车辆工程毕业设计论文-电动叉车设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-电动叉车设计(编辑修改稿)内容摘要：

程度的进一步加快，工业企业除了不断改进产品的质量、提高产品的舒适性等性能外，对产品的安全性也越来越重视。 产品的安全性已经成为企业迈向国际市场的一道门槛。 丰田 7 系列叉车堪称安全叉车的典范。 该叉车转 向迅速。 效率高，稳定性好，比普通叉车舒适，特别是该车装有主动稳定系统（ SAS），可显著降低叉车作业中诸如翻车等危险。 SAS 采用一系列电子传感器对叉车负荷、运行速度、转向角等参量进行测量，当测得潜在危险状态时， SAS 即开始工作，以提高叉车横向稳定性，从而达到安全作业的目的。 叉车造型随着汽车工业的发展而发展，方、尖外表正被流线圆弧形外观所取代，这也有利于改善司机的视野，提高操作安全性。 、变频调速是电瓶叉车的飞跃 近年来交流电机已引起叉车界极大的兴趣。 交流电机运用于叉车具有以下显著特点： （ 1） 叉车 运行速度高，工作装置起升速度大。 （ 2） 由于它采用高效控制器及具有再生制动功能，因此，比传统叉车节能 30%以上。 （ 3） 全封闭电机、轴承及多盘制动器免维护（无接触器或碳刷）。 交流电机的电压有有利于高的发展趋势，高电压（ 72~80V）已在欧洲开始使 ___________________________________________________________________________________________ 6 用。 在高电压下工作时实际工作的电流却很小，是叉车在工作中发热更少、效率更高，完全克服了直流电机产生热量多、效率低下、维护频繁的缺点。 另外快速充电技术的发展日趋成熟，车载充电机将更多的运用于叉车，使充电更方便，充电电流可以达到传统充电电流的 4 倍以上，充电时间更短，效率更高。 未来叉车的维修性、可操作性将更 加容易 ，显示、故障诊断系统将更加完善。 如 JUNGHEIRICH 集团公司生产的未来概念型叉车，整车装备一种集成运行记录器，承担着 “ 黑匣子 ” 的功能，可记录车辆作业中的所有数据：行驶里程及起升、下降和停机的次数。 一旦整机发生故障，仪表板上的电脑可通过无线通讯器连接到仓储管理计算机或作业管理器上，用双向通讯频道提供完整的数据；也可通过互联网与 JUNGHEIRICH 用户服务部沟通， 对车辆损坏情况 进行远距离的故障争端和维修指导。 、多品种方向发展 自打仓储系统、大型超市的纷纷建立，刺激了对室内搬运机械需求的增长。 高性能电动叉车、前移式叉车、窄巷道叉车等各类仓储叉车迅速发展。 近期又出现了一种铰链式叉车，它主要用于窄巷道内物料的搬运，其生产效率高，能够节省储存空间、房屋费用和工厂所需的设备数量等，因此有很好的发展前景。 德国 JUNGHEIRICH 集团的未来型叉车，是一种利用前移式桥设计的新型叉车。 这种前移式桥柔性的连接到门架上，起升载荷时前桥向前推，轴距增大，提高了车辆的稳定性，前桥和门架的连接点较传统的高些，这就在相同的门架倾斜角时轴距更大，桥荷分布 更均匀，行驶特性更佳。 需求方面 80 年代前期，世界各国主要生产和使用上的以内燃机为动力的内燃叉车，随着石油的短缺和人们对环保意识的提高，电动叉车的使用日益受到人们的重视。 在先进的资本主义工业化国家的叉车市场，电动叉车的地位越来越显著。 据有关报道，日本在 1987 年以前推出的 叉车中，内燃叉车占 80%以上，而 198 1989 两年中下降到不足 65%；相反，电动叉车所占的比例却从不足 10%增长到 30%。 目前小吨位电动叉车在欧美市场占有率竟达 60%左右，而且还有继续增长的趋势，大有替代内燃叉车的趋 势。 叉车年需求量将在今后几年达到 8 万台左右；中 ___________________________________________________________________________________________ 7 档叉车产品销售量将猛增，市场竞争日趋激烈。 电动叉车的迅速发展主要得益于科技的进步，产品外观大都采用流线型设计，造型等价美观；主要生产厂家实现了规模生产和零部件专业化生产及装配流水线作业，加工精度、自动化程度都提高了；在新材料、新工艺方面最重要的体现是晶体管控制器（ SCR 和 MOS管）的应用，它的出现使电动叉车的使用性能得到很大的提高。 