標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)存取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【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(qǐng)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(jì)（論文） 題 目 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)及 自動(dòng)存取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 姓 名 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)存取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 世界主要工業(yè)國(guó)家都把著眼點(diǎn)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(shí)用性和安全性。如今， 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)存取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)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(cāng)庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)及各部分的結(jié)構(gòu)草圖，然后運(yùn)用理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、制造技術(shù)等專業(yè)知識(shí)，并查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)其機(jī)械部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括：機(jī)架、行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)和貨叉伸縮機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)的機(jī)械性能為目的，在滿足其強(qiáng)度、剛度、運(yùn)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(jì)性，力求達(dá)到高質(zhì)量、低成本。 關(guān)鍵詞: 自動(dòng)化 ,標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)存取貨機(jī)構(gòu), 立體倉(cāng)庫(kù) 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 1 1.3自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展 2 1.4 發(fā)展自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的必要性 3 第2章 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)存取貨機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 5 2.1 升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)選擇依據(jù) 5 2.2 動(dòng)力計(jì)算 5 2.3 動(dòng)力選型 6 2.4 三層貨叉移動(dòng)行走方案設(shè)計(jì) 6 第3章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 3.1常見機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 7 3.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定 9 3.3 鏈傳動(dòng)計(jì)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(dòng)校核 11 3.4.1 鏈傳動(dòng)的主要失效形式 11 3.4.2 鏈傳動(dòng)的承載能力 13 第4章 三層貨叉移動(dòng)行走設(shè)計(jì) 16 4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 16 4.1.1選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題 16 4.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇 16 4.2 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 17 4.2.1 傳動(dòng)方案的確定 17 4.2.2 齒條齒部彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 23 第5章 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 5.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)尺寸及運(yùn)行條件 24 5.2 機(jī)架設(shè)計(jì)概述 24 5.2.1機(jī)架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的一般要求 24 5.2.2 機(jī)架的設(shè)計(jì)步驟 24 5.3 上導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 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(jì) 27 5.5 立柱設(shè)計(jì) 31 5.6 下導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 35 5.6.1導(dǎo)軌類型的選擇 35 5.6.2滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 36 5.6.3 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的計(jì)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(cāng)庫(kù)及自動(dòng)存取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 第1章 緒論 1.1 選題目的和意義 隨著倉(cāng)儲(chǔ)水平的提高，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的出現(xiàn)，人們對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間的利用率逐漸提高，改變了傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)模式。本次設(shè)計(jì)是用組態(tài)軟件來(lái)模擬一個(gè)小型自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，來(lái)體現(xiàn)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的便捷性、控制性。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。