陶元芳老师叉车课件第2讲底盘

第2讲底盘第2讲底盘底盘叉车第2讲P1第2讲2.1传动系统第2讲底盘底盘叉车第2讲P22.1.1传动系统概述1车辆对传动系统的要求1）减速、增矩；适应道路；尽可能实现理想的原动机特性；▲发动机的转速较快；▲发动机的原始特性平坦，不能适应道路阻力变化；

▲理想的原动机特性叉车阻力小则车速高，提高生产率阻力M(F)速度n(v)双曲线(恒功率)阻力大时自动降低车速MeNe底盘第2讲底盘第2讲P3概述▲尽可能实现理想的原动机特性叉车阻力小则车速高，提高生产率阻力M(F)速度n(v)双曲线(恒功率)阻力大时自动降低车速底盘第2讲底盘第2讲P4车辆对传动系统的要求2）改变方向：内燃机不能反转，叉车前进后退机会相等；3）必要时断开传动系统：▲起动——内燃机不能带载起动▲换档——变速箱不能带载换档▲方式——离合器临时断开

——变速箱空档长时间断开4）差速：转弯或不平路面时；叉车底盘第2讲底盘第2讲P5２叉车传动系统的操作特点1）操作频繁：使离合器、变速箱的操作频繁；2）倒车机会多：也影响离合器、变速箱；3）转弯机会多：影响驱动桥（差速器）；叉车底盘第2讲底盘第2讲P6叉车传动系统的操作特点叉车装、卸：——前进、倒退——换档(变速箱)——离合、制动对准：——不断重复前进、倒退——操作频繁底盘第2讲底盘第2讲P7叉车传动系统的操作特点叉车具体操作：起步：启动发动机（空档）踩开离合器，挂档慢慢松离合器，加油换档：踩开离合器（制动）换档慢慢松离合器，加油注意：离合器：踩则到底放则全开踩要干脆放要缓慢变速箱：每次换档前必须踩开离合器(制动)底盘第2讲底盘第2讲P83叉车对传动系统的特殊要求1）结构紧凑：中小吨位用刚性连接，无万向传动；2）速比较大：叉车车速低；3）换离合器衬片方便：结构紧凑，操作频繁（抽轴）；4）液力传动用得较多：操作方便，特性好；5）倒档较多：倒车机会多；（接近50%）叉车底盘第2讲底盘第2讲P94传动形式1）机械式：从内燃机开始——经主离合器——变速器——（万向传动）——驱动桥（主传动、差速器、半轴）——（轮边减速）——到驱动车轮叉车底盘第2讲底盘第2讲P10传动形式2）液力（机械）式：用液力变矩器代替主离合器、动力换档变速器代替人力换档变速器；叉车底盘第2讲底盘第2讲P11传动形式3）静压式（静液式）：由变量泵、管路与控制阀、液压马达等组成集中驱动高速液压马达方案：叉车内燃机驱动桥液压控制系统底盘第2讲底盘第2讲P12传动形式分别驱动低速液压马达方案：采用低速液压马达直接驱动车轮或轮边减速器叉车底盘第2讲底盘第2讲P132.1.2离合器1对离合器的要求1）接合平顺：保证内燃车辆的平稳起步；2）分离彻底：换档过程中切断动力传递；3）防止过载：通过摩擦副之间的滑动，在车辆起步、制动或阻力突然增大时保护传动系统不过载；（极限力矩联轴器）（离、合、滑）叉车底盘第2讲底盘第2讲P142叉车对离合器的特殊要求1）更换方便：因为操作频繁，容易磨损，要求离合器摩擦衬片更换方便2）接合可靠：扭矩储备系数1.6—2.5叉车底盘第2讲底盘第2讲P153离合器的种类1）干式离合器：不允许油、水等进入；2）湿式离合器：浸泡在油液中工作，散热好，用于动力换档变速器；3）单片离合器：一个从动片，两个摩擦面；4）多片离合器：摩擦面多但压力容易不均匀，分离不彻底，用于动力换档变速器；5）常接合离合器：用于车辆的主离合器；6）常分离离合器：用于特殊装置；叉车底盘第2讲底盘第2讲P164离合器的构造原理1）离合器构造叉车底盘第2讲底盘第2讲P17离合器

原理叉车底盘第2讲底盘第2讲P18离合器构造叉车▲周向弹簧：布置在圆周方向的弹簧，起扭矩缓冲作用，从构造上保证接合平顺▲波状从动盘：在接合过程中被逐渐压平，使压力逐渐增大，进一步保证接合平顺底盘第2讲底盘第2讲P19叉车底盘第2讲底盘第2讲P202）离合器原理离合器（动画）叉车底盘第2讲底盘第2讲P213）离合器操纵机构叉车底盘第2讲底盘第2讲P225离合器选用1）转矩储备系数：主离合器的最大摩擦力矩Mc必须保证传递内燃机的最大转矩Memax并有一定的储备，Mc=

Memax，

=1.6－2.52）摩擦力矩的验算：Mc=FpRcz，其中：Fp——压盘上的总压力，N，注意压强有限制——摩擦系数，干式、钢对粉末冶金0.4－0.55Rc——摩擦面等效半径（D3-d3）/（D2-d2）/3z——摩擦面数目，单片为2，双片为4叉车底盘第2讲底盘第2讲P23设计选用3）离合器直径总压紧力Fp=p0*A=p0*π*(D2-d2)/4；(压强查表)等效半径Rc=(D3-d3)/(D2-d2)/3；d=cDMc=FpRcz=p0*π*(D2-d2)/4**(D3-d3)/(D2-d2)/3*z=p0*

