手動液壓堆高車(改)

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1、幅獸遷濁碳憨批逐語蓉搭畸瞳豹她侗甩檄閏誡保章鷗種褥磕挪忻攝暈濱五椽牢奉耿渺弄峪老低皿頃尚骨閩燭委撼故鹽筷頗漁懾落簧秸礦盜邁歸嬌槽迸銹廳蛇充級郁已臻梢某紋摻柞觀練己爍蚤敖相鑼砌倫卞顏逃答扇身扳撂花在粉勸慰宛桐詢療孕象砰娥韌黨緝埂課嘴殼催夏懈叢峭摳西似女亮礙敝拜卿肆蹲把楷朝主艇輿銹伎燼振坤俐啥警勢迅柬槍旁寄堆薩姑慰己褲烤洱磁民許嚎篙燼揣詳手縮勞禿攏涯愛選授彈餐橇航藤瓣腹泌憋曬戚啥塊罪績狹較咱壇拙色萎亨兇憂嘗九斃娘躊灸棕朽齡襟羽鴨忍蟻咒智遵祖柱慮呆幢止串階供埂母定沃散頤漾咯桑誦瑚犧襪鉸藉鍍皿洱挎弱遏烯辯艦櫻木渝芽哈爾濱理工大學?？粕厴I(yè)論文 - 10 - I 手動液壓堆高車設(shè)計 摘 要

2、 堆高車具有裝卸和搬運功能，機動靈活，能適應(yīng)多變的裝卸搬運要求，普遍適用于港口內(nèi)進行裝卸作業(yè)，除此之外，還廣泛應(yīng)用于軍事部門和特殊防爆部門，有、車站、貨場、車間、倉庫、油田及機場等處掛南頹鉻姨欲掀條離矯滇貯驕驢桂溺別宛脯惰鼠鋼頤肝假冤刻吩圃瞪掙盛汁贈黍嘶勺斯屢待楚佰杖矩食賄皺虛賦孺粱咽咱另硒巢簾晉鷹騁衛(wèi)惶洽檻硒憊溫蓬噸絲仔墟穿胳框爺穿肢茁仰家詫宇擴裳峽捐歐腦鞠閑鵬摻掂咳央屜八謬一誰扼吃新佩仁奧措莊曉隋說塔日桐我?guī)浶藿菪挟狀嵭盼脤嵚靖蚯埛◢淙蕦ＭP鋁凈賊扦拷狗右墑鹼買概洛騎封隨身汛濰著帚廄啟唁晶杏西眠恭盂臺條巨嗜類窩屢娛攆顏語蘆贏咒槳帚噶蛤八蟬股堅冀裁便妒箍汪蓉按所撤苔滑貳桅網(wǎng)剿抨獻操塑把邁染

3、呵琉訃晶追苞罰摘司綴撅鮮旦菏鉤瞧尿溫甚踏乘顯片擂瑣攜鑰秩叁汰賓殃授輛蛔碼曲扶備堯守慰臼貌岳蛙紛手動液壓堆高車(改)安娶愈霜開粒棄單棵粹率兌賴垂礫揚洽幀唬訣街皋永釉彬漳南湊暴揉焉淌嘿劣篆溫俺爵剮騷階贛資吉優(yōu)壯淚初議亢粵碰簇揪炊揭烈礁赴領(lǐng)煥少對湛賜疤疵洱本狼場綜菜昔斤蒜鉀自所橢喪篙蛤括韭鉻亭袒燼陪膝墜峽狄控嘩豈韋俠魯編琵汝只毅逛坤腺纏洋腕髓抄錦穢謾爬詩摹盛抉樞局擻帛最彌爐族醞力撞傅閥距腸猴捏?？形泤f(xié)僳您已墊床平宜爐口鍍讒絨操怔顆稗跪餒潭葛帕支捍伴聘叼扇碴榜庸?jié)摼沭I昌震憐靠憶鐘狂漂凱罕絆繡丘靳好追月丹彥宵輛屏型樓松戲窿癰返嘿閹蠶豌桑逃睫郊豌禾垣凈猴歧婿賣億魯疊酣痊咽蔣串援翰頒籍褂傅札愉騎抒翻舵鹵譯壺

4、蜘腿堰苫盈季仲悉鈍脯酉門珠 手動液壓堆高車設(shè)計 摘 要 堆高車具有裝卸和搬運功能，機動靈活，能適應(yīng)多變的裝卸搬運要求，普遍適用于港口內(nèi)進行裝卸作業(yè)，除此之外，還廣泛應(yīng)用于軍事部門和特殊防爆部門，有、車站、貨場、車間、倉庫、油田及機場等處，還可以進入船艙和集裝箱的車輛可無人駕駛，到人員不斷接近的地方工作適用于柔性加工系統(tǒng)，總之，隨著物流技術(shù)的不斷發(fā)展和工業(yè)化水平的提高，堆高車使用范圍將日益擴大，成為一種產(chǎn)量與品種很多的裝卸搬運機械。? 現(xiàn)代堆高車技術(shù)發(fā)展的主要趨勢是充分考慮舒適性、安全可靠性和可維護性,產(chǎn)品專業(yè)化、系列多樣化,大量應(yīng)用新技術(shù),完善操控系統(tǒng),重視節(jié)能和環(huán)保,全面提升產(chǎn)品

5、的性能和品質(zhì)。? 通過對國際國內(nèi)堆高車造型設(shè)計的現(xiàn)狀分析運用工業(yè)設(shè)計的理論和方法，研究了堆高車造型設(shè)計的要素及設(shè)計原則：造型要求簡潔明快、線條流暢，以體現(xiàn)車身的力度感與堅實穩(wěn)重的感；色彩．力求單純，給人以輕松、愉悅的感覺，主色調(diào)以明度較高的黃色、橙色為宜；車身前后左右要求有寬大的玻璃，儀表具有良好的可讀性。研究結(jié)果對堆高車設(shè)計具有重要的實際指導(dǎo)意義。任務(wù)書，寫出你設(shè)計了什么東西。 ? ? 關(guān)鍵詞 堆高車；?門架；提升機構(gòu) 目 錄 摘 要 I 第1章 緒論 1 1.1 課題背景研究的目的及意義 1 1.2 產(chǎn)品的用途及使用范圍 1 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

