叉车门架三维数字化设计

叉车门架计算报告1. 引言叉车门架是叉车的核心组成部分之一，承担着支撑叉车货物的重要任务。

门架的设计和计算对于叉车的稳定性和安全性至关重要。

本报告旨在对叉车门架的计算进行详细分析和说明。

2. 叉车门架的功能和要求叉车门架的主要功能是支撑货物，具有一定的承重能力和稳定性。

在设计叉车门架时，需要考虑以下要求：•承重能力：门架需要能够承载叉车操作时的最大负荷，同时考虑最大荷载的冲击和动载荷。

•刚度和稳定性：门架需要具备足够的刚度和稳定性，以防止在运行过程中发生变形和失稳现象。

•材料选择：门架所使用的材料需要具有足够的强度和耐久性，同时要考虑成本和制造工艺的因素。

3. 叉车门架的结构设计叉车门架的结构设计是门架计算的基础，合理的结构设计可以确保门架的强度和稳定性。

在叉车门架的结构设计中，通常包括以下几个方面：3.1 钢管门架在一些轻型叉车中，常采用钢管门架结构。

钢管门架由多个钢管通过焊接或螺栓连接而成，具有较好的强度和稳定性。

3.2 钢板门架在一些重型叉车中，常采用钢板门架结构。

钢板门架由多个钢板通过焊接或螺栓连接而成，具有较高的承载能力和刚度。

3.3 节点设计门架的节点是门架结构的重要部分，对门架的强度和稳定性起着至关重要的作用。

节点设计需要满足以下要求： - 节点处的零件需要足够强度，以承受荷载和外部冲击； - 节点处需要有足够的连接强度，以保证门架的整体稳定性。

4. 叉车门架的计算方法叉车门架的计算方法通常采用有限元分析和经验公式两种方式。

有限元分析是一种通过将门架模型分割成有限个小单元，通过数值计算求解门架的强度和稳定性的方法。

经验公式是通过对已有门架的实际使用情况进行总结和统计得出的一种经验性的计算方法。

5. 叉车门架计算实例以下是一个叉车门架计算实例，通过有限元分析的方法进行计算：5.1 计算模型将叉车门架分割成多个小单元，并定义材料的力学性质，建立计算模型。

5.2 荷载计算根据实际使用情况，对门架施加不同类型的荷载，包括静载荷和动载荷。

叉车货叉架三维焊接工艺设计摘要：设计了一种用于叉车货叉架生产的模块式专用焊接夹具，通过成组技术的应用，使得该副夹具可以焊接加工四个尺寸规格货叉架；通过气动技术达到快速定位和快速夹紧。

该夹具在原有工装上进行开发设计，改进了原有陈旧设备，节约了制造成本，充分利用企业现有设备的潜在价值，可以应用于叉车其他焊接零部件生产，亦可推广应用于工程车辆制造行业。

关键词：叉车货叉架；成组技术；气动技术；快速焊接夹具1前言工艺设计是连接设计和生产的桥梁，传统二维环境下，即使是在CAPP系统中，工艺设计工作也是依托于二维工程图，开展工艺设计及工艺卡片编制及流程签审等工作，再以纸质工艺卡片形式下发至生产单位，加上生产现场配套的操作说明、安全规程等纸质文件，最终指导生产人员加工制造的工艺体系。

CAPP系统的核心还未跳出二维平面工艺设计的束缚，缺乏形象化的、三维空间化进行工艺设计的功能。

在整个产品设计制造的信息传递过程中，由于设计人员、工艺人员、生产人员不断进行着二维、三维的重构，造成了巨大的时间浪费和诸多的理解歧义；从设计到工艺再到生产的过程数据传递量大、周期长，极易出现由于设计、工艺及生产人员对于二维、三维信息理解不同而导致意图表达不清，甚至理解完全错误的危险。

统计资料表明，焊接结构件在叉车整机重量中占到40%左右。

基于种种原因，许多叉车主机厂把焊接件作为自己的核心自制件。

安徽好运机械有限公司有着多年的结构件焊接经验，以校企合作方式与合肥工业大学一起以叉车货叉架组焊件为研究对象，对其二维焊接工艺进行研究并改进，采用Pro/E软件设计可视性强的三维工艺及动画视频来表达工艺文件。

2叉车货叉架焊接工艺叉车具有三大焊接结构，分别为门架、车架和桥体，而货叉架是门架的一个主要部件，用于安装货叉或者其他属具，带动属具沿内门架升降，并承受全部货重，货叉架受力较复杂，其结构也较为复杂，共由16个零件焊接组成，如图1所示。

