3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案擬定及變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,說明書+CAD,3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案擬定及變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,叉車,傳動系統(tǒng),方案,擬定,變速器,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),說明書,仿單,cad 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書學(xué)生姓名歐陽敏學(xué) 號200940614306年級專業(yè)及班級2009級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(2)班 指導(dǎo)教師及職稱楊文敏副教授學(xué) 院工學(xué)院2012年12月3日填 寫 說 明一、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書是學(xué)校根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目下達(dá)給學(xué)生的一種教學(xué)文件，是學(xué)生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立從事畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作的依據(jù)。此表由指導(dǎo)教師填寫。二、此任務(wù)書必需針對每一位學(xué)生，不能多人共用。三、選題要恰當(dāng)，任務(wù)要明確，難度要適中，份量要合理，使每個(gè)學(xué)生在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)，經(jīng)過自己的努力，可以完成任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計(jì)研究內(nèi)容。四、任務(wù)書一經(jīng)下達(dá)，不得隨意更改。五、各欄填寫基本要求。（一）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題來源、選題性質(zhì)和完成形式：請?jiān)诤线m的對應(yīng)選項(xiàng)前的“”內(nèi)打“”，科研課題請注明課題項(xiàng)目和名稱，項(xiàng)目指“國家青年基金”等。（二）主要內(nèi)容和要求：1工程設(shè)計(jì)類選題明確設(shè)計(jì)具體任務(wù)，設(shè)計(jì)原始條件及主要技術(shù)指標(biāo)；設(shè)計(jì)方案的形成（比較與論證）；該生的側(cè)重點(diǎn)；應(yīng)完成的工作量，如圖紙、譯文及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等要求。2實(shí)驗(yàn)研究類選題明確選題的來源，具體任務(wù)與目標(biāo)，國內(nèi)外相關(guān)的研究現(xiàn)狀及其評述；該生的研究重點(diǎn)，研究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方案；計(jì)算機(jī)應(yīng)用及工作量要求，如論文、文獻(xiàn)綜述報(bào)告、譯文等。3文法經(jīng)管類論文明確選題的任務(wù)、方向、研究范圍和目標(biāo)；對相關(guān)的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹，明確該生的研究重點(diǎn)；要求完成的工作量，如論文、文獻(xiàn)綜述報(bào)告、譯文等。（三）主要中文參考資料與外文資料：在確定了畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目和明確了要求后，指導(dǎo)教師應(yīng)給學(xué)生提供一些相關(guān)資料和相關(guān)信息，或劃定參考資料的范圍，指導(dǎo)學(xué)生收集反映當(dāng)前研究進(jìn)展的近13年參考資料和文獻(xiàn)。外文資料是指導(dǎo)老師根據(jù)選題情況明確學(xué)生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻(xiàn)。（四）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度安排：1設(shè)計(jì)類、實(shí)驗(yàn)研究類課題實(shí)習(xí)、調(diào)研、收集資料、方案制定約占總時(shí)間的20%；主體工作，包括設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪制圖紙、實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析等約占總時(shí)間的50%；撰寫初稿、修改、定稿約占總時(shí)間的30%。2文法經(jīng)管類論文實(shí)習(xí)、調(diào)研、資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時(shí)間的60%；撰寫論文初稿，修改、定稿約占總時(shí)間的40%。六、各欄填寫完整、字跡清楚。應(yīng)用黑色簽字筆填寫，也可使用打印稿，但簽名欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆簽名。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案擬定及變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選題來源結(jié)合科研課題 課題名稱： 生產(chǎn)實(shí)際或社會實(shí)際 其他 選題性質(zhì)基礎(chǔ)研究 應(yīng)用研究 其他題目完成形式畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì) 提交作品，并撰寫論文主要內(nèi)容和要求叉車是指對成件托盤貨物進(jìn)行裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸、重物搬運(yùn)作業(yè)的一種輪式搬運(yùn)車輛。廣泛應(yīng)用于車站、港口、機(jī)場、工廠、倉庫等國民經(jīng)濟(jì)各部門，是機(jī)械化裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備。本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求擬定3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案，并對其中的變速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求有3個(gè)前進(jìn)檔、2個(gè)倒退檔。3噸叉車主要技術(shù)要求為：額定起重量3.0t，載荷中心距500mm，最大起升高度3m，自由提升高度155mm，滿載行駛速度13.5km/h。具體要求如下：1、傳動系統(tǒng)方案圖一張，變速器裝配圖一張，主要零件圖若干張。、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書不得少于1.0萬字。正文的主要結(jié)構(gòu)層次:1）前言：主要寫設(shè)計(jì)的目的、意義、研究的現(xiàn)狀、本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。2）總體方案的擬定與計(jì)算：要有方案的比較、選優(yōu)、必要的簡圖和設(shè)計(jì)計(jì)算，驗(yàn)證能達(dá)到上述設(shè)計(jì)目標(biāo)。3）關(guān)鍵零件的強(qiáng)度的計(jì)算與分析?？梢杂糜?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算，但要寫清采用的計(jì)算軟件，對設(shè)計(jì)的已知條件和結(jié)果可以用圖形、表格等方式整理。