足够。 (4)其它结构要素
a.铰点：使用关节轴承，
b.油缸：受横向力作用，需要加粗活塞杆，加长导向套，采用青铜或耐磨材料。
c.缸盖：采用内卡键式或螺纹式
4．2 转向系统设计
4.2.1 转向阻力矩的计算 （1）转向行驶的阻力距：
只要所有车轮绕同一瞬心转动，就可保证所有车轮作纯滚动。这是以轮胎仅一点接触地为条件的，因为轮胎有一定的宽度，它与地面的接触为一面积。当车轮一转弯
半径R 绕瞬心滚动时，轮胎各触地点应有不同的线速度，但各触地点却有共同的角速度，故轮胎两侧，在相对与地面滚动的同时，还有相对滑动。在下图中，两侧轮胎相对于O1的滑动速度方向相反，故引起地面对车轮的不同方向的附加阻力△F ，这是一对力偶，其矩即转向阻力矩。
设叉车的转弯时以角速度ω绕瞬心O 转动，车轮以速度v 前进。车轮滚动时，路面受到压力，轮胎与地面间产生相对滑动，因而使相对速度为零的点偏移了距离e ，由原来的O1点移到E 点，这时车轮上E 、A 两点的速度可表示为：
()
e v R e ω=+
a e e v v v R
δω=-=
δ——滑转率，即因滑动引起速度降低的系数
由以上两式可的滑转率与偏移距的关系如下
1e R δ
δ
=
- （式4-3）
这时，轮胎各点相对于地面的滑动速度分布为梯形ABCD 。若地面的切向力与滑移距离成正比，则地面反力的合力2F 必通过梯形型心。这样，该车轮的转向阻力距为：
R Ri T F a = （式4-4） （式4-4）中：Ri F ——车轮驱动力；
a ——梯形面积中心至轮胎纵向对称面的距离。
令梯形中线长度为l ，则两底边长分别为（e+0.5b ）/e 和（e-0.5b ）/e ，则得212b a e =，
b 为轮胎宽度。将式代入上两式得：
2
112a b R
δδ-=
由此可得转向行驶时的阻力转矩：
2
11
2
12
1()
2121()
212R R R R F T b R F T b R δδδδ-=
-=内轮外轮（式4-5）
驱动轮纵的阻力转矩12Rk R R T T T =+
在（式4-50中，10200.5,0.5R R B R R B =-=+，B 为驱动轮轮距，0R 为驱动桥中心
点的转弯半径。
从动轮在转向行驶时的阻力转矩：'
2
2112rn T G f
b δδ
-=（式4-6） （式4-6）中：R ——转向桥铰轴处的转弯半径 （2）原地转向时的阻力转矩
叉车作业时，常需原地转向。原地转向阻力可达行驶转向阻力的2-3倍。为了保证叉车在最不利的情况下转向，通常以原地转向阻力转矩作为转向系统的计算转矩。
车轮原地偏转运动包括车路绕主销的滚动和车轮绕轮胎与地面接触中心的转动。因此，原地转向阻力转矩包括：车轮绕主销滚动时的滚动阻力转矩；车轮与地面间的滑动摩擦阻力转矩；主销，转向杆系铰轴中的摩擦阻力转矩。其中以滑动摩擦阻力转矩为主。各铰轴的摩擦阻力转矩用效率考虑‘ （3）车轮的滑动摩擦阻力转矩：
车轮绕接触地面中心的摩擦阻力转矩，与轮胎的构造即接触地面积的形状、大小
有关。对于充气轮胎，在所受车重力2G
作用下，接触地面积如图所示。为了简化计算，假设接触地面积为以轮胎宽度b 为直径的圆面积，并设想接触地面各压强相等。此时，
单个轮胎的滑动摩擦阻力转矩i T
μ
图 5 转向阻力矩简图
Fig 5 Steering schematic resistance moment
/22
20
2()23
b i b b T p r dr p μπ??π==?（式4-7） （式4-7）中P 为压强，而2()2
b
p π=1Z ，故有
1i T Z k μ?= （式4-8）
?——附着系数，可取?=0.7;
k ——当量半径，k =b/3; 1Z ——单轮垂直载荷
已知： 1Z =0.55G/2=2920?9.8?0.55/2=8030N
k =b/3=175/3=58.33mm
i T μ=58.33?0.7?8030=327.872N ·m
（4）车轮的滚动阻力转矩：
由图可知，单个车轮滚动阻力转矩为： 21T Z fe
μ=
其中f 为滚动阻力系数，良好的路面f =0.01-0.02；e 为主销轴线接触地点与轮胎纵对称面间的距离。
可得：e=C-B/2=200-175/2=112.5mm 21T Z fe
μ= =8030?0.02?112.5 =27.286N ·m
（5）车轮的总摩擦阻力转矩： 车轮的总摩擦阻力转矩为：
12
T T T μμμ=+
由式可知，e 越大，则
2
T μ在
T μ
中占的比例愈大。
假定'
oo
1T Z μ=式中μ为综合摩擦系数，见下图：
图 6 e/B 函数图
Fig 6 e/B graph of function
上图是e/B 的函数，曲线是试验取得的，是在?=0.7的干燥混凝土路面上，e/B<1条件下测得的。
1T Z μ=·m
以上分析的是单个车轮的转向阻力转矩。对于一台叉车的转向系统，计入转向系统的各铰轴的效率后，总的转向阻力转矩为：
/T mT μμη=∑
式中：m ——转向轮个数； η——转向系统传动效率；
/T mT μμη=∑=2×234.044/0.9=520.098N
连杆机构的受力分析如下图所示：
图 7 连杆机构受力图 Fig 7 Linkage mechanism stress
可知在此时其活塞杆受力最大 已知：M=520.098N
根据曲柄滑块的受力分析可知：
图 8 A 点受力分析 Fig 8 Analysis A of stress
A 点受力分析如下： 活塞杆受力为：
3F =2F =M/(1l
×sin 则需要的驱动力为：F=23F =13090N ×2=26180N 4.2.2转向油缸的设计 图 9 转向油缸 Fig 9 Steering cylinder 根据油缸行程可以预定尺寸： 可以确定缸桶内径D=80mm; 活塞杆直径d d=50mm; 缸桶长度为 L=720mm 其油缸工作压力为： p=F/A=26180N ÷{3.14×22[(80)(50)]mm mm -}=2.138MP 对于液压缸来说，缸筒壁厚δ，活塞杆直径d 和缸盖处固定螺钉的直径，在高压系统中，必须进行强度校核。 （1)缸筒壁厚 在中低压系统中，缸筒壁厚往往由结构工艺要求决定，一般不需要校核，在高压系统中，需按下列情况校核。 应为/D δ=80mm/7.5mm>10 按下式进行校核 2[] y p D δσ≥ （式4-9） 式中：D ——缸筒外径 y p 试验压力，当缸的额定压力16n p MP ≤时，取y p =1.5n p ，16n p MP >取y p =1.25n p ； [σ]——缸筒材料的许用应力，n 为安全系数，一般取为n=5，缸筒采用45钢， σ=355MP [σ]=355÷5=71MP 带入（式4-9）计算结果为： 2[] y p D δσ≥ =1.5×2.138×80÷2÷71=1.81mm δ=7.5mm>1.81mm 故合格。 （2）活塞杆直径d 的校核： 按下式进行校核： d ≥ （式4-10） 上式中：F ——活塞杆上的许用应力。 [σ]——活塞杆材料的许用应力，[σ]=/1.4b σ [σ]=355MP ÷1.4=253.57MP d ≥ d=50mm>8.118mm. 故所选的活塞杆直径合理。 （3）稳定性校核： 活塞杆受轴向压缩负载时，其值F 超过某一临界值时，就会失稳，活塞杆稳定性能按下式计算： k k F F n ≤ （式4-11） 上式中：k n ——安全系数，一般取2-4； 当活塞杆的细长比/k l r =625/25=25<90 故按下式计算稳定性； 221()k k fA F l r αψ= + （式4-12） 上式中：l ——安装长度，其值与安装方式有关， k r ——活塞杆截面最小回转半径，k r 2ψ——由液压缸决定的末端系数，查表得，2ψ==1； E ——活塞杆材料弹性模量；E=2.06×1110Pa ； J ——活塞杆截面惯性矩，J=4 16d π； A ——活塞杆的横截面积 f ——由材料强度决定的试验值，查表得f=340MP α——系数，具体数值查得α=1/7500； 代入（式4-11）计算结果得： 2 21()k k fA F l r αψ= + = 2 3400.0019625 16251()7500125 r ?+?=615923.0769N F< 转向油缸转到极限位置所需油量为： V=l 22()/4D d π- l ——为油缸行程，l=100mm ； 则：V=100mm ×3.14×22[(80)(50)]/4mm mm -=306.15ml ； 因为方向盘旋转圈数在3-5圈，故选择液压转向器型号为BZZ 、2、3-E100，其公称排量为100m/r ，最大入口压力为16MP;最大连续背压为2.5MP 。 n=V/100=3.06r 故合理。 4.2.3 转向节及主销强度计算 因主销无内倾角，故无须考虑。 转向节危险断面在轴颈根部： 计算方法与桥体类似，应分为两种工况进行。 越过不平路面时： 02 2 A a G M s δ= （式4-13） a s ——车轮中心至计算截面距离 计算结果为 02 2 A a G M s δ==16060N ÷2×2.5×55mm=1104.125N ·m M Wy σ= =1104.125N ·m ÷(3.14×360÷32)=52.09MP 因为转向节臂的材料为铸钢，故其许用应力为355MP ，其附和要求。 侧滑时： 'A zi a yi M F s F r =- 'A zr a yr M F s F r =+ a s ——车轮中心至计算截面距离 计算结果为： Ar zi a yi M F s F r =-=15804.687N ×55mm-12643.75N ×295mm=-4320.36N ·m Ar zr a yr M F s F r =+=256.96N ×55mm+205.568N ×295mm=112.207N · m A M = ==4321.82N ·m M Wy σ= =4321.82 N ·m ÷(3.14×360÷32)=203.9MP 因为转向节臂的材料为铸钢，故其许用应力为355MP ，其附和要求。 主销的计算: 越过不平路面时： 2 2g Lu Ld ru rd e u s G F F F F h h δ====+ 计算节果为： 2 2g Lu Ld ru rd e u s G F F F F h h δ====+ =2.5×16060N ÷2×76mm ÷165mm=9246.67N 主销受力分析如图： 图10 主销受力分析 Fig 10 Analysis of the main sales forces 计算M=9246.67N ×82.5mm=762.85N ·M 则其应力为：M w σ= =762.85N ·m ÷[3.14×3(30)mm ÷32]=287.9MP 主销为20Cr 强度为540MP ，符合要求。 侧滑时： 2yi zi g Lu u e F h F s F h h -= + （式4-14） 1yi zi g Ld u e F h F s F h h -= + （式4-15） 2yr zr g ru u e F h F s F h h += + （式4-16） 1yir zir g rd u e F h F s F h h += + （式4-17） 计算结果: 2yi zi g Lu u e F h F s F h h -= +=（12643.75N ×246mm-15804.687N ×80mm ）÷165mm=16896.54N 1yi zi g Ld u e F h F s F h h -= +=（12643.75N ×364mm-15804.687N ×80mm ）÷165mm =26015.76N 2yr zr g ru u e F h F s F h h += +=（205.568N ×246mm+256.96N ×80mm ）÷165mm =719.97N 1yir zir g rd u e F h F s F h h += +=（205.568N ×364mm+256.96N ×80mm ）÷165mm =1000.2N ·m M=20075N ×82.5mm=1656.187N ·m M w σ= =1656.187N ·m ÷[3.14×3(30)mm ÷32]=521MP 主销为20Cr 强度为540MP ，符合要求。 4.3 转向桥的设计计算及强度校核 4.3.1转向桥的计算载荷 转向桥内取装制动器，因此可忽略车轮受到的切向力，只考虑垂直力和因侧滑引起的横向力。转向桥可以按下面两种工况选取计算载荷。 （1）最大垂直力工况： 空车运行通过不平路时引起的动载荷使垂直反力达到最大值。其值与道路不平度，轮胎弹性及行驶速度等有关，表达式为： 02max 2 z G F δ= (式4-18) 式中： δ——动载系数，可取δ=2.5 02G ——空载时转向桥的静负荷。 02G =2920×0.55××9.8=16060N 计算结果为： 2max 2 z G F δ==2.5×16060÷2=20075N （2）最大侧向力工况 叉车空载转向行驶，在离心力的作用下，车轮处于临界侧滑状态，这时侧向力达最大值为： max r z F F ?= 式中：?——侧滑附着系数，取?=0.8-1.0 z F ——一个车轮上的垂直反力. 计算结果为： max r z F F ?==20075×0.8=16060 N 4.3.2 转向桥的强度计算： 最大垂直力工况： 02 2 zi zr G F F δ== 02 2 zi zr G F F δ===2.5×16060÷2=20075N 叉车仿真训练模拟器概述 一般来说，凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理或决策的工作，例如汽车、飞机、船舶的驾驶，外科手术、消防、各类工业设备的操作等都需要进行专门的职业技能训练。过去的职业训练基本上都在实际系统中进行。而随着计算机技术、虚拟现实技术、多媒体技术、自动控制技术的飞速发展和广泛应用，以计算机系统为核心和操纵控制台为基础构成的各种模拟仿真训练器已成为当今重大生产设备或过程控制设备操作人员上岗工作、培训的必备手段，受到国内外工业界的高度重视，并在航天航空、火力及核能发电、石油化工、军事、航海等许多领域得到广泛使用。目前，模拟仿真训练器已逐步成为培训飞机、汽车、船舶等驾驶人员的重要设备之一。 叉车、堆高机、正面吊是冶金、制造、港口、水电、建筑、铁路货场、仓储中心等部门装卸货物的主要设备，也是容易出安全事故的设备。