手動液壓叉車課程設計設計報告
課程專業綜合實踐
班級機自3093
學院機械工程學院
指導老師吳彥農
設計： 王曉波王彬谷泓毅
日期2012.12.30
叉車設計摘要
叉車是物流系統中最常用的裝卸、搬運裝置。本文介紹了世界範圍內叉車的市場，叉車發展趨勢以及叉車的結構特點，了解液壓起重機械設計的主要引數：根據液壓起重機械的特點，設計液壓手動叉車引數有：
起重量、跨距、幅度起重高度、各機構的工作速度及起重機各機構的工作型別。叉車的主要引數首先由使用單位根據生產需要提出，具體數字應按國家標準或工廠標準來確定，同時也要考慮到製造廠的現實生產條件。因此，在確定引數時應當進行調查研究，充分協商和慎重確定。
現代叉車技術發展的主要趨勢是充分考慮舒適性、安全可靠性和可維護性 ,產品專業化、系列多樣化,大量應用新技術,完善操控系統,重視節能和環保 ,全面提公升產品的效能和品質。
通過對國際國內叉車造型設計的現狀分析運用工業設計的理論和方法，研究了叉車造型設計的要素及設計原則：造型要求簡潔明快、線條流暢，以體現車身的力度感與堅實穩重的感；色彩．力求單純，給人以輕鬆、愉悅的感覺，主色調以明度較高的黃色、橙色為宜；車身前後左右要求有寬大的玻璃，儀表具有良好的可讀性。研究結果對叉車設計具有重要的實際指導意義。
關鍵詞：叉車；載重；提公升機構
第 1章緒論
1.1課題發展現狀和前景展望
叉車是應用十分廣泛的流動式裝卸搬運機械，是物料搬運機械(國外稱為工業車輛或地面運輸車輛)的一種，是實現物流機械化作業，減輕工人搬運勞動強度，提高作業效率的主要工具。叉車又名鏟車、萬能裝卸車或自動裝卸車。它是由在無軌底盤上加裝專用裝卸工作裝置構成的。
叉車具有通用性強、機動靈活、活動範圍大等特點，所以它廣泛用於車站、港口碼頭、機場、倉庫以及工礦企業等部門，用來實現機械化裝卸、堆垛和短距離運輸，是物流系統不可缺少的機械裝置。而叉車中進行裝卸作業的直接工作的裝置是叉車起重系統，貨物的卸放、堆垛最終都是由其完成的，所以它是叉車最重要的組成部分。在我國國民經濟的發展中，各行各業對叉車的需求量逐年增加。
據國家權威機構研究**，在今後幾年我國叉車年需求量將超過15萬台。叉車產業市場潛力巨大，發展前景廣闊。
1.2課題主要內容和要求
實驗室提供液壓千斤頂，螺旋千斤頂實物樣品，要求參照其工作原理設計用於較重貨物的裝卸、移動的省力工具，通過3維cad軟體進行設計，產生主要零件的工程圖，**配圖，工程圖要有公差粗糙度要求，熱處理要求，材料要求，編制主要零件的工藝過程卡。
1.3研究方法、步驟和措施
第二章參考圖例及設計引數
2.1參考圖形
2.2設計參考資料
2.3完成圖例
第三章液壓系統設計
3.1液壓迴路原理設計
為使液壓缸結構緊湊，採用簡單的液壓迴路。用下圖作為原理圖：
圖2..4基於千斤頂的原理圖
1. 6.液壓缸 2.3.單向閥 4.油缸 5.截止閥
最後得出手動液壓叉車液壓迴路原理如下
圖2.5 液壓迴路原理圖
1．6.液壓缸 2.5.單向閥 3. 油箱4. 截止閥
3.2各液壓元件的設計計算與校核
為使液壓系統結構更緊湊、簡潔，使液壓系統集中在乙個模組內，把各液壓元件做成一體。把油箱與液壓缸裝配在同一圓心軸線內，把各油路與各閥等設計在液壓缸的底座內。
3.2.1 液壓缸的設計及計算
1.液壓缸材料的確定
為使液壓缸結構更緊湊、簡潔, 液壓缸材料採用高質量,具有高抗拉強度極限的材料,採用高質量的無縫鋼管,材料為:45號鋼製造,調質處理.
