自動化立體倉庫堆垛機畢業設計-資料下載頁

【導讀】常簡稱為堆剁機。堆剁機是立體倉庫中最重要的起重運輸設備，是代表立體倉庫。其主要用途是在高層貨架倉庫的巷道內沿軌道運行，將位于巷道口。的貨物存入貨格，或是取出貨格內的貨物運送到巷道口，完成出入庫作業。隨著現代工業生產的發展，有軌巷道堆垛起重機的技術也在不斷提高和。世界主要工業國家都把著眼點放在開發性能可靠的新產品和采用高新技術。上，更加注重實用性和安全性。如今，自動化立體倉庫及堆垛機已成為企業生產。管理不可獲缺的重要組成部分。行走機構、提升機構、載貨臺和貨叉伸縮機構。設計過程中，以實現堆垛機的機。構的合理性和所選材料的經濟性，力求達到高質量、低成本。

　　

【正文】 Ca— 額定動載荷（ kN） P— 當量動載荷（ kN） Fmax— 受力最大的滑塊所受的載荷（ kN） ε — 指數，當滾動體為滾珠時，ε =3 K— 額定壽命單位， K=50km hf — 硬度系數 ( 58hf ? 滾 道 實 際 硬 度 （ HRC ） ） 本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 由于產品技術要求規定，滾道硬度不得低于 58HRC，故通常可取 1hf ? tf — 溫度系數，查 [2] P 9127 表 ， 1tf ? cf — 接觸系數，查 [2] P 9127 表 ， ? af — 溫 度系數，查 [2] P 9127 表 ， 1af ? wf — 溫度系數，查 [2] P 9127 表 ， ? 查 [2] P9131 表 ， kN? m a x 11 7 0 0 0 1 . 7 544F G k N? ? ? ? （ 212） 31 1 0 . 8 1 1 2 7 . 6( ) 5 0 3 0 8 8 61 . 5 1 . 7 5L k m? ? ?? ? ? ? 三、導軌壽命時間的計算 3102 60h aLL Ln?? ?? （ 213） 式中 Lh— 壽命時間 La— 導軌行程長度，取 La=3m n— 每分鐘往返次數，取 n=1 33 0 8 8 6 1 0 857952 3 1 6 0hLh???? ? ? 按每年工作日為 260 天，兩班工作制，每班 8 小時 85795 1 7 .8 72 6 0 8 2hL ???? 年 四、摩擦 力 摩擦阻力受結構型式、潤滑劑的黏度、載荷及運動速度的影響而略有變化，預緊后，摩擦力增大。摩擦力可按下式計算 F F f? ??? （ 214） 式中， F— 法向載荷 本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 f— 密封件阻力，每個滑塊座 f=5N μ — 滾動摩擦力系數 當所受載荷低于額定靜載荷 10%時，由于載荷過小，滾珠間相互摩擦的阻力和潤滑脂的阻力占有較大比例。這是摩擦力并不隨法向載荷的降低而成正比例地下 降。實驗表明，當 0/ 0 .1 , 0 .0 0 3 ~ 0 .0 0 5aFC ???；當 0/ ? ， ?? ，當 0/ ? 時， ? 值將急劇增大 查 [2] P9131 表 ， 0 kN? 0 1 .7 5/ 0 .0 3 8 0 .0 54 5 .8aFC ? ? ? （ 215） 因此，若采用此型號導軌，摩擦阻力將過大，消耗電機功率，產生振動。將滾動直線導軌副的型號改為 GGB25AA2P2 30003，查 [2] P9131 表 ，額定動載荷 kN? ，額定靜載荷 0 kN? 0 1 .7 5/ 0 .0 7 7 0 .0 52 2 .6aFC ? ? ? 取 ?? 07 17 50 5 2 22 .25FN? ? ? ? ? ? 重新計算額定壽命與壽命時間 31 1 0 . 8 1 1 1 7 . 6( ) 5 0 8 0 0 91 . 5 1 . 7 5L k m? ? ?? ? ? ? 38 0 0 9 1 0 222472 3 1 6 0hLh???? ? ? 按每年工作日為 260 天，兩班工作制，每班 8 小時 22247 5 .32 6 0 8 2hL ???? 年 五、安裝與使用 1．