这些叉车驾驶的操作涉及到财产与生命安全，对操作人员的素质要求愈来愈高。由于它们可应用在不同行业领域，其种类繁多，操作技术多样，在生产过程中不仅要完成驾驶操作，更要与其他工种人员协调一致地完成吊装等装卸工艺动作，如操作不当而引起的破坏程度和危险性都会大大增加。这一切都为车辆司机的培养和训练工作带来极大的挑战。随着现代科学技术的迅速发展和企业生产管理水平的提高，人们迫切需要一种安全、快速、高效的培训方式，集虚拟现实技术?计算机仿真技术?多媒体技术、自动化技术等先进技术于一体的高科技产品——叉车驾驶操作仿真模拟器的研制和开发就应运而生。 叉车驾驶操作仿真模拟器相对于目前传统的操作培训方式，具有很多突出的优点： 1) 安全性好。使用仿真训练机可以模拟高速、重载以及其它非常危险的环境以实现有安全保障的训练，杜绝事故隐患，减少事故损失。 2) 经济性好。仿真训练机的成本远低于实际叉车设备。在训练过程中，还可以免除实机操作中的油耗、电耗及零部件的磨损。同时，仿真训练机使用周期 液压课程设计 设计说明书 设计题目:叉车液压系统设计 机械工程学院 机械维修及检测技术教育专业 机检3333班 设计者: 指导教师： 2013年12月27日 课 程 设 计 任 务 书 机械工程 学院 机检 班 学生 课程设计课题： 叉车液压系统设计 一、课程设计工作日自 2013 年 12 月 23 日至 2013 年 12 月 27 日 二、同组学生 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时 间、主要参考资料等）： 1．目的： (1)巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法； (2)正确合理地确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统； (3)熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。 2．设计参数： 叉车是一种起重运输机械，它能垂直或水平地搬运货物。请设计一台X 吨叉车液压系统的原理图。该叉车的动作要求是：货叉提升抬起重物，放下重物；起重架倾斜、回位，在货叉有重物的情况下，货叉能在其行程的任何位置停住，且不下滑。提升油缸通过链条－动滑轮使货叉起升，使货叉下降靠自重回位。为了使货物在货叉上放置角度合适，有一对倾斜缸可以使起重架前后倾斜。已知条件：货叉起升速度1V ，下降速度最高不超过2V ，加、减速时间为t ，提升油缸行程L ，额定载荷G 。倾斜缸由两个单杠液压缸组成，它们的尺寸已知。 3．设计要求： (1) 对提升液压缸进行工况分析,绘制工况图，确定提升尺寸； (2) 拟定叉车起重系统的液压系统原理图； (3) 计算液压系统，选择标准液压元件； (4) 对上述液压系统中的提升液压缸进行结构设计，完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计，并对其中的1－2非标零件进行零件图的设计。 4．主要参考资料： [1] 许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社，2001.08 [2] 陈奎生．液压与气压传动．武汉：武汉理工大学出版社，2001.8 [3] 朱福元．液压系统设计简明手册．北京：机械工业出版社，2005.10 [4] 张利平．液压气动系统设计手册．北京：机械工业出版社，1997.9 指导教师签字：邓三鹏系主任签字：邓三鹏 叉车液压助力转向系统故障分析 在大型载重汽车、叉车、起重运输机械、工程机械等轮式行走机械中, 为了减轻驾驶员操作方向盘的强度, 提高车辆的转向灵活性, 常采用液压助力式动力转向系统, 在机械转向器上加装液压助力器，使其具有全液压转向系统的转向灵活轻便、性能稳定、故障率低、布置方便等优点。但是随之也经常产生转向失灵、转向沉重、车辆行驶时方向跑偏或发飘等故障问题。本文主要对叉车液压助力转向系统常见的故障原因进行了较为详细的分析, 并提出了相应的排除措施, 为叉车等工程机械的使用保养维修提供借鉴。 工业搬运车辆叉车在企业的物流系统中扮演着非常重要的角色，被广泛地应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等国民经济各部门，是机械化装卸、堆垛和短距离运输的高效设备。叉车工作场地的限制和自身工作性能决定了其在操作时转向极其频繁。因而, 其转向操纵性能的好坏和叉车的安全行驶、工作效率及驾驶员的劳动强度有着密切的关系。 叉车的转向操纵性能在很大程度上取决于转向系统的性能, 研究和提高转向系统的性能对 于改善转向操纵特性有着重要的意义。叉车的转向系统主要由转向器和转向传动机构组成。转向器又有球面蜗杆滚轮式、蜗杆曲柄销式、循环球式和蜗杆蜗轮式之分, 转向传动机构也有机械和液压助力式之分。液压助力转向系统是叉车常用的一种转向系统[1]，但由于液压转向系统较机械转向系统故障率高，且故障不易判断，所以应加强学习这方面的知识，以便正确使用和维护液压转向系统，减少其故障发生率。 我们知道，液压助力转向系统是在机械式转向系统上加了液压助力器。液压助力器主要由液压泵、溢流阀、分配阀、转向器、液压转向油缸、油管、液压油箱等组成(结构图如下图)。 它是以液压油做动力传递介质，通过液压泵产生动力来推动机械转向器，从而实现转向的。由于它是靠液压油来传递动力的，因此，密封技术起着举足轻重的作用，是液压系统性能得以保证的关键。 另外，液压泵工作好坏、液压油量的多少以及清洁与否，都对液压转向机构产生很大的影响，因此在使用与维护中，这些问题都不容忽视[4]。本文仅对液压式助力转向系统的故障进行分析判断, 实际上就是对常见液压传动部分的泄漏、油路中有空气或油脏、液压泵工作不良转向器及油缸失效等引起转向沉重、跑偏、不走直线、蛇形行驶、方向盘滑移、转向不准确不稳定、方向盘震荡反弹或回转、转向原件损坏、转向时有异响噪声等故障进行分析判断。 转向沉重(如叉车低速行驶时缓打转向，转向沉重或者卡住) 故障现象：正常情况下，带液压助力器的车辆, 转向是很轻便的。若操作时感到转向沉重或突然转不动方向, 属于不正常现象。 故障原因：1. 液压油箱缺油或滤油器堵塞。2. 油路中有空气。3. 液压泵磨损, 内部泄漏严重、吸油口有堵塞现象使液压泵效率低[6]，或驱动带打滑。4.溢流阀泄漏, 弹簧太软或调整不当。5. 液压转向油缸或分配阀橡胶密封件损坏。6. 各油管接头泄漏或者密封圈破损堵塞油管。 检具叉车孔设计标准 1、目的 通过叉车能便于检具整体移动。 2、范围 本标准适用于为检具叉车孔设计的依据和基本要求。 3、术语 叉车孔：在检具底座上开的两个槽孔，并使用叉车插入槽孔，对检具进行搬运的孔，被称为叉车孔。 