4）典型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明：要有必要的插圖，文字針對插圖進(jìn)行說明。5）設(shè)計(jì)總結(jié)：是對整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)主要成果的總結(jié)。在總結(jié)中應(yīng)明確指出本畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)（或沒有考慮周全的地方)，對其應(yīng)用前景和社會、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等加以預(yù)測和評價(jià)，并指出今后進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)的方向與設(shè)想。6）致謝：對老師和給予指導(dǎo)或協(xié)助完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的組織和個(gè)人表示感謝。內(nèi)容應(yīng)簡潔明了、實(shí)事求是。注：此表如不夠填寫，可另加附頁。主要中文參考資料與外文資料1.文獻(xiàn)檢索關(guān)鍵詞：叉車（forklift） 搬運(yùn)機(jī)械 工業(yè)車輛2. 陶元芳.叉車構(gòu)造與設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.20013. 范祖蕘. 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.20084.陳慕忱.裝卸搬運(yùn)車輛. 人民交通出版社.20075. 胡宗武.非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2008工作進(jìn)度安排起止日期主要工作內(nèi)容2013225前查閱文獻(xiàn)、收集資料、調(diào)查研究2013. 2.262013.4.15擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制裝配圖零件圖2013. 4中旬中期考核2013.4.162013.5.1撰寫畢業(yè)論文2013.5.12013.5.13畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、修改2013.5.132013.5.26畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求完成日期：2013年05月06 日 指導(dǎo)教師簽名： 審查日期：2012年12月04日 專業(yè)委員會主任簽名： 批準(zhǔn)日期：2012年12月05日 學(xué)院指導(dǎo)委員會簽名（公章）： 接受任務(wù)日期：2012年12月05 日 學(xué)生本人簽名： 注：簽名欄必須由相應(yīng)責(zé)任人親筆簽名。此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案擬定及變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)THE PROTOCOL OF 3 TONS FORDLIFTS TRANSMISSION SYSTEM PROJECT AND THE DESIGN OF TRANSMISSION MAIN SHAFT學(xué)生姓名：歐陽敏學(xué) 號：200940614306年級專業(yè)及班級：2009級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(3)班指導(dǎo)老師及職稱：楊文敏 副教授學(xué) 院： 工學(xué)院湖南長沙提交日期：2013年 5 月湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)誠 信 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘要11.前言11.1叉車簡介 11.2叉車歷史及發(fā)展 21.3叉車用途及特點(diǎn) 31.4叉車分類與構(gòu)造 31.4.1 叉車的分類31.4.2 叉車的結(jié)構(gòu)42叉車傳動系統(tǒng)方案擬訂42.1 叉車的基本參數(shù)擬訂42.2 叉車的傳動系統(tǒng)方案擬訂62.2.1 傳動系統(tǒng)的要求62.2.2 傳動系統(tǒng)的方案擬訂62.3 傳動系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計(jì)82.3.1內(nèi)燃機(jī)的選擇82.3.2主離合器的設(shè)計(jì)82.3.3離合器構(gòu)造92.3.4 萬向傳動的設(shè)計(jì)103變速器設(shè)計(jì)113.1換擋操縱機(jī)構(gòu)113.2 變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)123.2.1傳動方案與傳動比的分配123.2.2 變速器主要參數(shù)143.2.3變速器齒輪設(shè)計(jì)163.2.4 變速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算264.結(jié)論28參考文獻(xiàn)29致謝30湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告學(xué)生姓名歐陽敏學(xué) 號200940614306年級專業(yè)及班級2009級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(2)班 指導(dǎo)教師及職稱楊文敏副教授學(xué) 院工學(xué)院2013 年 1 月 7 日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案擬定及變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述（選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等，不少于1000字）叉車是指對成件托盤貨物進(jìn)行裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸、重物搬運(yùn)作業(yè)的一種輪式搬運(yùn)車輛。廣泛應(yīng)用于車站、港口、機(jī)場、工廠、倉庫等國民經(jīng)濟(jì)各部門，是機(jī)械化裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備。叉車具有通用性強(qiáng)、機(jī)動靈活、活動范圍大等特點(diǎn)，在我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，各行各業(yè)對叉車的需求逐年增加，市場發(fā)展?jié)摿薮螅孳囆袠I(yè)具有廣闊的發(fā)展機(jī)遇和良好的投產(chǎn)前景。近年來，國內(nèi)外叉車市場保持著快速增長的良好事態(tài)。而在眾多的噸級的叉車中，尤以3.04.999t級產(chǎn)品一直占據(jù)內(nèi)燃叉車銷量榜首。3t級的叉車在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用是非常廣泛的，在運(yùn)輸機(jī)械中時(shí)必不可少的。正是由于3t叉車在現(xiàn)代搬運(yùn)機(jī)械中必不可少的地位，我們決定對其傳動系統(tǒng)和變速器進(jìn)行研究與改進(jìn)，并希望通過我們的改進(jìn)，提高3t內(nèi)燃叉車的傳動效率和生產(chǎn)效率。從而造福于搬運(yùn)機(jī)械行業(yè)。我國現(xiàn)在共有50多家叉車生產(chǎn)企業(yè)，但大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模很小，主流的大型叉車制造商主要有安徽叉車集團(tuán)、杭州叉車有限公司等幾家企業(yè)，這幾家企業(yè)占據(jù)國內(nèi)90%以上的市場份額。與此同時(shí)，我國這個(gè)現(xiàn)今全球四大叉車市場行業(yè)的蓬勃發(fā)展也吸引著更多的投資活動，一方面國內(nèi)廠家紛紛努力擴(kuò)大產(chǎn)能以適應(yīng)快速增長的市場需求，另一方面國外品牌也陸續(xù)加大在國內(nèi)的投資力度，國外龍頭如豐田、林德都也在國內(nèi)合資建廠，為我國用戶提供了更寬廣的產(chǎn)品型譜。