从总体上说，电动叉车耐用性、可靠性和适用性都得到显著提高，完全可以和内燃叉车相抗衡。 随着国内从政府到企业对物流的重视，物流业的逐步升温，对叉车市场 的需求也有较大的刺激作用。 物流配送现代化对叉车的需求量较大，尤其 是企业对物流作业效率越来越重视，以及中国港口物料搬运的集装运输的迅速发展，必将进一步刺激叉车市场的需求。 高安全性、高可靠性和使用性能好的高水平产品，装备先进的电子技术的机电一体化的大型叉车，以及向通用化、标准化、系列化的方向发展的变形产品等都是有发展前景的产品。 本课题的设计目的与主要研究内容 课题设计目的 叉车具有通用性强、机动灵活、活动范围大等特点，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，市场发展潜力巨大，叉车行业具有广阔的发展机遇和良好的投产前景。 手动装卸叉车是目前广泛采用物料 升降装卸的工具，因此比机动叉车具有灵活性大、使用轻便、成本低廉的优越性，所以市场广阔。 但随着 市场的发展，人们希望降低劳动强度，增加设备自动化程度，于是我们在 手动装卸叉车的基础上，设计开发电动装卸叉车，实现减轻劳动强度、提高劳动效率、满足市场的需求为目的。 我所设计的电动叉车为载重两吨的单级电 动叉车，此车在手动装卸叉车的基础上安装电机、电瓶以及控制面板、控制按钮等设备，以降低劳动强度、提高劳动效率等目的。 叉车是物料搬运作业的重要设备，是实现物流机械化作业、减轻工人搬 ___________________________________________________________________________________________ 8 运劳动强度、提高作业效率的主要工具。 随着我国经济技术的发展进步，各种各样的大小企业如雨后春笋般拔地而起，而现在人们的工作一直朝着效率迈进，在这些工业作业中少不了装卸、搬运、码垛作业，还有现在的高消费催生了物流这一行业，这正少不了叉车的协助。 电动叉车具有能量转换效率高、噪声小、无尾气排放、控制方便等优点，在 车间、仓库、食品、制药、微电子及仪器仪表等对环境要求较高的场合得到了广泛的应用，成为室内物料搬运的首选工具。 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，噪声小、无废气排放的蓄电池叉车将成为市场的主流。 另外，自动化仓储系统和大型超市的纷纷建立，也刺激了对室内物料搬运机械 ——电动叉车的需求。 目前，国际上电动叉车的产量已占叉车总产量的 40%以上，在欧美等发达国家，电动叉车所占的比例达到 60%；在中国，电动叉车所占的比例为 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。 由于上述这些电动叉车的许多优点，从而使电动叉车有着广阔的发展前景。 ___________________________________________________________________________________________ 9 第 2 章 总体设计方案 方案比较和设计选型 在选择设计方案时我考虑了两种叉车方案，一种是单级式电动 叉车，另一种是双极式电动叉车，这两种叉车的作用和功能基本上都是一样的，都具有灵活性大、使用轻便、劳动强度低、设备自动化程度较高等特点。 但是双极电动叉车与单级电动叉车相比，有很多优点，也有一些缺点。 优点：由于双极电动叉车采用双极叉车起升，在单向链条的作用下能 达到双倍的起升高度，一般能达到 ~3 米。 在车间、仓储时能将货物堆放到一定高度，节省存储空间，节约仓储开支等。 缺点：与单级叉车相比，由于其高度而使得其结构复杂一些，自身重量要大，灵活性不如单级装卸叉车。 综合两种叉车的特点和优缺点，我选择单 极电动叉车，因为两种叉车起升原理是一样的，其结构也很相似， 只要熟悉了单极电动叉车的原理，双 级电动叉车也就知道了，而在日常生活中，使用双极叉车的并不比单级的多。 单级叉车在工厂、车间、仓库、车站、码头等地的货物装卸、搬运、码垛作业中都很常用，而双极叉车一般只用于要求一定高度 的搬码垛等，所以我选择单极电动叉车。 