它通過(guò)高層貨架存儲(chǔ)，使存儲(chǔ)區(qū)大幅度地向高空發(fā)展，提高了空間利用率；自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)采用層積式存放，結(jié)合計(jì)算機(jī)管理，可以很容易實(shí)現(xiàn)先入先出，防止貨物的自然老化、變質(zhì)和損壞；通過(guò)自動(dòng)存取系統(tǒng)(AS/RS),加快了運(yùn)行和處理速度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；采用自動(dòng)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(chǎng)合的物品存儲(chǔ)需要；計(jì)算機(jī)控制能夠始終準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，減少了貨物處理和信息處理過(guò)程中的差錯(cuò)；同時(shí)借助于計(jì)算機(jī)管理還能有效地利用倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)能力，便于清點(diǎn)和盤庫(kù)，合理減少庫(kù)存，加快資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約流動(dòng)資金，從而提高倉(cāng)庫(kù)的管理水平。? 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)由立體貨架、有軌巷道堆垛機(jī)、出入庫(kù)托盤輸送機(jī)系統(tǒng)、尺寸檢測(cè)條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)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(tái)、鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)組成。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動(dòng)化。同時(shí)，由于使用自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理，減少了浪費(fèi)，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(cāng)庫(kù)的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)庫(kù)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(kuò)大和深化,它將為工業(yè)、企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。? 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用范圍很廣，幾乎遍布所有行業(yè)。在我國(guó)，自立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用的行業(yè)主要有機(jī)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(jī)場(chǎng)、港口等。 1.2 本選題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 20?世紀(jì)50?年代初,美國(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)?;50?年代末至60?年代初,出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉(cāng)庫(kù);1963?年美國(guó)率先在高架倉(cāng)庫(kù)中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù),建立了第一座由計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù).?此后,自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在美國(guó)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(cāng)庫(kù),并且發(fā)展速度越來(lái)越快,成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一.?據(jù)資料統(tǒng)計(jì),日本目前已建成的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)物流系統(tǒng)已超過(guò)8?000?座.?我國(guó)首先由機(jī)械部北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所于1963?年研制成第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī),1973?年開始研制我國(guó)第一座由計(jì)算機(jī)控制的高15?m?的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù),并于1980?年投入運(yùn)行.與廠級(jí)計(jì)算機(jī)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(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)更是當(dāng)今計(jì)算機(jī)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(jì),美國(guó)擁有各種類型的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)20?000?多座,日本有38?000?多座,德國(guó)有10?000?多座,英國(guó)有4?000?多座,前蘇聯(lián)有1?500?多座。自動(dòng)化所圍繞自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)開發(fā)了多種自動(dòng)化系統(tǒng)硬件設(shè)備及軟件產(chǎn)品，?如:?不同類型的庫(kù)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(jī)輸送機(jī)控制軟件、條形碼識(shí)別跟蹤系統(tǒng)、搬運(yùn)機(jī)器人、碼垛機(jī)械手、自動(dòng)運(yùn)行小車、貨物分選系統(tǒng)、堆垛機(jī)認(rèn)址檢測(cè)系統(tǒng)、堆垛機(jī)控制系統(tǒng)、貨位探測(cè)器、高度檢測(cè)器、輸送系統(tǒng)、碼垛系統(tǒng)、自動(dòng)輸送小車等產(chǎn)品。? 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的出現(xiàn)大大拓展了倉(cāng)庫(kù)功能,使之從“靜態(tài)倉(cāng)庫(kù)”變成了“動(dòng)態(tài)倉(cāng)庫(kù)”,由單純的保管型向綜合的流通型方向發(fā)展.?通過(guò)采用計(jì)算機(jī)控制,對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,有效銜接生產(chǎn)與庫(kù)存,加快了物資周轉(zhuǎn),降低了成本.?從發(fā)展來(lái)看,建立物流系統(tǒng)與企業(yè)大系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)連接,是目前自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的另一個(gè)明顯的趨勢(shì). 1.3自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展 立體倉(cāng)庫(kù)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(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)；50年代末60年代初，出現(xiàn)了由司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)；1963年美國(guó)率先在高架倉(cāng)庫(kù)中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù)。