【文章內(nèi)容簡介】 36 =8090N 故滿足要求，可以選用型號為 18kg/m 型鋼軌； Q235 11 圖 主動行走輪直徑的確定 行走輪分別有主動輪與從動輪各兩個，由于堆垛機(jī)在操縱貨叉時的反作用力會對行走輪產(chǎn)生側(cè)壓，為了防止行走輪由于側(cè)壓脫軌與行走中的爬行現(xiàn)象，導(dǎo)輪驅(qū)動輪的末端齒輪采用輪軸直接連接 的驅(qū)動方式。 行走輪的允許載重量等各個參數(shù)間有貨列關(guān)系式： P39。 =KD39。 （ B2r）（ kg） 其中 K= vk?240240 （ kg/cm2 ） （ 33） 式中， P39。 — 允許載重量（ kg） D39。 — 車輪的踏面直徑（ cm） B— 鋼軌寬（ cm） r— 鋼軌頭部的圓角半徑（ cm） K— 許用應(yīng)力系數(shù)（ kg/cm2 ） v— 走行速度（ m/min） k— 許用應(yīng)力（球墨鑄鐵的許用應(yīng)力為 50）（ kg/cm2 ） 首先確定 B=4cm， r=, k=50kg/cm2 , v=60m/min 則 K= vk?240240 = 6024050240?? =40（ kg/cm2 ） F39。 =550/4= 則代入上式可得 ： D39。 =，而車輪的軸徑為 12 d 3min / nPC? = （ 34） 取 d =30mm,車輪直徑可適當(dāng)取大為 D=80mm 軸上的軸承選取代號為 6207，基本尺寸為 ： d=35mm, D=72mm, B=17mm. 運(yùn)行阻力計算 (1)有軌巷道堆垛機(jī) 的運(yùn)行 靜阻力 計算 當(dāng) 小型有軌 式 巷道堆垛機(jī) 在 沿軌道直線運(yùn)行時，行走輪與軌道之間 、行走輪與軸承之間 都存在著 一定的 摩擦阻力，軸與輪轂之間 不可避免 地 也存在著滑動摩擦阻力。因此我們 為了簡化 計算 ， 可以 假定全部載荷作用在 其中 一個行走輪 之 上。當(dāng)行走輪沿著軌道滾動 行走 時，其受力情況如圖 所示。 圖 摩擦阻力計算 1．堆垛機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行阻力的計算 運(yùn)行摩擦阻力包括車輪軸承中的摩擦阻力和車輪踏面沿軌道的滾動摩擦阻力； ? ? ? ? gfQGUdKD gQGFf ???????? ???? 22 （ 35） 式中， G——— 堆垛機(jī)自身凈 質(zhì)量（ 500kg）； Q——— 額定起重總質(zhì)量（ 50 kg）； D——— 車輪直徑（ 80mm）； K——— 車輪沿軌道的滾動摩擦力臂（取 mm）； U——— 軸承摩擦系數(shù)（滾動： U=）； 13 d——— 軸承內(nèi)徑（ 30 mm）； f——— 摩擦系數(shù)（ f=）。 所以； ? ? ? ?2 5 0 0 5 0 9 . 8 0 . 0 2 * 3 0* 0 . 5 5 0 0 5 0 9 . 8 * 0 . 0 3 2 6 9 . 58 0 2F f N? ??? ? ? ? ????? 當(dāng)當(dāng) 小型有軌巷道堆垛機(jī)在室內(nèi) 環(huán)境 運(yùn) 行時，風(fēng)阻、 軌道斜坡阻力 相對較小，可以 忽略不計；所以 我們認(rèn)為 小型有軌巷道堆垛機(jī)的靜阻力 就 等于其摩擦阻力。 功率計算 當(dāng)堆垛機(jī)滿載穩(wěn)定 運(yùn)行時 電動機(jī) 功率 ： Pts=Ff*νs10 3／ 60η （ 36） 式中： Pts——— 堆垛機(jī) 在 滿載 時 的 靜功率（ kW）； ν s——— 堆垛行走 行速度（取大值 60 m/min）， η ——— 機(jī)構(gòu)總效率（取η =）。 所以， Pts=Ff*νs10 3／ ／ 60η= *60／ 60*=314w 3．堆垛機(jī)電動機(jī)起動時 加速功率計算： （ 1）加速運(yùn)行時電動機(jī)的動態(tài)功率 ： Pd=∑ G D2 n2 103／ 365 tst （ 37） 式中， Pd——— 電機(jī) 動態(tài)功率 （ kW）； ∑ GD2—— 機(jī)構(gòu) 的 總飛輪矩，即質(zhì)量 平移 折算到電動機(jī)軸上的飛輪矩 和 電動機(jī)軸上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的飛輪矩之和（ N m2）； n——— 電機(jī) 額定轉(zhuǎn)速（ r/min）； tst——— 機(jī)構(gòu) 的 起動時間（ s）。 （ 2）機(jī)構(gòu) 的 總飛輪矩∑ GD2 計算： ∑ GD2=365Gm∑ν 2s／ +（ GD2M+GD2） （ 38） 14 式中： ∑ Gm——— 機(jī)構(gòu) 總質(zhì)量的重力（ N）； ν s——— 堆垛機(jī) 的 運(yùn)行速度（ m/s）； m—— 電機(jī) 的 個數(shù)； GD2M——— 電機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪矩（ N m2）； GD2c——— 電機(jī)的軸上其它 的 傳動件 飛輪 矩（ N m2） 將式（ 2）代入式（ 1）中可 簡化為 stSM t vGd 2?? （ 39） 起動時間 tst 根據(jù)ν s 運(yùn)行速度選取， a、是機(jī)構(gòu)的 加速度 ??? avt sst （ 310） 所以，stSM t vGd 2?? = 00 2 ?? ??? 電機(jī)的選擇確定 堆垛機(jī)運(yùn)行 電 機(jī)功率 P的選擇，需要 大于靜功率與動態(tài)功率之和， P≥ Pst+Pd=+314= 由此看出，堆垛機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動機(jī)屬于小功率電機(jī)。 我們選擇 R37型 斜齒輪硬齒面減速機(jī) ，輸出轉(zhuǎn)速為 247r/min，輸出轉(zhuǎn)矩為 ，減速比 。電機(jī)座型號 Y90s 額定功率 16KG 15 同步帶傳動設(shè)計計算 確定計算功率 電動機(jī)每天工作 8小時左右，查表得到工作情況系數(shù) =。則計算功率為 : a AP K P K W? ? ? ? （ 311） 選定同步帶帶型和節(jié)距 由同步帶選型圖我們選擇 H型帶 ，節(jié)距 圖 同步帶選型圖 選取主動輪齒數(shù) 查表知道帶輪最小齒數(shù)為 14，現(xiàn)在選取小帶輪齒數(shù)為 20。 小帶輪節(jié)圓直徑確定 11 2 0 1 2 . 7 8 0 . 93 . 1 4bzPd m m? ?? ? ? （ 312） 16 5小 帶輪轉(zhuǎn)速計算 m a x2 4 7 3 . 1 4 8 0 . 9 1 . 0 5 /6 0 0 0 0 6 0 0 0 0DnV m s V? ??? ? ? ? （ 313） H maxV =40m/s 6 、大帶輪相關(guān)數(shù)據(jù)確定 由于系統(tǒng)傳動比為 ，所以大帶輪相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)與小帶輪完全相同。齒數(shù) 2 20z ? ，節(jié)距 初定中心距 根據(jù)公式 （ 314） 得 0110 2 32mm a mm?? 現(xiàn)在選取中心距為 25mm。 同步帶帶長及其齒數(shù)確定 = ( ) = 2 2 5 0 3 .1 4 8 0 .9? ? ? =762mm （ 315） 9 實(shí)際中心距 ? ? 21 2 5 5 . 444m mlDa l D m m? ??? ? ? ? （ 316） 帶輪嚙合齒數(shù)計算 在本次設(shè)計中傳動比為 1，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即 =10。 1基本額定功率 的計算 （ 317） 查基準(zhǔn)同步帶的許用工作壓力和單位質(zhì)量表可以知道 =，m=。 17 所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為 = 2( 2 1 0 0 . 8 5 0 . 4 4 8 1 . 0 5 )1 . 0 5 2 . 21000 KW?? ? 1帶寬 00 . 6 87 6 . 2 2 7 . 22 . 2 1czPb b m mkP? ? ? ?? （ 318） 公式中： 0b 為帶的基準(zhǔn)寬度查表知為 ； zk 嚙合齒數(shù)系數(shù)，根據(jù)小帶輪嚙合齒數(shù)選擇 , 6mZ ? 時取 1； 1軸上載荷 1000 1 0 0 0 0 . 6 8 6 4 7 . 61 . 0 5cQ PFNv ?? ? ? （ 319） 1 同步帶的設(shè)計 在這里，我們選用梯形帶 型號 節(jié)距 齒形角 齒根厚 齒高 齒根圓角半徑 齒頂圓半徑 H 40。 表 同步帶尺寸 18 圖 同 步 帶 15 同步帶輪的設(shè)計結(jié)果 圖 同步帶輪用梯形齒 軸的設(shè)計計 軸的最小直徑的確定 : 330 0 . 51 1 0 1 4 . 12 3 8 . 