但龍頭企業(yè)的發(fā)展態(tài)勢對行業(yè)整體發(fā)展影響較大。正是如此，才使得叉車行業(yè)成為了我國工程機(jī)械行業(yè)中位數(shù)不多的幾個(gè)名族品牌把我行業(yè)脈搏的子行業(yè)之一。叉車行業(yè)與技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，走汽車工業(yè)專業(yè)生產(chǎn)、零部件全球化采購的道路，中、小噸位叉車的變速器與驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向橋。甚至門架逐漸轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)化生產(chǎn)；通過改制、兼并、重組使生產(chǎn)廠家向萬臺以上的經(jīng)濟(jì)規(guī)模發(fā)展；增加5t以上大噸位叉車的產(chǎn)量，運(yùn)用工程機(jī)械底盤技術(shù)，開發(fā)推高機(jī)、正面吊等產(chǎn)品；增加蓄電池叉車、交流蓄電池叉車的品種與產(chǎn)量；增加防爆等特殊用途叉車的品種與產(chǎn)量；提高叉車的外觀設(shè)計(jì)水平，提高叉車的可靠性，改善駕駛員的舒適性與作業(yè)條件；發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，利用CAD技術(shù)提高特型叉車的設(shè)計(jì)速度與水平，使叉車生產(chǎn)向多品種、小批量、用戶定制化的發(fā)展方向。總而言之，叉車的發(fā)展之迅速讓我們對叉車的各方面的性能有更高的要求，所以研究叉車，尤其是中等級噸位有用途叉車是勢在必行，而且意義非凡的。 1. 陶元芳.叉車構(gòu)造與設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.20012. 姚振綱.國內(nèi)叉車市場現(xiàn)狀及產(chǎn)品發(fā)展趨勢分析.20103. 蔣旭東.燃?xì)獠孳囆袠I(yè)的現(xiàn)狀和未來.20064.徐善繼.內(nèi)燃叉車傳動系統(tǒng).2007研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預(yù)期成果、條件保障等）研究目的：為了研究出用途廣泛、高效率、低成本、高安全性、人機(jī)工程、維護(hù)方便等功能齊全的叉車。能夠在原有的基礎(chǔ)上，對3t叉車的傳動系統(tǒng)及其變速器有一定的改進(jìn)，力求能為搬運(yùn)行業(yè)在未來趨勢下做出力所能及的貢獻(xiàn)。內(nèi)容：擬定3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案，并按照參考數(shù)據(jù)進(jìn)行核算。對其中的變速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求有3個(gè)前進(jìn)檔、2個(gè)倒退檔。并按照參考數(shù)據(jù)進(jìn)行核算。繪制變速器構(gòu)造設(shè)計(jì)圖一套。并對3t叉車的各個(gè)要求數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，直到得到符合要求的方案。方法：參考國內(nèi)外的叉車結(jié)構(gòu)，及各種類型叉車的傳動系統(tǒng)，及各型號的變數(shù)器的優(yōu)缺點(diǎn)，再依據(jù)技術(shù)參考數(shù)據(jù)擬訂出3t叉車的傳動系統(tǒng)方案，及設(shè)計(jì)3進(jìn)擋2退擋的叉車變速器。預(yù)計(jì)成果：得到3t叉車傳動系統(tǒng)方案一套，變速器構(gòu)造設(shè)計(jì)圖一套，傳動系統(tǒng)說明書一本。條件保障：學(xué)校和市場上有各種3t叉車型號的成品，有專業(yè)書籍參考資料，及老師的悉心指導(dǎo)。進(jìn)程計(jì)劃（各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等）起止日期主要工作內(nèi)容 2013225前 查閱文獻(xiàn)、收集資料、調(diào)查研究、寫出開題報(bào)告 2013. 2.262013.4.15 擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制裝配圖零件圖草圖 2013.4.162013.5.1 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，對其數(shù)據(jù)進(jìn)行精密核算 2013.5.12013.5.13 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的自我審查、修改，對CAD圖紙最 后修改論證小組意見 組長簽名： 20 年 月 日專業(yè)委員會意見專業(yè)委員會主任簽名： 20 年 月 日湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中 期 檢 查 表學(xué) 院： 工學(xué)院 學(xué)生姓名歐陽敏學(xué) 號200940614306年級專業(yè)及班級2009 級 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)（3）班指導(dǎo)教師姓名 楊文敏指導(dǎo)教師職稱副教授論文（設(shè)計(jì)）題目3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案擬定及變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)度已完成的主要內(nèi)容尚需解決的主要問題1. 開題報(bào)告的撰寫2. 傳動系統(tǒng)基本方案的擬定3. 變速器類型的擬定4. 設(shè)計(jì)所需參考資料的搜集1. 傳動系統(tǒng)和變速器基本數(shù)據(jù)采集2. 變速器構(gòu)造設(shè)計(jì)圖的繪制3. 各項(xiàng)數(shù)據(jù)的核算指導(dǎo)教師意見 簽 名： 年 月 日 檢查小組意見 組長簽名： 年 月 日 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫。2.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。3噸叉車的傳動系統(tǒng)方案擬定及變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 生：歐陽敏指導(dǎo)老師：楊文敏(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，長沙 410128)摘 要：叉車過去稱為叉式裝卸車或鏟車，是一種以貨叉為標(biāo)準(zhǔn)取物裝置，采用輪式底盤，屬于流動式起重運(yùn)輸器械，或物料搬運(yùn)機(jī)械，是物流機(jī)械的一種。叉車有發(fā)動機(jī)、輪式底盤、和門架系統(tǒng)組成。為了研究出用途廣泛、高效率、低成本、高安全性、維護(hù)方便等功能齊全的叉車。能夠在原有的基礎(chǔ)上，對3t叉車的傳動系統(tǒng)及其變速器有一定的改進(jìn)，力求能為搬運(yùn)行業(yè)在未來趨勢下做出力所能及的貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞：叉車、傳動系統(tǒng)、變速器、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； The Protocol of 3 Tons Forklifts Transmission System Project and the Design of Transmission Main ShaftStudent：Ou YangminTutor：Yang Wenmin(The College of Engineering, Hunan Argricult ure University, Changsha， 410128)Abstract: The forklift which used to fork to catch and carry goods is a kind of specific vehicle it can which lift altitude can reach up to 3m.The forklift is constituted by engine, wheeled chassis, gentry mouting system. In order to produce the new product which characterized by widely usage, high productivity, high security, etc. we can make contributions to the future transport industry if we make improve on transmission system and transmission main shaft base on former.Keywords:forklift,transmissionsystem,transmissionmainshaft,thedesignofstructure 1 前言：1.1 叉車簡介叉車過去稱為叉式裝卸車或鏟車，是一種以貨叉為標(biāo)準(zhǔn)取物裝置，通常能將貨物起升3m左右的特殊車輛。