电动叉车方案设计说明书

目录

第1章叉车基本参数表 (3)

第2章驱动电机 (3)

第3章驱动轮 (4)

第4章支撑轮 (5)

第5章减速机构 (5)

5.1 传动装置的总传动比的计算和各级传动比分配 (5)

5.2 计算传动装置的运动和动力参数 (5)

5.3 齿轮设计 (6)

5.3.1 高速级圆柱斜齿轮Z1、Z2设计 (6)

5.3.2 低速级圆柱斜齿轮Z3、Z4设计 (10)

第6章液压动力单元 (13)

第7章液压缸 (14)

第8章蓄电池 (16)

第9章回转支承 (16)

第10章整体结构布局 (17)

附件：零件清单 (18)

第1章 叉车基本参数表

该叉车基本规格与主要参数如下表：

表1-1 整车参数和设计目标

整车长 整车宽 整车高 货叉长度 货叉宽度 自重

1/l mm 1/b m m /h mm 2/l mm 2/b mm 1/m kg

1280 740 2200 800 850 500

平地最大车速 爬坡最大速度 最大爬坡度 满载起升速度 最大起升高度

11/()v m s -⋅ 12/()v m s -⋅ /α︒ 1

3/()v m s -⋅ /H m

1.2 0.8 12 0.12 1.8

滚动阻力系数 主减速比 传动系统效率 起升系统效率 载荷滚动半径

f z 1η 2η 1/R mm

0.02 17.72 0.9 0.85 250

第2章 驱动电机

叉车正常行驶时的阻力主要是车轮与地面的滚动阻力，满载时最大车速行驶所需功率为

121

11

()m m gfv P η+=

，得10.26P kW = (g 为重力加速度，2

9.8/g m s =)

叉车爬坡过程受力分析图如图2-1所示。

图2-1 叉车爬坡过程受力分析图

按最大爬坡度数进行爬坡功率的计算，叉车满载、最大爬坡度时所需功率为：

122

21

()sin m m gv P αη+=

⋅

得到2 1.14P kW =。因此选定驱动电机的额定功率为 1.2e P kW =

根据额定功率1.2kw ，电机电压24V ，选择得到电机型号130ZYT185，电机基本参数如下表2-1.

表2-1 电动机基本参数

第3章 驱动轮

根据驱动功率计算，选择的130ZYT185驱动电机的额定功率为 1.2e P kW =，电机电压24V ，额定转速为1500r/min 。

电机外径为130mm ，据此来选择电机外面的轴承，选择深沟球轴承6026（轴承内径130mm ，外径200mm ）。轴承外径为200mm ，由此选择内径200mm 、外径250mm 的聚氨酯轮。电机与驱动轮如下图3-1所示。

图3-1 电机与驱动轮组合图

第4章 支撑轮

支撑轮分别前支撑轮和后支撑轮，根据功能不同，前后支撑轮所需的类型和尺寸也不同。

前支撑轮为具体尺寸如下，外径为80mm ，厚度为70mm 。 后支撑轮为万向轮，轮子外径为80mm ，厚度为25mm 。

第5章 减速机构

5.1 传动装置的总传动比的计算和各级传动比分配

电机额定转速为1500r/min ，由于驱动轮所需最大速度为1.2m/s ，可以计算得到传动机构所需的总传动比i ：

max 1

max

6016.42n R i v π=

=

然后分配各级传动比。本减速机构选为二级圆柱直齿轮减速，可分为高速级与低速级两级，即i =i ℎ×i l （每级范围为3~5），取i ℎ=1.4i l ，代入公式得，高速级传动比i ℎ=4.79，低速级传动比i l =3.42。

5.2 计算传动装置的运动和动力参数

（1）已知各级传动比的分配结果，可得各轴转速为：

I 轴：n I =1500 r/min II 轴：n II =

n I i ℎ

=

14404.79

=300.63 r/min III 轴：n III =

n II

i l

=

300.633.42

=87.90 r/min

（2）各轴输入功率为

I 轴：P I =P 0×η1=1.2×0.98=1.176 kW

II 轴：P II =P I ×η2×η3=1.176×0.99×0.98=1.141 kW III 轴：P III =P II ×η2×η3=1.141×0.99×0.98=1.107 kW

（3）各轴输入转矩为

I轴：T I=9550×P I

n I =9550×1.176

1500

=7.49 N∙m

II轴：T II=9550×P II

n II =9550× 1.141

300.63

=36.25 N∙m

III轴：T III=9550×P III

n III =9550×1.107

87.90

=120.27 N∙m

电动机轴输出转矩：T0=9550×P0

n m =9550× 1.2

1500

=7.60N∙m

以上计算得到的运动和动力参数如下表5-1所示。

5.3 齿轮设计

5.3.1 高速级圆柱斜齿轮Z1、Z2设计

5.3.1.1 选择精度、材料及齿数

（1）选用直齿圆柱齿轮传动，变位系数为0，压力角取20°，通用减速器选择精度为7级。

（2）小齿轮材料选用40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料选用45钢（调质），齿面硬度240HBS，两个齿轮的齿面硬度差为40 HBS。

（3）对于闭式齿轮传动，初选小齿轮齿数z1=17，大齿轮齿数z2=17×4.79= 81.43，取z2=82，齿数互质。

5.3.1.2 按齿面接触疲劳强度设计

（1）试算小齿轮分度圆直径，公式如下所示：