【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中間貨叉兩倍的速度與行程沿滾輪中心移動(dòng)方向水平移動(dòng)。這樣，當(dāng)中間貨叉相對(duì)固定貨叉水平移動(dòng) 1/3的固定貨叉長(zhǎng)度行程，而上叉相對(duì)中間貨叉水平移動(dòng)了 2/3的固定貨叉長(zhǎng)度行程，最終滿足了貨 叉伸縮的行程動(dòng)作要求。 這種 3級(jí)直線差動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是上叉相對(duì)于中叉伸出的距離為伸出行程的 2/3而中叉相對(duì)于下叉 伸出的距離為伸出行程的 1/3，上叉和中叉之間、中叉與下叉之間均有合適的導(dǎo)向接觸長(zhǎng)度，保證 3層貨叉伸出時(shí)的相對(duì)剛度要求。同時(shí)，三層貨叉相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用了滾輪與滾道的純滾動(dòng)摩擦，最大限度地減小 工作摩擦阻力。 圖 3層直線差動(dòng)貨叉機(jī)構(gòu)及工作原理示意圖 1． 固定貨叉 中叉?zhèn)鲃?dòng)方案的設(shè)計(jì) 堆垛機(jī)貨叉關(guān)于中叉的傳動(dòng)，一 般多采用齒輪齒條傳動(dòng)或鏈輪鏈條傳動(dòng)，本設(shè)計(jì)欲采取鏈輪鏈條傳動(dòng) 。鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是無彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較??；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動(dòng)的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊；同時(shí)，鏈傳動(dòng)能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作。 與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，成本也低。在遠(yuǎn)距離傳動(dòng)時(shí)，其結(jié)構(gòu)比齒輪輕便得多 。因此在此傳動(dòng)中選擇鏈輪鏈條傳動(dòng)。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 但是鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：只能實(shí)現(xiàn)平行軸間鏈輪的同向傳動(dòng)；運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比；磨損 后易跳齒；工作時(shí)有噪聲；不宜用在載荷變化很大、高速和急速反向的傳動(dòng)中。 在中叉?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)中，將兩鏈輪 固定在下叉上， 鏈條的另兩段固定在中叉上， 考慮到 貨叉伸叉的長(zhǎng)度，同時(shí)考慮到貨叉是雙向伸出的，而中叉移動(dòng)時(shí)為了避免固定在下叉鏈輪鏈條兩者互相阻擋，所以在中叉上找到合適的兩點(diǎn)來固定鏈條的末端，從而與下叉的兩個(gè)鏈輪形成一個(gè)封閉的循環(huán)鏈。這樣在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，由鏈輪傳動(dòng)，帶動(dòng)中叉向左或向右伸出足夠的長(zhǎng)度，來完成取貨。由貨叉的伸出行程計(jì)算出中叉兩點(diǎn)為下圖所示 ： 1．下叉 圖 貨叉運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 上叉?zhèn)鲃?dòng)方案的設(shè)計(jì) 堆垛機(jī)貨叉一般采用直線差動(dòng)式結(jié)構(gòu)。 在中間貨叉端設(shè)置有 2個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈輪 ， 這 2個(gè)鏈輪相當(dāng)于滑輪組的 2個(gè)動(dòng)滑輪 ， 與左端鏈輪嚙合的鏈條分別固定在上下貨叉的右端 ,與右端鏈輪嚙合的鏈條分別固定在上下貨叉的左 端。齒輪 齒條傳動(dòng)時(shí)的速度 、 行程增倍機(jī)構(gòu)原理相同 當(dāng)中間貨叉水平移動(dòng)時(shí) ， 通過鏈輪鏈條傳動(dòng) ， 上叉就以中間貨叉 2倍的速度與行程沿滾輪中心移動(dòng)方向水平移動(dòng) ，從而實(shí)現(xiàn)三層貨叉的伸 縮倍增運(yùn)動(dòng)。 