叉車采用輪式底盤，屬于流動式起重運(yùn)輸器械，或物料搬運(yùn)機(jī)械，是物流機(jī)械的一種。它又是一類邊緣產(chǎn)品，有時(shí)也被歸入工程機(jī)械。作為車輛，叉車與蓄電池搬運(yùn)車、牽引車、翻斗車、AGV小車等同屬于工業(yè)車輛或裝卸搬運(yùn)車輛。他們一般只在工廠內(nèi)部或特定區(qū)域的場地內(nèi)作業(yè)，因此也被稱為場（廠）內(nèi)機(jī)動車輛，屬于特種設(shè)備。1.2 叉車歷史及發(fā)展二戰(zhàn)期間，由于搬運(yùn)軍事物資的需要，促進(jìn)了叉車的發(fā)展。20世紀(jì)50年代國內(nèi)開始仿制蘇聯(lián)的5t機(jī)械傳動叉車。60年代通過測繪仿制日本叉車，開創(chuàng)了中國的叉車行業(yè)。70年代的行業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)，奠定了中國叉車行業(yè)的基礎(chǔ)，其影響深遠(yuǎn)。80年代的新系列設(shè)計(jì)，解放思想，拓寬了品種系列，更新理念，大范圍采用了寬視野門架、同步器換擋、液力傳動和動力轉(zhuǎn)向等新技術(shù)。90年代以來一批中外合資與獨(dú)資企業(yè)的建立，如德國的林德，形成了產(chǎn)品檔次的多層次格局，使叉車行業(yè)百花齊放。2007年，中叉公司、外資及全國其他企業(yè)共生產(chǎn)叉車15萬余臺，雖然與汽車年產(chǎn)幾百萬相比，叉車仍是一個(gè)比較小的行業(yè)，但從中叉公司2003年產(chǎn)叉車約3萬5千臺，到2007年產(chǎn)9萬千臺，年增長率近30的情況?？梢钥闯鑫覈孳囆袠I(yè)的發(fā)展勢頭非常迅猛1 。從銷售內(nèi)燃叉車的不同噸位看，近幾年3.04.999t級產(chǎn)品一直占據(jù)著內(nèi)燃叉車銷售榜首，其次是2.02.999t級產(chǎn)品。2007年內(nèi)燃叉車各起重噸位產(chǎn)品所占比重情況參見下表1。表 1 2010-2012年內(nèi)燃叉車各起重噸位產(chǎn)品所占比重情況Table 1 The percentage of 2005-2007 combustion forklift on lifting tonnage噸位2010年(%)2011年（%）2012年（%）0.01.199t0.450.410.231.21.999t4.826.175.732.02.999t20.8922.0220.273.04.999t63.3261.3163.695.09.999t9.819.478.8210.042.0t0.710.621.26由上表可以看出，1012年銷售的內(nèi)燃叉車中3.04.999t級產(chǎn)品始終占最大比重，每年都在60%以上。由此可以看出，近年來國內(nèi)各噸位叉車中，3t級的叉車在需求量上是最大的，說明它的應(yīng)用在各個(gè)方面也是最廣泛的，這也是這次研究挑選3t叉車的目的，這也符合市場的發(fā)展需求2。1.3 叉車用途及特點(diǎn) 叉車在倉庫等狹小場地進(jìn)行裝卸工作的典型工作循環(huán)為：調(diào)整方向，對準(zhǔn)貨位：調(diào)整貨叉高度，放平貨叉；前進(jìn)叉取貨物。略微起升貨物，后傾使貨物穩(wěn)定，后退，調(diào)整貨物到離地300mm左右；將貨物搬運(yùn)出倉庫；調(diào)整方向，對準(zhǔn)貨運(yùn)的載貨汽車，起升貨物到高于貨車車廂的高度；前進(jìn)到貨車的裝載位置，前傾放平貨叉，降下貨物；后退抽出貨叉，后傾門架并降下貨叉到離地300mm左右；將叉車開入倉庫取下一件貨物。在上述每一作業(yè)循環(huán)中，駕車員要多次操作節(jié)氣門（油門）、離合器、變速器、轉(zhuǎn)向盤、制動器、多路換向閥等。作為車輛，作業(yè)時(shí)還要避讓障礙和人員，駕駛員操作非常復(fù)雜繁重以及辛苦3。 因此叉車的工作特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)向、離合、換擋、制動、起升、傾斜等系統(tǒng)操作頻繁。 由此可以看出來，叉車的操作性能對于叉車操作者的重要性，而叉車的傳動系統(tǒng)中，變速器，換擋器的好壞決定了叉車的操作性能，所以我們叉車對于它的傳動系統(tǒng)有非常嚴(yán)格的要求。這也決定了對于叉車研究的未來的方向，主要是對叉車的傳動系統(tǒng)中傳動方案的設(shè)計(jì)及變速器的設(shè)計(jì)進(jìn)行突破，這也說明了此次研究的重要性。1.4 叉車分類與構(gòu)造1.4.1 叉車的分類叉車的構(gòu)造和性能的特點(diǎn)就是：貨物重心位于四個(gè)車輪所圍成的支撐平面之外，有穩(wěn)定性問題；其底盤系統(tǒng)與汽車、拖拉機(jī)、運(yùn)輸車輛相比，有前輪驅(qū)動、后輪轉(zhuǎn)向、車速較低、爬坡度大、機(jī)動性強(qiáng)、越野性差、結(jié)構(gòu)緊湊、自重較大等特點(diǎn)。 根據(jù)叉車的起重量，將其分為小噸位（0.5t和1t）、中頓位（2t和3t）、大噸位（5t）。 根據(jù)動力來源，叉車分為手動叉車（起重量0.5以下）、內(nèi)燃叉車（0.5t到42t）、蓄電池叉車（3t以下）。 根據(jù)貨物與叉車的位置關(guān)系，叉車分正面叉車和側(cè)面叉車。正面叉車包括平衡重式叉車（內(nèi)燃叉車和蓄電池叉車）和前移式叉車（蓄電池叉車，小噸位，室內(nèi)使用）； 常用分法就這三類，此次設(shè)計(jì)的就是3t內(nèi)燃正面叉車。1.4.2 叉車的結(jié)構(gòu)叉車的結(jié)構(gòu)緊湊，軸距較短，轉(zhuǎn)向靈活，能在狹窄的場地和通道內(nèi)作業(yè)，能通過比較低矮的倉門；因此叉車非常廣泛的應(yīng)用于車間、倉庫、港口、車站等場所，進(jìn)行裝卸、堆垛、拆垛、和極短距離的搬運(yùn)。叉車對于實(shí)現(xiàn)裝卸搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)械化，提高勞動生產(chǎn)率非常重要，是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要裝備。叉車由發(fā)動機(jī)、輪式底盤和門架組成。叉車底盤與工程機(jī)械的底盤相仿，也采用剛性懸架，有傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和行走支撐裝置組成。2 叉車傳動系統(tǒng)方案擬訂2.1 叉車的基本參數(shù)擬訂(1) 載荷中心距C載荷中心距是貨物重心到貨叉垂直段前表面的規(guī)定距離（mm）。（叉車的載荷中心距一般為標(biāo)準(zhǔn)值）由上表我們可以選擇C=500mm。(2) 最大起升高度Hmax表2 叉車額定起重量標(biāo)準(zhǔn) Table 2 The standard of forklift rated lifting weight額定起重量Q/tQ11Q2km/h）所能爬上的長為規(guī)定值的最陡坡道的坡度值。典型值為20%。(8) 型號確定 由以上參數(shù)可以確定此叉車的型號為此次。2.2 叉車的傳動系統(tǒng)方案擬訂2.2.1 傳動系統(tǒng)的要求(1)減速增距：相對于驅(qū)動車輪來說，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速非常高，需要有一部分固定的減速。從另一個(gè)角度來說，減速的目的在于增大轉(zhuǎn)矩，否則驅(qū)動車輪將無法克服道路阻力4。(2)改變速比：用來提供不同的車速或適應(yīng)不同的道路阻力情況。