基于SolidWorks的运输小车整体设计与结构分析

1 车间和小车的整体布局

    工厂运输是协调生产的重要环节，也是工厂设施的重要组成部分，其效率直接影响生产成本和生产效率以及设备的使用效率。为了不影响车间生产，一般不允许机动车辆直接进入车间，较大的机械产品就由工厂自备的运输小车将其搬运到车间外专用的区域。

    车间搬运设备的整体布局见图1。首先将机床上的工件用桥式起重机搬运到指定位置，再将产品放到称重平台进行测重，最后将货物绑在拖拽机构上匀速运输到斜台部位，再将货物放置到运输小车上。

    图1 搬运设备的整体布局

2 运输小车的设计与建模

    2.1 电动机的选择

    运输小车的电机是驱动小车前进转向的动力系统，也是驱动液压系统调节小车高度的动力来源。一般千斤顶所需功率比较小，所以电机的选择只要考虑到第一个方面就行了，本文以中小型运输小车为例进行设计。

    首先计算前进动力Fn。由的质量属性可知小车重量m1=770kg，中小型小车最大载重m2=5000kg，取车轮与地面之间的摩擦系数μ=0.5。则：

    Fn=μ(m1+m2)g=28850N。

    设小车的速度v=20m/min。则所需电动机的功率为：

    P=Fnv=9616.7W。

    选择电动机为Y180L-6，功率为15kW，转速n1为970r/min，效率为89.5%，功率因数为0.81。满载时的输出功率为Po=10.8kW，满足Po>P。

    2.2 减速器选择

    减速器是原动机和工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大扭矩，以满足工作需要。

    首先计算得到最大传动比i= n1/n2=42(n2为车轮转速，n2=23r/min)。减速器用在电机和车轮主轴之间，且传动比不是很大。所以选取常用的单级蜗轮蜗杆减速器即可。

    2.3 千斤顶选择

    由于千斤顶具有短行程、高顶升力的特点，所以起升机构采用千斤顶就能够满足条件，而且可简化设计，方便使用。

    起升重量为10t，小车上的载物平台自重为300kg，要求小车最小起升高度为150mm。采用单级活塞杆，两个千斤顶机构，带安全限载装置，静载工作条件。干斤顶适用规范见表1。

    表1 千斤顶适用规范

    普通千斤顶推荐参数见表2。参考表1和表2对千斤顶进行选择。选择QYL16，该千斤顶的起升重量以及起升高度均符合条件。