机械类毕业设计-叉车主体结构的有限元设计与安全性能分析、机械原理机构分析教具设计.docx

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1、分类号密 级毕业设计（论文）叉车主体结构的有限元设计与安全性能分析所在学院 机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级 11机自X班姓 名 学 号 指导老师 2015年3月31日I叉车是现在人们常用的搬运车辆之一，是成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输、重物搬运作业的各种轮式搬运车辆。广泛应用于港口、车站、机场、货场、工厂车间、仓库、流通中心和配送中心等，并可进入船舱、车厢和集装箱内进行托盘货物的装卸、搬运作业，是托盘运输、集装箱运输中必不可少的设备。叉车应用之广泛，使用之频繁，必然引起叉车设计者及叉车使用人员对叉车主体结构和安全性能的重视。关键词：叉车，强度AbstractThe l

2、ink group comprises a connecting rod, the connecting rod cover, connecting rodbushing, connecting rod bearing and rod bolts (or screws). The connecting rod group undergas force piston pin came and its swing and piston reciprocating inertia forces, the magnitudeand direction of these forces are cycli

3、cal changes. The connecting rod by compression,stretching and alternating load. The connecting rod must have enough fatigue strength andstructural stiffness. The fatigue strength is insufficient, often caused by fracture of connectingrod or the connecting rod bolt, resulting in destruction of the ma

4、jor accident- If the lack ofrigidity, it will cause deformation of round rod bending deformation and the connecting rod,piston, cylinder, cause partial grinding bearing and crank pin.Key Words： rice thresher threshing; improved design;5摘要AbstractIll目录IV第1章绪论6第2章叉车简介62.1 叉车工作原理72.2 叉车发展状况及部分功能72.2.1

5、国内外发展趋势52.2.2 防翻架的特性72.2.3 顶棚的作用及意义9第3章叉车结构设计113.1 叉车设计133.2 叉车配件设计19第4章有限元分析1114.1 有限元简介1114.1.1 有限元强度分析简介1114.1.2 有限元模态分析简介1154.2 前处理1错误!未定义书签。4.3 网格划分194.4 边界条件设定214.5 强度分析224.6 模态分析23第5章分析结果245.1 顶棚分析结论255.2 防翻架分析结论25结论31参考文献32致谢36第1章绪论现在，世界上所有的叉车技术上分为欧洲派和日系派，欧洲派林德叉车为首，特点是走路的系统采用静压传动，车身车架采用单元式，中

6、间硅衰减减震阻尼，车辆微动性能好，噪音低，传动精度高的特点。日系叉车一般是丰田叉车为首，特点是走路的系统采用液力传动，车身一体式框架，传动效率高，制造成本控制的特征。世纪的年代到2000年前，世界叉车的年销售额超过4070万台左右。叉车物流装备，世界经济平稳的时候，叉车也经济平稳快速发展。中国叉车发展经验的三个阶段。第1阶段从建国到1978年，中国叉车的起源的阶段。1953年上海生产的第一次的非机动搬运车，1958年沈阳电工机械工厂开发1.5吨的平衡重式电动叉车，年代上海交通装卸机械工厂开发的首次3吨内燃平衡重式叉车、山西机械工厂开发的第一次平衡重式1吨汽油叉车。第二阶段，19782000年，

7、中国叉车行业规范，发展的阶段。1981年北京叉车总工厂，大连叉车总工厂的三菱汽车的技术引进，1985年安徽是力量，宝鸡叉车中医技术引进。1987年刚三厂轧制14号，16号门机C型异型钢。日本的技术，而叉车行业的门机型钢是焊接CC型变更CJ型。目前国内3吨叉车主要的组合的机种490发动机。1995年后叉车一般提高质量。第三阶段，从2001年开始到现在，在这个阶段是中国叉车高速发展的阶段。叉车生产量大幅度提高。2005年，“导入，消化吸收、创新”的策略，在辽宁宏昌轧钢厂OEM形式，采用开发的叉车C, J形门机异型钢结束了中国J型钢的历史，并在此基础上，开发了的10模型叉车门机异型钢，有力地促进了叉

8、车行业的产品质量的提高，促进了叉车的出口也。现在，中国叉车产品的规格基本与国际接轨。叉车的范围从重量达到了 0.546吨，高14米达，基本性地近和国际先进水平。9第2章叉车简介2.1叉车工作原理叉车机构中的构件有杆状、块状、偏心轮、偏心轴和曲轴等型式。当构件上两转动副轴线间距较大时，一般做成杆状。带两个转动副的双副杆结构：带三个转动副的三副杆结构：杆状结构的构件应尽量做成直杆。有时为了避免构件之间的运动干涉，也可将杆状构件做成其他结构。带三个转动副的三副杆的结构设计较为灵活，与三个转动副的相对位置和构件加工工艺有关,下图为8种典型结构形式：2.2叉车叉车发展状况1），清洁的排放叉车技术发展的主

9、要方向2）,轻量化，设计不同品种叉车的发展趋势：1），电动叉车市场需求对比例内燃叉车、持续、快速提升。2）、电动叉车的安装方式，串卷，他励、交流、永久磁石等顺序交替发展。3）、内燃叉车、天然气叉车清洁排放可以达到国家，“4”的排放要求。经济上，约40%的费用可以节省，动力性，蓄能方式，继续工作的时间性也出色的电动叉车，因此，日然气叉车急速的发展机遇。4）,生产汽油和柴油叉车企业，国家排放关注政策和发动机的技术的进步，石油价格走势，总体增长放缓。发发2.2.1 国内外发展趋势叉车小头很多薄壁圆的环状构造的减少，活塞销之间的磨损，小头孔内压入薄肉青铜衬套。小头和布什钻孔和牛奶坦克，飞溅的润滑油泡沫

