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1、叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) Steering System of Forklift Truck 2010.10 . 第一節(jié) 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 1 1.1 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義、作用及叉車(chē)轉(zhuǎn)向的特點(diǎn) 1 1.2 與整車(chē)機(jī)動(dòng)性有關(guān)的主要考核指標(biāo) 1 1.3 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求 4 1.4 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 4 1.5 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型 5 第二節(jié) 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 7 2.1 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 7 2.2 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 8 2.3 轉(zhuǎn)向器的工作原理 第三節(jié)叉車(chē)轉(zhuǎn)向原理 3.1 叉車(chē)轉(zhuǎn)向原理 3.2 車(chē)輛轉(zhuǎn)向方式 3.3 叉車(chē)在行駛中轉(zhuǎn)向的

2、基本條件 第四節(jié)轉(zhuǎn)向橋 4.1叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋概述 11 .....11 11 13 15 16 16 1.1.1 叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋的類(lèi)型 16 1.1.2 橫置油缸轉(zhuǎn)向橋的構(gòu)造 19 1.1.3 叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋的作用 21 4.2 1-1.8t 焊接轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu) 22 4.3 轉(zhuǎn)向橋安裝及車(chē)輪定位型式 25 4.3.1 轉(zhuǎn)向橋的安裝方式 25 4.3.2 轉(zhuǎn)向輪的定位 25 4.3.3 叉車(chē)轉(zhuǎn)向輪的定位方式 27 第五節(jié) 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 5.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 29 5.2 橫置油缸式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì) 30 5.2.1

3、轉(zhuǎn)向梯形的類(lèi)型 30 5.2.2 曲柄滑塊式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì) 32 5.3 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 35 5.3.1 轉(zhuǎn)向阻力矩的計(jì)算 35 5.3.2 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的受力計(jì)算 38 5.4 轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)計(jì)算 39 5.4.1 轉(zhuǎn)向橋的受力分析 39 5.4.2 轉(zhuǎn)向橋強(qiáng)度計(jì)算 40 5.5 衡量叉車(chē)轉(zhuǎn)向操縱輕便性的主要指標(biāo) 41 5.5.1 方向盤(pán)最大作用力確定 42 5.5.2 方向盤(pán)回轉(zhuǎn)圈數(shù) 43 5.6 全液壓轉(zhuǎn)向器的選擇 43 第六節(jié) 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的試驗(yàn) 45 6.1 轉(zhuǎn)向性能試驗(yàn) 45 6.1 轉(zhuǎn)向橋的疲勞試驗(yàn) 48 6.1.1

4、轉(zhuǎn)向橋體疲勞試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介 48 6.1.2 轉(zhuǎn)向橋體的疲勞試驗(yàn) 49 i 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 6.3 整車(chē)強(qiáng)化試驗(yàn) 51 第七節(jié) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安裝調(diào)試及維護(hù)保養(yǎng) 51 7.1 轉(zhuǎn)向橋安裝注意事項(xiàng) 51 7.2 轉(zhuǎn)向橋的調(diào)整 52 7.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng) 53 第八節(jié) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要故障及排除 53 8.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)重裝后檢查 53 8.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障排除 54 8.3 叉車(chē)的蛇行現(xiàn)象 54 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 第一節(jié) 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 叉車(chē)主要用于貨場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)的裝卸或短途運(yùn)輸，工作場(chǎng)地較小，轉(zhuǎn)向頻繁，常需要原地轉(zhuǎn) 向。因此，叉車(chē)對(duì)轉(zhuǎn)向要求比其他

5、車(chē)輛更高，轉(zhuǎn)向要求輕快靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，機(jī)動(dòng)性能 好。 1.1 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義、作用及叉車(chē)轉(zhuǎn)向的特點(diǎn) 1 .轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義：車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)向車(chē)輪或較接車(chē)架的方位 （正中位置或 左、右偏轉(zhuǎn)位置）和偏轉(zhuǎn)角度實(shí)行操縱控制的全套機(jī)構(gòu)， 它保證駕駛員對(duì)車(chē)輛行駛方向的控 制。駕駛員可以根據(jù)作業(yè)的需要、行駛的條件和環(huán)境，或者保持車(chē)輛平穩(wěn)地直線行駛，或 者靈活地改變行駛方向和曲線行駛。 2 .叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用： 改變叉車(chē)的行駛方向 保持叉車(chē)直線行駛。 3 .叉車(chē)轉(zhuǎn)向特點(diǎn)： 后輪（橋）轉(zhuǎn)向 輕快靈活 轉(zhuǎn)彎半徑小 機(jī)動(dòng)性能好 1.2 與整車(chē)機(jī)動(dòng)性有關(guān)的主要考核指標(biāo) Wmin 1 = -

6、； C Sin OC max W=Min （ Wmin1 , Wmin2） 圖1-1叉車(chē)最小轉(zhuǎn)彎半徑簡(jiǎn)圖 1、最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑 W:叉車(chē)空載運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)角后，叉車(chē)車(chē)體最外 側(cè)的回轉(zhuǎn)半徑. … ,B 式中：s0= r內(nèi)+2 s產(chǎn)l c L—叉車(chē)軸距；a max一外輪最大 偏轉(zhuǎn)角；C—轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)至車(chē)體最外側(cè)的水平距離。 最小內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑（r內(nèi)）： 1-1.5t 100mm 1.8t 95mm 2 ?2.5t 160mm 3-3.5t 200mm 5-10t 200mm 注：最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑是決定叉車(chē)機(jī)動(dòng)性能 （在最小面積內(nèi)轉(zhuǎn)彎的能力）的主要參數(shù)。 在不做特

7、殊說(shuō)明時(shí)，叉車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎半徑就是指最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑。車(chē)體外側(cè)距轉(zhuǎn)彎中心 最遠(yuǎn)的地方，通常在叉車(chē)尾部平衡重處（貨叉加長(zhǎng)時(shí)也可能在叉尖處） ，最小轉(zhuǎn)彎半徑愈 小，叉車(chē)的機(jī)動(dòng)性能越好。 影響最小轉(zhuǎn)彎半徑的因素有：軸距（L）、后輪輪距（與M有關(guān)）、車(chē)輪的最大偏轉(zhuǎn)角 以及叉車(chē)的外形尺寸（車(chē)長(zhǎng)）和尾部形狀。止匕外，轉(zhuǎn)向車(chē)輪的直徑對(duì)叉車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎半徑 影響很大，因而在保證車(chē)輪具有必需的承載能力的前提下，應(yīng)盡可能選用外形小的輪胎。 2.最小直角通道寬度 轉(zhuǎn)彎時(shí)通道的最小寬度。 當(dāng)車(chē)體可以通過(guò)時(shí)： S：叉車(chē)空載運(yùn)行狀態(tài)，貨叉最大開(kāi)檔時(shí)，叉車(chē)可直角（90度） C B B 1 Si =Wmin -(

8、0 --)X—: a 25 當(dāng)貨物可以通過(guò)時(shí): 圖1-2叉車(chē)最小直角通道寬度簡(jiǎn)圖 S2 = W min - ( S0 - ) X a 2 .2 式中a:間隙（國(guó)內(nèi)計(jì)算取100mm,國(guó)外取0mm） b：貨物寬度（通常取1000mm） 標(biāo)準(zhǔn)貨物：1?2t時(shí)S1>S2;大于2t 時(shí) S1

9、性愈好。 3、直角堆垛的最小通道寬度： 叉車(chē)滿載狀態(tài)在直線通道上，可以90度旋轉(zhuǎn)堆垛的最小通道寬度 RASA= W+K+b+a 式中W:最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑 K：叉車(chē)前懸距 a：間隙 5U RY n b：貨物寬度 iU L ■ a. =—> 2 RASA=W+K+b+a 圖1-3叉車(chē)最小直角堆垛通道寬度簡(jiǎn)圖 圖1-4叉車(chē)最小直角通道寬度與最小直角堆垛通道寬度對(duì)比  1.3 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求 (1)、工作可靠：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各零、部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和壽命； (2)、滿足正確的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：叉車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)使各轉(zhuǎn)向輪無(wú)滑動(dòng)地滾動(dòng)，并應(yīng)使轉(zhuǎn)向輪 有較大的偏轉(zhuǎn)角，

10、以獲得盡量小的轉(zhuǎn)彎半徑； (3)、操縱輕便：叉車(chē)作業(yè)時(shí)轉(zhuǎn)向頻繁，常常需以很小的轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向，故要求操縱 輕便，施加在方向盤(pán)上的手力不應(yīng)大于100N。方向盤(pán)的回轉(zhuǎn)圈數(shù)要少，一般從中間位置向 一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)至極限位置的圈數(shù)，不應(yīng)超過(guò) 4-5圈； (4)、要有路感：轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向輪所受的側(cè)向力要適當(dāng)?shù)胤答伒椒较虮P(pán)上，使駕駛員操 作時(shí)心中有數(shù)。但反饋不能太大，以免出現(xiàn)“打手”現(xiàn)象，避免使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零件承受過(guò)大 的沖擊載荷； (5)、轉(zhuǎn)向靈敏：方向盤(pán)從中間位置向左、右轉(zhuǎn)動(dòng)的空行程不應(yīng)超過(guò) 15 ; (6)、調(diào)整、維修方便。 我國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《0.5-10t平衡重式叉車(chē)技術(shù)條件》JB/T2391-200

