叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)Steering System of Forklift Truck2010.10 .第一節(jié) 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 11.1 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義、作用及叉車轉(zhuǎn)向的特點 11.2 與整車機動性有關(guān)的主要考核指標 11.3 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求 41.4 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 41.5 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型 5第二節(jié) 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 72.1 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 72.2 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 82.3 轉(zhuǎn)向器的工作原理第三節(jié)叉車轉(zhuǎn)向原理3.1 叉車轉(zhuǎn)向原理3.2 車輛轉(zhuǎn)向方式3.3 叉車在行駛中轉(zhuǎn)向的基本條件第四節(jié)轉(zhuǎn)向橋4.1叉車轉(zhuǎn)向橋概述11.11 11 13 1516161.1.1 叉車轉(zhuǎn)向橋的類型 161.1.2 橫置油缸轉(zhuǎn)向橋的構(gòu)造 191.1.3 叉車轉(zhuǎn)向橋的作用 214.2 1-1.8t焊接轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu) 224.3 轉(zhuǎn)向橋安裝及車輪定位型式 254.3.1 轉(zhuǎn)向橋的安裝方式 254.3.2 轉(zhuǎn)向輪的定位254.3.3 叉車轉(zhuǎn)向輪的定位方式 27第五節(jié) 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設計 295.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設計方法 295.2 橫置油缸式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設計 305.2.1 轉(zhuǎn)向梯形的類型305.2.2 曲柄滑塊式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設計 325.3 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的設計計算 355.3.1 轉(zhuǎn)向阻力矩的計算355.3.2 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的受力計算 385.4 轉(zhuǎn)向橋的設計計算395.4.1 轉(zhuǎn)向橋的受力分析 395.4.2 轉(zhuǎn)向橋強度計算 405.5 衡量叉車轉(zhuǎn)向操縱輕便性的主要指標 415.5.1 方向盤最大作用力確定 425.5.2 方向盤回轉(zhuǎn)圈數(shù)435.6 全液壓轉(zhuǎn)向器的選擇 43第六節(jié) 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的試驗 456.1 轉(zhuǎn)向性能試驗456.1 轉(zhuǎn)向橋的疲勞試驗 486.1.1 轉(zhuǎn)向橋體疲勞試驗臺簡介 486.1.2 轉(zhuǎn)向橋體的疲勞試驗 49i叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6.3 整車強化試驗51第七節(jié) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安裝調(diào)試及維護保養(yǎng) 517.1 轉(zhuǎn)向橋安裝注意事項 517.2 轉(zhuǎn)向橋的調(diào)整527.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護保養(yǎng) 53第八節(jié) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要故障及排除 538.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)重裝后檢查 538.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障排除 548.3 叉車的蛇行現(xiàn)象 54叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第一節(jié) 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述叉車主要用于貨場倉庫的裝卸或短途運輸，工作場地較小，轉(zhuǎn)向頻繁，常需要原地轉(zhuǎn) 向。因此，叉車對轉(zhuǎn)向要求比其他車輛更高，轉(zhuǎn)向要求輕快靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，機動性能 好。1.1 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義、作用及叉車轉(zhuǎn)向的特點1 .轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義：車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來對轉(zhuǎn)向車輪或較接車架的方位（正中位置或左、右偏轉(zhuǎn)位置）和偏轉(zhuǎn)角度實行操縱控制的全套機構(gòu)， 它保證駕駛員對車輛行駛方向的控 制。駕駛員可以根據(jù)作業(yè)的需要、行駛的條件和環(huán)境，或者保持車輛平穩(wěn)地直線行駛，或 者靈活地改變行駛方向和曲線行駛。2 .叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用： 改變叉車的行駛方向 保持叉車直線行駛。3 .叉車轉(zhuǎn)向特點： 后輪（橋）轉(zhuǎn)向 輕快靈活 轉(zhuǎn)彎半徑小 機動性能好1.2 與整車機動性有關(guān)的主要考核指標Wmin 1 = -； CSin OC maxW=Min （ Wmin1 , Wmin2）圖1-1叉車最小轉(zhuǎn)彎半徑簡圖1、最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑 W:叉車空載運行狀態(tài)，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)角后，叉車車體最外 側(cè)的回轉(zhuǎn)半徑.,B式中：s0= r內(nèi)+2s產(chǎn)l cL叉車軸距；a max一外輪最大偏轉(zhuǎn)角；C轉(zhuǎn)向主銷至車體最外側(cè)的水平距離。最小內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑（r內(nèi)）：1-1.5t100mm1.8t 95mm2 2.5t 160mm3-3.5t 200mm5-10t200mm注：最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑是決定叉車機動性能 （在最小面積內(nèi)轉(zhuǎn)彎的能力）的主要參數(shù)。 在不做特殊說明時，叉車的最小轉(zhuǎn)彎半徑就是指最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑。車體外側(cè)距轉(zhuǎn)彎中心最遠的地方，通常在叉車尾部平衡重處（貨叉加長時也可能在叉尖處），最小轉(zhuǎn)彎半徑愈小，叉車的機動性能越好。影響最小轉(zhuǎn)彎半徑的因素有：軸距（L）、后輪輪距（與M有關(guān)）、車輪的最大偏轉(zhuǎn)角 以及叉車的外形尺寸（車長）和尾部形狀。止匕外，轉(zhuǎn)向車輪的直徑對叉車的最小轉(zhuǎn)彎半徑 影響很大，因而在保證車輪具有必需的承載能力的前提下，應盡可能選用外形小的輪胎。2.最小直角通道寬度 轉(zhuǎn)彎時通道的最小寬度。當車體可以通過時：S：叉車空載運行狀態(tài)，貨叉最大開檔時，叉車可直角（90度）CB B 1Si =Wmin -(0 -)X: a25當貨物可以通過時:圖1-2叉車最小直角通道寬度簡圖S2 = W min - ( S0 -) X a2.2式中a:間隙（國內(nèi)計算取100mm,國外取0mm） b：貨物寬度（通常取1000mm）標準貨物：12t時S1>S2;大于2t 時 S1<S2即：既要保證前方貨物可轉(zhuǎn)彎，又要 保證車身可轉(zhuǎn)彎。