10、布什和活塞销配合的表面。叉车轴长棒的事，工作中受力大，那弯曲变形防止，轴必要充分的刚度。因此，汽车发动机的叉车轴多采用I形截面，I形断面刚度和强度都充分的情况为最小高质量、发动机采用强化的H形截面。有发动机采用叉车小头喷射冷却活塞发动机机油，须在轴纵钻通孔。应力集中，以避免，叉车轴和小头，主要部分的连接大圆弧平滑转移。发动机的振动必须降低各缸叉车的质量不限制在最小范围内，工厂组装发动机，一般是克计量单位叉车的大，小头质量分组，同样的发动机选用同组叉车。型发动机，其左，右两排对应汽缸共用曲轴销，叉车排列叉车，又形叉车及主要副叉车三种型式。2.2.2 叉车的整机结构及选择叉车组件由叉车轴，叉车盖，

11、小轴套，大轴瓦，螺丝等组成，如上图所示2.2.3 叉车叉车的工作流程叉车的主要损伤的形式是疲劳断裂和过剩变形。通常疲劳断裂部位叉车上的3个区域的高应力。叉车的工作条件叉车高强度和抗疲劳性能；另外要求很充分的钢性和韧性。传统叉车加工过程中其材料一般45钢，40 Cr和40 MnB等调质钢、硬度高，所以德国汽车企业的新型叉车C 70 S6高碳材料，例如微合金非调质钢，SPLITASC0系列锻造钢,FRACTIM锻造钢锻钢等S 53 CV - FS （以上都是德国din标准）。合金钢非常高强度，对应力集中敏感的。所以，叉车外形，过度的公亩等必要严格要求，应该注意的表面加工提高质量疲劳强度，否则高强度

12、合金钢的应用预期效果不能达到。第3章叉车设计3.1 叉车原理叉车的身体三部分构成，活塞销连接的部分和叉车小头；与曲轴连接的部分和叉车大头，连接小头大头贴的杆部称叉车轴。叉车小头很多薄壁圆的环状构造的减少，活塞销之间的磨损，小头孔内压入薄肉青铜衬套。小头和布什钻孔和牛奶坦克，飞溅的润滑油泡沫布什和活塞销配合的表面。叉车轴长棒的事，工作中受力大，那弯曲变形防止，轴必要充分的刚度。因此，汽车发动机的叉车轴多采用I形截面，I形断面刚度和强度都充分的情况为最小高质量、发动机采用强化的H形截面。有发动机采用叉车小头喷射冷却活塞发动机机油，须在轴纵钻通孔。应力集中，以避免，叉车轴和小头，主要部分的连接大圆弧

13、平滑转移。发动机的振动必须降低各缸叉车的质量不限制在最小范围内，工厂组装发动机，一般是克计量单位叉车的大，小头质量分组，同样的发动机选用同组叉车。型发动机，其左，右两排对应汽缸共用曲轴销，叉车排列叉车，叉形叉车及主要副叉车三种型式。3.2 叉车配件设计叉车盖设计如上图所示第4章有限元分析4.1 有限元简介4.1.1 有限元强度分析简介数学，有限要素法（FEM, Finite Element）是一种求解微分方程边值问题近似解的数值技术。解的时候全体的问题区域分解，各地区简单的部分，这个简单的部分就和有限的。这是，变分法，误差函数最小值生成稳定解。类比连接多级微小直线近似日元的思想，有限要素法在内

14、的所有可能的方法很多，这些方法称为有限元的小领域上的简单方程相连，其更大的地域，推定上的复杂的方程式。那是解域和许多被称为有限元的小的相互连接子区组成，每单元的假设一个合适的（比较简单的）近似解解，然后推导这个地区的总的条件（如结构的平衡条件），其结果问题解。这是正确理解解，而是近似解，实际问题是比较简单的问题。大部分的实际问题，正确理解难以得到有限元，计算精度高，它不仅能适应各种复杂形状，有效的手段工程分析位移模式选择有限单元法，选择节点移位作为基本的未知量被称为位移法；选择节点力作为基本未知量称为力法；部分节点力和一部分的节点移位作为基本的未知量被称为混合法。位移法容易实现计算自动化，所以

15、，有限单元法最宽的应用范围位移法。位移法录用的时候，物体或构造物离散化后，单位总的物理量等的位移，应变应力等节点位的一部分表示。这个时候单位位移分布收割迫近原函数的近似函数说明。通常,有限要素法我们位移坐标变量的简单的函数。这个函数被称为位移模式和位移函数。分析单元的力学的性质单元的材料的性质不同，形状，尺寸、节点的数量，位置和意义等标题，单元节点力和节点移位的关系式，组合分析的关键的一步。这个时候应用弹性力学的几何学的方程式和物理的方程式建立力和位移方程式引导，从而单元刚性矩阵，这是有限要素法的基本步骤之一。计算等价节点力物体离散化后，假设力、节点传给其他单位单元。但是，实际上的连续对身体，力量单元的公共传达别的单元一边。因此，这种作用机体境界上的表面力，体积力和集中II力也需要转移等价的节点，等价的节点力代替所有的作用在单位的力量。计算机技术的迅速发展，工程的领域，有限要素解析（自愿），