*z*π*(D3-d3)/12=p0*

*z*π*D3(1-c3)/12解出D=1.56{Mc/[p0*

*z(1-c3)]}1/3，选用产品叉车底盘第2讲底盘第2讲P244）主离合器的操纵机构种类：机械式，机械液压式，助力式。操纵轻便：脚踏板力不应超过200－250N；踏板行程应在100－150mm范围内，最大不超过180mm，否则要用气、液助力式。摩擦片磨损后仍能保证离合器的完全接合：分离轴承要有自由行程，反映为离合器踏板的自由行程，应便于调整。叉车底盘第2讲底盘第2讲P252.1.3变速器1功用1）变速变矩：通过换档改变内燃机到驱动车轮之间的传动比，改变驱动力和车速，适应不同路面，尽量接近发动机理想特性；2）提供倒档：解决内燃机不能倒转的问题，使车辆能后退行驶；3）提供空挡：较长时间切断动力传递，让内燃机无载起动或短暂停车时怠速运转。叉车底盘第2讲底盘第2讲P262要求1）档位合理：档位数量稍多，速比合理；2）倒档要多：叉车不同于汽车，倒档应接近于前进档的数量（2前+2倒，3前+2倒）；3）换档轻便：采用合适的换档机构，减小冲击、减轻驾驶员疲劳、提高生产率；4）效率高：传动效率高、工作可靠、噪声小、寿命长；5）制造简单：结构简单、维修方便。叉车底盘第2讲底盘第2讲P273类型1）有级与无级：通常是有级的，有时也把液力变矩器称为无级变速器；2）定轴式与行星式：叉车上定轴式用得较多，工程机械上行星式用得较多，大吨位叉车或采用动力换档时也有用行星式的。3）人力换档与动力换档：一般机械传动采用人力换档，液力传动采用动力换档。叉车底盘第2讲底盘第2讲P284变速原理（换档机构）1）直齿滑移齿轮换档：▲构造简单▲容易打齿▲直齿轮传动不够平稳叉车底盘第2讲底盘第2讲P292）斜齿轮加换档接合套▲构造比同步器简单▲不容易打齿▲有时挂不上档▲斜齿轮传动平稳叉车底盘第2讲底盘第2讲P30接合套2叉车底盘第2讲底盘第2讲P313）换档同步器▲复杂▲换档容易，无冲击叉车底盘第2讲底盘第2讲P32叉车底盘第2讲底盘第2讲P33同步器2离合换档原理叉车底盘第2讲底盘第2讲P344）动力换档串联动力换档叉车底盘第2讲底盘第2讲P35叉车底盘第2讲底盘第2讲P36换档离合器双联离合器叉车底盘第2讲底盘第2讲P375典型构造CPQ15变速器抽轴构造直接连接驱动桥倒档滑移齿轮叉车底盘第2讲底盘第2讲P38叉车抽轴构造全滑移齿轮换档有万向传动(或过渡桥段)阶梯展开剖视档位的自锁互锁底盘第2讲底盘第2讲P39CPC30变速器啮合套式

叉车变速器叉车抽轴构造全斜齿轮传动啮合套换档有万向传动(或过渡桥段)底盘第2讲底盘第2讲P40CPD50

变速器叉车▲中—前进1档▲下—前进2档▲上—倒档（前进2，倒退1）（单离合器）底盘第2讲底盘第2讲P41叉车▲左右—1档▲左左—2档▲右左—倒档▲右右—前进底盘第2讲底盘第2讲P42北京2-3t叉车变速器天津2t叉车变速器叉车底盘第2讲底盘第2讲P43大连5t叉车动力换档变速器叉车底盘第2讲底盘第2讲P44北京5t叉车动力换档变速器叉车▲变矩器带泵▲有万向传动(或过渡桥段)底盘第2讲底盘第2讲P45叉车▲发动机带泵▲变速箱带二级主传动底盘第2讲底盘第2讲P46一拖中吨位叉车变速器一拖中吨位叉车变速器叉车▲带主传动和差速器的液力换档变速箱底盘第2讲底盘第2讲P476设计1）前提条件：由总体设计中的牵引计算给出，包括：△选出发动机——Memax△确定最大车速、爬坡度、驱动轮直径——总速比△确定主传动（轮边减速）速比——变速器速比△确定各档时间利用率——计算疲劳△确定布置尺寸——设计中心距、箱体等△给出其他要求——换档方式、抽轴构造等条件不够怎么办？设法确定后验算即可。叉车底盘第2讲底盘第2讲P482）一般性步骤a)确定传动方案：定轴式还是行星式？直齿滑移齿轮换档还是斜齿轮加换档接合套？用不用同步器？是不是动力换档？b)确定具体结构与内部传动比分配（配齿）c)验算：齿轮、轴、轴承叉车底盘第2讲底盘第2讲P493）一般性原则a）通常经过两级外啮合齿轮减速，倒档再增加一个惰轮；b）倒档车速略低于前进档车速；c）每一级齿轮的减速比接近一些，避免某个大齿轮过大，增大整个变速器的体积；d）与减速器相比齿数少，中心距小，结构复杂而紧凑，多用硬齿面齿轮，一般不用剖分式箱体。叉车底盘第2讲底盘第2讲P504）参数确定a）中心距（中间轴到输出轴）经验公式A1=K(Mmax)1/3，或参考现有结构哪些因素影响中心距？（如何调整中心距？）▲不受经验公式的限制，中心距由布置和验算确定▲齿轮的齿数和影响中心距▲齿轮的模数影响中心距▲齿轮的螺旋角影响中心距▲齿轮的变位系数影响中心距叉车底盘第2讲底盘第2讲P51参数确定b）齿轮模数：大一些则齿数少，齿根抗弯好；小一些则齿数多，重叠系数大，传动平稳；车辆变速器的失效方式是点蚀，属于疲劳破坏，齿轮模数取小一些好；c）齿宽：大一些看上去承载好，但载荷分布不均匀，不如小一些；d）螺旋角：采用斜齿轮可以增大重叠系数，使传动平稳，还可以用来凑中心距，取10°－30°。叉车底盘第2讲底盘第2讲P52参数确定e）材料：齿轮20CrMnTi（渗碳淬火）轴：45或40Cr（调质）齿轮轴：按齿轮选材料箱体：HT或铸钢35叉车底盘第2讲底盘第2讲P535）验算a）载荷强度验算的载荷要从两个方向计算：从发动机算过来：Mj=Memaxixηx