4、内容 4.1 叉车的基本数据 4.1.1 2T-3T叉车叉脚尺寸： 叉脚长度为：1000-1800mm 叉脚宽度为：120mm 叉脚活动的水平距离A：1070mm 叉脚水平调节距离：240mm-1070mm 叉脚厚度从最小部分到最大部分值为：10-40mm 4.1.2 5T叉车叉脚尺寸: 叉脚长度为：1200mm-2400mm 叉脚宽度为：150mm 叉脚活动的水平距离D：1700mm 叉脚水平调节距离：300-1700mm 叉脚厚度从最小部分到最大部分值为：15-60mm 4.2 检具底座：双层平台式底座（即采用槽钢加钢板结构），底座上层钢板最终 厚度≥10-30mm，底座应施予适当热处理以消除焊接内应力，底座的构造应具有充分的强度，在正常使用下不得产生任何弯曲变形。 1.长+宽（600～1200mm），底座上层钢板最终厚度10-15mm； 2.长+宽（1200～1800mm），底座上层钢板最终厚度20-25mm； 3.长+宽（1800mm以上），底座上层钢板最终厚度25-30mm。 5. 叉车孔设计标准 5.1 底座：长+宽（600～1200mm） 叉车孔尺寸为：长：150mm之间 宽：50mm之间 两个叉车孔间距：间距在0-200mm之间，采用2T-3T叉车叉运检具 5.2 底座：长+宽（600～1200mm） 叉车孔尺寸为：长：150mm之间 宽：50mm之间 两个叉车孔间距：间距在100-600mm之间，采用2T-3T叉车叉运检具 5.3 底座：长+宽（1800mm以上） 叉车孔尺寸为：长：200mm之间 宽：70mm之间 两个叉车孔间距：间距在200-600mm之间，采用2T-3T，5T叉车叉运检具。在进行设计时，按照设计标准进行设计，同时，也要考虑叉车孔在检具底板的合理性，对称性，美观性！ 摘要 本课题是内燃叉车提升液压缸的设计，液压缸的设计包括了系统工作压力的选定、液压缸内径和外径的确定、活塞杆直径和活塞直径的确定、液压缸壁厚的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置的计算以及活塞杆稳定性的验算。本设计应用经验设计法和计算机辅助工程技术完成，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核匹配的连接螺栓、销轴等。最后用绘图软件CAD完成液压缸装配图。 关键词：叉车、提升液压缸、液压缸设计摘要 本课题是内燃叉车提升液压缸的设计，液压缸的设计包括了系统工作压力的选定、液压缸内径和外径的确定、活塞杆直径和活塞直径的确定、液压缸壁厚的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置的计算以及活塞杆稳定性的验算。本设计应用经验设计法和计算机辅助工程技术完成，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核匹配的连接螺栓、销轴等。最后用绘图软件CAD完成液压缸装配图。 关键词：叉车、提升液压缸、液压缸设计 I ABSTRACT This is the subject of internal combustion forklift lifting hydraulic cylinder design, the hydraulic cylinder design including the working pressure of the system is selected, the hydraulic cylinder inner diameter and outer diameter of the piston rod and the piston diameter, diameter determination, hydraulic cylinder wall thickness calculation to determine the thickness of the cylinder block, cylinder head, length, buffer device is calculated and the piston rod stability checking. Design and application of the experience design method and computer aided engineering technology, according to the empirical formula, determine the hydraulic cylinder installation project, design of hydraulic cylinder piston and piston rod size parameters, check matching bolt, pin. Finally with the drawing software CAD complete hydraulic cylinder assembly drawing. Key words: forklifts, lifting hydraulic cylinder, hydraulic cylinder design II 汽车电路系统设计规范 一、制图标准的制定： 1．1电器符号的定义： 电气图形符号、诊断系统图形符号世界各大公司所用不尽相同，我们根据ISO7639、DIN40900以及美、日主要汽车公司常用符号制定奇瑞公司的电气图形符号库，若有新的器 件没有相应的符号可以根据需要经电器部相关设计人员讨论通过后添加到该库里，以不断丰富更新符号库。 电路图的读图方式一般有正向读图和反向读图两种方法。正向读图一般是设计开发时计算电流分配，负荷计算时使用的一种思路、设计方法；反向读图一般是电路故障检修或优化局部电路时常用的方法，和正向读图方法基本相反。 正向读图法：由电源——电流分配盒——保险丝——控制开关——控制模块输入——控制模块输出——线路分流——用电设备（执行机构）——地。 二、整车电器开发设计输入 根据公司开发车型的市场定位、级别以及市场相关车型比较,电器项目负责人编制出VTS（Vehicle Technical Specify）报公司审批，批准后的VTS表作为整车电器开发的设计输入，各专业组根据VTS要求编写详细的产品功能定义，技术要求。 三、单元电路设计格式规范 3．1功能定义：①根据VTS的要求讨论并制定主要单元电路、电器件零部件组成， 比如空调需要确定蒸发器结构类型、风门控制机构数量、传感器数 量、电子调速器、压缩机类型、冷凝器类型等，并应开始编制初级 BOM表； ②电器件的额定电压、工作电压范围、额定功率的确定； ③额定工作电流、最大工作电流（电机阻转状态）、静态耗电电流的 确定（≤3mA）。 3．2电路原理图：根据各单元的功能确定需要整车输入的哪些信号，输出哪些信号， 信号的类型（触发信号，脉冲频率信号，高电平或者低电平信号）， 信号参数。控制方面应该考虑继电器控制还是集成电路控制，对于 CAN-BUS需确定该单元的控制信息，系统状态实时检测信息，以 及故障检测信息需不需要在CAN上公布等。单元电路的设计输出 手动液压叉车课程设计设计报告 课程：专业综合实践 班级：机自3093 学院：机械工程学院 指导老师：吴彦农 设计：王晓波王彬谷泓毅 日期：2012.12.30 叉车设计摘要 叉车是物流系统中最常用的装卸、搬运设备。