畢業(yè)設計---小型立體倉庫設計

1、<p>　　蒞蒃羈膂芁蒂肀莈薀蒁螀膁蒆蒀袂莆莂葿羅腿羋蕿肇羂薇薈螇膇蒃薇罿羀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄蕿薄羆肇蒅薃肈節(jié)莁螞螈肅芇蟻袀芀膃蝕肂肅薂蠆螂荿蒈蚈襖膁莄蚈羆莇芀蚇聿膀薈蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羈芆螃蚃膆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃螀蝿芃艿衿袂肆薇袈羄芁蒃袇肆肄荿袆袆艿蒞蒃羈膂芁蒂肀莈薀蒁螀膁蒆蒀袂莆莂葿羅腿羋蕿肇羂薇薈螇膇蒃薇罿羀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄蕿薄羆肇蒅薃肈節(jié)莁螞螈肅芇蟻袀芀膃蝕肂肅薂蠆螂荿蒈蚈襖膁莄蚈羆莇芀蚇聿膀薈

2、蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羈芆螃蚃膆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃螀蝿芃艿衿袂肆薇袈羄芁蒃袇肆肄荿袆袆艿蒞蒃羈膂芁蒂肀莈薀蒁螀膁蒆蒀袂莆莂葿羅腿羋蕿肇羂薇薈螇膇蒃薇罿羀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄蕿薄羆肇蒅薃肈節(jié)莁螞螈肅芇蟻袀芀膃蝕肂肅薂蠆螂荿蒈蚈襖膁莄蚈羆莇芀蚇聿膀薈蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羈芆螃蚃膆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃螀蝿芃艿衿袂肆薇袈羄芁蒃袇肆肄荿袆袆艿蒞蒃羈膂芁蒂肀莈薀蒁螀膁蒆蒀袂莆莂葿羅腿羋蕿肇羂薇薈螇膇蒃薇罿羀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄蕿

3、薄羆肇蒅薃肈節(jié)莁螞螈肅芇蟻袀芀膃蝕肂肅薂蠆螂荿蒈蚈襖膁莄蚈羆莇芀蚇聿膀薈蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羈芆螃蚃膆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃螀蝿芃艿衿袂肆</p><p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p><b>　　小型立體倉庫設計</b></p><p><b>　　1 緒論</b><

4、/p><p><b>　　1.1 課題的背景</b></p><p>　　物流自古以來就伴隨著人類社會共同向前發(fā)展，成為人們生活中不可缺少的組成部分，是現(xiàn)代科學技術(shù)與工業(yè)發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物。僅年來，我國為了發(fā)展經(jīng)濟，各地都在大力發(fā)展交通，海、路、空并舉，進行大規(guī)模的基本項目的投資建設，成為現(xiàn)代化經(jīng)濟發(fā)展的主旋律。而交通事業(yè)發(fā)展的最終目的，就是使物質(zhì)能夠迅速流通，促進經(jīng)濟的發(fā)

5、展。在現(xiàn)代社會中，物質(zhì)流通領(lǐng)域的供應鏈在信息、網(wǎng)絡的沖擊下發(fā)生了根本的改變，依靠傳統(tǒng)的流通方式已經(jīng)不能滿足時代的需要，而倉庫又成為各個交通樞紐上的結(jié)點，倉庫設備的發(fā)展必須跟時代的步伐，為了滿足現(xiàn)代社會的商品需求、管理與流通，立體倉庫營運而生，并在現(xiàn)代物流中起著重要作用，且隨著社會的需要，向自動化、智能化發(fā)展。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究狀況</p><p>　　立體倉庫的產(chǎn)生和

6、發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)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，成為當今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。 </p>

7、<p>　　我國對立體倉庫及其物料搬運設備的研制開始并不晚，1963年研制成第一臺橋式堆垛起重機（機械部北京起重運輸機械研究所），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（高15米，機械部起重所負責），該庫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。</p><p>　　據(jù)美國ADL公司調(diào)查，1988年世界自動化倉庫和運輸設備的市場容量約為20億美元，到