从车轮附着力倒算过来：Mj=G1r/ix/ηx两者取小值，适用于传动系统各零部件；疲劳载荷：根据各档位的时间利用率折算；b）齿轮：验算齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度，查手册c）轴：进行精确的脉动或交变疲劳强度验算；d）轴承：进行寿命验算。叉车底盘第2讲底盘第2讲P546）结构设计很大一部分设计工作是结构设计：轴肩安排（尺寸链）换档机构换档操纵机构箱体设计各零件的定位（周向——啮合、花键；径向——配合，轴套；轴向——轴肩、垫片、套筒）干涉检查（运动干涉、安装）这些往往不是靠计算，而是靠画图布置。叉车底盘第2讲底盘第2讲P55结构设计周向、径向、轴向定位：叉车底盘第2讲底盘第2讲P56结构设计第一轴的周向、径向、轴向定位：叉车底盘第2讲底盘第2讲P57结构设计叉车中间轴周向、径向、轴向定位：底盘第2讲底盘第2讲P58结构设计输出轴的周向、径向、轴向定位：倒档轴：叉车底盘第2讲底盘第2讲P592.1.4驱动桥1功能1）减速增矩：通过主传动、轮边减速，进一步降低转速、增大扭矩，满足驱动要求；2）差速：适应路面不平、转弯等情况；3）承装：承装车轮、门架，连接车架；4）传力：支承车架，传递驱动力。叉车底盘第2讲底盘第2讲P602构造驱动桥叉车底盘第2讲底盘第2讲P61构造驱动桥叉车底盘第2讲底盘第2讲P62构造驱动桥叉车底盘第2讲底盘第2讲P63构造驱动桥壳叉车底盘第2讲底盘第2讲P64构造驱动桥安装叉车底盘第2讲底盘第2讲P65构造驱动桥安装叉车底盘第2讲底盘第2讲P663主减速器（主传动）

底盘叉车第2讲底盘第2讲P67主减速器承担固定部分的速比，并使传动方向转90

。一般单级速比为5－7，双级时可达8－12。主传动

底盘叉车蜗杆锥蜗杆双曲面齿螺旋锥齿轮螺旋锥齿轮：传动平稳，齿数少（如40／6）。双曲面齿：滑移大，磨损大，要使用双曲面齿轮油。第2讲底盘第2讲P68主传动

底盘叉车第2讲底盘第2讲P69

底盘叉车防止大变形间隙调整间隙调整第2讲底盘第2讲P70单级主传动双级主传动

底盘叉车第2讲底盘第2讲P714差速器构造

底盘叉车第2讲底盘第2讲P72差速器零件

底盘叉车第2讲底盘第2讲P73差速器原理

底盘叉车第2讲底盘第2讲P74主传动与差速器（动画）

底盘叉车第2讲底盘第2讲P755半轴

底盘叉车叉车多采用全浮式半轴，只承受扭矩，其他载荷由桥壳承担。第2讲底盘第2讲P76半轴连接

底盘叉车第2讲底盘第2讲P77半轴

底盘叉车第2讲底盘第2讲P786轮边减速

底盘叉车只用在大吨位叉车上，能够提高总传动比，或减小主减速器、差速器、半轴的载荷和尺寸。多采用行星减速，布置在轮辋内部，速比为3.5－5.5。固定输入输出第2讲底盘第2讲P79

底盘叉车轮边减速原理第2讲底盘第2讲P80轮边减速构造

底盘叉车第2讲底盘第2讲P81巴尔干轮边减速

底盘叉车第2讲底盘第2讲P827桥壳

底盘叉车

桥壳起承装和传力的作用。桥壳内装主减速器、差速器、半轴等，桥壳外与门架、车架相连接，还安装着制动器、车轮。传递周向力：驱动力、制动力，径向力：载荷与自重，侧向力：离心力、侧倾力。第2讲底盘第2讲P83桥壳

底盘叉车

整体式桥壳第2讲底盘第2讲P84小吨位叉车驱动桥

底盘叉车第2讲底盘第2讲P85小吨位叉车驱动桥外形

底盘叉车第2讲底盘第2讲P86天津2吨叉车驱动桥

底盘叉车第2讲底盘第2讲P878机构验算

底盘叉车1）主传动计算载荷：（小锥齿轮轴上）从发动机算过来：Mj=Memaxig1ηg1从车轮附着力倒算过来：Mj=G1r/i0/η0’

