標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫及自動存取貨機構(gòu)設(shè)計【含16張CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫及 自動存取貨機構(gòu)設(shè)計 姓 名 專 業(yè) 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫及自動存取貨機構(gòu)設(shè)計 摘 要 世界主要工業(yè)國家都把著眼點放在開發(fā)性能可靠的新產(chǎn)品和采用高新技術(shù)上，更加注重實用性和安全性。如今， 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫及自動存取貨機構(gòu)設(shè)計已成為企業(yè)生產(chǎn)管理不可獲缺的重要組成部分。 本文從實際問題出發(fā)，以現(xiàn)有設(shè)備為依托，先確定出標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫的總體結(jié)構(gòu)及各部分的結(jié)構(gòu)草圖，然后運用理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械設(shè)計、制造技術(shù)等專業(yè)知識，并查閱相關(guān)設(shè)計手冊，對其機械部分進行了詳細(xì)的設(shè)計計算，包括：機架、行走機構(gòu)、升降機構(gòu)、載貨臺和貨叉伸縮機構(gòu)。設(shè)計過程中，以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫的機械性能為目的，在滿足其強度、剛度、運行穩(wěn)定性等要求的前提下，綜合考慮結(jié)構(gòu)的合理性和所選材料的經(jīng)濟性，力求達(dá)到高質(zhì)量、低成本。 關(guān)鍵詞: 自動化 ,標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫及自動存取貨機構(gòu), 立體倉庫 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫 結(jié)構(gòu)設(shè)計 42 Abstract The world's major industrial countries have the focus on the development of reliable performance of new products and the use of the high-tech, more emphasis on practicality and safety. Today, standard parts storage warehouse and automatic access to goods mechanism design has become an important part of production management indispensable. From the practical problems, taking the existing equipment as the basis, first determine the standard storage structure warehouse sketch the overall structure of each part, and then use the theoretical mechanics, mechanics of materials, mechanical design, manufacturing technology, expertise, and Now Related design Manual, its mechanical part of the detailed design calculations, comprising: a frame, running gear, lifting mechanism, loading station and fork telescopic mechanism. The design process in order to achieve the mechanical properties of standard parts storage warehouse for the purpose, to meet its strength, rigidity, running stability requirements of the premise, considering the reasonableness of the selected material and economic structure, and strive to achieve high quality, low cost. Keywords: automation, standard parts storage warehouse and automatic access to goods mechanism, standard parts warehouse storage warehouse design 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 選題目的和意義 1 1.2 本選題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢 1 1.3自動化立體倉庫的發(fā)展 2 1.4 發(fā)展自動化立體倉庫的必要性 3 第2章 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫及自動存取貨機構(gòu)方案設(shè)計 5 2.1 升降機構(gòu)動力系統(tǒng)選擇依據(jù) 5 2.2 動力計算 5 2.3 動力選型 6 2.4 三層貨叉移動行走方案設(shè)計 6 第3章 升降傳動系統(tǒng)設(shè)計 7 3.1常見機構(gòu)的特點和應(yīng)用 7 3.2 傳動機構(gòu)的確定 9 3.3 鏈傳動計算 9 3.3.1鏈的類型選擇 9 3.3.2滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸 9 3.3.3 滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸（GB/T1234—1997） 10 3.3.4 齒槽形狀的選取 11 3.3.5 鏈輪材料的選擇和熱處理 11 3.4 鏈傳動校核 11 3.4.1 鏈傳動的主要失效形式 11 3.4.2 鏈傳動的承載能力 13 第4章 三層貨叉移動行走設(shè)計 16 4.1 電動機的選擇 16 4.1.1選擇電動機應(yīng)綜合考慮的問題 16 4.1.2電動機的選擇 16 4.2 傳動裝置的設(shè)計 17 4.2.1 傳動方案的確定 17 4.2.2 