緒論研究背景小型升降叉車是一種具有諸多優(yōu)勢的設(shè)備，其小巧的體積使得它格外靈活便捷，同時廣泛的適用范圍也讓它備受青睞。小型升降叉車在倉庫、工廠、物流等場所廣泛應(yīng)用，提高工作效率，減少人工搬運，降低成本等。然而，對于一些小型企業(yè)或特殊環(huán)境來說，傳統(tǒng)的大型叉車并不適合，因此小型升降叉車應(yīng)運而生。小型升降叉車通常采用電動升降系統(tǒng)，可以實現(xiàn)快速、平穩(wěn)的升降操作，操作簡單方便，非常適合單人操作。此外，小型升降叉車還可以配備各種附件，如托盤、貨叉等，適用于不同的搬運和裝卸作業(yè)。在各個領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用?？傊?，小型升降叉車是一種非常實用的工具，可以為企業(yè)和個人帶來更多的便利和效益。REF_Ref22404\r\h[5]在運用TRIZ創(chuàng)新思維方法、沖突解決原理、物場分析模型對叉車技術(shù)問題尋求標準化的解決原理,結(jié)合工程實際提出具體解決方案,最終研制出一種實現(xiàn)快速起升的新型叉車搬運器,以解決目前施工現(xiàn)場物料搬運效率低下等問題,滿足施工現(xiàn)場需要。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評國外：在近現(xiàn)代工業(yè)文明的演進中，叉車作為物流搬運的重要工具，其發(fā)展歷程可謂波瀾壯闊。早在20世紀20年代，美國的創(chuàng)新精神在叉車制造上得以充分展現(xiàn)，首輛液壓升降叉車與K型電動貨車叉車的誕生，奠定了叉車技術(shù)的基礎(chǔ)。緊隨其后，德國也憑借其嚴謹?shù)墓に囍圃炝耸讉€堆高機，而美國又在此后的兩年內(nèi)研發(fā)出第一款液壓升降系統(tǒng)，彰顯了其在機械制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。進入30年代，叉車的革新之路更是波瀾壯闊。其他的企業(yè)發(fā)明出第一代有貨叉的跨腿式叉車，這種技術(shù)的革新大大提高了物流搬運的效率。隨后，Rudolf公司的柴油發(fā)電機問世，為叉車的動力系統(tǒng)注入了新的活力。與此同時，日本也不甘示弱，制造出了本國首輛電動叉車，展示了其在電動技術(shù)領(lǐng)域的深厚底蘊。到了40年代，歐洲的叉車技術(shù)也蓬勃發(fā)展。英國寶獅公司創(chuàng)新性地推出了歐洲首輛電動三輪叉車，開啟了叉車技術(shù)的新篇章。瑞典等國家緊隨其后，也積極投入到叉車研發(fā)的行列中。與此同時，德國、意大利等國也在叉車技術(shù)方面不斷創(chuàng)新，推出了多款具有不同性能和特點的叉車，為全球叉車技術(shù)的進步提供了有力支持。國內(nèi)：回顧20世紀50年代末，中國的叉車行業(yè)在東方大地上開始嶄露頭角。遼寧地區(qū)誕生的首臺電動叉車和內(nèi)燃叉車，標志著中國叉車制造業(yè)的起步與騰飛。如今，中國的叉車制造企業(yè)已經(jīng)具備強大的競爭力，不僅能夠滿足國內(nèi)市場的需求，還有部分產(chǎn)品出口海外，占據(jù)了一定的市場份額。合力、龍工、柳工、杭叉等國產(chǎn)品牌與豐田、林德、三菱等進口品牌以及TCM、斗山小松等合資品牌共同構(gòu)成了中國叉車市場的繁榮格局。近年來，隨著全球叉車市場的不斷擴大，越來越多的國際知名品牌選擇在中國開拓市場，這既展示了中國市場的巨大潛力，也為中國叉車行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，中國叉車行業(yè)將在全球范圍內(nèi)取得更為輝煌的成績。設(shè)計理念與目標本設(shè)計以安全、高效、靈活、經(jīng)濟為理念，旨在設(shè)計一款適用于小型企業(yè)及特殊環(huán)境的小型升降叉車機構(gòu)。具體目標包括：1.

實現(xiàn)叉車的升降功能，滿足不同高度和場合的搬運需求；2.

優(yōu)化叉車結(jié)構(gòu)，降低成本，提高可靠性；3.

確保操作簡便，提高工作效率；4.

