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机械毕业设计

小型液压堆高机设计

时间:2018-04-06 23:53:45   作者:   来源:   阅读:42   评论:0
摘  要

    随着人们生活水平的提高以及物流仓储业的快速发展,人们越来越需要一些小型搬运机将自己从繁重的工作中解放出来,小型电动液压堆高车则是一种非常实用的堆高工具,它机身轻巧、灵活、所占空间小。

    本文根据实际需求,设计了一款小型电动液压堆高机。

    本文首先通过分析液压传动、丝杠传动及齿轮齿条传动的特点,拟定了以液压传动为传动方案的堆高机,并确定了液压传动系统图。然后,根据条件,计算出液压缸及液压系统的各参数,并计算出链条及链轮的相关参数。最后,利用Pro/E软件对堆高机进行建模和虚拟装配。用本文的方法设计的堆高机结构简单,制造方便,使用维护容易,造型美观。

【关键词】 堆高机、电动液压堆高车、虚拟装配、Pro/E 

ABSTRACT

With the rapid development of people's life and the logistics warehousing industry, more and more people need some small handling machine to liberate themselves from the heavy work, small electric hydraulic stacker is a very practical piling tool, it is flexible, lightweight, small occupied space.

    According to the actual demand, this paper designs a new type of high voltage electric hydraulic stacker.

    Firstly, this paper analyzes the characteristics of the hydraulic transmission, the screw drive and the rack and pinion drive, and develops the stacker, which takes the hydraulic drive as the transmission scheme. Then, according to the conditions, the parameters of the hydraulic cylinder and hydraulic system are calculated, and the relevant parameters of the chain and sprocket are calculated. Finally, the Pro/E software is used to model and assemble the stacker. In this paper, the design of the stacker is simple in structure, easy to manufacture, easy to use and maintain.

【keyword]】Stacker, electric hydraulic stacker, virtual assembly, Pro/E

 目 录

摘  要

ABSTRACT

目 录

第一章 绪 论

1.1 堆高机国内外研究现状及发展趋势

1.2 Pro/E软件介绍

1.3 液压传动

1.4课题研究的内容和意义

第二章 原理方案拟定

2.1 堆高车工作原理方案拟定

2.2 液压传动原理方案拟定

第三章 液压传动设计计算

3.1 动力(负载)分析

第四章 链轮传动设计

第五章 结构设计

5.1滚子链结构设计

5.2链轮结构设计

5.3 总体结构设计

第六章  Pro/E建模

6.1零件建模

5.2 虚拟装配

总 结

致 谢

参考文献

第一章 绪 论

1.1 堆高机国内外研究现状及发展趋势

    电动液压堆高车以电动机为动力,蓄电池为能源的一种工业搬运车辆,是指对成件托盘货物进行装卸、堆高、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。国际标准化组织ISO/TC110称为工业车辆。电动堆高车包括:全电动堆高车、半电动堆高车、前移式堆高车、前移式全电动堆高车、前移式堆高车、步行平衡重式堆高车。电动堆高车广泛应用于工厂车间、仓库、流通中心和配送中心、港口、车站、机场、货场等,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、集装箱运输必不可少的设备。

    其结构简单、操控灵活、微动性好、防爆安全性能高,可以极大地提高工作效率,减轻工人的劳动强度。

小型液压堆高机设计

图1.1 液压堆高车

    l9世纪中叶,大部分的人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液压修剪编程的堆高车" ;20世纪80年代,一些新的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,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。

    小型堆高机的发展趋势:

    1.数字化

    作为先进制造技术的核心,数字化制造是制造技术、计算机技术、管理科学和网络技术的交叉、融合、发展和应用的结果。一方面,对于企业而言,种类繁多的信息(数据、知识、技术、图形等)都已数字的形式呈现,在企业内传递,给市场迅速收集、整理,从而实现重组、仿真等一系列工作等直到完成。满足客户化要求,在大范围内实现动态联盟。