11、7中還規(guī)定：轉(zhuǎn)向 應(yīng)輕便靈活，采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向的叉車(chē)，轉(zhuǎn)向時(shí)，作用在方向盤(pán)上的手操作力應(yīng)為 6N?20M 左右轉(zhuǎn)向作用力相差應(yīng)不大于5No當(dāng)叉車(chē)以最大速度直線行駛時(shí)，不準(zhǔn)有明顯的蛇行現(xiàn)象。 1.4 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指由駕駛員操縱的、用來(lái)使車(chē)輪偏轉(zhuǎn)的一整套機(jī)構(gòu)，一般包括: 圖1-5叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成圖 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)：（包括方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱、方向盤(pán)鎖緊調(diào)整機(jī)構(gòu) ）用來(lái)傳遞并 放大駕駛員作用在方向盤(pán)上的轉(zhuǎn)矩，將其轉(zhuǎn)動(dòng)改變?yōu)檗D(zhuǎn)向桿系的擺動(dòng)； 轉(zhuǎn)向桿系：使內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪有不同的偏轉(zhuǎn)角，以滿足轉(zhuǎn)向規(guī)律要求的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)； 轉(zhuǎn)向支承裝置：（包括轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷(xiāo)和轉(zhuǎn)向橋體）用以支承

12、轉(zhuǎn)向車(chē)輪，并限定車(chē)輪在轉(zhuǎn) 向時(shí)繞主銷(xiāo)偏轉(zhuǎn)。 對(duì)于全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，還包括液壓管路。 1.5 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)向所用能源分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) （又稱人力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩 大類(lèi)。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全依靠駕駛員的體能來(lái)操縱轉(zhuǎn)向，克服轉(zhuǎn)向阻力矩。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 中，用來(lái)克服轉(zhuǎn)向阻力矩所消耗的能量由原動(dòng)機(jī)提供，駕駛員對(duì)系統(tǒng)操縱，以控制轉(zhuǎn)向。 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要分為以下兩類(lèi)： 1、機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)： 以駕駛員手力為動(dòng)力的轉(zhuǎn)向稱為機(jī)械轉(zhuǎn)向，其中所有傳力件都是機(jī)械的。機(jī)械式轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)安全可靠，制造精度要求低，但操縱不便，對(duì)于轉(zhuǎn)向頻繁的叉車(chē)，特別是轉(zhuǎn)向橋負(fù)荷 較大的大、中噸位的叉車(chē)，很難滿

13、足轉(zhuǎn)向輕便和安全可靠的要求。如圖 1-6所示。 圖1-6機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1—方向盤(pán)2 —縱拉桿3—扇形板4 —橫拉桿5 —轉(zhuǎn)向節(jié)6—轉(zhuǎn)向橋體7—轉(zhuǎn)向器 圖1-7雙輪偏轉(zhuǎn)式機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1—方向盤(pán)2 —轉(zhuǎn)向器3—縱拉桿4 —扇形板5—橫拉桿6 —梯形臂7 —轉(zhuǎn)向橋8-轉(zhuǎn)向垂臂 2、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)： 裝卸搬運(yùn)車(chē)輛軸壓大、轉(zhuǎn)向阻力矩大，轉(zhuǎn)向頻繁，為了使轉(zhuǎn)向操縱輕便和靈敏，往往 需用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。中等噸位和大噸位的裝卸車(chē)輛幾乎全部采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。根據(jù)工作 介質(zhì)不同。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為氣壓式和液壓式。液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于液體壓縮性小， 工作壓力高，因而有結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，滯后

14、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，故被廣泛采用。 叉車(chē)作業(yè)時(shí)，轉(zhuǎn)向頻繁，經(jīng)常需要原地轉(zhuǎn)向，叉車(chē)空載時(shí)，轉(zhuǎn)向橋的負(fù)荷約占車(chē)重的 60%,為了減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，叉車(chē)趨于采用液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向。叉車(chē)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 主要分為液壓助力轉(zhuǎn)向裝置（圖1-8）和全液壓轉(zhuǎn)向裝置（圖1-9）兩大類(lèi)。液壓助力轉(zhuǎn)向 是在機(jī)械轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，在縱拉桿處加裝轉(zhuǎn)向助力器。全液壓轉(zhuǎn)向裝置與液壓助力轉(zhuǎn)向裝 置不同之處是以全液壓轉(zhuǎn)向器取代機(jī)械轉(zhuǎn)向器和縱拉桿等機(jī)械元件，且用高壓油管將全液 壓轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向油缸聯(lián)通。全液壓轉(zhuǎn)向裝置操縱輕便，安裝容易，易于總體布置，因而應(yīng) 用更加廣泛。 圖1-8液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1—轉(zhuǎn)向器2 —縱

15、拉桿3 —助力油缸4 —轉(zhuǎn)向桿系5 — tWj壓油管 圖1-9全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1—方向盤(pán)2 —全液壓轉(zhuǎn)向器3—高壓油管4—轉(zhuǎn)向油缸5—扇形板 第二節(jié) 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 2.1 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 如圖1-9所示，叉車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，司機(jī)在方向盤(pán)（轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)）上施加轉(zhuǎn)向力矩，使方向 盤(pán)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移，并通過(guò)轉(zhuǎn)向軸傳給轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器根據(jù)方向盤(pán)回轉(zhuǎn)的角度大小，計(jì)量地 將分流閥分流過(guò)來(lái)的壓力油通過(guò)管路傳遞給轉(zhuǎn)向油缸，再通過(guò)轉(zhuǎn)向梯形帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn) 向。 2.2 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 目前，叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器及管路等組成。 1 .轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)： 主要由方向盤(pán)、

16、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱、方向盤(pán)調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。 管柱上焊一支架，通過(guò)鎖緊桿與支架相連。駕駛員可根據(jù)需要來(lái)調(diào)整前、后角度，調(diào) 整范圍為4.566Oo為了操縱方便，在叉車(chē)的方向盤(pán)上，多數(shù)裝有急轉(zhuǎn)彎手柄，司機(jī)左手 轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，右手可同時(shí)操縱分配閥或變速箱換檔手柄。 裝配時(shí)，急轉(zhuǎn)彎手柄放在左側(cè)，一般控制在 7點(diǎn)?10點(diǎn)之間。 2 .全液壓轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的減速傳動(dòng)裝置，它將駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力矩予以增大， 將轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)減速變?yōu)檗D(zhuǎn)向油缸的擺動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向器要 有較大的傳動(dòng)比，以使操縱輕便；轉(zhuǎn)向器還要有適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)效率，既容易克服車(chē)輪的轉(zhuǎn)向 阻力矩，又要避免路面對(duì)

17、轉(zhuǎn)向輪的沖擊完全傳遞到轉(zhuǎn)向盤(pán)上來(lái)。它既要使轉(zhuǎn)向靈敏，又要 保持一定的轉(zhuǎn)向盤(pán)空程，使駕駛員操縱不過(guò)于緊張。同時(shí)結(jié)構(gòu)還要緊湊。這些對(duì)轉(zhuǎn)向器的 要求，使轉(zhuǎn)向器成為一種特殊的傳動(dòng)裝置。 （1）轉(zhuǎn)向器的作用： ①增力。通過(guò)轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比，將司機(jī)加在方向盤(pán)上的力予以增大； ②傳遞運(yùn)動(dòng)。 （2）轉(zhuǎn)向器的類(lèi)型： 轉(zhuǎn)向器有許多型式，目前機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn) 向器。全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以全液壓轉(zhuǎn)向器取代了機(jī)械轉(zhuǎn)向器，全液壓轉(zhuǎn)向器按配油閥的結(jié)構(gòu) 型式，可分為擺線轉(zhuǎn)閥式和擺線滑閥式兩種，叉車(chē)常用的是擺線轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向器，又 稱奧爾比特轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器主要由三個(gè)部分組成：行星針齒擺線泵

18、、控制閥、閥體。全液壓 轉(zhuǎn)向器是全液壓轉(zhuǎn)向裝置的核心部分，它具有操作輕便，動(dòng)作迅速，重量輕，體積小，便 于安裝的特點(diǎn)。 目前，1—16t內(nèi)燃叉車(chē)及1 —3t電瓶叉車(chē)采用的是BZZ型擺線轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向器， 它為開(kāi)式無(wú)路感（又稱為開(kāi)心式無(wú)反應(yīng)式，開(kāi)心指是指轉(zhuǎn)向器處于中位時(shí)，進(jìn)油口和回油 口相通；無(wú)反應(yīng)指是指轉(zhuǎn)向器處于中位時(shí)候，作用在轉(zhuǎn)向輪上的外力，在方向盤(pán)上不引起 感覺(jué)，即沒(méi)有路感）全液壓轉(zhuǎn)向裝置。BZZ型轉(zhuǎn)向器在中間位置時(shí)，轉(zhuǎn)向器進(jìn)、回油口是 相通的，轉(zhuǎn)向油缸的兩腔是封閉的，作用在轉(zhuǎn)向油缸上的外力傳遞不到方向盤(pán)上，駕駛員 手上無(wú)道路顛簸的感覺(jué)。它根據(jù)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度計(jì)量地將分流閥輸來(lái)的壓力油

19、輸送給轉(zhuǎn) 向油缸而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，油泵不供油，事故閥起作用，可實(shí)現(xiàn)人力轉(zhuǎn)向。 （3）轉(zhuǎn)向器由三個(gè)部分組成：（1）行星針齒擺線泵（2）控制閥（3）閥體 ①行星針齒擺線泵由轉(zhuǎn)子（件7）和定子（件8）組成，定子相當(dāng)于7個(gè)圓弧針齒齒形的固 定內(nèi)齒輪。定子與一個(gè)有著6個(gè)短幅外擺線等距離曲線齒廓的轉(zhuǎn)子嚙合。定子中心與轉(zhuǎn)子 中心之間有一偏心距。如無(wú)偏心距，則構(gòu)不成壓油、吸油。 ②控制閥包括閥芯（件3）和閥套（件9）,閥芯通過(guò)銷(xiāo)軸和聯(lián)動(dòng)軸（件4）與轉(zhuǎn)子相連。閥芯 與方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向軸聯(lián)成一體。在閥套上開(kāi)有多排油孔，在閥芯上也開(kāi)有油孔和油槽，當(dāng)方 向盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回位彈簧片（件5）使閥套居于中間位置。