注重安全性能，采用安全保護裝置，確保作業(yè)安全。研究內(nèi)容與方法本設(shè)計的研究內(nèi)容主要包括叉車機構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計、材料選擇、傳動系統(tǒng)設(shè)計、安全保護裝置設(shè)計等方面。研究方法主要包括理論分析、實驗驗證、模擬仿真等。通過這些方法，我們可以對設(shè)計的可行性進行評估，并對設(shè)計進行優(yōu)化和改進。研究的意義和目的意義：通過本次設(shè)計了小型升降叉車的機械結(jié)構(gòu)組成以及其工作原理。了解小型升降叉車的設(shè)計過程和工作原理。我們在結(jié)構(gòu)方面的時候，用自己的設(shè)計想法和現(xiàn)有的叉車做對比，不但提高了自己的學(xué)習(xí)閱歷而且增加了我的動手能力為以后去工作打下良好基礎(chǔ)。在設(shè)計中綜合運用所學(xué)的知識去分析、解決問題，在這次設(shè)計中我也對文論的文獻和機械設(shè)計有更深入的了解，在對國家的設(shè)計零件標準有更深刻的認識;針對壓升降機的機械結(jié)構(gòu)，可以鍛煉繪圖能力以及加深對機械設(shè)計和設(shè)計的理解，對升降機構(gòu)原理圖的設(shè)計及其相關(guān)各液壓配件的選擇，同時增加了機械與電機結(jié)合使用的設(shè)計經(jīng)驗。目的：小型升降叉車結(jié)構(gòu)的研究目的在于:運用學(xué)習(xí)的機械、液壓、力學(xué)的理論知識運用于生活中的實例中，在這個過程中使自身的知識體系得以進一步鞏固。在平臺車升降部分的設(shè)計過程中，我深入剖析了升降元件的特性以及它們在實際應(yīng)用中的原則。通過對比分析，我構(gòu)建了一套升降回路系統(tǒng)，這一過程不僅加深了我對升降機的理解，也為我解決實踐中的問題提供了寶貴的經(jīng)驗;通過在設(shè)計過程中的計算、力學(xué)模型分析及繪圖運用能夠?qū)ΜF(xiàn)有的設(shè)計資料，有更系統(tǒng)的認識，以保證以后工作學(xué)習(xí)中能夠有較好的基礎(chǔ)知識。叉車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計總述三維設(shè)計圖圖2-1小型升降叉車總體結(jié)構(gòu)三維圖圖2-2小型升降叉車側(cè)視圖1.貨叉2.貨架3.貨架滑輪4.門架5.帶座軸承6.深溝球軸承7.鏈條8.鏈輪9.防護網(wǎng)10.配重11.電動機12.減速器13.行程開關(guān)14.配重滑輪小型升降叉車的工作原理升降叉車是一種常見的工業(yè)車輛，主要用于裝卸、堆放和運輸貨物。小型升降叉車通常指的是輕型、小型的叉車，適用于狹小空間和高度的貨物搬運。其工作原理是通過電動機帶動減速器轉(zhuǎn)動然后減速過后的速度通過鏈條傳動來實現(xiàn)貨架的上升和下降.其承載是用于裝載貨物的部分，通常采用鋼板制成。承載貨架的設(shè)計需要根據(jù)貨物的形狀和重量進行選擇和調(diào)整，以保證貨物的穩(wěn)定性和安全性。工作流程:將叉車駛向貨物附近，調(diào)整叉車的方向和位置。通過操作電機開關(guān)，控制電機的轉(zhuǎn)動，使叉車起升或下降。將貨物穩(wěn)定地放置在承載系統(tǒng)上，確保貨物的安全性和穩(wěn)定性。通過手動操作來拉動叉車的移動使叉車到目的地，將貨物卸下。調(diào)整叉車的方向和位置，駛離工作區(qū)域。叉車門架及設(shè)計要求門架在叉車工作裝置中是的重要組成部分，負責(zé)對貨品的起升及其相應(yīng)的裝卸，堆垛動作，最常見的叉車門架是由內(nèi)外兩節(jié)組成。有兩根立柱，立柱是門架承載的主要構(gòu)件，也是叉架(或內(nèi)門架)作升降運動的導(dǎo)軌。左右立柱之間連以橫梁，構(gòu)成“□”形框架。外門架的立柱多數(shù)為槽形截面，內(nèi)門架立柱的截面型式較多，有槽形、工字形和其他異形形狀。立柱截面的周邊都不封閉，桿件的長度遠大于截面的高度和厚度，因此，它們屬于力學(xué)上的開口薄壁桿范疇REF_Ref23851\r\h[3]。叉車門架的設(shè)計要求主要涵蓋了尺寸、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和安裝等方面。下面機電要求是叉車安裝時需要注意的幾個要求：叉車門架的尺寸設(shè)計需嚴格遵循叉車類型與專用設(shè)計標準。一般而言，其長、寬、高應(yīng)控制在叉車相應(yīng)尺寸的三分之二以內(nèi)，而厚度則至少保持20mm的堅實，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，操作安全無憂。叉車門架應(yīng)采用如Q345、Q390等高品質(zhì)鋼材精心鍛造，這些材料必須滿足嚴格的質(zhì)量規(guī)范。門架表面必須光潔平滑，無任何氣泡、裂紋等瑕疵，確保其堅固耐用，安全可靠。叉車門架在設(shè)計時必須具備足夠的結(jié)構(gòu)強度和剛度，以應(yīng)對各種運行過程中的載荷。合理設(shè)計橫梁截面是關(guān)鍵，確保滿足強度和剛度需求。特別是對于越野叉車的門架，設(shè)計時必須確保不會發(fā)生變形或焊縫脫焊的情況。內(nèi)外門架的滾動縫隙要設(shè)計合理，滾輪轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活，并且沒有裂縫或缺損。