齒條齒部彎曲強度的計算 23 第5章 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 24 5.1 自動化立體倉庫的結(jié)構(gòu)尺寸及運行條件 24 5.2 機架設(shè)計概述 24 5.2.1機架設(shè)計應(yīng)滿足的一般要求 24 5.2.2 機架的設(shè)計步驟 24 5.3 上導(dǎo)軌設(shè)計 25 5.3.1 導(dǎo)軌類型的確定 25 5.3.2 導(dǎo)軌材料的確定 26 5.3.3導(dǎo)軌截面形狀的確定 26 5.4 上橫梁的設(shè)計 27 5.5 立柱設(shè)計 31 5.6 下導(dǎo)軌設(shè)計 35 5.6.1導(dǎo)軌類型的選擇 35 5.6.2滾動直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)與特點 36 5.6.3 滾動直線導(dǎo)軌副的計算 36 結(jié) 論 41 致 謝 42 參考文獻(xiàn) 43 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫及自動存取貨機構(gòu)設(shè)計 第1章 緒論 1.1 選題目的和意義 隨著倉儲水平的提高，自動化立體倉庫在倉儲業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛。隨著自動化立體倉庫的出現(xiàn)，人們對倉儲空間的利用率逐漸提高，改變了傳統(tǒng)的倉儲模式。本次設(shè)計是用組態(tài)軟件來模擬一個小型自動化立體倉庫，來體現(xiàn)自動化立體倉庫的便捷性、控制性。自動化立體倉庫可以產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。它通過高層貨架存儲，使存儲區(qū)大幅度地向高空發(fā)展，提高了空間利用率；自動化立體倉庫采用層積式存放，結(jié)合計算機管理，可以很容易實現(xiàn)先入先出，防止貨物的自然老化、變質(zhì)和損壞；通過自動存取系統(tǒng)(AS/RS),加快了運行和處理速度，提高了勞動生產(chǎn)率，降低操作人員的勞動強度；采用自動化技術(shù)后，還能較好地適應(yīng)黑暗、低溫、污染、有毒和易爆等特殊場合的物品存儲需要；計算機控制能夠始終準(zhǔn)確無誤地對各種信息進行存儲和管理，減少了貨物處理和信息處理過程中的差錯；同時借助于計算機管理還能有效地利用倉庫存儲能力，便于清點和盤庫，合理減少庫存，加快資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約流動資金，從而提高倉庫的管理水平。? 自動化立體倉庫由立體貨架、有軌巷道堆垛機、出入庫托盤輸送機系統(tǒng)、尺寸檢測條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、計算機管理系統(tǒng)以及其他如電線電纜橋架配電柜、托盤、調(diào)節(jié)平臺、鋼結(jié)構(gòu)平臺等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動化系統(tǒng)組成。自動化倉庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動化。同時，由于使用自動化倉庫，促進企業(yè)的科學(xué)管理，減少了浪費，保證均衡生產(chǎn)，也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平。立體倉庫的出現(xiàn),實現(xiàn)了倉庫功能從單純保管型向綜合流通型的轉(zhuǎn)變。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和深化,它將為工業(yè)、企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。? 自動化立體倉庫應(yīng)用范圍很廣，幾乎遍布所有行業(yè)。在我國，自立體倉庫應(yīng)用的行業(yè)主要有機械、冶金、化工、航空航天、電子、醫(yī)藥、食品加工、煙草、印刷、配送中心、機場、港口等。 1.2 本選題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢 20?世紀(jì)50?年代初,美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機的立體倉庫?;50?年代末至60?年代初,出現(xiàn)了司機操作的巷道式堆垛起重機立體倉庫;1963?年美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術(shù),建立了第一座由計算機控制的立體倉庫.?此后,自動化立體倉庫在美國和歐洲得到迅速發(fā)展,并形成了專門的學(xué)科.?60?年代中期,日本開始興建立體倉庫,并且發(fā)展速度越來越快,成為當(dāng)今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一.?據(jù)資料統(tǒng)計,日本目前已建成的自動化立體倉庫物流系統(tǒng)已超過8?000?座.?我國首先由機械部北京起重運輸機械研究所于1963?年研制成第一臺橋式堆垛起重機,1973?年開始研制我國第一座由計算機控制的高15?m?的自動化立體倉庫,并于1980?年投入運行.與廠級計算機管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)以及與生產(chǎn)線緊密相連的自動化立體倉庫更是當(dāng)今計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)?及柔性制造系統(tǒng)(FMS)?必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)不完全統(tǒng)計,美國擁有各種類型的自動化立體倉庫20?000?多座,日本有38?000?多座,德國有10?000?多座,英國有4?000?多座,前蘇聯(lián)有1?500?多座。自動化所圍繞自動化立體倉庫系統(tǒng)開發(fā)了多種自動化系統(tǒng)硬件設(shè)備及軟件產(chǎn)品，?如:?不同類型的庫存管理軟件、系統(tǒng)仿真軟件、圖形監(jiān)控及調(diào)度軟件、堆垛機輸送機控制軟件、條形碼識別跟蹤系統(tǒng)、搬運機器人、碼垛機械手、自動運行小車、貨物分選系統(tǒng)、堆垛機認(rèn)址檢測系統(tǒng)、堆垛機控制系統(tǒng)、貨位探測器、高度檢測器、輸送系統(tǒng)、碼垛系統(tǒng)、自動輸送小車等產(chǎn)品。? 自動化立體倉庫的出現(xiàn)大大拓展了倉庫功能,使之從“靜態(tài)倉庫”變成了“動態(tài)倉庫”,由單純的保管型向綜合的流通型方向發(fā)展.?通過采用計算機控制,對各種信息進行存儲和管理,有效銜接生產(chǎn)與庫存,加快了物資周轉(zhuǎn),降低了成本.?