手动液压堆高车设计
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液压原理图.dwg
轴.dwg
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齿轮轴.dwg
手动液压堆高车设计
目录
1 技术任务书 - 1 -
1.1 设计的依据 - 1 -
1.2产品的用途及使用范围 - 1 -
1.3主要技术指标和重要技术参数 - 2 -
1.3.1 该手动液压堆高车的总体设计参数 - 2 -
1.3.2 该手动液压堆高车的设计参数 - 2 -
1.4主要工作原理 - 2 -
1.5国内外研究现状 - 3 -
1.5.1 国内外发展概述 - 3 -
1.5.2 常见的堆高车械分类 - 4 -
1.5.3 常见几种堆高车械工作原理 - 4 -
1.6已经考虑过的若干方案的比较 - 5 -
1.6.1手动液压堆高车的工作设计方案 - 5 -
1.6.2其他工作设计方案的比较 - 6 -
1.7关键问题及其解决办法 - 7 -
1.7.1 增压机构的设计选择 - 7 -
1.7.2 几种增压方式的实现比较 - 8 -
1.8 机构的功能及特点 - 10 -
1.9机构设计与用户的一致性分析 - 11 -
2.设计计算说明书 - 12 -
2.1 设计方案论证 - 12 -
2.1.1手动液压堆高车的设计原理 - 12 -
2.1.2 方案的选择 - 12 -
2.2 齿轮的计算部分 - 13 -
2.2.1机构的动力计算 - 13 -
2.2.2齿轮设计思路及要求 - 14 -
2.2.3.齿轮设计过程 - 15 -
2.3 轴的计算部分 - 19 -
2.3.1手动液压堆高车中轴2的设计 - 19 -
2.3.2手动液压堆高车中轴1的设计 - 22 -
2.4 堆高车机械计算部分 - 25 -
2.4.1 堆高车的概述 - 25 -
2.4.2 堆高车的运动分析 - 26 -
2.4.2 堆高车的结构尺寸及相关参数 - 27 -
2.5 端面齿轮及拨杆的设计部分 - 28 -
2.5.1端面齿轮和拨杆的概述 - 28 -
2.5.2 端面齿轮和拨杆的运动分析 - 28 -
2.6 结论 - 32 -
2.6.1 堆高车的使用方法 - 32 -
2.6.1 工作前应注意的事项 - 33 -
2.6.3 制造价格及应用范围 - 33 -
3. 使用说明书（SM） - 33 -
3.1设备的名称 - 33 -
3.2设备的安装 - 34 -
3.3设备的试车运转 - 34 -
3.4设备的操作和维护 - 34 -
4.标注化审核报告（BS） - 35 -
4.1 产品图样的审查 - 35 -
4.2产品技术文件的审查 - 36 -
4.3 标注件的使用情况 - 36 -
4.4 审查结论 - 36 -
参考文献 - 37 -
致谢 - 39 -
1 技术任务书
1.1 设计的依据
堆高车械至今已有100多年的历史，目前人们普遍使用的是电动堆高车械。由于堆高车械多在人口稠密的地区作业，流动性大，对机械的震动、噪音、废气排放、质量等指标要求较高。现在的堆高车多使用内燃机作动力，排气污染量相对于汽车的较少，但其噪声危害却很大。美国EPA(美国环境保护局)及欧盟对割草机等用发动机的排放均有相应的法规；德国还出台了控制噪声污染的《兰色天使》法规；欧洲一些城市推出过引导性计划，通过税收优惠及奖励等措施鼓励“绿色经营者” 以加速环保技术的发展 。
手动液压堆高车主要利用滚动的轮子带动机械运动。手动液压堆高车结构简单，连接平稳，噪音极小，并且操作十分容易，既给使用人带来方便，也给周围的人带来舒适，安静的环境。
1.2产品的用途及使用范围
目前市面上的堆高车大多需动力引擎，这会产生较大的噪音，带来环境污染，在办公和学习的地方，这种需动力引擎的堆高车就显得非常不受欢迎。由于动力引擎堆高车有动力装置，保养，维护费用较高；同时动力引擎堆高车主要依靠刀片的高速旋转把草排出，因此，对整机的安全性要求较高，操作时也会给工作人员带来强烈的震动，使操作很不舒适。虽然，动力引擎手动液压堆高车工作效率较高，工作效果较好，但是，其价格也较昂贵，就目前来说，一般的用户难以接受。