這些要求確保了叉車門架在使用過程中能夠穩(wěn)定、安全地承載各種壓力，保障了叉車工作的順利進行。安裝要求在叉車門架應(yīng)按照叉車生產(chǎn)廠家提供的安裝手冊進行安裝，確保安裝牢固，運行平穩(wěn)。此外，叉車門架的設(shè)計還需要考慮一些其他因素。例如，為了方便搬運，門架的體積應(yīng)盡可能輕巧；為了提升安全性，門架應(yīng)設(shè)計成不擋視線的結(jié)構(gòu)，甚至可以采用透明設(shè)計；為了耐用和實用，門架應(yīng)足夠結(jié)實，能夠提取重物。叉車門架的設(shè)計是一個綜合性的過程，需要考慮到叉車的類型、使用環(huán)境、工作載荷等多方面因素，以確保其能夠滿足使用要求并保障操作安全。選用材料；槽鋼。首先，槽鋼的截面形狀特別，它的上下兩邊是平行的槽形，這樣的設(shè)計使得槽鋼在承受壓力時更加穩(wěn)定，受力分布也更加均勻，所以它的承載能力特別強。其次，槽鋼的造價相對較低，性價比超高，這也是它在機械行業(yè)中廣泛應(yīng)用的一個重要原因。還有，槽鋼的焊接性、可塑性和韌性都非常好，這使得它在加工和安裝過程中非常方便，也更能滿足各種復(fù)雜的機械加工中有很大需求。圖2-3叉車門架三維圖叉車插架叉架又名滑架，它的作用是安裝貨叉或其他的工具屬具，并帶動貨物一起升降。根據(jù)叉架在門架系統(tǒng)中的相關(guān)位置，貨物的重量靠叉架傳給起重鏈條，貨物重量產(chǎn)生的力矩通過叉架傳給門架，鏈條帶動叉架升降時，叉架要可靠地沿著門架導(dǎo)軌運動REF_Ref23361\r\h[1]。圖2-4叉車插架三維圖叉車插架，作為叉車的重要組成部分，其設(shè)計需要滿足一系列嚴格的要求，以確保其功能性、安全性和耐用性。以下是一些關(guān)于叉車插架設(shè)計的關(guān)鍵要求：承載能力要求：插架必須能夠承受預(yù)定的最大載荷，并且在整個工作范圍內(nèi)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性。這要求插架的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及焊接或連接方式都需要經(jīng)過精確的計算和測試。尺寸和形狀要求：插架的尺寸和形狀應(yīng)根據(jù)叉車的用途和工作環(huán)境來確定。例如，插架的長度、寬度和厚度需要適應(yīng)搬運貨物的尺寸和重量。同時，插架的形狀也要考慮到貨物的穩(wěn)定性和叉車的操作便利性。安全性要求：安全性是叉車插架設(shè)計的首要考慮因素。插架必須設(shè)有防止貨物滑落的裝置，如防滑紋理或防滑條。此外，插架的邊緣應(yīng)設(shè)計得圓潤平滑，避免在操作中劃傷貨物或操作人員。耐用性和維護性要求：插架需要經(jīng)受長期、高強度的使用，因此必須具備良好的耐用性。這要求插架的材料具有良好的耐磨、耐腐蝕和耐沖擊性能。同時，插架的設(shè)計也應(yīng)便于維護和更換磨損部件，以延長其使用壽命。操作便利性要求：插架的設(shè)計應(yīng)便于操作人員進行貨物的裝卸和運輸。插架的高度、傾斜角度以及插入貨物的深度都需要根據(jù)操作人員的操作習(xí)慣和貨物特性進行優(yōu)化。符合標準和法規(guī)要求：叉車插架的設(shè)計必須符合國家和行業(yè)的相關(guān)標準和法規(guī)，包括安全標準、環(huán)保標準等。這有助于確保叉車的整體性能和質(zhì)量達到規(guī)定水平。綜上所述，叉車插架的設(shè)計是一個多方面考慮的問題，需要多方面進行思考。在應(yīng)用過程中，需要綜合考慮以上要求，并結(jié)合具體的使用環(huán)境和需求進行優(yōu)化。選用材料：槽鋼，其強度和剛性非常高，能夠很好地承受各種重物和沖擊力。鋼材的耐用性也很好，能夠適應(yīng)各種工作環(huán)境。加工方法：焊接貨叉貨叉是叉車上最基本也是最常用的取物裝置，被安裝在叉架上。它的形狀呈現(xiàn)出一個L形，分為水平段和垂直段兩部分。在叉車作業(yè)中，貨叉的水平段被用來插入貨物或托盤的底部，然后通過叉起來的方式來承載貨物。因此，貨叉的水平段上表面必須保持水平，并且前端逐漸變窄，兩側(cè)帶有圓弧，這有利于將貨叉插入貨物底部。垂直段則用來連接叉架?？偟膩碚f，貨叉的設(shè)計旨在實現(xiàn)高效并安全地搬運貨物。通過合理的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計，貨叉可以穩(wěn)固地插入貨物底部，并且能夠穩(wěn)定承載貨物。其連接叉架的垂直段保證貨叉與叉車牢固連接，使得整個操作過程更加流暢和安全。因此，貨叉在叉車的操作中扮演著不可或缺的重要角色，為物流行業(yè)提供了便利和效率。圖2-5貨叉三維圖設(shè)計要求：貨叉作為叉車的重要組成部分，其設(shè)計要求非常嚴格，以確保其能夠安全、有效地完成貨物的裝卸和運輸任務(wù)。以下是貨叉設(shè)計的一些關(guān)鍵要求：承載能力：貨叉必須能夠承受預(yù)定的最大載荷，并且在整個工作范圍內(nèi)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性。這要求貨叉的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及制造工藝都需要經(jīng)過精確的計算和測試。尺寸和形狀：貨叉的尺寸和形狀應(yīng)根據(jù)叉車的用途、工作環(huán)境以及貨物的特性來確定。