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緒論研究背景小型升降叉車是一種具有諸多優(yōu)勢(shì)的設(shè)備,其小巧的體積使得它格外靈活便捷,同時(shí)廣泛的適用范圍也讓它備受青睞。小型升降叉車在倉(cāng)庫(kù)、工廠、物流等場(chǎng)所廣泛應(yīng)用,提高工作效率,減少人工搬運(yùn),降低成本等。然而,對(duì)于一些小型企業(yè)或特殊環(huán)境來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的大型叉車并不適合,因此小型升降叉車應(yīng)運(yùn)而生。小型升降叉車通常采用電動(dòng)升降系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)快速、平穩(wěn)的升降操作,操作簡(jiǎn)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(pán)、貨叉等,適用于不同的搬運(yùn)和裝卸作業(yè)。在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。總之,小型升降叉車是一種非常實(shí)用的工具,可以為企業(yè)和個(gè)人帶來(lái)更多的便利和效益。REF_Ref22404\r\h[5]在運(yùn)用TRIZ創(chuàng)新思維方法、沖突解決原理、物場(chǎng)分析模型對(duì)叉車技術(shù)問(wèn)題尋求標(biāo)準(zhǔn)化的解決原理,結(jié)合工程實(shí)際提出具體解決方案,最終研制出一種實(shí)現(xiàn)快速起升的新型叉車搬運(yùn)器,以解決目前施工現(xiàn)場(chǎng)物料搬運(yùn)效率低下等問(wèn)題,滿足施工現(xiàn)場(chǎng)需要。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評(píng)國(guó)外:在近現(xiàn)代工業(yè)文明的演進(jìn)中,叉車作為物流搬運(yùn)的重要工具,其發(fā)展歷程可謂波瀾壯闊。早在20世紀(jì)20年代,美國(guó)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(dòng)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(guó)也憑借其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囍圃炝耸讉€(gè)堆高機(jī),而美國(guó)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(jī)械制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。進(jìn)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(yùn)的效率。隨后,Rudolf公司的柴油發(fā)電機(jī)問(wèn)世,為叉車的動(dòng)力系統(tǒng)注入了新的活力。與此同時(shí),日本也不甘示弱,制造出了本國(guó)首輛電動(dòng)叉車,展示了其在電動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的深厚底蘊(yùn)。到了40年代,歐洲的叉車技術(shù)也蓬勃發(fā)展。英國(guó)寶獅公司創(chuàng)新性地推出了歐洲首輛電動(dòng)三輪叉車,開(kāi)啟了叉車技術(shù)的新篇章。瑞典等國(guó)家緊隨其后,也積極投入到叉車研發(fā)的行列中。與此同時(shí),德國(guó)、意大利等國(guó)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(diǎn)的叉車,為全球叉車技術(shù)的進(jìn)步提供了有力支持。國(guó)內(nèi):回顧20世紀(jì)50年代末,中國(guó)的叉車行業(yè)在東方大地上開(kāi)始嶄露頭角。遼寧地區(qū)誕生的首臺(tái)電動(dòng)叉車和內(nèi)燃叉車,標(biāo)志著中國(guó)叉車制造業(yè)的起步與騰飛。如今,中國(guó)的叉車制造企業(yè)已經(jīng)具備強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力,不僅能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求,還有部分產(chǎn)品出口海外,占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。合力、龍工、柳工、杭叉等國(guó)產(chǎn)品牌與豐田、林德、三菱等進(jìn)口品牌以及TCM、斗山小松等合資品牌共同構(gòu)成了中國(guó)叉車市場(chǎng)的繁榮格局。近年來(lái),隨著全球叉車市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,越來(lái)越多的國(guó)際知名品牌選擇在中國(guó)開(kāi)拓市場(chǎng),這既展示了中國(guó)市場(chǎng)的巨大潛力,也為中國(guó)叉車行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力??梢灶A(yù)見(jiàn),在不久的將來(lái),中國(guó)叉車行業(yè)將在全球范圍內(nèi)取得更為輝煌的成績(jī)。設(shè)計(jì)理念與目標(biāo)本設(shè)計(jì)以安全、高效、靈活、經(jīng)濟(jì)為理念,旨在設(shè)計(jì)一款適用于小型企業(yè)及特殊環(huán)境的小型升降叉車機(jī)構(gòu)。具體目標(biāo)包括:1.
