快遞載運推送裝置-液壓升降小推車-本科畢業(yè)設計答辯ppt

1、快遞載運推送裝置設計,機械與動力學院,導 師： 答辯人： 學 號： 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化日 期：,1,2,3,4,5,6,課題目的和意義,設計思路和最終方案,油缸布置方式,剪叉式機構(gòu)力學分析,手動液壓系統(tǒng)設計,三維模型繪制,Contents,目錄,1,2,3,4,5,6,課題目的和意義,設計思路和最終方案,油缸的布置方式,剪叉式機構(gòu)力學分析,手動液壓系統(tǒng)設計,三維模型繪制,Next Part,第

2、1部分,1 課題目的和意義,,,1,2,3,4,5,6,課題目的和意義,設計思路和最終方案,油缸布置方式,剪叉式機構(gòu)力學分析,手動液壓系統(tǒng)設計,三維模型繪制,Next Part,第2部分,2 設計思路和方案,裝卸搬運過程分析 當下快遞業(yè)主要由運輸、保管、包裝、裝卸搬運、流通加工配送、信息傳遞六個環(huán)節(jié)組成，而裝卸搬運這一重要環(huán)節(jié)大多停留在人工上，貨物卸載主要是通過人力讓貨物產(chǎn)生豎直和水平方向的位移，這一過程可以用助力機械來

3、代替，在手推車上加上一個升降平臺就能大大節(jié)省勞力，為了利用重力卸載貨物，動力系統(tǒng)選擇手動液壓系統(tǒng)。國外研究現(xiàn)狀 美國是世界上首先開展人工裝卸載搬運助力裝置的國家，根據(jù)仿生學思想，為穿戴者設計一套體外支架，其定義為“外骨骼服”，通過均衡分配外掛物重量，傳輸和放大穿戴者肢體動感，該裝置為液壓驅(qū)動。,2 設計思路和方案,小車設計步驟 初始條件和參數(shù),快遞貨物一般密度小，重量輕，所以額定載荷一般只需300

4、kg,在從物流貨車當卸載貨物時需要將平臺升高，需要幾乎與物流貨車平齊，所以這個垂直行程是根據(jù)貨車的貨箱高度確定的,支架長度根據(jù)起升高度而定，寬度根據(jù)平臺寬度確定,2 設計思路和方案,我國液壓升降小推車的發(fā)展現(xiàn)況,市場現(xiàn)有產(chǎn)品舉例,■手動剪叉式升降平臺優(yōu)點：體積小，運動靈活缺點：升降行程小，降到最低位置時也不方便卸載,■手動液壓堆高車優(yōu)點：升降行程大，適合卸載各種高度的貨物缺點：體積大，不方便攜帶，不宜進出狹窄的地方,1,

5、2,3,4,5,6,課題目的和意義,設計思路和方案,油缸布置方式,剪叉式機構(gòu)力學分析,手動液壓系統(tǒng)設計,三維模型繪制,Next Part,第3部分,3 油缸布置方式,建立簡單模型,液壓缸安裝位置分析,草圖設計 剪叉式起升機構(gòu)草圖主要構(gòu)件載運平臺、支撐梁、液壓缸、小滾輪和輪子原理簡介 剪叉式升降機構(gòu)中液壓缸布置方式是將液壓缸的活塞桿及缸底分別鉸接在內(nèi)外剪叉式支撐梁上，當活塞桿伸出時，兩個剪叉式

6、支撐梁的夾角增大，使剪叉梁上端靠攏并使平臺上升，從而可以達到推動載運平臺上升的目的,液壓缸的位置參數(shù),液壓缸載荷計算,液壓缸安裝位置確定,3 油缸布置方式,這種裝配方式適用于布置空間狹小的剪叉式機構(gòu)，且可以在很大程度上降低剪叉式機構(gòu)的初始高度，有利于裝卸貨物，接下來的任務就是根據(jù)兩個支撐架的尺寸以及上文提供的額定載荷確定液壓缸的精確位置和液壓缸的推力，從而確定液壓缸的缸徑和手動液壓泵的相關參數(shù)。 根據(jù)閱讀相關文獻