例如，貨叉的長度、寬度和厚度需要適應(yīng)搬運貨物的尺寸和重量，同時考慮到叉車的操作便利性。安全性：貨叉的設(shè)計必須注重安全性，以防止貨物在搬運過程中滑落或掉落。這包括貨叉的表面處理（如防滑紋理或涂層）、邊緣的圓潤處理以及合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以避免在操作中產(chǎn)生銳角或突出物。耐用性：貨叉需要經(jīng)受長期、高強度的使用，因此必須具備良好的耐用性。這要求貨叉的材料具有優(yōu)異的耐磨、耐腐蝕和耐沖擊性能，同時結(jié)構(gòu)設(shè)計也要考慮到減少應(yīng)力集中和延長使用壽命。操作便利性：貨叉的設(shè)計應(yīng)便于操作人員進行貨物的裝卸和運輸。例如，貨叉的插入角度、高度和傾斜度應(yīng)可調(diào)整，以適應(yīng)不同尺寸和形狀的貨物。同時，貨叉的重量和平衡性也要考慮到，以便于叉車的操控。符合標準和法規(guī)：貨叉的設(shè)計必須符合國家和行業(yè)的相關(guān)標準和法規(guī)，包括安全標準、環(huán)保標準等。這有助于確保貨叉的性能和質(zhì)量達到規(guī)定水平，同時保障操作人員的安全和健康。貨叉的設(shè)計與制造是一個需要不斷迭代的過程，并結(jié)合具體的使用環(huán)境和需求進行優(yōu)化。同時，還需要與叉車制造商、用戶以及相關(guān)法規(guī)機構(gòu)進行溝通和協(xié)調(diào)，以確保貨叉的設(shè)計符合實際需求和法規(guī)要求。選用材料：合金鋼。合金鋼的強度高韌性好，在里面加不同的合金微量元素可以增加耐腐蝕性等性能。例如，40Cr和42CrMo貨叉都是常見的合金鋼貨叉，前者質(zhì)感堅固，能承受較大的載荷，后者則具有更高的載荷承受能力。加工方法：沖壓加工：對于貨叉，需要采用沖壓工藝。這涉及到將原材料置于沖壓機上，通過模具和沖壓力使其形成所需的形狀和孔洞。焊接工藝：貨叉的各個部件通常需要通過焊接工藝進行連接。這可以是電弧焊、氣體保護焊或其他焊接方法。在焊接過程中，需要確保焊縫質(zhì)量，以確保貨叉的穩(wěn)固性和可靠性。冷彎和熱彎加工：對于貨叉的特定部分，如直線部分或曲線部分，可以采用冷彎或熱彎加工方法。冷彎加工適用于叉齒彎度較小的情況，而熱彎加工則適用于叉齒彎度較大的情況。表面處理：在其表面鍍鋅、噴涂、電鍍等工藝。通過以上加工方法可以使得貨叉達到高強度且高韌性的零件，在叉車貨叉上能很好的應(yīng)用。帶座軸承支撐和定位:定位功能，可以讓周能在上面平穩(wěn)轉(zhuǎn)動不會發(fā)生偏移的情況發(fā)生2.傳遞載荷:帶座軸承能夠承受軸上的各種載荷，包括徑向力軸向力和扭矩等，通過在軸和座之間形成摩擦力，將載荷傳遞給座位。3.調(diào)節(jié)間隙:帶座軸承可以通過調(diào)節(jié)軸和座之間的間隙來實現(xiàn)軸的對中和調(diào)整，在安裝和運行過程中可以進行一定的調(diào)整，以確保軸的順暢運轉(zhuǎn)和配合尺寸的準確性。4.導(dǎo)向和限位:帶座軸承可以作為軸的導(dǎo)向裝置，將軸引導(dǎo)到預(yù)定的位置，防止軸的偏移和晃動。同時，它還可以提供軸的限位功能，以限制軸在特定范圍內(nèi)的移動。圖2-6帶座軸承三維圖深溝球軸承深溝球軸承在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，其類型繁多以適應(yīng)不同工況需求。通過密封結(jié)構(gòu)的選擇，可以有效保護軸承系統(tǒng)，延長使用壽命，確保設(shè)備的正常運行。深溝球軸承的不同型號和結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足了多樣化的工程應(yīng)用需求，為各種機械設(shè)備提供可靠的支持和運轉(zhuǎn)保障。工作原理深溝球軸承是一種主要承受徑向載荷的軸承，但有時也能同時承受軸向載荷。在僅承受徑向載荷時，它的接觸角是零。當(dāng)軸承具有較大的徑向游隙時，類似于角接觸軸承，可以承受更大的軸向載荷。此外，深溝球軸承的摩擦系數(shù)較小，極限轉(zhuǎn)速也較高。因此，深溝球軸承在機械設(shè)備中被廣泛應(yīng)用，能夠有效減少摩擦和能量損失，提高設(shè)備的工作效率和使用壽命。所以，深溝球軸承的承載能力強、轉(zhuǎn)速高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點。這使得深溝球軸承在各種工程領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，并且能夠滿足不同工況下的需求，為機械設(shè)備提供可靠的支撐和運轉(zhuǎn)保障。深溝球軸承是一種常用的滾動軸承，結(jié)構(gòu)簡單、方便使用。它主要用于承受徑向載荷，但增大徑向游隙后，也能承受一定的軸向載荷。在高轉(zhuǎn)速且不適用推力球軸承的情況下，深溝球軸承可以獨自承受軸向載荷。相比于尺寸相同的軸承，深溝球軸承摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高，但不適合承受沖擊和重載荷。安裝后，深溝球軸承可以通過軸向游隙限制軸或外殼的軸向位移，實現(xiàn)雙向軸向定位。此外，深溝球軸承具有一定的調(diào)心能力，當(dāng)相對外殼孔傾斜2°~10°時仍能正常運行，但會影響軸承壽命?？偟膩碚f，深溝球軸承具有承受不同載荷和定位功能的優(yōu)點，是許多機械設(shè)備中常用的一種軸承類型。