此后，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在美國(guó)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(cāng)庫(kù)，并且發(fā)展速度越來(lái)越快，目前已成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一。 我國(guó)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)及其物料搬運(yùn)設(shè)備的研制開始并不晚，于1963年研制成功第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)（北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所機(jī)械部），1973年開始研制我國(guó)第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，該倉(cāng)庫(kù)1980年投入運(yùn)行。到2003年為止，我國(guó)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)數(shù)量已超過(guò)200座。立體倉(cāng)庫(kù)由于具有很高的空間利用率、很強(qiáng)的出入庫(kù)能力、采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理而利于企業(yè)實(shí)施現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)，現(xiàn)今已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)，越來(lái)越受到企業(yè)的重視。 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用范圍很廣，幾乎遍布所有行業(yè)。在我國(guó)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用的行業(yè)主要有機(jī)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(jī)場(chǎng)、港口等。 1.4 發(fā)展自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的必要性 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)相對(duì)于以往的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備，具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)： 一、提高空間利用率 早期立體倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)思，其基本出發(fā)點(diǎn)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(guó)家，提高空間利用率的觀點(diǎn)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(hù)等更多的方面聯(lián)系起來(lái)。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(jìn)性考核的重要指標(biāo)來(lái)對(duì)待。 立體倉(cāng)庫(kù)的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)空間利用率為普通平庫(kù)的2~5倍。這是相當(dāng)可觀的。 二、便于形成先進(jìn)的物流系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平 傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)只是貨物儲(chǔ)存的場(chǎng)所，保存貨物是其唯一的功能，是一種“靜態(tài)儲(chǔ)存”。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)采用先進(jìn)的自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備，不僅能使貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按需要自動(dòng)存取，而且可以與倉(cāng)庫(kù)以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)的連接，并通過(guò)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉(cāng)庫(kù)成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購(gòu)件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存是整個(gè)生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié)，短時(shí)儲(chǔ)存是為了在指定的時(shí)間內(nèi)，將物料自動(dòng)輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn)，從而形成一個(gè)自動(dòng)化的物流系統(tǒng)，這是一種“動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存”，也是當(dāng)今自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)。 生產(chǎn)管理是企業(yè)管理的一個(gè)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(gòu)?fù)庠O(shè)，產(chǎn)品質(zhì)量，成本測(cè)算等內(nèi)容。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)作為生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)中心環(huán)節(jié)，幾乎參與了生產(chǎn)管理的全過(guò)程。 三、加快貨物的存取節(jié)奏，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率 建立以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)為中心的物流系統(tǒng)，其優(yōu)越性還表現(xiàn)在自動(dòng)化高架庫(kù)具有快速的出入庫(kù)能力，能快速妥善地將貨物存入高架庫(kù)中，也能快速及時(shí)并自動(dòng)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(diǎn)是普通平庫(kù)所不能達(dá)到的。同時(shí)，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)是減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的最典型的例子。這種勞動(dòng)強(qiáng)度的減輕是綜合的，具體包括： 1）采用自動(dòng)巷道式標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)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(jìn)入倉(cāng)庫(kù)內(nèi)工作，工作環(huán)境大為改善。 