(3)提供倒檔：內(nèi)燃發(fā)動機(jī)不能倒轉(zhuǎn)，倒車需要有傳動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。(4)提供空擋：被牽引或維修時(shí)，較長時(shí)間切斷轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的傳遞。(5)平穩(wěn)起步：首先內(nèi)燃機(jī)不能帶載起動，其次車輛起步時(shí)要逐漸加載，避免沖擊。(6)提供差速：轉(zhuǎn)彎或通過不平穩(wěn)路面時(shí)允許兩個(gè)驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速不同。而叉車對于傳動系統(tǒng)還有一些特殊的要求5。(1)需要較大的速比。叉車的車速較低，最大車速為20km/h，要求傳動系統(tǒng)總的傳動比較大。(2)有較多的倒檔。叉車在作業(yè)時(shí)常用倒檔，頻率接近50%。而此次設(shè)計(jì)的此次也是設(shè)計(jì)了3個(gè)前進(jìn)擋和兩個(gè)倒退擋。(3)頻繁的操作：從上述的操作循環(huán)可以看出，叉車的離合器和變速器的操作相當(dāng)頻繁，在這種情況下，需要采用較好的同步器換擋和動力換擋。(4)提供輔助維修手段。由于叉車的結(jié)構(gòu)緊湊，傳動系統(tǒng)零部件的維修與更換非常困難，在設(shè)計(jì)時(shí)就需要著重考慮。(5)特殊的結(jié)構(gòu)形式。由于結(jié)構(gòu)緊湊，所以我的傳動系統(tǒng)就需要采用剛性連接，無萬向傳動。2.2.2 傳動系統(tǒng)的方案擬訂叉車的傳動系統(tǒng)一般采用如下幾種方式。(1)機(jī)械傳動：此中傳動方案有離合器、變速器、驅(qū)動橋中的主傳動（輪邊減速）等組成。此種傳動方案對應(yīng)變速器的檔位不同時(shí)，各有一條牽引力曲線，而且機(jī)械傳動在檔位一定的情況下并不改變發(fā)動機(jī)的特性，因此它的牽引力曲線的形狀與發(fā)動機(jī)的外特性曲線在某種情況下是相似的，只要當(dāng)檔位數(shù)足夠并且速比分配合理時(shí)，通過及時(shí)的人工換擋，分段逼近理想的傳動系統(tǒng)特性曲線。所以在駕駛員合理的操作下，機(jī)械傳動可以達(dá)到最高的傳動效率。當(dāng)然這也要求操作員的技術(shù)很高。而且若是操作不當(dāng)時(shí)，發(fā)動機(jī)易熄火，冒黑煙，也會增加油耗。(2)液力機(jī)械傳動：相當(dāng)于用液力變矩器取代離合器，動力換擋變速器取代人力換擋變速器，驅(qū)動橋部分也不會變，簡稱液力傳動。液力傳動的特性與傳動系統(tǒng)的理想特性比較相近，低速牽引力大，加速快，難呢過自動調(diào)速，對于操作員來說，更加方便。但是這也缺少了操作性，最主要的是，他的傳動效率低較5。(3)靜壓傳動和內(nèi)燃點(diǎn)傳動：靜壓傳動依靠液壓系統(tǒng)的控制回路實(shí)現(xiàn)調(diào)速，操作方便，也能實(shí)現(xiàn)理想特性，但是成本較高不予考慮。內(nèi)燃電傳動采用電動輪方案，基本原理是，有內(nèi)燃機(jī)帶動直流發(fā)電機(jī)，然后用發(fā)電機(jī)輸出電能驅(qū)動裝載車輪中的直流電動機(jī)。其調(diào)速和制動油電氣系統(tǒng)控制，也能實(shí)現(xiàn)理想特性，布置也簡單方便。但是成本也太高，所以也不予考慮。綜合以上方案，我初步選擇的是機(jī)械傳動和液力傳動。機(jī)械傳動操作性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本在幾種方案中時(shí)最低的，雖然對操作員的要求較高，但在如今的專業(yè)水平下是沒有任何問題的。最主要的是它的傳動效率是最高的。而且在現(xiàn)在的叉車中有最廣泛的運(yùn)用，在設(shè)計(jì)上有最完美的方法，在制作工藝上也有比較完全的系統(tǒng)。整體結(jié)構(gòu)如圖3。液力傳動，操作方便，也滿足理想特性。但是傳動相率相對較低。而且在現(xiàn)如今的叉車中，應(yīng)用比較少，所以技術(shù)也不夠成熟，制造成本相對較高。最終，我還是選擇了機(jī)械傳動來實(shí)現(xiàn)對此次的設(shè)計(jì)。2.3 傳動系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計(jì)2.3.1 內(nèi)燃機(jī)的選擇根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 G=C+1.4R0.45L+0.22Q (1)Pemax=1.2Pef+Pt (2)Pef=DrmaxQ+G3600+Pe (3)G 叉車自重圖1 叉車傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig 1 Structure diagram of forklift drive system Q 額定起重量，已知為3tC 載荷中心距，取500mmR 前輪半徑，取155mmL 軸距，取1000mm限速影響系數(shù)，=1.1Drmax 檔動力因素，3-5t取0.05Vmax 最大車速 20km/hG+Q 叉車自重與起重量和 傳動效率，機(jī)械傳動取0.85Pt 附件功率 最終計(jì)算得G=4.5t，Pemax=40.05kw。查詢參考資料6可以選用的發(fā)動機(jī)為X4105CQ,從而可以查閱參考資料7得Memax=Mn=9550Ne/n_e =179Nm。2.3.2 主離合器的設(shè)計(jì)叉車對離合器的一般要求接合平順。保證內(nèi)燃叉車的平穩(wěn)起步和平穩(wěn)換擋，這一方面也要求駕駛員的熟練操作來做保證8。(1)分離徹底。如在起動或換擋過程中暫時(shí)徹地的切斷動力傳遞，分離狀態(tài)要徹底，不要有連帶，不能“拖泥帶水”，但也需要由離合器構(gòu)造和操縱機(jī)構(gòu)保證。(2)傳力可靠。叉車用的主離合器都是常接合的，自由狀態(tài)為接合狀態(tài)，有彈簧來壓緊。能實(shí)現(xiàn)將發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可靠地傳遞給傳動系統(tǒng)，正常工作狀態(tài)下不打滑。(3)防止過載。在車輛起步、制動和阻力突然增大時(shí)，通過摩擦副之間的打滑來保護(hù)傳動系統(tǒng)的各零部件不過載，起極限力矩聯(lián)軸器作用。(4)更換方便。這是叉車對此的特殊要求，因?yàn)椴孳嚨慕Y(jié)構(gòu)緊湊，但是它的操作有非常平滑，有上述的操作循環(huán)中可以看出對離合器的操作也是非常的頻繁的。而離合器也是傳動系統(tǒng)中不可或缺的一部分，所以要求易更換，在此次的設(shè)計(jì)中，就采用了最常用的在配合變速器第一軸的“抽軸構(gòu)造”來實(shí)現(xiàn)。所謂抽軸構(gòu)造是指變速器第一軸能軸向移動一段距離，使其與離合器從動盤之間的花鍵脫開，使離合器從動盤能從上方取出方便更換。(5)接合可靠。具有合適的儲備能力。既能保證傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，又能防止傳動系統(tǒng)零部件過載。而反映這種性能的參數(shù)是離合器的轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)，儲備系數(shù)值的大小與原動機(jī)和工作機(jī)性能、離合器的結(jié)構(gòu)形式等因素有關(guān)。一般取1.6-2.5。2.3.3 離合器構(gòu)造離合器種類分為：干式離合器，濕式離合器，單片離合器，多片離合器，經(jīng)常接合式離合器，經(jīng)常分離式離合器。在此次的設(shè)計(jì)中選擇經(jīng)常接合式離合器。離合器由摩擦襯片、壓盤、分離杠桿、分離撥叉、分離軸承和殼體等組成。對其離合器的摩擦片D與d取值，取D=300mm，d=175mm。繪制構(gòu)造組裝圖見圖BS-2。(1)工作原理離合器的主動部分由內(nèi)燃機(jī)飛輪1、離合器蓋5和壓盤4等構(gòu)件。離合器從動部分由帶有摩擦片3的從動片2，從動片通過花鍵與從動軸9相連，從動軸即變速器輸入軸。當(dāng)從動片被彈簧(壓緊裝置)壓緊在飛輪與壓盤之間時(shí)，產(chǎn)生摩擦力而傳遞轉(zhuǎn)矩。需要中斷轉(zhuǎn)矩時(shí)，迅速踩下踏板12，經(jīng)過分離撥叉10、分離套筒8、分離軸承7及分離杠桿11，使壓盤4進(jìn)一步壓緊彈簧并離開從動片2，離合器處于分離狀態(tài)，不再傳遞轉(zhuǎn)矩。