手動液壓堆高車設(shè)計
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手動液壓堆高車設(shè)計
目錄
1 技術(shù)任務(wù)書 - 1 -
1.1 設(shè)計的依據(jù) - 1 -
1.2產(chǎn)品的用途及使用范圍 - 1 -
1.3主要技術(shù)指標(biāo)和重要技術(shù)參數(shù) - 2 -
1.3.1 該手動液壓堆高車的總體設(shè)計參數(shù) - 2 -
1.3.2 該手動液壓堆高車的設(shè)計參數(shù) - 2 -
1.4主要工作原理 - 2 -
1.5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 - 3 -
1.5.1 國內(nèi)外發(fā)展概述 - 3 -
1.5.2 常見的堆高車械分類 - 4 -
1.5.3 常見幾種堆高車械工作原理 - 4 -
1.6已經(jīng)考慮過的若干方案的比較 - 5 -
1.6.1手動液壓堆高車的工作設(shè)計方案 - 5 -
1.6.2其他工作設(shè)計方案的比較 - 6 -
1.7關(guān)鍵問題及其解決辦法 - 7 -
1.7.1 增壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計選擇 - 7 -
1.7.2 幾種增壓方式的實現(xiàn)比較 - 8 -
1.8 機(jī)構(gòu)的功能及特點 - 10 -
1.9機(jī)構(gòu)設(shè)計與用戶的一致性分析 - 11 -
2.設(shè)計計算說明書 - 12 -
2.1 設(shè)計方案論證 - 12 -
2.1.1手動液壓堆高車的設(shè)計原理 - 12 -
2.1.2 方案的選擇 - 12 -
2.2 齒輪的計算部分 - 13 -
2.2.1機(jī)構(gòu)的動力計算 - 13 -
2.2.2齒輪設(shè)計思路及要求 - 14 -
2.2.3.齒輪設(shè)計過程 - 15 -
2.3 軸的計算部分 - 19 -
2.3.1手動液壓堆高車中軸2的設(shè)計 - 19 -
2.3.2手動液壓堆高車中軸1的設(shè)計 - 22 -
2.4 堆高車機(jī)械計算部分 - 25 -
2.4.1 堆高車的概述 - 25 -
2.4.2 堆高車的運(yùn)動分析 - 26 -
2.4.2 堆高車的結(jié)構(gòu)尺寸及相關(guān)參數(shù) - 27 -
2.5 端面齒輪及撥桿的設(shè)計部分 - 28 -
2.5.1端面齒輪和撥桿的概述 - 28 -
2.5.2 端面齒輪和撥桿的運(yùn)動分析 - 28 -
2.6 結(jié)論 - 32 -
2.6.1 堆高車的使用方法 - 32 -
2.6.1 工作前應(yīng)注意的事項 - 33 -
2.6.3 制造價格及應(yīng)用范圍 - 33 -
3. 使用說明書（SM） - 33 -
3.1設(shè)備的名稱 - 33 -
3.2設(shè)備的安裝 - 34 -
3.3設(shè)備的試車運(yùn)轉(zhuǎn) - 34 -
3.4設(shè)備的操作和維護(hù) - 34 -
4.標(biāo)注化審核報告（BS） - 35 -
4.1 產(chǎn)品圖樣的審查 - 35 -
4.2產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 - 36 -
4.3 標(biāo)注件的使用情況 - 36 -
4.4 審查結(jié)論 - 36 -
參考文獻(xiàn) - 37 -
致謝 - 39 -
1 技術(shù)任務(wù)書
1.1 設(shè)計的依據(jù)
堆高車械至今已有100多年的歷史，目前人們普遍使用的是電動堆高車械。由于堆高車械多在人口稠密的地區(qū)作業(yè)，流動性大，對機(jī)械的震動、噪音、廢氣排放、質(zhì)量等指標(biāo)要求較高。現(xiàn)在的堆高車多使用內(nèi)燃機(jī)作動力，排氣污染量相對于汽車的較少，但其噪聲危害卻很大。美國EPA(美國環(huán)境保護(hù)局)及歐盟對割草機(jī)等用發(fā)動機(jī)的排放均有相應(yīng)的法規(guī)；德國還出臺了控制噪聲污染的《蘭色天使》法規(guī)；歐洲一些城市推出過引導(dǎo)性計劃，通過稅收優(yōu)惠及獎勵等措施鼓勵“綠色經(jīng)營者” 以加速環(huán)保技術(shù)的發(fā)展 。
手動液壓堆高車主要利用滾動的輪子帶動機(jī)械運(yùn)動。手動液壓堆高車結(jié)構(gòu)簡單，連接平穩(wěn)，噪音極小，并且操作十分容易，既給使用人帶來方便，也給周圍的人帶來舒適，安靜的環(huán)境。
