【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 外，對(duì)組裝后的堆垛機(jī)框架必須嚴(yán)格檢查各種尺寸。要求導(dǎo)軌之間平行度誤差小于 6mm。對(duì)角線 和 的誤差小于 4mm，道軌內(nèi)側(cè) C值的1d2誤差為 ，兩道軌同一側(cè)面的平面度公差值在 4mm以內(nèi)，對(duì)角線3m?檢測(cè)點(diǎn)在距立柱上、下安裝面 100mm處， 和 之差在 3mm之內(nèi)。1n219 / 87（6）性能要求①貨叉的工作性能堆垛機(jī)工作臺(tái)升降時(shí)，貨叉對(duì)各貨位存取位置和最高、最低工作位置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。貨叉在承載額定載荷條件下，工作行程應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并且伸至最大行程時(shí)，貨叉下?lián)隙葢?yīng)小于 20mm。貨叉伸縮的額定速度誤差不大于 ，貨叉伸縮和復(fù)位的停準(zhǔn)精度小于 。5%? 5m?為了安全，要求貨叉伸出過(guò)程中碰到障礙物，當(dāng)阻力達(dá)到一定值時(shí)，貨叉離合器打滑，使貨叉停止伸叉運(yùn)動(dòng)。②堆垛機(jī)的運(yùn)行性能堆垛機(jī)運(yùn)行的額定速度應(yīng)符合設(shè)計(jì)值，誤差應(yīng)小于 。10?③載貨臺(tái)升降性能載貨臺(tái)的升降額定速度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，誤差應(yīng)小于 ，在速5%度換檔時(shí)不能有強(qiáng)烈的振動(dòng)，并有良好的制動(dòng)性能，其停準(zhǔn)精度小于。10m?④動(dòng)載荷試驗(yàn)在堆垛機(jī)調(diào)試過(guò)程中，必須進(jìn)行動(dòng)載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)載荷為 ，時(shí)堆垛機(jī)的額定起重量。在 載荷條件下，進(jìn)行堆垛機(jī)運(yùn)行、載貨臺(tái)的升降和貨叉伸縮試驗(yàn)。要求各部分運(yùn)動(dòng)和功能正常。⑤靜載荷試驗(yàn)對(duì)堆垛機(jī)除了動(dòng)載荷試驗(yàn)外，還要進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)。靜載試驗(yàn)載荷 計(jì)算如下：kP （）knPKG?式中 K——靜載試驗(yàn)的載荷系數(shù) （）?????式中 ——提升載荷系數(shù)，按如下規(guī)定選取：?20 / 87理論加速度 ；????理論加速度 ；134理論加速度 。2./?.36n式中 ——額定提升（下降）速度（m/min）nv⑥靜剛度試驗(yàn)堆垛機(jī)的靜剛度試驗(yàn)載荷是額定起重量。在載貨臺(tái)升到立柱上限位置時(shí)進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)提升高度不大于 10m時(shí)，其靜剛度值應(yīng)小于；當(dāng)提升高度大于 10m時(shí)，其靜剛度值應(yīng)小于 。/20nH /150nH為堆垛機(jī)全高。⑦堆垛機(jī)的無(wú)故障率 S為了確保自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的正常運(yùn)行，要求堆垛機(jī)的無(wú)故障率大于 97％。無(wú)故障率 S的計(jì)算公式如下： （）10%ptS????式中 ——商定的試驗(yàn)循環(huán)作業(yè)次數(shù)；pS——在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的故障次數(shù)t⑧堆垛機(jī)的噪聲要求堆垛機(jī)噪聲必須控制在 84dB(A)之內(nèi)。為了設(shè)計(jì)和制造出性能優(yōu)良的堆垛機(jī)，堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)參考要點(diǎn)如下：起吊重力包括吊具重力。額定載荷等于起吊重力減去吊具重力。為求吊具急停時(shí)的慣性力，把外框作為杭架結(jié)構(gòu)來(lái)分析。為了求出決定鋼結(jié)構(gòu)的變形，必須計(jì)算應(yīng)力和應(yīng)變。21 / 87在設(shè)計(jì)貨叉時(shí)，為防止特殊載荷條件下貨物傾倒，貨叉尺寸應(yīng)比相應(yīng)原設(shè)計(jì)尺寸增加。（壽命）堆垛機(jī)工作時(shí)間按 8h/日，300 日/年，1 個(gè)工作循環(huán)為 100s，開動(dòng)率為 ，壽命按 10年計(jì)算，則????????循 環(huán)區(qū)分 重 復(fù) 次 數(shù)1級(jí) 小于 次5102級(jí) 55~6?3級(jí) 561024級(jí) 以上6?22 / 87第 3章 堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第 起升機(jī)構(gòu)的總體選型起重量 ，起升速度 v=，接電持續(xù)率 JC=25%，起升高30pCkg?