【正文】 和起重鏈兩種。在堆垛機(jī)特殊的工作環(huán)境下，為了使起升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，本設(shè)計(jì)使用帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)。斷電時(shí)，磁拉力消失，制動(dòng)器在彈簧作用下又重新上閘，使電動(dòng)機(jī)很快地停住。聯(lián)軸器選用梅花形彈性聯(lián)軸器，此聯(lián)軸器是由帶突爪的形狀相同的兩個(gè)半聯(lián)軸器和梅花形彈性元件組成，將梅花形彈性元件置于兩個(gè)半聯(lián)軸器的突爪之間以實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)。單向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)只有半數(shù)花瓣參與工作，半數(shù)不承載；反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，亦是如此。減速器選用 JZQ型減速器，它是特為起重機(jī)設(shè)計(jì)制造的低硬度齒面的減速器，制造工藝較容易，有很多中小型廠均有現(xiàn)成產(chǎn)品供貨。此卷筒的特點(diǎn)是卷筒軸不受轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩，為封11 / 87閉式傳動(dòng)，不易受外界環(huán)境干擾。堆垛機(jī)的行走機(jī)構(gòu)是堆垛機(jī)水平運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)裝置。本設(shè)計(jì)選用三合一減速器，把突緣電動(dòng)機(jī)、盤式制動(dòng)器和減速器做成整體，選用標(biāo)準(zhǔn)件，提高了系統(tǒng)的可靠性。本傳動(dòng)系統(tǒng)為地面支承式，三合一減速器和車輪組安裝在堆垛機(jī)下橫梁下方起支承和驅(qū)動(dòng)作用，上部用導(dǎo)向輪運(yùn)行在工字鋼的下翼緣上來防止堆垛機(jī)傾倒或擺動(dòng)。上橫梁是由四塊鋼板焊接而成的箱形結(jié)構(gòu)，其與立柱間通過焊接聯(lián)結(jié)在一起。下橫梁也是由四塊鋼板焊接的箱式矩形斷面，具有較大的抗扭、抗彎剛度。貨叉裝置是堆垛機(jī)存取貨物的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，裝設(shè)在載貨臺(tái)上。由于存取貨物時(shí)貨叉伸出的距離已經(jīng)超過本身的長度，所以貨叉為級(jí)伸縮裝置，下叉固定在載貨臺(tái)本體上，起支承作用，上面的上叉叉取貨物。貨叉裝置采用二級(jí)直線式伸縮貨叉，叉體體積小、剛性大，且具有超載保護(hù)功能。 圖 貨叉結(jié)構(gòu)示意圖 13 / 87條板 動(dòng)軸 叉擋板結(jié)構(gòu)示意圖如上圖 2－2 所示。中叉由中叉活動(dòng)導(dǎo)軌、中叉連接板、中叉齒條板組成，中叉活動(dòng)導(dǎo)軌支承在四個(gè)滾針軸承上，四個(gè)滾針軸承分別裝在下叉立板和下叉支承板上，中叉連接板則把中叉齒條板、中叉活動(dòng)導(dǎo)軌和雙嚙合齒輪連接起來，中叉齒條板下方焊接有齒條，通過傳動(dòng)軸上的齒輪傳遞動(dòng)力。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。安裝在傳動(dòng)軸軸端的齒輪通過中叉齒條板把動(dòng)力傳遞給中叉，使中叉以一定的速度相對(duì)于下叉運(yùn)動(dòng)，而安裝在中叉連接板上的雙嚙合齒輪以中叉速度與中叉一起運(yùn)動(dòng)，雙嚙合齒輪下面與下叉齒條板上的齒條嚙合，上面與上叉齒條板上的齒條嚙合，下叉齒條板不動(dòng)，那么上叉14 / 87齒條板則以二倍于中叉的速度向前運(yùn)動(dòng)。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(dāng)貨叉運(yùn)行到極限位置時(shí)上、下雙向擋板相碰，從而使貨叉停止運(yùn)動(dòng)。本貨叉?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)除了電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器和減速器安裝在貨叉左側(cè)以外，基本為對(duì)稱布置，左半部分相當(dāng)于左貨叉，右半部分相當(dāng)于右貨叉，這樣鏈輪鏈條傳動(dòng)布置于貨叉中間，從而提高系統(tǒng)的平穩(wěn)性。（2）貨物檢測(cè)載貨臺(tái)上設(shè)有貨物超高、超長和超寬檢測(cè)裝置。一般允許誤差為 30 一 40 mm，檢測(cè)元件采用對(duì)射或反射式光電傳感器。