两者取小值，该原则适用于传动系统各零部件第2讲底盘第2讲P88机构验算

底盘叉车2）差速器：并不经常转动，只验算齿根弯曲疲劳强度即可载荷：Md=0.6Tmax/q0.6——考虑一点摩擦力，否则为0.5

q——行星齿轮个数，一般为4

Tmax——主传动被动锥齿轮所受的扭矩第2讲底盘第2讲P89机构验算

底盘叉车3）半轴：Tj=0.6Tmax第2讲底盘第2讲P90

9桥体（桥壳）验算底盘叉车1）最大纵向力工况：a)最大牵引力R=0.5动桥载=0.5m1行静桥载=0.5m1行×0.9Ga其中：R——反力0.5m1行——倒档的载荷转移系数，m1行=1.10.9——满载叉车前桥载荷统计比例Ga——满载叉车总重量（N）RRRRPmaxPmax第2讲底盘第2讲P91

桥体（桥壳）验算底盘叉车Pmax——最大牵引力Pmax=0.5(α+f)Ga其中：α——最大爬坡度f——摩擦系数Ga——满载叉车总重量（N）所以Pmax=0.11GaRRRRPmaxPmax第2讲底盘第2讲P92桥体（桥壳）验算底盘叉车▲验算截面M垂直=R×LM水平=Pmax×L扭矩T=Pmax×rr为车轮半径RRRRPmaxPmaxL第2讲底盘第2讲P93

桥体（桥壳）验算底盘叉车b)最大制动力R制可以取0.5Ga(临界,否则翻车)P制=ψR制=0.5ψGa其中：ψ——附着系数ψ=0.7看来比最大牵引力更大R制R制R制R制P制P制第2讲底盘第2讲P94桥体（桥壳）验算底盘叉车2）最大横向力工况：考虑临界侧滑状态(急转弯，要翻未翻)R1=G1=0.9GaP侧=ψ侧R1=R1(ψ侧取1）计算车轮大轴承截面MA-A=P侧r-R1b=R1r-G1b=0.9(r-b)Ga（r是车轮半径）R1=G1R2=0G1P侧AAb第2讲底盘第2讲P95桥体（桥壳）验算底盘叉车3）最大垂直力工况：考虑路面冲击，此时不考虑纵、横向力R动=0.5G1δ=0.5×0.9Gaδ其中δ为动载系数，可取2.5验算截面同最大纵向力工况R动第2讲底盘第2讲P962.1.5液力变矩器

底盘叉车1液力变矩器的作用1）代替主离合器，使叉车能够带载起步。2）避免发动机熄火3）起自动换档的作用，方便驾驶4）提高动力性能，如爬坡能力第2讲底盘第2讲P97

底盘叉车变矩器构造第2讲底盘第2讲P982液力变矩器的构造液力变矩器零件

底盘叉车第2讲底盘第2讲P993液力变矩器的特性

底盘叉车1）液力变矩器的外特性曲线MTηMPnT第2讲底盘第2讲P1002）液力变矩器的输入特性

底盘叉车MPnPiTP=0iTP=imax

iTP=nT/nP，转速比，是传动比的倒数。汽油机一般采用具有正透性的变矩器，柴油机选用接近不透性的变矩器。第2讲底盘第2讲P1014液力变矩器的匹配

底盘叉车MP,MenP,ne

iTP=0iTP=imax对于正透性的变矩器，应该使最高效率时的共同工作点位于或接近内燃机的最大静功率点；iTP=0时的共同工作点接近内燃机的最大转矩点。第2讲底盘第2讲P102变矩器匹配示例

底盘叉车MP,MenP,ne

iTP=0iTP=imax1234发动机1和4匹配较好；发动机3扭矩小，转速上不去，发挥不出最大功率；发动机2转速低，扭矩大，但扭矩上不去，工作在部分特性上，也发挥不出最大功率。第2讲底盘第2讲P1035液力机械传动的驱动力特性

底盘叉车

要根据变矩器的外特性曲线和机械部分的传动比绘制。Ft=MTi0igηt/rV=0.377nTr/i0/ig可见低速牵引力大，加速快；能自动调速，不需经常换档，操作方便；发动机不易熄火。FtV1档2档第2讲底盘第2讲P1042.1.6万向传动

底盘叉车用于大吨位叉车，轴距比较大的情况下。第2讲底盘第2讲P105万向节构造

底盘叉车第2讲底盘第2讲P106万向节（动画）

底盘叉车第2讲底盘第2讲P107万向轴（动画）

底盘叉车第2讲底盘第2讲P108万向传动布置

底盘叉车必须保证α1=α2才能保证以均匀的角速度传动第2讲底盘第2讲P1092.1.7

轮胎

底盘叉车1）轮胎型号（充气）：如7.00–12–12PRD=d+2HH≈B轮辋直径d断面宽度B帘布层数第2讲底盘第2讲P110轮胎

底盘叉车2）轮胎规格（充气）：第2讲底盘第2讲P111轮胎

底盘叉车3）半径计算：7.00-12-12断面宽度7英寸，轮辋直径12英寸，12层，断面高度约等于断面宽度；▲轮辋：5.00S-12底宽5英寸，边高33.3毫米，直径12英寸，其中边高为代号，查表；▲驱动车轮滚动半径：可取为自由半径的97%或计算：r≈0.0254[d/2+B(1-λ)]，其中：d——轮胎内径（轮辋直径）（英寸）B——轮胎宽度（英寸）;λ——变形系数，可取0.1则滚动半径为：0.0254[12/2+7(1-0.1)]=0.312(m)第2讲底盘第2讲P112轮胎