20、配油盤(pán)起著向擺線泵輸配油的作用。 在閥體中的高壓進(jìn)油道和低壓回油道之間裝有單向閥，轉(zhuǎn)向器正常工作時(shí)，單向閥關(guān)閉。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，油泵停止供油，擺線泵作手泵使用時(shí)，單向閥開(kāi)啟，供擺線泵吸油用。 ③閥體一在閥體內(nèi)腔開(kāi)有4排長(zhǎng)槽，分別與轉(zhuǎn)向器的4個(gè)油口相連。另外，開(kāi)了 1排 配油口，與配油盤(pán)相通。 圖2-1擺線式全液壓轉(zhuǎn)向器 1.限位柱 3.閥芯 5. 彈簧片 7. 轉(zhuǎn)子 9. 閥套 2.閥體 4. 聯(lián)動(dòng)軸6.連接片 8. 定子 圖27轉(zhuǎn)陶式液壓轉(zhuǎn)向器 1 一閥體2-那套3一轉(zhuǎn)子4 一碳I柱5一定子6-秘芯7—連接軸 箱子9-定位彈管H一轉(zhuǎn)向軸11一單向郵

21、 閥體是轉(zhuǎn)向器的殼體，所有零件都裝在閥體內(nèi)。閥體上有四個(gè)油孔 ：油口 A和液壓泵相連，油口 B與油箱接通；油 口 C和D分別與轉(zhuǎn)向液壓缸的兩腔相連。控制閥由閥芯和閥套組成，兩者用銷(xiāo)子 8連接，用片彈簧9定位。由于閥芯上 銷(xiāo)孔比閥套銷(xiāo)孔大，閥芯可相對(duì)于閥套左右轉(zhuǎn)動(dòng)各 8左右。閥芯通過(guò)外端榨頭與方向盤(pán)轉(zhuǎn)向軸相連。閥套通過(guò)銷(xiāo)子 8、 連接軸7和計(jì)量馬達(dá)的轉(zhuǎn)子相連。計(jì)量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)如圖（ 2-2a）所示，它由定子5和轉(zhuǎn)子3組成。定子和閥體固定在一 起，轉(zhuǎn)子通過(guò)連接軸7和控制閥閥套相連。定子有七個(gè)齒、轉(zhuǎn)子有六個(gè)齒，轉(zhuǎn)子以偏心距 e為半徑，圍繞定子中心轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)子圍繞定子轉(zhuǎn)動(dòng)（稱公轉(zhuǎn)），同時(shí)還以反

22、方向繞自己軸線旋轉(zhuǎn) （自轉(zhuǎn)）。轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周的同時(shí)繞定子公轉(zhuǎn)六周，即轉(zhuǎn)子的 公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是其自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的六倍。 2.3轉(zhuǎn)向器的工作原理 1 .擺線泵的工作原理 因轉(zhuǎn)子、定子之間有偏心距，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，一方面繞自身輪心轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方繞 定子作公轉(zhuǎn)，構(gòu)成行星運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)的速比i= —Z轉(zhuǎn)=—6,負(fù)號(hào)表示轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)的方向與公轉(zhuǎn) 相反。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)(工作時(shí))，齒隙油腔容積不斷變化，各油腔變?yōu)?3個(gè)壓油腔，3個(gè)吸油 腔，1個(gè)困油腔。壓油腔的油液通過(guò)配油盤(pán)通向轉(zhuǎn)向油口，擺線泵的排量： q = -(D12 - D22) B 6 ml/r 式中：D1一定子齒根圓直徑；D2一定子齒頂圓直徑；B一齒寬 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)

23、，齒隙油腔不斷地關(guān)閉與開(kāi)啟。當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，半數(shù)齒隙處于油泵輸出的高壓 油的作用下，另一半則將油液擠出，送往轉(zhuǎn)向油缸，完成轉(zhuǎn)向動(dòng)作。 2 .控制閥工作原理 中位：方向盤(pán)不動(dòng)，閥套上小孔與閥芯上小孔相通，油液經(jīng)小孔進(jìn)入閥芯內(nèi)腔，經(jīng)長(zhǎng) 槽上小孔接通回油口，回油箱。 動(dòng)作過(guò)程：方向盤(pán)帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，啟閉油孔，帶動(dòng)擺線泵中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，壓油腔中油液 通過(guò)油口、油槽流向轉(zhuǎn)向口，另一腔油液也通過(guò)油口、油槽流向回油口，完成循環(huán)。同時(shí)， 轉(zhuǎn)子帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸使閥套隨閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，使之趨于關(guān)閉。彈簧片使閥套回到中位，停止配油。 當(dāng)方向盤(pán)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擺線泵把與方向盤(pán)成比例的油量送入轉(zhuǎn)向油缸， 從而完成轉(zhuǎn)向動(dòng)作 第三節(jié)叉車(chē)轉(zhuǎn)向原

24、理 3.1 叉車(chē)轉(zhuǎn)向原理 車(chē)輛在行駛過(guò)程中，駕駛員需要控制車(chē)輛的行駛方向，根據(jù)作業(yè)和行駛的需要，或者 使車(chē)輛保持穩(wěn)定的直線行駛，或者靈活地改變車(chē)輛的行駛方向，這統(tǒng)稱為車(chē)輛的轉(zhuǎn)向。它 對(duì)車(chē)輛的作業(yè)效率及行駛安全至關(guān)重要。要使車(chē)輛能夠改變行駛方向，實(shí)現(xiàn)曲線行駛，就 必須改變其部分車(chē)輪或全部車(chē)輪運(yùn)動(dòng)方一向，同時(shí)路面對(duì)車(chē)輪的附著力必須足以防止車(chē)輪 的側(cè)滑。輪式車(chē)輛在轉(zhuǎn)向或直線行駛過(guò)程中，經(jīng)常要求左右車(chē)輪以不同的角速度旋轉(zhuǎn)，其 理由是： 1、轉(zhuǎn)向時(shí)，外側(cè)車(chē)輪所走過(guò)的路程較內(nèi)側(cè)車(chē)輪長(zhǎng)； 2、當(dāng)左右車(chē)輪輪胎、載荷、氣壓不等或磨損不均時(shí)，其實(shí)際滾動(dòng)半徑不等； 3、在高低不平的道路上行駛時(shí)，兩側(cè)車(chē)輪實(shí)

25、際走過(guò)的路程不同。 因此，為了減少轉(zhuǎn)向和直線行駛時(shí)的功率損耗、輪胎磨損及地面阻力，改善操縱性， 對(duì)輪式車(chē)輛轉(zhuǎn)向提出的基本要求是：盡可能的保證車(chē)輛在地面上只有滾動(dòng)而不產(chǎn)生滑動(dòng) （包括側(cè)滑、縱向滑和滑轉(zhuǎn)）。為此，輪式車(chē)輛轉(zhuǎn)向必須滿足下列基本原理： 叉車(chē)行駛轉(zhuǎn)向時(shí)，必須保證所有車(chē)輪作純滾動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)，以減小輪胎磨損，減小行駛 阻力。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求，必須使叉車(chē)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，所有車(chē)輪直線速度矢量的垂線相交于 一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是瞬時(shí)轉(zhuǎn)彎中心。 由圖3-1可見(jiàn)，對(duì)于三支點(diǎn)叉車(chē)不論轉(zhuǎn)向輪是一個(gè)車(chē)輪或兩個(gè)并置車(chē)輪，轉(zhuǎn)向輪都同 時(shí)繞一根垂直于地面的軸線偏轉(zhuǎn)，故稱單軸線式轉(zhuǎn)向方式。轉(zhuǎn)向時(shí)前、后輪軸線的延長(zhǎng)線 總

26、交于一點(diǎn)，總能滿足所有車(chē)輪純滾動(dòng)的要求。 圖3-1三支點(diǎn)叉車(chē) 圖3-2四支點(diǎn)叉車(chē) 而對(duì)于四支點(diǎn)叉車(chē)（圖3-2）,要使所有車(chē)輪作純滾動(dòng)，兩后輪的偏角是不等的，內(nèi)轉(zhuǎn) 向輪的偏角B要比外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角a大，它們應(yīng)符合下式關(guān)系： M ctga—重口二1 （3-1） 式中：L—叉車(chē)軸距；M—主銷(xiāo)中心距（兩個(gè)轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)延長(zhǎng)線與地面交點(diǎn)間的距離） :——外輪偏轉(zhuǎn)角；1 ——內(nèi)輪偏轉(zhuǎn)角。 上式又稱為叉車(chē)轉(zhuǎn)向的純滾動(dòng)條件，無(wú)論采用怎樣的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，都要盡可能保證叉車(chē) 在轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向輪的內(nèi)外偏轉(zhuǎn)角符合式 3-1。要使內(nèi)外車(chē)輪在轉(zhuǎn)向時(shí)具有不同的偏轉(zhuǎn)角， 采用梯形機(jī)構(gòu)便可達(dá)到目的。設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向梯形時(shí)，必須