8、了1995年市場規(guī)模為35億美元。21世紀自動化倉庫和搬運設備市場已達70億，比1995年提高了一倍。又據(jù)日本通產(chǎn)省在1990年對日本國內(nèi)的自動化立體倉庫市場調(diào)查結(jié)果為549億日元，到了1995年，日本自動化立體倉庫的市場容量增加到752億日元，2000年達到1030億日元。依此推算，未來自動化立體倉庫市場容量增長可達65%。</p><p>　　自動化立體倉庫在國內(nèi)大中城市發(fā)展前景看好。上海市已經(jīng)把發(fā)展立體倉庫

9、和立體倉庫事業(yè)作為上海的五大支柱產(chǎn)業(yè)之一。</p><p>　　倉庫物流業(yè)的發(fā)展是一個及其復雜的動態(tài)產(chǎn)業(yè)。而流通領(lǐng)域的革命是通過物流設備完成的，并將新的的業(yè)種和技術(shù)引入了現(xiàn)代社會，成為一門新興產(chǎn)業(yè)，對提高產(chǎn)、供、銷的效率和效益起著關(guān)鍵性的作用。在這個系統(tǒng)中包含著經(jīng)濟指標。技術(shù)先進性和科學。運用自然科學中的數(shù)學邏輯推理與計算，對系統(tǒng)進行模型化、模擬化、仿真分析和優(yōu)化設計，使集“物流、商流、資金流和信息流”于一身的物

10、流配送系統(tǒng)，在經(jīng)濟發(fā)展中得到延伸。</p><p>　　目前，我國的物流產(chǎn)業(yè)與美國、日本、德國等發(fā)達國家的差距相當大。所以，為了提高我國整體物流業(yè)的實力，同時為國家經(jīng)濟建設充分發(fā)揮強大的作用，通過道路交通的發(fā)展帶動倉庫物流技術(shù)，以倉庫設備及技術(shù)的提高帶動機械制造業(yè)的發(fā)展，建立良好的物流系統(tǒng)，使其越來越多地發(fā)揮出強大生命力，在國家經(jīng)濟建設中發(fā)揮出越來越重要的作用。</p><p>　　相信在

11、不久的將來，隨著國家經(jīng)濟建設步伐的加快，自動化搬運和倉庫設備的完善，計算機及信息網(wǎng)絡技術(shù)的普及，人們意識的提高，集自動化、計算機和信息化管理的物流網(wǎng)絡系統(tǒng)必將大大發(fā)展，以物流發(fā)展起來的網(wǎng)絡系統(tǒng)將發(fā)揮出巨大的力量。</p><p><b>　　課題研究內(nèi)容</b></p><p>　　本次設計對象為一個五行六列，共30個倉位的小型立體倉庫。要求倉庫堆垛機能夠?qū)崿F(xiàn)3維運動

12、、自動定位；上下運動采用鋼絲繩提升機構(gòu)；左右運動采用上下軌道導向支撐。且主要為機械部分設計，包括貨架和堆垛機。</p><p><b>　　2 設計方案對比</b></p><p>　　立體倉庫組成主要為貨架、堆垛機和電氣控制部分。貨架和堆垛機根據(jù)使用場合和實際需要其結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方式而不同，我們應根據(jù)實際需要，進行方案對比加以選擇。</p><p&g

13、t;　　2.1 貨架方案對比</p><p>　　本次設計對象是一個配有有軌堆垛機的、能夠自動定位的、單排的小型立體倉庫，因此可供選擇的貨架結(jié)構(gòu)大概有三種，一貫通式貨架，二懸臂式貨架，三牛腿式貨架。</p><p>　?。?）貫通式貨架 這種貨架的優(yōu)點是具有高密度存儲能力，于一般貨架相比，其容量可加倍，高度可達10m，不會壓損貨品。與其他高密度系統(tǒng)相比，其投資成本相對較低，能很好地適用存

