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題目： FMS自動化立體倉庫
堆垛起重機機械結構設計
信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
學 號： 0923102
學生姓名： 趙 磊
指導教師： 尤麗華 （職稱：副教授 ）
2013年5月25日
無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文）
誠 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 自動化立體倉庫堆垛起重機機械設計是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級： 機械92
學 號： 0923102
作者姓名：
2013 年 5月 25日
無錫太湖學院
信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書
一、題目及專題：
1、題目 FMS自動化立體倉庫堆垛起重機機械設計
二、課題來源及選題依據
本課題來源于工程生產實際，應教學要求，使我們在學習期間接觸到一些先進的技術裝備和控制技術等重要知識，配合有關課程開設“柔性制造系統(tǒng)綜合實驗”的需求，培養(yǎng)獨立進行科學研究、綜合分析思考以及實際動手的能力，此畢業(yè)設計課題由此設立。
三、本設計（論文或其他）應達到的要求：
① 有軌巷道堆垛起重機的設計要求包括：
1.結構簡單，操作方便；
2.堆垛方式準確可靠；
3.結構緊湊堅固，使用維護方便，外形美觀；
② 熟練掌握模擬貨物在自動化立體倉庫各倉儲單元內存儲的物流過程；
③ 熟悉堆垛起重機的各部分零件組成及運行過程；
④ 了解有軌巷道堆垛起重機在國內發(fā)展現狀及特點；
I
⑤ 能夠設計出堆垛起重機的起升機構、貨叉機構以及行走機構的選擇方案。
四、接受任務學生：
機械92 班 姓名 趙 磊
五、開始及完成日期：
自2012年11月12日 至2013年5月25日
六、設計（論文）指導（或顧問）：
指導教師 簽名
簽名
簽名
教研室主任
〔學科組組長研究所所長〕 簽名
系主任 簽名
2012年11月12日
I
摘 要
近年來，隨著企業(yè)生產與管理的不斷提高，越來越多的企業(yè)認識到物流系統(tǒng)的改善與合理性對企業(yè)的發(fā)展非常重要。堆垛機是自動化立體倉庫中最重要的起重堆垛設備，它能夠在自動化立體的巷道中來回穿梭運行，將位于巷道口的貨物存入貨格；或者相反取出貨格內的貨物運送到巷道口。
本文詳細論述了在現代大多數企業(yè)中普遍使用的雙立柱堆垛機的設計方案，文章的重點放在其兩個部件：升降機構、貨叉伸縮機構的設計上，并對安全機構和控制部分進行簡單的選取和計算其中包含電機,減速器的選取，齒輪，齒條的計算，卷筒的計算，軸的校核，電器原理圖的配置等。首先，提出各個機構的總體設計方案；其次，對各個機構的受力情況進行了分析并計算，然后估算初取值，再進行校核，最后確定各個實際值。
關鍵詞：自動化立體倉庫；堆垛機；升降機構；貨叉伸縮機構
I
Abstract
In recent years, along with the unceasing raising of enterprise production and management, more and more enterprises know that thing flows out reasonability and the improvement of system, is very important for the development of enterprise. Stacker cranes is automation three-dimensional storehouse in most important take heavy crane pile up equipment, it can in the tunnel of automation cube in the shuttle operation of round trip, will locate in tunnel the goods of mouth stock goods shelf; or opposite take out the goods transit in goods shelf go to tunnel mouth.
This paper describes the majority of enterprises in the widespread use of modern double-column stacking machine design, the article focused on its two components: lifting mechanism, telescopic fork design of institutions, and security agencies and the control part simple selection and calculation including motor, reducer selection, gear, rack of calculation, the calculation of roll, axis calibration, electrical schematic diagram of the configuration. First, the proposed design programs of various agencies; Secondly, the force of the various agencies to conduct the analysis and calculation, and then estimate the initial value, and then checked, and finally establish the actual value.