底盘叉车4）轮辋：5.00S-12底宽5英寸，边高33.3毫米，直径12英寸，其中边高为代号，查表；第2讲底盘第2讲P113轮胎

底盘叉车5）实心轮胎实心轮胎的规格用外径乘宽度来表示第2讲底盘第2讲P114轮胎

底盘叉车6）高弹性实心轮胎第2讲底盘第2讲P115轮胎

底盘叉车高弹性实心轮胎第2讲底盘第2讲P116轮胎

底盘叉车第2讲底盘第2讲P1177）轮胎选择选小直径的轮胎可以:▲减小前悬距▲降低重心高度▲降低传动系统的速比▲降低成本缺点是▲降低了行驶的平顺性;▲降低了轮胎的寿命解决方案：使用双胎或宽基轮胎2.2

制动系统叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1182.2.1制动系统概述1制动系统的功能1）行车制动：减速、紧急制动、坡道制动，为脚制动。2）驻车制动：车辆停放时，使车辆可靠地停在原地，即使在斜坡上也不溜坡，为手制动。叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1192对制动系统的要求1）制动距离：空载车速20km/h，制动距离6m2）制动可靠：关系到安全，必须有两套独立的制动系统，即脚制动和手制动。3）制动稳定：制动力与操纵力成正比，左、右制动力相等，不自刹，不刹死(ABS——anti-skidbrakesystem），不失灵，不随温度等变化。4）操作省力：脚踏板力不应超过500N，行程不得大于150mm。5）其他：前进、后退制动相同，维修、调整方便。叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1202.2.2组成及原理叉车1组成1）脚制动系统(行车制动系统)a)人力液压式踏板→制动总泵→油管→制动分泵→制动蹄→制动鼓→车轮→地面

底盘第2讲底盘第2讲P121组成及原理叉车人力液压式

底盘第2讲底盘第2讲P122b)气压式叉车

底盘第2讲底盘第2讲P123c)气液综合式叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1242）手制动系统手制动系统（驻车制动系统）（附在脚制动器上）叉车

底盘第2讲底盘第2讲P125手制动系统（附在脚制动器上）叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1263）制动总缸（总泵）叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1274）制动轮缸（分泵）叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1285）制动器叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1292分类叉车1）按系统：脚制动系统；手制动系统2）按操纵：机械式（杠杆或钢丝绳）；人力液压式；气动式（气刹车，真空助力式）；气液综合式（气顶油）3）按制动器：蹄式；盘式；带式带式蹄式块式盘式

底盘第2讲底盘第2讲P1303性能叉车1）制动过程

t1司机反应时间（反应、动作），t2制动产生时间（间隙、上升），t3制动持续时间，t4制动解除时间。tFt1’t1”t2’t2’’t3t4

底盘第2讲底盘第2讲P131性能叉车2）制动性能可以用制动减速度、制动时间、制动距离等来衡量。实用上以制动距离来衡量比较直观方便，标准上也是这样规定的。有关标准规定：空载叉车，20km/h，制动距离不大于6m

底盘第2讲底盘第2讲P132性能叉车3）制动稳定性操纵性：制动时间和制动强度要可操纵。可靠性：不自刹，不失灵。稳定性：不随温度、尘土、磨损等变化。

底盘第2讲底盘第2讲P133制动稳定性叉车防抱死：车轮与地面之间的静摩擦力要大于动摩擦力。在制动过程中，一旦车轮被抱死，与地面之间打滑，这时的制动力反而会下降。而且一旦纵向打滑，侧向也会失去附着力，车辆会发生侧滑甚至调头。为了防止这种现象的发生，可以设法控制制动力，使其不超过临界值，这种系统被称为ABS系统。

底盘第2讲底盘第2讲P1342.2.3蹄式制动器1类型叉车松紧蹄双紧蹄双向双紧蹄单向自动增力双向自动增力

底盘第2讲底盘第2讲P135蹄式制动器叉车1）简单非平衡式（松紧蹄式）制动底板（固定）紧蹄松蹄支撑铰分泵

底盘第2讲底盘第2讲P136蹄式制动器叉车▲松蹄摩擦力Ｆ产生的力矩与操作力ＦP产生的力矩方向相反，抵消一部分，制动效果差，但制动稳定性比较好。制动底板（固定）松蹄支撑铰（固定）分泵压力N摩擦力Fω操作力

底盘第2讲底盘第2讲P137蹄式制动器叉车制动底板（固定）紧蹄支撑铰（固定）分泵▲紧蹄摩擦力Ｆ产生的力矩与操作力ＦP产生的力矩方向相同，迭加在一起，有正反馈的效果，制动效果好，但制动稳定性比较差。摩擦力F压力N操作力ω

底盘第2讲底盘第2讲P138蹄式制动器叉车▲类比自行车上的抱闸（属带式制动器），摩擦力与操作力的方向一致，起正反馈的作用，刹车很省力。但推车倒退时刹车的效果很差。固定制动轮制动带操作力

底盘第2讲底盘第2讲P139蹄式制动器叉车2）简单平衡式（双紧蹄式）优点：平衡，缺点：不对称

底盘第2讲底盘第2讲P140蹄式制动器叉车3）双向平衡式（双向双紧蹄式）

底盘第2讲底盘第2讲P141蹄式制动器叉车4）单向自动增力式（不对称）紧蹄放大操作力的紧蹄——增力蹄压力N摩擦力F操作力支撑力转化为放大了的操作力FＰ２压力N２摩擦力F２

