3吨叉车的转向系统的设计

- - - - z - 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……………………………………………………………………………31 - - - - z - - - -

- z - 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 A Circle 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 design is 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 requirements etc, 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- - - - z - 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maxH=3000mm (4)自由提升高度H=155mm (5)满载行驶速度maxV=13.5km/h

3 方案的拟定

3.1 转向系统类型 - - - - z - 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。 - - - - z - （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/sinmaxCRL外 L是叉车轴距， M是主销间距；