在12t叉車轉(zhuǎn)彎時， 貨物轉(zhuǎn)彎需要的通道小于車身的通道；在 加寬、加長貨物和大噸位叉車時，貨物轉(zhuǎn) 彎需要的通道大于車身的通道。注:最小直角通道寬度主要與叉車的 最小轉(zhuǎn)彎半徑和托盤尺寸有關(guān)，具值愈 小，表明叉車的機動性愈好。3、直角堆垛的最小通道寬度：叉車滿載狀態(tài)在直線通道上，可以90度旋轉(zhuǎn)堆垛的最小通道寬度RASA= W+K+b+a式中W:最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑K：叉車前懸距a：間隙5URYnb：貨物寬度iU L a.=>2RASA=W+K+b+a圖1-3叉車最小直角堆垛通道寬度簡圖圖1-4叉車最小直角通道寬度與最小直角堆垛通道寬度對比1.3 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求(1)、工作可靠：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各零、部件應有足夠的強度、剛度和壽命；(2)、滿足正確的運動規(guī)律：叉車轉(zhuǎn)彎時應使各轉(zhuǎn)向輪無滑動地滾動，并應使轉(zhuǎn)向輪 有較大的偏轉(zhuǎn)角，以獲得盡量小的轉(zhuǎn)彎半徑；(3)、操縱輕便：叉車作業(yè)時轉(zhuǎn)向頻繁，常常需以很小的轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向，故要求操縱 輕便，施加在方向盤上的手力不應大于100N。方向盤的回轉(zhuǎn)圈數(shù)要少，一般從中間位置向 一個方向轉(zhuǎn)動至極限位置的圈數(shù)，不應超過 4-5圈；(4)、要有路感：轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向輪所受的側(cè)向力要適當?shù)胤答伒椒较虮P上，使駕駛員操 作時心中有數(shù)。但反饋不能太大，以免出現(xiàn)“打手”現(xiàn)象，避免使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零件承受過大 的沖擊載荷；(5)、轉(zhuǎn)向靈敏：方向盤從中間位置向左、右轉(zhuǎn)動的空行程不應超過15 ;(6)、調(diào)整、維修方便。我國機械行業(yè)標準0.5-10t平衡重式叉車技術(shù)條件JB/T2391-2007中還規(guī)定：轉(zhuǎn)向 應輕便靈活，采用動力轉(zhuǎn)向的叉車，轉(zhuǎn)向時，作用在方向盤上的手操作力應為6N20M左右轉(zhuǎn)向作用力相差應不大于5No當叉車以最大速度直線行駛時，不準有明顯的蛇行現(xiàn)象。1.4 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指由駕駛員操縱的、用來使車輪偏轉(zhuǎn)的一整套機構(gòu)，一般包括:圖1-5叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成圖轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)：（包括方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱、方向盤鎖緊調(diào)整機構(gòu) ）用來傳遞并 放大駕駛員作用在方向盤上的轉(zhuǎn)矩，將其轉(zhuǎn)動改變?yōu)檗D(zhuǎn)向桿系的擺動；轉(zhuǎn)向桿系：使內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪有不同的偏轉(zhuǎn)角，以滿足轉(zhuǎn)向規(guī)律要求的轉(zhuǎn)向機構(gòu)；轉(zhuǎn)向支承裝置：（包括轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷和轉(zhuǎn)向橋體）用以支承轉(zhuǎn)向車輪，并限定車輪在轉(zhuǎn) 向時繞主銷偏轉(zhuǎn)。對于全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，還包括液壓管路。1.5 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)向所用能源分為機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) （又稱人力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩 大類。機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全依靠駕駛員的體能來操縱轉(zhuǎn)向，克服轉(zhuǎn)向阻力矩。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 中，用來克服轉(zhuǎn)向阻力矩所消耗的能量由原動機提供，駕駛員對系統(tǒng)操縱，以控制轉(zhuǎn)向。叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要分為以下兩類：1、機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：以駕駛員手力為動力的轉(zhuǎn)向稱為機械轉(zhuǎn)向，其中所有傳力件都是機械的。機械式轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)安全可靠，制造精度要求低，但操縱不便，對于轉(zhuǎn)向頻繁的叉車，特別是轉(zhuǎn)向橋負荷 較大的大、中噸位的叉車，很難滿足轉(zhuǎn)向輕便和安全可靠的要求。如圖 1-6所示。圖1-6機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1方向盤2 縱拉桿3扇形板4 橫拉桿5 轉(zhuǎn)向節(jié)6轉(zhuǎn)向橋體7轉(zhuǎn)向器圖1-7雙輪偏轉(zhuǎn)式機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1方向盤2 轉(zhuǎn)向器3縱拉桿4 扇形板5橫拉桿6 梯形臂7 轉(zhuǎn)向橋8-轉(zhuǎn)向垂臂2、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：裝卸搬運車輛軸壓大、轉(zhuǎn)向阻力矩大，轉(zhuǎn)向頻繁，為了使轉(zhuǎn)向操縱輕便和靈敏，往往 需用動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。中等噸位和大噸位的裝卸車輛幾乎全部采用動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。根據(jù)工作 介質(zhì)不同。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為氣壓式和液壓式。液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于液體壓縮性小， 工作壓力高，因而有結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，滯后時間短等優(yōu)點，故被廣泛采用。叉車作業(yè)時，轉(zhuǎn)向頻繁，經(jīng)常需要原地轉(zhuǎn)向，叉車空載時，轉(zhuǎn)向橋的負荷約占車重的 60%,為了減輕駕駛員的勞動強度，叉車趨于采用液壓動力轉(zhuǎn)向。叉車液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 主要分為液壓助力轉(zhuǎn)向裝置（圖1-8）和全液壓轉(zhuǎn)向裝置（圖1-9）兩大類。液壓助力轉(zhuǎn)向 是在機械轉(zhuǎn)向的基礎上，在縱拉桿處加裝轉(zhuǎn)向助力器。全液壓轉(zhuǎn)向裝置與液壓助力轉(zhuǎn)向裝 置不同之處是以全液壓轉(zhuǎn)向器取代機械轉(zhuǎn)向器和縱拉桿等機械元件，且用高壓油管將全液 壓轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向油缸聯(lián)通。全液壓轉(zhuǎn)向裝置操縱輕便，安裝容易，易于總體布置，因而應 用更加廣泛。