鏈輪張緊裝置的設(shè)計(jì) 鏈傳動(dòng)張緊 的目的 ,主要是為了避免在鏈條的松邊垂度過大時(shí)產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的震動(dòng)現(xiàn)象 ,同時(shí)也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角 山東輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 張緊的方法很多 ,當(dāng)中心距可調(diào)時(shí) ,可通過調(diào)節(jié)中心距來控制張緊程度 。當(dāng)中心距不可調(diào)時(shí) ,可設(shè)置張緊輪 ,或在鏈條磨損變長(zhǎng)后從中去掉一、二個(gè)鏈節(jié)，以恢復(fù)原來的張緊程度。張緊輪可以是鏈輪，也可以是滾輪。 張緊輪的直徑應(yīng)與小鏈輪的直徑相近。本設(shè)計(jì)中可通過對(duì)鏈輪座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來調(diào)節(jié)鏈輪的位置，即完成鏈條的張緊 。鏈輪座的結(jié)構(gòu)圖如下： 山東輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 鏈輪張緊座 中叉聯(lián)結(jié)板的設(shè)計(jì)： 對(duì)于中叉聯(lián)結(jié)板，考慮到結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，需要 將聯(lián)結(jié)板 與滾輪通過軸連在一起。但是由于貨叉采用的是直線差動(dòng)式結(jié)構(gòu)， 上、中、下三叉是逐級(jí)運(yùn)動(dòng)的，并且通過滾輪滑動(dòng)。 當(dāng)上叉伸到最大長(zhǎng)度時(shí)，考慮到滾輪的數(shù)量必須達(dá)到貨叉的平衡。 所以中叉聯(lián)結(jié)板上軸孔的位置與數(shù)量應(yīng)充分考慮貨叉的平衡，為了保證貨叉的平衡，應(yīng)使貨叉在移動(dòng)的過程中，必須至少有兩個(gè)滾輪支撐著叉板。其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 中叉聯(lián)結(jié)板主視圖 山東輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 聯(lián)結(jié)板左視圖 第四章 電機(jī)的選擇與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì) 算 電機(jī)的選擇 已知：上層貨叉的速度 V=,存取貨物重量 G=100kg,貨叉長(zhǎng) 500mm,伸出550mm. 電機(jī)功率計(jì)算 : 由貨叉常用場(chǎng)合選摩擦系數(shù) f 為： 故電機(jī)的計(jì)算功率 P= F * V (411) = f * G * V = 1000 = 10W 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得： 滾動(dòng)軸承選深溝球軸承其傳動(dòng)效率： 聯(lián)軸器傳動(dòng)效率： 中叉鏈傳動(dòng)效率： 山東輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 上叉鏈傳動(dòng)效率： 減速器傳動(dòng)效率： 滾輪傳動(dòng)效率： 余量系數(shù)為 所以總效率 η =******= 電動(dòng)機(jī)的功率 : P= = = (412) 所以 綜合各種因素考慮選用電機(jī)參數(shù)如下 : 型號(hào) :YSCJ9040 ；極數(shù)： 4； 額定功率： ；電壓： 220V；頻率 ：50Hz；電流： ；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 294mN*m；輸出轉(zhuǎn)速 1300r/min 主動(dòng) 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ： 傳動(dòng)功率 為 P=，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速 n1為 11r/min,上叉伸叉速度 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定鏈條的型號(hào)、鏈節(jié)數(shù) Lp和排數(shù)，鏈輪齒數(shù) Z Z2以及鏈輪的結(jié)構(gòu)、材料和幾何尺寸，鏈傳動(dòng)的中心距 a、壓軸力 Fp、潤(rùn) 滑方式和張緊裝置等。 