【正文】 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，內圓弧半徑為 7mm。則在繩端固定處的作用力 m a x 0 .1 5 41502 633faSSNee ??? ? ? 壓板螺柱所受之拉力 1633 18190 .1 5 0 .1 9 8SPNff? ? ??? 式中 1f —— 壓板梯形槽與鋼絲繩的換算摩擦系數(shù)。 3 258b s bM P a M P a M P a?? ? ? ??? ? ? ? 許用彎曲應力 ? ? 11 1Kn?? ?? ?? ?? (32) 式中 n=—— 安全系數(shù) K—— 應力集中系數(shù)， K K? ? ? ? ? ? —— 與零件幾何形狀有關的應力集中系數(shù) ? —— 與零件表面加工光潔度有關的應力集中系數(shù) 故 ? ?1 2 5 8 1 1001 .6 1 1 .6 M P a?? ? ? ? ? ? ?1? ????? ，通過 ③ .靜強度計算 卷筒軸屬于起升機構低速軸零件，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?? ? ? ?? 許用應力 ? ? 300 1 8 7 .51 .6s M P an? ?? ? ? ? 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、外圈以同樣轉速轉動，故無相對運動，可按照額定靜載荷來選擇。 選擇的是繞線式交流感應電動機 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） ?—— 機構效率，初算時近似取85.? m—— 機構電動機個數(shù) 選用 Y100L14 型電動機，功率為 ，額定力矩為 同步轉速為1430r/min 取?M?，對繞線電動機， H=，因此 2 . 1 3 0 0 9 . 8 1 0 . 5 1 . 5 8 2 . 21 0 0 0 1 2 . 3 1 0 0 0 0 . 8 5 nMH Q v K W P K Wm ?? ??? ? ? ? ? ???，滿足要求 制動安 全系 數(shù)取 k=（ 重要起 升機 構），效 率取0??，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速與卷筒轉速之比 卷筒轉速根據(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 21 .8565 .44i ??，選用 JZQ 標準減速器的第 IV檔速比 i=， 額定功率為 ,額定轉速為 1500r/min. JZQ— 250 型減速器，質量為 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，轉動慣量為?，能長期傳遞的最大轉矩為 200Nm，滿足要求 19 卷筒的 設計 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，調質處理。為了求出決定鋼結構的變形，必須計算應力和應變。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。 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。在 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。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。對 14 角線 1d 和 2d 的誤差小于 4mm，道軌內側 C 值的誤差為 3mm? ，兩道軌同一側面的平面度公差值在 4mm 以內，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。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? 。 （ 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。絕對不能把鋼絲繩接長之后再用。要求鏈輪的齒形和公差應符合 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。焊接坡口應符合國家技術標準。 （ 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?％ 。 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 小時內平均溫度不超過 35 攝氏度。按工況不同，分為工作輪壓和非工作輪壓?？偲鹬亓渴潜黄鹕呢浳铮斜P（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）及人的質量的總和。因此，現(xiàn)階段在驅動機構中電機減速機的選用上，建議選用國外先進的產品，以保證堆垛機的整機性能。目前，國內立體倉庫堆垛機的驅動機構中，電機減速機普遍采用德國、日本、意大利的產品，也有少數(shù)采用國內的電機減速機。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，將產生較大的噪音。貨叉下?lián)隙?，是堆垛機的一項 非常重要的性能參數(shù)，直接關系到堆垛機是否能正常工作。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。與堆垛機的速度有關的參數(shù)，主要指水平運行速度、起升速度和貨叉伸縮速度。 堆垛機的技術參數(shù) 堆垛機作為立體倉庫中重要的運輸設備，其各項技術參數(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。 （ 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，便驅動相應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。如貨叉沒有回位，堆垛機不能水平運行 。 （ 2）貨物檢測載貨臺上設有貨物超高、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。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。 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。本機構采用二級直線差動式伸縮貨叉，由上叉、下叉及起導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。 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。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加水平導向輪。 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向，帶動安裝在載貨臺上的兩個動滑輪使載貨臺升降。 此聯(lián)軸器具有結構簡單，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。起升機構的位置布置在堆垛機的下部，位于立柱外側。鏈條傳動的缺點是自重量大，有可能突然斷裂，不安全，因而本傳動機構選用鋼絲繩，鋼絲繩的優(yōu)點是質量輕，使用安全，工作噪聲低，便于維護保養(yǎng)等等。(5)保護倉庫環(huán)境，避免貨物污染受損。 設計參數(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 總體設計方案的確定 為使堆垛機能夠準確、快速、安全、自動搬運貨物出人庫，必須滿足以下設計要求 :(1)具備三維運動功能，即堆垛機沿巷道來回運動、載貨臺垂直運動、貨叉沿貨架方向雙向伸縮 。 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。 本設計通過設計用于倉儲貨架的堆垛機，完成堆垛機水平行走機構、起升機構、載貨臺及 貨叉機構、機架和電氣設備的設計，能及時、準確地把物品自動送到指定位置，從而加深對堆垛機的認識與了解。 設計的目的和意義 倉儲自動化建設是 一項系統(tǒng)工程，物資儲運作業(yè)自動化是其重要的內容。 (2) 金屬結構件除應滿足強度和剛度要求外，還要有較高的制造和安裝精度。 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，不通過其他輸送設備便可以從一個巷道自行轉移到另一個巷道。由于驅動裝置均裝在下橫梁上，容易保養(yǎng)和維修。懸掛式堆垛機有如下優(yōu)點 :在設計門架時，可以不考慮橫向的彎曲強度，鋼結構的自重可以減輕，加減速時的慣性擺動小，穩(wěn)定所需的時間短 。其結構如圖 所示。由于載貨臺和貨物對立柱有偏心作用，以及行走、制動時產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。其結構如圖 所示。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構形式、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)按結構形式，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。物流實驗室的建設正是要搭建一座理論與實踐的橋梁，目前，我國許多高校已經(jīng)建立了物流實驗室，據(jù)不完全統(tǒng)計，已經(jīng)有 160 多所高校建立了自己的物流實驗室。在立體倉庫中的搬運設備有高位叉車、工業(yè)機器人、橋式堆垛機和有軌巷道式單雙立柱堆垛機。 而堆垛機對立體倉庫的出人庫效率有重要影響，是立體倉庫能否達到設計要求和體現(xiàn)其優(yōu)點的關鍵設備 之一。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 。stacker cranes I 目錄 摘 要 ..................................................................................................................... I ABSTRACT ........................................................................................................... II 第 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 研究的背景與內容 .................................................................................... 1 概述 ........................................................................................................ 1 有軌巷道堆垛機的發(fā)展現(xiàn)狀及特點 ..