圖1-8液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1轉(zhuǎn)向器2 縱拉桿3 助力油缸4 轉(zhuǎn)向桿系5 tWj壓油管圖1-9全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1方向盤2 全液壓轉(zhuǎn)向器3高壓油管4轉(zhuǎn)向油缸5扇形板第二節(jié) 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2.1 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理如圖1-9所示，叉車轉(zhuǎn)向時，司機在方向盤（轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)）上施加轉(zhuǎn)向力矩，使方向 盤產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移，并通過轉(zhuǎn)向軸傳給轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器根據(jù)方向盤回轉(zhuǎn)的角度大小，計量地 將分流閥分流過來的壓力油通過管路傳遞給轉(zhuǎn)向油缸，再通過轉(zhuǎn)向梯形帶動轉(zhuǎn)向輪實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。2.2 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成目前，叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器及管路等組成。1 .轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)：主要由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱、方向盤調(diào)整機構(gòu)等組成。管柱上焊一支架，通過鎖緊桿與支架相連。駕駛員可根據(jù)需要來調(diào)整前、后角度，調(diào) 整范圍為4.566Oo為了操縱方便，在叉車的方向盤上，多數(shù)裝有急轉(zhuǎn)彎手柄，司機左手 轉(zhuǎn)動方向盤，右手可同時操縱分配閥或變速箱換檔手柄。裝配時，急轉(zhuǎn)彎手柄放在左側(cè)，一般控制在 7點10點之間。2 .全液壓轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的減速傳動裝置，它將駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩予以增大， 將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動減速變?yōu)檗D(zhuǎn)向油缸的擺動，帶動轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向器要 有較大的傳動比，以使操縱輕便；轉(zhuǎn)向器還要有適當?shù)膫鲃有?，既容易克服車輪的轉(zhuǎn)向 阻力矩，又要避免路面對轉(zhuǎn)向輪的沖擊完全傳遞到轉(zhuǎn)向盤上來。它既要使轉(zhuǎn)向靈敏，又要 保持一定的轉(zhuǎn)向盤空程，使駕駛員操縱不過于緊張。同時結(jié)構(gòu)還要緊湊。這些對轉(zhuǎn)向器的 要求，使轉(zhuǎn)向器成為一種特殊的傳動裝置。（1）轉(zhuǎn)向器的作用：增力。通過轉(zhuǎn)向器的傳動比，將司機加在方向盤上的力予以增大； 傳遞運動。（2）轉(zhuǎn)向器的類型：轉(zhuǎn)向器有許多型式，目前機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn) 向器。全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以全液壓轉(zhuǎn)向器取代了機械轉(zhuǎn)向器，全液壓轉(zhuǎn)向器按配油閥的結(jié)構(gòu) 型式，可分為擺線轉(zhuǎn)閥式和擺線滑閥式兩種，叉車常用的是擺線轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向器，又 稱奧爾比特轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器主要由三個部分組成：行星針齒擺線泵、控制閥、閥體。全液壓 轉(zhuǎn)向器是全液壓轉(zhuǎn)向裝置的核心部分，它具有操作輕便，動作迅速，重量輕，體積小，便 于安裝的特點。目前，116t內(nèi)燃叉車及1 3t電瓶叉車采用的是BZZ型擺線轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向器， 它為開式無路感（又稱為開心式無反應式，開心指是指轉(zhuǎn)向器處于中位時，進油口和回油 口相通；無反應指是指轉(zhuǎn)向器處于中位時候，作用在轉(zhuǎn)向輪上的外力，在方向盤上不引起 感覺，即沒有路感）全液壓轉(zhuǎn)向裝置。BZZ型轉(zhuǎn)向器在中間位置時，轉(zhuǎn)向器進、回油口是 相通的，轉(zhuǎn)向油缸的兩腔是封閉的，作用在轉(zhuǎn)向油缸上的外力傳遞不到方向盤上，駕駛員 手上無道路顛簸的感覺。它根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)動的角度計量地將分流閥輸來的壓力油輸送給轉(zhuǎn) 向油缸而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。當發(fā)動機熄火時，油泵不供油，事故閥起作用，可實現(xiàn)人力轉(zhuǎn)向。（3）轉(zhuǎn)向器由三個部分組成：（1）行星針齒擺線泵（2）控制閥（3）閥體行星針齒擺線泵由轉(zhuǎn)子（件7）和定子（件8）組成，定子相當于7個圓弧針齒齒形的固 定內(nèi)齒輪。定子與一個有著6個短幅外擺線等距離曲線齒廓的轉(zhuǎn)子嚙合。定子中心與轉(zhuǎn)子 中心之間有一偏心距。如無偏心距，則構(gòu)不成壓油、吸油?？刂崎y包括閥芯（件3）和閥套（件9）,閥芯通過銷軸和聯(lián)動軸（件4）與轉(zhuǎn)子相連。閥芯 與方向盤、轉(zhuǎn)向軸聯(lián)成一體。在閥套上開有多排油孔，在閥芯上也開有油孔和油槽，當方 向盤不轉(zhuǎn)動時，回位彈簧片（件5）使閥套居于中間位置。配油盤起著向擺線泵輸配油的作用。 在閥體中的高壓進油道和低壓回油道之間裝有單向閥，轉(zhuǎn)向器正常工作時，單向閥關(guān)閉。 當發(fā)動機熄火，油泵停止供油，擺線泵作手泵使用時，單向閥開啟，供擺線泵吸油用。閥體一在閥體內(nèi)腔開有4排長槽，分別與轉(zhuǎn)向器的4個油口相連。另外，開了 1排 配油口，與配油盤相通。圖2-1擺線式全液壓轉(zhuǎn)向器1.限位柱 3.閥芯 5.彈簧片7.轉(zhuǎn)子9. 閥套2.閥體4.聯(lián)動軸6.連接片8.定子圖27轉(zhuǎn)陶式液壓轉(zhuǎn)向器1 一閥體2-那套3一轉(zhuǎn)子4 一碳I柱5一定子6-秘芯7連接軸 箱子9-定位彈管H一轉(zhuǎn)向軸11一單向郵閥體是轉(zhuǎn)向器的殼體，所有零件都裝在閥體內(nèi)。閥體上有四個油孔：油口 A和液壓泵相連，油口 B與油箱接通；油口 C和D分別與轉(zhuǎn)向液壓缸的兩腔相連?？刂崎y由閥芯和閥套組成，兩者用銷子8連接，用片彈簧9定位。由于閥芯上銷孔比閥套銷孔大，閥芯可相對于閥套左右轉(zhuǎn)動各8左右。閥芯通過外端榨頭與方向盤轉(zhuǎn)向軸相連。閥套通過銷子8、連接軸7和計量馬達的轉(zhuǎn)子相連。計量馬達的結(jié)構(gòu)如圖（2-2a）所示，它由定子5和轉(zhuǎn)子3組成。定子和閥體固定在一起，轉(zhuǎn)子通過連接軸7和控制閥閥套相連。定子有七個齒、轉(zhuǎn)子有六個齒，轉(zhuǎn)子以偏心距e為半徑，圍繞定子中心轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子圍繞定子轉(zhuǎn)動（稱公轉(zhuǎn)），同時還以反方向繞自己軸線旋轉(zhuǎn) （自轉(zhuǎn)）。轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周的同時繞定子公轉(zhuǎn)六周，即轉(zhuǎn)子的 公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是其自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的六倍。2.3轉(zhuǎn)向器的工作原理1 .擺線泵的工作原理因轉(zhuǎn)子、定子之間有偏心距，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中，一方面繞自身輪心轉(zhuǎn)動，另一方繞 定子作公轉(zhuǎn)，構(gòu)成行星運動，傳動的速比i= Z轉(zhuǎn)=6,負號表示轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)的方向與公轉(zhuǎn) 相反。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(工作時)，齒隙油腔容積不斷變化，各油腔變?yōu)?3個壓油腔，3個吸油 腔，1個困油腔。