【正文】 貨叉?zhèn)鲃?dòng)裝置的總體選型 取運(yùn)行阻力系數(shù) ?? ，于是 0 .8 5 3 0 0 9 .8 1 2 5 0 2fF G N?? ? ? ? ? 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 02502 1000 FvP K W? ?? ? ?? 電動(dòng)機(jī)選擇型號(hào)為 YEJ801— 4的電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為，轉(zhuǎn)速為 1390r/min，滿足要求 聯(lián)軸器選用型號(hào)為 AQ— 01的鋼球離心式軟起動(dòng)安全聯(lián)軸器，傳遞功率為 28 ， 具有過(guò)載保護(hù)功能，滿足要求 減速器選用減速比為 29的 WD系列擺線針輪減速器，機(jī)座號(hào)為 WD— 3，允許功率為 ，滿足要求 貨叉?zhèn)鲃?dòng)齒輪、齒條的計(jì)算 設(shè)計(jì)要求貨叉的伸縮速度 v為 9m/min，即 9000mm/min 齒輪齒條分度圓直徑為 60mm，則圓周長(zhǎng)度為 3 .1 4 6 0 1 8 8 .4C d m m?? ? ? ? 齒輪轉(zhuǎn)速為 9000 47 .7 / m in18 8. 4vnrC? ? ? ⑴ .選擇齒輪、齒條材料 齒輪選用 45號(hào)鋼調(diào)質(zhì) HBS1＝ 245275HBS 齒條選用 45號(hào)鋼正火 HBS2＝ 210240HBS ⑵ .按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)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?? 計(jì)算出 tv 在 ，取 /tv m s? 確定齒輪齒條傳動(dòng)精度等級(jí)為第 公差組 8級(jí) 齒輪的分度圓直徑 ? ? 2131 2 1 ()EHdHZ Z ZKT ud u ????? (315) 齒寬系數(shù)按齒輪相對(duì)軸承為懸臂布置取為 ? ? 齒輪齒數(shù) 1Z ＝ 20 齒條長(zhǎng)度為 1000mm 貨叉?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)中的鏈輪鏈條傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 1 由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和減速器的傳動(dòng)比計(jì)算出傳動(dòng)軸上的齒輪的轉(zhuǎn)速 1390 4 8 / m in29nr?? 則齒輪轉(zhuǎn)矩 T1= 106P/n= 106 載荷系數(shù) K= AK VK αK ?K (316) 使用系數(shù) KA=1 動(dòng)載荷系數(shù) KV= 29 齒向載荷分布系數(shù) ?K = 齒間載荷分布系數(shù) αK 由β＝ 0 及ε r＝ ?? ＝〔 （ 1/ 1Z +1/ 1Z ）〕 cosβ = 查得 αK ＝ 則載荷系數(shù) k的初值 k=1 ＝ 彈性系數(shù) EZ = 2/mmN 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) HZ = 重合度系數(shù) ?Z = 許用接觸應(yīng)力 ? ? lim /N W HH H Z Z S??? (317) 接觸疲勞極限應(yīng)力 1limH? , lim2H? lim1H? =570N/ 2mm lim2H? =460 N/ 2mm 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 N1=60nj hL =60 48 1（ 8 300 8） = 710 N2=N1/μ＝ 710 接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù)121NNZZ?? 硬化系數(shù) WZ =1 接觸強(qiáng)度安全系數(shù) ? ? ?1H? ＝ 570 1 1/=518 N/ 2mm ? ?2H? ＝ 460 1 1/=418 N/ 2mm 故 1td 的設(shè)計(jì)初值 ? ? 2131 2 1 ()EHt dHZ Z ZKT ud u ????? = 23 2 1 . 7 4 8 3 5 6 0 1 . 2 1 1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 7()0 . 4 1 . 2 4 1 8? ? ? ? ?=40㎜ 齒輪模數(shù) m= 11/tdZ=40/20=2mm 所以取 m=3㎜ 齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值為 11d Zm? =20 3=60㎜ 圓周速。