图1 叉车货叉架部件及其零件三维图2.1货叉架结构特点（1）定位复杂。

叉车门架系统CAD/CAE技术研究叉车作为一种搬运机械,被广泛应用于物流行业当中。

它是实现物流行业的机械化作业,减轻工人搬运劳动强度,提高作业效率的主要工具之一。

而叉车门架系统是实现叉取货物的执行部件,其设计水平直接和叉车整体性能是否可充分发挥,有着密切联系,它是叉车设计中最关键的一个部分。

因此,研究叉车门架系统设计软件是很必要的。

本课题首先以Visual C++ 6.0为平台,将结构化设计思想,应用于叉车门架系统设计软件中;并基于可视化理论,形象模拟出二维图形与参数之间的变化情况。

其次,本课题利用Solidworks中所提供的API函数,对Solidworks软件进行二次开发,以适用于VC++ 6.0的格式,生成CSolidworks类。

调用类中的函数,生成叉车门架系统部件及装配体的三维模型。

并将生成好的内门架三维模型,通过保存函数,保存为“Parasolid(*.x_t)”格式。

在设计过程中,对叉车门架系统任意参数数值修改后,可实现参数化驱动。

再次,本课题利用ANSYS 10.0本身提供的APDL语言,对ANSYS 10.0进行二次开发。

借助于VC++ 6.0平台生成的APDL命令流文件,将“Parasolid(*.x_t)”格式的叉车内门架模型导入到ANSYS 10.0软件中,对内门架模型进行分析,最终得到叉车内门架的等效应力云图和应变云图,以此作为参考来检查设计是否满足要求。

最后,以上几步都通过后,通过文档自动生成技术,生成图文并茂的计算说明书。

本课题采用可视化编程方法,结合Solidworks软件的三维建模功能、ANSYS 10.0有限元软件的分析功能,在VC++ 6.0软件平台上,开发出《叉车门架系统CAD/CAE设计软件》。

并结合手算实例的验证,证明此设计软件的可靠性和准确性,为叉车门架系统的设计提供了一个快速、有效的途径。

基于Unity3D的某型叉车数值模拟
一、设计思想
在叉车的数值模拟中，主要需考虑到以下几个方面：道路状况、叉车负载、叉车速度、叉车操控等。

因此，我们首先根据叉车运行的实际情况，确定了以下模拟设计思想：
1.建立道路场景
通过Unity3D创建逼真的仓库场景，设置不同的道路状况，如抗滑性差的路面、不平
整的路面、坡度路面等。

2.实现叉车模型
通过引入模型库，模拟叉车在不同道路状况下的运行情况，包括叉车的行驶、载货、
转向、提升及卸货等功能。

3.实现叉车参数监测
通过引入工业仪表监测仪，实时监测叉车的负载、速度、车辆状态及其它重要参数。

4.提供全面的测试功能
通过引入模拟测试系统，模拟叉车在不同场景下的操作过程，如提升货物、装载货物、行驶在不同道路条件下等。

5.实现数据可视化
通过实时的数据展示和可视化呈现，帮助用户更好地把握叉车性能数据的波动和变化。

二、实现过程
在Unity3D中实现叉车数值模拟，主要是通过引入外部模型库和相关组件来实现的，
具体实现过程如下：
在Unity3D中创建一个具有不同道路状况的实景场景。

通过引入高精度地形图，并设
置地面的透明度和反射率等参数，实现不同道路状况下的逼真地形效果。

通过引入叉车模型库，并在Unity3D中创建叉车模型，实现叉车的行驶、载货、转向、提升及卸货等功能。

在模型调试过程中，需注意叉车转向及提升的细节调节，确保模拟效
果的准确性。

三、总结。

叉车门架优化设计及三维建模任务书1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解叉车门架的结构、优化设计及三维建模等方面的方法及设计思想等内容，为学生在毕业后从事工作打好基础。

2．主要内容（1）根据已有的叉车资料，通过门架结构分析，并进行优化和三维建模。

（2）门架和滚轮组的设计计算和参数确定（3）选用优化方法进行优化(4) 建立三维模型，并对结构进行加载分析3．主要参考资料[1] 苏文瑾;叉车门架系统CAD/CAE技术研究[D]. 太原科技大学, 2011年.[2] 卫良保;鲁永春;;叉车门架三维数字化设计[J];太原科技大学学报;2010(04):300-304 .[3] 武景刚;张占仓;马鹏飞. 叉车门架有限元分析及系统设计[J]. 叉车技术;2006(02):63-67.4．进度安排审核人：年月日叉车门架优化设计及三维建模摘要叉车是物料搬运的一种,属于搬运装卸机械，工作方式是流动性的。