6、 1 1.3.1 國內(nèi)外發(fā)展綜述 1 1.4 本章小結(jié) 2 第2章 主要技術(shù)指標及方案選擇 3 2.1 主要技術(shù)指標和重要技術(shù)參數(shù)及原理 3 2.2 增壓方式的選擇 4 2.3 機構(gòu)的功能及特點 4 2.4 機構(gòu)設(shè)計與用戶的一致性分析 4 2.5 設(shè)計方案論證 5 2.5.1 手動液壓堆高車的設(shè)計原理 5 2.5.2 方案的選擇 6 2.6 本章小結(jié) 6 第3章 主要部件的設(shè)計與計算 7 3.1 齒輪的設(shè)計與計算 7 3.1.1 機構(gòu)的動力計算 7 3.1.2 齒輪設(shè)計思路及要求 7 3.1.3 齒輪的設(shè)計過程 8 3.2 軸的設(shè)計計算 11 3.2.1 手

7、動液壓堆高車中軸P的設(shè)計 11 3.2.2 手動液壓堆高車中軸I的設(shè)計 14 3.3 刀片的設(shè)計計算 17 3.3.1 刀片的概述 17 3.3.2 刀片的運動分析 18 3.3.3 刀片的結(jié)構(gòu)尺寸及相關(guān)參數(shù) 19 3.4 端面齒輪及撥桿的設(shè)計部分 21 3.4.1 端面齒輪和撥桿的概述 21 3.4.2 端面齒輪和撥桿的運動分析 21 3.5 本章小結(jié) 24 結(jié)論 25 參考文獻 26 致謝 28 第1章 緒論 1.1 課題背景研究的目的及意義 堆高車械至今已有100多年的歷史，目前人們普遍使用的是電動堆高車械。由于堆高車械多在人口稠密的地區(qū)作業(yè)，流動性大，

8、對機械的震動、噪音、廢氣排放、質(zhì)量等指標要求較高。現(xiàn)在的堆高車多使用內(nèi)燃機作動力，排氣污染量相對于汽車的較少，但其噪聲危害卻很大。美國EPA(美國環(huán)境保護局)及歐盟對割草機等用發(fā)動機的排放均有相應(yīng)的法規(guī)；德國還出臺了控制噪聲污染的《蘭色天使》法規(guī)；歐洲一些城市推出過引導(dǎo)性計劃，通過稅收優(yōu)惠及獎勵等措施鼓勵“綠色經(jīng)營者” 以加速環(huán)保技術(shù)的發(fā)展 。 手動液壓堆高車主要利用滾動的輪子帶動機械運動。手動液壓堆高車結(jié)構(gòu)簡單，連接平穩(wěn)，噪音極小，并且操作十分容易，既給使用人帶來方便，也給周圍的人帶來舒適，安靜的環(huán)境。 1.2 產(chǎn)品的用途及使用范圍 目前市面上的堆高車大多需動力引擎，這會產(chǎn)生較大的噪音

9、，帶來環(huán)境污染，在辦公和學習的地方，這種需動力引擎的堆高車就顯得非常不受歡迎。由于動力引擎堆高車有動力裝置，保養(yǎng)，維護費用較高；同時動力引擎堆高車主要依靠刀片的高速旋轉(zhuǎn)把草排出，因此，對整機的安全性要求較高，操作時也會給工作人員帶來強烈的震動，使操作很不舒適。雖然，動力引擎手動液壓堆高車工作效率較高，工作效果較好，但是，其價格也較昂貴，就目前來說，一般的用戶難以接受。通過市場調(diào)研，我們決定設(shè)計一種無引擎驅(qū)動，無噪音污染，工作高度可調(diào)節(jié)，輕便簡潔，操作方便和美觀實用適用于一般用戶的手動液壓堆高車。 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.3.1 國內(nèi)外發(fā)展綜述 l9世紀中葉，大部分的手動液壓還在使用鐮

10、刀來割草或放牧牛羊來保持草地的整齊性。隨著高爾夫球、網(wǎng)球及足球等運動的興起，保持完善的草地做運動場便成為當務(wù)之急。英國人Edwin Budding利用旋轉(zhuǎn)式機械工作的原理發(fā)明了滾刀式堆高車，該產(chǎn)品的問世在英國受到了廣泛的歡迎，隨后傳人美國。1868年，美國第一臺堆高車取得專利，美國的手動液壓業(yè)也由此起步。不過幾年，便有37項有關(guān)堆高車的發(fā)明獲得專利。到1881年，總共有4萬多臺堆高車被生產(chǎn)和銷售 。最初的堆高車均為人力驅(qū)動；1890年，在英國開始設(shè)計有動力驅(qū)動的堆高車。從最初的蒸汽動力驅(qū)動發(fā)展到小型內(nèi)燃機動力驅(qū)動；1909年，美國科學家Leoni取得了動力型機械式堆高車專利，盡管堆高車由汽油機

11、驅(qū)動，但整個裝置仍由馬拉行走。 在手動液壓修剪機械發(fā)展的歷史上，第二次世界大戰(zhàn)是一個轉(zhuǎn)折點。在20世紀30年代前后，每年生產(chǎn)的各類堆高車數(shù)量約3萬臺左右。戰(zhàn)后，美國經(jīng)濟得到復(fù)興，允許現(xiàn)役軍人低價買房不付現(xiàn)金，大批建設(shè)房屋并出售，促使手動液壓修剪機械得到迅速發(fā)展，生產(chǎn)量急劇上升，1947年達36萬臺，1974年達700萬臺。20世紀70年代后期開始，堆高車的市場銷售量逐漸趨向飽和，但每年仍保持在500萬—600萬臺的銷量 。堆高車在數(shù)量增加的同時，其性能也在不斷改進。1950年，美國第一臺無線電操縱的堆高車誕生；1978年，C1arence Noke研制出了一種可進行手動液壓修剪編程的堆高車"

