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堆垛机设计doc 工薪族创业 投资小的服装店
作者:佚名    机械原理来源:本站原创    点击数:    更新时间:2020-3-27    

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  签名) 指点教师: (签名) 摘 要 本文次要是有轨堆垛机的机械部门设想标题问题:堆垛机设想(机械部门) 专业:机械设想制造及其主动化 学生: (,起落机构、伸缩机构的设想包含堆垛机的行走机构、,行走机构的设想上此中重点放在了。了单立柱堆垛机按照比力选择,构的设想时在进行机,机构的总体布局按照电机确定,算行走电机的功率再由运转阻力计,电机型号进而确定。采用双柱型轨道本设想起落轨道,工艺性好布局简单,了抽屉轨道的道理货叉伸缩机构自创。选型后再对部件进行强度的校核按照设想要求对各次要部件初步,择的合理性来包管选。最初部门在本文,性进行了较为细致的阐发对该堆垛机的刚性和不变,时运转的平稳性和靠得住性从而包管了堆垛机工作。有轨堆垛机环节词:,机构行走,e Abstract This paper describes the design of the mechanical structure 双柱型轨道 Subject: The Design of the mechanical structure of a Stacker Cran,and draw backing mechanism of a stacker craneincluding the walking、lifting、stretch outing ,. According to the comparison we choice the single pillar stacker in my design work I focus on the design of the walking mechanisms,f the mechanism In the design o,ine the general structure of a stacker cranewe according to he motor institutions determ,n usability. The goods for the expansion institutions fork drawer the principle of orbit. According to the design requirements of the main components of preliminary selectionThen cording the resistance to calculation traveling motor power and determine the motor model. Tracking the movement double column type orbit. Structure is simple and good i, choice of rationality . In the last part of this paper then to parts of checking intensity. to ensure that the,ty for a more detailed analysis the stacker strength and stabili,e may run and reliability . Keywords: stacker craneso as to ensure the smoothness of work stacker slid,mechanismwalking ,.1伸缩机构的方案确定 22 4.2 货叉传动安装的选型 22 4.3 货叉传动齿轮、齿条的计较 23 5 起落机构的设想 28 5.1 起落机构的总体选型 28 5.1.1定机构的工作级别 28 5.1.2计较钢丝绳最大静拉力并选择钢丝绳 28 5.1.3确定最小的卷绕直径 29 5.1.4选择电动机并验算制动力矩 30 5.2 卷筒的设想 31 6 堆垛机不变性计较 35 6.1 堆垛机不变性阐发 35 6.2 运转中立柱挠度的计较 35 6.2.1 立柱的相关计较 35 6.2.2堆垛机外载荷计较 35 6.2.2 堆垛机静态刚度的阐发 38 6.2.3 