底盘第2讲底盘第2讲P142蹄式制动器叉车5）双向自动增力式（中小吨位的叉车常用）

底盘第2讲底盘第2讲P143蹄式制动器叉车6）比较类型分泵数制动力矩双向性稳定用途松紧蹄1一般好一般汽车双紧蹄2较大差差双向双紧蹄2较大好差叉车单向增力1大最差最差双向增力1大好最差叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1442构造叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1453外形叉车北京2-3吨叉车制动器

底盘第2讲底盘第2讲P146进口制动器叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1474制动效能分析叉车1）制动效力系数每个制动蹄的制动效力系数Kt=Tt/(FpR)，式中：Tt——每个蹄产生的制动力矩Fp——蹄端推力R——制动鼓半径换一个角度：Kt=Tt/(FpR)=RΣF/(FpR)=ΣF/Fp即单位蹄端推力所产生的总和摩擦力。

底盘第2讲底盘第2讲P148NΣFdecR制动效能分析叉车2）模拟制动器的效力系数假设包角很小，压力平均分布并简化成集中力，则对于紧蹄有：Nd=Fp(e+d)+ΣF(R-c)其中ΣF=μN，代入上式：ΣFd/μ=Fp(e+d)+ΣF(R-c)ΣF[d-μ(R-c)]=μFp(e+d)所以Kt1=ΣF/Fp=μ(e+d)/[d-μ(R-c)]

底盘第2讲底盘第2讲P149制动效能分析叉车对于松蹄同理有：Kt2=μ(e+d)/[d+μ(R-c)]所以对于整个制动器有：Kt=Kt1+Kt2=μ(e+d)/[d-μ(R-c)]+μ(e+d)/[d+μ(R-c)]3）分析a.紧蹄的效力系数大于松蹄b.效力系数与结构形式、结构尺寸、摩擦系数有关c.自锁条件：d-μ(R-c)=0紧蹄有自锁的危险，松蹄没有；

K随μ变化，而μ随温度变化，影响稳定性

底盘第2讲底盘第2讲P150制动效能分析叉车比较

底盘第2讲底盘第2讲P1515参数选择叉车1）制动鼓内径D越大越好（制动力矩大，散热好），但受轮辋限制，一般D/2=0.42－0.48r滚2）摩擦衬片宽度越宽则平均压力越小，但分布不均匀，故不能太宽。3）包角越大则平均压力越小，但分布不均匀，散热差，容易自锁。一般取90度。NΣFdecR

底盘第2讲底盘第2讲P1522.2.4盘式制动器叉车1类型和构造制动盘制动钳

底盘第2讲底盘第2讲P153工程机械用盘式制动器叉车

底盘第2讲底盘第2讲P154叉车

底盘第2讲底盘第2讲P155工程机械用盘式制动器工程

机械

用盘

式制

动器叉车

底盘第2讲底盘第2讲P156轿车用盘式制动器叉车

底盘第2讲底盘第2讲P157盘式制动器叉车2特点▲散热好，制动盘暴露在空气中▲制动效力系数小▲制动稳定，制动力矩与操作力成正比盘式制动器在工程机械、轿车上用得多。可能是布置上有一些困难，在中小吨位叉车上没有采用。这很可能只是一种习惯，在大吨位叉车上完全可以采用。

底盘第2讲底盘第2讲P158盘式制动器叉车▲制动效力系数K=K1+K2=2K1=2（F/PF）=2（μPF/PF）=2μ可见盘式制动器的制动效力系数非常小，要产生足够的制动力矩需要较大的操作力。这在设计制动操作系统时需要注意。好在间隙小，行程不大。

底盘第2讲底盘第2讲P159盘式制动器叉车▲性能比较盘式制动器的制动效力系数小，但非常稳定。（线性）

底盘第2讲底盘第2讲P1602.2.5制动操纵机构1人力液压式叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1612气压式叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1623气液综合式叉车

底盘第2讲底盘第2讲P1632.2.6中央手制动器叉车1）优点实现了两套独立的制动系统，安全性好；驱动桥对制动力矩有放大作用。2）缺点制动时使传动系统受到制动载荷的作用。

底盘第2讲底盘第2讲P164蹄式制动器（动画）叉车

底盘第2讲底盘第2讲P165中央手制动器（动画）叉车手制动

底盘第2讲底盘第2讲P1662.3

转向系统

底盘叉车第2讲底盘第2讲P167直观认识转弯半径

底盘叉车第2讲底盘第2讲P168多小的转弯半径叉车

底盘第2讲底盘第2讲P169转弯半径小能节省空间

底盘叉车第2讲底盘第2讲P170转弯半径的定义

底盘叉车第2讲底盘第2讲P171

底盘叉车装、卸：——前进、倒退——换档(变速箱)——离合、制动对准——转向——操作频繁。第2讲底盘第2讲P172叉车操作频繁

2.3.1概述

底盘1转向系统的功能1）改变叉车的行驶方向：在驾驶员的控制下，根据作业需要灵活地改变行驶方向；2）保持叉车的直线行驶状态：不跑偏（蛇行、振摆）。叉车第2讲底盘第2讲P1732对转向系统的要求

底盘叉车1）工作绝对可靠：关系到安全性；直接受路面冲击，强度要高；转向灵活，间隙合适可调，不卡死。2）操纵轻便灵活：轻便——手力<100N；灵活——从中间位置到一个方向的最大转角不超过2.5圈（往往有矛盾）。3）应该有适当的“路感”：适当则心中有数，否则心中无数，太大则“打手”，冲击载荷大。第2讲底盘第2讲P174对转向系统的要求