上橫梁也由四塊鋼板焊接而成，鋼板選用公稱厚度為 20mm 的熱軋鋼板。立柱鋼板選用公稱厚度為 25mm 的熱軋鋼板，法蘭盤(pán)鋼板也選用公稱厚度為 25mm 的熱軋鋼板，螺栓選用 M30 高強(qiáng)度螺栓。立柱分段制造，每段 3米，安裝時(shí)通過(guò)各段頭部的 法蘭盤(pán)連接，再由高強(qiáng)度螺栓連接，立柱與下橫梁、上橫梁焊接在一起。當(dāng) 40?? 時(shí) 1 0 . 1 5 0 . 1 9 8s in c o s 0 . 6 4 3 0 . 1 5 0 . 7 6 6ff f??? ? ?? ? ? 螺柱由拉力和彎矩作用的合成應(yīng)力 2 31 11 .30 .14MPd dZZ ?? ??? ?? (35) 式中 Z＝ 2（螺柱數(shù)） 1 mm? （螺紋內(nèi)徑） 6 3 3 1 1 . 5 7 2 7 9M S l N m m? ? ? ? ? ? 3 31 . 3 1 8 1 9 7 2 7 9 1 0 2 . 63 . 1 4 4 . 8 0 . 1 4 . 8 22 4 M P a??? ? ?? ??? 螺柱材料為 Q— 235，屈服極限 240s MPa? ? ，則許用拉伸應(yīng)力為 ? ? 2 240 P M P an?? ? ? ? 式中取安全系數(shù) 2 ? 因?yàn)?? ?l??? 所以通過(guò) 23 齒輪連接盤(pán)的計(jì) 算 （ 1）選擇齒輪連接盤(pán)材料 齒輪連接盤(pán)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( 0 .0 1 3 ~ 0 .0 2 2 ) /tv n P n? (36) 確定齒輪連接盤(pán)內(nèi)齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，第 公差組 7級(jí) 齒輪連接盤(pán)內(nèi)齒輪的分度圓直徑 3 2211 ][ ))(1(2 Hd HE ZZZKTd ???? ??? (37) 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 / minnr? 內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)矩 1T = 106P/n＝ 106 510? Nmm 載荷系數(shù) K= AK VK αK ?K (38) 使用系數(shù) KA=1 動(dòng)載荷系數(shù) KV= 齒向載荷分布系數(shù) ?K =1. 齒間載荷分布系數(shù) αK ＝ 則載荷系數(shù) k的初值 k=1 ＝ 彈性系數(shù) EZ = 2/mmN 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) HZ = 重合度系數(shù) ?Z = 許用接觸應(yīng)力HWNHH S ZZlim][ ?? ? (39) 接觸疲勞極限應(yīng)力 limH? limH? =570N/ 2mm 應(yīng) 力循環(huán)次數(shù)得 N=60nj hL =60 1（ 8 300 8）＝ 710 則接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù) 1NZ ? 硬化系數(shù) WZ =1 接觸強(qiáng)度安全系數(shù) ? 24 ? ?H? ＝ 570 1 1/=518 N/ 2mm 故 1td 的設(shè)計(jì)初值 3 2211 ][ ))(1(2 Hd HE ZZZKTd ???? ??? (310) = 23 2 1 . 4 5 2 3 2 1 1 0 0 1 1 1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 7()0 . 1 4 1 5 1 8? ? ? ? ?=㎜ 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 1d =Z雙頭螺柱的直徑 M6 已知卷筒長(zhǎng)度計(jì)算中采用的附加圈數(shù) 0 2Z? ，繩索與卷筒繩槽間的摩擦系數(shù) ? 。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 0 0 0C nP? (33) 式中 0C —— 額定靜負(fù)荷 0P —— 當(dāng)量靜負(fù)荷 0n —— 安全系數(shù)，取 0 ? 選用調(diào)心球軸承，型號(hào)為 1205，軸承的額定靜負(fù)荷 0 3300CN? ，左軸承的當(dāng)量靜負(fù)荷 0 1 .1 1 6 0 2 1 7 6 2dAP f R N? ? ? ? 式中 ? — — 動(dòng)負(fù)荷系數(shù) 選取 0 0 01 . 0 4 1 7 6 2 1 8 3 2n P N C? ? ? ?