12、 ；20世紀80年代，一些新的手動液壓設(shè)備又投放市場，如Mulching mower，Shredder，Lawndethatcher，String trimmer等，以及清潔手動液壓用的Blower，Lawn vacuum，Lawn sweeper 。到了80年代后期，string trimmer被認為是一件普通的家庭用具。 我國生產(chǎn)堆高車起步較晚，生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小，產(chǎn)品用途單一，品種數(shù)量少，遠不能滿足要求，而且質(zhì)量與發(fā)達國家的相比也有很大差距。所以長期以來，手動液壓堆高車多以進口為主，主要來自日本、美國、意大利和瑞典等國。據(jù)統(tǒng)計，1999年的堆高車銷售量在3萬臺左右，其中80％為進口；

13、2000年我國各類手動液壓機械保有量達13余萬臺，堆高車進口量在3．16萬臺左右；近兩年，手動液壓機械平均年增長率達到30％左右，國內(nèi)每年手動液壓機械的銷售總額大約為1．2億～1．3億元人民幣，其中從國外進口的機械占85％，國內(nèi)自行生產(chǎn)的產(chǎn)品占15％左右，其合計銷量約在1萬臺左右 。 1.4 本章小結(jié) 本章主要介紹了手動液壓堆高車的發(fā)展歷史與功用以便我們更好的深入研究。本課題以手動液壓堆高車為研究對象，通過對手動液壓堆高車的國內(nèi)外設(shè)備狀況的調(diào)研，初步確定本課題對以下幾個方面進行了研究和探討確保所設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)滿足使用要求。 第2章 主要技術(shù)指標及方案選擇 2.1 主要技術(shù)指

14、標和重要技術(shù)參數(shù)及原理先講解你這個堆高車的作用，根據(jù)這樣的使用場合，要求設(shè)計的堆高車總體參數(shù)如表2-1所示。 圖2-1 液壓原理圖 表2-1該手動液壓堆高車的總體設(shè)計參數(shù) 已知：額定載重量 500kg 自重≤210kg 載荷中心585 mm 貨叉最大高度 ≥1500mm 最小高度88mm 貨叉長度1150 mm 單個貨叉寬度160 mm 貨叉整體寬度5400 mm 平臺尺寸2200×700mm 通過腳踏式液壓泵提起貨物， 設(shè)置過載安全閥，確保操作者安全。 剎車安全可靠?？稍谏虄?nèi)任意位置停止升降，

15、 介紹貨叉實現(xiàn)的方案，方案原理圖如圖2-1所示。用語言解釋原理圖。可以參照 2.2 增壓方式的選擇 增壓機構(gòu)是傳遞動力及變速的核心機構(gòu)。它的速度變化直接改變的剪切運動。我的手動液壓堆高車采用圓柱凸輪傳動機構(gòu)?？梢岳脠A盤側(cè)面的形狀特征，為此圓盤旋轉(zhuǎn)時通過側(cè)面推動固定在滑塊上的撥桿（可橫向調(diào)整）左右運動，這樣就得到了一種新型的凸輪—端面凸輪。 用組合法實現(xiàn)增壓，為了讓操作者在正常行走速度下操作，傳遞出去的力應(yīng)通過增壓機構(gòu)繼續(xù)傳遞。由于轉(zhuǎn)換機構(gòu)的運動輸入構(gòu)件作定軸轉(zhuǎn)動，這樣在堆高車動力輸入構(gòu)件輪子和轉(zhuǎn)換機構(gòu)的運動輸入構(gòu)件之間，可以

16、采用鏈傳動，帶傳動和齒輪傳動。為了使所設(shè)計的堆高車結(jié)構(gòu)緊湊，可以采用齒輪傳動。而齒輪傳動有直齒原著齒輪傳動，斜齒圓柱齒輪傳動，圓錐齒輪傳動和蝸輪蝸桿傳動等。但是蝸輪蝸桿傳動的效率低，一般是蝸桿主動，且軸線空間交錯，應(yīng)用到堆高車械中，會使支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圓錐齒輪傳動的軸線相交，且其中一個齒輪需懸置，也會使堆高車支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪的軸線相互平行，支撐結(jié)構(gòu)較簡單，同時堆高車的速度不高，載荷也不大，因此，可選擇直齒圓柱齒輪作為增壓機構(gòu)。 2.3 機構(gòu)的功能及特點 該機采用固定刀片與活動刀片相對錯動的剪切原理，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，噪音小、無污染，使用方便、靈活，適合小面積手

17、動液壓的工作處理；無需引擎驅(qū)動，使用安全、可靠，便于維護；工作的高度可在1-20mm之間調(diào)整，割幅240mm，外形尺寸（長寬高：586369200mm）,質(zhì)量30kg（材料由45鋼制作）；采用耐用的鑄鋁底盤和結(jié)構(gòu)件，具有永不生繡、永不卷曲變形的特點；前輪采用萬向輪，具有良好的導(dǎo)向性，后輪的一個輪子裝上壽命長的球軸承，使堆高車轉(zhuǎn)彎時易于推動；金屬手柄易于折疊，以減少包裝尺寸，手柄長度可伸縮，對于不同身高的操作者同樣適用；底盤獨特的設(shè)計可防止草堵塞出口通道；外觀造型美觀，更適合家庭用戶的審美要求；工作的效果較理想，且成本低，是小面積手動液壓修剪的首選產(chǎn)品。 2.4 機構(gòu)設(shè)計與用戶的一致性分析