底盘叉车4）满足转向要求：最小转弯半径——最大车轮转角；保持车轮纯滚动——符合转角规律，误差小。5）其他要求：空行程合适——中间位置间隙要小一些，保持转向稳定（不蛇行）、敏感（不滞后）；两边间隙大一些，不卡死；动力转向失效时应能进行人力应急转向；第2讲底盘第2讲P1753叉车转向的特殊性

底盘叉车1）工作频繁：由于装卸工作的特殊性，转向操作频繁，对轻便性和灵敏性的要求高，动力转向用得多。2）转弯半径小，极限转角大：由于工作场地小，转弯半径必须小，为了满足极限转角大的要求，多采用双梯形机构或曲柄滑块机构。3）后轮转向：前轮无法转向，只能后轮转向，操纵不太方便，纵拉杆布置困难。4）转向轮负荷大：由于平衡重式叉车的特点，空载时平衡重压在转向桥上，后轮轮压大，转向阻力大。转向车轮负荷大，寿命短。第2讲底盘第2讲P176

底盘叉车第2讲底盘第2讲P1774转向系统

（机械）5转向方式

底盘叉车第2讲底盘第2讲P1781）单轴线

底盘叉车如林德6吨电瓶牵引车，和1.5吨电瓶叉车（两个后轮绕同一轴线转)。第2讲底盘第2讲P179单轴线2

底盘叉车第2讲底盘第2讲P1802）双轴线

底盘叉车用于平衡重式叉车、汽车、拖拉机；第2讲底盘第2讲P181双轴线2

底盘叉车第2讲底盘第2讲P182双轴线3

底盘叉车第2讲底盘第2讲P1833）四轴线

底盘叉车同辙转向的平板车第2讲底盘第2讲P1844）多轴线

底盘叉车跨车第2讲底盘第2讲P185多轴线

底盘第2讲底盘第2讲P1865）铰接式

底盘叉车装载机第2讲底盘第2讲P1876）滑移式

底盘叉车挖掘机第2讲底盘第2讲P1882.3.2转向器

底盘叉车循环球转向器（相当于齿轮齿条+滚珠丝杠）第2讲底盘第2讲P189蜗杆滚轮转向器

底盘叉车第2讲底盘第2讲P190蜗杆滚轮转向器2

底盘叉车蜗轮蜗杆

部分蜗杆

滚轮第2讲底盘第2讲P191方向盘

底盘叉车第2讲底盘第2讲P192方向盘

底盘叉车第2讲底盘第2讲P1932.3.3转向机构

底盘叉车1单梯形转向机构1）为什么要用梯形机构？因为是双轴线转向，需要将两个车轮联系起来，一同转向；假如不用梯形机构，而用平行四边形机构，两个车轮的转角将相同，不符合转向要求。第2讲底盘第2讲P194单梯形转向机构

底盘叉车第2讲底盘第2讲P1952）双轴线转向转角理论关系式ctgβ外-ctgβ内=OD/AD-OC/BC=(OC+CD)/L-OC/L=CD/L=M/Lctgβ外-ctgβ内=M/L这是车轮纯滚动的条件单梯形转向机构

底盘叉车3）常用单梯形转向机构内置式：汽车用外置式：拖拉机用第2讲底盘第2讲P1962双梯形转向机构

底盘叉车第2讲底盘第2讲P197双梯形转向机构

底盘叉车1）为什么要用双梯形机构？因为叉车要求的转弯半径小，因此转向车轮的最大转角大，单梯形机构无法满足要求。2）为什么叫双梯形机构？只是一种习惯叫法，其实是四杆机构。第2讲底盘第2讲P198双梯形转向机构

底盘叉车3）常用的双梯形机构交叉式双梯形机构八字式双梯形机构两者在叉车上均广泛使用。第2讲底盘第2讲P199双梯形转向机构

底盘叉车交叉式双梯形机构第2讲底盘第2讲P2003曲柄滑块式转向机构

底盘叉车第2讲底盘第2讲P201曲柄滑块式转向机构

底盘叉车这是一种新型转向机构，又称横置油缸式转向机构，具有性能优良，结构紧凑的特点，近年来得到广泛应用。第2讲底盘第2讲P202新型转向机构——转向桥

底盘叉车第2讲底盘第2讲P203新型转向机构——转向桥

底盘叉车第2讲底盘第2讲P204新型转向机构——转向桥

底盘叉车第2讲底盘第2讲P205转向桥（动画）

底盘叉车第2讲底盘第2讲P2062.3.4动力转向系统

底盘叉车助力式动力转向1第2讲底盘第2讲P207助力式动力转向2

底盘叉车第2讲底盘第2讲P208全液压转向

底盘叉车第2讲底盘第2讲P2092.3.5转向桥与车轮

底盘叉车转向桥第2讲底盘第2讲P210转向桥与车轮

底盘叉车转向桥第2讲底盘第2讲P211转向节

底盘叉车第2讲底盘第2讲P212纵拉杆

底盘叉车第2讲底盘第2讲P213

底盘叉车第2讲底盘第2讲P214横拉杆叉车转向桥

底盘叉车第2讲底盘第2讲P215横置油缸式叉车转向桥

底盘叉车第2讲底盘第2讲P216汽车转向桥

底盘叉车第2讲底盘第2讲P217单梯形转向（动画）

底盘叉车转向动画第2讲底盘第2讲P218转向桥工作（动画）

底盘叉车第2讲底盘第2讲P219转向桥3

底盘叉车转向桥第2讲底盘第2讲P220

2.3.6转向机构设计

底盘双轴线转向中转向机构的功能1）使左右车轮同时转向；2）保持车轮的纯滚动。叉车第2讲底盘第2讲P221转向机构设计

底盘叉车1理论分析1）双轴线转向转角理论关系式ctgβ外-ctgβ内=OD/AD-OC/BC=(OC+CD)/L-OC/L=CD/L=M/Lctgβ外-ctgβ内=M/L这是车轮纯滚动的条件第2讲底盘第2讲P2222）双轴线转向理论特性曲线