1.2產(chǎn)品的用途及使用范圍
目前市面上的堆高車大多需動力引擎，這會產(chǎn)生較大的噪音，帶來環(huán)境污染，在辦公和學(xué)習(xí)的地方，這種需動力引擎的堆高車就顯得非常不受歡迎。由于動力引擎堆高車有動力裝置，保養(yǎng)，維護(hù)費用較高；同時動力引擎堆高車主要依靠刀片的高速旋轉(zhuǎn)把草排出，因此，對整機(jī)的安全性要求較高，操作時也會給工作人員帶來強(qiáng)烈的震動，使操作很不舒適。雖然，動力引擎手動液壓堆高車工作效率較高，工作效果較好，但是，其價格也較昂貴，就目前來說，一般的用戶難以接受。
通過市場調(diào)研，我們決定設(shè)計一種無引擎驅(qū)動，無噪音污染，工作高度可調(diào)節(jié)，輕便簡潔，操作方便和美觀實用適用于一般用戶的手動液壓堆高車。
1.3主要技術(shù)指標(biāo)和重要技術(shù)參數(shù)及原理
1.3.1 該手動液壓堆高車的總體設(shè)計參數(shù)
已知：額定載重量 500kg 自重≤210kg 載荷中心585 mm
貨叉最大高度 ≥1500mm 最小高度88mm 貨叉長度1150 mm 單個貨叉寬度160 mm
貨叉整體寬度5400 mm 平臺尺寸2200×700mm 通過腳踏式液壓泵提起貨物，
設(shè)置過載安全閥，確保操作者安全。 剎車安全可靠?？稍谏虄?nèi)任意位置停止升降，
1.4國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 國內(nèi)外發(fā)展概述
l9世紀(jì)中葉，大部分的手動液壓還在使用鐮刀來割草或放牧牛羊來保持草地的整齊性。隨著高爾夫球、網(wǎng)球及足球等運(yùn)動的興起，保持完善的草地做運(yùn)動場便成為當(dāng)務(wù)之急。英國人Edwin Budding利用旋轉(zhuǎn)式機(jī)械工作的原理發(fā)明了滾刀式堆高車，該產(chǎn)品的問世在英國受到了廣泛的歡迎，隨后傳人美國。1868年，美國第一臺堆高車取得專利，美國的手動液壓業(yè)也由此起步。不過幾年，便有37項有關(guān)堆高車的發(fā)明獲得專利。到1881年，總共有4萬多臺堆高車被生產(chǎn)和銷售 。最初的堆高車均為人力驅(qū)動；1890年，在英國開始設(shè)計有動力驅(qū)動的堆高車。從最初的蒸汽動力驅(qū)動發(fā)展到小型內(nèi)燃機(jī)動力驅(qū)動；1909年，美國科學(xué)家Leoni取得了動力型機(jī)械式堆高車專利，盡管堆高車由汽油機(jī)驅(qū)動，但整個裝置仍由馬拉行走。
在手動液壓修剪機(jī)械發(fā)展的歷史上，第二次世界大戰(zhàn)是一個轉(zhuǎn)折點。在20世紀(jì)30年代前后，每年生產(chǎn)的各類堆高車數(shù)量約3萬臺左右。戰(zhàn)后，美國經(jīng)濟(jì)得到復(fù)興，允許現(xiàn)役軍人低價買房不付現(xiàn)金，大批建設(shè)房屋并出售，促使手動液壓修剪機(jī)械得到迅速發(fā)展，生產(chǎn)量急劇上升，1947年達(dá)36萬臺，1974年達(dá)700萬臺。20世紀(jì)70年代后期開始，堆高車的市場銷售量逐漸趨向飽和，但每年仍保持在500萬—600萬臺的銷量 。堆高車在數(shù)量增加的同時，其性能也在不斷改進(jìn)。1950年，美國第一臺無線電操縱的堆高車誕生；1978年，C1arence Noke研制出了一種可進(jìn)行手動液壓修剪編程的堆高車" ；20世紀(jì)80年代，一些新的手動液壓設(shè)備又投放市場，如Mulching mower，Shredder，Lawndethatcher，String trimmer等，以及清潔手動液壓用的Blower，Lawn vacuum，Lawn sweeper 。到了80年代后期，string trimmer被認(rèn)為是一件普通的家庭用具。
我國生產(chǎn)堆高車起步較晚，生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小，產(chǎn)品用途單一，品種數(shù)量少，遠(yuǎn)不能滿足要求，而且質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家的相比也有很大差距。所以長期以來，手動液壓堆高車多以進(jìn)口為主，主要來自日本、美國、意大利和瑞典等國。據(jù)統(tǒng)計，1999年的堆高車銷售量在3萬臺左右，其中80％為進(jìn)口；2000年我國各類手動液壓機(jī)械保有量達(dá)13余萬臺，堆高車進(jìn)口量在3．16萬臺左右；近兩年，手動液壓機(jī)械平均年增長率達(dá)到30％左右，國內(nèi)每年手動液壓機(jī)械的銷售總額大約為1．2億～1．3億元人民幣，其中從國外進(jìn)口的機(jī)械占85％，國內(nèi)自行生產(chǎn)的產(chǎn)品占15％左右，其合計銷量約在1萬臺左右 。