通过市场调研，我们决定设计一种无引擎驱动，无噪音污染，工作高度可调节，轻便简洁，操作方便和美观实用适用于一般用户的手动液压堆高车。
1.3主要技术指标和重要技术参数及原理
1.3.1 该手动液压堆高车的总体设计参数
已知：额定载重量 500kg 自重≤210kg 载荷中心585 mm
货叉最大高度 ≥1500mm 最小高度88mm 货叉长度1150 mm 单个货叉宽度160 mm
货叉整体宽度5400 mm 平台尺寸2200×700mm 通过脚踏式液压泵提起货物，
设置过载安全阀，确保操作者安全。 刹车安全可靠。可在升程内任意位置停止升降，
1.4国内外研究现状
1.4.1 国内外发展概述
l9世纪中叶，大部分的手动液压还在使用镰刀来割草或放牧牛羊来保持草地的整齐性。随着高尔夫球、网球及足球等运动的兴起，保持完善的草地做运动场便成为当务之急。英国人Edwin Budding利用旋转式机械工作的原理发明了滚刀式堆高车，该产品的问世在英国受到了广泛的欢迎，随后传人美国。1868年，美国第一台堆高车取得专利，美国的手动液压业也由此起步。不过几年，便有37项有关堆高车的发明获得专利。到1881年，总共有4万多台堆高车被生产和销售 。最初的堆高车均为人力驱动；1890年，在英国开始设计有动力驱动的堆高车。从最初的蒸汽动力驱动发展到小型内燃机动力驱动；1909年，美国科学家Leoni取得了动力型机械式堆高车专利，尽管堆高车由汽油机驱动，但整个装置仍由马拉行走。
在手动液压修剪机械发展的历史上，第二次世界大战是一个转折点。在20世纪30年代前后，每年生产的各类堆高车数量约3万台左右。战后，美国经济得到复兴，允许现役军人低价买房不付现金，大批建设房屋并出售，促使手动液压修剪机械得到迅速发展，生产量急剧上升，1947年达36万台，1974年达700万台。20世纪70年代后期开始，堆高车的市场销售量逐渐趋向饱和，但每年仍保持在500万—600万台的销量 。堆高车在数量增加的同时，其性能也在不断改进。1950年，美国第一台无线电操纵的堆高车诞生；1978年，C1arence Noke研制出了一种可进行手动液压修剪编程的堆高车" ；20世纪80年代，一些新的手动液压设备又投放市场，如Mulching mower，Shredder，Lawndethatcher，String trimmer等，以及清洁手动液压用的Blower，Lawn vacuum，Lawn sweeper 。到了80年代后期，string trimmer被认为是一件普通的家庭用具。
我国生产堆高车起步较晚，生产企业规模普遍较小，产品用途单一，品种数量少，远不能满足要求，而且质量与发达国家的相比也有很大差距。所以长期以来，手动液压堆高车多以进口为主，主要来自日本、美国、意大利和瑞典等国。据统计，1999年的堆高车销售量在3万台左右，其中80％为进口；2000年我国各类手动液压机械保有量达13余万台，堆高车进口量在3．16万台左右；近两年，手动液压机械平均年增长率达到30％左右，国内每年手动液压机械的销售总额大约为1．2亿～1．3亿元人民币，其中从国外进口的机械占85％，国内自行生产的产品占15％左右，其合计销量约在1万台左右 。
2.6.3 制造价格及应用范围
根据目前市场实际:：制造原材料费用100～150 元，手工费: 50～100 元，因此总造价在300元以内。目前使用于我国大部分地区的园林手动液压的修建和养护。
3. 使用说明书（SM）
3.1设备的名称
产品的名称: 手动液压堆高车
3.2设备的安装
安装工作必须有钳工、起重工等专业工人参加。安装时首先用水平仪找平基础和安装支架的水平度，然后使之固定。按制造厂出厂时各段机壳的连接标记顺序组装，各段机槽内口的连接应平整、密合，如有错位，只允许比堆高车拨杆稍低，其值不得大于1mm。机体组装后测定其机槽两侧对称中心面的对称度。头轮、尾轮必须对中。轮轴应保持平行，以避免堆高车在运行时跑偏。安装堆高车时应再次检查往复运动是否灵活只有运动灵活的堆高车方可进行安装。
3.3设备的试车运转
完成堆高车各部分安装工作后，即可进行空载运转试验。
运行前应做如下工作：
（1）所有轴承、传动部件和减速器内应有足够的润滑油；
（2）检查和清除堆高车机槽内部遗留的工具、铁件或其他杂物；