底盘叉车取G为AB的中点，则GC为双轴线转向理论特性曲线，证明：ctgβ外-ctg∠FBE=AF/EF-BF/EF=（AF-BF）/EF=2GF/EF=2GB/BC=M/L（△GFE∽△GBC）第2讲底盘第2讲P2233）内外轮转角实例

底盘叉车当M/L=0.5时：β内=0°10°20°30°40°β外=0°9.2°17.1°24.1°30.6°β内=50°60°70°80°90°β外=36.8°42.9°49.2°55.9°63.4°第2讲底盘第2讲P2242双梯形机构设计

底盘叉车第2讲底盘第2讲P2251）设计参数（5个）R1——转向节臂长α1——转向节臂初始角R2——扇形板半径θ——扇形板夹角K——扇形板偏距注意：梯形中并没有平行边，实际是四杆机构，有一根是机架杆。双梯形是对称的。2）设计要求

底盘叉车第2讲底盘第2讲P226a)最大内轮转角β内max＞85°b)最大外轮转角误差δmax＜3°c)最小传动角γmin＞20°d)力传动比倍数Umax/Umin＜2e)几何不干涉（横拉杆与转向节、扇形板轴，扇形板与车轮）、布置方便、受力好。转弯半径图示

底盘叉车第2讲底盘第2讲P227设计要求：最大内轮转角β内max

底盘叉车第2讲底盘第2讲P228设计要求：最大外轮转角误差δmax

底盘叉车第2讲底盘第2讲P229外轮转角误差δ=β外理论-β外实际最大外轮转角误差δmax=max（β外理论-β外实际）从β内=0°到β内=85°设计要求：最小传动角γmin

底盘叉车传动角γ：横拉杆与转向节臂之间小于90°的夹角；最小传动角γmin=min（γ1,γ2）从β内=0°到β内=85°第2讲底盘第2讲P230设计要求：力传动比倍数Umax/Umin

底盘叉车力传动比U=H1/h1+H2/h2力传动比倍数：Umax/Umin从β内=0°到β内=85°一般最大转角处的力传动比最大，直线行驶位置的力传动比最小。第2讲底盘第2讲P2313）机构设计

底盘叉车第2讲底盘第2讲P232a)参考现有结构：M/L必须相同（机构相似），参数必须准确，不可越雷池一步！否则只供试凑参考。b)试凑法：根据经验确定参数，通过作图校核。c)计算机优化设计：用优化设计的方法确定机构参数，其中用解析法校核，通过在计算机上编程或购买现成软件来实现。4）机构校核

底盘叉车a)作图法：按比例绘制机构图形（中心线即可），画出从直线行驶位置开始内轮每转动10°的机构位置，测量相应的外轮转角，与理论转角相减得到转角误差。同时检验最大内轮转角、最小传动角、力传动比倍数、机构的布置与干涉情况等（皆从图上直接量取）。β内β外第2讲底盘第2讲P233机构校核

底盘叉车b)注意事项：图要画得大，否则不准确；双梯形机构是对称的，利用机构学中的反转法，可以只画一半，在一个梯形中既量出内轮转角，又量出外轮转角；总之作图比较烦琐。β外β内第2讲底盘第2讲P234机构校核

底盘叉车c)记录表格：内角理论外角实际外角误差传动角力传动比β内β外理论β外实际δγ1γ2

U10°20°30°40°……第2讲底盘第2讲P2353横置油缸式转向机构设计

底盘叉车1）设计参数（4个）R1——转向节臂长； α1——转向节臂初始角D——基距 E——油缸偏距第2讲底盘第2讲P2362）技术特点

底盘叉车a)油缸横置，转向桥独立，不会发生油缸头断裂b)转角误差小，传动角大，机构特性优良c)左右转向效果完全相同d)油缸结构特殊，双作用，双活塞杆，受横向力第2讲底盘第2讲P237技术特点

底盘叉车第2讲底盘第2讲P2383）机构设计

底盘叉车a)一般范围转向节臂长R1，略小于双梯形机构，取0.1－0.15M转向节臂初始角α1，可取90°左右（根据布置）基距D，不敏感，约等于转向节臂长（与行程有关）油缸偏距E，取转向节臂长的一半左右第2讲底盘第2讲P239b）优化设计经验公式

底盘叉车▲变量处理：为了减少优化变量，取r1=R1/D，e=E/D▲优化设计：以转角误差、传动角、力传动比等为目标函数和约束条件，在不同α1和M/L的情况下寻找最优的r1和e。▲经验公式：整理优化结果，把最优的r1和e表达成以α1和M/L的二次函数，成为优化设计经验公式：e=C1+C2α1+C3M/L+C4(α1)2+C5α1M/L+C6(M/L)2r1=G1+G2α1+G3M/L+G4(α1)2+G5α1M/L+G6(M/L)2第2讲底盘第2讲P240优化设计经验公式

底盘叉车▲系数C1=−8.807857C2=