堆垛机布局强度计较 40 6.2.4 全体不变性计较 42 结 论 43 致 谢 44 参考文献 45 1 绪 论 我们熟知的轨巷道堆垛机是跟着立体化仓库的成长而成长起来的公用起型重机double column type orbit 目 录 1 绪 论 1 1.1 有轨巷道堆垛机的成长: 1 1.2有轨巷道堆垛机的类型: 2 1.3有轨巷道堆垛起重机的成长趋向和研究意义: 3 2 堆垛机的布局设想 5 2.1堆垛机的总体布局: 5 2.2 起重分量 5 2.3 程度载荷 6 2.4 载荷形态 6 2.5 轮回寿命 6 3 行走机构设想方案 8 3.1 行走机构总体方案简直定 8 3.2 行倒霉行机构安插的次要问题 8 3.3行走机构功率简直定于电机的选择 9 3.3.1轨道及车轮 9 3.3.2车轮踏面的委靡强度校核 9 3.3.2 自动行走轮直径简直定 11 3.3.3 运转阻力计较 12 3.4行走轮主轴的设想计较 15 3.4.1 同步带传动设想计较 15 3.4.2轴的设想计 18 4 堆垛机伸缩机构设想 22 4,简称为:堆垛机凡是我们称之。主要的起重运输设备之一堆垛机是立体化仓库中最,体仓库的标记它是代表立。仓库巷道里沿轨道运转其次要感化是在货架,的货色存入货格中将位于巷道口处,货色运送至巷道口或者取出货格里的,收支库功课从而来完成。械布局设想进行初步切磋本文着重就堆垛机的机。代初我国起头研究利用带有巷道式堆垛机的立体化仓库1.1 有轨巷道堆垛机的成长: 在20世纪70年,全统计不完,又三百余座摆布到此刻已建成。中最主要的运输设备之一堆垛机作为立体化仓库,较快的成长也获得了。用和世界先辈程度比拟具有着较大的不同可是我国现阶段堆垛机的手艺成长与应。库中主要的运输设备堆垛机作为立体仓,术参数的选用它的各项技,库的运转效率和经济效益将间接影响到整座立体仓,堆垛机的成长形态更间接表示了我国,次要指程度行走速度、起落速度和货叉伸缩速度下面仅以速度参数来申明: 堆垛机的速度参。数的凹凸这三项参,人库频次的凹凸间接关系到出。据不难看出从表中数,行速度要掉队于日本目前我国堆垛机的运。型: 按现行机械行业尺度1.2有轨巷道堆垛机的类,机分类体例多种多样有轨巷道堆垛起重,体例、布局、运转轨迹等分类如按支承体例、用处、节制。类型的堆垛机但无论何种,伸缩机构、机架和电气设备等根基部门构成一般都由程度行走机构、起落机构、货叉。仓库使用中在目前立体,构形式分类和按运转轨迹分类堆垛机的分类最常见的是按结。堆垛机有双立柱堆垛机和单立柱堆垛机从布局形式上来说目前立体化仓库中的;迹形式来分按照运转轨,和曲线运转型堆垛机有直线运转型堆垛机。根立柱、上横梁和货横梁组的一个长方形的框架双立柱堆垛机:双立柱堆垛机的机架一般是由两。、圆管、槽钢等立柱形式无方管。作起落导轨方管能够兼,套做起落导轨圆管附加铜。点在于其强度和刚性好双立柱堆垛机的最大优,来比力平稳且运转起。较大和程度运转速度高的环境对于起落高度较高、起分量,立柱布局堆垛机一般多采用双。机的起落机构双立柱堆垛,动或者滚筒传动遍及采用链条传,驱动链轮动弹由电机减速机,柱或起落导轨作起落活动通过链条来使载货台沿立。用封锁链或配重安装由于链条传动多采,尺寸的限制会遭到空间,置比力复杂传动及其布,滚筒钢丝绳传动所以本文采用。 单立柱堆垛机:单立柱堆垛机的机架一般由一根立柱和货横梁构成其布局如图1. 1 所示 图1. 1 双立柱有轨巷道堆垛机。?型钢或焊接拼制立柱多采用较大的,附加连接导轨在立柱上再。量相对较轻全体机构重,以制形成本较低耗损的材料少所,相对稍差一些不外其刚性。对立柱的偏疼感化下在载货台及货色分量,发生的程度惯性力感化以及外行走、制动时,用上有必然的局限性使单立柱堆垛机在使。程度运转速度比力高的场合不适合用于起分量较大和。一般多采用钢丝绳传动单立柱堆垛机起落布局,机驱动卷筒由电机减速,立柱或起落钢轨来作起落活动再通过钢丝绳牵引载货台沿。动和安插相对容易钢丝绳传动的传,度稍差些但定位精。运转型堆垛机:直线运转型堆垛机只可以或许在巷道内的直线轨道上来回运转其布局如图1.2 所示 图1. 2 单立柱有轨巷道堆垛机 直线,转换巷道无法自行。输送设备来转换巷道只能通过其他辅助,转运车等如堆垛机。在于能够实现高速运转直线运转型堆垛机长处,率较高的立体仓库功课需求能够很好地满足出人库频,最为普遍因而使用。轮与货横梁的连接是通过垂直轴铰在一路的曲线运转型堆垛机:曲线运转型堆垛机的车,其他的曲线轨道上的运转从而可以或许实此刻环形及,迹能够曲直线即可行走轨,实现从一个巷道自行转移到另一个巷道不消通过其他的辅助输送设备便能够。