叉车结构设计cad＋三维图＋设计说明书

摘  要
近年来，随着快递物流行业的发展，运输小车得到了快速的发展，叉车具有装卸和搬运的功能，广泛使用在各种物流搬运行业，除此之外，一些叉车还可以远程遥控实现无人驾驶，可以使用在一些比较危险的领域去代替人完成一些复杂的或者危险的工作。
在这样的研究背景下，本文设计了一种载货10吨的叉车结构，主要完成了叉车变速箱的设计、差速器的设计和液压缸的设计。使用三维的cad建模软件solidworks完成了叉车的三维模型的绘制，将设计的三维模型导入到ansys中完成叉车的动力学仿真分析，经过分析，设计的叉车结构稳定，可以满足使用需求。同时设计的叉车还考虑了舒适性、可靠性和可维护性的优势。

关键词：叉车；变速箱；差速器；ansys

 

目  录
1  绪论    1
1.1 选题的背景及意义    1
1.2 研究的现状    2
1.2.1 国外的研究现状    2
1.2.2  国内的研究现状    3
1.3 叉车的分类    4
1.4  叉车的用途和特点    5
1.5  叉车的发展趋势    6
1.6  本文主要采用的研究方法    7
1.7  本次设计主要研究内容    7
2  叉车的总体方案设计    8
2.1 叉车运动方式的选择    8
2.2 叉车驱动运动方式的选择    8
2.3 发动机的选型计算    8
2.3.1  发动机的最大功率和响应转速    8
2.3.2  发动机的适应性系数    9
3  叉车的变速箱设计    11
3.1 变速箱的工作原理    11
3.2 变速箱的结构方案图    11
3.3 变速箱主要参数的选择    12
3.3.1  变速箱慢档时的参数选择    12
3.3.2  变速箱慢档时的传动比    12
3.3.3  变速箱快档时的参数选择    14
3.3.4  变速箱快档时的传动比    15
3.3.5  变速箱倒档时的参数选择    16
3.3.6  变速箱倒档时的传动比    17
3.3.7  中心距的确定    19
3.3.8  齿轮模数的确定    19
3.3.9  齿数分配    20
3.3.10  主要零件齿轮的设计和校核    22
3.4  轴的设计和校核    27
3.4.1  第一轴的设计和校核    27
3.4.2  中间轴的设计和校核    32
3.5  轴承的选型和校核    37
3.5  键的选型和校核    38
4  叉车的差速器设计    39
4.1差速器的类型及选择    39
4.2差速器齿轮设计    39
4.2.1齿轮主要参数选择    39
4.2.2几何尺寸计算    40
4.2.3行星齿轮轴直径及支撑长度确定    42
4.3齿轮强度计算    42
4.4主减速器齿轮几何尺寸计算    42
5  液压驱动系统设计    44
5.1 驱动马达的选型    44
5.2 举升液压缸的设计    44
5.2.1液压缸主要尺寸的确定    44
6  叉车的三维模型和有限元分析    48
6.1  三维模型的绘制    48
6.2  三维模型的绘制    48
6.3  有限元分析    49
6.3.2  材料的选择    50
6.3.3  网格划分    50
6.3.4  施加载荷    50
6.3.5  后处理    50
总结    52
致  谢    53
文 献 参 考    54

1  绪论
1.1 选题的背景及意义
随着电子商务技术的发展，物流搬运行业得到了快速的发展，随着经济全球化的发展，物流需求也越来越大。叉车作为物流设备中的重要一员，在这个背景下发挥了越来越重要的作用。在全球贸易、物流中心等方面，叉车的需求量逐年增长。叉车作为一种物流设备，在现代工业中得到广泛应用。其主要功能是在工厂、仓库等场所内，将货物从一处运送到另一处。叉车的出现，大大提高了物流效率，促进了工业生产的发展。随着工业革命的到来，生产和流通方式发生了很大的变化。工业化生产需要大量的原材料、半成品和成品的运输，叉车作为一种高效的物流设备应运而生。因此，工业革命为叉车的发展提供了广阔的空间。现代叉车的技术不断更新，比如液压系统、电子控制、自动化技术等方面都得到了很大的改进。这些技术的进步，不仅提高了叉车的效率和安全性，还开创了叉车智能化和自动化的新时代。
叉车作为物流设备的重要一环，其高效率和快速操作能力能够显著提高物流效率，从而降低物流成本，提高生产力。因此，研究叉车的技术和应用，能够推动物流业的发展，提高物流效率和质量。叉车在工业生产中扮演着重要角色，其技术水平的提高和智能化的应用，能够带动整个工业的升级和进步。研究叉车的发展趋势和技术创新，能够为工业的转型和升级提供支持和指导。同时叉车在操作过程中存在一定的安全风险，为了保障工人的人身安全和减少意外事故的发生，需要对叉车的安全性能进行深入研究和提升。此外，对叉车的人机工程学设计、人员培训和操作规范等方面的研究也能够进一步保障工人的安全。随着环保意识的提高，研究叉车的节能减排和环保技术，将有助于减少叉车使用对环境造成的负面影响。同时，对叉车的回收再利用、绿色制造等方面的研究，也将促进叉车产业的可持续发展。研究叉车的意义非常重要，不仅能够提高物流效率和工业升级，保障工人安全，还能够推动可持续发展，为社会和经济发展做出贡献。
1.2 研究的现状
叉车是一种广泛应用于物流、制造业和仓储等领域的重要设备，因其高效、便捷、可靠的特点而备受青睐。而叉车研究则是为了提高叉车的性能和效率，促进其在工业生产中的应用，目前叉车在国内外的研究都取得了一些列的成就。
1.2.1 国外的研究现状
叉车最初出现在欧洲，是为了解决港口货物搬运难题而发明的。1906年，英国工程师罗伯特·盖伊发明了一种用来搬运船舶货物的机械，即现在的叉车。第一次世界大战期间，叉车开始被广泛应用于军事物资和物资储备的运输。这使得叉车的使用逐渐扩大到其他领域。20世纪初期至50年代，叉车的出现是为了解决人工搬运和堆垛物品效率低下的问题，首先在欧洲和美国得到广泛使用。当时的叉车大多数是手动操作的，仅适用于轻型货物的搬运，随着科技的进步，叉车的发展进入了新的阶段。50年代至70年代，随着内燃机的发明和应用，叉车得到了进一步的发展。电动和液压式叉车也开始应用于工业生产中，提高了叉车的承载能力和效率。此时，欧美等发达国家的叉车制造业开始壮大，并出现了多家叉车制造企业。国外的公司设计的叉车如下图1.1所示。

图1.1 国外公司设计研发的叉车
21世纪初至今，随着全球化的发展和市场需求的变化，叉车制造业开始呈现新的趋势。欧美等发达国家的叉车市场规模逐渐稳定，但中国和其他新兴市场的