度 H=8m堆垛機(jī)工作級(jí)別根據(jù)堆垛機(jī)使用條件的兩個(gè)重要數(shù)據(jù)——載荷狀態(tài)和利用等級(jí)來(lái)劃分，是堆垛機(jī)設(shè)計(jì)的依據(jù)，現(xiàn)由設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)和堆垛機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況選定三個(gè)參數(shù)如下：利用等級(jí) T4，載荷情況 L2，工作級(jí)別 M4采用單聯(lián)滑輪組，此時(shí)：m=nm——滑輪組倍率n——懸掛物品撓性件分支數(shù)23 / 87起升機(jī)構(gòu)以省力鋼絲繩滑輪組作為執(zhí)行構(gòu)件，選取懸掛物品撓性件分支數(shù) n為 2，滑輪組倍率 m為 2鋼絲繩最大靜拉力為: （）????Q——起升載荷（N） ， ，gCp/.s——起升質(zhì)量，即起重量（kg）pCqa——滑輪組分支數(shù)q——滑輪組倍率a——滑輪組鋼絲繩卷入卷筒根數(shù)——機(jī)構(gòu)總效率，取為 ?本機(jī)構(gòu)中 q=2,a=1依據(jù)最大靜拉力選擇 型的鋼絲繩，鋼絲強(qiáng)度極限67?MPai1570??取選擇系數(shù) C=鋼絲繩直徑為 （）??取 6=鋼絲繩的最小破斷拉力 （纖維芯鋼絲繩） ，系數(shù)為 ，滿足要求0max135..2nS????取彎曲頻率系數(shù) ，卷筒的工作級(jí)別系數(shù) ，12h 16?h滑輪的工作級(jí)別系數(shù) ，8?卷筒最小直徑， （）mdhDd 96121min?24 / 87 滑輪最小直徑 （）mdhDc 108621min???設(shè)計(jì)采用齒輪連接盤式的單層卷繞單聯(lián)卷筒取以繩槽底測(cè)量的卷筒直徑（即卷筒名義直徑） ，則以鋼140dDm?絲繩圈中心測(cè)量的卷筒直徑為 146mm卷筒為標(biāo)準(zhǔn)槽形的卷筒，槽距 t=7mm，則總長(zhǎng) （）2810(6)(6)??????取 L=300mm，滿足要求卷筒槽形的槽底半徑 R＝卷筒壁厚 （）(6~10).24(6~10)???????取 m卷筒強(qiáng)度計(jì)算： （）cpPFA????max1/其中 ， ， ，P=材料為鑄造碳鋼 ZG270—500，則 MPascp13527?，滿足要求/??????鑄鋼卷筒應(yīng)進(jìn)行退火處理，不得有裂紋，表面上不得有影響使用性能和有損外觀的顯著缺陷（如氣孔、疏松、夾渣等） 。選擇以繩槽底測(cè)量的直徑為 220mm的標(biāo)準(zhǔn)滑輪。25 / 87選擇的是繞線式交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的靜功率為 （）????v——額定起升速度（m/s）——機(jī)構(gòu)效率，初算時(shí)近似取?.m——機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)選用 Y100L14型電動(dòng)機(jī)，功率為 ，額定力矩為 同步轉(zhuǎn)速為 1430r/min取 ，對(duì)繞線電動(dòng)機(jī)，H=，?M?，滿足要. nHQvKWPm??? ???求制動(dòng)安全系數(shù)取 k=（重要起升機(jī)構(gòu)） ，效率取 ，于是10?，滿足要求，其中 Nmqi????——最小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩R——卷筒半徑，6732?傳動(dòng)系統(tǒng)的總速比為電動(dòng)機(jī)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(jì)算： （）?????26 / 87傳動(dòng)總速比 ，選用 JZQ標(biāo)準(zhǔn)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(guò)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(dòng)慣量為 ，?傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為 200Nm，滿足要求第 卷筒的設(shè)計(jì)卷筒名義直徑 D=140mm，螺旋節(jié)距 t=7mm，卷筒長(zhǎng)度 L=200mm，壁厚，鋼絲繩最大靜拉力10m?＝ max1502SN?（1）卷筒心軸計(jì)算軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。通過(guò)做草圖得到卷筒心軸的支點(diǎn)位置如下圖 ，圖 心軸的力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖。27 / 87圖 卷筒心軸的支點(diǎn)位置28 / 87圖 卷筒心軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖①.支座反力 1502()?????B?軸右輪轂支承處最大彎矩 ????軸左輪轂支承處最大彎矩 ..8A N??計(jì)算選用右輪轂支承處最大彎矩②.疲勞計(jì)算對(duì)于疲勞計(jì)算采用等效彎矩，選等效系數(shù) ，等效彎矩1.?? （）?????彎曲應(yīng)力 （） ..dMPa?軸的載荷變化為對(duì)稱循環(huán)軸的材料為 45號(hào)鋼 30。 bMPaaa?????許用彎曲應(yīng)力 （）??11Kn??式中 n=——安全系數(shù)K——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)5m29 / 87故 ???????，通過(guò)?③.靜強(qiáng)度計(jì)算卷筒軸屬于起升機(jī)構(gòu)低速軸零件，其動(dòng)力系數(shù)取為 ?? （）??????? （）..MPad?