2）采用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)對(duì)貨物進(jìn)行管理，大大增強(qiáng)了貨物的管理能力，使倉(cāng)庫(kù)管理科學(xué)化，準(zhǔn)確性和可靠性有質(zhì)的提高，入出庫(kù)管理、盤庫(kù)、報(bào)表等工作量變得簡(jiǎn)單快捷，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低。 3）立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)輔以庫(kù)前輔助輸送設(shè)備，使貨物出入庫(kù)變得簡(jiǎn)單方便。 4）自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)所需要的操作人員和系統(tǒng)維護(hù)人員很少，可以節(jié)省人力物力，節(jié)約了資金。 四、減少庫(kù)存資金積壓 據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(kù)存積壓就成為一個(gè)較大的問題。如何降低庫(kù)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(duì)的重要問題。立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是解決這一問題的最有效的手段之一。 1）以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)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(gè)最佳值。 2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立使原材料和零部件外購(gòu)件的采購(gòu)更及時(shí)和滿足實(shí)際需求。 3）計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的建立加強(qiáng)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(shí)際需求。 4）建立成品庫(kù)和半成品庫(kù)，以解決市場(chǎng)供需的暫時(shí)的不一致，充分發(fā)揮企業(yè)的生產(chǎn)潛力。 如前所述，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在多個(gè)方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，這些正是一個(gè)現(xiàn)代化企業(yè)所要求和追求的。綜觀國(guó)內(nèi)外的大型企業(yè)，自60年代始逐步采用自動(dòng)化物流系統(tǒng)以來(lái)，到今天，立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)及自動(dòng)存取貨機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 升降機(jī)構(gòu)工作原理：升降機(jī)構(gòu)采用鏈傳動(dòng)方式，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)鏈條驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行一級(jí)減速，再由傳動(dòng)鏈輪帶動(dòng)升降鏈輪實(shí)現(xiàn)載貨臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)。 2.1 升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)選擇依據(jù) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等形式。 液壓驅(qū)動(dòng)具有體積小、出力大、控制性能好、動(dòng)作平穩(wěn)等特點(diǎn)，它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)；利用擺動(dòng)油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)具有潤(rùn)滑性能好、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好。定位精度高，克實(shí)現(xiàn)任意位置開停。有很多專業(yè)機(jī)械手能直接利用主機(jī)的液壓系統(tǒng)。但缺點(diǎn)是需要配備壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜成本較高。 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉。氣源方便，所需的壓縮氣源一般工廠都有，并且無(wú)污染，一般采用的壓力0.4-0.6MPa,最高可達(dá)1MPa。缺點(diǎn)是出力小，體積大。由于空氣的可壓縮性大，很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止，只能用于點(diǎn)位控制，而且潤(rùn)滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹。 機(jī)械式用于簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。 電動(dòng)由于減速和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)適用于無(wú)污染，有電就可以工作，操作簡(jiǎn)單方便，在工作場(chǎng)合只需要接通電源即可工作，而工作場(chǎng)合在各個(gè)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(dòng)機(jī)作為本升降機(jī)的動(dòng)力來(lái)源。 2.2 動(dòng)力計(jì)算 由于本設(shè)計(jì)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(lái)源） 機(jī)構(gòu)升降功率為： （2—2） 2.3 動(dòng)力選型 由上面計(jì)算結(jié)果知道需要輸出轉(zhuǎn)速很低，根據(jù)機(jī)構(gòu)需要選擇擺線針輪減速器，其主要特點(diǎn)是傳動(dòng)比大，一級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)傳動(dòng)比在11-87，兩極轉(zhuǎn)速時(shí)傳動(dòng)比范圍在20128。由于在傳動(dòng)過(guò)程中為多齒齒合，所以對(duì)過(guò)載和沖擊有較強(qiáng)的承受能力，傳動(dòng)平穩(wěn)，可靠；由于采用了行星擺線傳動(dòng)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(dòng)摩擦，因此大大加強(qiáng)了個(gè)零件的機(jī)械性能并保證使用壽命，提高了傳動(dòng)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(jí)直連型XWED8175B型，傳動(dòng)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(gè)值盡量取大一些).其機(jī)構(gòu)尺寸如圖（JB/T298-1994） 圖2-1 二級(jí)直連型XWED8175B型電動(dòng)機(jī)（帶減速器的） 2.4 三層貨叉移動(dòng)行走方案設(shè)計(jì) 行走機(jī)構(gòu)的作用是傳遞電動(dòng)機(jī)的功率，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，使三層貨倉(cāng)沿導(dǎo)軌做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。行走機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)裝置兩部分組成。