Keyword:automation three-dimensional storehouse;stacker cranes;lifting mechanism; telescopic fork institutions
I
目 錄
摘 要.......................................................................................................................................... III
ABSTRACT ................................................................................................................................. IV
目 錄........................................................................................................................................... V
1 緒論............................................................................................................................................ 1
1.1 研究的背景與內容............................................................................................................................. 1
1.1.1 概述............................................................................................................................... 1
1.1.2 有軌巷道堆垛機的發(fā)展現狀及特點........................................................................... 1
1.1.3 有軌巷道堆垛機的類型............................................................................................... 2
1.1.4 巷道堆垛機的特點....................................................................................................... 5
1.2 設計的目的和意義.............................................................................................................. 5
1.3 設計的內容及要求.............................................................................................................. 5
1.4 設計參數.............................................................................................................................. 6
2.1 堆垛機三維運動速度的確定............................................................................................. 7
2.2 堆垛機各個部分的方案選擇.............................................................................................. 8
2.2.1 堆垛機起升機構傳動方式的選擇........................................................................................... 8
2.2.2 堆垛機行走機構傳動方式的選擇............................................................................... 9
2.2.3 堆垛機機架的設計思路............................................................................................... 9
2.2.4 堆垛機貨叉的設計思路............................................................................................... 9
2.2.5 堆垛機安全方案的確定............................................................................................. 11
2.3 堆垛機的技術參數............................................................................................................ 11
2.4 堆垛機的技術要求............................................................................................................ 11
3 堆垛機起升機構的設計.......................................................................................................... 15
3.1 起升機構的總體選型........................................................................................................ 15
3.2 卷筒的設計........................................................................................................................ 18
3.2.1 卷筒部件計算............................................................................................................. 18
3.2.2 齒輪連接盤的計算..................................................................................................... 22
4 堆垛機行走機構和機架的選型設計...................................................................................... 25
4.1 堆垛機行走機構的選型設計........................................................................................... 25
4.2 堆垛機機架的選型設計................................................................................................... 27
5 堆垛機貨叉的設計.................................................................................................................. 28
5.1 貨叉?zhèn)鲃友b置的總體選型................................................................................................28
5.2 貨叉?zhèn)鲃育X輪、齒條的計算............................................................................................28
5.3 貨叉?zhèn)鲃渔溳?、鏈條的設計計算....................................................................................32
5.4 制動器的制動容量的設計................................................................................................34
6 堆垛機安全裝置.......................................................................................................................35
V
6.1 防撞保護裝置.................................................................................................................... 35
6.2 鋼絲繩斷繩保護裝置........................................................................................................ 35
7 結論與展望.............................................................................................................................. 36
7.1 結論................................................................................................................................... 36
7.2 不足之處及未來展望........................................................................................................... 36
致 謝.......................................................................................................................................... 37
參考文獻...................................................................................................................................... 38
1
1緒論
1.1 研究的背景與內容
1.1.1 概述
自動化立體倉庫是實現物流系統(tǒng)合理化的關鍵。它具有空間利用率高、便于實現自動化管理、實時自動結算庫存貨物種類和數量、立體倉庫信息庫可以和中央計算機系統(tǒng)聯網運行等許多優(yōu)點，對加快物流速度、提高勞動生產率、降低生產成本都有重要意義，已開始應用于汽車、電子、醫(yī)藥、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)。而堆垛機對立體倉庫的出人庫效率有重要影響，是立體倉庫能否達到設計要求和體現其優(yōu)點的關鍵設備之一。
有軌巷道堆垛起重機是隨著立體倉庫的出現而發(fā)展起來的專用起重機，是在高層貨架的窄巷道內作業(yè)的起重機，通常簡稱為堆垛機。堆垛機是立體倉庫中最重要的起重運輸設備，可大大提高倉庫的面積和空間利用率，是自動化倉庫的主要設備，是代表立體倉庫特征的標志。堆垛機的功能是堆垛機接受計算機指令后，能在高層貨架巷道中來回穿梭，把貨物從巷道口出人庫貨臺搬運到指定的貨位中，或者把需要的貨物從倉庫中搬運到巷道口出人庫貨臺，再配以相應的轉運、輸送設備通過計算機控制實現貨物的自動出人庫。在立體倉庫中的搬運設備有高位叉車、工業(yè)機器人、橋式堆垛機和有軌巷道式單雙立柱堆垛機。有軌巷道式雙立柱堆垛機由于效率高，高度可達30-40 m，便于實現無人操作，行走穩(wěn)定，載貨量大，噪聲小，在目前的立體倉庫中得到廣泛應用。