許用應(yīng)力 （）????，通過(guò)max??故卷筒軸的疲勞和靜強(qiáng)度計(jì)算通過(guò)（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(dòng)，故無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可按照額定靜載荷來(lái)選擇。右軸承的外座圈固定，內(nèi)座圈與軸一同旋轉(zhuǎn)，應(yīng)按照額定動(dòng)負(fù)荷來(lái)選擇①.左端軸承軸承的額定靜負(fù)荷 （）0CnP?式中 ——額定靜負(fù)荷0C——當(dāng)量靜負(fù)荷P——安全系數(shù)，?選用調(diào)心球軸承，型號(hào)為 1205，軸承的額定靜負(fù)荷 ，左軸03CN?承的當(dāng)量靜負(fù)荷 （）?30 / 87式中 ——?選取 ，安全0 04762183nPNC???②.右端軸承令右端軸承也采用 1205，其額定動(dòng)載荷動(dòng)負(fù)荷 ??120?右軸承的徑向負(fù)荷 （）???軸向負(fù)荷 0aF?設(shè)軸承工作時(shí)數(shù) ，查得 1205軸承的 e=，令 ，40hL? 0arFe??故 x=1，y=，當(dāng)量動(dòng)載荷 （）???? （）63()hCLnP式中 ———軸承的壽命，單位為h hLn———軸承內(nèi)外圈的相對(duì)轉(zhuǎn)速，r/min。C———軸承的額定動(dòng)載荷，單位N所以 （）() ???故動(dòng)負(fù)荷 ，安全??()?（3）繩端固定裝置計(jì)算根據(jù)鋼絲繩直徑為 6mm，選擇壓板固定裝置并將壓板的繩槽改用梯形槽。雙頭螺柱的直徑 M640???已知卷筒長(zhǎng)度計(jì)算中采用的附加圈數(shù) ，繩索與卷筒繩槽間的摩02Z?擦系數(shù) 。31 / 87 （）????壓板螺柱所受之拉力 （）?式中 ——壓板梯形槽與鋼絲繩的換算摩擦系數(shù)。當(dāng) 時(shí)1f 40??? （）.?????螺柱由拉力和彎矩作用的合成應(yīng)力 （）????式中 Z＝2（螺柱數(shù)）（螺紋內(nèi)徑）? （）???????螺柱材料為 Q—235，屈服極限 ，則許用拉伸應(yīng)力為2s?? （）?? Pan式中取安全系數(shù) 21.?因?yàn)???l??所以通過(guò)32 / 87（1）選擇齒輪連接盤材料齒輪連接盤選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理 HBS＝245275HBS（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 3(~.2)/tvnP?（） 確定齒輪連接盤內(nèi)齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，第 公差組7級(jí)?齒輪連接盤內(nèi)齒輪的分度圓直徑 （）??21312()EHdZKTu?????A齒寬系數(shù)按齒輪相對(duì)軸承為懸臂布置取為 ??內(nèi)齒輪齒數(shù)Z＝40內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)速與卷筒轉(zhuǎn)速相同 ?內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)矩=106P/n＝10 6（）1T 510?載荷系數(shù) K= （）AKVα ?使用系數(shù)K A=1動(dòng)載荷系數(shù)K V=齒向載荷分布系數(shù) =1.?齒間載荷分布系數(shù) ＝則載荷系數(shù)k的初值k=1＝彈性系數(shù) =節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) =重合度系數(shù) =?許用接觸應(yīng)力 （）??limNWHZS??A33 / 87接觸疲勞極限應(yīng)力 limH?=570N/limH?2應(yīng)力循環(huán)次數(shù)得N=60nj =601（83008）＝ hL 710（）則接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù) 1NZ?硬化系數(shù) =1WZ接觸強(qiáng)度安全系數(shù) .HS＝57011/=518 N/???2m故 的設(shè)計(jì)初值1td??232()EHtdZKTu?????A= =㎜ ()??齒輪模數(shù)m= =㎜1/tdZ內(nèi)齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值為 =Zm=402=80㎜1d因?yàn)辇X寬系數(shù) ＝?所以齒輪齒寬 ???對(duì)于正常齒， ，ah?5c?齒頂高 2m齒根高 *()(0.)?齒頂圓直徑 876adh????齒根圓直徑 m選取與齒輪連接盤相配的減速器，其低速軸齒輪軸端的模數(shù)為2mm，齒數(shù)為4034 / 87（3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 （）??12aFSKTYbdm?????A齒形系數(shù) 內(nèi)齒輪 =應(yīng)力修正系數(shù) 內(nèi)齒輪 =重合度系數(shù) （）???????許用彎曲應(yīng)力 [σF]= （）limNxFY?彎曲疲勞極限 =460 N/limF2彎曲壽命系數(shù) 1NY尺寸系數(shù)Yx=1安全系數(shù) =則＝46011/= N/ （）??lim/NXFY?? 2m故 =2321100(601806)