壓油腔的油液通過配油盤通向轉(zhuǎn)向油口，擺線泵的排量：q = -(D12 - D22) B 6 ml/r式中：D1一定子齒根圓直徑；D2一定子齒頂圓直徑；B一齒寬轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，齒隙油腔不斷地關(guān)閉與開啟。當轉(zhuǎn)向時，半數(shù)齒隙處于油泵輸出的高壓 油的作用下，另一半則將油液擠出，送往轉(zhuǎn)向油缸，完成轉(zhuǎn)向動作。2 .控制閥工作原理中位：方向盤不動，閥套上小孔與閥芯上小孔相通，油液經(jīng)小孔進入閥芯內(nèi)腔，經(jīng)長 槽上小孔接通回油口，回油箱。動作過程：方向盤帶動閥芯轉(zhuǎn)動，啟閉油孔，帶動擺線泵中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，壓油腔中油液 通過油口、油槽流向轉(zhuǎn)向口，另一腔油液也通過油口、油槽流向回油口，完成循環(huán)。同時， 轉(zhuǎn)子帶動聯(lián)動軸使閥套隨閥芯轉(zhuǎn)動，使之趨于關(guān)閉。彈簧片使閥套回到中位，停止配油。 當方向盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，擺線泵把與方向盤成比例的油量送入轉(zhuǎn)向油缸， 從而完成轉(zhuǎn)向動作第三節(jié)叉車轉(zhuǎn)向原理3.1 叉車轉(zhuǎn)向原理車輛在行駛過程中，駕駛員需要控制車輛的行駛方向，根據(jù)作業(yè)和行駛的需要，或者 使車輛保持穩(wěn)定的直線行駛，或者靈活地改變車輛的行駛方向，這統(tǒng)稱為車輛的轉(zhuǎn)向。它 對車輛的作業(yè)效率及行駛安全至關(guān)重要。要使車輛能夠改變行駛方向，實現(xiàn)曲線行駛，就 必須改變其部分車輪或全部車輪運動方一向，同時路面對車輪的附著力必須足以防止車輪 的側(cè)滑。輪式車輛在轉(zhuǎn)向或直線行駛過程中，經(jīng)常要求左右車輪以不同的角速度旋轉(zhuǎn)，其 理由是：1、轉(zhuǎn)向時，外側(cè)車輪所走過的路程較內(nèi)側(cè)車輪長；2、當左右車輪輪胎、載荷、氣壓不等或磨損不均時，其實際滾動半徑不等；3、在高低不平的道路上行駛時，兩側(cè)車輪實際走過的路程不同。因此，為了減少轉(zhuǎn)向和直線行駛時的功率損耗、輪胎磨損及地面阻力，改善操縱性，對輪式車輛轉(zhuǎn)向提出的基本要求是：盡可能的保證車輛在地面上只有滾動而不產(chǎn)生滑動 （包括側(cè)滑、縱向滑和滑轉(zhuǎn)）。為此，輪式車輛轉(zhuǎn)向必須滿足下列基本原理：叉車行駛轉(zhuǎn)向時，必須保證所有車輪作純滾動而無滑動，以減小輪胎磨損，減小行駛 阻力。要實現(xiàn)這個要求，必須使叉車在轉(zhuǎn)向過程中，所有車輪直線速度矢量的垂線相交于 一點，這一點就是瞬時轉(zhuǎn)彎中心。由圖3-1可見，對于三支點叉車不論轉(zhuǎn)向輪是一個車輪或兩個并置車輪，轉(zhuǎn)向輪都同 時繞一根垂直于地面的軸線偏轉(zhuǎn)，故稱單軸線式轉(zhuǎn)向方式。轉(zhuǎn)向時前、后輪軸線的延長線 總交于一點，總能滿足所有車輪純滾動的要求。圖3-1三支點叉車圖3-2四支點叉車而對于四支點叉車（圖3-2）,要使所有車輪作純滾動，兩后輪的偏角是不等的，內(nèi)轉(zhuǎn) 向輪的偏角B要比外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角a大，它們應符合下式關(guān)系：Mctga重口二1（3-1）式中：L叉車軸距；M主銷中心距（兩個轉(zhuǎn)向主銷延長線與地面交點間的距離） :外輪偏轉(zhuǎn)角；1 內(nèi)輪偏轉(zhuǎn)角。上式又稱為叉車轉(zhuǎn)向的純滾動條件，無論采用怎樣的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，都要盡可能保證叉車 在轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向輪的內(nèi)外偏轉(zhuǎn)角符合式 3-1。要使內(nèi)外車輪在轉(zhuǎn)向時具有不同的偏轉(zhuǎn)角， 采用梯形機構(gòu)便可達到目的。設計轉(zhuǎn)向梯形時，必須保證內(nèi)外車輪的轉(zhuǎn)角符合或接近車輪 純滾動條件。為了使轉(zhuǎn)向靈活，曲線行駛的阻力小，要求車輛曲線行駛時所有車輪都作純滾動而不 滑動。這就需要：所有車輪的軸線交于同一垂直線上，即交于車輛的瞬時轉(zhuǎn)向中心線； 各個車輪的轉(zhuǎn)速與各車輪滾動平面至轉(zhuǎn)向中心線的距離成正比，為此要求驅(qū)動橋兩側(cè)車 輪之間裝有差速器，以適應車輛曲線行駛時車輪不同轉(zhuǎn)速的需要；從動輪則能自動適應這 一轉(zhuǎn)速需要。3.2 車輛轉(zhuǎn)向方式裝卸搬運車輛因構(gòu)造不同，其轉(zhuǎn)向方式分為兩類：偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向方式和校接車架轉(zhuǎn)向 方式。1 .偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向方式偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向方式就是車輛有部分車輪或全部車輪相對車架偏轉(zhuǎn)一定角度.以實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向的構(gòu)造方式。其中又可分為單輪偏轉(zhuǎn)、雙輪偏轉(zhuǎn)、全輪偏轉(zhuǎn)等多種方式。(1) .單輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式對于三支點車輛，轉(zhuǎn)向時都是將位于車輛縱向中心面處的單個車輪(或兩個并置的車輪)作為轉(zhuǎn)向輪，繞垂直于路面的軸線轉(zhuǎn)動一個角度，偏轉(zhuǎn)后前后車輪軸線始終交于轉(zhuǎn)向 中心線上，曲線行駛時總能滿足所有車輪作純滾動的要求。(2) .雙輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式四支點車輛中，只有兩個車輪作為轉(zhuǎn)向輪，分別繞各自的主銷軸線偏轉(zhuǎn)，為了使各車 輪軸線交于車輛轉(zhuǎn)向中心線，兩個轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角必須不同，且需滿足一定的幾何關(guān)系?？傻么岁P(guān)系為：ctgP-ctgaODJOEM(3-2)說明兩個轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系與轉(zhuǎn)向輪主銷中心距 M對車輛軸距L的比值有關(guān)，轉(zhuǎn)角a、 B足了上式的關(guān)系才能保證各個車輪作純滾動。(3) .全輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式四支點車輛中，四個車輪全部為轉(zhuǎn)向輪，分別繞各自的主銷軸線偏轉(zhuǎn)。為了使各個車 輪軸線交于轉(zhuǎn)向中心線上，且轉(zhuǎn)向中心線位于橫向中心面內(nèi)，兩個前轉(zhuǎn)向輪和兩個后轉(zhuǎn)向 輪的轉(zhuǎn)角，均須滿足如下幾何關(guān)系式：一 一 2MCtgP -Ctga =(3-3)車輛的轉(zhuǎn)向方式直接影響車輛的機動性，如車輛軸距L、轉(zhuǎn)向輪最大偏轉(zhuǎn)角a max及外形尺寸相同，那么從轉(zhuǎn)向中心 。至車輛縱向中心線的距離 OA可以用來表征車輛機動性的 好環(huán)。OAt小，則理論轉(zhuǎn)彎半徑愈小，機動性愈好。圖3-3車輛轉(zhuǎn)向方式簡圖a)單輪偏轉(zhuǎn)方式雙輪偏軍專方式全輪偏車專方式;d)較接車架方式單輪偏轉(zhuǎn)方式：Rl=OA=Lctg a max雙輪偏轉(zhuǎn)方式：R 2= OA =Lctg a max+M/2全輪偏轉(zhuǎn)方式：R 3=OA = (L/2)ctg a max +M/2很明顯看出：R2> Ri, R2> R30即采用單輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式的三支點車輛，其機動性比采用雙 輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式的四支點車輛要好，但三支點車輛其橫向穩(wěn)定性差，重力和離心力的合力 線容易超出橫向傾覆邊，所以只有輕小型車輛在平坦良好的路面上工作又需要機動性好的 條件下，才采用這種轉(zhuǎn)向方式。