因此，深溝球軸承在工程應(yīng)用中具有靈活性和可靠性，能夠適應(yīng)多種載荷類型和工作環(huán)境要求。通過限制軸向位移和具備調(diào)心能力，深溝球軸承在機械設(shè)備中能夠穩(wěn)定可靠地實現(xiàn)軸向和徑向定位，確保設(shè)備的順利運行。圖2-7深溝球軸承三維圖鏈條鏈輪圖2-8鏈條鏈輪三維圖叉車常使用鏈條做為撓性件，其中包括套筒滾子鏈和片式鏈。片式鏈承載能力較高，被廣泛應(yīng)用。鏈條一端固定在叉架上，另一端固定在外門架橫梁上，而不動的部分可以用桿替代。鏈條長度可以通過調(diào)節(jié)螺栓和螺母來實現(xiàn)，以保持載荷均衡。鏈輪位于內(nèi)門架橫梁或浮動橫梁兩側(cè)，其作用并非傳動，而是擔(dān)任滑輪角色，因此沒有齒輪。整體來看，鏈條在叉車中發(fā)揮重要作用，保證了叉車的正常運轉(zhuǎn)及承載能力。通過這樣的鏈條及鏈輪設(shè)計，叉車能夠有效地支撐和傳遞載荷，在運行過程中實現(xiàn)平穩(wěn)的工作。鏈條和鏈輪的合理搭配使得叉車具有良好的承載性能和穩(wěn)定性，確保設(shè)備的安全運行。貨架滑輪叉車貨架滑輪是一種安裝在貨架上的金屬零件，主要用于提高叉車裝卸貨物的效率。它通常由金屬材料制成，具有軸承和輪緣，可以減少摩擦，承載重物，增強安全性和提高工作效率。叉車貨架滑輪在物流運輸和倉儲中扮演著重要的角色，可以提高裝卸貨物的效率，減輕工人的勞動強度，降低成本和風(fēng)險。圖2-9貨架滑輪三維圖選用材料；選用鑄鋼材料：鑄鋼滑輪具有較高的強度和承載能力，適用于重載或高強度的工作環(huán)境。鑄鋼材料具有較好的耐磨性和耐腐蝕性，能夠確保貨架滑輪在惡劣環(huán)境下仍能保持良好的性能。加工方法：切割與成型：使用鋸床、切割機或激光切割設(shè)備，按照設(shè)計圖紙的指示，將原材料切割成初步的形狀。對于需要特定形狀的滑輪，可能還需要進行沖壓、鍛造或鑄造等成型工藝。鉆孔與攻絲：根據(jù)滑輪設(shè)計，需要在滑輪上鉆出相應(yīng)的孔位，以便安裝軸承或固定裝置。鉆孔后，可能還需要進行攻絲操作，以便螺絲或其他緊固件能夠順利安裝。熱處理：對于某些材料，如鑄鋼或不銹鋼，可能需要進行熱處理以改善其力學(xué)性能和耐磨性。熱處理過程包括加熱、保溫和冷卻等步驟。表面處理：為了提高滑輪的耐磨性、耐腐蝕性和美觀性，可能需要進行表面處理，如噴涂、電鍍或拋光等。這不僅可以增加滑輪的使用壽命，還可以提高其外觀質(zhì)量。電機的介紹本設(shè)計所有用的電機是直流電動機。叉車為了移動的方便所以選擇的電源是直流電，電機是直流電機。叉車電動機在叉車的運行中非常重要，它控制著貨物的上升和下降一旦電動機發(fā)生故障，一整個叉車就不能工作。直流電動機的優(yōu)點有轉(zhuǎn)速范圍較廣，扭矩大等優(yōu)點。在貨物搬運的過程中正是需要大扭矩的電機這樣才能搬運比較大的貨物。而且直流電機的結(jié)構(gòu)比較簡單，在維護維保的時候比較方便同時在需要控制貨物的升降速度的時候可以控制電機電流的大小來改變。直流電機通過定子和轉(zhuǎn)子的精準設(shè)計和協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，直流電動機能夠高效、穩(wěn)定地提供所需的動力。定子和轉(zhuǎn)子間的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)是直流電動機能夠順利工作的關(guān)鍵，通過工作原理的精確調(diào)控，直流電動機可以高效地將電能轉(zhuǎn)化為機械能，滿足各種設(shè)備的動力需求。電動機的安裝：直流電機輸出的轉(zhuǎn)速通過減速器的減速來達到需要的速度來實現(xiàn)貨物升降的快慢。電機安裝需要安裝在叉車底盤，這樣比較穩(wěn)固同時又能接近減速器方便配合。電機的維護：電動機最主要主要的是要防水，叉車的防止條件不能是潮濕的環(huán)境同時還要定時的檢查直流電機的絕緣情況和線頭是否松動。圖2-10電動機三維圖行程開關(guān)檢測位置：行程開關(guān)可以檢測叉車的位置，例如貨物的位置、托盤的位置等，為操作者提供必要的信息，方便操作者的操作。安全保障：在一些情況下，如果叉車發(fā)生了意外或出現(xiàn)故障，行程開關(guān)可以幫助識別并及時停車，保障操作者和其他人的安全。此外，對于叉車的行駛控制來說，行程開關(guān)還能通過與其它裝置配合，控制叉車的加速、減速以及行駛的優(yōu)先級等。圖2-11行程開關(guān)三維圖蓄電池的有關(guān)說明電動叉車選用直流電機與低電壓設(shè)計，確保了其穩(wěn)健的運動特性。我選用12V電瓶為動力源，高效且穩(wěn)定。只有通過嚴格的維護和規(guī)范操作，才能確保蓄電池的持久性能和安全性。電池安裝：叉車的電池安裝在叉車地板，靠近電機同時對于安裝條件也有著嚴格的規(guī)定要蓄電池的正確使用對叉車的安全第二個核心關(guān)鍵，電池很容易在使用不當(dāng)?shù)臅r候著火冬天的時候電池不能正常啟動電機等等。所以在叉車上電池就是它的能源。而且在安裝電池的時候要進行搭鐵因為這樣才能更好的保證電池不容易損壞和電動機的損壞。而電解液密度的選擇同樣至關(guān)重要，它深刻影響著蓄電池的工作效能。電池維護：電池的維護對叉車來說是非常重要的。我們在生活中的電池有鋰電池、磷酸鐵鋰電池，他們都是叉車中長用的蓄電設(shè)備。而且電池要定期充電，對于長時間不用的電池要從叉車上面拆下來同時還要查看電池的電量是否過高一般電池電量70是最佳保存的，既不容易損壞電池還能更好的進行保存。