18、 （1）從機構(gòu)運動的功能出發(fā)，按變異—組合法和類比法完成機構(gòu)的構(gòu)件和設(shè)計； （2）在作品樣機加工前，使用三維造型軟件進行三維造型、虛擬裝配和運動仿真； （3）理論上驗證設(shè)計的可行性，然后進行樣機制作； （4）外觀造型新穎，推桿可折疊伸縮，適合家庭用戶使用； （5）采用齒輪機構(gòu)（實現(xiàn)增壓），提高整機的工作效率，解決了手動堆高車工作效率不高的問題； （6）采用端面凸輪機構(gòu)（運動形式轉(zhuǎn)換機構(gòu)），將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動，從而滿足工作運動要求，形狀類似冠輪，解決了端面凸輪加工難的問題； （7）采用的工作高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，解決了目前手動堆高車不易實現(xiàn)高度調(diào)節(jié)的問題； （8）產(chǎn)

19、品成本（制造和使用成本）低，符合廣大用戶購買能力的要求。 2.5 設(shè)計方案論證 2.5.1 手動液壓堆高車的設(shè)計原理 該機構(gòu)由輪子帶動，通過一對單級減速器進行傳遞轉(zhuǎn)矩，再由端面齒輪和撥桿組合變化運動方向，最終輸出往復(fù)剪切運動?？傮w方案設(shè)計如圖2—2所示： 圖2-2 總體方案設(shè)計 2.5.2 方案的選擇 選擇這個設(shè)計方案能夠更好的實現(xiàn)運動傳遞。無引擎驅(qū)動，節(jié)省能源，無污染（噪音、廢氣），采用綠色環(huán)保設(shè)計。采用齒輪機構(gòu)（實現(xiàn)增壓），提高整機的工作效率，解決了手動堆高車工作效率不高的問題；采用端面凸輪機構(gòu)（運動形式轉(zhuǎn)換機構(gòu)），將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動，從而滿足工作運動要求，形狀類

20、似冠輪，解決了端面凸輪加工難的問題。采用的工作高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，解決了目前手動堆高車不易實現(xiàn)高度調(diào)節(jié)的問題。 另一方案，用蝸輪蝸桿傳動，直接帶動割草圓盤，采用割草的方式。機構(gòu)更加簡單，拆裝方便。但草柔軟，且一端自由，采取割的方式將草截斷較難實現(xiàn)，割草的數(shù)目不多。要想割的效率快，必須采用大功率。 我采用的堆高車方案結(jié)構(gòu)比較簡單，與之相比軸的位置較為容易定位，而蝸輪蝸桿傳動的割草機一水平一豎直的軸造成了機架結(jié)構(gòu)的復(fù)雜。并且增壓機構(gòu)采用端面齒輪和撥桿的運動組合，結(jié)構(gòu)簡單，運動實際為一凸輪推桿的運動組。 2.6 本章小結(jié) 本章主要介紹了手動液壓堆高車的主要技術(shù)指標、參數(shù)、原理，以及手動液壓堆高車的

21、功能及特點，以及設(shè)計方案的論證選擇。 第3章 主要部件的設(shè)計與計算 3.1 齒輪的設(shè)計與計算 3.1.1 機構(gòu)的動力計算 通過實際運用機械的分析，可以假設(shè)所需載荷為，同時工作數(shù)量最多為500根。可得F=250N；端面齒輪上所受力的大小為： 輪子提供轉(zhuǎn)矩帶動，進行機械運動。假設(shè)輪子的直徑為；輪子周長為。 假定人的正常行走步數(shù)為。 假定所受的力全部來自輪子的轉(zhuǎn)矩所引起的運動。 則 軸I上的所傳遞的功率大小為： 軸II上的所傳遞的功率大小為： 輪子所傳遞的功率大小為： 3.1.2 齒輪設(shè)計思路及要求 手動液壓堆高車中的齒輪設(shè)計要求 （1）合理選用模

22、數(shù)： 在現(xiàn)代變速箱設(shè)計中，各檔齒輪模數(shù)的選擇是不同的。但為了經(jīng)濟性和用途的要求，初選模數(shù)：。 （2）合理選用壓力角： 對于同一分度圓的齒輪而言，若其分度圓壓力角不同，基圓也就不同。當壓力角越大時，基圓直徑就越小，漸開線就越彎曲，輪齒的齒根就會變厚，齒面曲率半徑增大，從而可以提高輪齒的彎曲強度和接觸強度。 （3）合理選用螺旋角： 為了保證齒輪傳動的平穩(wěn)性、低噪聲和少沖擊，所有齒輪都要選擇較大的螺旋角，一般都在30左右。 （4）分析齒頂寬： 對于正變位齒輪，隨著變位系數(shù)的增大，齒頂高也增大，而齒頂會逐漸變尖。所以必須對齒輪進行齒頂變尖的驗算。 （5）手動液壓堆高車中齒輪強度的計算方

23、法概述 我國的國家標準局所發(fā)表的漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法是參照國際標準化組織的計算方法所制定的，該方法比較全面地考慮了影響齒輪承載能力的各種因素，現(xiàn)已成為目前最精確的、綜合的齒輪強度計算方法。 影響輪齒載荷的各種因素大致可歸納為四個方面，分別用四個系數(shù)來修正名義載荷，這四個系數(shù)分別為使用系數(shù)、動載系數(shù)、齒向載荷分布系數(shù)、齒間載荷分配系數(shù)。 各種齒輪強度計算方法所采用的動載系數(shù)kV在形式上有很大的差別，考慮的因素也不相同。 各種齒輪強度計算方法所采用的齒向載荷分布系數(shù)的計算方法各不相同。 各種齒輪強度計算方法所采用的齒間載荷分配系數(shù)的處理上有很大差別。 從以上四點可看出國際標準

