自动化立体仓库堆垛起重机机械结构设计摘要传动系统的总速比为电动机额定转速与卷筒转速之比卷筒转速根据起升速度计算.传动总速比，选用标准减速器的第档速比.，额定功率为.,额定转速为.型减速器，质量为.联轴器的选择此联轴器为减速器高速轴使用的联轴器，而减速器低速轴通过卷筒上的齿轮连接盘直接与卷筒连接联轴器采用调节性能较好的梅花形弹性联轴器选用型梅花形弹性联轴器即可，转动惯量为，能长期传递的最大转矩为，满足要求。.卷筒的设计卷筒部件计算卷筒名义直径，螺旋节距，卷筒长度，壁厚，钢丝绳最大静拉力卷筒心轴计算轴的材料为号钢，调质处理。通过做草图得到卷筒心轴的支点位置如下图.所示，图.为卷筒心轴的力学计算简图。图.卷筒心轴的支点位置图.卷筒心轴的计算简图.支座反力轴右轮毂支承处最大弯矩轴左轮毂支承处最大弯矩计算选用右轮毂支承处最大弯矩.疲劳计算对于疲劳计算采用等效弯矩，选等效系数，等效弯矩.弯曲应力.轴的载荷变化为对称循环轴的材料为号钢许用弯曲应力.式中.安全系数应力集中系数，与零件几何形状有关的应力集中系数与零件表面加工光洁度有关的应力集中系数故，通过.静强度计算卷筒轴属于起升机构低速轴零件，其动力系数取为许用应力.，通过故卷筒轴的疲劳和静强度计算通过选择轴承由于卷筒轴上的左轴承的内外圈以同样转速转动，故无相对运动，可按照额定静载荷来选择。右轴承的外座圈固定，内座圈与轴同旋转，应按照额定动负荷来选择.左端轴承轴承的额定静负荷.式中额定静负荷当量静负荷安全系数，取选用调心球轴承，型号为，轴承的额定静负荷，左轴承的当量静负荷.式中动负荷系数选取，安全.右端轴承令右端轴承也采用，其额定动载荷动负荷右轴承的径向负荷.轴向负荷设轴承工作时数，查得轴承的.，令，故，.，当量动载荷式中轴承的寿命，单位为轴承内外圈的相对转速，。轴承的额定动载荷，单位所以.故动负荷，安全绳端固定装置计算根据钢丝绳直径为，选择压板固定装置并将压板的绳槽改用梯形槽。双头螺柱的直径已知卷筒长度计算中采用的附加圈数，绳索与卷筒绳槽间的摩擦系数。则在绳端固定处的作用力.压板螺柱所受之拉力.式中压板梯形槽与钢丝绳的换算摩擦系数。当时.螺柱由拉力和弯矩作用的合成应力.式中螺柱数螺纹内径.螺柱材料为，屈服极限，则许用拉伸应力为.式中取安全系数因为所以通过齿轮连接盘的计算选择齿轮连接盘材料齿轮连接盘选用号钢，调质处理按齿面接触疲劳强度计算.确定齿轮连接盘内齿轮传动精度等级，第公差组级齿轮连接盘内齿轮的分度圆直径.齿宽系数按齿轮相对轴承为悬臂布置取为内齿轮齿数内齿轮转速与卷筒转速相同内齿轮转矩.载荷系数.使用系数动载荷系数.齿向载荷分布系数齿间载荷分布系数.则载荷系数的初值弹性系数.节点影响系数.重合度系数.许用接触应力.接触疲劳极限应力应力循环次数得自动化立体仓库堆垛起重机机械结构设计摘要定的轴向位移，使尾部的锥形盘式制动器同时打开。断电时，磁拉力消失，制动器在弹簧作用下又重新上闸，使电动机很快地停住。起升机构的位置布置在堆垛机的下部，位于立柱外侧。联轴器选用梅花形弹性联轴器，此联轴器是由带突爪的形状相同的两个半联轴器和梅花形弹性元件组成，将梅花形弹性元件置于两个半联轴器的突爪之间以实现联结。联轴器工作时，梅花瓣受压。单向运转时只有半数花瓣参与工作，半数不承载反向运转时，亦是如此。此联轴器具有结构简单，零件数少，径向尺寸小，不需润滑弹性块受压，承载能力较高等特点。减速器选用型减速器，它是特为起重机设计制造的低硬度齿面的减速器，制造工艺较容易，有很多中小型厂均有现成产品供货。卷筒为与减速器配合的自制卷筒，通过齿轮连接盘与减速器的低速轴齿轮轴端相连。此卷筒的特点是卷筒轴不受转矩，只承受弯矩，为封闭式传动，不易受外界环境干扰。钢丝绳的端固定在卷筒上，另端固定在机架的上横梁上，钢丝绳通过安装在立柱上的定滑轮导向，带动安装在载货台上的两个动滑轮使载货台升降。堆垛机行走机构传动方式的选择堆垛机的行走机构是堆垛机水平运行的驱动装置。