【正文】 63971992 標(biāo)準(zhǔn)，選上橫梁材料為 45 號(hào)鋼。另外，上導(dǎo)軌的滑動(dòng)部分固定于上橫梁上，對(duì)其產(chǎn)生下壓力。 查 [2] P9110 表 ，得導(dǎo)軌截面尺寸如下： 表 21 導(dǎo)軌截面尺寸 B b A α 20mm 2mm 70mm 90176。導(dǎo)軌上部固定于貨架上，每段導(dǎo)軌長(zhǎng)度在貨架設(shè)計(jì)中確定，此處不作處理。盡管凹形容易留有灰塵，但如前所述，塑料導(dǎo)軌可以減小塵粒對(duì)導(dǎo)軌的磨損。 根據(jù)實(shí)際情況，由 [2] P9108 表 ，選擇雙三角形導(dǎo)軌組合方式，如圖 所示，該方式不需要鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度好，導(dǎo)向性和精度保持性好。 金屬材料，查 [1] P374 表 3129，選擇灰鑄鐵 HT200，具有較好的耐 磨性和良好的減振性，鑄件粗加工后，需要進(jìn)行人工時(shí)效處理。 （ 7）可以減小導(dǎo)軌重量。 （ 5）由于塑料較軟，落入導(dǎo)軌中的塵屑、磨粒可嵌入其中，不會(huì)對(duì)金屬導(dǎo)軌面產(chǎn)生拉傷。 （ 3）靜、 動(dòng)摩擦系數(shù)相接近，使滑動(dòng)平穩(wěn)。 塑料導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)在于： （ 1）有良好的自潤(rùn)滑性和耐磨性。由 [2] P9107 表 ，選擇塑料導(dǎo)軌。 二、常規(guī)計(jì)算 常規(guī)計(jì)算是利用理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等固體力學(xué)理論和計(jì)算公式，對(duì)機(jī)架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等方面的校核，而后修 改設(shè)計(jì)，以滿足設(shè)計(jì)要求。 根據(jù)立體倉(cāng)庫(kù)貨架的尺寸，兩立柱軸線間距離為 。另外，截面面積不變，曾大封閉空心截面的外形輪廓尺寸，減小壁厚，亦可提高截面的抗彎、抗扭剛度。當(dāng)截面面積相同時(shí)，圓形截面有較高的抗扭剛度，宜用于受扭為主的機(jī)架；工字形截面的抗彎強(qiáng)度最大，但抗扭性很低，宜用于承受純彎的機(jī)架；矩形截面抗彎、抗扭分別低于工字形截面和圓形截面，但其綜合剛性最好（各種形狀的截面，其封閉空 圖 機(jī)架結(jié)構(gòu)草圖 心截面的剛度比實(shí)心截面的剛度大）。為了 便于安裝零件和減輕堆垛機(jī)機(jī)架的重量，上橫梁選擇熱扎普通槽鋼。然后，綜合上述情況，利用經(jīng)驗(yàn)公式或有關(guān)資料提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 結(jié)合設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，并參考現(xiàn)有同類型機(jī)架，初步擬定出機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 機(jī)架的設(shè)計(jì)步驟 一、初步確定機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸 機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，取決于安裝在它內(nèi)部與外部的零件和部件的形狀與尺寸，裝配情況、安裝與拆卸等要求。結(jié)構(gòu)合理，工藝性好，便于安裝與調(diào)整。而且機(jī)架還要有良好的抗振性，能夠?qū)⑹芷日駝?dòng)的振幅限制在允許范圍內(nèi)。堆垛機(jī)的行走速度為 80m/s, 載貨臺(tái)提升速度為 ，貨叉伸縮速度為 。根據(jù)貨物的尺寸和生產(chǎn)規(guī)模的要求，該立體倉(cāng)庫(kù)的貨格尺寸為 80 70 80cm，貨架總共為 15 層， 30 列，貨架最底層距離地面高度為 50cm，因此倉(cāng)庫(kù)貨架的整體尺寸為 24 。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 第二章 堆垛機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)尺 寸及運(yùn)行條件 堆垛機(jī)作為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中重要的起重設(shè)備，應(yīng)該充分滿足生產(chǎn)中所需的要求，其結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)根據(jù)所應(yīng)用的立體倉(cāng)庫(kù)的規(guī)格及所搬運(yùn)貨物的體積、重量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 斷電保護(hù)。堆垛機(jī)正常工作時(shí)，起升導(dǎo)軌兩側(cè)的偏心輪與導(dǎo)軌脫開(kāi)，使載貨臺(tái)能夠沿著起升導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)。另外，堆垛機(jī)到某貨格入庫(kù)，在伸叉存入貨物前，需要先探測(cè)貨格內(nèi)有無(wú)貨物，以防止雙重入庫(kù)，造成事故。 正位虛實(shí)檢測(cè)控制。 聯(lián)鎖保護(hù)。主要的安保措施有： 終端極限限位保護(hù)。 安全保護(hù)裝置 堆垛機(jī)是一種起重機(jī)械，它要在又高又窄的巷道內(nèi)高速運(yùn)行。堆垛機(jī)必須有自動(dòng)認(rèn)址、貨位虛實(shí)等檢測(cè)功能。在電器拖動(dòng)方面目前主要采用交流變 頻調(diào)速及交流變極調(diào)速。貨叉電機(jī)通過(guò)鏈輪、鏈條帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪帶動(dòng)齒條及中叉運(yùn)動(dòng)，同時(shí)中叉中的鏈輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)上叉沿著中叉的工字形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。 貨叉是堆垛機(jī)中最主要的部分，它主要由電機(jī)減速器、鏈輪、鏈條、齒輪、齒條、下叉、中叉、上叉、軸承等組成。 載貨臺(tái)及貨叉 載貨臺(tái)主要由槽鋼、方管及鋼板焊接而成 。升降鏈條與載貨臺(tái)相連接，它與升降鏈輪、力柱的鏈輪及載貨臺(tái)組成封閉結(jié)構(gòu)。軸裝式電機(jī)減速器裝在前面的車(chē)輪上，它帶動(dòng)堆垛機(jī)在地軌上運(yùn)行，當(dāng)切斷電機(jī)電源時(shí)，電機(jī)能夠自動(dòng)制動(dòng)，使堆垛機(jī)停止在立體庫(kù)的巷道中。在堆垛機(jī)下橫梁的下面裝有兩個(gè)車(chē)輪，車(chē)輪一般由鑄鋼制成 。天軌一般由角鋼、槽鋼或熱扎 H 型鋼制成。上橫梁及下橫梁一般由槽鋼和鋼板焊接而成。 