手动液压叉车设计说明书

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

第二章参考图例及设计参数2.1参考图形

2.2设计参考数据

2.3完成图例

第三章液压系统设计

3.1液压回路原理设计

为使液压缸结构紧凑，采用简单的液压回路。用下图作为原理图：

图2..4基于千斤顶的原理图

1. 6.液压缸

2.

3.单向阀

4.油缸

5.截止阀

最后得出手动液压叉车液压回路原理如下

图2.5 液压回路原理图

1．6.液压缸 2.5.单向阀 3. 油箱4. 截止阀

3.2各液压元件的设计计算与校核

为使液压系统结构更紧凑、简洁，使液压系统集中在一个模块内，把各液压元件做成一体。把油箱与液压缸装配在同一圆心轴线内，把各油路与各阀等设计在液压缸的底座内。

3.2.1 液压缸的设计及计算

1.液压缸材料的确定

为使液压缸结构更紧凑、简洁, 液压缸材料采用高质量,具有高抗拉强度极限的材料,采用高质量的无缝钢管,材料为:45号钢制造,调质处理.

查《机械设计课程设计》表12-1，得

硬度为: 162-217HBS ，抗拉强度为：b σ=600MP a 屈服极限为: s σ=355MP a

2.大液压缸内腔直径的计算与确定

由上得知，液压系统的最大负荷为：F=45600N

为使液压缸结构较小，取液压系统的设计压力尽量的高。初取液压系统的设计压力为：max P =17MPa

因为，max P =F/A=

2

4D F π （2.12）

（A 为液压缸内腔的有效面积，D 为液压缸内腔的直径） 所以，D=

max

4P F π （2.13）

=

17

14.345600

4⨯⨯

=40.76mm

取液压缸内腔的直径为:D=42mm 所以, 液压系统的设计压力为:

max P =F/A=

2

4D F π （2.14）

=250

14.3456004⨯⨯ =19MPa

3.液压缸外直径的计算与确定

为使液压缸结构较小，先把液压缸按薄壁计算。因为，D/≥δ10时，为薄壁

又因为，[]

σδ

2D

P y ≥

（2.15）

（其中max P ≥16M a P 时，max 25.1P =Py ≤max P 16M a P 时，max 5.1P =Py ） 所以 y P =1.5max P =28.5 M a P

取按全系数为：n=5, 所以

[]σ=b σ/n=120 M a P

所以，[]

σδ2D P y ≥ （2.16）

=

120

2505.28⨯⨯

=6.0mm

所以，D/δ=50/6=8.3

≤10 为厚壁。

所以，要按厚壁计算，为使设计更准确一些，按第四强度理论计算得：

[]r t r

t σσσσσ-+≥

22=

2

2

2

22

2

2

2

22

y

w w y w w p D

D D D p D

D D D -++

+-+ （2.17）

（其中，w D 为液压缸外直径） 取，安全系数为：n=5, 所以

[]σ=b σ/n=120 M a P 所以，

[][][]2

22

22334p p P D

D w --+≥σσσ （2.18）

2

22

2219312019312041912050

⨯-⨯-⨯+=

mm 3.59=

取，液压缸外直径为：w D =62mm

3.2.2 油箱的设计

伸缩臂套的材料:选工程用铸造钢ZG310-570。