【正文】 大齒輪材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查 [1] P315 表 317，硬度207HB~302HB，平均取為 250HB。 另外，按照齒輪齒條傳動計算，堆垛機的行走速度為： ( / m in)v dn m?? （ 32） 式中 d— 齒輪直徑 n— 齒輪轉(zhuǎn)速 若將電機直接與齒輪連接，齒輪轉(zhuǎn)速為 974r/min，則有： 8 0 3 . 1 41 0 0 0 1 0 0 0 2 6974vd m mn? ?? ? ? ? 圖 二級減速裝置 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 顯然齒輪直徑過小，不能滿足強度要求，因此需要采用二級減速傳動，降低齒輪轉(zhuǎn)速，以增大齒輪的直徑。但堆垛機并非高精密器械，對定位精度的要求不是很高，因此可以忽略間隙的影響。 在本設(shè)計中，巷道長度為 24m，絲杠中間不能設(shè)置支撐裝置，跨度過大，抗振性差，而且對其抗彎強度的要求必將提高，勢必增加所用材料的成本。 滾珠絲杠傳動是絲杠和螺母間以滾球為滾動體的螺旋轉(zhuǎn)動副， 其優(yōu)點主要有以下幾個方面： 1．傳動效率高達 ~，有利于主機的小型化及減輕勞動強度； 2．摩擦力小，接觸剛度高，使溫升及熱變形減小，有利于改善主機的動態(tài)特性和提高工作精度。在確定電動機轉(zhuǎn)速時，必須考慮機械減速機構(gòu)的傳動比值，兩者相互配合，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟全面比較再確定。 5．根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及機械減速機構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動機額定轉(zhuǎn)速。 電動機的選擇 選擇電動機應(yīng)綜合考慮的問題 1．根據(jù)機械的負載性 質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動機的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機類型。安裝完畢后，檢查其全行程內(nèi)運行是否輕便、靈活、無停頓阻滯現(xiàn)象。 （ 4）非基準(zhǔn)側(cè)的導(dǎo)軌軸與基準(zhǔn)側(cè)的安裝次序相同，只是側(cè)面需輕輕靠上，不要預(yù)緊，否則反而引起過定位，影響運行的靈敏性和精度。 （ 3）按規(guī)定值用力矩扳手逐個擰緊導(dǎo)軌軸的安裝螺釘。將滾動直線導(dǎo)軌副的型號改為 GGB25AA2P2 30003，查 [2] P9131 表 ，額定動載荷 kN? ，額定靜載荷 0 kN? 0 1 .7 5/ 0 .0 7 7 0 .0 52 2 .6aFC ? ? ? 取 ?? 07 17 50 5 2 22 .25FN? ? ? ? ? ? 重新計算額定壽命與壽命時間 31 1 0 . 8 1 1 1 7 . 6( ) 5 0 8 0 0 91 . 5 1 . 7 5L k m? ? ?? ? ? ? 38 0 0 9 1 0 222472 3 1 6 0hLh???? ? ? 按每年工作日為 260 天，兩班工作制，每班 8 小時 22247 5 .32 6 0 8 2hL ???? 年 五、安裝與使用 1．基礎(chǔ)件上安裝導(dǎo)軌副的安裝平面的精度要求 根據(jù) [2] P9136 表 ，有 安裝側(cè)基面平行度誤差δ b= 安裝基面高度誤差δ h=k 二、導(dǎo)軌額定壽命的計算 滾動直線導(dǎo)軌副額定壽命的計算與滾動軸承基本相同 ()h t c a awf f f f CLKfP ?? （ 211） maxPF? 式中， L— 額定壽命（ kN） Ca— 額定動載荷（ kN） P— 當(dāng)量動載荷（ kN） Fmax— 受力最大的滑塊所受的載荷（ kN） ε — 指數(shù)，當(dāng)滾動體為滾珠時，ε =3 K— 額定壽命單位， K=50km hf — 硬度系數(shù) ( 58hf ? 滾 道 實 際 硬 度 （ HRC ） ） 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 由于產(chǎn)品技術(shù)要求規(guī)定，滾道硬度不得低于 58HRC，故通?？扇?1hf ? tf — 溫度系數(shù)，查 [2] P 9127 表 ， 1tf ? cf — 接觸系數(shù)，查 [2] P 9127 表 ， ? af — 溫 度系數(shù)，查 [2] P 9127 表 ， 1af ? wf — 溫度系數(shù)，查 [2] P 9127 表 ， ? 查 [2] P9131 表 ， kN? m a x 11 7 0 0 0 1 . 7 544F G k N? ? ? ? （ 212） 31 1 0 . 8 1 1 2 7 . 6( ) 5 0 3 0 8 8 61 . 5 1 . 7 5L k m? ? ?? ? ? ? 