為了將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為三層貨倉(cāng)直線運(yùn)動(dòng)，可以選擇齒輪齒條傳動(dòng)。 第3章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1常見機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 類型 特點(diǎn) 應(yīng)用 連桿機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，工作可靠，傳動(dòng)距離較遠(yuǎn)，傳遞載荷較大，可實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但不易獲得勻速運(yùn)動(dòng)或其他任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，傳動(dòng)不平穩(wěn)，沖擊與振動(dòng)較大 用于從動(dòng)件行程較大或承受重載的工作場(chǎng)合，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、擺動(dòng)等復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡。 凸輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，可獲得任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但動(dòng)載荷較大，傳動(dòng)效率較低 用于從動(dòng)件行程較小和載荷不大以及要求特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的場(chǎng)合。 非圓齒輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，從動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律，但齒輪制造較困難 用于從動(dòng)件作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和要求有特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律的場(chǎng)合。 槽輪間歇機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從動(dòng)件轉(zhuǎn)位較平穩(wěn)，而且可實(shí)現(xiàn)任意等時(shí)的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，但當(dāng)撥盤轉(zhuǎn)速較高時(shí)，動(dòng)載荷較大 常用作自動(dòng)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，特別適用于轉(zhuǎn)位角度在45°以上的低速傳動(dòng)。 凸輪式間歇機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)載荷較小，從動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)任何預(yù)期的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，但凸輪制造困難 用作高速分度機(jī)構(gòu)或自動(dòng)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，從動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)較大范圍的單向間歇傳動(dòng)，但嚙合開始和終止時(shí)有沖擊，傳動(dòng)不平穩(wěn) 多用作輕工機(jī)械的間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 螺旋機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲，減速比大；可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與直線移動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲，互換；滑動(dòng)螺旋可做成自鎖螺旋機(jī)構(gòu)；工作速度一般很低，只適用于小功率傳動(dòng) 多用于要求微動(dòng)或增力的場(chǎng)合，如機(jī)床夾具以及儀器、儀表，還用于將螺母的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁輻U的直線運(yùn)動(dòng)的裝置。 摩擦輪機(jī)構(gòu) 有過(guò)載保護(hù)作用；軸和軸承受力較大，工作表面有滑動(dòng)，而且磨損較快；高速傳動(dòng)時(shí)壽命較低 用于儀器及手動(dòng)裝置以傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 載荷和速度的許用范圍大，傳動(dòng)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(shí)傳動(dòng)噪聲較大，無(wú)過(guò)載保護(hù)作用；斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)，但在傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生軸向力，在使用時(shí)必須安裝推力軸承或角接觸軸承 廣泛應(yīng)用于各種傳動(dòng)系統(tǒng)，傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減速或增速、變速以及換向等。 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，傳動(dòng)效率高，易于實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)行程；當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度較高或?yàn)樘岣哌\(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性時(shí)，可采用斜齒或人字齒條機(jī)構(gòu) 廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)，變速操縱裝置，自動(dòng)機(jī)的輸送、轉(zhuǎn)向、進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及直動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置 圓錐齒輪機(jī)構(gòu) 用來(lái)傳遞兩相交軸的運(yùn)動(dòng)；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(chǎng)合 用于減速、轉(zhuǎn)換軸線方向以及反向的場(chǎng)合，如汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等。 螺旋齒輪機(jī)構(gòu) 常用于傳遞既不平行又不相交的兩軸之間的運(yùn)動(dòng)，但其齒面間為點(diǎn)嚙合，且沿齒高和齒長(zhǎng)方向均有滑動(dòng)，容易磨損，因此只宜用于輕載傳動(dòng) 用于傳遞空間交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)。 