本文介绍了世界范围内叉车的市场，叉车发展趋势以及叉车的结构特点，了解液压起重机械设计的主要参数：根据液压起重机械的特点，设计液压手动叉车参数有：起重量、跨距、幅度起重高度、各机构的工作速度及起重机各机构的工作类型。叉车的主要参数首先由使用单位根据生产需要提出，具体数字应按国家标准或工厂标准来确定，同时也要考虑到制造厂的现实生产条件。因此，在确定参数时应当进行调查研究，充分协商和慎重确定。 现代叉车技术发展的主要趋势是充分考虑舒适性、安全可靠性和可维护性,产品专业化、系列多样化,大量应用新技术,完善操控系统,重视节能和环保,全面提升产品的性能和品质。 通过对国际国内叉车造型设计的现状分析运用工业设计的理论和方法，研究了叉车造型设计的要素及设计原则：造型要求简洁明快、线条流畅，以体现车身的力度感与坚实稳重的感；色彩．力求单纯，给人以轻松、愉悦的感觉，主色调以明度较高的黄色、橙色为宜；车身前后左右要求有宽大的玻璃，仪表具有良好的可读性。研究结果对叉车设计具有重要的实际指导意义。 关键词：叉车；载重；提升机构 第 1章绪论 1.1课题发展现状和前景展望 叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运机械，是物料搬运机械(国外称为工业车辆或地面运输车辆)的一种，是实现物流机械化作业，减轻工人搬运劳动强度，提高作业效率的主要工具。叉车又名铲车、万能装卸车或自动装卸车。它是由在无轨底盘上加装专用装卸工作装置构成的。叉车具有通用性强、机动灵活、活动范围大等特点，所以它广泛用于车站、港口码头、机场、仓库以及工矿企业等部门，用来实现机械化装卸、堆垛和短距离运输，是物流系统不可缺少的机械设备。而叉车中进行装卸作业的直接工作的装置是叉车起重系统，货物的卸放、堆垛最终都是由其完成的，所以它是叉车最重要的组成部分。在我国国民经济的发展中，各行各业对叉车的需求量逐年增加。据国家权威机构研究预测，在今后几年我国叉车年需求量将超过15万台。叉车产业市场潜力巨大，发展前景广阔。 1.2课题主要内容和要求 实验室提供液压千斤顶，螺旋千斤顶实物样品，要求参照其工作原理设计用于较重货物的装卸、移动的省力工具，通过3维CAD软件进行设计，产生主要零件的工程图，总装配图，工程图要有公差粗糙度要求，热处理要求，材料要求，编制主要零件的工艺过程卡。 1.3研究方法、步骤和措施 叉车液压转向系统故障分析及排除办法 现代工业中，叉车运用非常广泛。在叉车运行中，为了加强驾驶员操作方向盘的轻松性，提高车辆的转向灵活性，多采用液压助力式动力转向系统，使其具有转向灵活轻便、性能稳定、故障率低、使用方便等优点。液压转向系统的好坏直接影响着叉车的操作性能。转向系统的问题在日常维修中不会被轻易诊断并及时找出故障原因，文章主要对叉车液压助力转向系统常见的故障原因进行分析，并提出相应的排除措施，加强叉车的使用保养维修。 标签：叉车；液压助力转向；故障分析 引言 叉车在物流系统中被广泛应用，在频繁装卸物料的部门不可或缺，是机械化装卸、堆垛和短距离运输的高效设备。叉车在工作时中受工作场地的局限以及自身工作的性质决定了其在工作时转向十分频繁。故而，其转向灵活性的好坏对于驾驶员的劳动强度有着密切的关系更对叉车的安全行驶和工作效率起决定性作用。文章针对液压转向系统的故障进行分析诊断，以便更好的使用叉车提高工作效率。 1 方向盘快转和慢转均沉重 故障现象：叉车工作时方向盘快转或慢转均感觉沉重且转向无力。 故障原因：（1）液压泵驱动皮带断裂或驱动液压泵的传动轴出现问题。（2）油箱液压油过低或油箱油液粘度太大。（3）分流阀上的安全阀压力过低。（4）转向器进油口内的单向阀发卡。（5）液压泵供油不足。（6）液压泵进油软管被吸扁或密封不严，造成转向系统中进入空气。（7）转向器液压助力铜管接头堵塞。 诊断及解决办法：（1）检查液压泵驱动皮带是否打滑又或是断裂，将其更换。检查其他驱动形式的齿轮或传动轴有无损坏。（2）检查液压油箱的油平面是否过低或过脏，若油箱缺油应加足，液压油脏污则应更换并清洗油箱。（3）检查分流阀上的安全阀是否正常，使分流阀的压力恢复正常（压力不得超过16MPa）。（4）清除单项阀内的污物，使其恢复正常。（5）用手触摸一下液压泵，如果液压泵短时间发热，说明液压泵内的齿轮磨损过大，造成液压泵供油不足。经维修后仍无改善就及时更换液压泵。（6）直观诊断油箱内是否有泡沫，如果有泡沫及时更换液压泵进油软管，检查密封情况。（7）拆掉助力铜管看一下的接头的O型圈是否发胀堵塞铜管接头，如果接头没有被堵塞，可用气泵对助力铜管进行吹气疏通。 2 快转方向时感到沉重 故障现象：车辆在转弯时，慢转方向情况良好，急转方向时感到转向沉重。 城市客车底盘 系统设计概念及方案技术要求 （上半部分） 目录一．概述 二．系统设计概念及技术要求 1.车架 2.前后桥 3.前后桥悬架系统 4.轮胎 5.转向系统 6.制动系统 7.底盘自动集中润滑系统 一．概述 本稿所涉及的车型是传统城市客车。车辆主要实施动力系统及其附件系统更改、增加动力电池系统和动力系统电控系统等；所牵涉的其它相关系统，以最大限度的保持对基本型的继承性为原则，进行设计更改或重新设计。整车造型根据实际情况作适应性改进。 以下内容只涉及除动力系统（包括动力装置、电池、电控）以外的以底盘为主的系统设计概念及主要技术要求。 所有相关的设计人员应通过了解设计概念最终达成一致意见，并且将特殊要求的信息给予及时反馈。系统概念给出的是依据法规、国标要求以及相应整车技术规范而形成的框架类描述和基本要求。这些要求必须在后续开发工作中得到响应，并且可能应个别特殊要求做必要的调整和补充。 二．系统设计概念及技术要求 1. 车架 车架采用传统成熟的三段式整体结构，适应不同的系统安装要求，做相应的结构变动和设计调整，同时力求结构可靠和轻量化相结合，以满足底盘配置和可靠性要求。 结构型式参加下图： 主要尺寸参数—— 总长度（m）：TBD 最大宽度（m）：TBD 前悬（m）：TBD 轴距（m）：TBD 后悬（m）：TBD 2. 前后桥 2.1 前桥 前桥总成采用两级落差前桥总成，其基本参数如下： (1) 额定负荷：7500Kg； (2) 轮距：2101mm，空气弹簧支座中心距：1180mm； (3)主销孔基准与空气弹簧支座安装平面参考距离：75mm；空气 弹簧支座安装平面与前轴中部工字梁上平面参考距离：130mm； (4)前轴定位系数：前轮外倾角0°、主销内倾角8°、主销后倾 角3.5°、前轮前束0～1.5mm； (5)最大转角：内轮为55°，外轮为相应值； (6)转向节臂回转半径：R263.3mm； (7)适用轮辋：8.25×22.5 (8)适用轮胎：11R22.5-16PR、295/80R22.5 (9)制动器规格：盘式制动器22.5″ 结构型式参见下图 2.2 后桥 后桥总成采用13吨级后桥总成，其基本参数如下： (1) 额定负荷：13000kg 采用永磁同步电机的电动叉车控制系统的功能特点与设计 引言 近年来，随着人们对环境污染危害的深刻认识，环保已成为世界共同关注的焦点。因此，电动叉车等以蓄电池为动力源的各种蓄电池车辆得到了快速的发展。电动叉车具有能量转换效率高、噪声小、无废气排放、控制方便等优点，在车间、仓库、自动仓储系统、大型超市等对环境条件要求较高的场合得到了广泛的应用。