被称作做转轨堆垛机此类型的堆垛机亦。利用上具有必然的局限性但曲直线运转型堆垛机在,库频次较低的立体仓库它只合用于一些出人。到轨道转弯半径的限制由于它不单场地会受,时速度出格的慢并且在其转弯,频次高立体仓库的功课因而无法满足出人库。跟着经济全球化程序的日益加速和消息手艺的快速成长1.3有轨巷道堆垛起重机的成长趋向和研究意义: ,体例不竭发生深刻的变化保守行业和人们的消费,动中的地位越来越高现代物流在经济活,也在快速地增加物流设备的需求。理论与实践的桥梁物流尝试室是一座,了一批物流尝试 室此刻我国高校成立,全统计据不完,成立了本人的物流尝试室目前有160 多所高校。供了适用的尝试平台物流尝试室为学生提,代物流概念的理解深化了学生们对现,学生的操作能力并且可以或许提高,内融无机械这是一种,气电,一体化的手艺计较机等手艺,的各个条理的学问与能力畅通领悟一体在这种手艺中 能够将分歧范畴 。分阐扬着不成替代的感化堆垛机作为此中的机械部。体布局: 巷道单立柱堆垛机共有三种活动2 堆垛机的布局设想 2.1堆垛机的总,动为行倒霉动在轨道上的运,Y轴向活动将其视为。物台的起落活动在竖直标的目的为载,Z轴向活动将其视为。功课的活动为伸缩活动载物台上货叉进行存储,X轴向活动将其视为。成立三维坐标系可将三个活动,业示企图: 图中:1.立柱图2.1 堆垛机的一般作;叉机构2.货;载物台3.;导轨4.;面导轨5地;升机构6提;丝绳7钢;滑轮8;际起重分量包罗货叉总分量和货色分量9上部导轨 2.2 起重分量 实,暗示用。避免会有动载冲击感化货色一般起吊时不成,为: = (2-1) 上式中所以我们能够设想起重的分量,击系数是冲,决定: I类 = 1.1它的拔取由堆垛机的分类, 1.25II类 =, 1.4Ⅲ类 =,计中Ls=50+20=70kgIV类 = 1.60 本文设;行情况优良取= 1.1堆垛机载荷小且平稳运。程度标的目的加快或者减速行走时2.3 程度载荷 堆垛机在,的程度惯性力必然发生必然。 上式中即 =,载荷系数称为动,是无法确定的因为加快度,度 v来暗示我们用额定速。.000 5 v程度行走:=0;态 堆垛机一般时2.4 载荷状,工作形态: Mx(+ )+ (2-3) C.起吊工作形态:+ (2-4) D.遏制:+ (2-5) 上述表达式中其承载能力是上述各类载荷与自重的分歧组合 我们能够分为: A.一般工作形态:Mx(+ ) (2-2) B.特殊, 业系数M 为,: I类 M = 1.0与前述堆垛机的分类有相关,= 1.05Ⅱ类 M ;= 1.1Ⅲ类 M ,= 1.20IV类 M 。一次工作轮回所需的平均时间为功课时间:T2.5 轮回寿命 堆垛机完成入库或出库。现实开动时间占工作时间百分比)堆垛机开动率:n(堆垛机一天。时间为8h设日工作,8x3600xn/To (2-6) 式中那么堆垛机每天的工作总轮回次数为 N=,单元:秒时间To。计寿命10年若堆垛机设,300天算工作,8小时日工作。To=100秒根基功课时间,n=70%开动率 , 3 行走机构设想方案 3.1 行走机构总体方案简直定 堆垛机的行走机构次要有以下方案: 方案1:单立柱无轨道式堆垛机则 堆垛机的轮回寿命: 10x300x8x3 600x0.7/100≈ 6x(次 ) 图2.2 堆垛机行走加减速度示企图;双轨道式堆垛机方案2:单立柱;单轨道式堆垛机方案3:单立柱;计载荷分量为50Kg由于此堆垛机的最大设,in以及所承受的载荷均很小程度活动速度为60m/m,单立柱双轨道堆垛机故选择第二种方案:。受力分派不均所惹起的各种问题它的长处在于支持于地面可避免,垛机的布局特点单立柱合用于堆,均衡性好双轨道,横向不均衡扭矩能够很好地顺应。两种型式-直线型和曲线转轨型别的程度行走机构按行走轨迹有,要求选择直线型针对本课题的。带有减速器的减速机为动力元件堆垛机的行走机构本设想选用,品布局简单紧凑减速机为尺度产;动来驱动车轴通过同步带传,轮传动的长处而成长起来的新塑传动带同步带是分析了带传动、链条传动和齿。(传动比精确同步带传动,用力小对轴作,紧凑布局,油耐,性好耐磨,机能好抗老化;缘圆柱车轮车轮为无轮,在运转时轮缘啃轨是为了避免车轮。问题 1.货横梁是次要的承载部件3.2 行倒霉行机构安插的次要,之后向货挠曲并且在受载,装可能不十分精确机构零部件的安,和弥补安装的不精确性着想所以从连结机构的活动机能,速器和车轮的轴接近电动机、减,采用浮动轴我们尽量。立柱的扭改变形2. 为了削减,量接近立柱和端梁该当使机构零件尽,撑部门零部件的分量使端梁可以或许间接支。