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，可做成自鎖蝸桿；自鎖蝸桿傳動(dòng)的效率很低，低速傳動(dòng)時(shí)磨損嚴(yán)重，中高速傳動(dòng)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(fèi)用昂貴 用于大傳動(dòng)比減速裝置(但功率不宜過(guò)大)、增速裝置、分度機(jī)構(gòu)、起重裝置、微調(diào)進(jìn)給裝置、省力的傳動(dòng)裝置 行星齒輪機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)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(diǎn)同普通齒輪傳動(dòng)；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(dòng) 常作為大速比的減速裝置、增速裝置、變速裝置，還可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 軸間距離較大，工作平穩(wěn)無(wú)噪聲，能緩沖吸振，摩擦式帶傳動(dòng)有過(guò)載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝要求不高，外廓尺寸較大；摩擦式帶傳動(dòng)有彈性滑動(dòng)，不能用于分度系統(tǒng)；摩擦易起電，不宜用于易燃易爆的場(chǎng)合；軸和軸承受力較大，傳動(dòng)帶壽命較短 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。 鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 軸向距離較大，平均傳動(dòng)比為常數(shù)，鏈條元件間形成的油膜有吸振能力，對(duì)惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，工作可靠，軸上載荷較?。凰矔r(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻，高速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)；鏈條工作時(shí)因磨損伸長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。 3.2 傳動(dòng)機(jī)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(zhǎng)距離輸送物料。初步選擇帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。但是由于上升過(guò)程中不得出現(xiàn)打滑和倒退現(xiàn)象，故帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被淘汰掉。最終確定鏈條傳動(dòng)作為本升降機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3.3 鏈傳動(dòng)計(jì)算 鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，因而鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要是根據(jù)傳動(dòng)要求選擇鏈的類型、決定鏈的型號(hào)、合理地選擇參數(shù)、鏈輪設(shè)計(jì)、確定潤(rùn)滑方式等。 3.3.1鏈的類型選擇 本設(shè)計(jì)鏈起到平衡和傳動(dòng)的作用，因此通過(guò)表14.2—1根據(jù)實(shí)際需要選短節(jié)距精密滾子鏈（簡(jiǎn)稱滾子鏈），其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(dòng)，以減少嚙合 時(shí)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(shí)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(guò)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(hào)為12A型。通過(guò)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(shí)際情況不符合實(shí)驗(yàn)規(guī)定的條件時(shí)，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(zhǎng)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(rùn)滑而使?jié)櫥涣紩r(shí)，則磨損加劇。此時(shí)，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(rùn)滑不良時(shí)，為圖值的30%~60%；無(wú)潤(rùn)滑時(shí)為15％（壽命不能保證15000h）；當(dāng)1.5m/s7m/s且潤(rùn)滑不良時(shí)，該傳動(dòng)不可靠，不宜采用。 圖8-14 A系列滾子鏈實(shí)用功率曲線 圖8-15推薦的潤(rùn)滑方式 Ⅰ—人工定期潤(rùn)滑Ⅱ—滴油潤(rùn)滑 Ⅲ—油浴或飛濺潤(rùn)滑Ⅳ—壓力噴油潤(rùn)滑 當(dāng)v<0.6m/s時(shí)，鏈傳動(dòng)的主要失效形式是過(guò)載拉斷，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。靜強(qiáng)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(jì)算。 當(dāng)實(shí)際工作壽命低于15000h時(shí)，則按有限壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)，其允許傳遞的功率可高些。設(shè)計(jì)時(shí)可參考有關(guān)資料。 第4章 三層貨叉移動(dòng)行走設(shè)計(jì) 行走機(jī)構(gòu)的作用是傳遞電動(dòng)機(jī)的功率，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，使三層貨倉(cāng)沿導(dǎo)軌做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。行走機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)裝置兩部分組成。為了將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為三層貨倉(cāng)直線運(yùn)動(dòng)，可以選擇齒輪齒條傳動(dòng)。 4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 4.1.1選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題 1．根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。 2．根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過(guò)載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)的功率和冷卻通風(fēng)方式。 3．根據(jù)使用場(chǎng)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(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)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(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。 5．根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。 4.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而定的。在確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，必須考慮機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比值，兩者相互配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)全面比較再確定。