目前，欧美等发达国家电动叉车所占叉车总量比例已达60%,国内电动叉车所占比例仅为20%左右。 电动叉车现已突破原来只能用于小吨位作业的局限，逐步由室内走向室外，市场需求逐年上升。 1 电动叉车驱动电机 电动叉车的发展推动了其驱动电机及其控制系统的不断革新。电机及其控制系统种类很多，国内电动叉车主要采用的是直流电机，包括串激直流电机、并激直流电机、复励直流电机等。虽然直流电机具有很多特点，比如调速性能好、调速范围广、起动转矩大、易于控制等，但由于直流电机含有接触电刷，致使运行时容易出现换向故障和其他机械故障，噪声较大，寿命较低，需要经常维护，所以近几年异步电机的应用有越来越多的趋势，永磁同步电机、开关磁阻电机等亦有应用。从各种电机的特点来看，异步电机可靠性高，永磁同步电机则综合性能优良，但异步电机与永磁同步电机控制系统都面对控制器成本较高的问题。表1 所列是各种电动叉车驱动电机的性能比较。 从表1 中可以看出，永磁同步电机综合性能超过其他类型的电机，是非常理想的电动叉车驱动电机。随着计算机技术、传感器技术及电力电子技术的发展，永磁同步电机系统在电动车辆领域将有更广的应用。 针对以上分析，本文介绍了一套电动叉车用永磁同步电机驱动系统，并与相同功率等级的直流电机进行了性能对比。 2 永磁同步电机 叉 车 液 压 系 统 设 计 目录 1.1概述 (2) 1.1.1叉车的结构及基本技术 (2) 1.2液压系统的主要参数 (4) 1.2.1提升缸的设计： (4) 1.2.2系统工作压力的确定 (6) 1.2.3液压系统原理图的拟定 (6) 123.1起升回路的设计 (6) 123.2倾斜装置的设计 (8) 1.2.4提升液压缸的工况分析： (9) 1.2.5方向控制回路的设计 (10) 1.2.6油路设计 (11) 1.2.7液压阀的选择 (12) 1.2.8液压泵的设计与选择 (13) 1.2.9管路的尺寸 (13) 1.3油箱的设计 (14) 1.3.1系统温升验算 (14) 1.3.2其他辅件的选择 (14) 1.4设计经验总结 (15) 参考文献 (15) 叉车工作装置液压系统设计 叉车作为一种流动式装卸搬运机械，由于具有很好的机动性和通过性，以及很强的适应性，因此适合于货种多、货量大且必须迅速集散和周转的部门使用，成为港口码头、铁路车站和仓库货场等部门不可缺少的工具。本章以叉车工作装置液压系统设计为例，介绍叉车工作装置液压系统的设计方法及步骤，包括叉车工作装置液压系统主要参数的确定、原理图的拟定、液压元件的选择以及液压系 1.1概述 叉车也叫叉式装卸机、叉式装卸车或铲车，属于通用的起重运输机械，主要用于车站、仓库、港口和工厂等工作场所，进行成件包装货物的装卸和搬运。叉车的使用不仅可实现装卸搬运作业的机械化，减轻劳动强度，节约大量劳力，提高劳动生产力，而且能够缩短装卸、搬运、堆码的作业时间，加速汽车和铁路车辆的周转，提高仓库容积的利用率，减少货物破损，提高作业的安全程度。 1.1.1叉车的结构及基本技术 按照动力装置不同，叉车可分为内燃叉车和电瓶叉车两大类；根据叉车的用途不同，分为普通叉车和特种叉车两种；根据叉车的构造特点不同，叉车又分为直叉平衡重式叉车、插腿式叉车、前移式叉车、侧面式叉车等几种。其中直叉平衡重式叉车是最常用的一种叉车。 叉车通常由自行的轮式底盘和一套能垂直升降以及前后倾斜的工作装置组成。某型号叉车的结构组成及外形图如图3-1所示，其中货叉、叉架、门架、 起升液压缸及倾斜液压缸组成叉车的工作装置。 手动液压叉车设计说明书 淮阴工学院 手动液压叉车课程设计设计报告 课程: 专业综合实践班级: 机自3093 学院: 机械工程学院指导老师: 吴彦农设计: 王晓波王彬谷泓毅日期: 2012.12.30 1 - 1 - 淮阴工学院 叉车设计摘要 叉车是物流系统中最常用的装卸、搬运设备。本文介绍了世界范围内叉车的市场，叉车发展趋势以及叉车的结构特点，了解液压起重机械设计的主要参数:根据液压起重机械的特点，设计液压手动叉车参数有:起重量、跨距、幅度起重高度、各机构的工作速度及起重机各机构的工作类型。叉车的主要参数首先由使用单位根据生产需要提出，具体数字应按国家标准或工厂标准来确定，同时也要考虑到制造厂的现实生产条件。因此，在确定参数时应当进行调查研究，充分协商和慎重确定。 现代叉车技术发展的主要趋势是充分考虑舒适性、安全可靠性和可维护性 ,产品专业化、系列多样化,大量应用新技术,完善操控系统,重视节能和环保 ,全面提升产品的性能和品质。 通过对国际国内叉车造型设计的现状分析运用工业设计的理论和方法，研究了叉车造型设计的要素及设计原则:造型要求简洁明快、线条流畅，以体现车身的力度感与坚实稳重的感;色彩(力求单纯，给人以轻松、愉悦的感觉，主色调以明度较高的黄色、橙色为宜;车身前后左右要求有宽大的玻璃，仪表具有良好的可读性。研究结果对叉车设计具有重要的实际指导意义。 关键词:叉车;载重;提升机构 第 1章绪论 1.1课题发展现状和前景展望 叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运机械，是物料搬运机械(国外称为工业车辆或地面运输车辆)的一种，是实现物流机械化作业，减轻工人搬运劳动强度，提高作业效率的主要工具。叉车又名铲车、万能装卸车或自动装卸车。它是由在无轨底盘上加装专用装卸工作装置构成的。叉车具有通用性强、机动灵活、活动范围大等特点，所以它广泛用于车站、港口码头、机场、仓库以及工矿企业等部门，用来实现机械化装卸、堆垛和短距离运输，是物流系统不可缺少的机械设备。而叉车中进行装卸作业的直接工作的装置是叉车起重系统，货物的卸放、堆垛最终都是由其完成的，所以它是叉车最重要的组成部分。在我国国民经济的发展中，各行各业对叉车的需求量逐年增加。据国家权威机构研究预测，在今后几年我国叉车年需求量将超过15万台。叉车产业市场潜力巨大，发展前景广阔。 1.2课题主要内容和要求 实验室提供液压千斤顶，螺旋千斤顶实物样品，要求参照其工作原理设计用于较重货物的装卸、移动的省力工具，通过3维CAD软件进行设计，产生主要零件的工程图，总装配图，工程图要有公差粗糙度要求，热处理要求，材料要求，编制主要零件的工艺过程卡。 1.3研究方法、步骤和措施 1 - 2 - 绘制零件图完成设计说拆卸零件完成装配图 明书 淮阴工学院 第二章参考图例及设计参数 2.1参考图形 叉车转向系统Steering System of Forklift Truck 2010.10． 