手动液压堆高车机构设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

手动液压堆高车机构设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

固定在起升液压缸筒上（相当于固定在外门架上），中部绕过固定在浮动横梁上的链轮后，另一端挂住叉架。 图 22 1—— 内门架， 2—— 外门架。 3—— 叉架， 4—— 货叉， 5—— 纵向滚轮， 6—— 侧向滚轮， 7—— 起升液压缸， 8—— 链条， 9—— 链轮， 10—— 浮动横梁， 11—— 内门架上横梁。 表 23 1t 液压叉车门架主要性能参数 特 性 额定起重量 Load Capacity kg 1000 载荷中心距 Load center mm 500 尺 寸 标准 二 级门架 额定起重时最大货叉高度 mm 3000 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 11 11 货叉架 板式 货叉厚度 T mm 30 货叉宽度 W mm 80 货叉长度 L mm 1000 货叉间距范围 最小～最大 MIN～ MAX mm 230950 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 12 12 第三章 货叉基本参数和尺寸的确定 货叉尺寸确定 货叉的主要尺寸有货叉水平段长度 l ；货叉垂直段高度 h ；货叉断面尺寸 ab (a为货叉厚度， b 为货叉宽度等 )（图 31）。 图 31 货叉的结构和尺寸 货叉尺寸主要取决于起重量 Q、载荷中心距 c， 取 起重量 Q=1 吨， 按 GB/T 51832020 与 GB/T 51842020 选 出货叉的基本参数和尺寸为 货叉长度： l=1000mm； 货叉垂直高度： h=520mm； 货叉 厚度和宽度：厚 30 宽 80mm； 货叉两铰支点中心距： h1=383； 货叉外伸距： e=76mm 据《机械设计手册》选择材料为 40cr 钢， 调质处理后 钢屈服强度 MPaS 785。 货叉的计算简图 货叉和叉架的联接形式不同，其制支承类型有所不 同，小吨位堆高车的货叉一般用整体式货叉，采用挂钩型 联接，上支承可简化为活动铰支座。 按照这种简化，货叉可看作一次超静定刚架（图 32）。 与此同时，考虑到挂钩型货叉上部的挂钩处有安装间隙，并非绝对不能转动，照此分析，货叉又可简化为 支承在两个铰接支座上的静定刚架（图 33）。 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 13 13 图 32 超静定刚架计算简图 图 33 静定刚架计算简图 这两种计算简图，在集中载荷 P 力作用下，货叉的危险截面均在支座 A 以下的垂直段，其应力状态相同，强度相等。 但货叉垂直段的受力情况不同，导致变形不同。 由于静定刚架水平段的变形量大于静定刚架水平段的变形量。 为偏于安全起见， 货叉的强度和刚度均按静定刚架进行计算。 货叉的强度验算 （ a） (b) (c) (d) 图 34 货叉强度验算计算简图 从货叉所受的集中载荷 P力作用的内力图 (图 34)来看 , 水平段受弯矩和剪力 , 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 14 14 垂直段受弯矩和拉力 , 危险截面支座 A 以下垂直段的最大正应力为 6/2m a xw ba PCWM  abPFP  /1 1max   w ≤ ][ 式中 maxM —— 最大弯矩； P—— 货叉的计算载荷； C—— 载荷中心距； W—— 抗弯截面模量， 6/a2bW ； a,b—— 货叉截面的高和宽； F—— 在面面积， F=ab。 ][ —— 许用应力， n/][ s 。 根据文献《堆高车构造与设计》 Q/2， n≥ 3 在此去。 n=3。 （式 42） 式中 Q—— 起重量， Q=1t=9800N 由此得出 NQP 4 9 0 029 8 0 02  将相关数据代入式 31 M P *30*30 6*500*4 9 0 0w  *304 9 0 01 MPabPFP  M P an S ][   因为 0 0 41m a x MPw   ][ MP 所以货叉满足强度条件。 货叉的刚度校核 货叉的扰度越小表示货叉的刚度越大。 计算货叉的扰度一般采用图乘法。 图乘法要求先做出货叉在集中力 P作用下的弯矩图 Mp，并在求扰度处作用一个单位 P’=1,画出在单位作用下的货叉弯矩图 M’，然后将其中一个弯矩图的面积和另一个弯矩图中与前一个 弯矩图的形心相对应的高度 y’相乘。 为了计算方便，可将弯矩图分成独立规则的图形，逐个相乘后在叠加，然后在除以货叉的抗弯度 EI，就得到所求的扰度。 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 15 15 （ a）计算图 （ b） MP 弯矩图 （ c） 39。 M 弯矩图 图 35 货叉叉尖挠度计算图 由此可得叉尖的挠度 ]26)3(c[f decllEIP c lE  ≤ [f] 式中 I—— 货叉的截面惯性矩， 货叉作为等截面看待 12/3baI  ； E —— 货叉的弹性模量，； P1—— 货叉的额定截荷， [f]—— 叉尖允许扰度，一般取 l/50. 