27、保證內(nèi)外車(chē)輪的轉(zhuǎn)角符合或接近車(chē)輪 純滾動(dòng)條件。 為了使轉(zhuǎn)向靈活，曲線行駛的阻力小，要求車(chē)輛曲線行駛時(shí)所有車(chē)輪都作純滾動(dòng)而不 滑動(dòng)。這就需要：①所有車(chē)輪的軸線交于同一垂直線上，即交于車(chē)輛的瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心線； ②各個(gè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速與各車(chē)輪滾動(dòng)平面至轉(zhuǎn)向中心線的距離成正比，為此要求驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車(chē) 輪之間裝有差速器，以適應(yīng)車(chē)輛曲線行駛時(shí)車(chē)輪不同轉(zhuǎn)速的需要；從動(dòng)輪則能自動(dòng)適應(yīng)這 一轉(zhuǎn)速需要。 3.2 車(chē)輛轉(zhuǎn)向方式 裝卸搬運(yùn)車(chē)輛因構(gòu)造不同，其轉(zhuǎn)向方式分為兩類(lèi)：偏轉(zhuǎn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向方式和校接車(chē)架轉(zhuǎn)向 方式。 1 .偏轉(zhuǎn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向方式 偏轉(zhuǎn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向方式就是車(chē)輛有部分車(chē)輪或全部車(chē)輪相對(duì)車(chē)架偏轉(zhuǎn)一定角度 .以實(shí)現(xiàn)車(chē) 輛

28、轉(zhuǎn)向的構(gòu)造方式。其中又可分為單輪偏轉(zhuǎn)、雙輪偏轉(zhuǎn)、全輪偏轉(zhuǎn)等多種方式。 (1) .單輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式 對(duì)于三支點(diǎn)車(chē)輛，轉(zhuǎn)向時(shí)都是將位于車(chē)輛縱向中心面處的單個(gè)車(chē)輪 (或兩個(gè)并置的車(chē) 輪)作為轉(zhuǎn)向輪，繞垂直于路面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，偏轉(zhuǎn)后前后車(chē)輪軸線始終交于轉(zhuǎn)向 中心線上，曲線行駛時(shí)總能滿足所有車(chē)輪作純滾動(dòng)的要求。 (2) .雙輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式 四支點(diǎn)車(chē)輛中，只有兩個(gè)車(chē)輪作為轉(zhuǎn)向輪，分別繞各自的主銷(xiāo)軸線偏轉(zhuǎn)，為了使各車(chē) 輪軸線交于車(chē)輛轉(zhuǎn)向中心線，兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角必須不同，且需滿足一定的幾何關(guān)系。 可得此關(guān)系為： ctgP-ctga^ODJOE^M (3-2) 說(shuō)明兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系與轉(zhuǎn)

29、向輪主銷(xiāo)中心距 M對(duì)車(chē)輛軸距L的比值有關(guān)，轉(zhuǎn)角a、 B足了上式的關(guān)系才能保證各個(gè)車(chē)輪作純滾動(dòng)。 (3) .全輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式 四支點(diǎn)車(chē)輛中，四個(gè)車(chē)輪全部為轉(zhuǎn)向輪，分別繞各自的主銷(xiāo)軸線偏轉(zhuǎn)。為了使各個(gè)車(chē) 輪軸線交于轉(zhuǎn)向中心線上，且轉(zhuǎn)向中心線位于橫向中心面內(nèi)，兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪和兩個(gè)后轉(zhuǎn)向 輪的轉(zhuǎn)角，均須滿足如下幾何關(guān)系式： 一 一 2M CtgP -Ctga = (3-3) 車(chē)輛的轉(zhuǎn)向方式直接影響車(chē)輛的機(jī)動(dòng)性，如車(chē)輛軸距 L、轉(zhuǎn)向輪最大偏轉(zhuǎn)角a max及外 形尺寸相同，那么從轉(zhuǎn)向中心 。至車(chē)輛縱向中心線的距離 OA可以用來(lái)表征車(chē)輛機(jī)動(dòng)性的 好環(huán)。OAt小，則理論轉(zhuǎn)彎半徑愈小，機(jī)動(dòng)性愈好。

30、 圖3-3車(chē)輛轉(zhuǎn)向方式簡(jiǎn)圖 a)單輪偏轉(zhuǎn)方式⑼雙輪偏軍專方式⑹全輪偏車(chē)專方式;d)較接車(chē)架方式 單輪偏轉(zhuǎn)方式：Rl=OA=Lctg a max 雙輪偏轉(zhuǎn)方式：R 2= OA =Lctg a max+M/2 全輪偏轉(zhuǎn)方式：R 3=OA = (L/2)ctg a max +M/2 很明顯看出：R2> Ri, R2> R30即采用單輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式的三支點(diǎn)車(chē)輛，其機(jī)動(dòng)性比采用雙 輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式的四支點(diǎn)車(chē)輛要好，但三支點(diǎn)車(chē)輛其橫向穩(wěn)定性差，重力和離心力的合力 線容易超出橫向傾覆邊，所以只有輕小型車(chē)輛在平坦良好的路面上工作又需要機(jī)動(dòng)性好的 條件下，才采用這種轉(zhuǎn)向方式。 四支點(diǎn)車(chē)輛如采用全輪

31、偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式，雖然機(jī)動(dòng)性很好，前后車(chē)輪軌跡重合，但驅(qū)動(dòng) 輪也需偏轉(zhuǎn)，需做成轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此應(yīng)用很少。在被牽引的掛車(chē)上，由于 全部車(chē)輪都是從動(dòng)輪，為了提高機(jī)動(dòng)性，常采用這種轉(zhuǎn)向方式。自行的四支點(diǎn)車(chē)輛還是以 雙輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式為主。 不論單輪偏轉(zhuǎn)還是雙輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式，都可能有兩種情況 ：一為前輪轉(zhuǎn)向，另一為后 輪轉(zhuǎn)向。采用何種結(jié)構(gòu)主要視車(chē)輛的用途及工作條件而定。原則上以輪壓小的車(chē)輪作轉(zhuǎn)向 輪，以使轉(zhuǎn)向輕便；輪壓大的車(chē)輪作驅(qū)動(dòng)輪，以使驅(qū)動(dòng)力大。汽車(chē)、牽引車(chē)等前軸負(fù)荷小 后軸負(fù)荷大，故都是前輪轉(zhuǎn)向；叉車(chē)、單斗裝載機(jī)等前軸負(fù)荷大后軸負(fù)荷小，故以后輪轉(zhuǎn) 向。 2 .較接車(chē)架轉(zhuǎn)向方式 在全

32、部車(chē)輪均為驅(qū)動(dòng)輪的車(chē)輛上，若采用偏轉(zhuǎn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向方式，則必須采用轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋, 使得構(gòu)造復(fù)雜。較接車(chē)架轉(zhuǎn)向方式正適用于全輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛。其特點(diǎn)是車(chē)輛的車(chē)架不是整 體的，而是做成前后兩段車(chē)架，中間用垂直錢(qián)銷(xiāo)連接起來(lái)。轉(zhuǎn)向時(shí)，用液壓缸使前后車(chē)架 繞銀銷(xiāo)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。前后驅(qū)動(dòng)橋各自連接于前后車(chē)架上，車(chē)輪對(duì)車(chē)架都沒(méi)有相對(duì)偏 轉(zhuǎn)。前后車(chē)架的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)使前后車(chē)橋也相對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)同一角度，兩橋的軸線交于轉(zhuǎn)向中心線， 即所有車(chē)輪的軸線交于轉(zhuǎn)向中心線，車(chē)輪之間又有差速器，故滿足曲線行駛的要求。 校接車(chē)架轉(zhuǎn)向方式的優(yōu)點(diǎn)：首先是轉(zhuǎn)向半徑小，機(jī)動(dòng)性好，車(chē)輛作業(yè)效率高。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 用錢(qián)接車(chē)架轉(zhuǎn)向方式的單斗裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向半徑約為用后

33、輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向方式的裝載機(jī)轉(zhuǎn)向半 徑的70%,作業(yè)效率可提高20%。其次是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便。它的缺點(diǎn)是：轉(zhuǎn)向狀態(tài)下 車(chē)輛橫向穩(wěn)定性差；轉(zhuǎn)向過(guò)程車(chē)輪有橫向滑移，轉(zhuǎn)向阻力矩大，轉(zhuǎn)向后不能自動(dòng)回正。 3.3 叉車(chē)在行駛中轉(zhuǎn)向的基本條件 叉車(chē)在行駛中轉(zhuǎn)向是依靠轉(zhuǎn)向輪的純滾動(dòng)平面與叉車(chē)的行駛方向偏離一定的角度而 實(shí)現(xiàn)的，在一定程度上可以講：當(dāng)其他條件不變時(shí)，轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度越大，轉(zhuǎn)彎半徑就 越小。但是當(dāng)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，車(chē)輪可能在路面上產(chǎn)生滑移，而叉車(chē)的行 駛方向并不改變。 為保證轉(zhuǎn)向時(shí)不出現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的滑移現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向輪的最大偏轉(zhuǎn)角應(yīng)遵循下面公式的理論 依據(jù)。 如圖3-4所示，假設(shè)Pi、P

34、2為車(chē)架傳給左右轉(zhuǎn)向輪的推力，在車(chē)輪轉(zhuǎn)向平面內(nèi)的分力 分別為Pi?cosa、P2?GsB，車(chē)輪克服阻力向前滾動(dòng)的條件為： Pi ?COS a >f?Zi; P2?COs B >f?Z2 式中f:轉(zhuǎn)向車(chē)輪滾動(dòng)阻力系數(shù)；Zi、Z2：兩輪的垂直負(fù)荷。 轉(zhuǎn)向時(shí)要使轉(zhuǎn)向車(chē)輪不出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，必須滿足下面條件: P1 ?Sin a < J(5z1)2— ( fz1)2 P2 ?Sin B < 式中中：轉(zhuǎn)向車(chē)輪與路面粘著系數(shù); \(Z)2— (fZ2)2 (3-4) B分別位外輪和內(nèi)輪的偏轉(zhuǎn)角。 綜合以上各式，就得到了叉車(chē)在行駛中轉(zhuǎn)向的基本條件: (3-5) tg a <