目录 第一节叉车转向系统概述 (1) 1.1 叉车转向系统的定义、作用及叉车转向的特点 (1) 1.2 与整车机动性有关的主要考核指标 (1) 1.3 叉车转向系统的要求 (4) 1.4 叉车转向系统的组成 (4) 1.5 叉车转向系统的类型 (5) 第二节全液压转向系统 (7) 2.1 全液压转向系统的工作原理 (7) 2.2 全液压转向系统的组成 (8) 2.3 转向器的工作原理 (11) 第三节叉车转向原理 (11) 3.1 叉车转向原理 (11) 3.2 车辆转向方式 (13) 3.3 叉车在行驶中转向的基本条件 (15) 第四节转向桥 (16) 4.1叉车转向桥概述 (16) 4.1.1 叉车转向桥的类型 (16) 4.1.2 横置油缸转向桥的构造 (19) 4.1.3 叉车转向桥的作用 (21) 4.2 1-1.8t焊接转向桥结构 (22) 4.3 转向桥安装及车轮定位型式 (25) 4.3.1 转向桥的安装方式 (25) 4.3.2 转向轮的定位 (25) 4.3.3 叉车转向轮的定位方式 (27) 第五节叉车转向系统的设计 (29) 5.1 转向系统的设计方法 (29) 5.2 横置油缸式转向梯形的优化设计 (30) 5.2.1 转向梯形的类型 (30) 5.2.2 曲柄滑块式转向梯形的优化设计 (32) 5.3 转向传动机构的设计计算 (35) 5.3.1 转向阻力矩的计算 (35) 5.3.2 转向传动机构的受力计算 (38) 5.4 转向桥的设计计算 (39) 5.4.1 转向桥的受力分析 (39) 5.4.2 转向桥强度计算 (40) 5.5 衡量叉车转向操纵轻便性的主要指标 (41) 5.5.1 方向盘最大作用力确定 (42) 5.5.2 方向盘回转圈数 (43) 5.6 全液压转向器的选择 (43) 第六节叉车转向系统的试验 (45) 6.1转向性能试验 (45) 6.1转向桥的疲劳试验 (48) 6.1.1 转向桥体疲劳试验台简介 (48) 6.1.2 转向桥体的疲劳试验 (49) ICS 点击此处添加中国标准文献分类号Q/FD 北京福田戴姆勒汽车有限公司企业标准 Q/FD XXXXX—XXXX 汽车转向桥系统横拉杆总成结构、 性能要求及台架试验方法 点击此处添加标准英文译名 点击此处添加与国际标准一致性程度的标识 文稿版次选择 2016-XX-XX发布2016-XX-XX实施 目录 前言............................................................................... III 汽车转向桥系统横拉杆总成结构、性能要求及台架试验方法 (1) 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 横拉杆零部件尺寸及结构要求 (3) 4.1 球接头总成尺寸及螺纹 (3) 4.2 横拉杆与球接头总成螺纹连接精度 (3) 4.3 横拉杆总成紧固装置结构技术要求 (3) 4.4 转向横拉杆卡箍螺栓螺母技术要求 (4) 5 转向横拉杆总成装配技术要求 (4) 5.1 装配技术要求 (4) 5.2 横拉杆球头防尘罩装配密封要求 (4) 5.3 横拉杆总成润滑介质要求 (4) 5.4 外观及防护要求 (4) 6 台架试验项目 (5) 7 台架试验设备及条件 (6) 8 台架试验方法 (6) 8.1 球接头相关试验 (6) 8.1.1 球接头总成最大摆角测定 (6) 8.1.2 球接头总成摆动力矩T1测定 (6) 8.1.3 球接头总成旋转力矩T2测定 (7) 8.1.4 最大轴向位移量δ1测定 (8) 8.1.5 最大径向位移量δ2测定 (8) 8.1.6 球销锥面配合面积检测 (9) 8.1.7 球接头总成球销拔出力 (9) 8.1.8 球接头总成球销压出力 (9) 8.1.9 球接头总成常温耐久性试验 (10) 8.1.10 球接头总成高温耐久性试验 (10) 8.1.11 球接头总成低温耐久性试验 (11) 8.1.12 球接头总成泥水环境耐久性试验 (11) 8.1.13 球接头防尘罩泥水环境耐久性试验 (12) 8.1.14 球接头防尘罩臭氧环境耐久性试验 (13) 8.1.15 球接头总成球销弯曲疲劳 (14) 8.1.16 球接头总成盐雾试验 (14) 8.2 转向直拉杆臂与转向横拉杆臂疲劳试验 (14) 8.2.1 转向直拉杆臂疲劳试验 (14) 8.2.2 转向横拉杆臂疲劳试验 (15) 电动叉车控制系统详解（带电路图） 在今天电动叉车领域，交流电气驱动系统的发展十分迅速。相对直流驱动系统，交流电气驱 动系统凭借其高效率、免维护、长寿命等优势，吸引了众多厂商和用户的注意，并得到成功 的应用。但是，全交流电气驱动系统也存在成本较高、技术复杂及国内用户在整机价格一时难以接受等劣势。 针对交流驱动系统的优缺点，如何做到既能发挥交流驱动系统的优势，又可以大幅降低整车驱动系统的成本，最大限度的提高叉车性能和在国内加大普及速度？半交流驱动系统是解决叉车驱动系统的最佳方案。 所谓半交流驱动系统，即叉车行走部分是交流驱动（交流电机+交流控制器），液压提升部分是直流驱动（直 流电机+直流控制器）。 tJ 照 明 及 其 他 电 幽 行走功率电路. 行走控制电路 方 向 开 齐 厂 泵 控 制 电 跖 泵控制器屮 目前国内电动叉车电气控制系统配置概况： a h电动叉车单驱电气驱动系統方框图d 加 谨 器 7 国内电动叉车电5：控制系统配a 表+? 电 源” 驱动系统+ 执行系统P 控制方式*" 电机型式+ 备注- 直流- 串励口 行走心 串励控制器+ 串励电机* 起升4 串励控制器? 串励电机" 目前多采用“欢泵合一”誤 轉向4 接触器Q 复瞬机亠 采用双泵合一，电机可省去《 他励屛 行走 他励JS 制 器』 他励电机* □ 起升4 串励控制器卜 串励电机* H 前多采用"双泵合一"心 转向4 接触器3 复励电机* 采用収泵合一，电机可省去+ 逆变 安 半交流2 行走口 交流控制器* 交流电机* 车1 起升殛转向匸 串励控制器+ 串励电机* “双泵合一即- 全交布心 行走2 交流逆变器+ 交流电机* 起升及转向" 交流逆变器十 交流电机# “収泵合一"2 这种半交流方案有哪些优点？它的实际应用情况又是如何那？下面将通过具体的技术分析 来为主机厂和用户介绍电动叉车半交流电气驱动系统的优势。 首先我们先了解下交流驱动系统的优缺点 交流行走驱动系统在应用中的优点 组，产生旋转磁场， 感应闭合的转子绕组，从而产生感应电流，感应电流的磁场与定子旋转 磁场相互作用，便产生电磁力推动转子旋转。 三相交流异步电机是交流驱动系统的主要组成部分, 其工作原理是三相交流电输送给定子绕 图厶电动翼翅驱电气驱动系统方框图J 叉车工作装置液压系统设计 1 提升装置的设计 根据设计条件，要提升的负载为2100kg ，因此提升装置需承受的负载力为： 2060081.92100=?==mg F l N 为减小提升装置的液压缸行程，通过加一个动滑轮和链条（绳），对装置进行改进，如图1所示。 图1 提升装置示意图 由于链条固定在框架的一端，活塞杆的行程是叉车杆提升高度的一半，但同时，所需的力变为原来的两倍（由于所需的功保持常值，但是位移减半，于是负载变为原来的两倍）。即提升液压缸的负载力为 2 F l = 41200 N 如果系统工作压力为100bar ，则对于差动连接的单作用液压缸，提升液压缸的活塞杆有效作用面积为 451041.210100 004122--?=?==p F A l r m 2 42 1041.24-?==d A r π m 2 所以活塞杆直径为d = 0.0724 m ，查标准（63、70、80系列），取 d = 0.070m 。 根据液压缸的最大长径比20：1，液压缸的最大行程可达到1.40 m ，即叉车杆的最大提升高度为2.80 m ，能够满足设计要求的2 m 提升高度。 因此，提升液压缸行程为1m ，活塞杆和活塞直径为70/100mm （速比2）或70/125mm （速比1.46）。 