设计思路 本课题的目的在于实践环节中，主要是针对应用方面的设计和 实用零件的选用等。 在设计过程中没有太深奥的研究内容，也没有太难的 设计计算，主要在于对实用型设备的校核、实用零件的计算选用等，比如如何选用 电机 、链条等，还有如何设计选用滚轮、油缸，在选用油缸过程中，需要查很多手册查找参数，比如油缸内径、轴杆径、原始长度等。 这样就不会产生学到的知识用不上的情况，能够学以致用，不但完成好了学习任务，而且还学到了一门技术，为以后就业打下更扎实的基础。 本次毕 业设计的设计方案 在正式设计前我根据课题制定了两套设计方案，主要是针对设计单级还是双极的问题，以及在载重问题的选择。 在指导老师的建议下，我现则了单级电动叉车，因为这种型号的叉车在生活中应用比较广，大众化。 ___________________________________________________________________________________________ 10 整体设计主要包括以下几个部分：机械结构、机械传动、动力装置、电器设备。 设计内容包括各个装备的由来、结构、校核、用途等。 设计进程安排 根据上述设计的方案，本项目的主要设计工作 分为 以下四个阶段： 调研阶段 包括调查国内外电动叉车的发展情况，调研国内外相关技术、研究分析现有叉车的结构性能，并 进行设计方案论证等，在此阶段我主要对我所要进行研究的单级电动叉车进行分析研究，初步明确了设计思路，并初步定下了设计方案。 各个模块的研究分析阶段 本设计课题主要包括五个方面的内容：叉车车体的整体设计与选材，电机的设计选择，油泵的设计计算， 链条的选用 和叉车的整体布置。 此阶段是本次毕业设计的基础定型阶段，只有对初始方案的不断修正，不断改进，才能在设计阶段事半功倍，不致最后反工。 在此阶段，我通过不断的对比单级叉车和双极叉车的各种优缺点，进行比较和改进。 以及在电机的选用上，分析比较了在这种场合中使用交流 电机好事直流电机，使用交流电机就不用在叉车上安装电瓶。 可是得经常充电，还得购买电瓶，可是使用交流电的话，这会给使用带来很大的不便，那样要移动多少距离就得要多长的电线，而且还有安全危险。 在传动方面，比较了各种传动方式的优缺点，最后选用了链传动，因为在叉车方面，要求安全系数比较高，不容出现一次事故。 而且对链条的选用做了详细的设计计算选用。 在该阶段，主要工作就是对已经确定下来的各个模块进行适用性分析，主要考虑各个模块的力学、运动学性能，进行刚度和强度校核，并确定各个机械结构的具体尺寸和具体装 配方法，绘制出机械结构零件图、机械结构装配图、油泵结构图、液压原理图及电气控制图等，这是我们毕业设计中最重要的一部分内容。 ___________________________________________________________________________________________ 11 在设计的最后，要对自己所作的材料进行整理，对自己所做过的研究进行分析，完成毕业论文说明书的撰写，修改整理机械设计图和电气控制图，对设计的产品进行经济分析及适用性分析。 总体结构设计 结构主要包括车架、龙门架、货叉三部分。 这是叉车的支撑体，相当于人的躯体、手和脚。 下面分别介绍三部分的结构和材料构成。 车架：车架是叉车的支撑体，主要有壁厚为 10 的 10 号 圆槽钢焊接而成，地下安装有四个车轮，前轮为 100mm，后轮为 280mm。 在距离地面1000mm 处有一 U 型扶手，用来推动叉车时方便扶手。 龙门架：龙门架的作用是用来支撑货叉，工作时龙门架与货叉的后背相靠，上部用一根长轴将两货叉固定在龙门架上。 龙门架主要是由钢板产、拼焊而成。 其俯视结构图如 图 21 所示： 图 21 龙门架俯视图 货叉：货叉是托起货物的构件，其结构如图 22 所示，其材料为锻造 ___________________________________________________________________________________________ 12 钢。 图 22 货叉及叉套 a) 眼环式货叉 b) 钩钳式货叉 c) 叉套 传动件主要有链条、油泵两部分。 链条采用并联式的两根链条并排吊着龙门架，另一端固定在叉车车架上，当有本处于 原始长度时，油泵支撑在链条中间，链条与油泵杆之间用滚轮传动，如 图 23。