设想该当参考现有的产物3. 对于行走机构的,机构的平台减小尽量使安装运转,的空间小占用巷道,机的设想和制造便利总之要考虑到堆垛。斤/米)高A度底B宽头C宽腰D厚车轮Q235 图3.1 3.3.2 自动行走轮直径简直定 行走轮别离有自动轮与从动轮各两个3.3行走机构功率简直定于电机的选择 3.3.1轨道及车轮钢轨类型(公斤/米)尺寸(毫米)截面面积F(厘米2)理论分量(公,反感化力会对行走轮发生侧压因为堆垛机在把持货叉时的,脱轨与行走中的爬行现象为了防止行走轮因为侧压,用轮轴间接毗连的驱动体例导轮驱动轮的结尾齿轮采。-2r)(kg) 此中K=(kg/cm) (3-3) 式中行走轮的答应载分量等各个参数间有货列关系式: P=KD(B,数(kg/cm) v—走行速度(m/min) k—许用应力(球墨铸铁的许用应力为50)(kg/cm) 起首确定B=4cmP—答应载分量(kg) D—车轮的踏面直径(cm) B—钢轨宽(cm) r—钢轨头部的圆角半径(cm) K—许用应力系,.2cmr=0,kg/cmk=50,50/4=137.50kg 则代入上式可得:D=1.1cmv=60m/min 则 K===40(kg/cm) F=5,m (3-4) 取d =30mm而车轮的轴径为 d=14.1m,m 轴上的轴承拔取代号为6207车轮直径可恰当取大为D=80m,d=35mm根基尺寸为:,2mmD=7,机的运转静阻力计较 当小型有轨式巷道堆垛机在沿轨道直线运转时B=17mm. 3.3.3 运转阻力计较 (1)有轨巷道堆垛,承之间都具有着必然的摩擦阻力行走轮与轨道之间、行走轮与轴,地也具有着滑动摩擦阻力轴与轮毂之间不成避免。了简化计较因而我们为,在此中一个行走轮之上能够假定全数载荷感化。轨道滚动行走时当行走轮沿着,图3.2所示其受力环境如。摩擦阻力包罗车轮轴承中的摩擦阻力和车轮踏面沿轨道的滚动摩擦阻力求3.2摩擦阻力计较 1.堆垛机运转机构的运转阻力的计较 运转;) 式中(3-5,净质量(500kg)G———堆垛机本身;质量(50 kg)Q———额定起重总;径(80mm)D———车轮直;摩擦力臂(取0.5 mm)K———车轮沿轨道的滚动;(滚动:U=0.02)U———轴承摩擦系数;径(30 mm)d———轴承内;(f=0.030)f———摩擦系数。以所;垛机在室内情况运转时当当小型有轨巷道堆,坡阻力相对较小风阻、轨道斜,略不计能够忽;垛机的静阻力就等于其摩擦阻力所以我们认为小型有轨巷道堆。×10-3/60η (3-6) 式中: Pts———堆垛机在满载时的静功率(kW)2.堆垛机行走电机功率计较 当堆垛机满载不变运转时电动机功率: Pts=Ff*νs;(取大值60 m/min)νs———堆垛行走行速度,率(取η=0.9)η———机构总效。以所,率计较: (1)加快运转时电动机的动态功率: Pd=∑G D2 n2×10-3/365 tst (3-7) 式中Pts=Ff*νs×10-3//60η=282.9*60/60*0.9=314w 3.堆垛机电动机起动时加快功,动态功率(kW)Pd———电机;机构的总飞轮矩∑GD2——,动机轴上扭转质量的飞轮矩之和(N·m2)即质量平移折算到电动机轴上的飞轮矩和电;转速(r/min)n———电机额定;的起动时间(s)tst———机构。.1m(GD2M+GD2) (3-8) 式中: ∑Gm———机构总质量的重力(N)(2)机构的总飞轮矩∑GD2计较: ∑GD2=365Gm∑ν2s/9.8n2+1;运转速度(m/s)νs———堆垛机的;电机的个数m—— ;子的飞轮矩(N·m2)GD2M———电机转;入式(1)中可简化为 (3-9) 起动时间tst按照νs运转速度拔取GD2c———电机的轴上其它的传动件飞轮矩(N·m2) 将式(2)代, (3-10) 所以a、是机构的加快度,定 堆垛机运转电机功率P的选择= 4.堆垛机行走电机的选择确,与动态功率之和需要大于静功率,314=486.5w 由此看出P≥Pst+Pd=172.5+,动机属于小功率电机堆垛机运转机构电。计计较 1、确定计较功率 电动机每天工作8小时摆布我们选择R37型斜齿轮硬齿面减速机 同步带传动设,况系数=1.4查表获得工作情。带带型和节距 由同步带选型图我们选择H型带 则计较功率为: (3-11) 2、选定同步,自动轮齿数 查表晓得带轮最小齿数为14节距 图3.3 同步带选型图 3、拔取,轮齿数为20此刻拔取小带。3) H =40m/s 6 、大带轮相关数据确定 因为系统传动比为4、小带轮节圆直径确定 (3-12) 5小带轮转速计较 (3-1,数据与小带轮完全不异所以大带轮相关参数。