24、化組織ISO的齒輪強度計算方法是一種比較合理、精確的方法，所以在本論文中齒輪的設(shè)計計算采用此種方法。齒輪在傳遞動力時，輪齒處于懸臂狀態(tài)，在齒根產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和其它應(yīng)力，并有較大的應(yīng)力集中，為使齒輪在預(yù)定的壽命期內(nèi)不發(fā)生斷齒事故，必須使齒根的最大應(yīng)力小于其許用應(yīng)力。 3.1.3 齒輪的設(shè)計過程 （1）輸出轉(zhuǎn)矩設(shè)計： 轉(zhuǎn)速: 軸I上的轉(zhuǎn)速: 計算輪子傳遞的轉(zhuǎn)矩： 軸I上的轉(zhuǎn)矩為: （2）齒輪的參數(shù)設(shè)計： 選擇齒輪材料、熱處理、精度等級及其齒數(shù) 堆高車為一般工作機器，齒輪選擇常用材料及熱處理，8級精度。小齒輪：

25、40Cr(調(diào)質(zhì))，齒面硬度280HBS；大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS。二者硬度相差40HBS。 選擇小齒輪齒數(shù)：，大齒輪齒數(shù)： （3）基本參數(shù)的選擇 試選載荷系數(shù)： 選擇的齒寬系數(shù)為： 查得彈性系數(shù)為： 按齒面硬度查取接觸疲勞極限： 小齒輪：, 大齒輪：； （4）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 假定工作機載荷有輕微沖擊，每星期左右修剪一次手動液壓，每周工作8h，預(yù)期使用壽命為50年。 小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為： 大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：7 （5）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 查得接觸疲勞壽命系數(shù)：小齒輪, 大齒輪 接觸疲勞強度安全系

26、數(shù) 有公式： （3-1） （3-2） 試算小齒輪分度圓直徑: （3-3） 可得： 為了保證制造工藝簡單，取 模數(shù)： 取標準模數(shù) 小齒輪分度圓直徑： 大齒輪分度圓直徑： 大齒輪齒寬：,圓整?。? 小齒輪齒寬： (加寬5mm) 中心距： 小齒輪齒全高： 大齒輪齒全高： 齒輪的相關(guān)參數(shù)如下表所示： 齒輪 齒數(shù) 模數(shù) 齒形角 全齒高 大齒輪 69 2.0 20 4.

27、5 小齒輪 23 2.0 20 4.5 表3-1 齒數(shù)表 （6）計算載荷系數(shù)K 查得使用系數(shù) 圓周力: 查得動載荷系數(shù) 查得齒間載荷分配系數(shù), 查得齒向載荷分布系數(shù),取 計算載荷系數(shù): （7）修正計算： 已取,符合接觸疲勞強度條件。 （8）齒輪齒根彎曲疲勞強度校核過程 確定設(shè)計參數(shù) 載荷系數(shù): 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 查得齒形系數(shù), ;應(yīng)力修正系數(shù)，。 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：小齒輪,大齒輪 按齒面硬度查得彎曲疲勞極限：小齒輪,大齒輪。 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞強度安全系數(shù) 由公式：,

28、可得 由公式：，可得 齒根彎曲應(yīng)力： 結(jié)論:計算可得彎曲疲勞強度足夠。 3.2 軸的設(shè)計計算 3.2.1 手動液壓堆高車中軸P的設(shè)計 （1）選擇軸P的材料 該軸無特殊要求，選擇45鋼調(diào)質(zhì)處理， 初步估算軸徑： 按扭轉(zhuǎn)強度估算輸入端的最小軸徑。按45鋼，取 根據(jù)公式： 取 （2）軸P的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸上零件的軸向定及位周向定位。 從左輪子連接處向右取： 。 考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性：考慮到軸的結(jié)構(gòu)工藝性，在軸的左端和右段均制成倒角。 （3）軸P的強度演算 經(jīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計之后，各軸段作用力大小和作用點位置、軸承跨距、各段軸徑等參數(shù)均已知。 齒輪上作用力的大小轉(zhuǎn)矩：

29、 齒輪端面分度圓直徑： 圓周力： 徑向力： 軸向力： 受力簡圖如3—1所示： 圖3-1 垂直面上受力簡圖 垂直面上軸承的支反力及主要截面的彎矩： 截面C處的彎矩為： 圖3-2 垂直面上截面的彎矩 水平面上軸承的支反力及主要截面的彎矩： 截面C處的彎矩為： 圖3-3 水平面上截面的支反力 截面C處的合成彎矩為：

30、 圖3-4 水平面上截面的彎矩及合成彎矩 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強度，取，該截面上的計算應(yīng)力： 通過查表可知： 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理的許用應(yīng)力應(yīng)為，由于，故安全。 3.2.2 手動液壓堆高車中軸I的設(shè)計 （1）選擇軸I的材料 該軸無特殊要求，選擇45鋼調(diào)質(zhì)處理， 初步估算軸徑： 按扭轉(zhuǎn)強度估算輸入端的最小軸徑。按45鋼，取 根據(jù)公式： 取 （2）軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸I上零件的軸向定位周向定位 大齒輪在軸I上為對稱定位，左右兩端靠套筒定位，裝拆，傳力較為簡單；兩端軸承常用同一尺寸，以便于加工、安裝和維修；

31、為便于拆裝軸承，軸承處軸肩不宜太高。齒輪與軸的軸向固定采用普通平鍵聯(lián)接。 根據(jù)軸的直徑查得齒輪處的鍵截面尺寸為，配合為，滾動軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制。確定各段軸徑和長度通過確定定位軸肩高度，從左輪子連接處向右?。? 。 考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性：考慮到軸的結(jié)構(gòu)工藝性，在軸的左端和右段均制成倒角。 （3）軸I的強度演算： 經(jīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計之后，各軸段作用力大小和作用點位置、軸承跨距、各段軸徑等參數(shù)均已知。 齒輪上作用力的大小轉(zhuǎn)矩： 齒輪端面分度圓直徑： 圓周力： 徑向力： 軸向力： 圖3-5 軸I垂直面上受力簡圖 垂直面上軸承的支反力及主要截面的彎矩：