從發(fā)展來看,建立物流系統(tǒng)與企業(yè)大系統(tǒng)間的實時連接,是目前自動化立體倉庫發(fā)展的另一個明顯的趨勢. 1.3自動化立體倉庫的發(fā)展 立體倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)力和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。50年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機的立體倉庫；50年代末60年代初，出現(xiàn)了由司機操作的巷道式堆垛起重機立體倉庫；1963年美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術(shù)，建立了第一座計算機控制的立體倉庫。此后，自動化立體倉庫在美國和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專門的學(xué)科。60年代中期，日本開始興建立體倉庫，并且發(fā)展速度越來越快，目前已成為當(dāng)今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。 我國對立體倉庫及其物料搬運設(shè)備的研制開始并不晚，于1963年研制成功第一臺橋式堆垛起重機（北京起重運輸機械研究所機械部），1973年開始研制我國第一座由計算機控制的自動化立體倉庫，該倉庫1980年投入運行。到2003年為止，我國自動化立體倉庫數(shù)量已超過200座。立體倉庫由于具有很高的空間利用率、很強的出入庫能力、采用計算機進行控制管理而利于企業(yè)實施現(xiàn)代化管理等特點，現(xiàn)今已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉儲技術(shù)，越來越受到企業(yè)的重視。 自動化立體倉庫應(yīng)用范圍很廣，幾乎遍布所有行業(yè)。在我國自動化立體倉庫應(yīng)用的行業(yè)主要有機械、冶金、化工、航空航天、電子、醫(yī)藥、食品加工、煙草、印刷、配送中心、機場、港口等。 1.4 發(fā)展自動化立體倉庫的必要性 自動化立體倉庫相對于以往的倉儲設(shè)備，具有以下幾個方面的優(yōu)勢： 一、提高空間利用率 早期立體倉庫的構(gòu)思，其基本出發(fā)點就是提高空間利用率，充分節(jié)約有限且寶貴的土地資源。在西方有些發(fā)達(dá)國家，提高空間利用率的觀點已有更廣泛深刻的含義，節(jié)約土地，已與節(jié)約能源、環(huán)境保護等更多的方面聯(lián)系起來。有些企業(yè)甚至把空間的利用率作為系統(tǒng)合理性和先進性考核的重要指標(biāo)來對待。 立體倉庫的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連。一般來說，自動化高架倉庫空間利用率為普通平庫的2~5倍。這是相當(dāng)可觀的。 二、便于形成先進的物流系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平 傳統(tǒng)倉庫只是貨物儲存的場所，保存貨物是其唯一的功能，是一種“靜態(tài)儲存”。自動化立體倉庫采用先進的自動化物料搬運設(shè)備，不僅能使貨物在倉庫內(nèi)按需要自動存取，而且可以與倉庫以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有機的連接，并通過計算機管理系統(tǒng)和自動化物料搬運設(shè)備使倉庫成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購件和自制生產(chǎn)件進入自動化倉庫儲存是整個生產(chǎn)的一個環(huán)節(jié)，短時儲存是為了在指定的時間內(nèi)，將物料自動輸出到下一道工序進行生產(chǎn)，從而形成一個自動化的物流系統(tǒng)，這是一種“動態(tài)儲存”，也是當(dāng)今自動化倉庫發(fā)展的一個明顯的技術(shù)趨勢。 生產(chǎn)管理是企業(yè)管理的一個重要組成部分，主要包括產(chǎn)品規(guī)劃，生產(chǎn)組織，物流規(guī)劃，外購?fù)庠O(shè)，產(chǎn)品質(zhì)量，成本測算等內(nèi)容。自動化立體倉庫系統(tǒng)作為生產(chǎn)過程的一個中心環(huán)節(jié)，幾乎參與了生產(chǎn)管理的全過程。 三、加快貨物的存取節(jié)奏，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率 建立以自動化立體倉庫為中心的物流系統(tǒng)，其優(yōu)越性還表現(xiàn)在自動化高架庫具有快速的出入庫能力，能快速妥善地將貨物存入高架庫中，也能快速及時并自動地將生產(chǎn)所需的零部件和原材料送達(dá)生產(chǎn)線。這一特點是普通平庫所不能達(dá)到的。同時，自動化立體倉庫的實現(xiàn)是減輕工人勞動強度的最典型的例子。這種勞動強度的減輕是綜合的，具體包括： 1）采用自動巷道式標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫取代人工存放貨物和人工取貨，既快捷又省力。由于工人不必進入倉庫內(nèi)工作，工作環(huán)境大為改善。 2）采用計算機管理系統(tǒng)對貨物進行管理，大大增強了貨物的管理能力，使倉庫管理科學(xué)化，準(zhǔn)確性和可靠性有質(zhì)的提高，入出庫管理、盤庫、報表等工作量變得簡單快捷，工人的勞動強度大幅降低。 3）立體倉庫系統(tǒng)輔以庫前輔助輸送設(shè)備，使貨物出入庫變得簡單方便。 4）自動化立體倉庫系統(tǒng)所需要的操作人員和系統(tǒng)維護人員很少，可以節(jié)省人力物力，節(jié)約了資金。 四、減少庫存資金積壓 據(jù)統(tǒng)計，由于歷史原因造成管理手段落后，物資管理零散，使生產(chǎn)管理和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的緊密聯(lián)系難以到位。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。這樣庫存積壓就成為一個較大的問題。如何降低庫存資金積壓和充分滿足生產(chǎn)需要，已成為大型企業(yè)不得不面對的重要問題。立體倉庫系統(tǒng)是解決這一問題的最有效的手段之一。 1）以自動化立體倉庫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)到一個最佳值。 2）計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立使原材料和零部件外購件的采購更及時和滿足實際需求。 3）計算機管理系統(tǒng)的建立加強了宏觀調(diào)空功能，使生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)生產(chǎn)量更能滿足實際需求。 