這些機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為分離機(jī)構(gòu)。 當(dāng)需要離合器結(jié)合時(shí)，緩慢的松開踏板，壓盤會在彈簧力作用下，向左移動而將從動片逐漸壓緊，壓力逐漸增大時(shí)，主、從動片見的摩擦力加大，傳遞轉(zhuǎn)矩加大。從動片在摩擦作用下逐漸加速，直至與主動件速度一致。 這樣的設(shè)計(jì)才能保證迅速分離，緩慢結(jié)合，從而起到傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。(2)主離合器驗(yàn)算轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)：主離合器的最大摩擦力矩Mc必須保證傳遞內(nèi)燃機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Memax并有一定儲備9，Mc=Memax， =1.62.5，取1.6。摩擦力矩的驗(yàn)算Mc=FpRCz (4)Rc=D3-d33(D3-d3) (5) Fp=p0A=p0D3-d34 (6)Fp 壓盤上的總壓力； 擦因數(shù)，干式：銅對石棉0.250.35，RC 摩擦面等效半徑z 摩擦面數(shù)，單片去2p0 需用壓強(qiáng)，鋼對銅絲石棉0.10.25MPaA 摩擦片面積由上述經(jīng)驗(yàn)公式得D=1.56Mc/p0z(1-c3)1/3代入所有數(shù)據(jù)得D=1.561601.60.10.2521-0.6313=295mm取D=300mm符合要求。2.3.4 萬向傳動的設(shè)計(jì)它由兩個(gè)萬向節(jié)和一根可伸縮的傳動軸就構(gòu)成了一套萬向傳動裝，萬向傳動能夠“容忍”非常大的距離偏差和角度偏差，可靠地傳遞動力。叉車噸位較大，軸距較大時(shí)，在布置上可以采用萬向傳動，優(yōu)點(diǎn)是可以把發(fā)動機(jī)靠后，用以平衡叉車載物時(shí)的重量10。萬向傳動的設(shè)計(jì)應(yīng)該符合以下兩個(gè)特點(diǎn)：(1) 與中間軸相連的兩萬向節(jié)必須在同一平面內(nèi)。(2) 被連接的兩根軸與中間軸的夾角數(shù)值相等。叉車驅(qū)動橋的功能(1)減速增距：通過主傳動、輪邊減速（此次設(shè)計(jì)未用到），進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)軸、增大轉(zhuǎn)矩，以滿足驅(qū)動要求。(2)差速：適應(yīng)轉(zhuǎn)彎、路面不平、輪胎氣壓不等造成滾動半徑差別等情況。(3)承載：承裝驅(qū)動橋機(jī)構(gòu)，承裝車輪、制動器、連接門架、車架。(4)傳力：支撐車架，傳遞重力、驅(qū)動力、制動力、側(cè)向力。叉車驅(qū)動橋特點(diǎn)11:(1)由于車速較低，主傳動速比往往較大。(2)多采用全浮式半軸：只承受轉(zhuǎn)矩，其他載荷有橋殼承擔(dān)。(3)有時(shí)通過剖分軸瓦直接承裝門架，并通過剖分軸瓦直接安裝在車架上。(4)由于叉車結(jié)構(gòu)緊湊，中小噸位往往與變速器剛性連接。叉車驅(qū)動橋的構(gòu)造(1)主傳動主傳動有稱主減速器。由于叉車的車速低，傳動系統(tǒng)的總速比大，希望主傳動部分能分擔(dān)速比。主傳動中采用曲線齒錐齒輪副，其優(yōu)點(diǎn)是不發(fā)生根切的最小齒數(shù)少，只有56個(gè)，有利于提高速比，減小尺寸。主傳動主要承擔(dān)固定的速比，一般單機(jī)速比57，雙級速比812。在本次設(shè)計(jì)中便采用單級速比，并去主速比i0=6.67。 (2)差速器當(dāng)叉車轉(zhuǎn)彎、在不平路面上行駛或左右輪胎載荷與氣壓不等而使其滾動半徑有差異時(shí)，必須允許左右驅(qū)動車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)，才能保證正常行駛。因?yàn)椴捎貌钏倨鲗恿Ψ謩e傳遞到兩根半軸，并使其有可能以不同的速度旋轉(zhuǎn)。差速器位于主傳動大椎齒輪的中間，是一種空間行星輪機(jī)構(gòu)。在正常情況下，差速器殼帶動十字軸并帶動行星齒輪公轉(zhuǎn)，行星齒輪撥動半軸齒輪轉(zhuǎn)動，只是行星輪只有公轉(zhuǎn)沒有自轉(zhuǎn)，兩個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速相同。當(dāng)有差速需要時(shí)，行星齒輪既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)，是兩個(gè)半軸的轉(zhuǎn)速不同12。對于半軸，驅(qū)動橋殼，車輪，均按照傳統(tǒng)叉車的標(biāo)準(zhǔn)選取。在此不做介紹。3變速器設(shè)計(jì) 叉車變速器的作用變速變距：通過換擋改變內(nèi)燃機(jī)到驅(qū)動車輪之間的傳動比，改變驅(qū)動力和車速，適用不同的路面。提供倒檔：解決內(nèi)燃機(jī)不能倒轉(zhuǎn)的問題，使車輛能夠后退行駛。提供空擋：較長時(shí)間切斷動力傳遞，以便讓內(nèi)燃機(jī)無載起動或短暫停車時(shí)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。叉車中的變速器要求檔位合理：檔位數(shù)量需要符合設(shè)計(jì)要求，各檔的速比分配要合理。倒檔要多：本次設(shè)計(jì)要求2個(gè)倒檔。換擋輕便：采用同步器換擋，減小沖擊，減輕駕駛員疲勞，提高效率。效率高：采用高效率傳動齒輪，工作可靠，噪聲小，壽命長。制造簡單：叉車的成本要低，變速器要求結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。3.1 叉車變速方案擬定由于本次設(shè)計(jì)要求3個(gè)前進(jìn)擋，2個(gè)倒退擋，所以需考慮無級變速，采用有級變速。叉車的傳動要求精度高，傳動效率高，噪音小，所以全部齒輪選擇斜齒輪。變速器的換擋部分，要求換擋簡單，方便，盡量減輕駕駛員的工作壓力，所以選擇換擋簡單的換擋同步器，該結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但是通過同步鎖環(huán)的錐面摩擦要進(jìn)入嚙合的齒輪轉(zhuǎn)速同步，使換擋容易，無沖擊13。在上述傳動部分設(shè)計(jì)中，已經(jīng)設(shè)計(jì)為人力換擋變速器的操作機(jī)構(gòu)。但在結(jié)構(gòu)上需要滿足以下要求：(1)處于空擋的變速器不能自動掛檔。(2)掛檔后的變速器不會脫檔，并保證齒輪的全齒長嚙合工作。(3)變速器不能同時(shí)掛入兩個(gè)檔位。為滿足上述要求，在掛檔機(jī)構(gòu)中便設(shè)計(jì)了變速器換擋的自鎖與互鎖機(jī)構(gòu)。這使在換擋過程中，駕駛員必須克服自鎖彈簧的壓力，擠開鋼球，才能撥動撥叉軸，起到不能自動掛檔的作用。而且一旦進(jìn)入某一檔位，鋼球會落入撥叉軸的另一凹坑，從而防止脫檔。而在撥叉軸之間的小孔通道中，有幾個(gè)互鎖鋼球和銷子，撥叉軸側(cè)面的相應(yīng)位置也有凹坑，只要有一根撥叉軸移開空擋位置，這些鋼球和銷子之間就不會再有空隙，阻止其他撥叉軸的移動，從而防止同時(shí)掛入兩個(gè)檔位。3.2 變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1傳動方案與傳動比的分配設(shè)汁一個(gè)變速器，首先根據(jù)總體設(shè)計(jì)所確定的檔數(shù)及行檔傳動比，擬定傳動方案，即確定各檔的傳動路線和換檔方式。根據(jù)的原則：(1)盡量縮短傳動路線，減少傳動路線中的齒輪嚙合對數(shù)，提高傳動效率。在傳動比不是很足的條件下，一般采用兩級減速傳動。檔數(shù)放多，采用串聯(lián)式傳動可以減少齒輪對數(shù)。(2)盡量使齒輪和釉共用，以減少齒輪數(shù)和軸數(shù)，在某些情況下，第一級的被動齒輪可當(dāng)作第二級的主動齒輪。配置齒輪和軸時(shí)要注意下列問題。(1)一對齒輪的傳動比不宜選擇過大，一般不大于3，否則齒輪大小懸殊，結(jié)構(gòu)不緊湊。(2)低速檔齒輪副受力大，應(yīng)盡量布置得靠近軸承，以減小軸的變形，保證良好嚙合。(3)采用斜齒輪傳動時(shí)，應(yīng)合理考慮齒輪的螺旋角方向，使軸承受力合理。中間鈾上的從動齒輪和主動齒輪螺旋角的方向應(yīng)該相同，以便減輕軸承的軸向載荷。(4)相鄰檔位的齒輪應(yīng)盡量相鄰布置，以便于換檔。