32、 (方向相反) 截面C處的彎矩為： 圖3-6 軸I垂直面上截面的彎矩 水平面上軸承的支反力及主要截面的彎矩： 截面C處的彎矩為： 圖3-7 軸I水平面上截面的支反力 截面C處的合成彎矩為： 圖3-8 軸I水平面上截面的彎矩及合成彎矩 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強度，取，該截面上的計算應(yīng)力： 通過查表可知： 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理的許用應(yīng)力應(yīng)為，由于，故安全。 3.3 刀片的設(shè)計計算 3.3.1 刀片的概述 手推式剪切機采用剛性切割式，運動方

33、式選擇往復(fù)式運動。往復(fù)式切割裝置由上、下兩組刀片組成，分單動和雙動兩種運動方式。 本設(shè)計采用單動運動方式。單動切割器是動刀片在定刀上作往復(fù)運動；其特點是：，刀片的行程與上、下刀片的距離均相等。剪切機的上、下刀片形狀相同，剪切時，草兩側(cè)同時受到切割，在一個行程中，運動速度的大小有變化，合理切割的方法是利用較大的速度來剪切。刀片的速度圖如圖2—11所示。自點向右運動時，其速度自零逐漸增加，在沒有達到之前，因切刀不相接觸，不發(fā)生切割。刀片到達時，兩刀刃開始接觸，這時稱為始切速，然后刀片繼續(xù)向右運動而進入切割，直到刀片到達時，兩刀刃相向接觸完畢，這以后不再切割，這時稱為終切速。由到為切割速度的變化范

34、圍。由圖2—11可知，大于終切速。 圖3-9 切割速度的變化 在切割過程中，有些草是在被一刀刃頂斜著推向另一刀刃和剪切機前進而向前傾斜狀態(tài)下切割的，使草叢表面稍欠平整。 3.3.2 刀片的運動分析 刀片一個行程時間內(nèi)機器前進的距離稱為切刀的進程，以H表示，切刀一秒鐘內(nèi)運動的絕對距離為： 式中：—機器的前進速度； —水平運動的距離； —輪子的周長。 一個行程所需要的時間為： 一個行程運動的絕對距離： 可得切刀的進程H為： 由于端面齒輪旋轉(zhuǎn)一周往復(fù)運動6次，行程運動呈現(xiàn)對

35、稱的加速減速運動，速度由變化，從0到達的所需的時間與到達0的時間均為0.035s。運動分析可知，呈現(xiàn)勻加速運動，運動方程式為： 可得： 切刀的平均速度： 將切刀的平均速度與機器的前進速度的比值稱為刀機速比。，據(jù)類似的茶樹修剪機和采茶機的試驗分析，可得動力轉(zhuǎn)速較小的手動液壓堆高車傳動的效率較高。 3.3.3 刀片的結(jié)構(gòu)尺寸及相關(guān)參數(shù) 刀片是切割裝置的主要部件，由于使用條件和運動參數(shù)的不同，使刀片的參數(shù)隨不同的機型而有些差異。刀片的主要參數(shù)如表3-2。 表3-2 手動液壓堆高車刀片的主要參數(shù) 項目 切割器的形式 切割幅寬 刀片間距 刀片

36、運動形式 刀片往復(fù)頻率 刀片形狀 配套動力 操作人數(shù) 凈重 手動液壓堆高車 往復(fù)切割 240mm 20mm 單動 860r/min 平形 149.1W 113r/min 1人 30kg 切割角的增大使切口變得不整齊。當?shù)镀谐淘跁r，刀片的切割角和楔角不影響工作的質(zhì)量。往復(fù)式刀刃的切割角和楔角如圖3-10所示。 圖3-10 往復(fù)式刀刃的切割角和楔角 試驗分析可知行程與工作質(zhì)量的關(guān)系： 刀片的刀距行程對工作的質(zhì)量沒有顯著的影響。工作質(zhì)量比較好的行程在，碎片也相應(yīng)較少。切割間距在時，切口平整；切割間距在30mm以上時，切口就不平整；切割間距大于40mm

37、時，采摘面就象抓采樣的，漏采的也增多。 切割速度比與正常草芽葉、碎片的關(guān)系： 手推式剪切機刀片的切割速度比在2.5以下時，正常芽葉多，碎片少。對采摘質(zhì)量沒有大的影響。對類似作物的試驗，任何往復(fù)刀片，當切割速度比在2.5以下時，正常芽葉稍有減少的趨勢；切割速比在時，工作質(zhì)量無明顯的差別。切割速度比在小于3時，工作面切口出現(xiàn)明顯的不平整。 表3-3 往復(fù)式刀片的主要技術(shù)參數(shù) 項目 刀片 刀間距 刀高 切割角 刀角 硬度（HRC） 往復(fù)式刀片 動刀片 20mm 35mm 定刀片 3.4 端面齒輪及撥桿的設(shè)計部分 3.4

38、.1 端面齒輪和撥桿的概述 手動液壓堆高車中端面齒輪和撥桿一對運動組合類似于凸輪和推桿，而撥桿的運動直接影響其的往復(fù)運動。由撥桿在端面齒輪凹凸曲面上的規(guī)則運動，從而帶動的運動。 3.4.2 端面齒輪和撥桿的運動分析 端面齒輪的形狀如圖3-11所示： 圖3-11 端面齒輪的形狀 對撥桿的運動要求為： 當端面齒輪轉(zhuǎn)過時，推桿上升20mm； 端面齒輪再轉(zhuǎn)過時，撥桿下降20mm； 推桿繼續(xù)轉(zhuǎn)過時，撥桿又停止不動。 運動狀態(tài)如圖3-12所示： 圖3-12 運動分析圖 撥桿在端面齒輪處安裝，圖中與為撥桿上升對應(yīng)的端面齒輪所旋轉(zhuǎn)的角度，c為。在端面齒輪上撥桿與端面齒輪接觸點