四支點車輛如采用全輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式，雖然機動性很好，前后車輪軌跡重合，但驅(qū)動 輪也需偏轉(zhuǎn)，需做成轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，使結(jié)構(gòu)復雜，因此應用很少。在被牽引的掛車上，由于 全部車輪都是從動輪，為了提高機動性，常采用這種轉(zhuǎn)向方式。自行的四支點車輛還是以 雙輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式為主。不論單輪偏轉(zhuǎn)還是雙輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式，都可能有兩種情況：一為前輪轉(zhuǎn)向，另一為后輪轉(zhuǎn)向。采用何種結(jié)構(gòu)主要視車輛的用途及工作條件而定。原則上以輪壓小的車輪作轉(zhuǎn)向 輪，以使轉(zhuǎn)向輕便；輪壓大的車輪作驅(qū)動輪，以使驅(qū)動力大。汽車、牽引車等前軸負荷小 后軸負荷大，故都是前輪轉(zhuǎn)向；叉車、單斗裝載機等前軸負荷大后軸負荷小，故以后輪轉(zhuǎn) 向。2 .較接車架轉(zhuǎn)向方式在全部車輪均為驅(qū)動輪的車輛上，若采用偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向方式，則必須采用轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋, 使得構(gòu)造復雜。較接車架轉(zhuǎn)向方式正適用于全輪驅(qū)動的車輛。其特點是車輛的車架不是整 體的，而是做成前后兩段車架，中間用垂直錢銷連接起來。轉(zhuǎn)向時，用液壓缸使前后車架 繞銀銷相對轉(zhuǎn)動一個角度。前后驅(qū)動橋各自連接于前后車架上，車輪對車架都沒有相對偏 轉(zhuǎn)。前后車架的相對轉(zhuǎn)動使前后車橋也相對轉(zhuǎn)過同一角度，兩橋的軸線交于轉(zhuǎn)向中心線， 即所有車輪的軸線交于轉(zhuǎn)向中心線，車輪之間又有差速器，故滿足曲線行駛的要求。校接車架轉(zhuǎn)向方式的優(yōu)點：首先是轉(zhuǎn)向半徑小，機動性好，車輛作業(yè)效率高。據(jù)統(tǒng)計， 用錢接車架轉(zhuǎn)向方式的單斗裝載機的轉(zhuǎn)向半徑約為用后輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式的裝載機轉(zhuǎn)向半 徑的70%,作業(yè)效率可提高20%。其次是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。它的缺點是：轉(zhuǎn)向狀態(tài)下 車輛橫向穩(wěn)定性差；轉(zhuǎn)向過程車輪有橫向滑移，轉(zhuǎn)向阻力矩大，轉(zhuǎn)向后不能自動回正。3.3 叉車在行駛中轉(zhuǎn)向的基本條件叉車在行駛中轉(zhuǎn)向是依靠轉(zhuǎn)向輪的純滾動平面與叉車的行駛方向偏離一定的角度而 實現(xiàn)的，在一定程度上可以講：當其他條件不變時，轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度越大，轉(zhuǎn)彎半徑就 越小。但是當轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角度超過一定數(shù)值時，車輪可能在路面上產(chǎn)生滑移，而叉車的行 駛方向并不改變。為保證轉(zhuǎn)向時不出現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的滑移現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向輪的最大偏轉(zhuǎn)角應遵循下面公式的理論 依據(jù)。如圖3-4所示，假設Pi、P2為車架傳給左右轉(zhuǎn)向輪的推力，在車輪轉(zhuǎn)向平面內(nèi)的分力 分別為Pi?cosa、P2?GsB，車輪克服阻力向前滾動的條件為：Pi ?COS a >f?Zi; P2?COs B >f?Z2式中f:轉(zhuǎn)向車輪滾動阻力系數(shù)；Zi、Z2：兩輪的垂直負荷。轉(zhuǎn)向時要使轉(zhuǎn)向車輪不出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，必須滿足下面條件:P1 ?Sin a < J(5z1)2 ( fz1)2P2 ?Sin B <式中中：轉(zhuǎn)向車輪與路面粘著系數(shù);(Z)2(fZ2)2(3-4)B分別位外輪和內(nèi)輪的偏轉(zhuǎn)角。綜合以上各式，就得到了叉車在行駛中轉(zhuǎn)向的基本條件:(3-5)tg a <y/8 2一 f 2叉車在堅硬干燥的路面上行駛時，粘著系數(shù)遠遠大于滾動阻力系數(shù)，上述條件完全可 以滿足，但當路面潮濕松軟時，粘著系數(shù)減小，滾動阻力系數(shù)增大，要滿足條件，車輪轉(zhuǎn) 角必須減小，也不能進行急轉(zhuǎn)彎，否則會出現(xiàn)滑移，叉車將失去操縱。例如，叉車在雨后 的土路上轉(zhuǎn)彎，中=0.3, f=0.15,內(nèi)輪轉(zhuǎn)角B <60圖3-4叉車轉(zhuǎn)向時車輪受力圖第四節(jié)轉(zhuǎn)向橋4.1 叉車轉(zhuǎn)向橋概述由于叉車工作裝置布置在其前端，叉車滿載工作時，前輪負荷較大（承擔貨物重量和 車體自重的90%以上），為了減小轉(zhuǎn)向阻力矩，使司機轉(zhuǎn)向操縱輕便，通常叉車一般以后 橋作為轉(zhuǎn)向橋。4.1.1 叉車轉(zhuǎn)向橋的類型叉車轉(zhuǎn)向橋懸掛裝置（又稱叉車懸架），是車架與轉(zhuǎn)向橋或直接與轉(zhuǎn)向輪相連接的全 套零件的總稱。根據(jù)叉車懸架導向裝置的結(jié)構(gòu)及運動特點，一般可將懸架分為三支點和四 支點兩種類型。四支點懸架較三支點重心低，穩(wěn)定性好，本文主要研究四支點懸架機構(gòu)。 四支點懸架根據(jù)是否采用彈性元件和兩轉(zhuǎn)向輪之間的相互關(guān)系，一般可分為三種結(jié)構(gòu)形 式：1、相關(guān)彈性懸架。在這種結(jié)構(gòu)中，兩個轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向橋硬性聯(lián)系，而轉(zhuǎn)向橋懸掛在連接車架的彈簧上， 因此在運動中一個車輪的位置和另一個車輪的位置具有相關(guān)的聯(lián)系，故稱為相關(guān)彈性懸 架。此種結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。轉(zhuǎn)向橋通過兩個縱向半橢圓彈簧懸掛在車架上，每個彈簧是由6個簧片及兩個彈簧箍所組成，彈簧片用中心螺栓將其固定在轉(zhuǎn)向橋上。彈簧的前彎耳 則通過擺動吊桿懸掛在車架后部橫梁的托架上。半橢圓彈簧除了可以傳遞垂直力和緩和沖擊外，同時兼起導向作用，故可將半橢圓彈簧看成以上兩種元件的組合。1痔宛展，!. B一橫向拄舁 1|動杠桿,4鼻JW, 6 *一主鉤1T轉(zhuǎn)向節(jié)胃.圖4-1相關(guān)彈性懸架相關(guān)彈性懸架的另外一種型式為橡膠套管式懸架，如圖4-2所示。這種結(jié)構(gòu)省去了兩個半橢圓彈簧，所以比上一種型式要簡單得多。減振作用是靠轉(zhuǎn)向梁中間較接軸中的橡膠 套來達到。雖然減振作用不及半橢圓彈簧明顯，但是其結(jié)構(gòu)較為簡單。1圖4-2橡膠套管式彈性懸架2、獨立彈性懸架。這種結(jié)構(gòu)型式是每個車輪單獨的懸掛在車架上，除該裝置中的平衡裝置可相互傳遞載荷外，兩車輪的位置互不影響，故稱此裝置為獨立懸架。這種懸架結(jié)構(gòu)如圖4-3所示1 一座獎第麻，2 玄蚓 曰一一貴耳或描1一鈉于, J7咤旗.工一鈉，$"下管，& , w畤同節(jié)+ c 主鞘f rnt 11上h* I* 一即肝，i凡15手折柢fh J4 他好 1U 一輪幅，圖4-3獨立彈性懸架圖中所示的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)中，實質(zhì)上并沒有一根連接兩邊車輪并承受兩輪載荷的梁。每 個車輪都通過兩個擺動臂及一根支柱懸掛在車架的縱梁上，而轉(zhuǎn)向節(jié)則較接到支柱上。平 衡杠桿的作用是將一邊車輪的載荷傳遞到另一邊車輪使其保持平衡。導向裝置為上臂11和下臂4,彈性元件則為能夠承受扭矩的扭桿 12,當叉車在不平道路上行駛時，就會引起 懸架掛在上下臂上的轉(zhuǎn)向輪發(fā)生振動，這種振動則由扭桿12所吸收。這種結(jié)構(gòu)比較復雜，檢修保養(yǎng)均較困難。這種結(jié)構(gòu)除舊式叉車外，近代叉車實際早已不用。3、剛性懸架這種懸架又稱中間較軸式懸架，它的兩個轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向橋剛性聯(lián)接，轉(zhuǎn)向橋不通過任 何彈性元件，直接與車架后部的支座較接相連，故稱為剛性懸架，如圖4-4所示。