三、導(dǎo)軌壽命時間的計算 3102 60h aLL Ln?? ?? （ 213） 式中 Lh— 壽命時間 La— 導(dǎo)軌行程長度，取 La=3m n— 每分鐘往返次數(shù)，取 n=1 33 0 8 8 6 1 0 857952 3 1 6 0hLh???? ? ? 按每年工作日為 260 天，兩班工作制，每班 8 小時 85795 1 7 .8 72 6 0 8 2hL ???? 年 四、摩擦 力 摩擦阻力受結(jié)構(gòu)型式、潤滑劑的黏度、載荷及運動速度的影響而略有變化，預(yù)緊后，摩擦力增大。 （ 4）采用滾動直線導(dǎo)軌副可以簡化設(shè)計、制造和裝配工作，保證質(zhì)量，縮短時間，降低成本。有利于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作相對運動時，鋼球沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動，在滑塊端部鋼球又通過返向器進入返向孔后再進入滾道，鋼球就這樣周而復(fù)始地進行滾動運動，返向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進入滾塊內(nèi)部。滾動導(dǎo)軌的最大優(yōu)點是摩擦因數(shù)小，動、靜摩擦因數(shù)差很小，因此，運動輕便靈活，運動所需功率小，摩擦發(fā)熱少，精度保持性好，低速運行平穩(wěn)性好，移動精度和定位精度高。 壓桿兩端的位移邊界條件是： 00x l ????在 處 ，在 x= 處 , =0 利用前一個邊界條件可得 0B? 于是有 sinA kz?? 再利用后一個邊界條件，可得到 sin 0A kl ? 如果 A 等于零，則壓桿各橫截面的撓度均為零，不符合現(xiàn)在的情況。39。因此，該臨界壓力為壓桿承載能力的上限。 根據(jù)該理論有： 1d d std d stdq K ql K laKg?? ? ??? （ 29） 其中， qd— 動載荷集度， qst— 靜載荷集度， Δ ld— 動伸長量， Δ lst— 靜伸長量， 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 Kd— 動荷因數(shù)， a— 加速度 為減小沖擊載荷與慣性力，將 a 初定為 則 1 .51 1 .1 59 .8 1dK ? ? ? 11 . 1 5 ( 1 0 0 2 0 ) 9 . 8 1 6 7 6 . 62d d s tF K F N? ? ? ? ? ? 另外，根據(jù)壓桿穩(wěn)定性的概念，對于豎直受軸向壓力的桿件，由于材料的不均勻和壓力存在偏心，會使桿件的軸線發(fā)生彎曲。下面對這兩種情況分別進行討論。 兩根立柱之間，由上下橫梁連接，下端固定于底板上。 根據(jù)材料力學(xué)，上橫梁可看作兩端固定梁，受滑塊的下壓力。 導(dǎo)軌上、下部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖 所示： (a) 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 (b) 圖 導(dǎo)軌尺寸 上橫梁的設(shè)計 上橫梁通過焊接與兩根立柱聯(lián)接，保持立柱間的相對穩(wěn) 定性。另外，三角 形導(dǎo)軌面磨損后能自動補償，減小間隙。 導(dǎo)軌截面形狀的確定 直線運動導(dǎo)軌的截面形狀主要有四種：矩形、三角形、燕尾形和圓柱形，并可互相組合，每種導(dǎo)軌副之中還有凹凸之分。 （ 6）磨損后，拆除舊的塑料層，更換新的即可。 （ 2）對金屬的摩擦系數(shù)小，因而能降低滑動件驅(qū)動力，提高傳動效率。 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 上導(dǎo)軌設(shè)計 導(dǎo)軌類型的確定 上導(dǎo)軌基本不承受載荷，主要起導(dǎo)向作用，因此在選擇導(dǎo)軌類型時主要從滿足導(dǎo)向精度方面考慮，即運動的直線度。即在滿足相同剛度要求的情況下，通過使用空心的、大尺寸截面，可以節(jié)省材料，減小立柱重量，節(jié)約成本。 對于立柱的截面形狀有圓形、矩形和工字形三種選擇。同時也取決于工藝、所承受的載荷、運動等情況。運行時噪聲小，溫度場分布合理，熱變形對機架精度的影響 小。 堆垛機搬運的貨物的重量不超過 50kg，托盤重 量小于 5kg，從安全方面考慮，同時為使堆垛機的運行能力能夠充分滿足生產(chǎn)要求，保證生產(chǎn)活動的順利進行，將堆垛機的最大承載能力定為 100kg。如果載貨臺升降過程中突然斷電，則通過升降電機制動使載貨臺不致于降落下來。 載貨臺斷鏈保護。堆垛機在行走與升降時，貨叉伸縮電路要自動切斷；相反貨叉伸縮時，行走與升降電路切斷。為保證人身及設(shè)備的安全，堆垛機必須有完善的安全保護措施。堆垛機的控制一般采用可編程控制器（ PLC）及計算機等。下叉?zhèn)让嫜b有軸承并固定在載貨臺的臺架上，中叉的下板與工字型導(dǎo)軌相連，上叉的頂板與立板相連，在立板上裝有軸本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 承。