【正文】 要求，初步確定機(jī)架結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸，以保證其內(nèi)外部零部件能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性好[14]。（1）抗震性能好。 結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。 機(jī)架的重量輕，材料選擇合適，成本低。其他如散熱的要求；防腐蝕及特定環(huán)境的要求；對于精密機(jī)械、儀表等散熱變形小的要求等。失穩(wěn)對結(jié)構(gòu)回產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計(jì)是必須注意。此外，還要滿足疲勞強(qiáng)度的要求。但對于重載設(shè)備的強(qiáng)度要求必須引起足夠的重視。例如，機(jī)床的零部件中，床身的剛度則決定了機(jī)床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度；在齒輪減速器中，箱體的剛度決定了齒輪的嚙合性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能。例如，保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不至有阻礙運(yùn)動件通過的突起；設(shè)置執(zhí)行某一工況所必須的平臺；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。本章主要對堆垛機(jī)的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對其中的重要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算轉(zhuǎn)矩有下式確定： （） == 由設(shè)計(jì)手冊選取彈性柱銷聯(lián)軸器HL2。 （）則（1）安裝時(shí)所需最小軸間距為 （）查表得，則（1） 張緊或補(bǔ)償身長所需最大軸間距為 （）則 （）則： 行走機(jī)構(gòu)減速器的選取行走機(jī)構(gòu)中的減速器可根據(jù)機(jī)構(gòu)的傳動比從標(biāo)準(zhǔn)中選用。第5章 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 堆垛機(jī)行走輪的設(shè)計(jì)計(jì)算選定帶型根據(jù)=,查表確定為PI型。本章對堆垛機(jī)的貨叉機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分別對上叉、中叉、下叉等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)計(jì)算和力的分析。 鏈輪鏈條的選取校核設(shè)軸徑d=80mm，鏈傳動比i=1鏈速n=V=P=選擇鏈輪齒數(shù)：初步確定Z=21定鏈的節(jié)距取K，齒數(shù)系數(shù)K，多排鏈系數(shù)K所需傳遞功率為kW由此，可選取滿足條件的08A鏈，P= 定鏈長、中心距初定中心距a=40p，則鏈節(jié)數(shù)L=101節(jié)鏈長L=LP/1000=中心距a==508mm中心距調(diào)整量mm實(shí)際中心距mm求作用在軸上的力工作拉力F=1000P/V=1500N作用在軸上的壓力F==1800N軸徑mm取d=16mm 取輪徑D=80mm計(jì)算結(jié)果總匯：鏈條規(guī)格：08A單排鏈，101節(jié)，大小輪齒數(shù)都為21，中心距mm，壓軸力F，軸徑d=16mm，輪徑D=80 mm【10】。mm（2）設(shè)計(jì)時(shí)，因V值未知，K不能確定，故可初選K=（3）取齒寬系數(shù)=（4）取彈性系數(shù)Z=（5）初選螺旋角=12，取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z=（6）初選Z=23，齒條Z=則得重合度=[（1/ Z+1/ Z）]cos=取軸面重合度==取重合度系數(shù)Z=(7) 取螺旋角系數(shù)Z=(8) 許用接觸應(yīng)力由式[=取接觸疲勞極限應(yīng)力為=595MPa齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為N=60naL=取壽命系數(shù)Z= 取安全系數(shù)S=則[=== MPa（9）齒輪的分度圓直徑d,初算為u=Z/Z= 故則d==130mm確定傳動尺寸（1）計(jì)算載荷系數(shù)取使用系數(shù)K=因V=m/s取動載系數(shù)K=取齒向載荷分布系數(shù)K=取齒間載荷分配系數(shù)K=故K= K K K K=（2）對修正d==（3）確定模數(shù)m=dcos/Z= 取m=6（4）故d===141mm 并取b=50mm校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度=[式中各參數(shù)：(1) 各值同前(2) 因當(dāng)量系數(shù)Z=Z/cos12=故取齒形系數(shù)Y=，應(yīng)力修正系數(shù)Y=(3) 取重合度系數(shù)Y(4) 取螺旋角系數(shù)Y(5)許用彎曲應(yīng)力[取彎曲疲勞極限應(yīng)力MPa取壽命系數(shù)Y， 取安全系數(shù)S 故 [ = MPa則 ==〈176MPa=[故能滿足齒根彎曲疲勞極限。