【正文】 減速器減速把動力傳遞給減速器軸端的鏈輪，軸端鏈輪通過鏈條把動力傳遞給傳動軸，傳動軸上的鏈輪和減速器軸端的鏈輪一樣大，鏈輪鏈條傳動比為 1。 由于存取貨物時貨叉伸出的距離已經(jīng)超過本身的長度，所以貨叉為級伸縮裝置，下叉固定在載貨臺本體上，起支承作用，上面的上叉叉取貨物。 本傳動系統(tǒng)為地面支承式，三合一減速器和車輪組安裝在堆垛機下橫梁下方起支承和驅(qū)動作用，上部用導(dǎo)向輪運行在工字鋼的下翼緣上來防止堆垛機傾倒或擺動。 減速器選用 JZQ 型減速器，它是特為起重機設(shè)計制造的低硬度齒面的減速器，制造工藝較容易，有很多中小型廠均有現(xiàn)成產(chǎn)品供貨。 在堆垛機特殊的工作環(huán)境下， 為了使起升機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，本設(shè)計使用帶制動器的電動機。 (2)滿足一定的定位精度，重復(fù)定位精度誤差不能超過10 mm。 設(shè)計的內(nèi)容及要求 有軌巷道堆垛機的內(nèi)容包括 : 第一，分析、論述目前堆垛機堆垛的原理、方法，堆垛機的設(shè)計思路，探討各種解決途徑。 (3) 采用專門的取料裝置，常用多節(jié)伸縮貨叉或貨板機構(gòu)。 (3)按其運行軌跡形式不同，分為直 線運行型堆垛機和曲線運行型堆垛機。 4 圖 13單立柱有軌巷道堆垛 機 (2)按支承方式分類，有軌巷道堆垛機分為懸掛型和地面支承型。 3 圖 12 雙立柱有軌巷道堆垛機 ② 單立柱有軌巷道堆垛機 單立柱有軌巷道堆垛機的機架由一根立柱、下橫梁和上橫梁組成。物流實驗室為學(xué)生提供 2 實訓(xùn)平臺，深化學(xué)生對現(xiàn)代物流理論的理解，提高學(xué)生的操作能力，內(nèi)融機械、電氣、電子及計算機 等技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，在這種技術(shù)中，不同領(lǐng)域和層次的知識與能力融會在一起。 有軌巷道堆垛起重機是隨著立體倉庫的出現(xiàn)而發(fā)展起來的專用起重機，是在高層貨架的窄巷道內(nèi)作業(yè)的起重機，通常簡稱為堆垛機。 但由于現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)的用地受到限制 ,物資倉庫用地難以擴展 ,所以只能充分挖掘潛力 ,有效利用現(xiàn)有庫區(qū)面積 ,并向空間發(fā)展 ,向空間要貨位。 近年來，隨著企業(yè)生產(chǎn)與管理的不斷提高，越來越多的企業(yè)認識到物流系統(tǒng)的改善與合理性對企業(yè)的發(fā)展非常重要。首先，提出各個機構(gòu)的總體設(shè)計方案；其次，對各 個機構(gòu)的受力情況進行了分析并計算，然后估算初取值，再進行校核，最后確定各個實際值。根據(jù)我國的實際情況 ,從今后的發(fā)展趨勢看 ,多層庫和立體庫都會繼續(xù)得到發(fā)展 。在立體倉庫中的搬運設(shè)備有高位叉車、工業(yè)機器人、橋式堆垛機和有軌巷道式單雙立柱堆垛機。圖 1. 1 是研究中心的小型倉儲系統(tǒng) 圖 11 小型倉儲系統(tǒng) 有軌巷道堆垛機的 類型 有軌巷道堆垛機可按其結(jié)構(gòu)形式、支承方式和運行軌跡等進行分類，一般可分為以下幾種類型 : (1)按結(jié)構(gòu)形式，分為雙立柱有軌巷道堆垛機和單立柱有軌巷道堆垛機： ① 雙立柱有軌巷道堆垛機 雙立柱有軌巷道堆垛機由兩根立柱、上橫梁、下橫梁和帶貨叉的載貨臺組成，立柱、上橫梁和下橫梁組成一個長方形的框架，一般稱為機架。