一种具有提升功能的小推车设计(附件)
两轮小推车在日常生活中使用广泛，它可以帮助轻型和微型载货汽车装卸货物。但是面对货物多时，完全依靠人力进行卸货，劳动强度很大，因此，在小推车上设计一个提升机构，可以提高工作效率，省时省力。本文主要论述了一种具有提升功能的小推车设计方案，首先对小推车进行整体选型，确定规格尺寸；然后重点对提升机构进行设计，电动机、减速机的选取；卷筒和钢丝绳的选取。绘制CAD和PROE总装配图和部分零件图，并对主要零部件进行计算和校核，使该设计满足要求，为具有提升功能的小推车的设计研究提供一定的理论依据。关键词 小推车，提升机构，结构设计，校核
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究的意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究的内容 3
2 整车结构设计 4
2.1 提升方式的比较 5
2.2 钢丝绳起重类型的选择 6
3 小推车提升机构的设计 6
3.1 定机构的工作级别 6
3.2 选择电动机并验算制动力矩 10
3.3 卷筒的设计 11
3.4 电动机和卷筒的安装形式选择 15
4 载货平台的设计计算 16
4.1 载货平台的强度验算 16
4.2 载货平台的刚度计算 18
5 槽钢的设计计算 18
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 引言
现代越来越注重生产率和使用人机工程来提高生产率，这就促进了生产者努力开发新系统和研究新设备，并且使材料处理设备的使用者去应用新的设备和系统从而促进设备的开发。传统的物流装置(一般所指“辅助设备”如关节臂、平衡机构、提升机构和起重机等)在人们日常使用机器设备安全性方面尽管起到很大的作用，但是它们还不能达到足够的高效性、精确性和安全性。在面对装卸大批货物时，工人将需要很大的劳动强度，却不能达到高效率、准确性，同时还对劳动者造成伤害。所以为了适应快速发展的经济时代，开发了很多现代物流设备，比如有堆垛机、起重机、叉车和各种各样的小推车等，它们是提高现代经济效率的重要手段和工业化 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
进程中最为经济合理的产物，在最近的一段时间里，这个东西在全世界都流行起来，越来越多的人开发它了。想要使物流运送效率更加高一些，就必须学会正确的利用物流机械设备。手推车包括一个车轮的、两个车轮、三个轮的和四个车轮的。本文采用两轮式拉货小推车，小推车是一个载体。我们生活中，普遍用的是两个轮子的小推车，用来搬运成件物品的搬运车。现代手推车都装有滚动轴承，车轮用实心轮胎或充气轮胎。本文将货物装卸车设计成具有提升机构的来实现自动卸载货物，该设备主要应用于批发市场、农村和个人等小单位等领域，卸货对象为轻型和微型货车。在整个起重机所有的组成部分中，处于第一位的部分就是提升机构，这个部分的作用就是使物体可以在垂直方向上上下移动。这个机构可以利用两种方法取得这种作用，分别是钢丝绳与链条。
综上所诉，将升降机构应用到两轮拉货小推车上，可以使装卸搬运货物的速度加快，提高设备的利用率和工作效率，降低劳动强度。
1.1 课题研究的意义
本课题是在查阅国内外文献的基础上，了解了提升机构的设计，因此设计一种具有提升功能的小推车，主要应用于批发市场、农村和个人等小单位在运输货物时进行卸货。该设计对于改善工人的劳动条件、降低劳动强度和提高工作效率有重大的意义。该设计要对货车卸货时起到以下作用：
（1）轻松搬运：自由调整所需高度，可完成物料的搬运和卸货工作；
（2）操作简单：只需按一下按钮即可；
（3）效率和安全性有保障：人和机器相结合，可以减少错误的操作，从而提高工作效率，减轻工人的劳动强度。
此外该设计还具有载货台装载货物沿轨道来回运动、载货台沿C型槽钢导轨垂直运动的功能，通过计算和校核，不仅结构要满足强度、刚度，而且提升机构各部分的重量应尽可能小，如此一来能够减小提升功率和提升时的摩擦阻力，并且在推车时整车质量轻，方便操作。
1.2 国内外研究现状