實(shí)現(xiàn)叉車的升降功能,滿足不同高度和場(chǎng)合的搬運(yùn)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(jiǎn)便,提高工作效率;4.
注重安全性能,采用安全保護(hù)裝置,確保作業(yè)安全。研究?jī)?nèi)容與方法本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容主要包括叉車機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、材料選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全保護(hù)裝置設(shè)計(jì)等方面。研究方法主要包括理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、模擬仿真等。通過(guò)這些方法,我們可以對(duì)設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行評(píng)估,并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。研究的意義和目的意義:通過(guò)本次設(shè)計(jì)了小型升降叉車的機(jī)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(jì)過(guò)程和工作原理。我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)方面的時(shí)候,用自己的設(shè)計(jì)想法和現(xiàn)有的叉車做對(duì)比,不但提高了自己的學(xué)習(xí)閱歷而且增加了我的動(dòng)手能力為以后去工作打下良好基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去分析、解決問(wèn)題,在這次設(shè)計(jì)中我也對(duì)文論的文獻(xiàn)和機(jī)械設(shè)計(jì)有更深入的了解,在對(duì)國(guó)家的設(shè)計(jì)零件標(biāo)準(zhǔn)有更深刻的認(rèn)識(shí);針對(duì)壓升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu),可以鍛煉繪圖能力以及加深對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)的理解,對(duì)升降機(jī)構(gòu)原理圖的設(shè)計(jì)及其相關(guān)各液壓配件的選擇,同時(shí)增加了機(jī)械與電機(jī)結(jié)合使用的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。目的:小型升降叉車結(jié)構(gòu)的研究目的在于:運(yùn)用學(xué)習(xí)的機(jī)械、液壓、力學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用于生活中的實(shí)例中,在這個(gè)過(guò)程中使自身的知識(shí)體系得以進(jìn)一步鞏固。在平臺(tái)車升降部分的設(shè)計(jì)過(guò)程中,我深入剖析了升降元件的特性以及它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的原則。通過(guò)對(duì)比分析,我構(gòu)建了一套升降回路系統(tǒng),這一過(guò)程不僅加深了我對(duì)升降機(jī)的理解,也為我解決實(shí)踐中的問(wèn)題提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn);通過(guò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的計(jì)算、力學(xué)模型分析及繪圖運(yùn)用能夠?qū)ΜF(xiàn)有的設(shè)計(jì)資料,有更系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),以保證以后工作學(xué)習(xí)中能夠有較好的基礎(chǔ)知識(shí)。叉車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總述三維設(shè)計(jì)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(mén)架5.帶座軸承6.深溝球軸承7.鏈條8.鏈輪9.防護(hù)網(wǎng)10.配重11.電動(dòng)機(jī)12.減速器13.行程開(kāi)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(jiàn)的工業(yè)車輛,主要用于裝卸、堆放和運(yùn)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(yùn)。其工作原理是通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)然后減速過(guò)后的速度通過(guò)鏈條傳動(dòng)來(lái)實(shí)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(jì)需要根據(jù)貨物的形狀和重量進(jìn)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(guò)操作電機(jī)開(kāi)關(guān),控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),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(guò)手動(dòng)操作來(lái)拉動(dòng)叉車的移動(dòng)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(mén)架及設(shè)計(jì)要求門(mén)架在叉車工作裝置中是的重要組成部分,負(fù)責(zé)對(duì)貨品的起升及其相應(yīng)的裝卸,堆垛動(dòng)作,最常見(jiàn)的叉車門(mén)架是由內(nèi)外兩節(jié)組成。有兩根立柱,立柱是門(mén)架承載的主要構(gòu)件,也是叉架(或內(nèi)門(mén)架)作升降運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌。左右立柱之間連以橫梁,構(gòu)成“□”形框架。外門(mén)架的立柱多數(shù)為槽形截面,內(nèi)門(mén)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(zhǎng)度遠(yuǎn)大于截面的高度和厚度,因此,它們屬于力學(xué)上的開(kāi)口薄壁桿范疇REF_Ref23851\r\h[3]。