機(jī)架 機(jī)架是由上橫梁、立柱和下橫梁構(gòu)成的框架，它是堆垛機(jī)的主要承載構(gòu)件，整機(jī)結(jié)構(gòu)高而窄，立柱一般由方管制成。 隨著自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的不斷發(fā)展，巷道式堆垛機(jī)逐漸取代了橋式堆垛機(jī)，其原因主要有以下幾點(diǎn)： 1）與巷道式堆垛機(jī)相比，自重很大，必須用比較堅(jiān)固的建筑結(jié)構(gòu)； 2）為使堆垛機(jī)的大梁通過(guò)，在倉(cāng)庫(kù)天棚與貨架之間要有很大的凈空間； 3）橋式堆垛機(jī)的通告寬度大，而且也受大梁的跨度的限制。這種起重機(jī)大多在地面上的一根鋼軌上運(yùn)行，水平輪裝在頂部；高度不大時(shí)也可以懸掛在巷道頂部的工字鋼下翼緣上運(yùn)行，水平輪裝在下部；起重量較小時(shí)，可以直接在貨架頂部鋪設(shè)的軌道上運(yùn)行。機(jī)架有一根或兩根立柱，貨臺(tái)上的貨叉可以伸向巷道兩側(cè)的貨格存取貨物。巷道式堆垛起重機(jī)由起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、貨臺(tái)司機(jī)室和機(jī)架等組成。 巷道式堆垛起重機(jī)專用于高架倉(cāng)庫(kù)。單節(jié)立柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、較輕，但不能跨越貨垛和其他障礙物，主要適用于有貨架的倉(cāng)庫(kù)。起重量和跨度較小時(shí)也可在懸掛在屋架下面的軌道上運(yùn)行，這時(shí)它的起重小車(chē)可以過(guò)渡到鄰跨的另一臺(tái)懸掛式堆垛起重機(jī)上。在從起重小車(chē)懸垂下來(lái)的剛性立柱上有可升降的貨叉，立柱可以繞垂直中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，因此貨架間需要的巷道寬度比叉車(chē)作業(yè)時(shí)所需要的小。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的堆垛起重機(jī) 堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中最重要的搬運(yùn)、起重、堆垛設(shè)備，對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)物料的出入庫(kù)效率有著重要的影響，是立體倉(cāng)庫(kù)能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求和體現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，通常將其分為橋式堆垛起重機(jī)和巷道式堆垛起重機(jī)兩種。 如前所述，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在多個(gè)方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，這些正是一個(gè)現(xiàn)代化企業(yè)所要求和追求的。 3）計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的建立加強(qiáng)了宏觀調(diào)空功能，使生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)生產(chǎn)量更能滿足實(shí)際需求。 1）以自動(dòng)化立體倉(cāng) 庫(kù)為中心的工廠物流系統(tǒng)，解決了生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的流通問(wèn)題和供求矛盾，使原材料的供給和零部件的生產(chǎn)數(shù)量和生產(chǎn)所需的數(shù)量可以達(dá)到一個(gè)最佳值。如何降低庫(kù)存資金積壓和充分滿足生產(chǎn)需要，已成為大型企業(yè)不得不面對(duì)的重要問(wèn)題。為了達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)能力和滿足生產(chǎn)要求，就必須準(zhǔn)備充足的原材料和零部件。 4）自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)所需要的操作人員和系統(tǒng)維護(hù)人員很少，可以節(jié)省人力物力，節(jié)約了資金。 2）采用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)對(duì)貨物進(jìn)行管理，大大增強(qiáng)了貨物的管理能力，使倉(cāng)庫(kù)管理科學(xué)化，準(zhǔn)確性和可靠性有質(zhì)的提高，入出庫(kù)管理、盤(pán)庫(kù)、報(bào)表等工作量變得簡(jiǎn)單快捷，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低。這種勞動(dòng)強(qiáng)度的減輕是綜合的，具體包括： 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 1）采用自動(dòng)巷道式堆垛機(jī)取代人工存放貨物和人工取貨，既快捷又省力。這一特點(diǎn)是普通平庫(kù)所不能達(dá)到的。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)作為生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)中心環(huán)節(jié)，幾乎參與了生產(chǎn)管理的全過(guò)程。企業(yè)外購(gòu)件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存是整個(gè)生 產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié)，短時(shí)儲(chǔ)存是為了在指定的時(shí)間內(nèi)，將物料自動(dòng)輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn)，從而形成一個(gè)自動(dòng)化的物流系統(tǒng)，這是一種“動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存”，也是當(dāng)今自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)。 二、便于形成先進(jìn)的物流系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平 傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)只是貨物儲(chǔ)存的場(chǎng)所，保存貨物是其唯一的功能，是一種“靜態(tài)儲(chǔ)存”。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)空間利用率為普通平庫(kù)的 2~5 倍。