哈尔滨工业大学的杨端锋发表的《助力吊设计及物料提升控制研究》中，体现了提升机构在助力机械手中物料搬运作业的应用。如今机器人被广泛应用于各个领域，由于技术上的缺陷与高额的成本，所有机器人存在着很多的不便的地方，比如它不能在没人指挥的情况下独立工作。物料搬运作业很大一部分仍依靠人工实现。例如德国的奔驰汽车生产线：从古至今，工业机器人作业仅仅部分被应用于喷漆、铆焊等工位，劳动者往往借助辅助工具和助力设备(助力吊、平衡臂、起重机等)实现大量的装配工作。现有的助力设备只是单一的具有重力提升的基础功能，并且具有一定承受负荷的能力，但是不足的是不具备控制计算机，从而没有准确定位和(或)轨迹控制功能。美国和日本，一直不断努力改进物料搬运设备，在改进助力设备方面已经取得了不小的进步。在我国，零部件生产线、机车装配及维修、搬运及码垛、电线电缆生产、武器装备生产等领域都普遍的使用着助力设备。根据大庆油奥维电缆有限公司的实际情况，助力机械没备在电缆行业也广发被应用。例如：在塑料挤出时，搬运绝缘料及护套料；在生产铠装电缆时，铠装机工人所装卸的钢带盘通常重达几十公斤；在拉丝工序，铜、铝单线轴盘重达50公斤同样被装卸。由于现在有了助力设备的存在，提供了不少的便利之处。使工作过程中的工作效率上升了，而且使整个过程更加稳定安全，并使工人面临的压力没那么大。[2]。
青岛大学的王中长发表的《厨余垃圾车提升机构优化设计》中，说明了提升机构在厨余垃圾车中是用来固定满载垃圾桶并将垃圾桶提到车上将垃圾倾倒入罐体内的工作装置。国外厨余垃圾车的发展比较早，技术也日臻成熟。英国的特伯格梅特公司拥有厨余垃圾车。英国丹尼的斯依格公司拥有奥林巴斯欧V窄型厨余垃圾车和凤凰欧V宽型厨余垃圾车。丹尼斯依格现在通过与海沃印度公司的合作，已经将奥林巴斯欧V窄型垃圾车在凤凰宽型基础上对电气系统和液系统进行设计改进，开发了加强型的厨余垃圾车。
厨余垃圾车在国内的起步较晚。国内的不少专用汽车企业部开发具有不同容积和不同功能的厨余垃圾车，这些东辆主要以右侧提桶机构上料。福建龙马环卫装备股份有限公司的罗龙明，看到了出口某国后装压缩式垃圾车的实际状况后，对垃圾桶及其提升机构具有很特殊的需求，因此设计了一款垃圾桶提升机构装置，应用四连杆机构原理，用来适应满足人们的需求。出口该国的后装压缩式垃圾车因为具有良好的工作特性而被普通应用。哈尔滨工业大学机电工程学院的王广林、李隆球等人研发了一种新颖独特的地下垃圾桶及其提升机构的基本原理，论证了该垃圾桶提升机构的可靠性、实用性、经济性[3]。
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究的意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究的内容 3
2 整车结构设计 4
2.1 提升方式的比较 5
2.2 钢丝绳起重类型的选择 6
3 小推车提升机构的设计 6
3.1 定机构的工作级别 6
3.2 选择电动机并验算制动力矩 10
3.3 卷筒的设计 11
3.4 电动机和卷筒的安装形式选择 15
4 载货平台的设计计算 16
4.1 载货平台的强度验算 16
4.2 载货平台的刚度计算 18
5 槽钢的设计计算 18
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 引言
现代越来越注重生产率和使用人机工程来提高生产率，这就促进了生产者努力开发新系统和研究新设备，并且使材料处理设备的使用者去应用新的设备和系统从而促进设备的开发。传统的物流装置(一般所指“辅助设备”如关节臂、平衡机构、提升机构和起重机等)在人们日常使用机器设备安全性方面尽管起到很大的作用，但是它们还不能达到足够的高效性、精确性和安全性。在面对装卸大批货物时，工人将需要很大的劳动强度，却不能达到高效率、准确性，同时还对劳动者造成伤害。所以为了适应快速发展的经济时代，开发了很多现代物流设备，比如有堆垛机、起重机、叉车和各种各样的小推车等，它们是提高现代经济效率的重要手段和工业化 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