般由电动机联轴器制动器减速箱和行走车轮组成。本设计选用三合减速器，把突缘电动机盘式制动器和减速器做成整体，选用标准件，提高了系统的可靠性。采用带平衡架及水平轮的车轮组，平衡架使两个车轮的轮压相等，车轮为无轮缘圆柱车轮，是为了避免车轮在运行时轮缘啃轨，同时为了防止出轨在轨道两侧加水平导向轮。本传动系统为地面支承式，三合减速器和车轮组安装在堆垛机下横梁下方起支承和驱动作用，上部用导向轮运行在工字钢的下翼缘上来防止堆垛机倾倒或摆动。由于驱动装置装在堆垛机下下部，容易维修保养。堆垛机机架的设计思路上横梁是由四块钢板焊接而成的箱形结构，其与立柱间通过焊接联结在起。立柱由角钢和钢板焊接而成的箱式矩形断面，具有抗扭抗弯刚度大，重量轻，耐磨性好等特点。下横梁也是由四块钢板焊接的箱式矩形断面，具有较大的抗扭抗弯刚度。下横梁与立柱间通过焊接联结在起。堆垛机货叉的设计思路货叉装置是堆垛机存取货物的执行机构，装设在载货台上。本机构采用二级直线差动式伸缩货叉，由上叉下叉及起导向作用的滚针轴承等组成，以减少巷道的宽度，且使之具有足够的伸缩行程。由于存取货物时货叉伸出的距离已经超过本身的长度，所以货叉为级伸缩装置，下叉固定在载货台本体上，起支承作用，上面的上叉叉取货物。货叉的伸缩可以采用齿轮齿条传动或者链轮链条传动，本设计采用齿轮齿条传动，齿轮齿条传动具有结构简单，传动关系清晰等优点。货叉装置采用二级直线式伸缩货叉，叉体体积小刚性大，且具有超载保护功能。货叉主要由电动机联轴器减速器链轮链条传动装置齿轮齿条传动装制下叉上叉和滚针轴承等组成。图.货叉结构示意图.上叉叉板.上叉活动导轨.上叉支承板.上叉挡板.上叉齿条板.滚针轴承.下叉立板.下叉底板.轴承支承板.传动轴.链条.减速器.联轴器.传动齿轮.电动机.下叉挡板结构示意图如上图所示。上叉由上叉叉板上叉支承板上叉齿条板组成，上叉叉板直接承载货箱，为了防滑选用花纹钢板，上叉支承板则安装有支承上叉的四个滚针轴承，使上叉相对于中叉运动，上叉齿条板下方焊接有齿条，由装在中叉连接板上的双啮合齿轮传递动力。中叉由中叉活动导轨中叉连接板中叉齿条板组成，中叉活动导轨支承在四个滚针轴承上，四个滚针轴承分别装在下叉立板和下叉支承板上，中叉连接板则把中叉齿条板中叉活动导轨和双啮合齿轮连接起来，中叉齿条板下方焊接有齿条，通过传动轴上的齿轮传递动力。下叉由下叉支承板下叉立板下叉齿条板和下叉底板组成，下叉支承板下部安装有滚针轴承，支承起传动轴，上部安装有支承中叉活动导轨的滚针轴承，下叉立板也安装有支承中叉活动导轨的滚针轴承，下叉齿条板的顶部装有齿条，提供与双啮合齿轮啮合的下齿条，下叉底板则是整个货叉的支承板，其上固定有电动机减速器下叉立板下叉齿条板下叉支承板和双向挡板。焊接在下叉底板上的双向挡板则限制货叉的极限伸缩位置。整个货叉的传动原理是，电动机通过联轴器减速器减速把动力传递给减速器轴端的链轮，轴端链轮通过链条把动力传递给传动轴，传动轴上的链轮和减速器轴端的链轮样大，链轮链条传动比为。安装在传动轴轴端的齿轮通过中叉齿条板把动力传递给中叉，使中叉以定的速度相对于下叉运动，而安装在中叉连接板上的双啮合齿轮以中叉速度与中叉起运动，双啮合齿轮下面与下叉齿条板上的齿条啮合，上面与上叉齿条板上的齿条啮合，下叉齿条板不动，那么上叉齿条板则以二倍于中叉的速度向前运动。当电动机反向时中叉与上叉则反方向运动，从而实现货叉的双向存取货物。焊接在下叉底板上的双向挡板与焊接在中叉连接板底部的双向挡板配合使用，当货叉运行到极限位置时上下双向挡板相碰，从而使货叉停止运动。联轴器为限力矩联轴器，当力矩超过设定值时，联轴器内部的钢珠打滑，从而保护货叉受到破坏，提高系统的安全性。本货叉传动系统除了电动机联轴器和减速器安装在货叉左侧以外，基本为对称布置，左半部分相当于左货叉，右半部分相当于右货叉，这样链轮链条传动布置于货叉中间，从而提高系统的平稳性。.