蓄電池在和電壓比較低，夏天的時候不能在高溫下進行工作，電池在高溫的條件下容易起火發(fā)生火災(zāi)事故，同時在冬天的時候也要為電池保暖因為冬天的時候電池的儲存電能比較少，電池液的流動比較慢造成早上的時候電池不能啟動叉車。所以，我們要多查看電池的狀態(tài)維護保持蓄電池正常的工作。叉車在運行的過程中電池是工作的必須品沒有電池就不能工作，所以電池對于叉車來說是核心。所以我們只有通過嚴格的維護和規(guī)范操作，才能確保蓄電池的持久性能和安全性。主要部件的設(shè)計與計算貨叉的設(shè)計貨叉尺寸能支撐的多少重量看Q、載荷中心距c,我已經(jīng)按照設(shè)計起重量Q=800kg,查文獻知貨叉的基本參數(shù)和尺寸為：表3-1貨叉設(shè)計參數(shù)載荷中心距離c=900mm貨叉長度l=1067mm貨叉垂直高度h=403mm寬度b=1318mm插齒寬度d=102mm貨叉外伸距e=10000mm貨叉厚度f=50.7mm據(jù)《機械設(shè)計手冊》選擇材料為40Cr鋼，熱處理工藝選用調(diào)質(zhì)處理40Cr鋼屈服強度(=500Mpa。電機的計算與選擇荷臺重量(升降機+載貨臺):Μ1=200×9.8=1960N載重:

Μ升降速度:

V升=6m/min=0.1m/s傳動效率:η=0.72（蝸輪蝸桿）×0.96（鏈條）=0.69最高速度需要的動力:P=電機選擇經(jīng)過計算叉車所需的功率，和安全系數(shù)的選擇，根據(jù)國家標準，選擇的標準電機為：直流電動機，型號為160YT51,電機功率為1500W，額定轉(zhuǎn)速1500r/min,額定電壓為24V，轉(zhuǎn)矩9.55N.m,額定電流<80A，端面法蘭安裝升降機構(gòu)減速器的計算與選擇在叉車升降機構(gòu)的減速器可以根據(jù)傳動比的大小從國家標準減速器中選取。叉車升降機構(gòu)的總傳動比i式中nm為電動機的額定轉(zhuǎn)速1n為鏈輪轉(zhuǎn)速n=帶入上面式子可得I=250.32由于要經(jīng)過Π級減速定減速器的傳動比為60，鏈傳動的傳動比為1.3所以，可以選擇蝸輪蝸桿減速器的標準型號為：MPDA80-60-P1-S2鏈傳動設(shè)計鏈傳動廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、石油、化工等行業(yè)中鏈傳動的種類有多種，按照用途的不同鏈條可以分為:傳動鏈、起重鏈、曳引鏈。傳動鏈又可分為:滾子鏈、套筒鏈、板式鏈以及齒形鏈傳動等。圖3-12鏈傳動結(jié)構(gòu)簡圖鏈傳動的特點：通常，鏈傳動的傳動比i≤8；中心距a≤5~6m；傳遞功率P≤100kW；圓周速度v≤15m/s；傳動效率約為95~98%。鏈傳動是由裝在平行軸上的主動鏈輪、從動鏈輪和繞在鏈輪上的中間撓性件（環(huán)形鏈條）所組成。鏈傳動是一種具有中間撓性件的嚙合傳動，同時具有剛、柔特點，是應(yīng)用十分廣泛的機械傳動形式。鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力REF_Ref23570\r\h[2]。鏈傳動的優(yōu)點：與和帶傳動來進行比較分析:1.傳動比精準誤差較??；沒有滑動現(xiàn)象，效率高（=0.950.98）；2.在一樣的環(huán)境下，鏈條的結(jié)構(gòu)合理；（能傳遞更大的功率）；3.對軸的壓力?。?.鏈條在比較熱的環(huán)境下、速度很低和非常差環(huán)境下工作。與齒輪傳動相比:1.中心距大；2.制造、安裝精度低成本低鏈條型號的選擇設(shè)計時根據(jù)已知條件，運用場所是起重鏈和傳動鏈最大起升重量為800kg，而且配重的重量為400kg傳動比i=1.3,Z1=12，初選鏈條型號，然后按抗拉靜力強度條件計算安全系數(shù)在這根據(jù)鏈條設(shè)計的條件初定鏈條型號為16A。表3-2滾子鏈鏈輪常用參數(shù)表套筒滾子鏈鏈輪常用技術(shù)參數(shù)表(GB-1244-85)鏈號節(jié)距滾子直徑齒數(shù)齒根圓直徑節(jié)圓直徑最大齒頂徑最小齒頂徑優(yōu)選頂徑最大弦齒高最小弦齒高量柱測量距16A25.40015.88958.38590.13590.13579.26984.702.10.1934.76089.01616A25.40015.881066.31698.06698.0667.65292.8599.9674.76098.07616A25.40015.881174.27698.138106.02695.982101.0049.7824.760105.11916A25.40015.881282.258114.008114.008104.271109.1409.6284.760114.01816A25.40015.881390.256106.136122.006112.530117.2689.4974.760121.24216A25.40015.881498.267114.147130.017120.764125.3909.3864.760130.02716A25.40015.8815106.287122.167138.037138.978133.5089.2904.760137.378鏈輪傳動的設(shè)計參數(shù)與計算基本參數(shù)是指在大部分齒輪中都一樣并且恒定的常用參數(shù)，其包括齒根圓角系數(shù)、頂隙系數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)。選取參數(shù)如下：壓力角α=20°；齒頂高系數(shù)??頂隙系數(shù)C?齒根圓角系數(shù)P?