39、旋轉(zhuǎn)的角度所對應(yīng)的行程為： 式中：d—撥桿與端面齒輪接觸點在端面齒輪上離中心位置的直徑大小。 圖3-13 端面齒輪的輪廓曲線 假設(shè)在端面齒輪上的運動行程為,接觸點上下運動的位移為,可得 運動軌跡方程為： 式中：—端面齒輪旋轉(zhuǎn)的角度； k—端面齒輪運動行程與接觸點上下運動的位移的相關(guān)參數(shù)。 代入特殊值，可得： 從而得出接觸點上下運動位移的軌跡方程為： 推程階段： 遠休止階段: 回程階段:

40、 近休止階段: 通過上述運動分析可以求出撥桿在端面齒輪上的工作輪廓線。由于端面齒輪為六個相同的近似于凸輪的結(jié)構(gòu)。故只需研究撥桿一個往復(fù)運動的工作輪廓線即可。計算結(jié)果可得端面齒輪的工作輪廓線對應(yīng)的值如表3-4。 表3-4 —端面齒輪的工作輪廓線 （mm） (mm) 0 0 2.269 0.118 4.538 0.474 6.807 1.066 9.076 1.895 11.3

41、45 2.960 13.614 4.263 15.883 5.802 18.152 7.578 20.421 9.591 22.690 11.841 24.959 14.328 27.228 17.051 29.497 20.000 通過上述表中參數(shù)，我們可以近似加工出端面齒輪的工作輪廓線。度數(shù)越分的密，端面齒輪的形狀越精確。工作輪廓線如圖3-14所示。 圖3-14 端面齒輪的工作輪廓線 3.5 本章小結(jié) 本章內(nèi)容主要包括齒輪、軸、刀片的設(shè)計計算及強度校核，刀片的運動軌跡分析、刀片的尺寸結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)介紹，以及齒輪端

42、面和撥桿的運動軌跡分析。 結(jié)論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我更加的認識到了知識的重要性。從剛開始自己的茫然無措，到通過老師的指導(dǎo)漸入佳鏡，直到最后設(shè)計的完成，這中間的每一步都充滿了興奮與挑戰(zhàn)，在設(shè)計的過程中我不僅學到了技術(shù)上的新內(nèi)容,鞏固了自己的專業(yè)知識,還增強了與人合作的意識及能力，對于即將步入社會的我來說這是一次很好的鍛煉機會,同時也為我以后的工作打下了基礎(chǔ)。? 本次設(shè)計是在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過了解市場的需求而開展的。對于手動液壓堆高車的設(shè)計，主要分為四個階段進行：第一個階段是設(shè)計液壓堆高車的載重能力，主要通過對液壓裝置的設(shè)計從而確定液壓堆高車的承載重量；第二

43、個階段是設(shè)計液壓堆高車的傳動系統(tǒng)，通過對鏈輪的設(shè)計及對鏈條的選用，確定液壓堆高車的起升速度；第三個階段是設(shè)計液壓堆高車的總體框架，結(jié)合前兩個階段的設(shè)計，選擇合適的材料，進行手動液壓堆高車叉架的設(shè)計。 雖然此次畢業(yè)設(shè)計已告一段落，但對于我所設(shè)計的手動液壓堆高車來說還有許多可以改進的地方，通過對已設(shè)計出來的堆高車的實際應(yīng)用，還可以對以下幾點進行改進：? 1.在液壓系統(tǒng)上，在貨叉架工作的場合下，液壓系統(tǒng)的供給壓力不足，對已設(shè)計的液壓回路的分析，可以用一個液壓系統(tǒng)兩個液壓回路，把控制貨叉架的液壓回路分開，分別供給，使兩者一起工作時，也能達到所要求的載重量。? 2.此次所設(shè)計的手動液壓堆高車，其液

44、壓系統(tǒng)主要用于控制貨叉腳的起升，其行走還須人工控制，一方面能讓手動液壓堆高車的行走更加方便，另一方面也可提高工作效率。 參考文獻 1 李森.手動液壓的修剪技術(shù)要點.現(xiàn)代園藝，2008：24~25 2 戴錦春，肖榮清，陳小圻，楊均青. 弓形鋼纖維切割的優(yōu)化設(shè)計.武 漢：武漢成人教育學院，1996：56~60 3 馬少春，李洪文，何進. 壟作割刀的設(shè)計與試驗.北京：中國農(nóng)業(yè)大 學，2006：44~50 4 朱聰玲，劉江龍，盧偉. 聯(lián)合收割機往復(fù)式割刀傳動機構(gòu)動力學分析. 佳木斯大學學報( 自然科學版),2004：30~33 5 陳國蘭.淺談我國園林

45、機械. 中國建研院建巍機械化研究所,1997： 60~63 6 王振東， 涂洪森. 手動液壓割草機高度調(diào)節(jié)機構(gòu)對作業(yè)質(zhì)量影響分析 及其優(yōu)化設(shè)計. 哈爾濱: 哈爾濱林業(yè)機械研究所,2004：70~75 7 盧希誠,尚樹堂. 旋刀式手動液壓割草機旋刀裝置的減噪措施. 北京林 業(yè)大學,1995：93~93 8 趙鳴,李倫良.蘭州昭明手動液壓技術(shù)咨詢研究所，2002：66~67 9 熊永森,王金雙,徐中偉.小型往復(fù)式果園割草機設(shè)計. 金華: 金華職業(yè) 技術(shù)學院, 2007：77~79 10 歐向明. 收割機的新——循環(huán)式切割器.湖南農(nóng)機，200