則軸承選取合適。因各數(shù)據(jù)取值都較大，故能滿足條件。 = （）= l （） 中叉的受力分析：因載荷W的作用，在b間產(chǎn)生反力P,P， 中叉的受力分析計(jì)算進(jìn)行受力分析時(shí)，在BF段內(nèi)取距左端為x的任意截面為研究對象當(dāng)時(shí)，可算得其轉(zhuǎn)矩方程為: M= Px=x （）用積分法算出其轉(zhuǎn)角 i== +i （）撓度為： = + ix+ （）當(dāng) x=b時(shí)，B端的截面轉(zhuǎn)角 i= （）當(dāng)x=b時(shí)，將式（）代入式（）和式（）中，分別算得此段的轉(zhuǎn)角和撓度 i= （） = （）：將b段作為剛性,c點(diǎn)作為固定端（即視為懸臂梁）考慮,并設(shè)由于W在中叉產(chǎn)生的反力為P和P,而由這些反力作用在貨叉前端產(chǎn)生的 受力分析轉(zhuǎn)矩方程為：M= P(xd)+ Px （）以固定端E視為坐標(biāo)原點(diǎn)，算得：P=W 以固定端D視為坐標(biāo)原點(diǎn)，算得：P=W用積分法算出其撓度為：= dx= [ Px P(xd)] （）當(dāng)x=l時(shí)，代入式（）算得：= [(e+d) le(ld)] （）i= dx= ] （）當(dāng)x=l時(shí)，代入式（）算得：i= [e(ld)+(e+d)l] （）所以 = i(ll) 前叉的設(shè)計(jì)分析載荷W在d區(qū)間產(chǎn)生的反力有P, P，在E點(diǎn)的傾斜角為i，撓度為，： 前叉的受力分析轉(zhuǎn)矩方程為：M=x 用積分法算出其轉(zhuǎn)角為：i== +i （）撓度為：= +ix+ （）當(dāng)x=d時(shí)，D端的截面轉(zhuǎn)角i= （）當(dāng)x=d時(shí)，將式（）代入式（）和式（）中，分別算得此段的轉(zhuǎn)角和撓度：= = (ll)因此，設(shè)載貨臺和立柱為剛性時(shí)，伸縮貨叉工作的總擾度為 總=++++注：當(dāng)托盤貨架進(jìn)深為1100mm時(shí)，值應(yīng)控制在10~15mm[8]。符合自己的設(shè)計(jì)。工作機(jī)所需功率P為P= ()式中：P——發(fā)動機(jī)功率（kw） F——作用力（N） V——運(yùn)行速度 電機(jī)的輸出功率P為P=KW ()式中，為電動機(jī)至滾筒軸的傳動裝置總效率。變頻調(diào)速具有啟動性能好、調(diào)速范圍寬、速度變化平穩(wěn)和完善的過電壓過電流保護(hù)功能[5]。第3章 雙立柱巷道堆垛機(jī)起升裝置的設(shè)計(jì)異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行效率較高。本章對堆垛機(jī)的組成進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，通過設(shè)計(jì)構(gòu)思和計(jì)算對其重要部件進(jìn)行了選取。一旦鋼絲繩斷裂，彈簧通過連桿機(jī)構(gòu)使凸輪卡在升降機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌里阻止載貨臺墜落。（6）載貨臺斷繩保護(hù)裝置 當(dāng)鋼絲發(fā)生斷裂時(shí),能夠自動可靠的將載貨臺停止，、作用可靠、沖擊小、結(jié)構(gòu)簡單。本設(shè)計(jì)中可以設(shè)置一個(gè)接近開關(guān)。可設(shè)置一個(gè)限位開關(guān)來檢測其功能，若發(fā)現(xiàn)不安全則堆垛機(jī)就會完全停止工作。因此可設(shè)置熱繼電器來作為檢測裝置，再安裝一個(gè)蜂鳴器作為警報(bào)提示。（2）載貨臺負(fù)荷限制 在載貨臺超載時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號并切斷起升機(jī)構(gòu)動力。本設(shè)計(jì)中設(shè)置以下幾種保護(hù)裝置：（1）堆垛機(jī)貨叉上、下限自動停止保護(hù) 在堆垛機(jī)貨叉在進(jìn)行升降運(yùn)動時(shí)，不能超過導(dǎo)軌的上端和下端極限。貨叉控制根據(jù)堆垛機(jī)出庫和入庫作業(yè)，伸縮貨叉向左側(cè)或右側(cè)進(jìn)行叉取操作的順序控制功能. 安全保護(hù)裝置堆垛機(jī)的立柱高度達(dá)10米，載貨臺的升降速度也達(dá)到20m/min,而載貨臺是沿堆垛機(jī)立柱的導(dǎo)軌上下運(yùn)行的承載結(jié)構(gòu)，上有貨叉機(jī)構(gòu)、駕駛室等。本設(shè)計(jì)中位置的檢測可由在個(gè)坐標(biāo)軸上按一定的間隔裝設(shè)的傳感器來進(jìn)行檢測。自動化立體倉庫一般都采用高層貨架結(jié)構(gòu)，以X、Y、Z坐標(biāo)表示貨架的行、列、段的方向，用三維坐標(biāo)表示貨物的位置。自動運(yùn)行的堆垛機(jī)控制系統(tǒng)必須具有行走控制、升降控制、位置控制、速度控制、貨叉控制、安全保護(hù)功能、自我診斷故障的功能等多種控制功能。所選用電機(jī)通過自身減速讓升降更加平穩(wěn)可靠。