低速叉车横置式转向电动轮设计与优化研究

摘要

转向电动轮是三轮全向行驶叉车的主要部件，其结构和性能对整车的尺寸、承载能力、驱动性和转向性等有显著影响，其设计与性能的研究十分重要。为此，本文以三轮全向行驶叉车转向电动轮为研究对象，基于现代设计理论和方法，对其进行结构设计与优化研究，主要工作内容如下：
　　1、为了降低三轮全向行驶叉车的载货平台高度及离地间隙，设计了一种横置式转向电动轮及其传动装置。为满足三轮全向行驶叉车低速、大扭矩的传动特性要求，设计了大传动比二级减速装置。为提高减速装置使用寿命，应用MATLAB优化工具箱对其进行了优化研究。
　　2、为提高三轮全向行驶叉车的机动性，获得转向电动轮的大转角范围，在分析三轮全向行驶叉车转向模式的基础上，设计了一种可实现大转角范围的四连杆转向机构。应用MATLAB优化工具箱对四连杆转向机构进行了优化研究，使其更省力，提高了转向性能。
　　3、L型支架是转向电动轮的关键结构件，结构与受力复杂，要求承载能力强、重量轻。为此，在受力分析的基础上，应用HyperWorks软件对其进行了有限元分析和拓扑结构优化设计，减轻了L型支架的重量，提高了材料利用率。
　　本文三轮全向行驶叉车转向电动轮的设计方法、研究理论及优化模型，为同类型叉车转向电动轮的设计提供了较重要的参考依据。

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第一章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 本文研究内容

1.4 本章小结

第二章 转向电动轮设计与优化

2.1 转向电动轮设计分析

2.2 转向电动轮及传动系统设计

2.3 减速装置性能优化

2.4 本章小结

第三章 转向电动轮转向机构设计与优化

3.1 转向机构设计分析

3.2 转向机构方案设计

3.3 转向机构参数设计

3.4 四连杆转向机构优化设计

3.5 转向系统控制执行设计

3.6 本章小结

第四章 主要部件有限元分析与拓扑优化

4.1 L型支架拓扑优化分析

4.2 L型支架受力分析

4.3 L型支架拓扑优化

4.4 L型支架拓扑优化结果分析

4.5 本章小结

第五章 结论

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