35、 y/8 2一 f 2 叉車(chē)在堅(jiān)硬干燥的路面上行駛時(shí)，粘著系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滾動(dòng)阻力系數(shù)，上述條件完全可 以滿足，但當(dāng)路面潮濕松軟時(shí)，粘著系數(shù)減小，滾動(dòng)阻力系數(shù)增大，要滿足條件，車(chē)輪轉(zhuǎn) 角必須減小，也不能進(jìn)行急轉(zhuǎn)彎，否則會(huì)出現(xiàn)滑移，叉車(chē)將失去操縱。例如，叉車(chē)在雨后 的土路上轉(zhuǎn)彎，中=0.3, f=0.15,內(nèi)輪轉(zhuǎn)角B <60 圖3-4叉車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)輪受力圖 第四節(jié)轉(zhuǎn)向橋 4.1 叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋概述 由于叉車(chē)工作裝置布置在其前端，叉車(chē)滿載工作時(shí)，前輪負(fù)荷較大（承擔(dān)貨物重量和 車(chē)體自重的90%以上），為了減小轉(zhuǎn)向阻力矩，使司機(jī)轉(zhuǎn)向操縱輕便，通常叉車(chē)一般以后 橋作為轉(zhuǎn)向橋。 4.1.1 叉車(chē)

36、轉(zhuǎn)向橋的類(lèi)型 叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋懸掛裝置（又稱叉車(chē)懸架），是車(chē)架與轉(zhuǎn)向橋或直接與轉(zhuǎn)向輪相連接的全 套零件的總稱。根據(jù)叉車(chē)懸架導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，一般可將懸架分為三支點(diǎn)和四 支點(diǎn)兩種類(lèi)型。四支點(diǎn)懸架較三支點(diǎn)重心低，穩(wěn)定性好，本文主要研究四支點(diǎn)懸架機(jī)構(gòu)。 四支點(diǎn)懸架根據(jù)是否采用彈性元件和兩轉(zhuǎn)向輪之間的相互關(guān)系，一般可分為三種結(jié)構(gòu)形 式： 1、相關(guān)彈性懸架。 在這種結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向橋硬性聯(lián)系，而轉(zhuǎn)向橋懸掛在連接車(chē)架的彈簧上， 因此在運(yùn)動(dòng)中一個(gè)車(chē)輪的位置和另一個(gè)車(chē)輪的位置具有相關(guān)的聯(lián)系，故稱為相關(guān)彈性懸 架。此種結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。轉(zhuǎn)向橋通過(guò)兩個(gè)縱向半橢圓彈簧懸掛在車(chē)架上，每個(gè)彈簧是

37、由6個(gè)簧片及兩個(gè)彈簧箍所組成，彈簧片用中心螺栓將其固定在轉(zhuǎn)向橋上。彈簧的前彎耳 則通過(guò)擺動(dòng)吊桿懸掛在車(chē)架后部橫梁的托架上。半橢圓彈簧除了可以傳遞垂直力和緩和沖 擊外，同時(shí)兼起導(dǎo)向作用，故可將半橢圓彈簧看成以上兩種元件的組合。 1——痔宛展，!. B一橫向拄舁? 1——|動(dòng)杠桿,4——鼻JW, 6 — *一主鉤1T—轉(zhuǎn)向節(jié)胃. 圖4-1相關(guān)彈性懸架 相關(guān)彈性懸架的另外一種型式為橡膠套管式懸架，如圖 4-2所示。這種結(jié)構(gòu)省去了兩 個(gè)半橢圓彈簧，所以比上一種型式要簡(jiǎn)單得多。減振作用是靠轉(zhuǎn)向梁中間較接軸中的橡膠 套來(lái)達(dá)到。雖然減振作用不及半橢圓彈簧明顯，但是其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。 1 圖

38、4-2橡膠套管式彈性懸架 2、獨(dú)立彈性懸架。 這種結(jié)構(gòu)型式是每個(gè)車(chē)輪單獨(dú)的懸掛在車(chē)架上，除該裝置中的平衡裝置可相互傳遞載 荷外，兩車(chē)輪的位置互不影響，故稱此裝置為獨(dú)立懸架。這種懸架結(jié)構(gòu)如圖 4-3所示 1 一座獎(jiǎng)第麻，2 — 玄蚓 曰一一貴耳或描1一鈉于, J7 咤旗. 工一^鈉，$■~"下管，& , w畤同節(jié)+ c —主鞘f r—nt 11—上h* I* 一即肝，i凡15—手折柢fh J4 —■他好? 1U 一輪幅， 圖4-3獨(dú)立彈性懸架 圖中所示的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)中，實(shí)質(zhì)上并沒(méi)有一根連接兩邊車(chē)輪并承受兩輪載荷的梁。每 個(gè)車(chē)輪都通過(guò)兩個(gè)擺動(dòng)臂及一根支柱懸掛在車(chē)架的縱梁上

39、，而轉(zhuǎn)向節(jié)則較接到支柱上。平 衡杠桿的作用是將一邊車(chē)輪的載荷傳遞到另一邊車(chē)輪使其保持平衡。導(dǎo)向裝置為上臂 11 和下臂4,彈性元件則為能夠承受扭矩的扭桿 12,當(dāng)叉車(chē)在不平道路上行駛時(shí)，就會(huì)引起 懸架掛在上下臂上的轉(zhuǎn)向輪發(fā)生振動(dòng)，這種振動(dòng)則由扭桿 12所吸收。這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜， 檢修保養(yǎng)均較困難。這種結(jié)構(gòu)除舊式叉車(chē)外，近代叉車(chē)實(shí)際早已不用。 3、剛性懸架 這種懸架又稱中間較軸式懸架，它的兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向橋剛性聯(lián)接，轉(zhuǎn)向橋不通過(guò)任 何彈性元件，直接與車(chē)架后部的支座較接相連，故稱為剛性懸架，如圖 4-4所示。 這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是懸架系統(tǒng)中無(wú)彈性元件，所以地面不平引起的沖擊載荷可直接傳遞 到

40、車(chē)體上，使其運(yùn)行性能不良，但此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，自重輕，目前國(guó)內(nèi)外叉車(chē)制造 廠家普遍采用的橫置油缸轉(zhuǎn)向橋就屬于這種懸架類(lèi)型。 圖4-4剛性懸架 4.1.2 橫置油缸轉(zhuǎn)向橋的構(gòu)造 橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，壓力油推動(dòng)轉(zhuǎn)向油缸活塞桿通過(guò)連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向 節(jié)轉(zhuǎn)向，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。 橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋特點(diǎn)為： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置方便、緊湊； 左右轉(zhuǎn)向時(shí)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角相同；最大轉(zhuǎn)角大（最大可達(dá) 85。）， 轉(zhuǎn)向角誤差小，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角大； 缺點(diǎn)是在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，油缸活塞桿要承受徑向力。 橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋主要由轉(zhuǎn)向橋體、轉(zhuǎn)向油缸、連桿、轉(zhuǎn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向輪等零件組成 其機(jī)構(gòu)如圖4-

41、5: 圖4-5轉(zhuǎn)向橋總成 1.轉(zhuǎn)向橋體 2.連桿 3.轉(zhuǎn)向油缸 4.轉(zhuǎn)向節(jié) 5.轉(zhuǎn)向輪 1 .轉(zhuǎn)向橋體 橋體通常采用工字形斷面焊接而成。橋體 與轉(zhuǎn)向節(jié)的連接方式，通常有拳形和叉形兩種 結(jié)構(gòu)，本公司生產(chǎn)的叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋體均采用叉形 結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向油缸通過(guò)支架固定在橋體上，1?3t 車(chē)采用限位螺釘裝在橋體筋板上用來(lái)控制最大 轉(zhuǎn)向角限位（外限位）；5?10t車(chē)采用轉(zhuǎn)向油缸 限位（內(nèi)限位）。 2 .轉(zhuǎn)向節(jié) 轉(zhuǎn)向節(jié)位于橋體兩端，通過(guò)轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)，將 轉(zhuǎn)向節(jié)、推力軸承、滾針軸承、防塵罩、“O” 形圈裝在轉(zhuǎn)向橋體兩端的上下之間，轉(zhuǎn)向節(jié)與 轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)的固定采用緊定螺釘，可繞橋體轉(zhuǎn)動(dòng)， 外載由橋體上部的推力軸承

42、來(lái)承受。 圖4-6轉(zhuǎn)向橋體與轉(zhuǎn)向節(jié)連接簡(jiǎn)圖 a）拳形結(jié)構(gòu) b）叉形結(jié)構(gòu) 3.轉(zhuǎn)向輪 轉(zhuǎn)向輪總成由輪轂、輪胎、軸承、端蓋、油封、緊固件等組成，承受車(chē)體的重量和地 面上的各種力。輪轂用兩個(gè)圓錐滾子軸承及緊固件等裝在轉(zhuǎn)向節(jié)軸上，車(chē)輪通過(guò)輪物撬到 輪轂上，軸承內(nèi)側(cè)裝有油封，使?jié)櫥３衷谳嗇灪娃D(zhuǎn)向節(jié)腔內(nèi)，螺母用來(lái)調(diào)整軸承松動(dòng) 程度。 4.軸承 轉(zhuǎn)向橋共有3種軸承：推力軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承。軸承主要是根據(jù)轉(zhuǎn)向橋 的受力情況來(lái)選擇。 目前1?10t車(chē)用的軸承如下： 號(hào) 噸 名稱 推力軸承 圓錐軸承(大) 圓錐軸承(/」 、) 滾針軸承 1 ?1.8t 9820