由減速電機(jī)驅(qū)動一個(gè)鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，使得貨叉可以伸縮取貨。此電機(jī)能將載貨臺穩(wěn)定的保持在一定的高度。由減速電機(jī)驅(qū)動的升降鋼絲繩拉動升降臺上下運(yùn)動。所選用減速電機(jī)通過自身減速使行走更加平穩(wěn)可靠。 行走機(jī)構(gòu) 堆垛機(jī)底部裝有的四個(gè)行走輪支撐整機(jī)重量運(yùn)行 ,使堆垛機(jī)沿天地軌方向運(yùn)動。 為U型結(jié)構(gòu)，其豎支架側(cè)面有深溝球軸承可以在立柱內(nèi)的導(dǎo)向槽內(nèi)沿著立柱升降，升降牽引機(jī)構(gòu)采用鋼絲繩方式。 矩形截面，減小行走運(yùn)動時(shí)的立柱震動，維持走行運(yùn)行平穩(wěn)。、 是堆垛機(jī)整體支承座，由兩端的行走輪支架及鋼板組焊成的矩形梁構(gòu)成。在這個(gè)課題中由于采用上下兩條軌道作為堆垛機(jī)滑軌已經(jīng)可以保證堆垛機(jī)沿伸叉方向的平穩(wěn)性，所以上下軌道我均采用單軌道作為滑軌，這樣即可以節(jié)軌道占地空間又可以節(jié)約軌道與機(jī)器的制造成本。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求制定雙立柱巷道物流堆垛起重機(jī)的總體運(yùn)動方案。貨叉長度及伸叉行程適應(yīng)托盤深度及貨架寬度方向尺寸（包括巷道寬度），使單元負(fù)載得以正確平穩(wěn)地方入貨位中。 載重量為3噸的雙立柱巷道堆垛起重機(jī)的主要性能參數(shù)序號技術(shù)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)1主體結(jié)構(gòu)形式雙立柱、單深位、單貨臺2貨叉形式單副伸縮式存取貨叉3適合高度12m以下4適合載荷小于3t3最大走行速度,m/min120(自動運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))4水平加速度,m/s(自動運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))5最大升降速度,m/ min12（滿載）,20（空載）6升降加速度,m/s（自動運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)）7最大伸叉速度20（滿載）,30（空載）8伸叉加速度,m/s 載重量為3噸的雙立柱巷道堆垛起重機(jī)的主要性能參數(shù) 續(xù)表9水平走行定位精度,mm510垂直升降定位精度, mm511伸叉定位精度,mm512行走驅(qū)動下部驅(qū)動13升降驅(qū)動電機(jī)帶動，鋼絲繩牽引14伸叉驅(qū)動電機(jī)帶動鏈輪和鏈條驅(qū)動15作業(yè)形式單一和復(fù)合循環(huán)16供電方式低部安全滑觸線17控制操作方式手動/自動/在線第2章 總體運(yùn)動方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析因?yàn)榕c單立柱相比，雙立柱巷道堆垛機(jī)具有強(qiáng)度和剛性都比較好，運(yùn)行平穩(wěn)且定位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于自動化立體倉庫中，結(jié)合這一現(xiàn)狀，我決定對雙立柱巷道堆垛起重機(jī)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。雙立柱堆垛機(jī)的起升機(jī)構(gòu)普遍采用鏈條（鋼絲繩）傳動，由電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動鏈輪（卷筒）轉(zhuǎn)動，通過鏈條（鋼絲繩）牽引載貨臺沿立柱或起升導(dǎo)軌作升降運(yùn)動。雙立柱堆垛機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)就是強(qiáng)度和剛性都比較好，并且運(yùn)行平穩(wěn)。立柱形式有方管和圓管。對于鋼絲繩傳動，傳動和布置相對容易，但定位準(zhǔn)確性稍差。不適用于起重量大和水平運(yùn)行速度高的堆垛機(jī)，適用于重量12t以下，起升高度在16m以下的倉庫。整車質(zhì)量較輕，消耗材料少，因此制造成本相對較低，但結(jié)構(gòu)剛度比雙立柱差。單立柱型巷道堆垛機(jī)的機(jī)架結(jié)構(gòu)由一根立柱、上橫梁和下橫梁組成一個(gè)矩形框架。巷道堆垛機(jī)沿貨架倉庫巷道內(nèi)的軌道運(yùn)行，使得作業(yè)高度提高；采用貨叉伸縮機(jī)構(gòu)，使貨叉可以伸縮，這樣就可以使巷道寬度變窄提高倉庫的利用率；巷道堆垛機(jī)適用于各種高度的高層貨架倉庫，除以上優(yōu)點(diǎn)之外，巷道堆垛機(jī)還要求有較高的運(yùn)行速度和生產(chǎn)效率、配備出入倉庫裝置較高的制造和安裝精度、多節(jié)伸縮貨叉或貨板、較高的電氣傳動調(diào)速且制動平衡、停車準(zhǔn)確、要有安全保護(hù)裝置等特點(diǎn)[2]。橋式堆垛機(jī)具有起重機(jī)和叉車的雙重結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，像起重機(jī)一樣，具有橋架和回轉(zhuǎn)小車，同時(shí)具有固定式