設(shè)計(jì)步驟： （ 1） 傳動(dòng)比 i=1： 1 （ 2） 計(jì)算當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率 Pca Pca= (421) 根據(jù)已知條件查表得 Ka= Ka為工況系數(shù)； Kz= Kz為主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù) ； 所以 Pca= *= （ 3） 確定鏈條型號(hào)和節(jié)距 p 鏈條型號(hào)根據(jù)當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率 Pca和主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速 n1，查表得鏈條的型號(hào)為 05B，根據(jù)型號(hào)知節(jié)距 p為 8mm （ 4）鏈 輪齒數(shù)的確定： 鏈輪直徑 d = p/sin(180o/z)； (422) 根據(jù)已知條件知，貨叉上叉伸出速度為 動(dòng)式倍增機(jī)構(gòu)，故知中叉的速度應(yīng)為 ；故知下叉鏈輪的線速度為 ； 山東輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 鏈輪轉(zhuǎn)速 11r/min=0. 367 rad/s 所以 d= = 由 d = p/sin(180o/z)， (423) 及 p=8mm，得 z= 選鏈輪齒數(shù) z=17 所以鏈輪直徑 d= = (5)計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初定中心距： a0=448mm 按下式計(jì)算鏈節(jié)數(shù)： Lp0=2 + + (424) 則 Lp0=2* + +0=119 為了避免使用過渡鏈節(jié)，應(yīng)將計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù) Lp0圓整為偶數(shù) Lp=120。 （ 6）鏈長(zhǎng)度： L=Lp*p=120*8=960 (425) （ 7）計(jì)算中心距 ： ac = )(2 zlpp ? = （ 12017） =412mm (8)計(jì)算鏈速 v，確定潤(rùn)滑方式：平均鏈速按公式 v= , (426) 得： V= (9)有效圓周力 :Ft= = (427) 由此可知主動(dòng)鏈輪的主要參數(shù)： 鏈條型號(hào) 05B 節(jié)距 p=8mm， z=17 分度圓直徑 d = p/sin(180o/z)= (428) 齒頂圓直徑 da=damin=d+p*(1 )d1 (429) 山東輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 =+8*= damax=d+==*85= (4210) 齒根圓直徑： df=dd1== (4211) 齒高 ha： hamin=（ pd1） =*（ 85） = (4212) 確定的最大軸凸緣直徑 dg=p = (4213) 取 dg=34mm 齒寬： bf1==*3= 齒側(cè)倒角 ba==1mm 齒側(cè)半徑 r=p=8mm 下叉循環(huán)鏈中鏈條末端在中叉兩點(diǎn)的確定 設(shè)計(jì)中要求上叉 相對(duì)下叉伸叉長(zhǎng)度為 550mm，而貨叉本身長(zhǎng)度為 500mm，根據(jù)直線差動(dòng)倍增 原理，中叉相對(duì)下叉伸出 x距離，則上叉伸出 2x的距離 ，如下圖所示： 圖 貨叉運(yùn)動(dòng)計(jì)算圖 故知 3x=550，解得 x= 由此可知中叉伸出的最大距離為 185，中叉上鏈條末端距中心的距離可定在 0到（ ）即 0到 ；考慮到鏈輪的下叉布局，選取 固定在中叉鏈條的位置為距中心 15mm。這樣在中叉移動(dòng)的過 程中，可以達(dá)到所需的位置。 中叉鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知 上叉伸叉速度 ,電動(dòng)機(jī)的額定功率 P=，載荷平穩(wěn)，中心線水平布置。 1. 選擇鏈輪齒數(shù)：取鏈輪齒數(shù) z=17 山東輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 2. 確定計(jì)算功率： 由表查得 Ka=， Kz=，單排鏈，則計(jì)算功率為 Pca=Ka*Kz*P=**= (441) 3. 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距： 根據(jù) Pca= ，可選鏈條型號(hào)為 05B，鏈條節(jié)距 p=8mm 4. 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心 距： 初選鏈輪鏈條固定端的位置： 左端鏈輪中心距左端的距離為 45mm,右端上叉鏈條固定處距右端的距離 65mm,右端下叉鏈條固定處距右端的距離為 ， 由公式 d=????????zP 1800sin=43mm. (442) 由這些數(shù)據(jù)可計(jì)算鏈條長(zhǎng)度： L=? *43/2+2*5002*456550=. (443) 由鏈節(jié)距 P=8mm,可計(jì)算鏈節(jié)數(shù)： Lp=PL =， (444) 鏈條節(jié)數(shù)圓整為 108 節(jié)。 同理得： 右