由于載貨臺和貨物對立柱有偏心作用，以及行走、制動時產(chǎn)生的水平慣性力作用，使單立柱有軌巷道堆垛機在使用上有較大的局限性。懸掛式堆垛機有如下優(yōu)點 :在設(shè)計門架時，可以不考慮橫向的彎曲強度，鋼結(jié)構(gòu)的自重可以減輕，加減速時的慣性擺動小，穩(wěn)定所需的時間短 。 5 ② 曲線運行型堆垛機 曲線運行型堆垛機行走輪與下橫梁是通過垂直軸鉸接的，能夠在環(huán)形或其他曲線軌道上運行，不通過其他輸送設(shè)備便可以從一個巷道自行轉(zhuǎn)移到另一個巷道。 設(shè)計的目的和意義 倉儲自動化建設(shè)是 一項系統(tǒng)工程，物資儲運作業(yè)自動化是其重要的內(nèi)容。 第四，繪制堆垛機總裝圖和主要零部件圖及控制電氣原理圖。(5)保護倉庫環(huán)境，避免貨物污染受損。起升機構(gòu)的位置布置在堆垛機的下部，位于立柱外側(cè)。 9 鋼絲繩的一端固定在卷筒上，另一端固定在機架的上橫梁上，鋼絲繩通過安裝在立柱上的定滑輪導(dǎo)向，帶動安裝在載貨臺上的兩個動滑輪使載貨臺升降。 立柱由角鋼和鋼板焊接而成的箱式矩形斷面，具有抗扭、抗彎剛度大，重量輕，耐磨性好等特點。 貨叉主要由電動機、聯(lián)軸器、減速器、鏈輪鏈條傳動裝置、齒輪齒條傳動裝置、下叉、上叉和滾針軸承等組成。焊接在下叉底板上的雙向擋板與焊接在中叉連接板底部的雙向擋板配合使用，當貨叉運行到極限位置時上、下雙向擋板相碰，從而使貨叉停止運動。如貨叉沒有回位，堆垛機不能水平運行 。 堆垛機的技術(shù)參數(shù) 堆垛機作為立體倉庫中重要的運輸設(shè)備，其各項技術(shù)參數(shù)的選用，將直接影響到整座立體倉庫的運行效率和經(jīng)濟效益。其中最低貨位極限高度，即貨叉上表面從最低一層貨格的低位到地軌安裝水平面的垂直距離。堆垛機在高速運行和升降中，特別是在同時進行時，由于車輪與軌道摩擦和提升鏈條或鋼絲繩的振動、摩擦等，將產(chǎn)生較大的噪音。因此，現(xiàn)階段在驅(qū)動機構(gòu)中電機減速機的選用上，建議選用國外先進的產(chǎn)品，以保證堆垛機的整機性能。按工況不同，分為工作輪壓和非工作輪壓。 （ 4）供電電網(wǎng)進線電源為頻率是 50赫茲，電壓是 380 伏的三相交流電，電壓波動的 允許偏差為 10?％ 。要求鏈輪的齒形和公差應(yīng)符合 GB/T1243—— 1997 的規(guī)定，特別要求鏈輪的輪齒和凹槽不得有損傷鏈條的表面缺陷。 （ 4）對螺栓和螺母的要求 要求主要受力部件所用螺栓性能等級不低于 級，螺母性能等級不低于 8級。對 14 角線 1d 和 2d 的誤差小于 4mm，道軌內(nèi)側(cè) C值的誤差為 3mm? ，兩道軌同一側(cè)面的平面度公差值在 4mm 以內(nèi)，對角線檢測點在距立柱上、下安裝面 100mm 處， 1n 和2n 之差在 3mm 之內(nèi)。在 nG 載荷條件下，進行堆垛機運行、載貨臺的升降和貨叉伸縮試驗。無故障率 S的計算公式如下： 100%ptpSSS S?????? （ ） 式中 pS? —— 商定的試驗循環(huán)作業(yè)次數(shù)； tS? —— 在試驗過程中發(fā)生的故障次數(shù) ⑧堆垛機的噪聲 要求堆垛機噪聲必須控制在 84dB(A)之內(nèi)。 選擇的是繞線式交流感應(yīng)電動機 電動機的靜功率為 18 3 0 0 9 . 8 1 0 . 5 1 . 7 31 0 0 0 1 0 0 0 0 . 8 5 1st QvP K Wm? ??? ? ??? v—— 額定起升速度（ m/s） ?—— 機構(gòu)效率，初算時近似取85.? m—— 機構(gòu)電動機個數(shù) 選用 Y100L14 型電動機，功率為 ，額定力矩為 同步轉(zhuǎn)速為1430r/min 取?M?