因此活塞杆的有效作用面积为 42 2 1038.540.0704-?=?==ππd A r m 2 bar A F P r l S 107105.38412004 =?==- 当工作压力在允许范围内时，提升装置最大流量由装置的最大速度决定。在该动滑轮系统中，提升液压缸的活塞杆速度是叉车杆速度(已知为0.2m/s)的一半，于是提升过程中液压缸所需最大流量为： 1.01038.54max ??==-v A q r m 3/s 23.1max ==v A q r l/min 2 系统工作压力的确定 系统最大压力可以确定为大约在110bar 左右，如果考虑压力损失的话，可以再稍高一些。 3 倾斜装置的设计 倾斜装置所需的力取决于它到支点的距离，活塞杆与叉车体相连。因此倾斜液压缸的尺寸取决于它的安装位置。安装位置越高，即距离支点越远，所需的力越小。 图2 倾斜装置示意图 假设r =0.5m ，倾斜力矩给定为T =7500 N.m ，因此倾斜装置所需的作用力F 为： 150005 .07500===r T F N 如果该作用力由两个双作用液压缸提供，则每个液压缸所需提供的力为7500N 。 如果工作压力为100bar ，则倾斜液压缸环形面积A a 为： 45105.710100 7500--?=?==p F A a m 2 由于负载力矩的方向总是使叉车杆回到垂直位置，所以倾斜装置一直处于拉 附录A Tray selection and with the shelves, forklift match First, the selected tray Size: When used plastic pallets, according to the requirements of the project, the selected size will be different. 1. First, consider the specifications and packaging of goods placed in the plastic tray method. For example: the European standard turnover box size is 600 * 400mm, 1200 * 1000mm pallet in place a layer of 5 in 1200 * 800mm layer placed on the tray 4, the general stacking 5 layers. 2. Consider the pallet loading tools (such as containers, trucks, etc.). For example: If you are working round-trip or one-time use, you need to give priority to the width of 2300mm of integrated container shipping, for 1200 * 1000mm pallet, length 1200mm and width 1000mm to use a combination of place, must be selected to enter the fork 4. The tray on the 1200 * 800mm, 800mm width direction with two side by side. The pallet of 1100 * 1100mm width by 1100mm, placed 2, 2, or 4 to enter the fork into the fork can be. 3. If used in the warehouse shelves, shelves to consider the size of width and depth, usually select the shelves each placed two trays of each cargo space, and allow access to the space of about 200mm. In depth direction 长春北车电动汽车有限公司设计规范 CBD-YF-DP-GF.1 客车底盘总布置设计规范 目录 1 范围 (2) 2 规范性文件引用 (2) 3 术语和定义 (3) 4 设计准则 (3) 1 范围 本标准主要介绍了客车底盘总布置的简要设计流程，规范了设计步骤，明确了底盘总布置的设计结构等。 本标准适用于我公司6--12米的大中型营运客车的底盘总布置设计。 2 规范性文件引用 GB/T 13053-2008 客车车内尺寸 GB 12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法 GB 17675-1999 汽车转向系基本要求 GB/T 5922-2008 汽车和挂车气压制动装置压力测试连接器技术要求 GB/T 6326-2005 轮胎术语及其定义 GB/T 13061-1991 汽车悬架用空气弹簧橡胶气囊 QC/T 29082-1992 汽车传动轴总成技术条件 QC/T 29096-1992 汽车转向器总成台架试验方法 QC/T 29097-1992 汽车转向器总成技术条件 QC/T 293-1999 汽车半轴台架试验方法 QC/T 294-1999 汽车半轴技术条件 QC/T 299-2000 汽车动力转向油泵技术条件 QC/T 301-1999 汽车动力转向动力缸技术条件 QC/T 302-1999 汽车动力转向动力缸台架试验方法 QC/T 303-1999 汽车动力转向油罐技术条件 QC/T 304-1999 汽车转向拉杆接头总成台架试验方法 QC/T 305-2013 汽车液压动力转向控制阀总成性能要求与试验方法 QC/T 465-1999 汽车机械式变速器分类的术语及定义 QC/T 470-1999 汽车自动变速器操纵装置的要求 QC/T 479-1999 货车、客车制动器台架试验方法 QC/T 483-1999 汽车前轴疲劳寿命限值 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QC/T 494-1999 汽车前轴刚度试验方法 QC/T 513-1999 汽车前轴台架疲劳寿命试验方法 QC/T 523-1999 汽车传动轴总成台架试验方法 QCT 529-2013 汽车液压动力转向器技术条件与试验方法 QCT 533-1999 汽车驱动桥台架试验方法 QCT 545-1999 汽车筒式减振器台架试验方法 3 术语和定义 上述标准中确立的符号、代号、术语均适用于本标准。 4 设计准则 4.1应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例 客车底盘总成中各部分的主要性能、尺寸等应符合相应的标准规定。详参相应的标准。叉车仿真训练模拟器
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