材料的選擇主動齒輪材料為40Cr采用調(diào)質(zhì)處理其硬度為280HBS，從動大齒輪材料為45#采用調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS。主動輪：傳動比i=1.3Z1=12，配用鏈條的節(jié)距P=25.4排距29.29配用鏈條的最大滾子直徑d1分度圓直徑:d=齒頂圓:d齒根圓:df圓柱測量距:d+dr=114.01從動輪：傳動比i=1.3Z2=選擇的鏈條的節(jié)距P=25.4排距為:29.29配用鏈條的最大滾子直徑d1分度圓直徑:d齒頂圓:d齒根圓:df=d?d1圓柱測量距:d+dr=137.37軸的計算圖2-13傳動軸三維圖軸轉(zhuǎn)速:n=軸功率：p=1.5×0.96=1.44kw轉(zhuǎn)矩：T=9550×1.514.7=947.4N先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，取A0=280，得：d由于減速器的軸為31mm,傳動軸為了和主動齒輪、軸承配合與增加強度所以選擇d=30mm。零件的設(shè)計計算與選擇鍵的選擇及校核由SP80B12-N-40由軸徑d1=30查鍵（鍵槽）寬度b=6h=6L=32鍵標記代號由P187（12-6）求出鍵受到的擠力（應(yīng)力）p=4?9800?0.2814?5dhl=11.7MPa<[P]=1000MPal=L-6=26校核從動輪處的鍵連接在這里選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=6mm×6mm×32mm，接觸長度:l′=32-6=26mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:T=0.25?T≥T1，故鍵滿足強度要求。軸承的選擇與校核2）初步選擇軸承。因為軸承只受徑向力的作用，所以選擇深溝球軸承。以為軸的直徑d=30，在軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6006，其尺寸為d×D×T=30×62×16mm，所以d=30mm，取擋油環(huán)的寬度為15。3）由于齒輪的直徑較小，為了保證齒輪輪體的強度，應(yīng)將齒輪和軸做成一體而成為齒輪軸。（1）初步計算當(dāng)量動載荷P:因該軸承只受徑向力，有課本表12-5查得徑向動載荷系數(shù)X和軸向動載荷系數(shù)Y分別為：X=1，Y=0所以:P=X（2）求軸承應(yīng)有的基本額定載荷值C為:C=P×（3）選擇軸承型號:查課本表11-5，選擇:6006-2RZ軸承，Cr=19.5KN，由課本式11-3有：L所以軸承預(yù)期壽命足夠。

關(guān)鍵零部件有限元分析有限元分析簡介有限元強度分析（Finite

Element

Strength

Analysis，F(xiàn)ESA）是一種用于評估結(jié)構(gòu)或部件在各種載荷條件下的強度的分析方法。它采用離散化的數(shù)值方法來模擬結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和應(yīng)變分布，從而提供對結(jié)構(gòu)強度行為的深入理解。在有限元強度分析中，結(jié)構(gòu)被離散化為許多小的元素或“有限元”，這些元素在節(jié)點處相互連接。每個元素的行為被近似為已知的數(shù)學(xué)函數(shù)或“本構(gòu)模型”，這些模型描述了元素在給定載荷下的行為。通過給定的載荷和邊界條件，有限元強度分析可以預(yù)測結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和應(yīng)變分布。這種方法特別適用于處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)和非線性行為，例如復(fù)合材料、高級合金和焊接接頭等。有限元強度分析的輸出通常包括應(yīng)力、應(yīng)變分布圖，以及可能的失效模式和位置。這些信息可以用于設(shè)計改進、壽命預(yù)測和安全評估等目的。對于機械的設(shè)計而言，有限元強度分析是非常重要的它能幫助我們模擬各種現(xiàn)實中出現(xiàn)的狀況進行分析，在計算機上表現(xiàn)出來。我們在實物制作的過程中可能不能仔細的看到每個零件的強度分析，而在模擬中可以看得出來，所以在制作的過程中會更加注意其中的地方。分析單元的力學(xué)的性質(zhì)單元的材料的性質(zhì)不同，形狀，尺寸、節(jié)點的數(shù)量，位置和意義等標題，單元節(jié)點力和節(jié)點移位的關(guān)系式，組合分析的關(guān)鍵的一步。這個時候應(yīng)用彈性力學(xué)的幾何學(xué)的方程式和物理的方程式建立力和位移方程式引導(dǎo)，從而單元剛性矩陣，這是有限要素法的基本步驟之一。計算等價節(jié)點力當(dāng)物體經(jīng)過離散化處理后，力和節(jié)點會相互傳遞給其他單元。然而，在實際情況中，連續(xù)的身體會將作用在單元上的力量傳遞給相鄰的其他單元。因此，作用在物體表面的力、體積上的力以及集中力都會通過等效的節(jié)點力進行轉(zhuǎn)移，代替單位上的所有作用力。在如今計算機技術(shù)的高速發(fā)展，工程的領(lǐng)域，有限要素解析，將會模擬真實的工程問題來解決的。有限元模態(tài)分析簡介有限元模態(tài)分析（Finite

Element

Modal