7、知，液壓缸的布置位置不同所承受的載荷也不同，為了找到承受載荷最小，起升最平穩(wěn)的安裝方式，需要對液壓缸的位置參數(shù)進行精確計算 已知條件為：剪叉式升降平臺載荷為W=2940N。 支撐梁長度L=1150mm 將液壓缸活塞桿與剪叉支撐梁 的鉸接位置 A 與兩個剪叉式支撐梁鉸接中心位置O的距離設為a ，將液壓缸底鉸鏈與剪叉式支撐梁 BD鉸鏈聯(lián)接位置

8、 G 與中心位置 O 的距離設為 k 。,建立簡單模型,液壓缸安裝位置分析,液壓缸的位置參數(shù),液壓缸載荷計算,液壓缸安裝位置確定,3 油缸布置方式,液壓缸的位置參數(shù),建立簡單模型,液壓缸安裝位置分析,液壓缸載荷計算,液壓缸安裝位置確定,按照如圖設定個未知數(shù)根據(jù)幾何關系,3 油缸布置方式,液壓缸活塞桿的推力P和液壓缸尾部對剪叉式支撐梁的壓力為整個系統(tǒng)的 根據(jù)虛位移定理：作用于質(zhì)點系的所有主動力在任何虛位移中

9、所作虛功的和等于零得： 以A點為原點建立直角坐標系，則有： 由圖中幾何關系得： F和P互為反作用力，然

10、 后將條件代入得：,液壓缸載荷計算,液壓缸安裝位置分析,建立簡單模型,液壓缸的位置參數(shù),液壓缸安裝位置確定,,3 油缸布置方式,當載荷一定的情況下，載運平臺在不同高度下所需液壓缸的推力也不同，但是在正常情況下很難測的，為了選擇合理的參數(shù)便能選擇最佳的液壓缸布置方式，蘭州大學的齊文虎通過動力學分析，應用軟件MATLAB軟件模擬出了

11、在整個升程范圍內(nèi)不同高度時所需液壓缸的不同推力，并且描繪了曲線觀察圖a中曲線可知，當載運平臺處于最低位置時所需液壓缸推動力最大，而且根據(jù)幾條曲線的比較可以確定a=110mm，k=396mm，根據(jù)這個結(jié)論可以計算出最低位置時α=8.5°，?=7.5°，θ=19°。然后代入上述的公式中得： F=27.1 KN

12、,液壓缸安裝位置確定,液壓缸安裝位置分析,建立簡單模型,液壓缸的位置參數(shù),液壓缸載荷計算,,1,2,3,4,5,6,課題目的和意義,設計思路和方案,油缸布置方式,剪叉式機構(gòu)力學分析,手動液壓系統(tǒng)設計,三維模型繪制,Next Part,第4部分,4 剪叉式機構(gòu)力學分析,支撐梁尺寸及材料確定,支撐梁強度校核,機構(gòu)受力分析圖 從剪叉式升降機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)初步觀察，A、G、O、E處的銷軸受到的剪切力較大，從上面的計

13、算來看，A、G銷軸承受的最大剪切力為Q=F=27.1KN，整個載運平臺設4個剪叉式支撐梁，左右各兩個對稱安裝，支撐梁的材料定為40*20的Q235槽鋼，型號16A,承載機構(gòu)軸的設計,4 剪叉機構(gòu)力學分析,支撐梁尺寸及材料確定,支撐梁強度校核,根據(jù)支撐梁所受的剪切力和彎矩對支撐梁從材料力學方面進行強度分析和校核是一個非常必要的過程，這樣才能確保構(gòu)件的安全性、適用性、耐久性、和經(jīng)濟性對內(nèi)支撐梁EC強度校核 剪叉式支撐梁的材料選

14、用為40*20的Q235槽鋼，型號16A，查閱《機械手冊》可以得到：I=1984cm4，W=214.844cm3 由圖中分析可知 由上式可得：,承載機構(gòu)軸的設計,4 剪叉機構(gòu)力學分析,支撐梁尺寸及材料確定,支撐梁強度校核,在CO段內(nèi)，分析剪力和彎矩得到的方程分別是：在OE段內(nèi)，所得結(jié)果為：EC的彎矩圖和剪力圖如下所示： 由3.1.3步的圖中分析可以得出結(jié)論：當載運平臺處于最低位置的時候剪叉

