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叉车转角误差的图解法
发布日期：2007-12-10 浏览次数： 作者：凯莎工业 来源：http://www.thedesignoblog.com
转角误差分析是转向机构设计中必不可少的工作，小的转角误差可以提高机构的传递效率，实现转向过▆程内、外转向轮的近似同心圆滚动，减少轮轮胎的磨损。目前平衡重式叉车（以下简ㄨ称叉车）的转向机构大多采用贯通式横置油缸，转角误差的分析一般分为计算法或作图法，计算法中计№算实际转角的公式推导比较繁杂，而手工作图误差太大，不能掌握准确的数【据。CAD的应用，为作图法进行转角误差分析提供了→准确和简便的工具，本文介绍采用CAXA软件进行转角分析的作图¤方法。一般具体的步骤如下：
1．先绘出转向梯形的几何模型和前、后轴线及内外转角卐的理论特性曲线。如图1多边形OABCDO1为某叉车的转向♀机构示意图，沿叉车纵轴线对称，其中O、O1是左、右转向轮回转中心，AB、CD为连杆，BC为横置油缸的连接孔间距，圆O、圆O1是转向节臂连接孔的轨迹圆，EF为前⊙轴中心线，EG为转角理论特性线。
2．以横置油缸单边行程S（图1中S=58）在BC上以B为起始点↘截取点，以截取点为圆ㄨ心、以AB长（图1中R=110）为半径在圆O上取得交点，该点和圆】心O的连线与OA形成夹角（图1中56.1°角），该角即为最大外转角。利用CAXA的“直线——角度分线”命令将该角等分若干份，本例中采用10等分，实际应用中则⊙尽可能地细分，并使等分线与圆O形成交点。
3．框选〗上步所做的角度分线及边界线，运用“旋转——起始终止点◥——拷贝”命令将该组线以O为基点、以A点为起♀始点、以圆O与OO1交点＠ 为终止点逆时针旋转复制，然后用“齐边”方法使该组线均与EG线形成交点。从点A开始以角等分线、边界线在圆O的交点︽为起点，以AB长为半径依次画弧，使各圆弧与BC形成交点。
4．将〓上述各圆弧用“平移——拷贝”沿BC方向移动BC长度（图1中为463）后复制，并与BC延长线〇形成交点，从C点开始，以C点和各交点为圆心，以CD为半径依次作弧，使各圆弧与圆O1均有交点，连接各▂交点与圆心O1形成一组扇形直线，这就是实际内转角线，两边界扇形直线之间的夹▲角（即图1中的79.3°角）为最〒大内转角。
5.将上述实际内转角线组以OO1直线为对称轴镜向复制，如图2中将D点镜向到H点，运用“旋转——起始终止点——旋转”命令将该组线以O1为基点、以H点为起始点、以圆O1与OO1交点为终止点逆时针旋转（图2中为了显示过程采用了旋转复制），运用“齐边”命令使直线与EG线、外转角等分线形成交点。
6．用样条曲线依次连接内外转角线的交点，形成图1中EG附近的曲线，这就是实际转角特性曲线。连接O1与外转角等分线和EG线形成的交点，为便于区◥别，可将此组连线设置为颜◢色、线形不同的图层线（图1中的虚线），这些连线是理论内转角线。
7．与每一外转角等分线相对应╱的实际内转角线和理论内转角线之间的夹角即为转』角误差，用尺寸标注出较大的几个夹角值，从图上就可以直观看出最大转角误差的数值和其对应的内、外转角值，据此判∏断机构是否满足设计要求。本例中最大转角误差值为1.97°,出现在外转角为39.27°、内转角为50.65°时， 完▽全满足转角误差小于5°的设计要求。
需要说明的是，作图法所得出的转角最大误差值，是所选等分角中的最大值，对于整个转角范围来说属于近似值。不过，在等分角足够小（2-5°）的情况下，所取得的最大误差值足以满足设计分析的需要，而且作图法能直观的看出最大转角误差出现的范↑围和其在整个转角范围内的变化趋势。
在电动叉车设计时,为了便于生产组织,常常将一种转向桥使用于规格接近、轴距不同∞的几种产品上，这时对上图中前轴线、EF线，理论上对内转角线删除重新画出，并使外转角等分线与EF相交后画出新的理论内转角线。仅需重复上述过◆程的第7步,就可轻而易举得出该转向机构在不同轴距下的转角误差。如本例中转向桥用于轴距1350的叉车时，经作图得出其最大转角误差值为3.21°,出现在外转角44.9°、内转角59.9°时，所以该方法在实际应用中尤其在系列化设计◤中极为方便和快捷，而且也较为准确。
1．先绘出转向梯形的几何模型和前、后轴线及内外转角卐的理论特性曲线。如图1多边形OABCDO1为某叉车的转向♀机构示意图，沿叉车纵轴线对称，其中O、O1是左、右转向轮回转中心，AB、CD为连杆，BC为横置油缸的连接孔间距，圆O、圆O1是转向节臂连接孔的轨迹圆，EF为前⊙轴中心线，EG为转角理论特性线。
2．以横置油缸单边行程S（图1中S=58）在BC上以B为起始点↘截取点，以截取点为圆ㄨ心、以AB长（图1中R=110）为半径在圆O上取得交点，该点和圆】心O的连线与OA形成夹角（图1中56.1°角），该角即为最大外转角。利用CAXA的“直线——角度分线”命令将该角等分若干份，本例中采用10等分，实际应用中则⊙尽可能地细分，并使等分线与圆O形成交点。
3．框选〗上步所做的角度分线及边界线，运用“旋转——起始终止点◥——拷贝”命令将该组线以O为基点、以A点为起♀始点、以圆O与OO1交点＠ 为终止点逆时针旋转复制，然后用“齐边”方法使该组线均与EG线形成交点。从点A开始以角等分线、边界线在圆O的交点︽为起点，以AB长为半径依次画弧，使各圆弧与BC形成交点。
5.将上述实际内转角线组以OO1直线为对称轴镜向复制，如图2中将D点镜向到H点，运用“旋转——起始终止点——旋转”命令将该组线以O1为基点、以H点为起始点、以圆O1与OO1交点为终止点逆时针旋转（图2中为了显示过程采用了旋转复制），运用“齐边”命令使直线与EG线、外转角等分线形成交点。
6．用样条曲线依次连接内外转角线的交点，形成图1中EG附近的曲线，这就是实际转角特性曲线。连接O1与外转角等分线和EG线形成的交点，为便于区◥别，可将此组连线设置为颜◢色、线形不同的图层线（图1中的虚线），这些连线是理论内转角线。
需要说明的是，作图法所得出的转角最大误差值，是所选等分角中的最大值，对于整个转角范围来说属于近似值。不过，在等分角足够小（2-5°）的情况下，所取得的最大误差值足以满足设计分析的需要，而且作图法能直观的看出最大转角误差出现的范↑围和其在整个转角范围内的变化趋势。
在电动叉车设计时,为了便于生产组织,常常将一种转向桥使用于规格接近、轴距不同∞的几种产品上，这时对上图中前轴线、EF线，理论上对内转角线删除重新画出，并使外转角等分线与EF相交后画出新的理论内转角线。仅需重复上述过◆程的第7步,就可轻而易举得出该转向机构在不同轴距下的转角误差。如本例中转向桥用于轴距1350的叉车时，经作图得出其最大转角误差值为3.21°,出现在外转角44.9°、内转角59.9°时，所以该方法在实际应用中尤其在系列化设计◤中极为方便和快捷，而且也较为准确。