不同類型的叉車變速器，其檔位數(shù)也不盡相同。采用前3后2的變速器。選擇最低檔傳動比時(shí)，應(yīng)根據(jù)叉車的最大爬坡度、驅(qū)動車輪與路面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動車輪的滾動半徑等來綜合考慮確定。叉車爬坡時(shí)車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動力用于克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力。故有： (7)根據(jù)車輪與路面的附著條件： (8)求得的變速器1檔傳動比為 (9)3.78ig18.54所以取：=4式中：m=7.5t 叉車滿載總質(zhì)量g=9.81N/kg 重力加速度 道路最大阻力系數(shù) 驅(qū)動車輪的滾動半徑：13英寸=179N*M 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩=6.67 主減速比 叉車傳動系的傳動效率=0.6 道路附著系數(shù)最高檔傳動比=2450rpm 發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速=160.75 (10)=2由于最大時(shí)速為20km/h，由=vmax2ri0ig3il (11)得il=1.5。前進(jìn)中間檔速比：=42=2.828 (12)倒檔1速比：取=2.828倒檔2速比：=2反算各檔速度：= n發(fā)2r/i0i變=7.6km/h (13)=12.3 km/h=20.0 km/h=12.3km/h=20.0km/h3.2.2 變速器主要參數(shù) 傳動方案確定后，可根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩確定中心矩A、模數(shù)M、齒寬b、螺旋角等參數(shù)。(1)齒輪軸中心距 中心距的大小直接影響變速器尺寸的緊湊。因此，在傳遞最大轉(zhuǎn)矩、齒輪強(qiáng)度足夠，結(jié)構(gòu)布置可能實(shí)現(xiàn)的條件下，應(yīng)盡可能采用較小的中心距。對于叉車來講，絕大多數(shù)變速器的輸入軸和輸出軸不同軸線，因此第一級傳動和第二級傳動的軸距可以不相等。我們首先要確定中間軸和輸出軸的中心矩A1，因所傳的轉(zhuǎn)矩最大。其他軸之間的中心距可以由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。初選中心距Al時(shí)，可用經(jīng)驗(yàn)公式14；=1031794=89.5 (14)取A=100式中：=10 按發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩直接求A時(shí)的中心矩系數(shù)(2)模數(shù)m常嚙合斜齒輪，可按下式初選法向模數(shù) =2.65 (15)式中：內(nèi)燃機(jī)最大轉(zhuǎn)矩從齒輪應(yīng)力的合理性及強(qiáng)度考慮，每對齒輪應(yīng)有各自的模數(shù)，但從工藝性考慮，一個(gè)變速器的齒輪模數(shù)應(yīng)盡量統(tǒng)一，多用折中方案。=2.5 （GB/T1357-87）(3)齒輪寬度斜齒輪 b=(68.5) =82.5=20mm (16)對低檔齒輪，齒寬系數(shù)取較大值。（對于齒輪1，由于是齒輪軸上的齒輪，所以寬度去b1=50）(4)斜齒輪的螺旋角確定螺旋角0時(shí)，主要是從它對嚙合性能、齒輪強(qiáng)度的影響以及軸向力平衡等方面綜和考慮。0增大時(shí)，齒輪嚙合的重合系數(shù)增大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；在一定范圍內(nèi)(02所以重合度符合要求，各齒輪主要參數(shù)見下表5表5 各齒輪主要參數(shù)值表Table5 The main parameters of the gear value table齒輪12345678910m2.52.52.52.52.52.52.52.52.52.5齒數(shù)24222830185450442022d66617783501491381215561df59.854.87176.843.8142.8131.8114.848.854.8da68.563.579.585.552.5151.5131.5123.557.563.5n2020202020202020202023.1123.1123.1123.1123.1123.1123.1123.1123.1123.11(3) 斜齒輪材料選擇材料選擇20GrMnTi(滲碳淬火)17；(4)斜齒輪強(qiáng)度校核 (39)式中： 強(qiáng)度系數(shù)（N/）對鋼制齒輪：=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：=2.31 (40)其中：=21.8 (41)=22.7 (42)端面重合度；非變位齒輪：=21.8螺旋角系數(shù) =0.95 (43)重合度系數(shù) =0.83 (44)其中=0.67+0.79=1.46， 查18:端面分度圓切向力： =2Tjd1=5.27 (45)=179Nm (46)i0傳動系所計(jì)算的零件之前的總傳動比傳動系所計(jì)算的零件之前的總傳動效率d1主動齒輪分度圓直徑 d=67.9b 齒寬 b=20被動齒輪與主動齒輪的齒數(shù)比=16/14=1.14接觸強(qiáng)度計(jì)算的使用系數(shù)，插車第一軸常嚙合齒距=1.1動載系數(shù) (47)分度圓處的圓周速度：v=dn10360=4.23(48)精度等級選為8 級19=1.18齒向載荷分布系數(shù)：按機(jī)械零件調(diào)質(zhì)8級公式計(jì)算 (49)=0.24=1.17因?yàn)椋?3.56所以：=1.09齒間載荷分配系數(shù)：因?yàn)?=1.19.5710320=526.35100 (50)所以 =1.4可得 (51) j=189.82.310.950.831.11.181.171.49.5710338.64201.14+11.14 =1796.36MPa許用表面接觸應(yīng)力 (52)式中： 考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)影響的系數(shù)，稱為壽命系數(shù)，接觸疲勞壽命系數(shù)查5，其中N的計(jì)算方法是：設(shè)n為齒輪的轉(zhuǎn)速（單位為rpm）；j為齒輪沒轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面捏合的次數(shù)；為齒輪的工作壽命（單位為h），則齒輪的工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N按下式計(jì)算20： (53)取=1.1齒輪的疲勞極限，接觸疲勞遷都極限值 查21。取=1650S疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，對接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、震動增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，故可取S=1。所以得=1815MPa (54)因?yàn)辇X輪的接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。齒根彎曲應(yīng)力的計(jì)算 (55)式中：使用系數(shù)，叉車第一軸常嚙合：=1.35動載系數(shù)，與接觸應(yīng)力計(jì)算的相同=1.15齒向載荷分配系數(shù)：=1.09齒間載荷分配系數(shù)：=1.4螺旋角系數(shù)： (56)縱向重合度： =20sin24.283.142=1.05 (57)載荷作用于單對齒嚙合區(qū)上界點(diǎn)時(shí)的齒形系數(shù)：因?yàn)楫?dāng)量齒數(shù)=40.93所以=2.40載荷作用于單對齒嚙合區(qū)上界點(diǎn)時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)， (58)=9.571032.5202.41.670.791.351.151.091.4= 1121 MPa許用齒根彎曲應(yīng)力的上限，對滲碳淬火表面硬化合金鋼：= （59）式中：彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)：=1.3實(shí)驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)：=2彎曲強(qiáng)度計(jì)算的應(yīng)力修正系數(shù)：=1.05=0.9434相對齒根表面狀況系數(shù)：=0.957=1531.34MPa故斜齒輪設(shè)計(jì)強(qiáng)度滿足要求。