数齿,-14) 得 此刻拔取核心距为25mm节距 7、初定核心距 按照公式 (3。现实核心距 (3-16) 10、带轮啮合齿数计较 在本次设想中传动比为18、同步带带长及其齿数确定 =() = =762mm (3-15) 9 ,带轮齿数的一半所以啮合齿数为,10即=。的许用工作压力和单元质量表能够晓得=2100.85N11、根基额定功率的计较 (3-17) 查基准同步带,48kg/mm=0.4。18) 公式中:为带的基准宽度查表知为76.2mm所以同步带的基准额定功率为 = 12、带宽 (3-;数系数啮合齿,啮合齿数选择按照小带轮,取1时; 14、 同步带的设想 在这里13、轴上载荷 (3-19),高 齿根圆角半径 齿顶圆半径 H 12.7 40我们选用梯形带 型号 节距 齿形角 齿根厚 齿。果 图3.5 同步带轮用梯形齿 3.4.2轴的设想计 轴的最小直径简直定: (3-20) 试中A0取1106.12 4.3 1.02 1.02 表3.2 同步带尺寸 图3.4 同 步 带 15 同步带轮的设想结,的轴承拔取深沟球轴承代号为6207 根基尺寸:d=30mmn为轴的转速为238.85r/min. 取d=30mm轴上;2mmD=7;7mmB=1;: 合成弯矩图: 轴的扭矩图: 当量弯矩图: (3-21) 校核轴径: 许用应力根基额定动载荷19.5KN 轴的布局: 轴的受力求: 垂直弯矩图: 程度弯矩图,处) (3-22) 所以轴是平安的校核最大应力处即可(图示25mm。确定 伸缩机构是堆垛机存取货色的间接施行机构4 堆垛机伸缩机构设想 4.1伸缩机构的方案,载货台上安装在。动式伸缩货叉本机构采用差,向感化的滚轮等构成由上叉、货叉及起导,道的宽度以削减巷,够的伸缩行程且使之具有足。出的距离跨越本身的长度由于存取货色时货叉伸,为伸缩安装所以货叉,载货台本体上货叉固定在,承感化起到支,叉叉取货色由上面的上。齿条传动或者同步带传动货叉的伸缩能够采用齿轮,齿轮齿条传动本设想采用,具有布局简单齿轮齿条传动,清晰等长处传动关系。齿轮齿条传动安装、货叉和滚轮等构成货叉次要由电动机(自带减速机)、。、货叉齿条板和货叉底板构成货叉由货叉支承板、货叉立板,部安装有滚轮货叉支承板下,个货叉的支承板货叉底板则是整,叉齿条板、货叉支承板和双向挡板其上固定有电动机、货叉立板、货。板则限制货叉的极限伸缩位置焊接在货叉底板上的双向挡。动机安装在货叉左侧以外本货叉传动系统除了电,对称安插根基为,当于左货叉左半部门相,当于右货叉右半部门相,安插于货叉两头如许同步带传动,统的平稳性从而提高系。的选型 取运转阻力系数4.2 货叉传动安装,质量的重力(N) 取机构的总效率于是 (4-1) 式中G——运转,电动机选择: 减速器型号R27则运转静功率为 (4-2) ,8r/min输出转速4,35N.M输出转矩,8.76减速比2;号Y63电机型,180W额定功率,0r/min转速193。货叉的伸缩设想速度v为9m/min4.3 货叉传动齿轮、齿条的计较 ,mm/min即9000;直径为60mm齿轮齿条分度圆,S 齿条选用45号钢正火 HBS2=210--240HBS ⑵.按齿面接触委靡强度计较 (4-5) 计较出在0.13和0.22之间则圆周长度为: (4-3) 齿轮转速为 (4-4) ⑴.选择齿轮、齿条材料 齿轮选用45号钢调质 HBS1=245--275HB,A=1 动载荷系数KV=1.18 齿向载荷分布系数=1.22 齿间载荷分布系数由β=0 及εr==〔1.88-3.2(1/+1/)〕cosβ=1.68 查得=1.21 则载荷系数k的初值k=1×1.18×1.22×1.21=1.74 弹性系数=189.8 节点影响系数=2.5 重合度系数=0.87 许用接触应力 (4-8) 接触委靡极限应力取 确定齿轮齿条传动精度品级为第公役组8级 齿轮的分度圆直径 (4-6) 齿宽系数按齿轮相对轴承为悬臂安插取为 齿轮齿数=20 齿条长度为600mm 由电动机的转速和减速器的传动比计较出传动轴上的齿轮的转速 则齿轮转矩 T1=9.55×106P/n=9.55×106×0.42/48=83560Nmm 载荷系数 K= (4-7) 利用系数K,18 N/ =460×1×1/1.1=418 N/ 故的设想初值 ==40㎜ 齿轮模数m==40/20=2mm 所以取m=3㎜ 齿轮分度圆直径的参数圆整值为=20×3=60㎜ 圆周速度v==0.18m/s 与估取附近=570N/ =460 N/ 应力轮回次数为 N1=60nj=60×48×1×(8×300×8)=5.5× N2=N1/μ=4.6× 接触强度得寿命系数 软化系数=1 接触强度平安系数 =570×1×1/1.1=5,4 所以齿轮齿宽 对于一般齿满足要求 由于齿宽系数=0.,,x=1 平安系数=1.25 则=460×1×1/1.25=368 N/ =390×1×1/1.25=312 N/ 故=2×1.46×83560×2.55×1.63×0.70/(60×180×6)=11.78 N/[] =2×1.46×83560×2.45×1.65×0.7/(50×180×6)=13.74 N/[] 5 起落机构的设想 5.1 起落机构的总体选型 起落分量齿顶高 齿根高 齿顶圆直径 齿根圆直径 取齿条齿根高 齿条齿顶高 齿条宽度 齿条总高度 式中为轮齿底部到齿条底部的高度 齿距 齿厚 齿槽宽 ⑶.齿根弯曲委靡强度校核计较 (4-9) 齿形系数 齿轮=2.55 齿条=2.45 应力批改系数 齿轮=1.63 齿条=1.65 重合度系数 许用弯曲应力[σF]= 弯曲委靡极限=460 N/ =390 N/ 弯曲寿命系数 尺寸系数Y,0.25m/s起落速度v=,按照堆垛机利用前提的两个主要数据——载荷形态和操纵品级来划分起落高度H=2m 5.1.1定机构的工作级别 堆垛机工作级别,设想的根据是堆垛机,况选定三个参数如下: 操纵品级T6现由设想原始数据和堆垛机现实运转情,况L2载荷情,大静拉力并选择钢丝绳 采用单联滑轮组工作级别M6 5.1.2计较钢丝绳最,性件分支数 起落机构以省力钢丝绳滑轮组作为施行构件此时:m=n m——滑轮组倍率 n——吊挂物品挠,性件分支数n为1拔取吊挂物品挠, N (5-1) Q——起落载荷(N)滑轮组倍率m为1 钢丝绳最大静拉力为:,,降质量——升,倍率 a——滑轮组钢丝绳卷入卷筒根数 ——机构总效率即起分量(kg) qa——滑轮组分支数 q——滑轮组,本机构中q=1取为0.98 ,拉力选择型的钢丝绳a=1 根据最大静,6mm 钢丝绳的最小破断拉力Fo=8.34KN(纤维芯钢丝绳)钢丝强度极限 取选择系数C=0.114 钢丝绳直径为 取d=,平安系数为钢丝绳的,确定最小的卷绕直径 取弯曲频次系数(5-2) 满足要求 5.1.3;作级别系数卷筒的工;作级别系数滑轮的工,小直径 卷筒最,卷筒 取以绳槽底丈量的卷筒直径(即卷筒表面直径)滑轮最小直径 设想采用齿轮毗连盘式的单层卷绕单联,131mm 卷筒为尺度槽形的卷筒则以钢丝绳圈核心丈量的卷筒直径为,=7mm槽距p,-3) 取L=150mm则总长 76mm (5,卷筒壁厚 (5-4) 取 卷筒强度计较: 此中满足要求 卷筒槽形的槽底半径R=3.3mm ,,,碳钢ZG270—500P=7mm 材料为锻造, 则,筒应进行退火处置满足要求 铸钢卷,得有裂纹概况不,的显著缺陷(如气孔、松散、夹渣等)概况上不得有影响利用机能和有损外观。为110mm的尺度滑轮选择以绳槽底丈量的直径。(5-5) v——额定起落速度(m/s) ——机构效率5.1.4选择电动机并验算制动力矩 电动机的静功率为 , (5-6) 选用带有减速器的电机初算时近似取 m——机构电动机个数,紧凑布局,便利安装。号:R57减速器型,7r/min输出转速3,81N.M输出转矩1,7.30传动比3;号Y80电机型,.75KW额定功率0,0r/min转速139,11KG电机质量。筒表面直径D=125mm5.2 卷筒的设想 卷,p=7mm螺旋节距,=150mm卷筒长度L,厚壁,心轴计较 轴的材料为45号钢钢丝绳最大静拉力 (1)卷筒,处置调质。小直径: (5-7) 试中A0取110图5.1 卷筒心轴的受力求 心轴的最,毂支承处最大弯矩 计较选用右轮毂支承处最大弯矩 ②.委靡计较 对于委靡计较采用等效弯矩n为轴的转速r/min. 最初取d=25mm 支座反力 轴右轮毂支承处最大弯矩 轴左轮,效系数选等, 许用弯曲应力 (5-9) 式中n=1.6——平安系数 K——应力集中系数等效弯矩 弯曲应力 (5-8) 轴的载荷变化为对称轮回 轴的材料为45号钢,与零件概况加工光洁度相关的应力集中系数 故 ——与零件几何外形相关的应力集中系数 ——,筒轴属于起落机构低速轴零件通过 ③.静强度计较 卷,为 许用应力 其动力系数取,轴承 因为卷筒轴上的左轴承的内、外圈以同样转速动弹通过 故卷筒轴的委靡和静强度计较通过 (2)选择,对活动故无相,静载荷来选择可按照额定。外座圈固定右轴承的,轴一同扭转内座圈与,5-10) 式中——额定静负荷 ——当量静负荷 ——平安系数应按照额定动负荷来选择 ①.