    2.虚拟化

以前的机械设计过程中,首先依靠于先进行图纸设计,然后依据图开展成品实验,最后才能最终产品的设计。这样做会极其浪费时间。由于当代科学技术、手段的日新月异,网络通讯技术技术和电子计算机技术已不断成熟起来,我们可以利用电子设备进行模拟操作,给了我们初学者更多的机会,同时对数据实行共享,有助于大家共享,交流,打破了空间界线。这样一来,为堆高机款式的多样性,系列化提供了便利,节省了大量的时间、财力。

    3绿色化

如今,保护环境已成为全世界人民的共识了,人类的发展必须要与自然相和谐,制造业也不能例外,因此,一件产品从设计初期开始,就因该将这个因素考虑在内。一套完整的设计体系,应该包括产品的设计,维修,甚至于废弃后的回收,二次利用。好的产品,不仅仅能实现它的功能,在一定程度上,还应该是一件艺术品,体现物质文明、精神文明、环境文明三位一体的理念。

    4.智能化

智能化是社会进步的需求,可能成为整个制造业的发展重要方向,智能化在过程中可以实现识别,分类,甚至推理的功能,部分甚至全部代替人类的脑力劳动,帮助优化制造过程。虽然本次设计的产品在这个方面还有很大欠缺,但是这种理念必须早早的树立,为日后的发展打下良好的基础

1.2 Pro/E软件介绍

    Pro/Engineer软件是PTC公司的旗舰产品,软件以参数化著称,是参数化技术的最早应用者,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。现Pro/E软件到5.0版本后,在原有参数化技术基础上,大幅更新技术标准,更名为CREO。

    PTC是一个全球性的技术平台和解决方案,是一个企业如何创建,操作和服务的提供商,PTC的软件和解决方案部署在全球超过26000个企业;

    有750多家合作伙伴,包括增值经销商,企业软件和绩效的团队伙伴,硬件和系统集成合作伙伴,服务和培训合作伙伴。

    Creo参数化技术具有超级能力,可以处理任何设计或探索。可与其他人协同设计,其工作在不同的计算机辅助设计系统,协同设计使它变得容易。

    Creo参数可以让设计者获得一个更丰富、更高效的产品设计体验,通过PTC公司的全球资源和几十年的经验支持。让CREO参数更好的为设计者服务,

功能包括:

三维实体建模

直接建模

强大的装配建模

详细的文档,包括二维和三维图

堆焊技术

自由泳的堆焊

钣金建模

焊接建模与结构框架设计

特征分析

图形体验与集成设计

动画

添加剂制造(三维印刷)的设计

数据交换

进口非Creo数据工作

集成数控功能

提供即时访问的网络功能

零件库,功能,工具,以及更多

软件定制

数据表

Creo参数数据表

Creo参数数据表的性能比较

联合技术数据表

Creo硬件笔记

CREO新功能:

CREO草图

CREO草图是一个非常自由的的二维CAD应用程序,任何人提供了快速勾画出产品的设计思路和分享他们的电子与客户的最简单方式,供应商。它可以让设计者添加颜色和其他视觉增强功能,把快速草图转换成成品。更重要的是,2D图像与此应用程序的创建可以导入其他Creo应用程序和用于改进的三维CAD设计的基础。通过捕捉数字,可以用作跟踪草图,并进一步发展在计算机辅助设计,你可以增加创新,加强合作,并获得更快速的产品设计市场。

Creo草图特征

取代传统手绘草图的概念设计,工业设计,插图和设计评论

通过添加颜色或其他特殊效果来创作出引人注目的的作品,应用Creo参数利用二维草图数据

与平板设备一起使用草图,以进一步提高生产速度,方便和生产力

使营销。客户和设计师更容易地传达他们的想法,包括那些使用苹果操作系统

CREO功能强大的三维交互技术插图

应用CREO的三维交互技术插图可以让消费者更能理解设计者的意图,使用和操作技巧。

Creo说明结合三维图示能力与联想的CAD数据提供配置特定的图形信息,反映了当前产品设计的操作、维护和保养信息。它使您能够创建三维技术插图,使复杂的产品可以让客户和服务人员理解。

该软件还对异构CAD格式与Windchill完全集成,Creo的Arbortext产品提供快速,最新的3D信息在其整个生命周期的技术支持。该说明还可以调整材料费,创建结构、零件和服务或其他说明。