這種結(jié)構(gòu)的特點是懸架系統(tǒng)中無彈性元件，所以地面不平引起的沖擊載荷可直接傳遞 到車體上，使其運行性能不良，但此結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，自重輕，目前國內(nèi)外叉車制造 廠家普遍采用的橫置油缸轉(zhuǎn)向橋就屬于這種懸架類型。圖4-4剛性懸架4.1.2 橫置油缸轉(zhuǎn)向橋的構(gòu)造橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋采用曲柄滑塊機構(gòu)，壓力油推動轉(zhuǎn)向油缸活塞桿通過連桿帶動轉(zhuǎn)向 節(jié)轉(zhuǎn)向，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋特點為：結(jié)構(gòu)簡單，布置方便、緊湊；左右轉(zhuǎn)向時方向盤轉(zhuǎn)角相同；最大轉(zhuǎn)角大（最大可達 85。），轉(zhuǎn)向角誤差小，機構(gòu)傳動角大；缺點是在轉(zhuǎn)向過程中，油缸活塞桿要承受徑向力。橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋主要由轉(zhuǎn)向橋體、轉(zhuǎn)向油缸、連桿、轉(zhuǎn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向輪等零件組成 其機構(gòu)如圖4-5:圖4-5轉(zhuǎn)向橋總成1.轉(zhuǎn)向橋體 2.連桿3.轉(zhuǎn)向油缸4.轉(zhuǎn)向節(jié)5.轉(zhuǎn)向輪1 .轉(zhuǎn)向橋體橋體通常采用工字形斷面焊接而成。橋體 與轉(zhuǎn)向節(jié)的連接方式，通常有拳形和叉形兩種 結(jié)構(gòu)，本公司生產(chǎn)的叉車轉(zhuǎn)向橋體均采用叉形 結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向油缸通過支架固定在橋體上，13t 車采用限位螺釘裝在橋體筋板上用來控制最大 轉(zhuǎn)向角限位（外限位）；510t車采用轉(zhuǎn)向油缸 限位（內(nèi)限位）。2 .轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)位于橋體兩端，通過轉(zhuǎn)向主銷，將 轉(zhuǎn)向節(jié)、推力軸承、滾針軸承、防塵罩、“O” 形圈裝在轉(zhuǎn)向橋體兩端的上下之間，轉(zhuǎn)向節(jié)與 轉(zhuǎn)向主銷的固定采用緊定螺釘，可繞橋體轉(zhuǎn)動， 外載由橋體上部的推力軸承來承受。圖4-6轉(zhuǎn)向橋體與轉(zhuǎn)向節(jié)連接簡圖a）拳形結(jié)構(gòu)b）叉形結(jié)構(gòu)3.轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向輪總成由輪轂、輪胎、軸承、端蓋、油封、緊固件等組成，承受車體的重量和地 面上的各種力。輪轂用兩個圓錐滾子軸承及緊固件等裝在轉(zhuǎn)向節(jié)軸上，車輪通過輪物撬到 輪轂上，軸承內(nèi)側(cè)裝有油封，使?jié)櫥３衷谳嗇灪娃D(zhuǎn)向節(jié)腔內(nèi)，螺母用來調(diào)整軸承松動 程度。4.軸承轉(zhuǎn)向橋共有3種軸承：推力軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承。軸承主要是根據(jù)轉(zhuǎn)向橋 的受力情況來選擇。目前110t車用的軸承如下：號噸名稱推力軸承圓錐軸承(大)圓錐軸承(/、)滾針軸承1 1.8t982057208E7206E942/2523t1989067201E7207E943/323.54t82087214E7211E943/3257t82097515E7511E942/45810t82117515E7511E942/45推力軸承一一主要承受作用在叉車整機的垂直重量；圓錐軸承主要承受轉(zhuǎn)向車輪上的徑向力和側(cè)向力；滾針軸承主要承受徑向力(以平衡車輪的徑向力和側(cè)向力)5.轉(zhuǎn)向油缸橫置式的轉(zhuǎn)向油缸為貫通雙作用活塞式，兩端與連桿相連，活塞密封件采用支承環(huán)和“O”形圈的組合密封，導向套與活塞桿之間采用 Yx圈軸向密封，導向套與缸筒間采用“O” 形圈軸向密封，活塞與活塞桿焊成一體。a型內(nèi)燃車和電瓶車在油缸內(nèi)加浮動軸套，通過兩側(cè)缸蓋把油缸固定在橋體上；H2000型內(nèi)燃車油缸內(nèi)無軸套，通過缸筒上的支架把油缸 固定在轉(zhuǎn)向橋體上。活塞桿頭部裝有關(guān)節(jié)軸承，即可潤滑又可調(diào)節(jié)擺動量。橫拉桿式的轉(zhuǎn)向油缸式雙作用活塞式，油缸一端接頭總成安裝在車體支座上，另一端活塞桿裝在轉(zhuǎn)向橋的三連板上。活塞密封件采用支承環(huán)和“ O”形圈的組合密封，導向套 與活塞桿之間采用Yx圈軸向密封，導向套與缸筒間采用“ O”形圈軸向密封，活塞與活塞 桿之間通過緊固件連接在一起。4.1.3叉車轉(zhuǎn)向橋的作用叉車主要用于貨場倉庫的裝卸或短途運輸，工作場地較小，轉(zhuǎn)向頻繁，常需要原地轉(zhuǎn) 向。因此，叉車對轉(zhuǎn)向要求比其他車輛更高，轉(zhuǎn)向要求輕快靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，機動性能 好。叉車轉(zhuǎn)向橋的安裝采用中間支承式，通過緩沖墊或軸承座連接到車架后部尾架上，其 作用主要有：(1)、轉(zhuǎn)向橋承擔叉車的后部重量；(2)、承受行駛時道路對叉車后輪的各種作用力和力矩，并且吸收振動和沖擊；(3)、將車架傳來的垂直力、縱向力或橫向力傳給轉(zhuǎn)向輪，以保證叉車能夠正常行駛或轉(zhuǎn)向4.2 1-1.8t焊接轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)國產(chǎn)1-1.8t叉車焊接式橫置油缸轉(zhuǎn)向橋總成零件爆炸視圖如圖4-7所示:圖4-7國產(chǎn)1-1.8t叉車橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋總成現(xiàn)有1-1.8t叉車橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋的構(gòu)成零件如下表所示:序號名稱序號名稱1轉(zhuǎn)向橋體總成23緊定螺釘2連桿24螺母M123轉(zhuǎn)向油缸總成25螺母M164減震塊26襯套5支架27直通式潤滑油嘴6右轉(zhuǎn)向節(jié)總成28左轉(zhuǎn)向節(jié)總成7平間推力軸承29螺栓M12X358滾針軸承30彈簧墊圈9轉(zhuǎn)向節(jié)主銷31。型圈10銷32油封11調(diào)整墊33襯套12U型密封圈34螺栓 M10X1.25X4013轉(zhuǎn)向節(jié)調(diào)整墊35彎頸式潤滑油嘴14螺母36螺栓M6X1215防塵圈37墊圈（）616軸承3020838擋板17軸承3020639連桿銷18螺母40ES型向心關(guān)節(jié)軸承19墊圈41調(diào)整墊20銷42墊圈（）1621輪轂蓋43螺栓M16X5522輪轂44墊圈表4-1 1-1.8t橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋的零件結(jié)構(gòu)表（1）、轉(zhuǎn)向橋體焊接轉(zhuǎn)向橋體通常采用箱形橫斷面的結(jié)構(gòu)形式，由上下橋板、左右筋板、中間腹板、 前后支承座以及四個軸承座焊接而成。1-1.8t叉車的轉(zhuǎn)向橋橋體（件1）與左右轉(zhuǎn)向節(jié)（件 6、件28）的連接方式均采用叉形結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向油缸通過支架固定在橋體上，通過裝在橋體 筋板上的限位螺釘（件34）來控制轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向角。（2）、轉(zhuǎn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向主銷轉(zhuǎn)向節(jié)位于橋體兩端，通過轉(zhuǎn)向主銷（件 9）,將轉(zhuǎn)向節(jié)、推力軸承（件7）、主銷襯套 （件8）、防塵圈（件15）、。型圈（件31）裝在轉(zhuǎn)向橋體兩端，轉(zhuǎn)向節(jié)與轉(zhuǎn)向主銷采用固定 銷（件23）連接，可繞橋體轉(zhuǎn)動，橋體負荷由橋體兩端的推力軸承（件7）來承受。（3）、轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向輪總成由輪轂、轉(zhuǎn)向輪總成、軸承、輪轂蓋、U型密封圈、緊固件等組成，承受車體的重量和地面上的各種力。