叉車門(mén)架的設(shè)計(jì)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(jī)電要求是叉車安裝時(shí)需要注意的幾個(gè)要求:叉車門(mén)架的尺寸設(shè)計(jì)需嚴(yán)格遵循叉車類型與專用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。一般而言,其長(zhǎng)、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(jiān)實(shí),確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,操作安全無(wú)憂。叉車門(mén)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(yán)格的質(zhì)量規(guī)范。門(mén)架表面必須光潔平滑,無(wú)任何氣泡、裂紋等瑕疵,確保其堅(jiān)固耐用,安全可靠。叉車門(mén)架在設(shè)計(jì)時(shí)必須具備足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度,以應(yīng)對(duì)各種運(yùn)行過(guò)程中的載荷。合理設(shè)計(jì)橫梁截面是關(guān)鍵,確保滿足強(qiáng)度和剛度需求。特別是對(duì)于越野叉車的門(mén)架,設(shè)計(jì)時(shí)必須確保不會(huì)發(fā)生變形或焊縫脫焊的情況。內(nèi)外門(mén)架的滾動(dòng)縫隙要設(shè)計(jì)合理,滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活,并且沒(méi)有裂縫或缺損。這些要求確保了叉車門(mén)架在使用過(guò)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(jìn)行。安裝要求在叉車門(mén)架應(yīng)按照叉車生產(chǎn)廠家提供的安裝手冊(cè)進(jìn)行安裝,確保安裝牢固,運(yùn)行平穩(wěn)。此外,叉車門(mén)架的設(shè)計(jì)還需要考慮一些其他因素。例如,為了方便搬運(yùn),門(mén)架的體積應(yīng)盡可能輕巧;為了提升安全性,門(mén)架應(yīng)設(shè)計(jì)成不擋視線的結(jié)構(gòu),甚至可以采用透明設(shè)計(jì);為了耐用和實(shí)用,門(mén)架應(yīng)足夠結(jié)實(shí),能夠提取重物。叉車門(mén)架的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的過(guò)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(jì)使得槽鋼在承受壓力時(shí)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(qiáng)。其次,槽鋼的造價(jià)相對(duì)較低,性價(jià)比超高,這也是它在機(jī)械行業(yè)中廣泛應(yīng)用的一個(gè)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(guò)程中非常方便,也更能滿足各種復(fù)雜的機(jī)械加工中有很大需求。圖2-3叉車門(mén)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(dòng)貨物一起升降。根據(jù)叉架在門(mén)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(guò)叉架傳給門(mén)架,鏈條帶動(dòng)叉架升降時(shí),叉架要可靠地沿著門(mén)架導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)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(jì)需要滿足一系列嚴(yán)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(jì)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(gè)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(jì)以及焊接或連接方式都需要經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算和測(cè)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(lái)確定。例如,插架的長(zhǎng)度、寬度和厚度需要適應(yīng)搬運(yùn)貨物的尺寸和重量。同時(shí),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(jì)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(jì)得圓潤(rùn)平滑,避免在操作中劃傷貨物或操作人員。耐用性和維護(hù)性要求:插架需要經(jīng)受長(zhǎng)期、高強(qiáng)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(shí),插架的設(shè)計(jì)也應(yīng)便于維護(hù)和更換磨損部件,以延長(zhǎng)其使用壽命。操作便利性要求:插架的設(shè)計(jì)應(yīng)便于操作人員進(jìn)行貨物的裝卸和運(yùn)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(jìn)行優(yōu)化。符合標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求:叉車插架的設(shè)計(jì)必須符合國(guó)家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),包括安全標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等。這有助于確保叉車的整體性能和質(zhì)量達(dá)到規(guī)定水平。綜上所述,叉車插架的設(shè)計(jì)是一個(gè)多方面考慮的問(wèn)題,需要多方面進(jìn)行思考。在應(yīng)用過(guò)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(jìn)行優(yōu)化。選用材料:槽鋼,其強(qiáng)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(gè)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(lái)插入貨物或托盤(pán)的底部,然后通過(guò)叉起來(lái)的方式來(lái)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(lái)連接叉架??