4）建立成品庫和半成品庫，以解決市場供需的暫時的不一致，充分發(fā)揮企業(yè)的生產(chǎn)潛力。 如前所述，自動化立體倉庫在多個方面具有無可比擬的優(yōu)勢，這些正是一個現(xiàn)代化企業(yè)所要求和追求的。綜觀國內(nèi)外的大型企業(yè)，自60年代始逐步采用自動化物流系統(tǒng)以來，到今天，立體倉庫已成為企業(yè)生產(chǎn)管理不可缺少的重要組成部分。 第2章 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫及自動存取貨機構(gòu)方案設(shè)計 升降機構(gòu)工作原理：升降機構(gòu)采用鏈傳動方式，由電動機通過鏈條驅(qū)動傳動鏈輪旋轉(zhuǎn)，并進行一級減速，再由傳動鏈輪帶動升降鏈輪實現(xiàn)載貨臺的升降運動。 2.1 升降機構(gòu)動力系統(tǒng)選擇依據(jù) 驅(qū)動機構(gòu)主要有液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動、電動驅(qū)動和機械驅(qū)動等形式。 液壓驅(qū)動具有體積小、出力大、控制性能好、動作平穩(wěn)等特點，它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實現(xiàn)直線運動；利用擺動油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動。液壓驅(qū)動具有潤滑性能好、壽命長的特點，結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好。定位精度高，克實現(xiàn)任意位置開停。有很多專業(yè)機械手能直接利用主機的液壓系統(tǒng)。但缺點是需要配備壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜成本較高。 氣動驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉。氣源方便，所需的壓縮氣源一般工廠都有，并且無污染，一般采用的壓力0.4-0.6MPa,最高可達(dá)1MPa。缺點是出力小，體積大。由于空氣的可壓縮性大，很難實現(xiàn)中間位置的停止，只能用于點位控制，而且潤滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹。 機械式用于簡單的場合。 電動由于減速和回轉(zhuǎn)運動變往復(fù)運動機構(gòu)，該機構(gòu)適用于無污染，有電就可以工作，操作簡單方便，在工作場合只需要接通電源即可工作，而工作場合在各個大樓區(qū)域，很容易找到電源。 綜合以上敘述，將選用最后一種電動機作為本升降機的動力來源。 2.2 動力計算 由于本設(shè)計升降速度v=5m/min。 所以輸出轉(zhuǎn)速為： .（2—1） （r為鏈輪的半徑,數(shù)據(jù)將在后面介紹來源） 機構(gòu)升降功率為： （2—2） 2.3 動力選型 由上面計算結(jié)果知道需要輸出轉(zhuǎn)速很低，根據(jù)機構(gòu)需要選擇擺線針輪減速器，其主要特點是傳動比大，一級轉(zhuǎn)速時傳動比在11-87，兩極轉(zhuǎn)速時傳動比范圍在20128。由于在傳動過程中為多齒齒合，所以對過載和沖擊有較強的承受能力，傳動平穩(wěn)，可靠；由于采用了行星擺線傳動結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，在功率相同條件下，其質(zhì)量是其它減速器的一半，由于擺線齒輪、針齒銷、軸銷和軸套都是由軸承鋼制造，工作中又的有滾動摩擦，因此大大加強了個零件的機械性能并保證使用壽命，提高了傳動效率。 由于升降轉(zhuǎn)速需14.5r/min ，輸出功率需要大于0.083KW，表15-2-119選擇二級直連型XWED8175B型，傳動比103，輸入轉(zhuǎn)速1500r/min,輸出轉(zhuǎn)速14.5r/min，額定轉(zhuǎn)矩2750N.M,額定功率為1.5KW(考慮超載及摩擦等其他不可意料的因素，這個值盡量取大一些).其機構(gòu)尺寸如圖（JB/T298-1994） 圖2-1 二級直連型XWED8175B型電動機（帶減速器的） 2.4 三層貨叉移動行走方案設(shè)計 行走機構(gòu)的作用是傳遞電動機的功率，將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動，使三層貨倉沿導(dǎo)軌做往復(fù)運動。行走機構(gòu)主要由驅(qū)動電機和傳動裝置兩部分組成。為了將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為三層貨倉直線運動，可以選擇齒輪齒條傳動。 第3章 升降傳動系統(tǒng)設(shè)計 3.1常見機構(gòu)的特點和應(yīng)用 類型 特點 應(yīng)用 連桿機構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，傳動距離較遠(yuǎn)，傳遞載荷較大，可實現(xiàn)急回運動規(guī)律，但不易獲得勻速運動或其他任意運動規(guī)律，傳動不平穩(wěn)，沖擊與振動較大 用于從動件行程較大或承受重載的工作場合，可以實現(xiàn)移動、擺動等復(fù)雜的運動規(guī)律或運動軌跡。 凸輪機構(gòu) 結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，可獲得任意運動規(guī)律，但動載荷較大，傳動效率較低 用于從動件行程較小和載荷不大以及要求特定運動規(guī)律的場合。 非圓齒輪機構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，從動件可實現(xiàn)任意轉(zhuǎn)動規(guī)律，但齒輪制造較困難 用于從動件作連續(xù)轉(zhuǎn)動和要求有特殊運動規(guī)律的場合。 槽輪間歇機構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，從動件轉(zhuǎn)位較平穩(wěn)，而且可實現(xiàn)任意等時的單向間歇轉(zhuǎn)動，但當(dāng)撥盤轉(zhuǎn)速較高時，動載荷較大 常用作自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)，特別適用于轉(zhuǎn)位角度在45°以上的低速傳動。 凸輪式間歇機構(gòu) 結(jié)構(gòu)較簡單，傳動平穩(wěn)，動載荷較小，從動件可實現(xiàn)任何預(yù)期的單向間歇轉(zhuǎn)動，但凸輪制造困難 用作高速分度機構(gòu)或自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)。 