，安全 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 ? ? 12021C ? 右軸承的徑向負(fù)荷 1 .1 1 4 0 2 1 5 4 2r d BF f R N? ? ? ? 軸向負(fù)荷 0aF? 設(shè)軸承工作時(shí)數(shù) 4000hLh? ，查得 1205 軸承的 e=，令 0arF eF ??，故x=1， y=，當(dāng)量動(dòng)載荷 1 1 5 4 2 2 . 4 0 1 5 4 2raP x F y F N? ? ? ? ? ? ? 6 310 ()60h CL nP? (34) 式中 hL ——— 軸承的壽命，單位為 h n——— 軸承內(nèi)外圈的相對(duì)轉(zhuǎn)速， r/min。 3 0 0 。 通過(guò)做草圖得到卷筒心軸的支點(diǎn)位置如下圖 所示，圖 為卷筒心軸的力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖。 選擇以繩槽底測(cè)量的直徑為 220mm 的標(biāo)準(zhǔn)滑輪。 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。 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 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。 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％。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 /2021nH ；當(dāng)提升高度大于 10m 時(shí)，其靜剛度值應(yīng)小于 /1500nH 。靜載試驗(yàn)載荷 kP 計(jì)算如下： knP KG? （ ） 式中 K—— 靜載試驗(yàn)的載荷系數(shù) ? ? 1 / 2K ?? ? ? （ ） 式中 ? —— 提升載荷系數(shù)，按如下規(guī)定選?。? 理論加速度 /a m s? nv? ?? ； 理論加速度 /a m s? nv? ?? ； 理論加速度 /a m s? nv? ?? 。要求各部分運(yùn)動(dòng)和功能正常。 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 nG ， nG 時(shí)堆垛機(jī)的額定起重量。 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 10mm? 。貨叉伸縮的額定速度誤差不大于 5%? ，貨叉伸縮和復(fù)位的停準(zhǔn)精度小于 5mm? 。 （ 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。要求導(dǎo)軌之間平行度誤差小于 6mm。 在制造中必須嚴(yán)格要求按照標(biāo)準(zhǔn)制造堆垛機(jī)的每一個(gè)零部件。梁的水平彎曲 2 /1000fB? ， B 是主、從動(dòng)輪軸距。要求高強(qiáng)度螺栓性能等級(jí)不低于 級(jí)，高強(qiáng)度螺母性能不低于 10H 級(jí)。要求緩沖器能承受堆垛機(jī)以 70％的額定載荷運(yùn)行速度的撞擊。鋼絲繩強(qiáng)度許用安全系數(shù)不得小于 6。 （ 2）對(duì)鋼絲繩的要求 鋼絲繩必須采用 GB/T8918—— 1996 中規(guī)定的圓股鋼絲繩。此外，必須經(jīng)常潤(rùn)滑鏈條和鏈輪。為此要求采用短節(jié)距精密滾子鏈。焊接不得有明顯缺陷，重要構(gòu)件的主要受力部件的焊縫質(zhì)量等級(jí)不得低于 GB/T3323—— 1987 中的 ? 級(jí)。 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)件的焊接： 首先要求焊條、焊絲和焊劑必須與被焊接的材料相適應(yīng)。 堆垛機(jī)用的金屬結(jié)構(gòu)件的材質(zhì)： 必須按國(guó)家規(guī)定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇鋼材，如上橫梁、下橫梁、立柱和載貨臺(tái)等重要構(gòu)件。 13 （ 3）堆垛機(jī)工作環(huán)境的污染等級(jí)應(yīng)在國(guó)家規(guī)定范圍之內(nèi)。在 40 攝氏度的溫度條件下，相對(duì) 濕度不超過(guò) 50％。為此，堆垛機(jī)必須有嚴(yán)格的技術(shù)要求。 堆垛機(jī)的技術(shù) 要求 堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的心臟部分。輪壓是一個(gè)車輪傳遞到軌道或地面上的最大垂直載荷。堆垛機(jī)總重量是堆垛機(jī)各部分質(zhì)量的總和