如貨叉沒有回位，堆垛機(jī)不能水平運(yùn)行。人庫時(shí)，必須檢測(cè)貨位中有無貨物，以避免發(fā)生事故。15 / 87（5）載貨臺(tái)斷鏈保護(hù)提升鏈條通過壓簧與載貨臺(tái)相連，當(dāng)鏈條由于長時(shí)間使用或意外原因忽然斷裂時(shí)，彈簧彈開鏈條，檢測(cè)裝置檢測(cè)到鏈條時(shí)，便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)裝置使載貨臺(tái)停在當(dāng)前位置，不至于掉下來，同時(shí)整個(gè)堆垛機(jī)停止運(yùn)行。電氣傳動(dòng)設(shè)備采用變頻調(diào)速，具有較好的調(diào)速性能。第 堆垛機(jī)的技術(shù)參數(shù)堆垛機(jī)作為立體倉庫中重要的運(yùn)輸設(shè)備，其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的選用，將直接影響到整座立體倉庫的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。我國現(xiàn)階段立體倉庫中，堆垛機(jī)技術(shù)參數(shù)的選用上，和世界先進(jìn)水平相比，存在著較大的差別。與堆垛機(jī)的速度有關(guān)的參數(shù)，主要指水平運(yùn)行速度、起升速度和貨叉伸縮速度。（2）堆垛機(jī)的尺寸參數(shù)。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。目前，國內(nèi)立體倉庫堆垛機(jī)的最低貨位極限高度普遍偏高。貨叉下?lián)隙龋嵌讯鈾C(jī)的一項(xiàng)非常重要的性能參數(shù)，直接關(guān)系到堆垛機(jī)是否能正常工作。改進(jìn)貨叉結(jié)構(gòu)，合理選材，提高工藝手段，是減少貨叉下?lián)隙?，保證堆垛機(jī)工作性能的重要措施。堆垛機(jī)在高速運(yùn)行和升降中，特別是在同時(shí)進(jìn)行時(shí)，由于車輪與軌道摩擦和提升鏈條或鋼絲繩的振動(dòng)、摩擦等，將產(chǎn)生較大的噪音。目前立體倉庫實(shí)際應(yīng)用表明，對(duì)于行走速度不超過 80米/秒的，還可以保證，超過 100米/秒以上的，一般難以保證。目前，國內(nèi)立體倉庫堆垛機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，電機(jī)減速機(jī)普遍采用德國、日本、意大利的產(chǎn)品，也有少數(shù)采用國內(nèi)的電機(jī)減速機(jī)。10mm，以及噪音要求等。因此，現(xiàn)階段在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中電機(jī)減速機(jī)的選用上，建議選用國外先進(jìn)的產(chǎn)品，以保證堆垛機(jī)的整機(jī)性能。包括額定起重量、總起重量、堆垛機(jī)總重量、堆垛機(jī)設(shè)計(jì)重量和輪壓?？偲鹬亓渴潜黄鹕呢浳?，托盤（或貨箱） 、貨叉、司機(jī)室、載貨臺(tái)、固定在載貨臺(tái)上的屬具（包括動(dòng)滑輪組，起重鋼絲繩及其它零、部件）及人的質(zhì)量的總和。堆垛機(jī)設(shè)計(jì)重量是整機(jī)總質(zhì)量中，除去潤滑劑的堆垛機(jī)質(zhì)量。按工況不同，分為工作輪壓和非工作輪壓。自動(dòng)化立體倉庫的優(yōu)越性必須通過堆垛機(jī)才能充分體現(xiàn)出來。堆垛機(jī)的正常工作條件：（1）堆垛機(jī)正常工作的環(huán)境溫度范圍為5～40 攝氏度，在 24小時(shí)內(nèi)平均溫度不超過 35攝氏度。溫度較低時(shí)相對(duì)濕度可以高一些（2）堆垛機(jī)工作環(huán)境的污染等級(jí)應(yīng)在國家規(guī)定范圍之內(nèi)。（4）供電電網(wǎng)進(jìn)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(dòng)的允許偏差為 。對(duì)車輪、齒輪、滑輪、卷筒和貨叉等重要零件的材質(zhì)必須保證。焊接坡口應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。?對(duì)通用零部件的要求：（1）對(duì)鏈條鏈輪的要求18 / 87堆垛機(jī)載貨臺(tái)頻繁地上下運(yùn)動(dòng)主要是靠鏈輪和鏈條來完成的。要求鏈輪的齒形和公差應(yīng)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。鏈條強(qiáng)度許用安全系數(shù)不得低于 6。絕對(duì)不能把鋼絲繩接長之后再用。（3）為了防止堆垛機(jī)停止時(shí)產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，必須采用緩沖器減振緩沖器采用橡膠、工程塑料或液壓方式。