代人数据 , 得出 ]2**6)50100*3(21[12 8*3*10*100*50*4 9 0 0f311 E 叉尖的许用挠度为 mmlf 2501 0 050][  由于 mmfmmfE 2][  ,所以货叉满足刚度条件 货叉与挂钩焊接强度验算 挂钩尺寸根据 ISO232877 标准规定， z=， M=31mm， s=47mm，K=H=5mm， b=100mm， G=33mm（图 36）。 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 16 16 图 36 挂钩尺寸与焊接强度验算 挂钩的水平段受弯矩和拉力 , 垂直段受弯矩。 根据起重机焊接强度的计算 规范 , 由拉伸应力 1 和剪切应力 1 所组成的复合应力 , 按等效应力 cp 来进行计算 , 其计算公式为 222211 39。 39。 44cp FPH D H D                式中 39。 F —— 挂钩所受的水平力 , N； D—— 焊缝总长度， cm； 39。 P —— 所受垂直力， N。 代入数据 , 得出     Nd zcaPF 0 4 1 6 4 439。     mmHGD 2 4 6523321 0 0222b2  则 41 94 222121cp     货叉与挂钩焊接的焊 条选用 TB132, 焊条的抗拉强度 490b MPa  ,焊条的许用应力 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 17 17   490 1 6 3 . 3 3339。 b M P an  由于   MPcp   所以，货叉与挂钩满足焊接强度条件。 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 18 18 第四章叉架的设计计算 叉架的计算 叉架又名滑架，它的总用是安装货叉或者其他工作属具，并带动货物一起升降。 根据叉架在门架系统中的相关位置，货物的重量靠叉架传给起重链条，货物重量产生的力矩通过叉架传递给门架， 当链条带动叉架升降时，叉架要可靠的沿着门架导轨运动。 由此，决定了叉架在构造上是一个垂直运动的承载小车，一般由两部分构成。 其前部是 i一个焊接框架结构，主要同于安装悬挂货叉及其他属具；后部是两列装有导向滚轮的滚轮架，与前部框架焊接构成一体。 有链条牵引，眼门架导轨垂直升降。 更具货叉的形式和他在框架上的安装方式，茶几有两种形式，及板式和滑杆式。 本次设计采用板式叉架，如图 41 图 41 叉架简图 图 42 叉架受力图 如图 42 所示， 在垂直框架平面内作用的力 F，对于上、下横梁可简化成双悬臂对称简支梁（图 42），只是力 F 作用在梁的上下边缘上，是梁在受弯曲的同时，大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 19 19 还受到扭矩。 在框平面内受力 P 作用，构成三次对称超静定框架，其弯矩图如图（ 24）所示，最大弯矩位于上横梁悬臂根部。 由此可见，开口框架上横梁悬臂根部是危险截面。 该截面作用在框架平面内的弯矩为 lPMx 作用在垂直框架平面的弯矩为 flbacpFMy)2(l  该截面的扭矩为 22QPFhMT 式中 Q—— 起重量； l—— 悬臂长度； C—— 载荷中心距； a—— 货叉厚度； b—— 横梁截面厚度； h—— 横梁截面计算高度； f—— 框架上、下横梁作用力 F 间的距离； F—— 纵向 载荷，2hPmF ， m=c+a+ 取 l=350mm， C=500mm， a=30mm， b=33mm， h=43mm， f=354mm， h2=383。 根据h/b= 查表的α = 代入数据得 mmNMNMmmNMTyx 5 0 3 2 3 6 4 7 5 9 11 4 7 0 0 0 0 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 20 20 图 43叉架上横梁截面计算图 上横梁截面由于被定为槽所削弱，为安全和 计算方便将截面（图 43）作为矩形截面进行计算，注意验算 A、 B 两点应力。 叉架采用材料 Q235 取 a160][ MP。 A点的应力为 6/6/ 22 hb Flbh PlWMWM yyXXA ≤ ][ 截面中 B 点的扭转剪应力最大，其值为 hbMT2max a ≤ ][ B点为双向应力状态，按第四强度理论： 2m a xy3)(   WM yB ≤ ][ 代入数据 MPA  M P aM P aB a x 最后得 M P aMPM P aMPM P aM P aBA1 6 0][ 2 41 1 2][1 6 0][ 1 5m a x 所以叉架满足要求。 大学毕业设计论文 （手动液压堆高车机构设计） 21 21 第五章 液压堆高车门架的设计计算 门架系统的构造原理 图 51 为门架结构简图，内门架 1 和外门架 2 都是由两根柱和一个或两个端梁焊成的框架。 内架仅有一个上端梁，下部有一个很弱的横系杆。 外架有上端梁及下端梁，为不妨碍内架，上端梁放在立柱顶端后翼缘后边。 中部由横梁加强，其两侧伸出有联接倾斜油缸的铰轴。 左右立柱异型槽。