偟膩?lái)說(shuō),貨叉的設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)高效并安全地搬運(yùn)貨物。通過(guò)合理的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),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?yán)喂踢B接,使得整個(gè)操作過(guò)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(jì)要求:貨叉作為叉車的重要組成部分,其設(shè)計(jì)要求非常嚴(yán)格,以確保其能夠安全、有效地完成貨物的裝卸和運(yùn)輸任務(wù)。以下是貨叉設(shè)計(jì)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(gè)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(jì)以及制造工藝都需要經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算和測(cè)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(lái)確定。例如,貨叉的長(zhǎng)度、寬度和厚度需要適應(yīng)搬運(yùn)貨物的尺寸和重量,同時(shí)考慮到叉車的操作便利性。安全性:貨叉的設(shè)計(jì)必須注重安全性,以防止貨物在搬運(yùn)過(guò)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(rùn)處理以及合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),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(zhǎng)期、高強(qiáng)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(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也要考慮到減少應(yīng)力集中和延長(zhǎng)使用壽命。操作便利性:貨叉的設(shè)計(jì)應(yīng)便于操作人員進(jìn)行貨物的裝卸和運(yùn)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(shí),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(biāo)準(zhǔn)和法規(guī):貨叉的設(shè)計(jì)必須符合國(guó)家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),包括安全標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等。這有助于確保貨叉的性能和質(zhì)量達(dá)到規(guī)定水平,同時(shí)保障操作人員的安全和健康。貨叉的設(shè)計(jì)與制造是一個(gè)需要不斷迭代的過(guò)程,并結(jié)合具體的使用環(huán)境和需求進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí),還需要與叉車制造商、用戶以及相關(guān)法規(guī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào),以確保貨叉的設(shè)計(jì)符合實(shí)際需求和法規(guī)要求。選用材料:合金鋼。合金鋼的強(qiáng)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(jiàn)的合金鋼貨叉,前者質(zhì)感堅(jiān)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(duì)于貨叉,需要采用沖壓工藝。這涉及到將原材料置于沖壓機(jī)上,通過(guò)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(gè)部件通常需要通過(guò)焊接工藝進(jìn)行連接。這可以是電弧焊、氣體保護(hù)焊或其他焊接方法。在焊接過(guò)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(duì)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(guò)以上加工方法可以使得貨叉達(dá)到高強(qiáng)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(dòng)不會(huì)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(guò)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(guò)調(diào)節(jié)軸和座之間的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)軸的對(duì)中和調(diào)整,在安裝和運(yùn)行過(guò)程中可以進(jìn)行一定的調(diào)整,以確保軸的順暢運(yùn)轉(zhuǎn)和配合尺寸的準(zhǔn)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(dòng)。同時(shí),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(dòng)。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(guò)密封結(jié)構(gòu)的選擇,可以有效保護(hù)軸承系統(tǒng),延長(zhǎng)使用壽命,確保設(shè)備的正常運(yùn)行。深溝球軸承的不同型號(hào)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足了多樣化的工程應(yīng)用需求,為各種機(jī)械設(shè)備提供可靠的支持和運(yùn)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(shí)也能同時(shí)承受軸向載荷。在僅承受徑向載荷時(shí),它的接觸角是零。當(dāng)軸承具有較大的徑向游隙時(shí),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(jī)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(qiáng)、轉(zhuǎn)速高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點(diǎn)。