基礎件上安裝導軌副的安裝平面的精度要求 根據 [2] P9136 表 ，有 安裝側基面平行度誤差δ b= 安裝基面高度誤差δ h=k b 本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 式中 k— 計算系數， k= b— 兩導軌軸線間距， b=200mm 則 δ h= 200= 圖 滾動導軌安裝精度 基礎件滑塊安裝面的高度誤差δ s== 200= 2．導軌副在連接基準面的固定結構形式 導軌軸和滑塊座與側基準面靠上定位臺階后，應從另一面預緊后再固定，預緊固定方法，查 [2] P9136 圖 ，選用緊固螺釘固定，螺釘的數量和位置，與導軌軸安裝螺釘孔的數量和位置相同，滑塊座上的螺孔為通孔。 3．雙導軌定位 在同一平面內平行安裝兩條導軌，如果振動和沖擊不大，可以一條導軌側面定位，導軌軸按照下列步驟 安裝： （ 1）將基準側的導軌軸基準面（刻有小溝槽的一側）緊靠裝配面，對準螺孔，將導軌軸輕輕地用螺栓予以固定。 （ 2）上緊導軌軸側面的預緊裝置，使導軌的軸基準側面緊緊靠在裝配表面。 （ 3）按規定值用力矩扳手逐個擰緊導軌軸的安裝螺釘。從中間開始按交叉順序向兩端擰緊。查 [2] P9139 表 ，擰緊力矩取 12N m。 （ 4）非基準側的導軌軸與基準側的安裝次序相同，只是側面需輕輕靠上，不要預緊，否則反而引起過定位，影響運行的靈敏性和精度。 4．滑塊座的安裝 本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 （ 1）將工作臺置于滑塊座的平面上，并對準安裝螺 釘孔，輕輕地予以緊固。 （ 2）擰緊基準側滑塊座側面的壓緊裝置，使滑塊座基準側面緊緊靠在工作臺的側基面。 （ 3）按對角線順序，逐個擰緊基準側和非基準側滑塊座上各個螺栓。安裝完畢后，檢查其全行程內運行是否輕便、靈活、無停頓阻滯現象。摩擦阻力在全行程內不應有明顯的變化。 本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 第三章 行走機構的設計 行走機構的作用是傳遞電動機的功率，將電動機的旋轉運動轉換成直線運動，使堆剁機沿導軌做往復運動。行走機構主要由驅動電機和傳動裝置兩部分組成。 電動機的選擇 選擇電動機應綜合考慮的問題 1．根據機械的負載性 質和生產工藝對電動機的啟動、制動、反轉、調速等要求，選擇電動機類型。 2．根據負載轉矩、速度變化范圍和啟動頻繁程度等要求，考慮電動機的溫升限制、過載能力和啟動轉矩，選擇電動機的功率和冷卻通風方式。 3．根據使用場所的環境條件，如溫度、濕度、灰塵以及腐蝕和易燃易爆氣體等，考慮必要的保護方式，選擇電動機的結構型式。 4．根據企業的電網電壓標準對功率因數的要求，確定電動機的電壓等級和類型。 5．根據生產機械的最高轉速和對電力傳動調速系統的過渡過程性能的要求，以及機械減速機構的復雜程度，選擇電動機額定轉速。 電動機的選擇 一、電動機類型的選擇 本論文設計的堆垛機在封閉的車間內運行，雜塵較少，工作環境為常溫下工作，另外要求電機能夠正轉反轉，而且正反轉切換和啟停較為頻繁。根據這些條件，查 [1] P2210 表 2216，運行平穩、斷續工作所適用的電動機類型為籠型三相異步電動機。 二、轉速的選擇 電動機額定轉速是根據生產機械的要求而定的。在確定電動機轉速時，必須考慮機械減速機構的傳動比值，兩者相互配合，經過技術、經濟全面比較再確定。當電動機功率一定時，電動機的轉速愈低，則其尺寸愈大，價格愈貴，且效率也本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 較低，如 選用高速電動機，勢必加大機械減速機構的傳動比，致使機械傳動部分變得復雜。 對于堆垛機而言，工作速度較低，需要頻繁地正、反轉切換，為縮短正、反轉過渡時間，提高生產效率，降低消耗，減小噪聲，節省投資，應選用低速電動機。 三、電動機功率計算 對于直線運動機械，查 [1] P2213 表 22110，電動機功率的計算公式為： 1000FvP ?? （ 31） 式中 F— 作用力， N v— 運動速度， v=80m/min η — 電動機傳動效率，取η = 則 80700 60 k W????? 