43、5 7208E 7206E 942/25 2~3t 198906 7201E 7207E 943/32 3.5~4t 8208 7214E 7211E 943/32 5~7t 8209 7515E 7511E 942/45 8~10t 8211 7515E 7511E 942/45 推力軸承一一主要承受作用在叉車(chē)整機(jī)的垂直重量； 圓錐軸承——主要承受轉(zhuǎn)向車(chē)輪上的徑向力和側(cè)向力； 滾針軸承——主要承受徑向力(以平衡車(chē)輪的徑向力和側(cè)向力) 5.轉(zhuǎn)向油缸 橫置式的轉(zhuǎn)向油缸為貫通雙作用活塞式，兩端與連桿相連，活塞密封件采用支承環(huán)和 “O”形圈的

44、組合密封，導(dǎo)向套與活塞桿之間采用 Yx圈軸向密封，導(dǎo)向套與缸筒間采用“O” 形圈軸向密封，活塞與活塞桿焊成一體。 a型內(nèi)燃車(chē)和電瓶車(chē)在油缸內(nèi)加浮動(dòng)軸套，通過(guò) 兩側(cè)缸蓋把油缸固定在橋體上；H2000型內(nèi)燃車(chē)油缸內(nèi)無(wú)軸套，通過(guò)缸筒上的支架把油缸 固定在轉(zhuǎn)向橋體上?；钊麠U頭部裝有關(guān)節(jié)軸承，即可潤(rùn)滑又可調(diào)節(jié)擺動(dòng)量。 橫拉桿式的轉(zhuǎn)向油缸式雙作用活塞式，油缸一端接頭總成安裝在車(chē)體支座上，另一端 活塞桿裝在轉(zhuǎn)向橋的三連板上?；钊芊饧捎弥С协h(huán)和“ O”形圈的組合密封，導(dǎo)向套 與活塞桿之間采用Yx圈軸向密封，導(dǎo)向套與缸筒間采用“ O”形圈軸向密封，活塞與活塞 桿之間通過(guò)緊固件連接在一起。 4.1.3

45、叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋的作用 叉車(chē)主要用于貨場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)的裝卸或短途運(yùn)輸，工作場(chǎng)地較小，轉(zhuǎn)向頻繁，常需要原地轉(zhuǎn) 向。因此，叉車(chē)對(duì)轉(zhuǎn)向要求比其他車(chē)輛更高，轉(zhuǎn)向要求輕快靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，機(jī)動(dòng)性能 好。叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋的安裝采用中間支承式，通過(guò)緩沖墊或軸承座連接到車(chē)架后部尾架上，其 作用主要有： (1)、轉(zhuǎn)向橋承擔(dān)叉車(chē)的后部重量； (2)、承受行駛時(shí)道路對(duì)叉車(chē)后輪的各種作用力和力矩，并且吸收振動(dòng)和沖擊； (3)、將車(chē)架傳來(lái)的垂直力、縱向力或橫向力傳給轉(zhuǎn)向輪，以保證叉車(chē)能夠正常行駛 或轉(zhuǎn)向 4.2 1-1.8t焊接轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu) 國(guó)產(chǎn)1-1.8t叉車(chē)焊接式橫置油缸轉(zhuǎn)向橋總成零件爆炸視圖如圖 4-7所示: 圖

46、4-7國(guó)產(chǎn)1-1.8t叉車(chē)橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋總成 現(xiàn)有1-1.8t叉車(chē)橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋的構(gòu)成零件如下表所示: 序號(hào) 名稱 序號(hào) 名稱 1 轉(zhuǎn)向橋體總成 23 緊定螺釘 2 連桿 24 螺母M12 3 轉(zhuǎn)向油缸總成 25 螺母M16 4 減震塊 26 襯套 5 支架 27 直通式潤(rùn)滑油嘴 6 右轉(zhuǎn)向節(jié)總成 28 左轉(zhuǎn)向節(jié)總成  7 平間推力軸承 29 螺栓M12X35 8 滾針軸承 30 彈簧墊圈 9 轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo) 31 。型圈 10 銷(xiāo) 32 油封 11 調(diào)整墊 33 襯套 12 U型密封

47、圈 34 螺栓 M10X1.25X40 13 轉(zhuǎn)向節(jié)調(diào)整墊 35 彎頸式潤(rùn)滑油嘴 14 螺母 36 螺栓M6X12 15 防塵圈 37 墊圈（））6 16 軸承30208 38 擋板 17 軸承30206 39 連桿銷(xiāo) 18 螺母 40 ES型向心關(guān)節(jié)軸承 19 墊圈 41 調(diào)整墊 20 銷(xiāo) 42 墊圈（））16 21 輪轂蓋 43 螺栓M16X55 22 輪轂 44 墊圈 表4-1 1-1.8t橫置油缸式轉(zhuǎn)向橋的零件結(jié)構(gòu)表 （1）、轉(zhuǎn)向橋體 焊接轉(zhuǎn)向橋體通常采用箱形橫斷面的結(jié)構(gòu)形式，由上下橋板、左右筋板

48、、中間腹板、 前后支承座以及四個(gè)軸承座焊接而成。1-1.8t叉車(chē)的轉(zhuǎn)向橋橋體（件1）與左右轉(zhuǎn)向節(jié)（件 6、件28）的連接方式均采用叉形結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向油缸通過(guò)支架固定在橋體上，通過(guò)裝在橋體 筋板上的限位螺釘（件34）來(lái)控制轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向角。 （2）、轉(zhuǎn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向主銷(xiāo) 轉(zhuǎn)向節(jié)位于橋體兩端，通過(guò)轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)（件 9）,將轉(zhuǎn)向節(jié)、推力軸承（件7）、主銷(xiāo)襯套 （件8）、防塵圈（件15）、。型圈（件31）裝在轉(zhuǎn)向橋體兩端，轉(zhuǎn)向節(jié)與轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)采用固定 銷(xiāo)（件23）連接，可繞橋體轉(zhuǎn)動(dòng)，橋體負(fù)荷由橋體兩端的推力軸承（件 7）來(lái)承受。 （3）、轉(zhuǎn)向輪 轉(zhuǎn)向輪總成由輪轂、轉(zhuǎn)向輪總成、軸承、輪轂蓋、 U型密封圈、緊固

49、件等組成，承受 車(chē)體的重量和地面上的各種力。輪轂用兩個(gè)圓錐滾子軸承及緊固件等裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，軸承 內(nèi)側(cè)裝有油封，用來(lái)密封輪轂和轉(zhuǎn)向節(jié)腔內(nèi)的潤(rùn)滑脂， 軸承的游隙通過(guò)調(diào)整螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。 轉(zhuǎn)聲輪總成 圖4-8轉(zhuǎn)向輪 (4)、轉(zhuǎn)向油缸 油缸為雙作用活塞式，活塞密封件采用支承環(huán)和 O型密封圈組合密封，缸蓋和活塞桿 之間采用U型圈軸向密封。油缸通過(guò)缸體上的支座固定在轉(zhuǎn)向橋體上。 圖4-9 焊接橋轉(zhuǎn)向油缸 1.缸筒總成 2.活塞桿3.支承環(huán) 4.支撐環(huán) 5.O 型圈6.O型圈 7.活塞 8.鋼球 9.O型圈 10.鋼背軸承 11.U 型密封圈 12.缸蓋 13.防塵圈 4.

50、3轉(zhuǎn)向橋安裝及車(chē)輪定位型式 4.3.1 轉(zhuǎn)向橋的安裝方式 轉(zhuǎn)向橋?yàn)橹虚g支承式，H2000型、G系列叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋通過(guò)緩沖墊連接到車(chē)架后部尾架 上，其余轉(zhuǎn)向橋通過(guò)軸承座連接到車(chē)架后部尾架上。當(dāng)車(chē)輪通過(guò)不平的路面時(shí)，轉(zhuǎn)向橋繞 中間軸回轉(zhuǎn)，車(chē)輪隨路面高低情況而上下擺動(dòng)，左右擺動(dòng) <3度（路面不平、離心力），其 最大的擺動(dòng)量為60mm當(dāng)擺動(dòng)量過(guò)大時(shí)，易與車(chē)體、平衡重干涉；當(dāng)擺動(dòng)量過(guò)小時(shí)，易造 成叉車(chē)傾翻。設(shè)計(jì)時(shí)要確保擺動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪與尾架、平衡重不干涉。 4.3.2 轉(zhuǎn)向輪的定位 為了保證車(chē)輛能穩(wěn)定地直線行駛，應(yīng)使轉(zhuǎn)向輪有自動(dòng)回正作用，即車(chē)輛直線行駛時(shí)轉(zhuǎn) 向輪偶遇外力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，在外力消失后，

51、轉(zhuǎn)向輪應(yīng)有自動(dòng)回到直線行駛位置的能 力。這不僅使車(chē)輛行駛平穩(wěn)，還使駕駛員操縱輕便。這主要通過(guò)轉(zhuǎn)向輪的適當(dāng)安裝定位來(lái) 達(dá)到。轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)包括主銷(xiāo)后傾角、 主銷(xiāo)內(nèi)傾角、車(chē)輪外傾角和車(chē)輪前束。對(duì)汽車(chē)、 牽引車(chē)等車(chē)輛，轉(zhuǎn)向輪的四種定位參數(shù)都可能有，對(duì)于叉車(chē)、裝載機(jī)等裝卸車(chē)輛，主要采 用主銷(xiāo)內(nèi)傾角和車(chē)輪外傾角。 1 .主銷(xiāo)后傾角Y 對(duì)于以前橋作為轉(zhuǎn)向橋的車(chē)輛，將主銷(xiāo)軸線在縱向垂直平面內(nèi)后傾一定角度 丫（如圖 4-10a）,即主銷(xiāo)上端靠后、下端靠前，這樣上銷(xiāo)軸線與路面的交點(diǎn) a將位于車(chē)輪著地點(diǎn)b 的前面當(dāng)轉(zhuǎn)向輪偶遇外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)時(shí)（例如圖示車(chē)輪向右偏轉(zhuǎn)），車(chē)輛曲線運(yùn)動(dòng)將受 到本身質(zhì)量離心力