（4）對(duì)螺栓和螺母的要求要求主要受力部件所用螺栓性能等級(jí)不低于 ，螺母性能等級(jí)不低于 8級(jí)。（5）制造和組裝要求要求下橫要求堆垛機(jī)上橫梁的水平彎曲 ，K 為上橫梁1/0f?全長。按照機(jī)械工2/10f?程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，只允許下橫梁向上拱曲，其上拱度 。此外，對(duì)組裝后的堆垛機(jī)框架必須嚴(yán)格檢查各種尺寸。對(duì)角線 和 的誤差小于 4mm，道軌內(nèi)側(cè) C值的1d2誤差為 ，兩道軌同一側(cè)面的平面度公差值在 4mm以內(nèi)，對(duì)角線3m?檢測(cè)點(diǎn)在距立柱上、下安裝面 100mm處， 和 之差在 3mm之內(nèi)。貨叉在承載額定載荷條件下，工作行程應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并且伸至最大行程時(shí)，貨叉下?lián)隙葢?yīng)小于 20mm。5%? 5m?為了安全，要求貨叉伸出過程中碰到障礙物，當(dāng)阻力達(dá)到一定值時(shí)，貨叉離合器打滑，使貨叉停止伸叉運(yùn)動(dòng)。10?③載貨臺(tái)升降性能載貨臺(tái)的升降額定速度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，誤差應(yīng)小于 ，在速5%度換檔時(shí)不能有強(qiáng)烈的振動(dòng)，并有良好的制動(dòng)性能，其停準(zhǔn)精度小于。在 載荷條件下，進(jìn)行堆垛機(jī)運(yùn)行、載貨臺(tái)的升降和貨叉伸縮試驗(yàn)。⑤靜載荷試驗(yàn)對(duì)堆垛機(jī)除了動(dòng)載荷試驗(yàn)外，還要進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)。2./?.36n式中 ——額定提升（下降）速度（m/min）nv⑥靜剛度試驗(yàn)堆垛機(jī)的靜剛度試驗(yàn)載荷是額定起重量。/20nH /150nH為堆垛機(jī)全高。無故障率 S的計(jì)算公式如下： （）10%ptS????式中 ——商定的試驗(yàn)循環(huán)作業(yè)次數(shù)；pS——在試驗(yàn)過程中發(fā)生的故障次數(shù)t⑧堆垛機(jī)的噪聲要求堆垛機(jī)噪聲必須控制在 84dB(A)之內(nèi)。額定載荷等于起吊重力減去吊具重力。為了求出決定鋼結(jié)構(gòu)的變形，必須計(jì)算應(yīng)力和應(yīng)變。（壽命）堆垛機(jī)工作時(shí)間按 8h/日，300 日/年，1 個(gè)工作循環(huán)為 100s，開動(dòng)率為 ，壽命按 10年計(jì)算，則????????循 環(huán)區(qū)分 重 復(fù) 次 數(shù)1級(jí) 小于 次5102級(jí) 55~6?3級(jí) 561024級(jí) 以上6?22 / 87第 3章 堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第 起升機(jī)構(gòu)的總體選型起重量 ，起升速度 v=，接電持續(xù)率 JC=25%，起升高30pCkg?度 H=8m堆垛機(jī)工作級(jí)別根據(jù)堆垛機(jī)使用條件的兩個(gè)重要數(shù)據(jù)——載荷狀態(tài)和利用等級(jí)來劃分，是堆垛機(jī)設(shè)計(jì)的依據(jù)，現(xiàn)由設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)和堆垛機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況選定三個(gè)參數(shù)如下：利用等級(jí) T4，載荷情況 L2，工作級(jí)別 M4采用單聯(lián)滑輪組，此時(shí)：m=nm——滑輪組倍率n——懸掛物品撓性件分支數(shù)23 / 87起升機(jī)構(gòu)以省力鋼絲繩滑輪組作為執(zhí)行構(gòu)件，選取懸掛物品撓性件分支數(shù) n為 2，滑輪組倍率 m為 2鋼絲繩最大靜拉力為: （）????Q——起升載荷（N） ， ，gCp/.s——起升質(zhì)量，即起重量（kg）pCqa——滑輪組分支數(shù)q——滑輪組倍率a——滑輪組鋼絲繩卷入卷筒根數(shù)——機(jī)構(gòu)總效率，取為 ?本機(jī)構(gòu)中 q=2,a=1依據(jù)最大靜拉力選擇 型的鋼絲繩，鋼絲強(qiáng)度極限67?MPai1570??取選擇系數(shù) C=鋼絲繩直徑為 （）??取 6=鋼絲繩的最小破斷拉力 （纖維芯鋼絲繩） ，系數(shù)為 ，滿足要求0max135..2nS????取彎曲頻率系數(shù) ，卷筒的工作級(jí)別系數(shù) ，12h 16?h滑輪的工作級(jí)別系數(shù) ，8?