查 [1] P2262 表 22133，選擇 Y160M 三相異步電動機，額定轉速 v=974r/min 傳動裝置的設計 傳動方案的確定 為了將電動機的旋轉運動轉換為堆剁機直線運動，可以選擇齒輪齒條傳動，或滾珠絲杠傳動。 滾珠絲杠傳動是絲杠和螺母間以滾球為滾動體的螺旋轉動副， 其優點主要有以下幾個方面： 1．傳動效率高達 ~，有利于主機的小型化及減輕勞動強度； 2．摩擦力小，接觸剛度高，使溫升及熱變形減小，有利于改善主機的動態特性和提高工作精度。 3．傳動無間隙，無爬行，運轉平穩，傳動精度高。 4．已經實現系列尺寸標準化，可根據實際需要直接選取。 但是，滾珠絲杠副的結構復雜，對滾珠所用的材料有嚴格要求，成本較高，本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 承受徑向載荷的能力差。 在本設計中，巷道長度為 24m，絲杠中間不能設置支撐裝置，跨度過大，抗振性差，而且對其抗彎強度的要求必將提高，勢必增加所用材料的成本。另 外，為獲得所要求的精度，需將絲杠分成多段制造，最后裝配成長絲杠，因此，在每段絲杠的聯結處，其力學性能降低，當螺母經過時容易產生振動。維修、更換零件困難。 與滾珠絲杠副相比，齒輪齒條傳動的不足在于存在間隙，因此在堆垛機反向運動時，會產生傳動誤差，影響傳動精度。但堆垛機并非高精密器械，對定位精度的要求不是很高，因此可以忽略間隙的影響。 齒輪齒條傳動的優點在于結構簡單，成本低，齒輪磨損后易于更換，裝配方便，縮短維修時間。另外，齒條安裝于地面上，可以一定的長度分段固定，提高了傳動的穩定性。 由以上分析可以看出，選用 齒輪齒條傳動，在結構性、經濟性等方面勻較滾珠絲杠副合理。 另外，按照齒輪齒條傳動計算，堆垛機的行走速度為： ( / m in)v dn m?? （ 32） 式中 d— 齒輪直徑 n— 齒輪轉速 若將電機直接與齒輪連接，齒輪轉速為 974r/min，則有： 8 0 3 . 1 41 0 0 0 1 0 0 0 2 6974vd m mn? ?? ? ? ? 圖 二級減速裝置 本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 顯然齒輪直徑過小，不能滿足強度要求，因此需要采用二級減速傳動，降低齒輪轉速，以增大齒輪的直徑。減速機 構的結構簡圖如圖 所示。 第一級減速齒輪副的計算 已知條件：電動機功率 P=15kW，輸出轉速 n1=974r/min，轉動比初定為 i=。選小齒輪材料為 40Cr，調質處理，查 [1] P327 表 2119，硬度 241HB~286HB，平均取為 260HB。大齒輪材料為 45 鋼，調質處理，查 [1] P315 表 317，硬度207HB~302HB，平均取為 250HB。 按齒面接觸疲勞強度計算 1．初步計算 轉矩 661 1 159 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 1 4 7 0 0 0974PT N m mn? ? ? ? ? ? ? （ 33） 齒寬系數 d? 查 [3] P119 表 248， ? ? 接觸疲勞極限 查 [3] P151 圖 280， lim 760H MP a? ? 許用接觸應力 l imm in[] HH NT L V R WHZ Z Z Z ZS?? ? （ 34） 式中 ZNT— 壽命系數，查 [3] P154 表 287， ZNT= ZL — 潤滑系數， ZV — 速度系數， ZR — 粗糙度系數，查 [3] P155 表 288， ZL ZV ZR= ZW — 齒面工作硬化系數，查 [3] P 表 290， 1 3 0 2 6 0 1 3 01 . 2 1 . 2 1 . 1 21 7 0 0 1 7 0 0W HBZ ??? ? ? ? ? SHmin— 最小安全系數，查 [3] P156 表 291， SHmin= 則 7 6 0 1 . 6 1 . 0 1 . 1 2[ ] 1 2 3 81 . 1 0H M P a? ????? 初步計算小齒輪直徑 131 2 1ddHT udA u?? ??? （ 35） 本科機械畢業設計論文 CAD 圖紙 401339828 3