（3）全面检查堆高车各部分是否完好无损，堆高车的运转松紧度是否合适。
当上述各项准备工作做好后，推动堆高车，观察小轮和大轮是否与壳体卡碰和跑偏，当无缺陷后，可远距离运转即可进行空载运转。
当空载运转并对运转情况认为满意后，可进行工作试验。开始需要缓慢的推动堆高车，观察齿轮、端面齿轮与拨杆啮合的运转稳定情况。运转稳定后，逐渐加快堆高车的运转速度。对工作的状况进行原始记录，工作密度，工作后草的基本状况等。并核对和设计要求是否吻合。
3.4设备的操作和维护
(1)设备的操作
每次使用前，应先空载运转一定时间，待设备运转正常后方可进行工作，应保持运转速度的稳定，不得大量突增或过载运行，容易对产生较大的破坏。
如无特殊情况，不得在工作过程后，不清理，以增加的使用寿命。
操作人员应经常检查机器各部，特别是和驱动装置，以及端面齿轮与拨杆组合应保持完好无损状态。一旦发现有残缺损伤的机件（如严重变形或脱落、拨杆的断裂、弯曲段中间导轨严重磨损等），应及时修复或更换。
(2)设备的维护
正确的保养和维修不仅能保证设备的安全运行，而且是提高工作效率、经济效益和延长使用寿命的重要手段。
(3)保养
堆高车在每次使用完毕，应对设进行清扫和检查。如有剩余物料压结在槽内，应当清除干净,零部件有局部、微小的事故隐患，应及时排除。大轮上螺栓过松，应进行调整；出现裂坟或严重磨损，应予以更换；润滑点应及时加油。
(4)维修
除应对巳损坏的零部件及时修理或更换外，还要对关键部件、易磨损零件定期进行检查， 并按安全使用要求进行修理， 使设备继续保持最佳的工作状态。
4.标注化审核报告（BS）
4.1 产品图样的审查
手动液压堆高车的传动装置和设计已经基本完成，现以具备全套图纸和一线基本数据，根据有关规定，对其进行标注化审查，结果如下：
（1） 产品的图样完整、统一、表达准确清楚、图样清楚。符合GB4440-84、GB-83《机械制图》的规定。
（2） 产品图样公差与配合的选择与标准符合GB/T1800、3-1998的规定。
（3） 产品图样的编号符合JB/T5054.5-2000《中华人民共和国机械行业标准》产品图样及设计的完整性。
（4） 图纸的标题栏与明细栏符合GB/T10609. 1-1989GB/T10690. 2-1989的规定。
（5） 产品图样粗糙度的标注符合GB131-83《表面特征代号及注法》的规定。
（6） 产品图样焊缝的代号符合GB324-80《焊缝代号》的规定。
4.2产品技术文件的审查
（1） 产品的技术文件名称、术语符合ZB/TJ01和0351-90《产品图样及设计文件术语》及有关标准的规定。
（2） 量和单位符合GB3100—GB3102-93的规定。
（3）技术文件所用的编码符合JB/T8823-1998《机械工业企业计算机辅助管理信息分类编码导则》的规定。
（4）技术文件的完整性符合JB/T5054.5-2000《产品图样及技术文件完整性》的规定及农机部门的有关具体要求。
4.3 标注件的使用情况
本设计所用的紧固件均采用标准的螺栓，材料及材料代号也符合国家标准和部颁标准的相关规定。
4.4 审查结论
经过对堆高车装置和传动设计的标准化审查，认为该设计基本贯彻了国家最新颁发的各种标准，图纸和设计文件完整齐全，符合标准化得要求。
参考文献
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致谢
本文从选题、方案论证到课题的研究都是在导师张淑娟老师的全面、悉心指导下完成的。导师严谨的治学态度、渊博的知识、丰富的创造力、高瞻远瞩的学术思想，以及敏锐的洞察力，始终令学生敬佩，并将影响我的一生。值此成文之际，谨向导师表达我深深的敬意和衷心的感谢!
通过这次训练，提高了自己的动手能力和设计能力，为学生日后顺利进入工作岗位作下了铺垫。本次毕业设计，学生收获颇多，这与张老师的悉心指导是分不开的。张老师公务繁忙，但是还是经常抽时间来视察学生毕业设计进度，就毕业设计过程中遇到的问题给予耐心指导。特别要感谢的是我的父母和家人!感谢父母在我成长的道路上给予的无私的爱。感谢所有关心和帮助过我的人们!
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