當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，且效率也較低，如選用高速電動(dòng)機(jī)，勢(shì)必加大機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，致使機(jī)械傳動(dòng)部分變得復(fù)雜。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)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(guò)渡時(shí)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(dòng)機(jī)。 4.2 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 4.2.1 傳動(dòng)方案的確定 為了將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為三層貨倉(cāng)直線運(yùn)動(dòng)，可以選擇齒輪齒條傳動(dòng)。 考慮功率不大，選擇圖3.4是北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司部分110BYG系列混合式步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)。 圖3.4 110BYG系列混合式步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 所以根據(jù)計(jì)算所得數(shù)據(jù)選擇110BYG350DH-SAKRMA型號(hào)的電機(jī)，圖3.5是110BYG系列混合式步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)說(shuō)明。 圖3.5 110BYG系列混合式步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)說(shuō)明 110BYG系列混合式步進(jìn)電機(jī)的外形尺寸，如圖3.6所示。 圖3.6 110BYG系列混合式步進(jìn)電機(jī)的外形尺寸 110BYG系列混合式步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性曲線，如圖3.7所示。 圖3.7 110BYG350DH型電機(jī)矩頻特性曲線 1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) a. 選直齒圓柱齒輪; b. 貨叉為一般工作機(jī)械，速度不高，故選用7級(jí)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(qiáng)度計(jì)算 設(shè)計(jì)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(jì)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(qiáng)度極限，齒條的接觸疲勞強(qiáng)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(jì)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(qiáng)度計(jì)算 (1) 計(jì)算齒輪的分度圓直徑dt≧2.32 (4-3-3) =2.32 =36.5mm （2）.計(jì)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(jì)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(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=0.05m/s,7級(jí)精度，由圖可查得動(dòng)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(jí)精度，齒輪懸臂布置時(shí)，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(shí)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(jì)算模數(shù)m m=d/z=39.222/20=1.96mm (4-3-10) 3.按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)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(qiáng)度極限；齒條的彎曲疲勞強(qiáng)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(jì)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(jì)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(jì)算 ==0.01464 (4-3-15) b. 設(shè)計(jì)計(jì)算 m≧ (4-3-16) = =1.51mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4.幾何尺寸的計(jì)算 a.計(jì)算分度圓直徑 d=mz=2*20=40mm (4-3-17) b．計(jì)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(jì)算齒頂圓直徑 da=d+2ha*m=40+2*2=44mm (4-3-19) d.計(jì)算齒根圓直徑 df=d-2(ha+c)m=40-2*1.25*2=35mm (4-3-20) e.計(jì)算齒輪齒條的節(jié)距 P=m=2 (4-3-21) f.計(jì)算齒頂高 ha=m=1*2=2 (4-3-22) g.計(jì)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(qiáng)度的計(jì)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(xiǎn)截面處沿齒長(zhǎng)方向齒寬 ——齒條計(jì)算齒高 S ——危險(xiǎn)截面齒厚 從上面條件可以計(jì)算出齒條牙齒彎曲應(yīng)力： =451.16N/mm 上式計(jì)算中只按嚙合的情況計(jì)算的，即所有外力都作用在一個(gè)齒上了，實(shí)際上齒輪齒條的總重合系數(shù)是2.63（理論計(jì)算值），在嚙合過(guò)程中至少有2個(gè)齒同時(shí)參加嚙合，因此每個(gè)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(qiáng)度 690N/mm (沒有考慮熱處理對(duì)強(qiáng)度的影響)。 齒部彎曲安全系數(shù) S = / = 3.8 因此，齒條設(shè)計(jì)滿足彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。又滿足了齒面接觸強(qiáng)度，符合本次設(shè)計(jì)的具體要求。 第5章 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)尺寸及運(yùn)行條件 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)作為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)的規(guī)格及所搬運(yùn)貨物的體積、重量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文所涉及的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件生產(chǎn)的物流系統(tǒng)，所存儲(chǔ)的貨物主要為發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的鑄件、半成品及成品。