进程中最为经济合理的产物，在最近的一段时间里，这个东西在全世界都流行起来，越来越多的人开发它了。想要使物流运送效率更加高一些，就必须学会正确的利用物流机械设备。手推车包括一个车轮的、两个车轮、三个轮的和四个车轮的。本文采用两轮式拉货小推车，小推车是一个载体。我们生活中，普遍用的是两个轮子的小推车，用来搬运成件物品的搬运车。现代手推车都装有滚动轴承，车轮用实心轮胎或充气轮胎。本文将货物装卸车设计成具有提升机构的来实现自动卸载货物，该设备主要应用于批发市场、农村和个人等小单位等领域，卸货对象为轻型和微型货车。在整个起重机所有的组成部分中，处于第一位的部分就是提升机构，这个部分的作用就是使物体可以在垂直方向上上下移动。这个机构可以利用两种方法取得这种作用，分别是钢丝绳与链条。
综上所诉，将升降机构应用到两轮拉货小推车上，可以使装卸搬运货物的速度加快，提高设备的利用率和工作效率，降低劳动强度。
1.1 课题研究的意义
本课题是在查阅国内外文献的基础上，了解了提升机构的设计，因此设计一种具有提升功能的小推车，主要应用于批发市场、农村和个人等小单位在运输货物时进行卸货。该设计对于改善工人的劳动条件、降低劳动强度和提高工作效率有重大的意义。该设计要对货车卸货时起到以下作用：
（1）轻松搬运：自由调整所需高度，可完成物料的搬运和卸货工作；
（2）操作简单：只需按一下按钮即可；
（3）效率和安全性有保障：人和机器相结合，可以减少错误的操作，从而提高工作效率，减轻工人的劳动强度。
此外该设计还具有载货台装载货物沿轨道来回运动、载货台沿C型槽钢导轨垂直运动的功能，通过计算和校核，不仅结构要满足强度、刚度，而且提升机构各部分的重量应尽可能小，如此一来能够减小提升功率和提升时的摩擦阻力，并且在推车时整车质量轻，方便操作。
1.2 国内外研究现状
哈尔滨工业大学的杨端锋发表的《助力吊设计及物料提升控制研究》中，体现了提升机构在助力机械手中物料搬运作业的应用。如今机器人被广泛应用于各个领域，由于技术上的缺陷与高额的成本，所有机器人存在着很多的不便的地方，比如它不能在没人指挥的情况下独立工作。物料搬运作业很大一部分仍依靠人工实现。例如德国的奔驰汽车生产线：从古至今，工业机器人作业仅仅部分被应用于喷漆、铆焊等工位，劳动者往往借助辅助工具和助力设备(助力吊、平衡臂、起重机等)实现大量的装配工作。现有的助力设备只是单一的具有重力提升的基础功能，并且具有一定承受负荷的能力，但是不足的是不具备控制计算机，从而没有准确定位和(或)轨迹控制功能。美国和日本，一直不断努力改进物料搬运设备，在改进助力设备方面已经取得了不小的进步。在我国，零部件生产线、机车装配及维修、搬运及码垛、电线电缆生产、武器装备生产等领域都普遍的使用着助力设备。根据大庆油奥维电缆有限公司的实际情况，助力机械没备在电缆行业也广发被应用。例如：在塑料挤出时，搬运绝缘料及护套料；在生产铠装电缆时，铠装机工人所装卸的钢带盘通常重达几十公斤；在拉丝工序，铜、铝单线轴盘重达50公斤同样被装卸。由于现在有了助力设备的存在，提供了不少的便利之处。使工作过程中的工作效率上升了，而且使整个过程更加稳定安全，并使工人面临的压力没那么大。[2]。
青岛大学的王中长发表的《厨余垃圾车提升机构优化设计》中，说明了提升机构在厨余垃圾车中是用来固定满载垃圾桶并将垃圾桶提到车上将垃圾倾倒入罐体内的工作装置。国外厨余垃圾车的发展比较早，技术也日臻成熟。英国的特伯格梅特公司拥有厨余垃圾车。英国丹尼的斯依格公司拥有奥林巴斯欧V窄型厨余垃圾车和凤凰欧V宽型厨余垃圾车。丹尼斯依格现在通过与海沃印度公司的合作，已经将奥林巴斯欧V窄型垃圾车在凤凰宽型基础上对电气系统和液系统进行设计改进，开发了加强型的厨余垃圾车。
厨余垃圾车在国内的起步较晚。国内的不少专用汽车企业部开发具有不同容积和不同功能的厨余垃圾车，这些东辆主要以右侧提桶机构上料。福建龙马环卫装备股份有限公司的罗龙明，看到了出口某国后装压缩式垃圾车的实际状况后，对垃圾桶及其提升机构具有很特殊的需求，因此设计了一款垃圾桶提升机构装置，应用四连杆机构原理，用来适应满足人们的需求。出口该国的后装压缩式垃圾车因为具有良好的工作特性而被普通应用。哈尔滨工业大学机电工程学院的王广林、李隆球等人研发了一种新颖独特的地下垃圾桶及其提升机构的基本原理，论证了该垃圾桶提升机构的可靠性、实用性、经济性[3]。
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