2.6.3 制造價格及應(yīng)用范圍
根據(jù)目前市場實際:：制造原材料費用100～150 元，手工費: 50～100 元，因此總造價在300元以內(nèi)。目前使用于我國大部分地區(qū)的園林手動液壓的修建和養(yǎng)護(hù)。
3. 使用說明書（SM）
3.1設(shè)備的名稱
產(chǎn)品的名稱: 手動液壓堆高車
3.2設(shè)備的安裝
安裝工作必須有鉗工、起重工等專業(yè)工人參加。安裝時首先用水平儀找平基礎(chǔ)和安裝支架的水平度，然后使之固定。按制造廠出廠時各段機(jī)殼的連接標(biāo)記順序組裝，各段機(jī)槽內(nèi)口的連接應(yīng)平整、密合，如有錯位，只允許比堆高車撥桿稍低，其值不得大于1mm。機(jī)體組裝后測定其機(jī)槽兩側(cè)對稱中心面的對稱度。頭輪、尾輪必須對中。輪軸應(yīng)保持平行，以避免堆高車在運(yùn)行時跑偏。安裝堆高車時應(yīng)再次檢查往復(fù)運(yùn)動是否靈活只有運(yùn)動靈活的堆高車方可進(jìn)行安裝。
3.3設(shè)備的試車運(yùn)轉(zhuǎn)
完成堆高車各部分安裝工作后，即可進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗。
運(yùn)行前應(yīng)做如下工作：
（1）所有軸承、傳動部件和減速器內(nèi)應(yīng)有足夠的潤滑油；
（2）檢查和清除堆高車機(jī)槽內(nèi)部遺留的工具、鐵件或其他雜物；
（3）全面檢查堆高車各部分是否完好無損，堆高車的運(yùn)轉(zhuǎn)松緊度是否合適。
當(dāng)上述各項準(zhǔn)備工作做好后，推動堆高車，觀察小輪和大輪是否與殼體卡碰和跑偏，當(dāng)無缺陷后，可遠(yuǎn)距離運(yùn)轉(zhuǎn)即可進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)空載運(yùn)轉(zhuǎn)并對運(yùn)轉(zhuǎn)情況認(rèn)為滿意后，可進(jìn)行工作試驗。開始需要緩慢的推動堆高車，觀察齒輪、端面齒輪與撥桿嚙合的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定情況。運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，逐漸加快堆高車的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。對工作的狀況進(jìn)行原始記錄，工作密度，工作后草的基本狀況等。并核對和設(shè)計要求是否吻合。
3.4設(shè)備的操作和維護(hù)
(1)設(shè)備的操作
每次使用前，應(yīng)先空載運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間，待設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可進(jìn)行工作，應(yīng)保持運(yùn)轉(zhuǎn)速度的穩(wěn)定，不得大量突增或過載運(yùn)行，容易對產(chǎn)生較大的破壞。
如無特殊情況，不得在工作過程后，不清理，以增加的使用壽命。
操作人員應(yīng)經(jīng)常檢查機(jī)器各部，特別是和驅(qū)動裝置，以及端面齒輪與撥桿組合應(yīng)保持完好無損狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)有殘缺損傷的機(jī)件（如嚴(yán)重變形或脫落、撥桿的斷裂、彎曲段中間導(dǎo)軌嚴(yán)重磨損等），應(yīng)及時修復(fù)或更換。
(2)設(shè)備的維護(hù)
正確的保養(yǎng)和維修不僅能保證設(shè)備的安全運(yùn)行，而且是提高工作效率、經(jīng)濟(jì)效益和延長使用壽命的重要手段。
(3)保養(yǎng)
堆高車在每次使用完畢，應(yīng)對設(shè)進(jìn)行清掃和檢查。如有剩余物料壓結(jié)在槽內(nèi)，應(yīng)當(dāng)清除干凈,零部件有局部、微小的事故隱患，應(yīng)及時排除。大輪上螺栓過松，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整；出現(xiàn)裂墳或嚴(yán)重磨損，應(yīng)予以更換；潤滑點應(yīng)及時加油。
(4)維修