當(dāng)電機減速器通過驅(qū)動鏈輪帶動升降鏈輪旋轉(zhuǎn)時，升降鏈輪再通過升降鏈條帶動載貨臺上下運動。在每個車輪的側(cè)面有兩個導(dǎo)向輪，以保證堆垛機能夠在地軌上正常行駛。 堆垛機的機架沿天軌運行，為防止框架傾倒，在上橫梁上裝有導(dǎo)向輪。 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 巷道式堆垛起重機的結(jié)構(gòu)及設(shè)計要點 堆垛機主要由機架、行走機構(gòu)、 提升機構(gòu)、載貨臺及貨叉、電器控制和各種安全保護裝置構(gòu)成。貨叉一般為三節(jié)伸縮式，用齒輪齒條傳動或鏈傳動實現(xiàn)伸縮。起重機在貨架之間的巷道內(nèi)運行，主要用于搬運裝在托盤上或貨箱內(nèi)的單元貨物；也可以開到相應(yīng)的貨格前，由機上人員按出庫要 求揀選貨物出庫。立柱可以是單節(jié)的或多節(jié)伸縮式的。 橋式堆垛起重機是在橋式起重機的基礎(chǔ)上，結(jié)合叉車的特點發(fā)展起來的。 4）建立成品庫和半成品庫，以解決市場供需的暫時的不一致，充分發(fā)揮企業(yè)的生產(chǎn)潛力。立體倉庫系統(tǒng)是解決這一問題的最有效的手段之一。 四、減少庫存資金積壓 據(jù)統(tǒng)計，由于歷史原因造成管理手段落后，物資管理零散，使生產(chǎn)管理和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的緊密聯(lián)系難以到位。由于工人不必進入倉庫內(nèi)工作，工作環(huán)境大為改善。 三、加快貨物的存取節(jié)奏，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率 建立以自動化立體倉庫為中心的物流系統(tǒng)，其優(yōu)越性還表現(xiàn)在自動化高架庫具有快速的出入庫能力，能快速 妥善地將貨物存入高架庫中，也能快速及時并自動地將生產(chǎn)所需的零部件和原材料送達生產(chǎn)線。自動化立體倉庫采用先進的自動化物料搬運設(shè)備，不僅能使貨物在倉庫內(nèi)按需要自動存取，而且可以與倉庫以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有機的連接，并通過計算機管理系統(tǒng)和自動化物料搬運設(shè)備使倉庫成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個重要環(huán)節(jié)。 立體倉庫的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連。在我國自動化立體倉庫應(yīng)用的行業(yè)主要有機械、冶金、化工、航空航天、電子、醫(yī)藥、食品加工、煙草、本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 印刷、配送中心、機場、港口等。 我國對立體倉庫及其物料搬運設(shè)備的研制開始并不晚，于 1963 年研制成功第一臺橋式堆垛起重機（北京起重運輸機械研究所機械部）， 1973 年開始研制我國第一座由計算機控制的自動化立體倉庫，該倉庫 1980 年投入運行。 自動化立體倉庫的發(fā)展 立體倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)力和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 第一章 緒 論 自動化立體倉庫概述 自動化立體倉庫是物流系統(tǒng)中的重要組成部分，它是在不直接進行人工處理的情況下能夠自動地存儲和取出物料的系統(tǒng)。 本文從實際問題出發(fā)，以現(xiàn)有設(shè)備為依托，先確定出堆垛機的總體結(jié)構(gòu)及各部分的結(jié)構(gòu)草圖，然后運用理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械設(shè)計、制造技術(shù)等專業(yè)知識，并查閱相關(guān)設(shè)計手冊， 對其機械部分進行了詳細的設(shè)計計算，包括：機架、行走機構(gòu)、提升機構(gòu)、載貨臺和貨叉伸縮機構(gòu)。 20 世紀(jì) 70 年代初期，我國開 始研究采用巷道式堆剁機的立體倉庫，不久便廣泛應(yīng)用于各行業(yè)和地區(qū)，有的已經(jīng)形成系列化，據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前已建成三百余座。本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動化立體倉庫堆垛機設(shè)計 DESIGN OF STACKER CRANE FOR AUTOMATIC WAREHOUSE 20213 年 6 月本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 40133