，對繞線電動機， H=，因此 2. 1 30 0 9. 81 0. 5 1. 58 2. 210 00 1 2. 3 10 00 0. 85 nMH Q v KW P KWm ?? ??? ? ? ? ? ???，滿足要求 制動安 全系 數(shù)取 k=（ 重要起 升機 構(gòu)），效 率取10??，于是0 3 0 0 9 . 8 1 7 31 . 7 5 1 8 . 0 52 2 3 . 3 4 1 0 0 0b QRT k N mqi ? ??? ? ? ? ???，滿足要求，其中 b—— 最小制動轉(zhuǎn)矩 R—— 卷筒半徑， 146 732R mm?? 傳動系統(tǒng)的總速比為電動機額定轉(zhuǎn)速與卷筒轉(zhuǎn)速之比 卷筒轉(zhuǎn)速根據(jù)起升速度 v計算： 6 0 3 0 1 0 0 01 0 0 0 6 5 .4 4 / m in3 .1 4 1 4 6ddvnrD???? ? ? ?? 傳動總速比 1430 ??，選用 JZQ 標準減速器的第 IV 檔速比 i=， 額定功率為 ,額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min. JZQ— 250 型減速器，質(zhì)量為 100kg 此聯(lián)軸器為減速器高速軸使用的聯(lián)軸器，而減速器低速軸通過卷筒上的齒輪連接盤直接與卷筒連接 聯(lián)軸器采用調(diào)節(jié)性能較好的梅花形彈性聯(lián)軸器 選用 LM3型梅花形彈性聯(lián)軸器即可，轉(zhuǎn)動慣量為?，能長期傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為 200Nm，滿足要求 19 卷筒的 設(shè)計 卷筒部件計算 卷筒名義直徑 D=140mm，螺旋節(jié)距 t=7mm，卷筒長度 L=200mm，壁厚 10mm?＝ ，鋼絲繩最大靜拉力 max 1502SN? （ 1）卷筒心軸計算 軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理。則在繩端固定處的作用力 m a x 0. 15 41502 633faSSNee ??? ? ? 壓板螺柱所受之拉力 1633 5 98SPNff? ? ??? 式中 1f —— 壓板梯形槽與鋼絲繩的換算摩擦系數(shù)。載貨臺立板選用公稱厚度為 20mm 的熱軋鋼板。 立柱角鋼選用熱軋等邊角鋼，邊寬度為 63mm，邊厚度為 10mm，內(nèi)圓弧半徑為 7mm。 0 . 4 3 2 5 8b s bM P a M P a M P a?? ? ? ??? ? ? ? 許用彎曲應(yīng)力 ? ? 11 1Kn?? ?? ?? ?? (32) 式中 n=—— 安全系數(shù) K—— 應(yīng)力集中系數(shù)， 1 .4 1 .1 5 1 .6 1xmK K K? ? ? ? ? ? —— 與零件幾何形狀有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù) ? —— 與零件表面加工光潔度有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù) 故 ? ?1 25 8 1 1001. 61 1. 6 M P a?? ? ? ? ? ? ?1? ????? ，通過 ③ .靜強度計算 卷筒軸屬于起升機構(gòu)低速軸零件，其動力系數(shù)取為 2 ? ? m a x 2 1 . 