不完全齒輪機構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，從動件可實現(xiàn)較大范圍的單向間歇傳動，但嚙合開始和終止時有沖擊，傳動不平穩(wěn) 多用作輕工機械的間歇傳動機構(gòu) 螺旋機構(gòu) 傳動平穩(wěn)無噪聲，減速比大；可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動與直線移動，傳動平穩(wěn)無噪聲，互換；滑動螺旋可做成自鎖螺旋機構(gòu)；工作速度一般很低，只適用于小功率傳動 多用于要求微動或增力的場合，如機床夾具以及儀器、儀表，還用于將螺母的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)槁輻U的直線運動的裝置。 摩擦輪機構(gòu) 有過載保護作用；軸和軸承受力較大，工作表面有滑動，而且磨損較快；高速傳動時壽命較低 用于儀器及手動裝置以傳遞回轉(zhuǎn)運動。 圓柱齒輪機構(gòu) 載荷和速度的許用范圍大，傳動比恒定，外廓尺寸小，工作可靠，效率高；制造和安裝精度要求較高，精度低時傳動噪聲較大，無過載保護作用；斜齒圓柱齒輪機構(gòu)運動平穩(wěn)，承載能力強，但在傳動中會產(chǎn)生軸向力，在使用時必須安裝推力軸承或角接觸軸承 廣泛應(yīng)用于各種傳動系統(tǒng)，傳遞回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)減速或增速、變速以及換向等。 齒輪齒條機構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，成本低，傳動效率高，易于實現(xiàn)較長的運動行程；當(dāng)運動速度較高或為提高運動平穩(wěn)性時，可采用斜齒或人字齒條機構(gòu) 廣泛應(yīng)用于各種機器的傳動系統(tǒng)，變速操縱裝置，自動機的輸送、轉(zhuǎn)向、進給機構(gòu)以及直動與轉(zhuǎn)動的運動轉(zhuǎn)換裝置 圓錐齒輪機構(gòu) 用來傳遞兩相交軸的運動；直齒圓錐齒輪傳遞的圓周速度較低，曲齒用于圓周速度較高的場合 用于減速、轉(zhuǎn)換軸線方向以及反向的場合，如汽車、拖拉機、機床等。 螺旋齒輪機構(gòu) 常用于傳遞既不平行又不相交的兩軸之間的運動，但其齒面間為點嚙合，且沿齒高和齒長方向均有滑動，容易磨損，因此只宜用于輕載傳動 用于傳遞空間交錯軸之間的運動。 蝸輪蝸桿機構(gòu) 傳動平穩(wěn)無噪聲，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，可做成自鎖蝸桿；自鎖蝸桿傳動的效率很低，低速傳動時磨損嚴(yán)重，中高速傳動的蝸輪齒圈需貴重的減摩材料(如青銅)，制造精度要求較高，刀具費用昂貴 用于大傳動比減速裝置(但功率不宜過大)、增速裝置、分度機構(gòu)、起重裝置、微調(diào)進給裝置、省力的傳動裝置 行星齒輪機構(gòu) 傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，制造和安裝精度要求高，其他特點同普通齒輪傳動；主要有漸開線齒輪、擺線針輪、諧波齒輪3種齒形的行星傳動 常作為大速比的減速裝置、增速裝置、變速裝置，還可實現(xiàn)運動的合成與分解。 帶傳動機構(gòu) 軸間距離較大，工作平穩(wěn)無噪聲，能緩沖吸振，摩擦式帶傳動有過載保護作用；結(jié)構(gòu)簡單，安裝要求不高，外廓尺寸較大；摩擦式帶傳動有彈性滑動，不能用于分度系統(tǒng)；摩擦易起電，不宜用于易燃易爆的場合；軸和軸承受力較大，傳動帶壽命較短 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運動或動力。 鏈傳動機構(gòu) 軸向距離較大，平均傳動比為常數(shù)，鏈條元件間形成的油膜有吸振能力，對惡劣環(huán)境有較強的適應(yīng)能力，工作可靠，軸上載荷較??；瞬時運轉(zhuǎn)速度不均勻，高速時不如帶傳動平穩(wěn)；鏈條工作時因磨損伸長后容易引起共振，一般需增設(shè)張緊和減振裝置 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運動或動力。 3.2 傳動機構(gòu)的確定 根據(jù)上述表格和任務(wù)書條件距離較遠(yuǎn)，屬于長距離輸送物料。初步選擇帶傳動機構(gòu)和鏈條傳動機構(gòu)。但是由于上升過程中不得出現(xiàn)打滑和倒退現(xiàn)象，故帶傳動機構(gòu)被淘汰掉。最終確定鏈條傳動作為本升降機的傳動機構(gòu)。 3.3 鏈傳動計算 鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，因而鏈傳動的設(shè)計計算主要是根據(jù)傳動要求選擇鏈的類型、決定鏈的型號、合理地選擇參數(shù)、鏈輪設(shè)計、確定潤滑方式等。 3.3.1鏈的類型選擇 本設(shè)計鏈起到平衡和傳動的作用，因此通過表14.2—1根據(jù)實際需要選短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈），其結(jié)構(gòu)特點：由外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)鉸接而成。銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板為靜配合；滾子空套在套筒上可以自由轉(zhuǎn)動，以減少嚙合 時的摩擦和磨損，并可以緩和沖擊。 3.3.2滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸 根據(jù)實際需要選擇12A型鏈條，尺寸如圖 圖 滾子鏈結(jié)構(gòu)尺寸 節(jié)距 P=19.05mm 滾子直徑 d1=11.91mm 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 b1=12.57mm 銷軸直徑 d2=5.96mm 套筒孔徑 d3=5.98mm 鏈條通道高度 h1=18.34mm 內(nèi)鏈板高度 h2=18.08mm 外鏈板高度 h3=15.62mm 過渡鏈尺寸 l1=7.9mm l2=9014mm c=0.1mm 排距 Pt=22.78 3.3.3 滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸（GB/T1234—1997） 圖 滾子鏈鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸 查表14.2—3初選Z=18,已經(jīng)選擇鏈條的型號為12A型。通過查表14.2—2查得配用鏈條的節(jié)距P=19.05mm 滾子鏈外徑 排距 確定分度圓的直徑d: （2—15） 齒頂圓直徑 : （2—16） 由于121.60mm0.6m/s情況下允許傳遞的額定功率P0。 當(dāng)實際情況不符合實驗規(guī)定的條件時，如圖8–14所示，查得的P0值應(yīng)乘以一系列修正系數(shù)，如小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ、鏈長系數(shù)KL、多排鏈系數(shù)KP和工作情況系數(shù)KA等（系數(shù)值見下節(jié)圖表）。 