Creo说明特点和优点:

明确传达复杂信息;

创建三维动画,直观地描述复杂的服务程序,方便消费

降低翻译成本;

用一步一步的程序,三维动画,插图零件列表和其他文本的图形表示来替换文本;

提高生产率:变革管理自动化插图插画在服务器上的原始CAD文件,

自动创建零件清单,直接调用计算机辅助设计元数据。

可配置不同的产品变种

每一个设计的变化,也被称为的一个变种。使用CREO平台帮助你的客户定制个性化的产品。一个自行车可以成为一百个不同的模型,由于模块化部件,你会受益于效率和更低的成本,如果你能快速生产的产品配置作为模块。CREO电子表格和计算机辅助设计有助于一段时间的帮助,但它们是相对非正式的方式,将潜在的可操作的选项与计算机辅助设计模型联系起来。这是对Creo参数或一个独立的产品的一个扩展,允许你创建和配置结构的工作。当把Creo选择建模工具,你可以轻松地管理复杂的配置,包括来自PTC或第三方应用程序。

1.3 液压传动

    液压传动开始应用于十八世纪末,但在工业上被广泛应用的时间比较短。有大幅度的发展也就在近50年。因此,与其它传动方式比还是一项年轻的技术。当今液压技术广泛应用于工程机械、起重运输、冶金工业、农用机械,轻工业和机床工业。

    随着液压技术的不断发展,液压技术也广泛应用在高科技高精度的行业,如机床行业。它能代替人们一部分频繁而笨重的劳动,能在条件恶劣的环境中工作。特别在数控机床这类要求精度较高的领域有着不可代替的作用,出现了液压传动的自动化机床,组合机床和自动生产线等。在国防工业中,如飞机,坦克、火炮等都普遍采用了液压传动装置和液压控制装置。

    当今研究的主要内容是高压粘性流体在密闭容器中流动规律和系统中承受高压的粘性流体的运动规律。

    液压系统有着独特的优势。其有着体积小,重量轻,可实现无级变速,运动平稳,结构简单,操作方便,工作寿命长,液压元件易于通用化、标准化、系列化的特点。基于以上优点,处于新兴技术的液压系统在近些年得到了大幅度的发展,还有着广泛的发展空间。它正向高压化、高速花、集成化、大流量、大功率、高效率、长寿命、低噪音的方向发展。

    液压传动可以用很小的功率控制速度、方向。使用适当的节流技术可使执行元件的精度达到最高。其布局安装有很大的灵活性,同体积重量比却比其他机械小的多。因此能构成其他方法难以组成的复杂系统。液压传动能实现低速大吨位运动。采用适当的节流技术可使运动机构的速度十分平稳。

1.4课题研究的内容和意义

    以前的堆高机发展主要主要用于轻小型工业生活中,如今随着人们生活水平的提高以及时代的进步人们越来越热衷于购买一些小型机械、家电,将自己从繁杂的日常劳动中解放出来,的物流仓储业快速发展,堆高机要进去车间、库房、超市等,一方面要求机身轻巧、灵活、所占空间小。另一方面,还必须考虑到低噪音、无污染,通道的宽度、屋顶货架的高度。假如有进入电梯的时候,电梯,楼板的承受力等诸多因素。综上所述,堆高机的小型化已成为适应发展的必然改变。在最近的几年内,物流业的飞速发展时全社会有目共睹的,轻小型搬运型机械应紧紧抓住物流热的机遇,增加产品的种类,为物流业提供优质的商务服务。

    液压堆高机由于它自己具备的优势,我们有理由相信,它将成为室内物料搬运的首选工具。就国外市场而言,在欧美等发达国家,手液压车堆高机的产量已占整个堆高机产量的百分之四十左右,在日本这个比例有三分之一,中国为五分之一。找这个发展趋势,未来这个比例仍将攀升,前景广阔。

本次设计的目的是设计一款小型的堆高机,提高兼容性,特点是方便、快捷、操作简易,以小集体需求为基础,解决一些日常问题。如果可以实现,将给我们的生活带来很大的便捷。


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