2 6 5 1 9 0 7 8 2 3 0cM M N m m???? ? ? ? ? m a xm a x 3378230 2 6 .30 .1 0 .1 3 1M M P ad?? ? ? ?? 許用應(yīng)力 ? ? 300 M Pan? ?? ? ? ? 21 ? ?max ???? ，通過 故卷筒軸的疲勞和靜強度計算通過 （ 2）選擇軸承 由于卷筒軸上的左軸承的內(nèi)、外圈以同樣轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，故無相對運動，可按照額定靜載荷來選擇。為了求出決定鋼結(jié)構(gòu)的變形，必須計算應(yīng)力和應(yīng)變。 式中 nv —— 額定提升（下降）速度（ m/min） ⑥靜剛度試驗 15 堆垛機的靜剛度試驗載荷是額定起重量。為了安全，要求貨叉伸 出過程中碰到障礙物，當阻力達到一定值時，貨叉離合器打滑，使貨叉停止伸叉運動。按照機械工程實際經(jīng)驗，只允許下橫梁向上拱曲，其 上拱度 /1000FB? 。絕對不能把鋼絲繩接長之后再用。焊接坡口應(yīng)符合國家技術(shù)標準。 堆垛機的正常工作條件： （ 1）堆垛機正常工作的環(huán)境溫度范圍為 5～ 40 攝氏度，在 24 小時內(nèi)平均溫度不超過 35 攝氏度?？偲鹬亓渴潜黄鹕呢浳?，托盤（或貨箱）、貨叉、司機室、載貨臺、固定在載貨臺上的屬具（包括動滑輪組，起重鋼絲繩及其它零、部件）及人的質(zhì)量的總和。目前，國內(nèi)立體倉庫堆垛機的驅(qū)動機構(gòu)中，電機減速機普遍采用德國、日本、意大利的產(chǎn)品，也有少數(shù)采用國內(nèi)的電機減速機。貨叉下?lián)隙龋嵌讯鈾C的一項 非常重要的性能參數(shù)，直接關(guān)系到堆垛機是否能正常工作。與堆垛機的速度有關(guān)的參數(shù)，主要指水平運行速度、起升速度和貨叉伸縮速度。 （ 5）載貨臺斷鏈保護提升鏈條通過壓簧與載貨臺相連，當鏈條由于長時間使用或意外原因忽然斷裂時，彈簧彈開鏈條，檢測裝置檢測到鏈條時，便驅(qū)動相應(yīng)裝置使載貨臺停在當前位 置，不至于掉下來，同時整個堆垛機停止運行。 （ 2）貨物檢測載貨臺上設(shè)有貨物超高、超長和超寬檢測裝置。焊接在下叉底板上的雙向擋板則限制貨叉的極限伸縮位置。本機構(gòu)采用二級直線差動式伸縮貨叉，由上叉、下叉及起導(dǎo)向作用的滾針軸承等組成，以減少巷道的寬度，且使 之具有足夠的伸縮行程。采用帶平衡架及水平輪的車輪組，平衡架使兩個車輪的輪壓相等，車輪為無輪緣圓柱車輪，是為了避免車輪在運行時輪緣啃軌，同時為了防止出軌在軌道兩側(cè)加水平導(dǎo)向輪。 此聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)少，徑向尺寸小，不需潤滑；彈性塊受壓，承載能力較高等特點。鏈條傳動的缺點是自重量大，有可能突然斷裂，不安全，因而本傳動機構(gòu)選用鋼絲繩，鋼絲繩的優(yōu)點是質(zhì)量輕，使用安全，工作噪聲低，便于維護保養(yǎng)等等。 設(shè)計參數(shù) 立體倉庫為 8 巷道 16排 40列 7層 堆垛機總高度： 8m 總長度： 總寬度： 1m 堆垛機額定起重量 300kg 行走最大速度 180m/min(3m/s) 升降最大速度 45m/min() 貨叉速度 15m/min() 加減速度：升降 2/ms 行走 2/ms 伸縮 2/ms 貨架上下 7層，層高 1100mm 貨架每層 40格，格寬 600mm 貨箱尺寸：長寬高＝ 600 500 800mm 貨格尺寸：長寬高＝ 900 600 1100mm 寬度方向為貨叉叉取方向 7 第 2 章 總體設(shè)計方案的確定 為使堆垛機能夠準確