當(dāng)不能按如圖8–15所示的方式潤滑而使?jié)櫥涣紩r，則磨損加劇。此時，鏈主要是磨損破壞，額定功率P0值應(yīng)降低，當(dāng)v≤1.5m/s且潤滑不良時，為圖值的30%~60%；無潤滑時為15％（壽命不能保證15000h）；當(dāng)1.5m/s7m/s且潤滑不良時，該傳動不可靠，不宜采用。 圖8-14 A系列滾子鏈實用功率曲線 圖8-15推薦的潤滑方式 Ⅰ—人工定期潤滑Ⅱ—滴油潤滑 Ⅲ—油浴或飛濺潤滑Ⅳ—壓力噴油潤滑 當(dāng)v<0.6m/s時，鏈傳動的主要失效形式是過載拉斷，此時應(yīng)進行靜強度校核。靜強度安全系數(shù)S應(yīng)滿足下式要求 ≥ (8–8) 鏈的極限拉伸載荷Qn=nQ，n為排數(shù)，單排鏈的極限拉伸載荷Q見表8–1；工況系數(shù)KA見表8–5；鏈的總拉力F1按式（8–6）計算。 當(dāng)實際工作壽命低于15000h時，則按有限壽命進行設(shè)計，其允許傳遞的功率可高些。設(shè)計時可參考有關(guān)資料。 第4章 三層貨叉移動行走設(shè)計 行走機構(gòu)的作用是傳遞電動機的功率，將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動，使三層貨倉沿導(dǎo)軌做往復(fù)運動。行走機構(gòu)主要由驅(qū)動電機和傳動裝置兩部分組成。為了將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為三層貨倉直線運動，可以選擇齒輪齒條傳動。 4.1 電動機的選擇 4.1.1選擇電動機應(yīng)綜合考慮的問題 1．根據(jù)機械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動機的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機類型。 2．根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩，選擇電動機的功率和冷卻通風(fēng)方式。 3．根據(jù)使用場所的環(huán)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(jié)構(gòu)型式。 4．根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)對功率因數(shù)的要求，確定電動機的電壓等級和類型。 5．根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及機械減速機構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動機額定轉(zhuǎn)速。 4.1.2電動機的選擇 電動機額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而定的。在確定電動機轉(zhuǎn)速時，必須考慮機械減速機構(gòu)的傳動比值，兩者相互配合，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟全面比較再確定。當(dāng)電動機功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價格愈貴，且效率也較低，如選用高速電動機，勢必加大機械減速機構(gòu)的傳動比，致使機械傳動部分變得復(fù)雜。 對于標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫而言，工作速度較低，需要頻繁地正、反轉(zhuǎn)切換，為縮短正、反轉(zhuǎn)過渡時間，提高生產(chǎn)效率，降低消耗，減小噪聲，節(jié)省投資，應(yīng)選用低速電動機。 4.2 傳動裝置的設(shè)計 4.2.1 傳動方案的確定 為了將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為三層貨倉直線運動，可以選擇齒輪齒條傳動。 考慮功率不大，選擇圖3.4是北京和利時電機技術(shù)有限公司部分110BYG系列混合式步進電機的技術(shù)數(shù)據(jù)。 圖3.4 110BYG系列混合式步進電機的技術(shù)數(shù)據(jù) 所以根據(jù)計算所得數(shù)據(jù)選擇110BYG350DH-SAKRMA型號的電機，圖3.5是110BYG系列混合式步進電機的型號說明。 圖3.5 110BYG系列混合式步進電機的型號說明 110BYG系列混合式步進電機的外形尺寸，如圖3.6所示。 圖3.6 110BYG系列混合式步進電機的外形尺寸 110BYG系列混合式步進電機的矩頻特性曲線，如圖3.7所示。 圖3.7 110BYG350DH型電機矩頻特性曲線 1. 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) a. 選直齒圓柱齒輪; b. 貨叉為一般工作機械，速度不高，故選用7級精度（GB/0095-88）; c. 材料選擇。選擇齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，齒條材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS； d. 初選齒輪齒數(shù)為Z=20。 2. 按齒面接觸強度計算 設(shè)計公式為dt≧2.32 (4-3-1) a. 確定公式內(nèi)各參數(shù)的值。 （1）.試選載荷系數(shù)Kt=1.2 (2).計算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T= (4-3-2) =1.47*N.mm (3).選齒寬系數(shù)=0.45 （4）.查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8 (5).按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強度極限，齒條的接觸疲勞強度極限 （6）取齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)kH=0.90, 齒條接觸疲勞壽命系數(shù)kH=0.95 （7）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，由公式=求得：齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力=540MPa,齒條的接觸疲勞許用應(yīng)力=522.5Mpa。 b. 按齒面接觸強度計算 (1) 計算齒輪的分度圓直徑dt≧2.32 (4-3-3) =2.32 =36.5mm （2）.計算圓周速度v= (4-3-4) = =0.05m/s （3）.齒寬b=*dt=0.45*36.5=16.425mm (4-3-5) (4).