查《機械設計課程設計》表12-1，得
硬度為: 162-217hbs，抗拉強度為： =600mpa 屈服極限為: =355mpa
2.大液壓缸內腔直徑的計算與確定
由上得知，液壓系統的最大負荷為：f=45600n
為使液壓缸結構較小，取液壓系統的設計壓力盡量的高。初取液壓系統的設計壓力為： =17mpa
因為， =f/a2.12）
（a為液壓缸內腔的有效面積，d為液壓缸內腔的直徑）
所以，d2.13）
==40.76mm
取液壓缸內腔的直徑為:d=42mm
所以, 液壓系統的設計壓力為:
=f/a2.14）
==19mpa
3.液壓缸外直徑的計算與確定
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2.15）
（其中≥16m時， = 16m時， =）
所以 =1.5=28.5 m
取按全係數為：n=5,
所以=/n=120 m
所以2.16）
==6.0mm
所以，d/=50/6=8.310 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：
2.17）
（其中，為液壓缸外直徑）
取，安全係數為：n=5, 所以=/n=120 m 所以，
2.18）
取，液壓缸外直徑為： =62mm
3.2.2 油箱的設計
伸縮臂套的材料:選工程用鑄造鋼zg310-570。
查《機械設計課程設計》表12-1，得
硬度為: ≥153hbs，抗拉強度為： =570mpa
為使液壓系統結構更緊湊，把油筒與液壓缸裝配在同一圓心軸線內。
要求：油筒油麵的最高高度不超過，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=520mm 液壓缸內腔的直徑:d=42mm
所以，液壓缸到達最高極限位置所需的油量為：
2.19）
所以，所需的最少油量為：
=/90%=1.2/90%=1.33公升
所以，油箱的最小容積為：
=/80%=1.33/80%=1.66公升
因為，油箱與液壓缸裝配在同一圓心軸線內，
所以2.20）
液壓缸外直徑為： =62mm
所以，油箱內腔的直徑為：
2.21）
==83mm
取油箱的上直徑內為87
3.2.3油路的設計
為使液壓系統結構更緊湊、簡潔，使液壓系統集中在乙個模組內，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，以免使系統壓力損失過大，影響工作。
取，油道內徑為：d=5mm
3.2.4 截止閥的設計
為使液壓系統結構更緊湊、簡潔，使液壓系統集中在乙個模組內，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，液壓系統設計的最高壓力為: =19mpa
取，截止閥的開啟係數為：n=1.1
所以，截止閥的開啟壓力為：
p=n2.22）
=1.119
21 mpa
所以，截止閥的開啟力為：
f2.23）
==412n
截止閥彈簧的設計：
取截止閥的彈簧的最大工作載荷為開啟為的1.5倍。所以，截止閥的彈簧的最大作用載荷為： =1.5f=1.5412=618n
1.根據工作條件選材料並確定其許用應力
因為彈簧在一般在靜載荷條件下工作，可以按第三類彈簧（愛變載荷作用的次數1000次以下的彈簧）設計，
現選用碳素彈簧鋼絲d級，並根據實際結構，估取彈簧鋼絲的直徑為3.0mm,
查《機械設計》表16-3，暫選=1710 mpa，
根據《機械設計》表16-2，可知=0.5=0.5x1710=855mpa
第四章叉車主要結構設計
貨叉的主要尺寸有貨叉水平段長度；貨叉垂直段高度；貨叉斷面尺寸(為貨叉厚度，為貨叉寬度等)（圖4-1）。
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