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(jī)械設(shè)備提供可靠的支撐和運(yùn)轉(zhuǎn)保障。深溝球軸承是一種常用的滾動(dòng)軸承,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dú)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(guò)軸向游隙限制軸或外殼的軸向位移,實(shí)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(duì)外殼孔傾斜2°~10°時(shí)仍能正常運(yùn)行,但會(huì)影響軸承壽命??偟膩?lái)說(shuō),深溝球軸承具有承受不同載荷和定位功能的優(yōu)點(diǎn),是許多機(jī)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(guò)限制軸向位移和具備調(diào)心能力,深溝球軸承在機(jī)械設(shè)備中能夠穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)軸向和徑向定位,確保設(shè)備的順利運(yùn)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(mén)架橫梁上,而不動(dòng)的部分可以用桿替代。鏈條長(zhǎng)度可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓和螺母來(lái)實(shí)現(xiàn),以保持載荷均衡。鏈輪位于內(nèi)門(mén)架橫梁或浮動(dòng)橫梁兩側(cè),其作用并非傳動(dòng),而是擔(dān)任滑輪角色,因此沒(méi)有齒輪。整體來(lái)看,鏈條在叉車中發(fā)揮重要作用,保證了叉車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及承載能力。通過(guò)這樣的鏈條及鏈輪設(shè)計(jì),叉車能夠有效地支撐和傳遞載荷,在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)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(yùn)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(qiáng)安全性和提高工作效率。叉車貨架滑輪在物流運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)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(dòng)強(qiáng)度,降低成本和風(fēng)險(xiǎn)。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(qiáng)度和承載能力,適用于重載或高強(qiáng)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(jī)或激光切割設(shè)備,按照設(shè)計(jì)圖紙的指示,將原材料切割成初步的形狀。對(duì)于需要特定形狀的滑輪,可能還需要進(jìn)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(jì),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(jìn)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(duì)于某些材料,如鑄鋼或不銹鋼,可能需要進(jìn)行熱處理以改善其力學(xué)性能和耐磨性。熱處理過(guò)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(jìn)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(jī)的介紹本設(shè)計(jì)所有用的電機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)。叉車為了移動(dòng)的方便所以選擇的電源是直流電,電機(jī)是直流電機(jī)。叉車電動(dòng)機(jī)在叉車的運(yùn)行中非常重要,它控制著貨物的上升和下降一旦電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障,一整個(gè)叉車就不能工作。直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有轉(zhuǎn)速范圍較廣,扭矩大等優(yōu)點(diǎn)。在貨物搬運(yùn)的過(guò)程中正是需要大扭矩的電機(jī)這樣才能搬運(yùn)比較大的貨物。而且直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,在維護(hù)維保的時(shí)候比較方便同時(shí)在需要控制貨物的升降速度的時(shí)候可以控制電機(jī)電流的大小來(lái)改變。直流電機(jī)通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),直流電動(dòng)機(jī)能夠高效、穩(wěn)定地提供所需的動(dòng)力。定子和轉(zhuǎn)子間的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)是直流電動(dòng)機(jī)能夠順利工作的關(guān)鍵,通過(guò)工作原理的精確調(diào)控,直流電動(dòng)機(jī)可以高效地將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,滿足各種設(shè)備的動(dòng)力需求。電動(dòng)機(jī)的安裝:直流電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速通過(guò)減速器的減速來(lái)達(dá)到需要的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)貨物升降的快慢。電機(jī)安裝需要安裝在叉車底盤(pán),這樣比較穩(wěn)固同時(shí)又能接近減速器方便配合。電機(jī)的維護(hù):電動(dòng)機(jī)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(shí)還要定時(shí)的檢查直流電機(jī)的絕緣情況和線頭是否松動(dòng)。圖2-10電動(dòng)機(jī)三維圖行程開(kāi)關(guān)檢測(cè)位置:行程開(kāi)關(guān)可以檢測(cè)叉車的位置,例如貨物的位置、托盤(pán)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(kāi)關(guān)可以幫助識(shí)別并及時(shí)停車,保障操作者和其他人的安全。