Analysis，F(xiàn)EMA）是一種用于確定結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的分析方法。它通過求解結(jié)構(gòu)的特征值和特征向量，得到結(jié)構(gòu)的固有頻率和模態(tài)振型。有限元模態(tài)分析可以看得很清晰，結(jié)構(gòu)被離散化為有限個小的元素或“有限元”，每個元素的行為被近似為已知的數(shù)學(xué)函數(shù)或“本構(gòu)模型”。通過求解這些元素的運動方程，可以得到結(jié)構(gòu)的固有頻率和模態(tài)振型。有限元模態(tài)分析的輸出通常包括固有頻率、模態(tài)振型、阻尼比等參數(shù)。這些信息可以用于指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計、避免共振、優(yōu)化振動響應(yīng)等目的?？偟膩碚f，有限元模態(tài)分析提供了一種有效的方法，用于確定結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性，幫助工程師更好地理解結(jié)構(gòu)的振動行為，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計和提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。運用3D建模軟件對搬運器整機進行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，布局各執(zhí)行機構(gòu)的位置及傳動形式，分別介紹了搬運器行走系統(tǒng)、舉升系統(tǒng)、抱夾與推正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，計算了搬運器的各項力學(xué)參數(shù)，校核了傳動系統(tǒng)及其穩(wěn)定性。采用有限元仿真分析搬運器在最苛刻工況下的應(yīng)力與應(yīng)變REF_Ref22995\r\h[4]。前處理打開silidworks軟件點擊simulation選擇新算例，然后在左上角的位置有個材料選擇，一般來說在零件進行導(dǎo)進來后，我們需要對零件進行材料的材質(zhì)進行選擇。在這個設(shè)計過程中，零部件材質(zhì)設(shè)定為合金鋼表4-1合金鋼材料參數(shù)彈性模量泊松比極限強度安全系數(shù)許用應(yīng)力210000MPa0.28620422000N/m1.5620MPa夾具定位與施加外部力對叉車鋼結(jié)構(gòu)進行固定，對鋼結(jié)構(gòu)施加外部力量。對于門架我在施加8000N的力對材料進行分析網(wǎng)格劃分 在劃分網(wǎng)格前，首先要對模型中將使用單位進行設(shè)定。單元的屬性主要是：單元類型，實常數(shù)，材料常數(shù)。典型的實常數(shù)，厚度，截面，高度，梁的慣性等。材料的屬性包括：彈性模量、泊松分布，密度，熱膨脹系數(shù)等。然后在結(jié)構(gòu)表面進行均勻網(wǎng)格劃分。圖3-14貨叉結(jié)構(gòu)三維圖圖3-15門架結(jié)構(gòu)三維圖分析結(jié)果如圖叉車門架的受力分析，對于施加8000N的外部壓力對于門架來說能足夠承受。但是主要的容易出現(xiàn)變形的地方就是在門架頂端中部的地方會出現(xiàn)應(yīng)力集中，在設(shè)計和以后的檢查維護時需認真檢查。對于結(jié)構(gòu)的位移分析與應(yīng)變分析均為零所以該結(jié)構(gòu)能足夠承受設(shè)計標準。圖3-16門架有限元分析結(jié)構(gòu)示意圖如圖是叉車的插架結(jié)果分析，對于施加8000N的外部壓力對于貨叉來說能足夠承受。從靜應(yīng)力的四張分析對比圖可以看出，貨叉的設(shè)計強度足夠沒有發(fā)生位移形變、貨架的結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生改變圖3-17貨叉有限元分析結(jié)構(gòu)示意圖總結(jié)目前的設(shè)計仍處于初步階段，還有改進的空間可供升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)進行局部優(yōu)化。在中部系統(tǒng)方面，存在許多可供選擇的不同方案，例如可以使用齒輪來替代鏈傳輸。在這次的畢業(yè)設(shè)計中我認為自己的設(shè)計還需多加迭代來達到工業(yè)的標準，其中很多東西包括零件和想法都是參考實物來進行制作的。在進行設(shè)計計算的時候發(fā)現(xiàn)選擇電動機和減速箱的過程經(jīng)歷了很長時間的思考同時在不會的時候也求助于老師，我的指導(dǎo)老師在我整個畢業(yè)設(shè)計中提供了很大的幫助特別是文論的修改很細致的幫我看哪里有問題哪里需要修改的地方。在整個畢業(yè)設(shè)計中的有限元分析我覺得是很有趣的，通過因為我們的作品做完成后在電腦上就可以清楚的看到零件的設(shè)計是否能承受那么大的力，可以更方便的更有針對性的進行修改。對于軸承和鍵的校核過程中我也去圖書館參考了大量的資料，軸承的壽命和設(shè)備的正常運行有著很大的關(guān)系。經(jīng)歷畢業(yè)設(shè)計的過程，深有感慨。因此，我要特別感謝幫助過我的同學(xué)。無論是學(xué)會了還是仍覺得困難，開始都會有困難，不知從何著手。另外，我也得出一個結(jié)論：只有將知識應(yīng)用到實踐中，剛開始的