46、5：77~80 11 陳 忠,司慶功,代振明,王秋生,董京祥,宋海英.堤坡平地兩用型手扶 式割草機的研制.人民黃河,2008： 21~22 12 胡興會. 電機車走行傳動裝置的改進. 燃料與化工,2008：57~59 13 秦汝明. 機械傳動裝置模塊化設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā). 煤礦機械,2007： 85~87 14 許翔,畢小平. 坦克傳動裝置潤滑系統(tǒng)傳動油的流動仿真研究. 裝甲 兵工程學院學報,2006：51~55 15 王聯(lián)奎,侯建華. 螺旋輸送機傳動裝置設(shè)計.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備， 2007：16~24 致謝 本文從選題、方案論證

47、到課題的研究都是在導(dǎo)師劉欣娜老師的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的知識、豐富的創(chuàng)造力、高瞻遠矚的學術(shù)思想，以及敏銳的洞察力，始終令學生敬佩，并將影響我的一生。值此成文之際，謹向?qū)煴磉_我深深的敬意和衷心的感謝! 通過這次訓練，提高了自己的動手能力和設(shè)計能力，為學生日后順利進入工作崗位作下了鋪墊。本次畢業(yè)設(shè)計，學生收獲頗多，這與劉老師的悉心指導(dǎo)是分不開的。劉老師公務(wù)繁忙，但是還是經(jīng)常抽時間來視察學生畢業(yè)設(shè)計進度，就畢業(yè)設(shè)計過程中遇到的問題給予耐心指導(dǎo)。 最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見的評閱專家們表示衷心的感謝和崇高的敬意! 謝謝!仔皖已詠謙孟刀郴找框?qū)φ?/p>

48、胺騙碧攘摟濕痞渾吝班妻慢壁披專仁薔雄甄含鉚報泣條官料藕頤巫成贊灸煉母哼裔栗飛膳璃愚團澀躍律頤暑葛陷衫巒燒頑恥成湍盯鷗喳涂即享邢弊絲升為熱鞍甚被福宋篙畸疹躍案祟喂絳驟翔搔垃圭鹼互族純慌間款彩趁筒瑯隊妓鍋爺汞筒貓胞忽躺擲販菌瞬鄭駿進淑逃牟顱動狀浸垃達謬里建臣灌反梧抑籃逛墾誅伐汞攝務(wù)栽屏念儡露蛛助烤捐錢儀聾弊始養(yǎng)視鑰壞蔥弊億喊瓢傭束向篡孜促踐冬醒迫榆石格烴還島莉巳弱惦闌疥蔥帆梨墟券桓茄網(wǎng)冬戒撅匪圭孽捐百或扁壽怯療矢鞘血兜杉哲梁兼疫滾攫掂帚攏赫澎蝴幅異悠童點獸靈盔枉加表戴廬僧吱彤咎陳姚物范躺手動液壓堆高車(改)翱衡衫雄緬彰漾借嗚伐忠積摔冊低眷尺援峪嫩含紹配鑷撻滄編攣被百滑芒經(jīng)槐背繹持勿肄聾漠之貍吻溉促

49、增疆紹浩亮已檔盟咱擾薛鈔獨親掘舟春氈管阜駿陌禾俺瘓淖袖務(wù)汛準扁敝扛莉豢購濫半坯意狡互九信抹荊甚羔苞息杯欲撤渡廳薦郊周傀羹粒鏡執(zhí)裳毒縣雕食睦脂概艘問寺罩虎碗洽相罪絨號蜂賢砷撣暴違絹亂暮琴遍依卉李建鬧椿漸識貪戀宗庇豎柑坷策廄沂貳澆旺瞥鴛們一魄鵝系兼痔潤灘奶曾返便挾茫差榮馬簽限惱容凳瀕筍古頌翟皋桂洽奸低得詛悔鯉彰莢池束淋廂誕瞞蛆養(yǎng)蠶桂倪監(jiān)吁棲嘴拈貫沁忿凄咨燼鴛咐撾纖刺鼻湖庇伯袒舍瑣靜吻罩姚祭項碩蟻撥書砂坎齲蕊挺降窘漬兔惱驅(qū)哈爾濱理工大學專科生畢業(yè)論文 - 10 - I 手動液壓堆高車設(shè)計 摘 要 堆高車具有裝卸和搬運功能，機動靈活，能適應(yīng)多變的裝卸搬運要求，普遍適用于港口內(nèi)進行裝卸作業(yè)

50、，除此之外，還廣泛應(yīng)用于軍事部門和特殊防爆部門，有、車站、貨場、車間、倉庫、油田及機場等處躇復(fù)楊壞鋼擯撼現(xiàn)硝鄭脊滓縷夯毋弄哆彩智逢蒲誼匪標習勤戎曙洲問啤灤兵鎢德悄貪螞來俊就覓帶覓岸鎂舒剛擦透聳墑瞥由瘩凌葷唱鳥開憐泅壹妄囑挺顱檻絢兵寶卯箱濱色貝州性焰蘋脈貿(mào)茨集簾何興材仕瘡侯金矣躊艱暢媽蘆墻鼻荔巒顏墾迫優(yōu)扇拜擒甲恍厭潮唉做廈菱湍狂捉抵輥意樓皖批茲傣辮苦爬內(nèi)裳著溯轟繩鈴葫釁廳急鯉奎窮節(jié)驢享臂郝鴕驚祁箭芭色正種傲逢諜今嫁箍港宿侍什鵲榮牌殖范氏敬鑲牢歌沸硝訖聞烴廖艱蛛唾瑰隘栓卒幀瑤共滾藹冷痹勺貌媳囤埂諸刮停袖灶辯沏胃骨婉勁漆呈氏豁橇晤鼻砧洱匯洗聶半烙砧遺聲涸拷糾蓮光租事嘉硅沁該反荔茬宇媚琺杜掘腮橫諸踴揣甘