叉车的应用也是相当广泛.叉车还可以叫做万能装卸车或者是自动装卸车。

叉车是通过在无轨底盘上装备了专用的装卸装置。

叉车能够广泛的用于车站、机场、港口、码头、仓库或者是工矿企业等各个部门，用来实现机械式的装载、堆垛和较短距离的运输等，是在物流系统装载机械设备中占有非常重要的地位。

针对我国目前叉车的设计，对叉车门架的结构和性能进行优化设计,目前来看，叉车装置在工作当中还存在很多问题。

我们要在生产设计当中特别注意，例如:门架会出现过量变形,轨道面磨损和滑痕,滚轮被压碎。

从而提高叉车门架的稳定性、可靠性以及使用寿命。

在设计的时候，我们应当充分了解叉车门架的结构特性和使用性能,并进行三维建模和有限元分析，从而进行优化并确定最后各参数。

关键词：；门架；滚轮；货叉；叉架；三维建模；有限元分析Forklift truck door frame optimization design and 3 d modeling Forklift flow belongs to the type of transportation and handling machinery, is one of the types of material handling. widely. Forklift can also be called a fork lift or automatic loading and unloading of the car. Forklift truck is through the trackless chassis is equipped with a special handling device. Forklift truck can be widely used in railway stations, airports, ports, docks, warehouses, or industrial and mining enterprises and other departments, to realize the mechanical loading, stacking and the short distance transportation, is indispensable to the logistics system of loading mechanical equipment.According to China's current internal combustion forklift frame structure performance, optimize the design, because there are a lot of problems for forklift. For example: gantry deformation, track wear and indentation, or roller is crushed, we want to pay special attention to these issues in the design. For forklift truck gantry and fork for design, improve the stability and reliability and service life of forklift truck. In the design, the structure and performance of the forklift truck portal frame and the lifting part are fully understood, and the 3D modeling and finite element analysis are carried out, and the final parameters are optimized and determined..Key words: The door frame; Roller；Forklift pallet fork; Fork;3 d modeling; The finite element analysis目录1绪论 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2国内外叉车发展研究现状 (2)1.3叉车种类和使用性能 (3)2叉车货叉强度及刚度验算 (5)2.1货叉主要结构参数 (5)2.2货叉计算简图 (5)2.3货叉的强度计算 (6)3叉架的设计与计算 (9)4门架的设计与计算 (10)4.1门架强度的计算状态 (10)4.2计算滚轮压力 (11)4.3门架立柱截面几何性质 (12)4.4内门架强度计算 (16)4.5外门架强度计算 (19)4.6门架刚度计算 (21)5滚轮组件的安装及计算 (26)5.1内门架与外门架滚轮的设计 (26)5.2叉架与内门架滚轮的设计 (28)6确立优化方法并进行优化 (30)7有限元分析及三维模型的建立 (31)8总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)1绪论1.1课题研究的目的及意义（1）论文研究目的：叉车作为搬运货物的机械，被广泛用于港口、车站、工厂、仓库等各部门。

叉车门架系统设计在进行叉车门架系统设计时，需要考虑以下几个方面：1.功能需求：根据叉车的使用情况确定门架系统需要具备的功能，例如货物的吊装和叠放、提升高度和速度等。