輪轂用兩個圓錐滾子軸承及緊固件等裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，軸承 內(nèi)側(cè)裝有油封，用來密封輪轂和轉(zhuǎn)向節(jié)腔內(nèi)的潤滑脂， 軸承的游隙通過調(diào)整螺母進行調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)聲輪總成圖4-8轉(zhuǎn)向輪(4)、轉(zhuǎn)向油缸油缸為雙作用活塞式，活塞密封件采用支承環(huán)和 O型密封圈組合密封，缸蓋和活塞桿 之間采用U型圈軸向密封。油缸通過缸體上的支座固定在轉(zhuǎn)向橋體上。圖4-9焊接橋轉(zhuǎn)向油缸1.缸筒總成2.活塞桿3.支承環(huán) 4.支撐環(huán) 5.O 型圈6.O型圈 7.活塞8.鋼球9.O型圈 10.鋼背軸承 11.U 型密封圈12.缸蓋 13.防塵圈4.3轉(zhuǎn)向橋安裝及車輪定位型式4.3.1 轉(zhuǎn)向橋的安裝方式轉(zhuǎn)向橋為中間支承式，H2000型、G系列叉車轉(zhuǎn)向橋通過緩沖墊連接到車架后部尾架 上，其余轉(zhuǎn)向橋通過軸承座連接到車架后部尾架上。當車輪通過不平的路面時，轉(zhuǎn)向橋繞 中間軸回轉(zhuǎn)，車輪隨路面高低情況而上下擺動，左右擺動 <3度（路面不平、離心力），其 最大的擺動量為60mm當擺動量過大時，易與車體、平衡重干涉；當擺動量過小時，易造 成叉車傾翻。設計時要確保擺動過程中車輪與尾架、平衡重不干涉。4.3.2 轉(zhuǎn)向輪的定位為了保證車輛能穩(wěn)定地直線行駛，應使轉(zhuǎn)向輪有自動回正作用，即車輛直線行駛時轉(zhuǎn) 向輪偶遇外力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，在外力消失后，轉(zhuǎn)向輪應有自動回到直線行駛位置的能 力。這不僅使車輛行駛平穩(wěn)，還使駕駛員操縱輕便。這主要通過轉(zhuǎn)向輪的適當安裝定位來 達到。轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)包括主銷后傾角、 主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角和車輪前束。對汽車、 牽引車等車輛，轉(zhuǎn)向輪的四種定位參數(shù)都可能有，對于叉車、裝載機等裝卸車輛，主要采 用主銷內(nèi)傾角和車輪外傾角。1 .主銷后傾角Y對于以前橋作為轉(zhuǎn)向橋的車輛，將主銷軸線在縱向垂直平面內(nèi)后傾一定角度丫（如圖4-10a）,即主銷上端靠后、下端靠前，這樣上銷軸線與路面的交點a將位于車輪著地點b的前面當轉(zhuǎn)向輪偶遇外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)時（例如圖示車輪向右偏轉(zhuǎn)），車輛曲線運動將受 到本身質(zhì)量離心力的作用，而路面將給車輪以側(cè)向反力Y,此反力Y作用于車輪著地點b處，對主銷軸線形成一個迫使車輪回正的力矩，當車輪回正以后，車輛直線行駛，車輛離 心力及路面給車輪的側(cè)向反力不再存在，自動回正力矩消失。對于以后橋作為轉(zhuǎn)向橋的車 輛（如叉車）主銷在縱向垂直平面內(nèi)應該前傾，同樣，當車輪偏轉(zhuǎn)時也有自動回正作用。車 輛的行駛速度對自動回正力矩有直接影響，車速高，離心力及路面對車輪側(cè)向反力均大， 自動回正力矩大。自動回正力矩有利于車輛直線穩(wěn)定行駛，但當車輛需要轉(zhuǎn)向或曲線行駛 時，這種力矩反過來成為操縱力矩的阻力矩， 使駕駛員的操縱力增大，因此主銷后傾角（或 主銷前傾角）不能太大，一般在3以內(nèi)。叉車等裝卸車輛由于車速低，主銷前傾的自動回 正效果不顯著，為簡化轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)和制造工藝，取 丫 =0。而主要采用主銷內(nèi)傾角來保叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 證轉(zhuǎn)向輪的自動回正。2 .主銷內(nèi)傾角B即將主銷軸線在橫向垂直面內(nèi)傾斜一個角度9 ,其上端向內(nèi)，如圖（4-10b）所示。主銷內(nèi)傾也使轉(zhuǎn)向輪有自動回正作用，當轉(zhuǎn)向輪在外力作用下由直線行駛位置偏轉(zhuǎn)一個角 度時，轉(zhuǎn)向節(jié)繞主銷轉(zhuǎn)動一個角度，并使主銷有所抬高（從相對運動來看，如主銷高度不 動，車輪繞主銷轉(zhuǎn)動將使車輪著地點陷入路面以下），同時也將轉(zhuǎn)向橋梁及整車抬起一個高度，從能量觀點看，車輛抬高，其重力勢能增加，處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。當迫使轉(zhuǎn)向輪 偏轉(zhuǎn)并使車輛抬高的外力矩消除后，就放出勢能而使車輛回復到勢能最小的穩(wěn)定平衡位 置，即直線行駛位置。從受力來看，轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn) a角后，路面對車輪的垂直反力 Zi對主銷 軸線有一個分力力矩 Zisin 0 - esin a ,此力矩使轉(zhuǎn)向輪回復到原來中間位置，是自動回 正力矩。止匕外，主銷內(nèi)傾還使得主銷軸線與路面交點到車輪滾動平面的距離e減小，轉(zhuǎn)向阻力矩相對減小，從而使轉(zhuǎn)向操縱輕便。但內(nèi)傾角不宜過大，如過大則回正力矩增大；距離 e 也不宜過小，如過小則轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向輪與路面間的滑動摩擦阻力矩增加，這些都使轉(zhuǎn)向操縱 變得沉重。一般9角不大于8。圖4-10主銷后傾角與主銷內(nèi)傾角a）主銷后傾 b ）主銷內(nèi)傾3 .車輪外傾和車輪前束車輪外傾即直線行駛時轉(zhuǎn)向車輪滾動平面不垂直，上部向外傾斜，而與垂直平面成一夾角?。▓D4-11a）如果轉(zhuǎn)向輪輕載時正好垂直路面，則重載時將因轉(zhuǎn)向橋的變形而使轉(zhuǎn) 內(nèi)輪內(nèi)傾，造成輪胎內(nèi)側(cè)的偏磨損，并加重了轉(zhuǎn)向輪外端小軸承的負荷， 降低了軸承壽命。 為了使轉(zhuǎn)向輪輪胎磨損比較均勻和減輕外端小軸承的負荷，安裝車輪時預先使車輪有一定26叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的外傾角，以防止使用中出現(xiàn)車輪內(nèi)傾。車輪外傾角是在設計轉(zhuǎn)向節(jié)時確定的，即將轉(zhuǎn)向 節(jié)軸線設計得不是完全水平，而是外端向下傾斜一個 小角。車輪外傾角不宜過大，否則同 樣會使車輪輪胎外側(cè)偏磨損。小一般在11.5 。車輪有了外傾角后，在滾動時。就類似于滾錐，導致兩側(cè)車輪有向外滾開的趨勢。由 于轉(zhuǎn)向橋和轉(zhuǎn)向橫拉桿的約束，使車輪不可能向外滾開，但在滾動時存在車輪對路面的橫 向滑動，從而增加了輪胎的磨損。為了消除車輪外傾帶來的這種不良后果，在前橋為轉(zhuǎn)向 橋的前進車輛上，安裝車輪時，使兩個前輪的中心面不平行，兩輪前邊緣距離B小于后邊緣距離A,A、B之差值稱為前束。這樣可使車輪在每一瞬時滾動方向接近于向著正前方， 從而車輪的磨損減小。車輪前束通過調(diào)整橫拉桿長度而得到。裝卸車輛由于前進后退機會 相近，不宜采用前束。圖4-11轉(zhuǎn)向輪的外傾與前束a）轉(zhuǎn)向輪外傾 b ）轉(zhuǎn)向輪前束4.3.3 叉車轉(zhuǎn)向輪的定位方式為了保證叉車直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向輕便，叉車轉(zhuǎn)向輪主要采用車輪外傾角和主銷 內(nèi)傾角，它們稱為轉(zhuǎn)向輪的定位角。1、轉(zhuǎn)向車輪外傾角：直線行駛時轉(zhuǎn)向車輪滾動平面不垂直，上部向外傾斜，而與垂 直平面成一夾角。如果轉(zhuǎn)向輪輕載時正好垂直路面，則重載時將因轉(zhuǎn)向橋的變形而使轉(zhuǎn)向 輪內(nèi)傾，造成輪胎內(nèi)側(cè)的偏磨損，并加重了轉(zhuǎn)向外端小軸承的負荷，降低軸承壽命。為解 決這一問題，設計上預先使車輪有一定的外傾角，主要目的為在叉車承載后，迫使車輪回到中立位置。外傾角不宜過大，否則同樣會使輪胎的外側(cè)偏磨損，一般為11.5度。車輪外傾角能使車輪輪轂軸承和主銷襯套中存在的間隙，受載后消失，這時仍能保證車輪平面與路面垂直，以保證車輪正常的行駛和轉(zhuǎn)向。2、主銷內(nèi)傾角：主銷有了內(nèi)傾角后，轉(zhuǎn)向節(jié)的軸線與主銷孔的軸線不再相互垂直， 給轉(zhuǎn)向節(jié)的加工帶來困難；但主銷軸線與地面交點至車輪支承中心點的距離確由ei減小為e,從而減小了轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的阻力矩，還可以減小不平路面對轉(zhuǎn)向系的沖擊負荷。此外， 還可以使轉(zhuǎn)向輪有自動回正作用，易于保持叉車直線行駛，減少蛇行現(xiàn)象。主銷內(nèi)傾角一 般為為57。