有些企業(yè)甚至把空間的利用率作為系統(tǒng)合理性和先進(jìn) 性考核的重要指標(biāo)來(lái)對(duì)待。 發(fā)展自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的必要性 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)相對(duì)于以往的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備，具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)： 一、提高空間利用率 早期立體倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)思，其基本出發(fā)點(diǎn)就是提高空間利用率，充分節(jié)約有限且寶貴的土地資源。 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用 范圍很廣，幾乎遍布所有行業(yè)。到 2021 年為止，我國(guó)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)數(shù)量已超過(guò) 200 座。 60 年代中期，日本開(kāi)始興建立體倉(cāng)庫(kù)，并且發(fā)展速度越來(lái)越快，目 前已成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一。 50年代初，美國(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)； 50 年代末 60 年代初，出現(xiàn)了由司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)； 1963 年美國(guó)率先在高架倉(cāng)庫(kù)中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù)。運(yùn)用一流的集成化物流理念，采用先進(jìn)的控制、總線、通訊和信息技術(shù)，通 過(guò)以上設(shè)備的協(xié)調(diào)動(dòng)作，按照用戶的需要完成指定貨物的自動(dòng)有序、快速準(zhǔn)確、高效的入庫(kù)出庫(kù)作業(yè)。它是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)發(fā)展的高科技產(chǎn)物，對(duì)提高生產(chǎn)率、降低成本有著重要意義。s major industrial countries focus on the development of new products with reliable performance and the use of hightech， and pay more attention to the practicality and safety. At present, automatic threedimensional warehouse and stacker crane have bee an important ponent of production management. This paper starts from the practical problems, and bases on existing equipments. Firstly confirm the overall structure of stacker crane and the draft of parts of the structure. Then use Theoretical Mechanics, Material Mechanics, Machine Design and Manufacturing Technology, and according to relevant design manuals, elaborates on its machinery parts, including: Rack, Running Mechanism, Lifting Mechanism, Loading Stations and Telescopic Fork Mechanism. In the design process, considering the rationality of structure and the economy of the selected materials in order to achieve the mechanical properties of stacker and request of strength, stiffness, running stability, attempt to reach the aim of highquality, lowcost. Keywords Automatic ThreeDimensional Warehouse Stacker Crane Design of Structure本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 目 錄 第一章 緒 論 ........................................................ 1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)概述 ............................................................................................... 1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展 ........................................................................................... 1 發(fā)展自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的必要性 ................................................................................. 2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的堆垛起重機(jī) ............................................................................. 4 巷道式堆垛起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要點(diǎn) ...................................................................... 5 機(jī)架 ............................................................................................................. 5 行走機(jī)構(gòu) .................................................................................