52、的作用，而路面將給車(chē)輪以側(cè)向反力 Y,此反力Y作用于車(chē)輪著地點(diǎn)b 處，對(duì)主銷(xiāo)軸線形成一個(gè)迫使車(chē)輪回正的力矩，當(dāng)車(chē)輪回正以后，車(chē)輛直線行駛，車(chē)輛離 心力及路面給車(chē)輪的側(cè)向反力不再存在，自動(dòng)回正力矩消失。對(duì)于以后橋作為轉(zhuǎn)向橋的車(chē) 輛（如叉車(chē)）主銷(xiāo)在縱向垂直平面內(nèi)應(yīng)該前傾，同樣，當(dāng)車(chē)輪偏轉(zhuǎn)時(shí)也有自動(dòng)回正作用。車(chē) 輛的行駛速度對(duì)自動(dòng)回正力矩有直接影響，車(chē)速高，離心力及路面對(duì)車(chē)輪側(cè)向反力均大， 自動(dòng)回正力矩大。自動(dòng)回正力矩有利于車(chē)輛直線穩(wěn)定行駛，但當(dāng)車(chē)輛需要轉(zhuǎn)向或曲線行駛 時(shí)，這種力矩反過(guò)來(lái)成為操縱力矩的阻力矩， 使駕駛員的操縱力增大，因此主銷(xiāo)后傾角（或 主銷(xiāo)前傾角）不能太大，一般在3以內(nèi)。叉車(chē)等裝卸

53、車(chē)輛由于車(chē)速低，主銷(xiāo)前傾的自動(dòng)回 正效果不顯著，為簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)和制造工藝，取 丫 =0。而主要采用主銷(xiāo)內(nèi)傾角來(lái)保 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 證轉(zhuǎn)向輪的自動(dòng)回正。 2 .主銷(xiāo)內(nèi)傾角B 即將主銷(xiāo)軸線在橫向垂直面內(nèi)傾斜一個(gè)角度 9 ,其上端向內(nèi)，如圖（4-10b）所示。 主銷(xiāo)內(nèi)傾也使轉(zhuǎn)向輪有自動(dòng)回正作用，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪在外力作用下由直線行駛位置偏轉(zhuǎn)一個(gè)角 度時(shí)，轉(zhuǎn)向節(jié)繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，并使主銷(xiāo)有所抬高（從相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)看，如主銷(xiāo)高度不 動(dòng)，車(chē)輪繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)將使車(chē)輪著地點(diǎn)陷入路面以下 ），同時(shí)也將轉(zhuǎn)向橋梁及整車(chē)抬起一個(gè) 高度，從能量觀點(diǎn)看，車(chē)輛抬高，其重力勢(shì)能增加，處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。當(dāng)迫使轉(zhuǎn)向輪 偏轉(zhuǎn)并使

54、車(chē)輛抬高的外力矩消除后，就放出勢(shì)能而使車(chē)輛回復(fù)到勢(shì)能最小的穩(wěn)定平衡位 置，即直線行駛位置。從受力來(lái)看，轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn) a角后，路面對(duì)車(chē)輪的垂直反力 Zi對(duì)主銷(xiāo) 軸線有一個(gè)分力力矩 Zisin 0 - esin a ,此力矩使轉(zhuǎn)向輪回復(fù)到原來(lái)中間位置，是自動(dòng)回 正力矩。 止匕外，主銷(xiāo)內(nèi)傾還使得主銷(xiāo)軸線與路面交點(diǎn)到車(chē)輪滾動(dòng)平面的距離 e減小，轉(zhuǎn)向阻力 矩相對(duì)減小，從而使轉(zhuǎn)向操縱輕便。但內(nèi)傾角不宜過(guò)大，如過(guò)大則回正力矩增大；距離 e 也不宜過(guò)小，如過(guò)小則轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向輪與路面間的滑動(dòng)摩擦阻力矩增加，這些都使轉(zhuǎn)向操縱 變得沉重。一般9角不大于8。。 圖4-10主銷(xiāo)后傾角與主銷(xiāo)內(nèi)傾角 a）主銷(xiāo)后

55、傾 b ）主銷(xiāo)內(nèi)傾 3 .車(chē)輪外傾和車(chē)輪前束 車(chē)輪外傾即直線行駛時(shí)轉(zhuǎn)向車(chē)輪滾動(dòng)平面不垂直，上部向外傾斜，而與垂直平面成一 夾角?。▓D4-11a）如果轉(zhuǎn)向輪輕載時(shí)正好垂直路面，則重載時(shí)將因轉(zhuǎn)向橋的變形而使轉(zhuǎn) 內(nèi)輪內(nèi)傾，造成輪胎內(nèi)側(cè)的偏磨損，并加重了轉(zhuǎn)向輪外端小軸承的負(fù)荷， 降低了軸承壽命。 為了使轉(zhuǎn)向輪輪胎磨損比較均勻和減輕外端小軸承的負(fù)荷，安裝車(chē)輪時(shí)預(yù)先使車(chē)輪有一定 26 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的外傾角，以防止使用中出現(xiàn)車(chē)輪內(nèi)傾。車(chē)輪外傾角是在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向節(jié)時(shí)確定的，即將轉(zhuǎn)向 節(jié)軸線設(shè)計(jì)得不是完全水平，而是外端向下傾斜一個(gè) 小角。車(chē)輪外傾角不宜過(guò)大，否則同 樣會(huì)使車(chē)輪輪胎外側(cè)偏磨損。小

56、一般在1?1.5 。 車(chē)輪有了外傾角后，在滾動(dòng)時(shí)。就類(lèi)似于滾錐，導(dǎo)致兩側(cè)車(chē)輪有向外滾開(kāi)的趨勢(shì)。由 于轉(zhuǎn)向橋和轉(zhuǎn)向橫拉桿的約束，使車(chē)輪不可能向外滾開(kāi)，但在滾動(dòng)時(shí)存在車(chē)輪對(duì)路面的橫 向滑動(dòng)，從而增加了輪胎的磨損。為了消除車(chē)輪外傾帶來(lái)的這種不良后果，在前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向 橋的前進(jìn)車(chē)輛上，安裝車(chē)輪時(shí)，使兩個(gè)前輪的中心面不平行，兩輪前邊緣距離 B小于后邊 緣距離A,A、B之差值稱為前束。這樣可使車(chē)輪在每一瞬時(shí)滾動(dòng)方向接近于向著正前方， 從而車(chē)輪的磨損減小。車(chē)輪前束通過(guò)調(diào)整橫拉桿長(zhǎng)度而得到。裝卸車(chē)輛由于前進(jìn)后退機(jī)會(huì) 相近，不宜采用前束。 圖4-11轉(zhuǎn)向輪的外傾與前束 a）轉(zhuǎn)向輪外傾 b ）

57、轉(zhuǎn)向輪前束 4.3.3 叉車(chē)轉(zhuǎn)向輪的定位方式 為了保證叉車(chē)直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向輕便，叉車(chē)轉(zhuǎn)向輪主要采用車(chē)輪外傾角和主銷(xiāo) 內(nèi)傾角，它們稱為轉(zhuǎn)向輪的定位角。 1、轉(zhuǎn)向車(chē)輪外傾角：直線行駛時(shí)轉(zhuǎn)向車(chē)輪滾動(dòng)平面不垂直，上部向外傾斜，而與垂 直平面成一夾角。如果轉(zhuǎn)向輪輕載時(shí)正好垂直路面，則重載時(shí)將因轉(zhuǎn)向橋的變形而使轉(zhuǎn)向 輪內(nèi)傾，造成輪胎內(nèi)側(cè)的偏磨損，并加重了轉(zhuǎn)向外端小軸承的負(fù)荷，降低軸承壽命。為解 決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)上預(yù)先使車(chē)輪有一定的外傾角，主要目的為在叉車(chē)承載后，迫使車(chē)輪回 到中立位置。外傾角不宜過(guò)大，否則同樣會(huì)使輪胎的外側(cè)偏磨損，一般為 1?1.5度。 車(chē)輪外傾角能使車(chē)輪輪轂軸承和主銷(xiāo)襯套

58、中存在的間隙，受載后消失，這時(shí)仍能保證 車(chē)輪平面與路面垂直，以保證車(chē)輪正常的行駛和轉(zhuǎn)向。 2、主銷(xiāo)內(nèi)傾角：主銷(xiāo)有了內(nèi)傾角后，轉(zhuǎn)向節(jié)的軸線與主銷(xiāo)孔的軸線不再相互垂直， 給轉(zhuǎn)向節(jié)的加工帶來(lái)困難；但主銷(xiāo)軸線與地面交點(diǎn)至車(chē)輪支承中心點(diǎn)的距離確由 ei減小為 e,從而減小了轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的阻力矩，還可以減小不平路面對(duì)轉(zhuǎn)向系的沖擊負(fù)荷。此外， 還可以使轉(zhuǎn)向輪有自動(dòng)回正作用，易于保持叉車(chē)直線行駛，減少蛇行現(xiàn)象。主銷(xiāo)內(nèi)傾角一 般為為5?7。 a) 圖4-12主銷(xiāo)內(nèi)傾角與車(chē)輪外傾角 在全液壓和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，可由液壓系統(tǒng)保證轉(zhuǎn)向輪的回正，故主銷(xiāo)內(nèi)傾角為 0。機(jī)械橫拉桿式轉(zhuǎn)向橋的主銷(xiāo)內(nèi)傾角為