a)圖4-12主銷內(nèi)傾角與車輪外傾角在全液壓和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，可由液壓系統(tǒng)保證轉(zhuǎn)向輪的回正，故主銷內(nèi)傾角為0。機械橫拉桿式轉(zhuǎn)向橋的主銷內(nèi)傾角為 7,叉車等裝卸車輛由于車速低，主銷前傾的自動回正效果不顯著，為簡化轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)和 制造工藝，一般不采用主銷后（前）傾角。由于叉車的前進后退的機會幾乎相等，故一般 不采用車輪前束角。內(nèi)燃叉車、蓄電池四支點叉車最大內(nèi)轉(zhuǎn)角為78 /54 ； 1 3t小軸距叉車（因?qū)嵭妮喬ネ鈴叫?，與機構(gòu)的干涉少）最大內(nèi)轉(zhuǎn)角為840 /560。第五節(jié) 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設計5.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設計方法56*騎庭雙曲柄鑄商機構(gòu)需數(shù)校費轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向性能01胎已知嘉鼓和智束打其機構(gòu)的代勒性能蟀I構(gòu)科科要出轉(zhuǎn)向油鼠密枸尺寸編定轉(zhuǎn)向標等部件三維建攜W軸承的受力及壽命計算轉(zhuǎn)向橋零部件神液核由整事部件弱伏*圖5-1橫置油缸式焊接轉(zhuǎn)向橋的設計步驟5.2橫置油缸式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設計5.2.1轉(zhuǎn)向梯形的類型對于四支點叉車，為了保證兩轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角滿足式（3-1）,必須采用一套桿系機構(gòu)將左右轉(zhuǎn)向輪聯(lián)接起來，使兩輪同時偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)不同的偏角，這套機構(gòu)稱之為梯形機構(gòu)， 常用的梯形機構(gòu)有單梯形和雙梯形兩種形式。（1）單梯形機構(gòu)：單梯形機構(gòu)是最簡單的4桿機構(gòu)，它以轉(zhuǎn)向橋體作為固定機架，兩個分別與左右轉(zhuǎn)向 節(jié)固定并繞左右主銷轉(zhuǎn)動的搖桿稱為梯形臂，左右梯形臂的轉(zhuǎn)角即為左右轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn) 角。連接左右梯形臂的連桿稱為橫拉桿。轉(zhuǎn)向時，縱拉桿帶動轉(zhuǎn)向節(jié)臂，轉(zhuǎn)向節(jié)臂與一側(cè) 的轉(zhuǎn)向節(jié)固連，帶動該側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)再帶動另一側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)。單 梯形機構(gòu)的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角一般不大于 45。圖5-3單梯形機構(gòu)外置式圖5-4汽車用轉(zhuǎn)向梯形a）內(nèi)置式 b）根據(jù)梯形機構(gòu)在叉車上的安裝位置，可分為 內(nèi)置式和外置式。梯形布置在轉(zhuǎn)向橋和驅(qū)動橋之 問時稱為內(nèi)置式，梯形機構(gòu)布置在轉(zhuǎn)向橋之外的 稱為外置式（圖5-3）。兩種型式的兩梯形臂的延 長線都交于縱向中心線上。汽車大都使用單梯形機構(gòu)，內(nèi)輪的偏轉(zhuǎn)角一 般為3540 。（2）雙梯形機構(gòu)叉車機動性要好，要有較小的轉(zhuǎn)彎半徑。為此，必須使瞬時轉(zhuǎn)彎中心盡量靠近叉車。要達到這個目的，除了盡可能縮短叉車軸距L和主銷中心間距M外，還必須在滿足式（3-1） 的條件下，同時增大內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度。目前叉車內(nèi)輪的偏轉(zhuǎn)角大多在75085之 間，單梯形機構(gòu)已經(jīng)無法滿足，只有采用對稱的 6連桿機構(gòu)才能滿足要求，6連桿機構(gòu)型 式較多，統(tǒng)稱為雙梯形轉(zhuǎn)向機構(gòu)。叉車上常用的雙梯形機構(gòu)的布置形式有交叉式和八字式（圖5-5）。八字式梯形優(yōu)于交叉式梯形，它的轉(zhuǎn)向節(jié)左右對稱，便于制造；左右橫拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂在同一平面內(nèi)，球頭銷朝上，磨損后不會出現(xiàn)橫拉桿脫落的危險。八字式梯形易于實現(xiàn)轉(zhuǎn)向車輪更大的轉(zhuǎn)角， 可使轉(zhuǎn)向時內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪的誤差減小。它的缺點是轉(zhuǎn)向節(jié)臂和橫拉桿在轉(zhuǎn)向中有可能重合為 一條直線，出現(xiàn)死點。圖5-5雙梯形機構(gòu)a）交叉式b）八字式在液壓動力轉(zhuǎn)向的車輛中，在兩個轉(zhuǎn)向車輪（轉(zhuǎn)向節(jié)）之間采用雙曲柄滑塊式6桿機構(gòu)聯(lián)系起來，可視作將扇形板擴大為無窮大的一種八字式轉(zhuǎn)向雙梯形機構(gòu)（圖 5-6）。在這 種機構(gòu)中，將轉(zhuǎn)向油缸固定在轉(zhuǎn)向橋體上，油缸活塞桿雙向伸出，作為六桿機構(gòu)的主動桿 件（滑塊）。這種機構(gòu)除了能夠獲得比較理想的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角外，因轉(zhuǎn)向油缸、轉(zhuǎn)向梯形機 構(gòu)和轉(zhuǎn)向橋體合裝在一起，構(gòu)成一個獨立的部件，給車輛的總體布置和安裝調(diào)試帶來方便； 且油缸兩腔的面積相等，使得左右的轉(zhuǎn)向效果完全相同，因而這種機構(gòu)是目前應用在叉車 轉(zhuǎn)向橋部件中最為廣泛的一種轉(zhuǎn)向機構(gòu)。但這種轉(zhuǎn)向機構(gòu)中活塞桿要受到側(cè)向力，因此活塞桿剛性要好，密封件要耐磨，以免 滲漏。5.2.2曲柄滑塊式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設計曲柄滑塊式轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)（圖5-6）,除主銷中心距m外，還有4個獨立變量，即曲柄 （相當于梯形臂）長度r,曲柄初始角9 ,連桿長度l ,滑塊（即活塞）中心線至機架（即 轉(zhuǎn)向橋）中心線的距離 e。為了實現(xiàn)車輪作純滾動的轉(zhuǎn)向原理，內(nèi)外轉(zhuǎn)向車輪的偏轉(zhuǎn)角必 須滿足式3-1 ,即驅(qū)動油缸推動內(nèi)輪偏轉(zhuǎn)后，相應的曲柄滑塊結(jié)構(gòu)拉動外輪的實際偏轉(zhuǎn)角 與外輪理論偏角的誤差應為最小。若按常規(guī)的設計方法，如用圖解法或試湊法選擇機構(gòu)參數(shù)不能保證機構(gòu)的優(yōu)越性。這是因為：桿件幾何精度達不到要求，從而影響機構(gòu)工作性能；由于結(jié)構(gòu)中涉及4個待定參數(shù)，計算過程很繁瑣；考慮液壓缸活塞桿受力對密封件性能的 影響，在進行力學分析和設計計算過程中，也必須考慮轉(zhuǎn)向運動過程對密封件性能的影響。 因此我們選擇了采用優(yōu)化設計的方法，實現(xiàn)機構(gòu)參數(shù)的確定。對于m/L= 0.480.62的車輛，以曲柄滑塊機構(gòu)的4個獨立參數(shù)作為設計變量，為了變量的無因次化，取_t _一 _ _tr leT=Xi,X2,X3,m =Ko,Ki,K2,8，式中 Ko = ,Ki=,K? =； m r m建立優(yōu)化設計的目標函數(shù)：當內(nèi)輪轉(zhuǎn)角由0一 B max時，評價轉(zhuǎn)向梯形運動精度的外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角相對誤差的絕對值：f=a理論一a實際最小。0t理論tan 1tan -1 Rtan:(2-11),其中R= m/L轉(zhuǎn)向特性參數(shù)；L為叉車軸距;"實際=0 -tan-cosk2 +k2 + (Tm +Sm)2 -k2k22k0 V1r(1 +Sm)2 +k2(2-12)般優(yōu)化設計的結(jié)果，轉(zhuǎn)角的誤差f不超過1圖5-6曲柄滑塊式轉(zhuǎn)向梯形此外，為了滿足轉(zhuǎn)向油缸布置要求、活塞桿的受力變形（推力、彎矩、撓度）要求和 曲柄滑塊機構(gòu)的傳動性能，還必須建立機構(gòu)