此外,對(duì)于叉車的行駛控制來(lái)說(shuō),行程開(kāi)關(guān)還能通過(guò)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(jí)等。圖2-11行程開(kāi)關(guān)三維圖蓄電池的有關(guān)說(shuō)明電動(dòng)叉車選用直流電機(jī)與低電壓設(shè)計(jì),確保了其穩(wěn)健的運(yùn)動(dòng)特性。我選用12V電瓶為動(dòng)力源,高效且穩(wěn)定。只有通過(guò)嚴(yán)格的維護(hù)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(jī)同時(shí)對(duì)于安裝條件也有著嚴(yán)格的規(guī)定要蓄電池的正確使用對(duì)叉車的安全第二個(gè)核心關(guān)鍵,電池很容易在使用不當(dāng)?shù)臅r(shí)候著火冬天的時(shí)候電池不能正常啟動(dòng)電機(jī)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(shí)候要進(jìn)行搭鐵因?yàn)檫@樣才能更好的保證電池不容易損壞和電動(dòng)機(jī)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(hù):電池的維護(hù)對(duì)叉車來(lái)說(shuō)是非常重要的。我們?cè)谏钪械碾姵赜袖囯姵?、磷酸鐵鋰電池,他們都是叉車中長(zhǎng)用的蓄電設(shè)備。而且電池要定期充電,對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間不用的電池要從叉車上面拆下來(lái)同時(shí)還要查看電池的電量是否過(guò)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(jìn)行保存。蓄電池在和電壓比較低,夏天的時(shí)候不能在高溫下進(jìn)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(shí)在冬天的時(shí)候也要為電池保暖因?yàn)槎斓臅r(shí)候電池的儲(chǔ)存電能比較少,電池液的流動(dòng)比較慢造成早上的時(shí)候電池不能啟動(dòng)叉車。所以,我們要多查看電池的狀態(tài)維護(hù)保持蓄電池正常的工作。叉車在運(yùn)行的過(guò)程中電池是工作的必須品沒(méi)有電池就不能工作,所以電池對(duì)于叉車來(lái)說(shuō)是核心。所以我們只有通過(guò)嚴(yán)格的維護(hù)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(jì)與計(jì)算貨叉的設(shè)計(jì)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(jì)起重量Q=800kg,查文獻(xiàn)知貨叉的基本參數(shù)和尺寸為:表3-1貨叉設(shè)計(jì)參數(shù)載荷中心距離c=900mm貨叉長(zhǎng)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(wàn)=50.7mm據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(qiáng)度(=500Mpa。電機(jī)的計(jì)算與選擇荷臺(tái)重量(升降機(jī)+載貨臺(tái)):Μ1=200×9.8=1960N載重:
Μ升降速度:
V升=6m/min=0.1m/s傳動(dòng)效率:η=0.72(蝸輪蝸桿)×0.96(鏈條)=0.69最高速度需要的動(dòng)力:P=電機(jī)選擇經(jīng)過(guò)計(jì)算叉車所需的功率,和安全系數(shù)的選擇,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),選擇的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)為:直流電動(dòng)機(jī),型號(hào)為160YT51,電機(jī)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(jī)構(gòu)減速器的計(jì)算與選擇在叉車升降機(jī)構(gòu)的減速器可以根據(jù)傳動(dòng)比的大小從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)減速器中選取。叉車升降機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比i式中nm為電動(dòng)機(jī)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(guò)Π級(jí)減速定減速器的傳動(dòng)比為60,鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比為1.3所以,可以選擇蝸輪蝸桿減速器的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)為:MPDA80-60-P1-S2鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、石油、化工等行業(yè)中鏈傳動(dòng)的種類有多種,按照用途的不同鏈條可以分為:傳動(dòng)鏈、起重鏈、曳引鏈。傳動(dòng)鏈又可分為:滾子鏈、套筒鏈、板式鏈以及齒形鏈傳動(dòng)等。圖3-12鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖鏈傳動(dòng)的特點(diǎn):通常,鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i≤8;中心距a≤5~6m;傳遞功率P≤100kW;圓周速度v≤15m/s;傳動(dòng)效率約為95~98%。鏈傳動(dòng)是由裝在平行軸上的主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)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(dòng)是一種具有中間撓性件的嚙合傳動(dòng),同時(shí)具有剛、柔特點(diǎn),是應(yīng)用十分廣泛的機(jī)械傳動(dòng)形式。鏈傳動(dòng)是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力REF_Ref23570\r\h[2]。鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn):與和帶傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行比較分析:1.傳動(dòng)比精準(zhǔn)誤差較??;沒(méi)有滑動(dòng)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(duì)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(dòng)相比:1.