立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)適用于貨物的自動(dòng)化存取要求，應(yīng)有堆垛機(jī)自動(dòng)認(rèn)址的方案設(shè)計(jì)，并能雙向存放貨物，立體倉(cāng)庫(kù)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(guò)100公斤，貨箱應(yīng)該有足夠的剛性。保證生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行，將標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)的最大承載能力定為100kg。標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)的行走速度為80m/s, 載貨臺(tái)升降速度為0.2m/s，貨叉伸縮速度為0.2m/s。 5.2 機(jī)架設(shè)計(jì)概述 5.2.1機(jī)架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的一般要求 機(jī)架的設(shè)計(jì)主要應(yīng)保證其剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性的要求，在此前提下，還應(yīng)使機(jī)架的重量盡量輕，以節(jié)約材料，降低成本。而且機(jī)架還要有良好的抗振性，能夠?qū)⑹芷日駝?dòng)的振幅限制在允許范圍內(nèi)。運(yùn)行時(shí)噪聲小，溫度場(chǎng)分布合理，熱變形對(duì)機(jī)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(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。 5.2.2 機(jī)架的設(shè)計(jì)步驟 一、初步確定機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸 機(jī)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(shí)也取決于工藝、所承受的載荷、運(yùn)動(dòng)等情況。然后，綜合上述情況，利用經(jīng)驗(yàn)公式或有關(guān)資料提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，并參考現(xiàn)有同類型機(jī)架，初步擬定出機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)機(jī)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(cāng)庫(kù)機(jī)架的重量，上橫梁選擇熱扎普通槽鋼。 對(duì)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(shí)，圓形截面有較高的抗扭剛度，宜用于受扭為主的機(jī)架；工字形截面的抗彎強(qiáng)度最大，但抗扭性很低，宜用于承受純彎的機(jī)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(shí)心截面的剛度大）。標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)在行進(jìn)和升降貨臺(tái)的過(guò)程中，拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)均會(huì)出現(xiàn)，對(duì)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(guò)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(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)上導(dǎo)軌與倉(cāng)庫(kù)貨架最頂端橫梁等高，載貨臺(tái)最低位置應(yīng)與貨架最底層等高，所以立柱長(zhǎng)度初定為11.8m。 二、常規(guī)計(jì)算 常規(guī)計(jì)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(jì)算公式，對(duì)機(jī)架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等方面的校核，而后修改設(shè)計(jì)，以滿足設(shè)計(jì)要求。 5.3 上導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 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(shí)主要從滿足導(dǎo)向精度方面考慮，即運(yùn)動(dòng)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(dòng)導(dǎo)軌副中的一件（一般在移動(dòng)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(diǎn)在于： （1）有良好的自潤(rùn)滑性和耐磨性。 （2）對(duì)金屬的摩擦系數(shù)小，因而能降低滑動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力，提高傳動(dòng)效率。 （3）靜、動(dòng)摩擦系數(shù)相接近，使滑動(dòng)平穩(wěn)。 （4）加工簡(jiǎn)單，表面可用通用機(jī)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(huì)對(duì)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(jī)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(jìn)行人工時(shí)效處理。 5.3.3導(dǎo)軌截面形狀的確定 直線運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)導(dǎo)軌剖面 每條導(dǎo)軌為對(duì)稱凹形三角形導(dǎo)軌，這樣利于保存潤(rùn)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(duì)導(dǎo)軌的磨損。另外，三角形導(dǎo)軌面磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償，減小間隙。導(dǎo)軌上部固定于貨架上，每段導(dǎo)軌長(zhǎng)度在貨架設(shè)計(jì)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(cāng)庫(kù)上橫梁，為減輕標(biāo)準(zhǔn)件存放立體倉(cāng)庫(kù)重量，將其制作成兩個(gè)長(zhǎng)為100mm的滑塊，對(duì)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(jì) 上橫梁通過(guò)焊接與兩根立柱聯(lián)接，保持立柱間的相對(duì)穩(wěn)定性。另外，上導(dǎo)軌的滑動(dòng)部分固定于上橫梁上，對(duì)其產(chǎn)生下壓力。為保證上橫梁具有一定的剛度、強(qiáng)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(hào)為10號(hào)，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(hào)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(cāng)庫(kù)行走時(shí)，滑塊所受的摩擦力方向?yàn)檩S向，在此處可忽略不計(jì)。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—?jiǎng)虿驾d荷， M—彎矩， Q—剪力 計(jì)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(duì)中性軸的慣性矩IY =