除應(yīng)對巳損壞的零部件及時修理或更換外，還要對關(guān)鍵部件、易磨損零件定期進(jìn)行檢查， 并按安全使用要求進(jìn)行修理， 使設(shè)備繼續(xù)保持最佳的工作狀態(tài)。
4.標(biāo)注化審核報告（BS）
4.1 產(chǎn)品圖樣的審查
手動液壓堆高車的傳動裝置和設(shè)計已經(jīng)基本完成，現(xiàn)以具備全套圖紙和一線基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對其進(jìn)行標(biāo)注化審查，結(jié)果如下：
（1） 產(chǎn)品的圖樣完整、統(tǒng)一、表達(dá)準(zhǔn)確清楚、圖樣清楚。符合GB4440-84、GB-83《機(jī)械制圖》的規(guī)定。
（2） 產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
（3） 產(chǎn)品圖樣的編號符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計的完整性。
（4） 圖紙的標(biāo)題欄與明細(xì)欄符合GB/T10609. 1-1989GB/T10690. 2-1989的規(guī)定。
（5） 產(chǎn)品圖樣粗糙度的標(biāo)注符合GB131-83《表面特征代號及注法》的規(guī)定。
（6） 產(chǎn)品圖樣焊縫的代號符合GB324-80《焊縫代號》的規(guī)定。
4.2產(chǎn)品技術(shù)文件的審查
（1） 產(chǎn)品的技術(shù)文件名稱、術(shù)語符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計文件術(shù)語》及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
（2） 量和單位符合GB3100—GB3102-93的規(guī)定。
（3）技術(shù)文件所用的編碼符合JB/T8823-1998《機(jī)械工業(yè)企業(yè)計算機(jī)輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則》的規(guī)定。
（4）技術(shù)文件的完整性符合JB/T5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件完整性》的規(guī)定及農(nóng)機(jī)部門的有關(guān)具體要求。
4.3 標(biāo)注件的使用情況
本設(shè)計所用的緊固件均采用標(biāo)準(zhǔn)的螺栓，材料及材料代號也符合國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。
4.4 審查結(jié)論
經(jīng)過對堆高車裝置和傳動設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化審查，認(rèn)為該設(shè)計基本貫徹了國家最新頒發(fā)的各種標(biāo)準(zhǔn)，圖紙和設(shè)計文件完整齊全，符合標(biāo)準(zhǔn)化得要求。
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致謝
本文從選題、方案論證到課題的研究都是在導(dǎo)師張淑娟老師的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識、豐富的創(chuàng)造力、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)術(shù)思想，以及敏銳的洞察力，始終令學(xué)生敬佩，并將影響我的一生。值此成文之際，謹(jǐn)向?qū)煴磉_(dá)我深深的敬意和衷心的感謝!
通過這次訓(xùn)練，提高了自己的動手能力和設(shè)計能力，為學(xué)生日后順利進(jìn)入工作崗位作下了鋪墊。本次畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生收獲頗多，這與張老師的悉心指導(dǎo)是分不開的。張老師公務(wù)繁忙，但是還是經(jīng)常抽時間來視察學(xué)生畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度，就畢業(yè)設(shè)計過程中遇到的問題給予耐心指導(dǎo)。特別要感謝的是我的父母和家人!感謝父母在我成長的道路上給予的無私的愛。感謝所有關(guān)心和幫助過我的人們!
最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見的評閱專家們表示衷心的感謝和崇高的敬意! 謝謝!