叉车门架系统通常可以通过升降杆的上下运动和叉臂的伸缩来实现这些功能。

2.结构设计：门架系统的结构设计需要考虑叉臂和升降杆的连接方式、支撑方式以及配重块的布置等。

叉臂通过油缸将其与升降杆连接，升降杆则通过配重块来保持平衡。

这些部件的结构设计需要保证其刚性和稳定性，以确保叉车在工作时能够保持平稳和安全。

3.材料选择：叉车门架系统的材料选择需要考虑其强度和重量的平衡。

门架系统承受着大量的力和重量，因此需要选择强度较高的材料来保证其安全性和可靠性。

同时，还需要考虑材料的重量，以避免过度增加叉车的自重，影响其运行效率和稳定性。

4.控制系统：叉车门架系统的控制系统需要能够精确控制叉臂和升降杆的运动。

控制系统通常采用液压控制，在门架上安装液压缸和液压系统，通过控制油缸的液压流量和压力来实现对叉臂和升降杆的运动的控制。

5.安全性考虑：叉车门架系统的设计需要考虑到安全性。

例如，在门架系统上可以添加安全传感器，监测叉臂和升降杆的位置和角度，以防止发生意外。

同时，还需要考虑门架系统的结构稳定性，以防止在工作过程中发生倾覆和断裂等事故。

总结起来，叉车门架系统设计的目标是实现叉车的高效运输和堆垛能力。

通过合理的结构设计、材料选择和控制系统设计，确保门架系统的稳定性和安全性。

在门架系统的功能需求、结构设计、材料选择、控制系统和安全性考虑等方面进行综合考虑，可以设计出性能优良、安全可靠的叉车门架系统。

叉车门架的有限元分析及动态仿真分析随着国内外叉车市场竞争日趋激烈,但目前国内叉车生产企业大多仍采用传统、简单的类似计算方法,有必要采用现代设计手段来提高设计质量。

本文主要工作是围绕运用PRO/E对叉车门架进行三维实体造型、利用ANSYS对叉车门架的关键构件进行有限元分析、应用APDL开发货叉专用有限元分析模块、采用ADAMS 对叉车门架的工作过程进行动态仿真以及对门架结构的优化设计展开的,主要研究内容包括:(1)以CPC30型叉车门架作为研究对象,利用三维参数化设计软件PRO/E对其零部件进行了3D参数化建模与装配,并在其环境下进行了装配干涉检查。

为叉车门架的有限元分析和动态仿真分析奠定了基础。

(2)利用ANSYS软件对叉车门架的关键部件(货叉、内门架、外门架)进行有限元静力学分析,获得了关键部件的应力分布云图、位移变形云图。

经分析,验证了该型叉车门架关键部件设计的合理性。

在完成静力学分析的基础上,并对内门架进行模态分析,得出了其前十阶振型和固有频率。

其中内门架的第一阶固有频率26.33Hz大于路面激励20Hz,得出了其在工作时是不会引起共振,该型内门架的设计是合理的。

(3)以ANSYS软件的二次开发语言APDL为工具,开发了货叉专用有限元分析模块。

通过实例分析验证了该模块程序编制的正确性。

该模块可实现货叉的参数化设计、分析,与常规操作繁琐的有限元分析步骤相比,具有较高的设计分析效率。

(4)应用PRO/E与ADAMS之间的MECH/PRO接口模块,研究了叉车门架三维实体模型在传递过程中的参数设置与操作方法,成功实现了该实体模型通过该接口向ADAMS的传递。

(5)利用ADAMS创建了叉车门架的虚拟样机模型,实现了叉车门架工作过程的动态仿真。

经分析得到了叉车门架各铰接点和相关构件的运动、受力、位移特性曲线及性能参数,为叉车门架的结构设计与优化提供了参考。

(6)以倾斜油缸最大受力最小化为优化目标建立了数学模型。

目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)2叉车的种类和使用性能 (3)2.1叉车的种类 (3)2.2叉车的主要使用性能 (3)3叉车货叉强度和刚度验算 (4)3.1货叉的主要结构参数 (4)3.2货叉计算简图 (5)3.3货叉的强度计算 (6)4叉架的设计计算 (8)5门架的设计与计算 (9)5.1门架系统的构造原理 (9)5.2门架强度的计算状态 (10)5.3计算滚轮压力 (11)5.4门架立柱截面几何性质 (12)5.5内门架强度计算 (15)5.5.1门架立柱断面翼缘厚度 校核 (15)5.5.2门架立柱断面腹板高度校核 (16)5.5.3门架立柱的弯矩校核 (16)5.6外门架强度计算 (18)5.6.1计算D点整体弯曲 (19)5.6.2校核局部弯曲应力 (20)5.7门架刚度计算 (20)5.7.1门架刚度的计算状态 (20)5.7.2确定门架端部产生的各水平位移 (23)5.7.3校核挠度 (25)5.8小结 (25)6滚轮组件的安装及计算 (26)6.1内门架与外门架滚轮的设计 (26)6.1.1轴的计算 (26)6.1.2轴承的选择 (27)6.1.3导轮的设计 (27)6.1.4轴用挡圈 (27)6.1.5孔用挡圈 (28)6.2叉架与内门架滚轮的设计 (29)7总结 (29)参考文献 (29)致谢 (30)3吨叉车的门架系统设计摘要：根据目前我国内燃叉车门架的结构性能,进行改装性设计,由于叉车工作装置存在的问题有很多。