8 5pd A m mn? ? ? ? （ 320） 試中 A0取 110， n為軸的轉(zhuǎn)速為 取 d=30mm 軸上的軸承選取深溝球軸承代號為 6207 基本尺寸： d=30mm。 D=72mm。 B=17mm。 基本額定動載荷 軸的結(jié)構(gòu)： 19 軸 的 受 力 圖 ： 垂直彎矩圖 ： 20 水平彎矩圖： 合成彎矩圖： 軸的扭矩圖： 21 當(dāng)量彎矩圖： ? ? 239。2 8 7 9 8 6 .M M T N m m?? ? ? （ 321） 校核軸徑： 許用應(yīng)力 ? ?1 60b MPa?? ? ， 校 核 最 大 應(yīng) 力 處 即 可 （ 圖 示 25mm 處）? ?39。 33m i n 1 87936 2 4 3 60 . 1 0 . 1 6 0bMd m m m m? ?? ? ? ?? （ 322） 所以軸是安全的 。 22 4 堆垛機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計 伸縮機(jī)構(gòu)是 堆垛機(jī)存取貨物的直接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，安裝在載貨臺上。本機(jī)構(gòu)采用 差動式伸縮貨叉，由上叉、貨叉及起導(dǎo)向作用的滾輪等組成，以減少巷道的寬度，且使之具有足夠的伸縮行程。 因?yàn)榇嫒∝浳飼r貨叉伸出的距離超過本身的長度，所以貨叉為 伸縮裝置，貨叉固定在載貨臺本體上，起到支承作用，由上面的上叉叉取貨物。 貨叉的伸縮可以采用齒輪齒條傳動或者同步帶傳動，本設(shè)計采用齒輪齒條傳動，齒輪齒條 傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動關(guān)系清晰等優(yōu)點(diǎn)。 貨叉主要由電動機(jī)（自帶減速機(jī)） 、齒輪齒條傳動裝置、貨叉和滾輪等組成。 貨叉由貨叉支承板、貨叉立板、貨叉齒條板和貨叉底板組成，貨叉支承板下部安裝有滾輪，貨叉底板則是整個貨叉的支承板，其上固定有電動機(jī)、貨叉立板、貨叉齒條板、貨叉支承板和雙向擋板。焊接在貨叉底板上的雙向擋板則限制貨叉的極限伸縮位置。 本貨叉?zhèn)鲃酉到y(tǒng)除了電動機(jī) 安裝在貨叉左側(cè)以外，基本為對稱布置，左半部分相當(dāng)于左貨叉，右半部分相當(dāng)于右貨叉，這樣同步帶傳動布置于貨叉中間，從而提高系統(tǒng)的平穩(wěn)性。 貨叉?zhèn)鲃?裝置的選型 取運(yùn)行阻力系數(shù) ?? ，于是 NwGF f 9 ????? （ 41） 式中 G—— 運(yùn)行質(zhì)量的重力（ N） 取機(jī)構(gòu)的總效率 0 ?? ，則運(yùn)行靜功率為 23 WVFP STST 0????? ? （ 42） 電動機(jī)選擇： 減速器型號 R27，輸出轉(zhuǎn)速 48r/min，輸出轉(zhuǎn)矩 ，減速比 ；電機(jī)型號 Y63，額定功率 180W，轉(zhuǎn)速 1930r/min。 貨叉?zhèn)鲃育X輪、齒條的計算 貨叉的伸縮設(shè)計速度 v為 9m/min，即 9000mm/min；齒輪齒條分度圓直徑為 60mm， 則圓周長度為 ： 4 60 18 d mm?? ? ? ? （ 43） 齒輪轉(zhuǎn)速為 9000 4 7 .7 / m in1 8 8 .4vnrC? ? ? （ 44） ⑴ .選擇齒輪、齒條材料 齒輪選用 45號鋼調(diào)質(zhì) HBS1＝ 245275HBS 齒條選用 45號鋼正火 HBS2＝ 210240HBS ⑵ .按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算 33( 0 .0 1 3 ~ 0 .0 2 2 ) / ( 0 .0 1 3 ~ 0 .0 2 2 ) 4 8 0 .4 2 / 4 8tv n P n?? （ 45） 計算出 tv 在 ，取 /tv m s? 確定齒輪齒條傳動精度等級為第 公差組 8級 齒輪的分度圓直徑 ? ? 2131 2 1 ()EHdHZ Z ZKT ud u ????? (46) 齒寬系數(shù)按齒輪相對軸承為 懸臂布置取為 ? ? 齒輪齒數(shù) 1Z ＝ 20 齒條長度為 600mm 24 由電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和減速器的傳動比計算出傳動軸上的齒輪的轉(zhuǎn)速 1390 48 / m in29nr?? 則齒輪轉(zhuǎn)矩 T1= 106P/n= 106 載荷系數(shù) K= AK VK αK ?K