3.2.4 變速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)變數(shù)器軸的參數(shù)設(shè)計(jì)變速器軸在工作中承受著轉(zhuǎn)矩來自齒輪嚙合的圓周力、徑向力和斜齒輪的軸向力引起的彎矩。剛度不足會產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，產(chǎn)生過大的噪聲，降低齒輪的強(qiáng)度、耐磨性及壽命。軸的尺寸可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初步選定軸頸尺寸，然后再進(jìn)行驗(yàn)算。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求減小變速器的軸向尺寸，以提高軸的剛度。變速器的最大直徑d與支撐間的距離L可按下列關(guān)系初選：對輸入軸及中間軸：=0.160.18對輸出軸：=0.180.21輸出軸與中間軸的最大直徑d可根據(jù)中心距A（mm）按下式選：d=(0.450.6)A初選的軸徑還需根據(jù)變速器的結(jié)構(gòu)布置和軸承與花鍵、彈性擋圈等標(biāo)準(zhǔn)及軸的剛度與強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行修正。在進(jìn)行軸的剛度和強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，欲求變速器第一軸的支撐反力，必須先求出第二軸的支撐反力。應(yīng)當(dāng)對每個(gè)檔位下的軸的剛度和強(qiáng)度都進(jìn)行驗(yàn)算，因?yàn)闄n位不同不僅齒輪圓周力、徑向力和軸向力不同，而且著力點(diǎn)也有變化。驗(yàn)算時(shí)可將軸看作是鉸接制成的梁。輸入軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。輸入軸的直徑及箱內(nèi)長度L如下：初選輸入軸的直徑為：d1=4.6=4.6=26 (60)因?yàn)檩S上前端有花鍵，所以?。篸 =25mm，L=380mm；在零件圖BS-5中具體表示出了軸的各段直徑分配及軸肩等的位置。中間軸的直徑為了方便制造，節(jié)約成本。取d2=25mm；在零件圖BS-7中具體表示出了軸的各段直徑分配及軸肩等的位置。前進(jìn)檔軸d=25mm；在零件圖BS-6中具體表示出了軸的各段直徑分配及軸肩等的位置。倒退檔軸d=25mm;對于倒退檔，在此次的設(shè)計(jì)中，只起到換向作用，不作為主要受力軸，所以做成齒輪軸，節(jié)約成本。（在零件圖中也不予畫出）(2)軸的強(qiáng)度校核在進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核時(shí)，首先根據(jù)軸的具體受載情況來確定相應(yīng)的計(jì)算方法。對于變速器中承載斜齒輪的軸，我們可以確定其，即受到了扭矩，又受到了彎矩，所以應(yīng)按彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算。（由于設(shè)計(jì)中沒有做壽命要求，所以未作出疲勞強(qiáng)度校核）。初步選擇滾動軸承。由于使用斜齒輪的原因，所以選擇圓錐滾子軸承。軸的設(shè)計(jì)尺寸d1=25。所以選擇型號為7205E的軸承，其參數(shù)為d=25;D=52；T=17.25;B=15；做出軸的受力簡圖如圖9求軸上的載荷Ft=2T1d1 (61)Fr=Fttanncos (62)FNH1L2+L3=FtL3 (63)FNH2L2+L3=FtL2 (64) FNV1L2+L3=FrL3 (65)FNV2L2+L3=FrL2 (66)Ft齒輪所受切向力Fr齒輪所受軸向力FNH1 、FNH2水平面的支反力圖3 軸的受力簡圖Fig3 The Force diagram of shaft繪制彎矩圖和扭矩圖。如圖10圖4軸的彎矩和扭矩圖Fig4 The diagram of axis of the bending moment and torqueFNV1 、FNV2垂直面的支反力 依據(jù)上述數(shù)據(jù)和公式得如下表5表6 計(jì)算結(jié)果Table6 computing result載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=6100N; FNH2=3150NFNV1=2430N; FNV2=1340N彎矩MMH=323662NmmMV1=128182;MV2=-137685總彎矩M1=348120NmmM2=351730Nmm扭矩TT1=1790000 Nmm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面，而1軸上的危險(xiǎn)截A.C截面都有可能。所以先選擇A截面校核。根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，且在A處需要設(shè)計(jì)花鍵，取花鍵參數(shù)D=22，d=19，B=8，W=0.773cm3軸的計(jì)算應(yīng)力ca=M12+T12W=15.8MPa (67)前已選周到 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得-1=60 MPa。因此ca-1，故安全?，F(xiàn)選擇C截面進(jìn)行強(qiáng)度校核，如上訴對A截面的算法，得 ca=M12+T12W=9.36 MPa-1 (68)故也是安全的。其余三軸的校核對于其余三軸，他們的軸徑均比1軸大，而且承載均比1軸小，所以一定也是安全的。這次就不一一校核。4 結(jié)論此次設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)如今叉車市場的發(fā)展，設(shè)計(jì)的是中等噸位3t叉車。其傳動方案和變速器結(jié)構(gòu)都是現(xiàn)如今叉車發(fā)展方向的主流設(shè)計(jì)方法。在21世紀(jì)，內(nèi)燃叉車帶來的燃油成本,以及社會能源緊張程度還未達(dá)到需要叉車行業(yè)尋求變革的地步.從產(chǎn)品的角度來看,內(nèi)燃叉車的動力性能更強(qiáng),行駛速度、貨叉升降速度、牽引力等都優(yōu)勝全電動叉車。全電動叉車：高效免維護(hù)的AC電機(jī)，能確保電瓶的更長使用壽命；雙驅(qū)動變速箱油浴齒輪，長保潤滑，低噪音高性能，長期免維護(hù)；再生制動功能，延長電池有效使用時(shí)間；行走和起升電機(jī)采用全交流技術(shù)，更高效可靠；智能的可編程液晶顯示屏，能夠顯示故障代碼，易發(fā)現(xiàn)車身故障，減少檢測時(shí)間，提高維修效率；易維護(hù)的剎車系統(tǒng)，使剎車更加安全和舒適；電機(jī)在剎車減速過程中，起到制動作用；防滑制動功能，能使叉車即使在斜坡上也能安全停車。本設(shè)計(jì)具有的優(yōu)點(diǎn); 此次設(shè)計(jì)的此次型號叉車在傳動系統(tǒng)和變速器方面做出了改進(jìn)。較以往的叉車有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行平穩(wěn)。；本次設(shè)計(jì)的叉車傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，大大節(jié)省了結(jié)構(gòu)體積。采用萬向傳動，使中心往后移，大大增加了叉車運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。(2)換擋順滑，操作手感好；在叉車的變速器設(shè)計(jì)中，采用了同步器加離合器換擋，在換擋時(shí)，沒有了頓挫感，使駕駛員在操作過程中，盡量減少疲勞感。(3)噪聲小，傳動平穩(wěn)，效率高；叉車的傳動齒輪，均采用斜齒輪，斜齒輪傳動具有傳動效率更高，更節(jié)省空間的作用，而且嚙合更平穩(wěn)，噪聲小。所以叉車的運(yùn)行中噪聲小，運(yùn)行平穩(wěn)。(4)結(jié)構(gòu)簡單，大大降低了成本。采用機(jī)械傳動，不但使結(jié)構(gòu)簡單，而且方便制造。大大降低了生產(chǎn)成本。本次設(shè)計(jì)的不足