中心距大;2.制造、安裝精度低成本低鏈條型號(hào)的選擇設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)已知條件,運(yùn)用場(chǎng)所是起重鏈和傳動(dòng)鏈最大起升重量為800kg,而且配重的重量為400kg傳動(dòng)比i=1.3,Z1=12,初選鏈條型號(hào),然后按抗拉靜力強(qiáng)度條件計(jì)算安全系數(shù)在這根據(jù)鏈條設(shè)計(jì)的條件初定鏈條型號(hào)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(hào)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(cè)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(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)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(dòng)齒輪材料為40Cr采用調(diào)質(zhì)處理其硬度為280HBS,從動(dòng)大齒輪材料為45#采用調(diào)質(zhì)處理,硬度為240HBS。主動(dòng)輪:傳動(dòng)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(cè)量距:d+dr=114.01從動(dòng)輪:傳動(dòng)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(cè)量距:d+dr=137.37軸的計(jì)算圖2-13傳動(dòng)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(dòng)軸為了和主動(dòng)齒輪、軸承配合與增加強(qiáng)度所以選擇d=30mm。零件的設(shè)計(jì)計(jì)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(biāo)記代號(hào)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(dòng)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(zhǎng)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(qiáng)度要求。軸承的選擇與校核2)初步選擇軸承。因?yàn)檩S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(qiáng)度,應(yīng)將齒輪和軸做成一體而成為齒輪軸。(1)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P:因該軸承只受徑向力,有課本表12-5查得徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)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(hào):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(jiǎn)介有限元強(qiáng)度分析(Finite
Element
Strength
Analysis,F(xiàn)ESA)是一種用于評(píng)估結(jié)構(gòu)或部件在各種載荷條件下的強(qiáng)度的分析方法。它采用離散化的數(shù)值方法來(lái)模擬結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和應(yīng)變分布,從而提供對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度行為的深入理解。在有限元強(qiáng)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(diǎn)處相互連接。每個(gè)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(guò)給定的載荷和邊界條件,有限元強(qiáng)度分析可以預(yù)測(cè)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(jí)合金和焊接接頭等。有限元強(qiáng)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(jì)改進(jìn)、壽命預(yù)測(cè)和安全評(píng)估等目的。對(duì)于機(jī)械的設(shè)計(jì)而言,有限元強(qiáng)度分析是非常重要的它能幫助我們模擬各種現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的狀況進(jìn)行分析,在計(jì)算機(jī)上表現(xiàn)出來(lái)。我們?cè)趯?shí)物制作的過(guò)程中可能不能仔細(xì)的看到每個(gè)零件的強(qiáng)度分析,而在模擬中可以看得出來(lái),所以在制作的過(guò)程中會(huì)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(diǎn)的數(shù)量,位置和意義等標(biāo)題,單元節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)移位的關(guān)系式,組合分析的關(guān)鍵的一步。這個(gè)時(shí)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?jiǎng)傂跃仃?,這是有限要素法的基本步驟之一。計(jì)算等價(jià)節(jié)點(diǎn)力當(dāng)物體經(jīng)過(guò)離散化處理后,力和節(jié)點(diǎn)會(huì)相互傳遞給其他單元。然而,在實(shí)際情況中,連續(xù)的身體會(huì)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(huì)通過(guò)等效的節(jié)點(diǎn)力進(jìn)行轉(zhuǎn)移,代替單位上的所有作用力。在如今計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,工程的領(lǐng)域,有限要素解析,將會(huì)模擬真實(shí)的工程問(wèn)題來(lái)解決的。有限元模態(tài)分析簡(jiǎn)介有限元模態(tài)分析(Finite