15、式支撐梁會產(chǎn)生最大彎矩，通過上述的計算得到：=3087750N·mm=3.087750KN·m，則 則剪叉梁EC滿足強度要求,承載機構(gòu)軸的設計,4 剪叉機構(gòu)力學分析,手推液壓升降車最大載荷為300kg，則單個貨叉的承重量為150kg。則其鉸接出說承受的載荷為其作用力對材料作用的性質(zhì)為：剪切應力。交接軸的材料：選正火回火處理的45號鋼，查《機械設計》

16、表15—1，得 查《起重機械》表4—11，得： 最小安全儲備系數(shù)為： n1=1.45，材料安全系數(shù)為： n2=1.1 根據(jù)公式的安全系數(shù)：n= n1· n2=1.6 根據(jù)公式 可以推出公式 代入數(shù)據(jù)得 為了方便，取 d=10mm,承載機構(gòu)軸的設計,支撐梁強度校核,支撐梁尺寸及材料確定,1,2,3,4,

17、5,6,課題目的和意義,設計思路和方案,油缸布置方式,剪叉式機構(gòu)力學分析,手動液壓系統(tǒng)設計,三維模型繪制,Next Part,第5部分,5 手動液壓系統(tǒng)設計,液壓系統(tǒng)的組成,手動液壓泵的選擇,,液壓缸設計,1——油箱2、5——為單項閥3——小活塞4——操作手柄6——液壓缸7——卸荷閥,5 手動液壓系統(tǒng)設計,手動油泵、腳踏油泵體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，操高壓，小排量，配有低壓泵以提高效率?？芍苯訅毫θ萜鬟M行壓力試驗

18、，配備油缸及機具可以進行 起重、頂升、彎曲、校直、拉伸、沖孔、鉚接、拆裝等作業(yè)。 根據(jù)液壓缸容量和手動液壓泵的外形尺寸，選擇SYB-1型的手動液壓泵，而且該液壓泵屬于小型，操作方便，適合用于手推車上，通過在網(wǎng)站上查詢可知，由多出廠家銷售型號手動液壓泵，而且價格優(yōu)惠平均240～600元一臺，而且網(wǎng)上直銷，隨時可以訂購,手動液壓泵的選擇,液壓系統(tǒng)的組成,液壓缸設計,5 手動液壓系統(tǒng)設計,手動液壓泵的選擇,已知條件為液

19、壓缸所需的最大推動力F=27.1KN，然后根據(jù)這個條件和參考資料上的公式來計算液壓缸的內(nèi)徑D和活塞桿直徑d，由文獻查閱知d=0.7D，根據(jù)公式：根據(jù)條件求得D=48.2mm，則相應的可以求得d=33.7mm。根據(jù)國家標準GB/T 2338-93，取標準直徑D=50mm，d=35mm缸筒厚度的計算： 計算 可得缸筒厚度為5mm 最小導向長度：

20、 缸體長度的確定：則液壓缸最大行程L=168mm，缸體內(nèi)部長度為168+35+6.25=209.25mm 取210mm，根據(jù)缸體內(nèi)部長度確定缸體長度為219.5mm活塞厚度：活塞厚度取內(nèi)徑D的0.6—1.0倍，則取35mm缸蓋的厚度：計算結(jié)構(gòu)的T≥4.18，取4.5mm,液壓缸設計,液壓系統(tǒng)的組成,1,2,3,4,5,6,課題目的和意義,設計思路和方案,油缸布置方式,

21、剪叉式機構(gòu)力學分析,手動液壓系統(tǒng)設計,三維模型繪制,Next Part,第6部分,6 三維模型繪制,這是通過ProE繪制的模型,6 三維模型繪制,總結(jié),通過論文中對小車結(jié)構(gòu)進行的強度校核表明了小推車材料選擇和尺寸設計的可行性，通過對機構(gòu)進行仿真表明了結(jié)構(gòu)的可行性。 設計結(jié)果的不足之處就是液壓系統(tǒng)的設計，因為對液壓方面的知識學習不夠，所以設計液壓系統(tǒng)部分的設計存在些許漏洞,,獻給所有以各種方式關心和幫助過我的人,致 謝

22、,有些事我都已忘記　　Yǒuxiē shì wǒ dōu yǐ wàngjì　　Some things I‘ve already forgotten,但我現(xiàn)在還記得　　dàn wǒ xiànzài hái jìdé　　but even now I still remember,Thank you!匯報人： 導 師：