卷筒最小直徑， （）mdhDd 96121min?24 / 87 滑輪最小直徑 （）mdhDc 108621min???設(shè)計(jì)采用齒輪連接盤式的單層卷繞單聯(lián)卷筒取以繩槽底測(cè)量的卷筒直徑（即卷筒名義直徑） ，則以鋼140dDm?絲繩圈中心測(cè)量的卷筒直徑為 146mm卷筒為標(biāo)準(zhǔn)槽形的卷筒，槽距 t=7mm，則總長 （）2810(6)(6)??????取 L=300mm，滿足要求卷筒槽形的槽底半徑 R＝卷筒壁厚 （）(6~10).24(6~10)???????取 m卷筒強(qiáng)度計(jì)算： （）cpPFA????max1/其中 ， ， ，P=材料為鑄造碳鋼 ZG270—500，則 MPascp13527?，滿足要求/??????鑄鋼卷筒應(yīng)進(jìn)行退火處理，不得有裂紋，表面上不得有影響使用性能和有損外觀的顯著缺陷（如氣孔、疏松、夾渣等） 。25 / 87選擇的是繞線式交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的靜功率為 （）????v——額定起升速度（m/s）——機(jī)構(gòu)效率，初算時(shí)近似取?.m——機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)選用 Y100L14型電動(dòng)機(jī)，功率為 ，額定力矩為 同步轉(zhuǎn)速為 1430r/min取 ，對(duì)繞線電動(dòng)機(jī)，H=，?M?，滿足要. nHQvKWPm??? ???求制動(dòng)安全系數(shù)取 k=（重要起升機(jī)構(gòu)） ，效率取 ，于是10?，滿足要求，其中 Nmqi????——最小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩R——卷筒半徑，6732?傳動(dòng)系統(tǒng)的總速比為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速與卷筒轉(zhuǎn)速之比卷筒轉(zhuǎn)速根據(jù)起升速度 v計(jì)算： （）?????26 / 87傳動(dòng)總速比 ，選用 JZQ標(biāo)準(zhǔn)減速器的第 IV檔速比?i=，額定功率為 ,額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min.JZQ—250型減速器，質(zhì)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(diào)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(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ，?傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為 200Nm，滿足要求第 卷筒的設(shè)計(jì)卷筒名義直徑 D=140mm，螺旋節(jié)距 t=7mm，卷筒長度 L=200mm，壁厚，鋼絲繩最大靜拉力10m?＝ max1502SN?（1）卷筒心軸計(jì)算軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。27 / 87圖 卷筒心軸的支點(diǎn)位置28 / 87圖 卷筒心軸的計(jì)算簡圖①.支座反力 1502()?????B?軸右輪轂支承處最大彎矩 ????軸左輪轂支承處最大彎矩 ..8A N??計(jì)算選用右輪轂支承處最大彎矩②.疲勞計(jì)算對(duì)于疲勞計(jì)算采用等效彎矩，選等效系數(shù) ，等效彎矩1.?? （）?????彎曲應(yīng)力 （） ..dMPa?軸的載荷變化為對(duì)稱循環(huán)軸的材料為 45號(hào)鋼 bMPaaa?????許用彎曲應(yīng)力 （）??11Kn??式中 n=——安全系數(shù)K——應(yīng)力集中系數(shù)， .????——?——與零件表面加工光潔度有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)5m29 / 87故 ???????，通過?③.靜強(qiáng)度計(jì)算卷筒軸屬于起升機(jī)構(gòu)低速軸零件，其動(dòng)力系數(shù)取為 ?? （）??????? （）..MPad?許用應(yīng)力 （）????，通過max??故卷筒軸的疲勞和靜強(qiáng)度計(jì)算通過（2）選擇軸承由于卷筒軸上的左軸承的內(nèi)、外圈以同樣轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，故無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可按照額定靜載荷來選擇。C———軸承的額定動(dòng)載荷，單位N所以 （）() ???故動(dòng)負(fù)荷 ，安全??()?（3）繩端固定