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Analysis,F(xiàn)EMA)是一種用于確定結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的分析方法。它通過(guò)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(gè)小的元素或“有限元”,每個(gè)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(guò)求解這些元素的運(yùn)動(dòng)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(jì)、避免共振、優(yōu)化振動(dòng)響應(yīng)等目的??偟膩?lái)說(shuō),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(dòng)態(tài)特性,幫助工程師更好地理解結(jié)構(gòu)的振動(dòng)行為,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。運(yùn)用3D建模軟件對(duì)搬運(yùn)器整機(jī)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),布局各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置及傳動(dòng)形式,分別介紹了搬運(yùn)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(jì)算了搬運(yùn)器的各項(xiàng)力學(xué)參數(shù),校核了傳動(dòng)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性。采用有限元仿真分析搬運(yùn)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(kāi)silidworks軟件點(diǎn)擊simulation選擇新算例,然后在左上角的位置有個(gè)材料選擇,一般來(lái)說(shuō)在零件進(jìn)行導(dǎo)進(jìn)來(lái)后,我們需要對(duì)零件進(jìn)行材料的材質(zhì)進(jìn)行選擇。在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)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(qiáng)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(duì)叉車鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施加外部力量。對(duì)于門(mén)架我在施加8000N的力對(duì)材料進(jìn)行分析網(wǎng)格劃分 在劃分網(wǎng)格前,首先要對(duì)模型中將使用單位進(jìn)行設(shè)定。單元的屬性主要是:?jiǎn)卧愋停瑢?shí)常數(shù),材料常數(shù)。典型的實(shí)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(jìn)行均勻網(wǎng)格劃分。圖3-14貨叉結(jié)構(gòu)三維圖圖3-15門(mén)架結(jié)構(gòu)三維圖分析結(jié)果如圖叉車門(mén)架的受力分析,對(duì)于施加8000N的外部壓力對(duì)于門(mén)架來(lái)說(shuō)能足夠承受。但是主要的容易出現(xiàn)變形的地方就是在門(mén)架頂端中部的地方會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中,在設(shè)計(jì)和以后的檢查維護(hù)時(shí)需認(rèn)真檢查。對(duì)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)。圖3-16門(mén)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(duì)于施加8000N的外部壓力對(duì)于貨叉來(lái)說(shuō)能足夠承受。從靜應(yīng)力的四張分析對(duì)比圖可以看出,貨叉的設(shè)計(jì)強(qiáng)度足夠沒(méi)有發(fā)生位移形變、貨架的結(jié)構(gòu)也沒(méi)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(jì)仍處于初步階段,還有改進(jìn)的空間可供升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部?jī)?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(lái)替代鏈傳輸。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中我認(rèn)為自己的設(shè)計(jì)還需多加迭代來(lái)達(dá)到工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),其中很多東西包括零件和想法都是參考實(shí)物來(lái)進(jìn)行制作的。在進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的時(shí)候發(fā)現(xiàn)選擇電動(dòng)機(jī)和減速箱的過(guò)程經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間的思考同時(shí)在不會(huì)的時(shí)候也求助于老師,我的指導(dǎo)老師在我整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中提供了很大的幫助特別是文論的修改很細(xì)致的幫我看哪里有問(wèn)題哪里需要修改的地方。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的有限元分析我覺(jué)得是很有趣的,通過(guò)因?yàn)槲覀兊淖髌纷鐾瓿珊笤陔娔X上就可以清楚的看到零件的設(shè)計(jì)是否能承受那么大的力,可以更方便的更有針對(duì)性的進(jìn)行修改。對(duì)于軸承和鍵的校核過(guò)程中我也去圖書(shū)館參考了大量的資料,軸承的壽命和設(shè)備的正常運(yùn)行有著很大的關(guān)系。經(jīng)歷畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程,深有感慨。因此,我要特別感謝幫助過(guò)我的同學(xué)。無(wú)論是學(xué)會(huì)了還是仍覺(jué)得困難,開(kāi)始都會(huì)有困難,不知從何著手。另外,我也得出一個(gè)結(jié)論:只有將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中,剛開(kāi)始的
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