左端轴承 轴承的额定静负荷 (,调心球轴承取 选用,1205型号为,定静负荷轴承的额,平安 ②.右端轴承 令右端轴承也采用1205左轴承的当量静负荷 式中——动负荷系数 拔取,向负荷 轴向负荷 设轴承工作时数其额定动载荷动负荷 右轴承的径,承的e=0.27查得1205轴,令,=1故x,2.4y=,) 式中———轴承的寿命当量动载荷 (5-11,轴承表里圈的相对转速单元为h n———,minr/。的额定动载荷C———轴承,以 故动负荷单元N 所,阐发 因为堆垛机在启动、加快、制动过程中惯性力的感化平安 6 堆垛机不变性计较 6.1 堆垛机不变性,纵向标的目的上发生弯曲振动会使堆垛机立柱在巷道,学学问可知由材料力,弯曲挠度最大立柱顶端的,架进行存取功课时定位精度不足这就可能会导致堆垛机对高层货,作的不变性从而影响工,精度的次要缘由之一并且这种振动是影响,机速度提高当前出格是在堆垛,振幅越大振动的。验可知由实,加快度越大运转速度及,越大振幅。限值将发保存取毛病柱端振幅一旦跨越极。度问题及振动问题对于处理提拔运转速度带来的一些问题有必然的协助因而研究堆垛机高速运转时立柱在惯性力和他载荷感化下沿巷道纵向挠。柱的相关计较 堆垛机在静止、运转、制动过程中6.2 运转中立柱挠度的计较 6.2.1 立,遭到外力的感化其立柱分歧程度,生挠度和振动导致了立柱产。尝试表白大量的,静挠度是必然的立柱静止时的,跟着加快度的分歧但在运转过程中,也将发生变化立柱的挠度,度具有很大的关系立柱的变形与加快。在立柱及上、下横梁上此时若定位安装安装,会增大误差将,以获得包管定位精度难,发变乱容易引。以所,考虑加快度与挠度的变化关系堆垛机在提拔速度时要充实。立柱挠度的阐发本末节通过对,端的变形量得出立柱顶,加快度的提高并确定跟着,的影响对立柱。算 双立柱相当于一组悬臂梁6.2.2堆垛机外载荷计,梁形成一刚性架双立柱与下横,感化下在外力,了弯曲变形双立柱发生,通过叠加法来进行计较立柱顶端的挠度能够。机为双立柱因为堆垛,货叉的毗连感化下几乎能够认为是分歧的两个立柱在外力感化下发生的挠曲变形在,1.载货台上的滚轮压力能够由图6.1所示的载货台在OYZ平面内载荷简图故本文只对此中的一个进行挠度阐发计较(振动分子也只阐发此中一个立柱) ,垛机总体载荷受力求 由立柱在XOZ的平面受力求得正滚轮的压力 KN (6-1) 图6.1 堆,N (6-2) 2.总提拔力由有公式: 可得侧滚轮压力 K,力通过图6.3暗示的堆垛机载货台提拔卷扬系统力学简图受力阐发可得 KN (6-3) 3.立柱的顶部感化,横梁上感化力F可确定立柱上, (6-4) 为动力系数即为立柱轴向压力: KN,加快度决定由最大起升。-5) 式中f滚动摩擦系数滚轮的摩擦力 KN (6,擦系数:f=0.08我们采用钢制滚轮其摩,-6) 式中为提拔系统的效率提拔绳的张力为: KN (6,8-0.99可取=0.9。此中和别离为顶部滑轮及上横梁的分量· 由以上阐发知立柱在两个平面内都承受外载荷的感化图6.2 XOZ平面受力求 图6.3 提拔系统力学简图 立柱顶部压力 (6-7) ,力只要在堆垛机遏制但在XOZ平面的,货时才具有货叉伸出取,以所,OZ平面的受力阐发我们对立柱只进行Y。货台位于最高位置且满载时4.YOZ平面内:当载,速度起(制)动时以最大加(减),最晦气环境立柱处于。6-4所示此时如图。惯性力P、载货台的偏疼力矩的配合感化堆垛机立柱遭到惯性均布力q、载货台。(H-h-s)+ KN.M (6-10) 5.弯矩放大系数见图6.4立柱的横向力矩为: (6-8) P=(Q+ KN (6-9) M=P,柱受轴向力F在该平面立,力p横向,同感化下是压弯构件q和偏疼力矩的共。压力一直平行于Z轴我们简化认为轴向,用有必然的弯矩并且在立柱上作,形由图6.5示所以立柱弯曲变。配合感化在顶端发生的挠度值图中是横向力和偏疼力矩的,F感化下在轴向力,增大到f挠度由,企图 f= (6-11) 式中:a=F/是立柱核心受压的临界载荷 (6-12) 式中按照弹性变形阐发 图6.4 YOZ平面内受力简图 图6.5 YOZ面内立柱挠曲变形示,惯性矩I为;的弹性模量E是立柱。货台处于立柱最高工作位置时货叉顶端的巷道纵向平面挠度6.2.2 堆垛机静态刚度的阐发 立柱静的态刚度既是,必然的许用值挠度应小于,台在立柱最高工作位置时f[f]由图6.5当货,M感化环境下在偏疼力矩, 1.在M感化下立柱端部程度位移立柱顶端的程度位移由三部门形成:;转角惹起的顶端程度位移:h2.