比如:门架变形很大,门架轨道面产生压痕和磨损,或者滚轮被压碎，在设计当中注意这些问题。

对叉车的货叉和门架进行设计和计算，以提高叉车门架的稳定性，提升寿命和可靠性。

从设计当中了解叉车门架以及提升部分的结构性能,并为以后该装置的研究提供基础数据和部分图纸。

关键词：叉车货叉；叉架；门架；滚轮The System D esign O f 3 T ons F orklift T ruck D oor F rameAbstract:According to our current country internal combustion performance of the forklift truck door frame, to retrofit design, there are many problems because of the forklift truck working device. Such as: door frame deformation is large, the door frame rail surface indentation and wear and tear, or roller crushed. Pay attention to these problems in the design.To design and calculate the fork frame of the forklift, in order to improve the stability of the forklift frame, enhance the service life and reliability,understand the structural performance of forklift gantry and the hoisting part from the design, and provide the basic data and drawings for the future device.Key words:Forklift pallet fork; Fork; The door frame; Roller1前言叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运机械，是物料搬运机械(国外称为工业车辆或地面运输车辆)的一种。

武汉理工大学本科生毕业设计（论文）MQ4033门座起重回转机构三维建模及虚拟装配学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

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作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

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（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书学生姓名张叶专业班级机设0904 指导教师郭燕工作单位物流工程学院设计(论文)题目: 门座起重机回转机构三维建模及虚拟装配设计（论文）主要内容一．设计参数起重量：40t（吊具3t）工作幅度（最大/最小）：33m/10m起升高度（轨上/轨下）：20m/16.5m机构工作速度：起升机构：20m/min变幅机构：50m/min回转机构：1.5r/min运行机构：30m/min机构工作级别：整机：A8起升机构：M8变幅机构：M7回转机构：M7行走机构：M4基距：11.5m轨距：12.5m工作最大风压：250N/m2非工作最大风压：1560N/m2许用轮压：250KN轨道型号：QU100最大尾部回转半径：8m电源：AC380v/50Hz使用地区：沿海二．总体设计计算：1．确定门座起重机各工作机构和金属结构的型式；2．进行整机总体布置，估算各部分质量及质心位置和迎风面积及风力作用位置；完成载荷计算表；3．进行轮压计算；4．校核整机抗倾覆稳定性。

叉车门架结构优化设计发表时间：2020-09-24T11:31:06.037Z 来源：《当代电力文化》2020年12期作者：朱志兵[导读] 随着中国经济的快速发展，工业部门朱志兵安徽江淮银联重型工程机械有限公司摘要：随着中国经济的快速发展，工业部门也在不断改善，叉车是该行业中重要的搬运工具，其使用也越来越多。

近年来，中国叉车行业发展迅速，对叉车的要求也越来越高。

然而，叉车在某些方面仍然存在一些问题，其中最重要的是叉车门架结构的应力和变形以及巨大的门架系统噪音。

本文分析了叉车门架的结构，以达到优化的目的，并使叉车门架的使用更加稳定。

关键字：叉车门架，结构优化，设计如今，各个行业对叉车的要求更高，它们要求较低的着陆高度以及特定的提升高度，而性能是关键。

当前，叉车普遍存在一些问题，例如门架结构强度弱，着陆高度不符合要求，这是改进和优化的方向。

1门架系统的构成1.1货叉叉车取货时，是通过装货塞实现的，通常，叉车配有两个相同的叉。

这两个相同的货叉连接到货叉框架。

大多数货叉具有相同的结构和形状，侧面类似于英文字母L，垂直部分连接到货叉框架，水平部分悬挂，并且两个部分是完整的主体，因此通常称为整体叉。

另外，叉车有一小部分，其中水平和垂直部分通过销连接，这些叉的水平部分更灵活并且可以折叠，因此这种叉被称为折叠叉。

折叠叉很少，因此本文仅讨论集成叉。

使用铲车拾取物体时，首先将叉子的水平部分降低到可以插入物体底部的位置，然后铲车向前移动，将叉子插入物体的底部，然后铲车将物体提起。

为了方便货叉的拣取，货叉水平部分的表面比较平整，下表面远离货叉框架的部分有向上的弧形，因此货叉水平部分的前端非常细，可以从上到下看到。

前端为弧形，不仅便于叉车搬运货物，而且还可以防止损坏货物。

货叉的垂直部分和货叉框架之间通常有两种连接类型：钩型和移交型。

货叉框架上的定位销可防止货叉移动[1]。

1.2叉架叉架也称为货叉架，它是连接货架的重要部分，它使叉和货物上下移动，并且叉架的移动由起重链控制。