計算齒寬與齒高之比 模數(shù) mt==36.5/20=1.825mm (4-3-6) 齒高 h=2.25mt=2.25*1.825=4.11mm (4-3-7) =16.425/4.11=3.996 （5）.計算載荷系數(shù) 根據(jù)v=0.05m/s,7級精度，由圖可查得動載系數(shù)Kv=1.002 直齒輪，KH=KF=1 由表查得使用系數(shù)KA=1.25 由表查得7級精度，齒輪懸臂布置時，KH=1.189 由=3.996，KH=1.189，查得KF=1.14；故載荷系數(shù) K=KAKvKHKH=1.002*1*1.25*1*1.189=1.489 (4-3-8) （6）.按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由公式得： d=dt=36.5=39.222mm (4-3-9) (7).計算模數(shù)m m=d/z=39.222/20=1.96mm (4-3-10) 3.按齒根彎曲強度計算 彎曲強度的設(shè)計公式為 m≧ (4-3-11) a. 確定公式內(nèi)各參數(shù)的值 （1）.查得齒輪的彎曲疲勞強度極限；齒條的彎曲疲勞強度極限 （2）.查得齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.83；齒條的彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN2=0.88； （3）.計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由公式得： 齒輪的許用應(yīng)力===296.43Mpa (4-3-12) 齒條的許用應(yīng)力===238.86Mpa (4-3-13) (4).計算載荷系數(shù)K K=KAKvKFKF=1.002*1.25*1*1.14=1.428 (4-3-14) (5).查取齒形系數(shù) 查得齒輪的齒形系數(shù)YFa=2.80 (6).查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得YSa=1.55 (7).計算 ==0.01464 (4-3-15) b. 設(shè)計計算 m≧ (4-3-16) = =1.51mm 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)1.51并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm,按接觸強度算得的分度圓直徑d=39.222mm，算出齒輪齒數(shù)z=d/m=39.222/2 =20 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 4.幾何尺寸的計算 a.計算分度圓直徑 d=mz=2*20=40mm (4-3-17) b．計算齒輪齒條寬度 b=*d=0.45*40=18mm, (4-3-18) 取齒輪寬度B=17mm,齒條寬度為B=16mm. c.計算齒頂圓直徑 da=d+2ha*m=40+2*2=44mm (4-3-19) d.計算齒根圓直徑 df=d-2(ha+c)m=40-2*1.25*2=35mm (4-3-20) e.計算齒輪齒條的節(jié)距 P=m=2 (4-3-21) f.計算齒頂高 ha=m=1*2=2 (4-3-22) g.計算齒根高 hf=(+)m=(1+0.25)*2=2.5 (4-3-22) 4.2.2 齒條齒部彎曲強度的計算 齒條牙齒的單齒彎曲應(yīng)力： 式中： ——齒條齒面切向力 b—— 危險截面處沿齒長方向齒寬 ——齒條計算齒高 S ——危險截面齒厚 從上面條件可以計算出齒條牙齒彎曲應(yīng)力： =451.16N/mm 上式計算中只按嚙合的情況計算的，即所有外力都作用在一個齒上了，實際上齒輪齒條的總重合系數(shù)是2.63（理論計算值），在嚙合過程中至少有2個齒同時參加嚙合，因此每個齒的彎曲應(yīng)力應(yīng)分別降低一倍。 = 182.2N/mm 齒條的材料我選擇是 45剛制造，因此： 抗拉強度 690N/mm (沒有考慮熱處理對強度的影響)。 齒部彎曲安全系數(shù) S = / = 3.8 因此，齒條設(shè)計滿足彎曲疲勞強度設(shè)計要求。又滿足了齒面接觸強度，符合本次設(shè)計的具體要求。 第5章 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.1 自動化立體倉庫的結(jié)構(gòu)尺寸及運行條件 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫作為自動化立體倉庫中重要的起重設(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)用的立體倉庫的規(guī)格及所搬運貨物的體積、重量等參數(shù)進行設(shè)計。 本文所涉及的自動化立體倉庫應(yīng)用于汽車發(fā)動機零部件生產(chǎn)的物流系統(tǒng)，所存儲的貨物主要為發(fā)動機汽缸的鑄件、半成品及成品。立體倉庫應(yīng)適用于貨物的自動化存取要求，應(yīng)有堆垛機自動認(rèn)址的方案設(shè)計，并能雙向存放貨物，立體倉庫雙向八層，25列； 貨物周轉(zhuǎn)箱尺寸為：500*400*400；每箱貨物重量（包括箱體自重）不超過100公斤，貨箱應(yīng)該有足夠的剛性。保證生產(chǎn)活動的順利進行，將標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫的最大承載能力定為100kg。標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫的行走速度為80m/s, 載貨臺升降速度為0.2m/s，貨叉伸縮速度為0.2m/s。 5.2 機架設(shè)計概述 5.2.1機架設(shè)計應(yīng)滿足的一般要求 機架的設(shè)計主要應(yīng)保證其剛度、強度及穩(wěn)定性的要求，在此前提下，還應(yīng)使機架的重量盡量輕，以節(jié)約材料，降低成本。而且機架還要有良好的抗振性，能夠?qū)⑹芷日駝拥恼穹拗圃谠试S范圍內(nèi)。運行時噪聲小，溫度場分布合理，熱變形對機架精度的影響小。結(jié)構(gòu)合理，工藝性好，便于安裝與調(diào)整。另外有導(dǎo)軌的機架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。 5.2.2 機架的設(shè)計步驟 一、初步確定機架的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸 機架的結(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。同時也取決于工藝、所承受的載荷、運動等情況。