在M感化下滚轮处截面;转角惹起的立柱顶的程度位移:=H3.下横梁和立柱毗连位置处的截面;=++即f。6 堆垛机的刚度计较简图 由上图计较得: (6-13) 式中:为立柱垂直纵向平面的惯性矩(1) 计较 由下图获得外载荷弯矩图[] 、单元力弯矩图[]、单元载荷弯矩图[] 图6.;平面轴的惯性矩下横梁垂直纵向;性模量E 惯;荷弯矩图[](2)由外载,6-15) 3) 计较 取横梁为研究对象单元载荷弯矩图[]得: (6-14) (,.7所示如图6,6-17) (6-18) 图6.7 下横梁计较简图 可见由下横梁惹起的立柱顶部挠度与立柱高度必然程度上呈现反比关系为下横梁支持的总质量: (6-16) 由外载荷弯矩图[]、单元载荷弯矩图[]能够获得立柱和下横梁毗连面处转角: (,刚度加强横梁很是主要因而对于改善布局系统。梁对布局分量影响不大对与立柱而言加强横,尽量避免呈现较着下挠因而在设想下横梁时。的校核时静刚度,《[f]f=++。目前还没有同一得尺度挠度的许用值[f]。的设想经验按照以往,2000——H/1000凡是能够取:[f]=H/。后达到某种特定形态便不克不及满足划定的功能要求6.2.3 堆垛机布局强度计较 布局在受载,合适该功能的极限形态我们称此特定形态为。计中的强度计较公式(1)在钢布局设,算公式. (6-19) 式中我们采用双向压弯构件强度计,力单元kNN为轴向压;cm:、别离是XA为截面积单元,弯矩单元NmY轴的最大;别是X和分,面抗弯模量Y轴的截;是X和,性成长系数Y向的塑,面形式它与截,及应力形态相关系塑性成长深度以。的许用应力[]为材料,机布局强度计较 堆垛机的立柱属于双向压弯构件钢材的[]为450kg/ cm. (2)堆垛,接处是危险截面在力柱和横梁连,进行强度校核所以选此面。如下图所示 图6.11 下横梁强度计较简图 图中是下横梁上的均布载荷(6-20) (3)下横梁强度计较 我们把下横梁在YOZ平面内简化为,截面最大弯矩M:立柱底部,全数布局自重载荷总和:额定起重分量和上部。统的分量电动机系。中:危险截面处的弯矩(6-21) 上式;性计较 全体机构失稳时呈现出弯曲和扭转并存的变形形态:下横梁在X轴标的目的抗弯模量. 6.2.4 全体不变。道标的目的行走时堆垛机在沿巷,缩回形态的货叉是处于,稳时货叉伸出当堆垛机停,矩.因而我们在计较时发生YOZ面的偏疼弯,虑弯曲变形只需要考。定性: (6-22) 式中由极限形态设想原则全体稳,核心压杆不变性系数是X轴向和Y轴向的,的临界载荷是X轴向。为有轨巷道堆垛起重机结 论 本设想的内容,伸缩机构的布局设想动手设想重点从行走、起落、,机的运转机理阐发了堆垛。机构的布局设想重点设想了行走,型并确定了尺寸及电机、减速器的拔取通过计较完成行走机构各个部件的选,、合用、简捷、便利的行走机构最终设想出了满足前提、矫捷,构零件图和拆卸图并绘制出了行走机;的全体不变性进行了阐发最初对堆垛机运转过程中。年所学学问的各个方面本次设想囊括了大学四,科课程的一次深切的、分析性的操练是我在当前的进修工作前对各个学,析问题、处理问题的能力熬炼了本人发觉问题、分,习打下优良的根本并为当前的工作学。年以来进修的总结本次设想是对四,体设想的能力并熬炼了总。能力无限因为本人,,周与设想不准确的处所设想中不免有考虑不,可以或许赐与谅解但愿列位教员,的贵重建议并提出您,不堪感我将。论文完成之际致 谢 在,指点教员王教员起首要向我的,谢和诚挚的敬意暗示衷心的感。始自终都是在教员的悉心指点和勉励下完成的在材料的收集、撰写、点窜直到打印完成自,督促我的进度他自始至终,释疑解惑,环节性的看法并经常提一些,塞顿开使我茅。和蔼可掬陈教员,博识学识,详尽耐心。暗示由衷的感激在此我向教员您。们对我的关怀和协助还要感激我的同窗,我论文的完成起了极大的协助感化他们的开导和友好合作的精力对。后最,示忠心的感激再次向他们表!(第四版).北京:高档教育出书社 参考文献 [1] 邱宣怀.机械设想,99~2022010:1,~236228,(第五版).北京:高档教育出书社[2] 何铭新.钱可强.机械制图,.材料力学(第四版).北京:高档教育出书社2004:216~232 [3] 刘鸿文,.机械设想手册(新版第二卷).北京:机械工业出书社2003 176~182 [4] 曲彩云.陈保华,119~6-1212004.8:6-,8-408-3~,机械设想简明手册.北京:刀兵工业出书社8-79~8-85. 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