59、 7, 叉車(chē)等裝卸車(chē)輛由于車(chē)速低，主銷(xiāo)前傾的自動(dòng)回正效果不顯著，為簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)和 制造工藝，一般不采用主銷(xiāo)后（前）傾角。由于叉車(chē)的前進(jìn)后退的機(jī)會(huì)幾乎相等，故一般 不采用車(chē)輪前束角。 內(nèi)燃叉車(chē)、蓄電池四支點(diǎn)叉車(chē)最大內(nèi)轉(zhuǎn)角為 78 /54 ； 1 —3t小軸距叉車(chē)（因?qū)嵭? 輪胎外徑小，與機(jī)構(gòu)的干涉少）最大內(nèi)轉(zhuǎn)角為 840 /560。 第五節(jié) 叉車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 56 * 騎庭雙曲柄鑄商機(jī)構(gòu)需數(shù) 校費(fèi)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向性能 01胎已知嘉鼓和智束＜ 打其機(jī)構(gòu)的代勒性能

60、 蟀I構(gòu)科科要出 轉(zhuǎn)向油鼠密枸尺寸編定 ＞ 轉(zhuǎn)向標(biāo)等部件三維建攜 W 軸承的受力及壽命計(jì)算 轉(zhuǎn)向橋零部件神液核 ＞由整事部件弱伏* 圖5-1橫置油缸式焊接轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)步驟 5.2橫置油缸式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì) 5.2.1轉(zhuǎn)向梯形的類(lèi)型 對(duì)于四支點(diǎn)叉車(chē)，為了保證兩轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角滿足式（ 3-1）,必須采用一套桿系機(jī)構(gòu)

61、 將左右轉(zhuǎn)向輪聯(lián)接起來(lái)，使兩輪同時(shí)偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)不同的偏角，這套機(jī)構(gòu)稱之為梯形機(jī)構(gòu)， 常用的梯形機(jī)構(gòu)有單梯形和雙梯形兩種形式。 （1）單梯形機(jī)構(gòu)： 單梯形機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的4桿機(jī)構(gòu)，它以轉(zhuǎn)向橋體作為固定機(jī)架，兩個(gè)分別與左右轉(zhuǎn)向 節(jié)固定并繞左右主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)的搖桿稱為梯形臂，左右梯形臂的轉(zhuǎn)角即為左右轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn) 角。連接左右梯形臂的連桿稱為橫拉桿。轉(zhuǎn)向時(shí)，縱拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂，轉(zhuǎn)向節(jié)臂與一側(cè) 的轉(zhuǎn)向節(jié)固連，帶動(dòng)該側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)，通過(guò)轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)再帶動(dòng)另一側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)。單 梯形機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角一般不大于 45。 圖5-3單梯形機(jī)構(gòu) 外置式 圖5-4汽車(chē)用轉(zhuǎn)向梯形 a）內(nèi)置式

62、 b） 根據(jù)梯形機(jī)構(gòu)在叉車(chē)上的安裝位置，可分為 內(nèi)置式和外置式。梯形布置在轉(zhuǎn)向橋和驅(qū)動(dòng)橋之 問(wèn)時(shí)稱為內(nèi)置式，梯形機(jī)構(gòu)布置在轉(zhuǎn)向橋之外的 稱為外置式（圖5-3）。兩種型式的兩梯形臂的延 長(zhǎng)線都交于縱向中心線上。 汽車(chē)大都使用單梯形機(jī)構(gòu)，內(nèi)輪的偏轉(zhuǎn)角一 般為35?40 。 （2）雙梯形機(jī)構(gòu) 叉車(chē)機(jī)動(dòng)性要好，要有較小的轉(zhuǎn)彎半徑。為此，必須使瞬時(shí)轉(zhuǎn)彎中心盡量靠近叉車(chē)。 要達(dá)到這個(gè)目的，除了盡可能縮短叉車(chē)軸距L和主銷(xiāo)中心間距M外，還必須在滿足式（3-1） 的條件下，同時(shí)增大內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度。目前叉車(chē)內(nèi)輪的偏轉(zhuǎn)角大多在750?85之 間，單梯形機(jī)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足，只有采用對(duì)稱的 6連桿機(jī)構(gòu)才能

63、滿足要求，6連桿機(jī)構(gòu)型 式較多，統(tǒng)稱為雙梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 叉車(chē)上常用的雙梯形機(jī)構(gòu)的布置形式有交叉式和八字式（圖 5-5）。八字式梯形優(yōu)于交 叉式梯形，它的轉(zhuǎn)向節(jié)左右對(duì)稱，便于制造；左右橫拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂在同一平面內(nèi)，球頭 銷(xiāo)朝上，磨損后不會(huì)出現(xiàn)橫拉桿脫落的危險(xiǎn)。八字式梯形易于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向車(chē)輪更大的轉(zhuǎn)角， 可使轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪的誤差減小。它的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)向節(jié)臂和橫拉桿在轉(zhuǎn)向中有可能重合為 一條直線，出現(xiàn)死點(diǎn)。 圖5-5雙梯形機(jī)構(gòu) a）交叉式 b）八字式 在液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的車(chē)輛中，在兩個(gè)轉(zhuǎn)向車(chē)輪（轉(zhuǎn)向節(jié)）之間采用雙曲柄滑塊式 6桿機(jī) 構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，可視作將扇形板擴(kuò)大為無(wú)窮大的一種八字式轉(zhuǎn)向雙

64、梯形機(jī)構(gòu)（圖 5-6）。在這 種機(jī)構(gòu)中，將轉(zhuǎn)向油缸固定在轉(zhuǎn)向橋體上，油缸活塞桿雙向伸出，作為六桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)桿 件（滑塊）。這種機(jī)構(gòu)除了能夠獲得比較理想的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角外，因轉(zhuǎn)向油缸、轉(zhuǎn)向梯形機(jī) 構(gòu)和轉(zhuǎn)向橋體合裝在一起，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的部件，給車(chē)輛的總體布置和安裝調(diào)試帶來(lái)方便； 且油缸兩腔的面積相等，使得左右的轉(zhuǎn)向效果完全相同，因而這種機(jī)構(gòu)是目前應(yīng)用在叉車(chē) 轉(zhuǎn)向橋部件中最為廣泛的一種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 但這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中活塞桿要受到側(cè)向力，因此活塞桿剛性要好，密封件要耐磨，以免 滲漏。 5.2.2曲柄滑塊式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì) 曲柄滑塊式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)（圖5-6）,除主銷(xiāo)中心距m外，還有4個(gè)獨(dú)立變量，即曲柄

65、（相當(dāng)于梯形臂）長(zhǎng)度r,曲柄初始角9 ,連桿長(zhǎng)度l ,滑塊（即活塞）中心線至機(jī)架（即 轉(zhuǎn)向橋）中心線的距離 e。為了實(shí)現(xiàn)車(chē)輪作純滾動(dòng)的轉(zhuǎn)向原理，內(nèi)外轉(zhuǎn)向車(chē)輪的偏轉(zhuǎn)角必 須滿足式3-1 ,即驅(qū)動(dòng)油缸推動(dòng)內(nèi)輪偏轉(zhuǎn)后，相應(yīng)的曲柄滑塊結(jié)構(gòu)拉動(dòng)外輪的實(shí)際偏轉(zhuǎn)角 與外輪理論偏角的誤差應(yīng)為最小。若按常規(guī)的設(shè)計(jì)方法 ，如用圖解法或試湊法選擇機(jī)構(gòu)參 數(shù)不能保證機(jī)構(gòu)的優(yōu)越性。這是因?yàn)椋簵U件幾何精度達(dá)不到要求 ，從而影響機(jī)構(gòu)工作性能； 由于結(jié)構(gòu)中涉及4個(gè)待定參數(shù)，計(jì)算過(guò)程很繁瑣；考慮液壓缸活塞桿受力對(duì)密封件性能的 影響，在進(jìn)行力學(xué)分析和設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中，也必須考慮轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)過(guò)程對(duì)密封件性能的影響。 因此我們選擇了采

66、用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定。對(duì)于 m/L= 0.48?0.62的車(chē) 輛，以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的4個(gè)獨(dú)立參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，為了變量的無(wú)因次化，取 _ _ t _一 _ _ _t r l e T=[Xi,X2,X3,m] =[Ko,Ki,K2,8]，式中 Ko = — ,Ki=—,K? =—； m r m 建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)： 當(dāng)內(nèi)輪轉(zhuǎn)角由0一 B max時(shí)，評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向梯形運(yùn)動(dòng)精度的外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角相對(duì)誤差的絕對(duì) 值：f=a理論一a實(shí)際最小。 0t理論 tan 1 tan - 1 Rtan: (2-11), 其中R= m/L轉(zhuǎn)向特性參數(shù)；L為叉車(chē)軸距; "實(shí)際= 0 -tan 」 -cos k2 +k2 + (Tm +Sm)2 -k2k2 2k0 V1r(1 +Sm)2 +k2 (2-12) 般優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果，轉(zhuǎn)角的誤差f不超過(guò)1 圖5-6曲柄滑塊式轉(zhuǎn)向梯形 此外，為了滿足轉(zhuǎn)向油缸布置要求、活塞桿的受力變形（推力、彎矩、撓度）要求和 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能，還必須建立機(jī)構(gòu)