然后，綜合上述情況，利用經(jīng)驗公式或有關(guān)資料提供的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，同時結(jié)合設(shè)計人員的經(jīng)驗，并參考現(xiàn)有同類型機架，初步擬定出機架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫機架結(jié)構(gòu)草圖如圖2.1所示，由上橫梁、底板和兩根立柱構(gòu)成框形結(jié)構(gòu)。為了便于安裝零件和減輕標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫機架的重量，上橫梁選擇熱扎普通槽鋼。 對于立柱的截面形狀有圓形、矩形和工字形三種選擇。當(dāng)截面面積相同時，圓形截面有較高的抗扭剛度，宜用于受扭為主的機架；工字形截面的抗彎強度最大，但抗扭性很低，宜用于承受純彎的機架；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，其封閉空心截面的剛度比實心截面的剛度大）。標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫在行進和升降貨臺的過程中，拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)均會出現(xiàn)，對抗彎性和抗扭性都有要求，而且所升降的貨物不是很重，因此選擇矩形空心截面。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。即在滿足相同剛度要求的情況下，通過使用空心的、大尺寸截面，可以節(jié)省材料，減小立柱重量，節(jié)約成本。 根據(jù)立體倉庫貨架的尺寸，兩立柱軸線間距離為1.0m。由于標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫上導(dǎo)軌與倉庫貨架最頂端橫梁等高，載貨臺最低位置應(yīng)與貨架最底層等高，所以立柱長度初定為11.8m。 二、常規(guī)計算 常規(guī)計算是利用理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等固體力學(xué)理論和計算公式，對機架進行強度、剛度和穩(wěn)定性等方面的校核，而后修改設(shè)計，以滿足設(shè)計要求。 5.3 上導(dǎo)軌設(shè)計 5.3.1 導(dǎo)軌類型的確定 上導(dǎo)軌基本不承受載荷，主要起導(dǎo)向作用，因此在選擇導(dǎo)軌類型時主要從滿足導(dǎo)向精度方面考慮，即運動的直線度。由[2] P9-107 表9.3-1，選擇塑料導(dǎo)軌。該類型導(dǎo)軌在普通的金屬滑動導(dǎo)軌副中的一件（一般在移動件）的導(dǎo)軌面上，用釘接、粘接或噴涂上一層通用的工程塑料板、纖塑層壓板或者專用的導(dǎo)軌軟帶和耐磨涂層。 塑料導(dǎo)軌的優(yōu)點在于： （1）有良好的自潤滑性和耐磨性。 （2）對金屬的摩擦系數(shù)小，因而能降低滑動件驅(qū)動力，提高傳動效率。 （3）靜、動摩擦系數(shù)相接近，使滑動平穩(wěn)。 （4）加工簡單，表面可用通用機械加工方法（銑、刨、磨等）加工。 （5）由于塑料較軟，落入導(dǎo)軌中的塵屑、磨粒可嵌入其中，不會對金屬導(dǎo)軌面產(chǎn)生拉傷。 （6）磨損后，拆除舊的塑料層，更換新的即可。 （7）可以減小導(dǎo)軌重量。 5.3.2 導(dǎo)軌材料的確定 塑料材料，查[1] P3-254 表3-3-20，選擇聚酰胺（尼龍66），該材料機械性能較好，可替代金屬用作工程結(jié)構(gòu)，在各種環(huán)境下均能保持優(yōu)良的性能。 金屬材料，查[1] P3-74 表3-1-29，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，需要進行人工時效處理。 5.3.3導(dǎo)軌截面形狀的確定 直線運動導(dǎo)軌的截面形狀主要有四種：矩形、三角形、燕尾形和圓柱形，并可互相組合，每種導(dǎo)軌副之中還有凹凸之分。 根據(jù)實際情況，由[2] P9-108 表9.3-2，選擇雙三角形導(dǎo)軌組合方式，如圖2.2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。 圖5..2 滑動導(dǎo)軌剖面 每條導(dǎo)軌為對稱凹形三角形導(dǎo)軌，這樣利于保存潤滑油。盡管凹形容易留有灰塵，但如前所述，塑料導(dǎo)軌可以減小塵粒對導(dǎo)軌的磨損。另外，三角形導(dǎo)軌面磨損后能自動補償，減小間隙。導(dǎo)軌上部固定于貨架上，每段導(dǎo)軌長度在貨架設(shè)計中確定，此處不作處理。導(dǎo)軌下部固定于標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫上橫梁，為減輕標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫重量，將其制作成兩個長為100mm的滑塊，對稱焊接在上橫梁槽鋼上。 查[2] P9-110 表9.3-5，得導(dǎo)軌截面尺寸如下： 表 5-1 導(dǎo)軌截面尺寸 B b A α 20mm 2mm 70mm 90° 導(dǎo)軌上、下部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖2.3所示： (a) (b) 圖 5.3 導(dǎo)軌尺寸 5.4 上橫梁的設(shè)計 上橫梁通過焊接與兩根立柱聯(lián)接，保持立柱間的相對穩(wěn)定性。另外，上導(dǎo)軌的滑動部分固定于上橫梁上，對其產(chǎn)生下壓力。為保證上橫梁具有一定的剛度、強度和良好的穩(wěn)定性，按照GB/T 707-1988標(biāo)準(zhǔn)，選用熱扎槽鋼材料制作。查[1] P3-112 表3-1-53，初選槽鋼型號為10號，其尺寸參數(shù)如下： 圖 5.4 槽形鋼截面尺寸 表 5-2 槽形鋼尺寸 尺寸 /mm 截面面積cm2 h b D t r r1 100 48 5.3 8.5 8.5 4.2 12.748 參考數(shù)值 x-x y-y Z0 Wx /cm3 Ix /cm4 ix /cm Wy /cm3 Iy /cm4 iy /cm /cm 39.7 198 3.95 7.8 25.6 1.41 1.52 按GB/T 699-1999，JB/T 6397-1992標(biāo)準(zhǔn)，選上橫梁材料為45號鋼。 根據(jù)材料力學(xué)，上橫梁可看作兩端固定梁，受滑塊的下壓力。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉庫行走時，滑塊所受的摩擦力方向為軸向，在此處可忽略不計。其剪力圖、彎矩圖如圖2.4所示： 圖 5.4 上橫梁受力圖 其中， q—勻布載荷， M—彎矩， Q—剪力 計算最大彎矩和最大剪力： 其中， V—導(dǎo)軌下部的體積， m—導(dǎo)軌下部質(zhì)量， —材料密度，查[1] P1-6 表1-1-4，灰鑄鐵密度為7.25t/m3 （2-1） （2-2） 梁的橫截面對中性軸的慣性矩IY =