14、儲季節(jié)性貨物。缺點是無法不移動其他托盤而揀取所需托盤，取貨時只能由外向內(nèi)順序取，且此貨位尺寸會影響有軌堆垛機的框架尺寸。由此可見此貨架不太適合本次設計。</p><p>　?。?）懸臂式貨架 懸臂式貨是由若干塔式懸臂和縱梁構(gòu)成，根據(jù)懸臂上放置物品大小、重量、長短，可以是單面懸臂，也可為雙面懸臂，懸臂一般用金屬構(gòu)件。架適合存放長料貨物和不規(guī)則貨物.前伸的懸臂具有結(jié)構(gòu)輕巧，載重能力好，并且對存放不規(guī)則的或是長度較為

15、特殊的物料時，能大幅提高倉庫的利用率和工作的效率。增加了擱板后，特別適合空間小，高度低的庫房，管理方便，視野寬闊，與普通擱板式貨架相比，利用率更高。此結(jié)構(gòu)貨架適合本設計。</p><p>　?。?）牛腿式貨架 牛腿式貨架主要用于自動化倉庫中。此類貨架系統(tǒng)所使用的托盤承載能力強，剛性好，如托盤承載很小可取消橫梁，或貨格較小而不用橫梁，直接用塑料箱等置于牛腿之上，由堆垛機對貨物進行自動存取作業(yè)。此貨架適合本設計。&

16、lt;/p><p>　　懸臂式貨架與牛腿是貨架相比，前者通常用于大型、重型貨物，所用設備為側(cè)向叉車、起重機等；后者比較適合輕型貨物，通常于堆垛機配用，且我國早期的自動化立體倉庫一般都采用牛腿式，這這方面技術(shù)較成熟。故此，本設計貨架采用牛腿式。為了減少貨架日后的為何工作量，貨架通過焊接連接。</p><p>　　2.2 堆垛機方案對比</p><p>　　有軌巷道堆垛起重

17、機通常稱為巷道堆垛其中機，簡稱堆垛機，是自動化立體倉庫中重要的貨物存取設備之一。堆垛機的起重量一般在2t以下，特殊需要的可達10t以上，使用高度在10~25m之間，高者已達50m。本次設計的堆垛機要求：上下運動采用鋼絲繩提升機構(gòu)；左右運動采用上下軌道導向支撐。且其按功能分，可分為三個組成部分：起升機、存取機構(gòu)和行走機構(gòu)。</p><p>　?。?）起升機構(gòu) 起升機構(gòu)是用于驅(qū)動載貨臺升降運動的機構(gòu)，通過支架用螺栓

18、固定在立柱下端、下端或中部。通常的起升機構(gòu)的方式有：電動葫蘆起升機構(gòu)和卷揚機起升機構(gòu)。

19、 </p><p>　　電動葫蘆起升機構(gòu)通常用于重型或中型起重，而本次設計的堆垛機的載貨重量不超

20、過50kg，不適合采用電動葫蘆起重機構(gòu)。故選用卷揚機起升機構(gòu)。</p><p>　　卷揚機起升機構(gòu)的可采用放置位置有兩種：一放置在中部，二放置在上端?？紤]到如果把卷揚機構(gòu)放置在中部會影響存取機構(gòu)的尺寸設計，因此決定把卷揚機起升機構(gòu)放置在上端，通過微電機直接驅(qū)動卷筒提升載貨臺。</p><p>　?。?）存取機構(gòu) 通過查閱相關(guān)資料并進行篩選，得到兩種可供選擇的存取機構(gòu)。一三節(jié)伸縮式貨叉機構(gòu)

21、（如圖2.1），二鋼絲繩拉伸式貨叉結(jié)構(gòu)（如圖2.2）。</p><p>　　1) 后叉也即固定叉，安裝在載貨臺上，中間叉在齒輪齒條的驅(qū)動下，從中間叉的中點，向左向右移動大約自身長度的一半。前叉可從中間叉的某一固定點向左或向右伸出中間叉二倍的長度。</p><p>　　2)鋼絲繩拉伸式貨叉結(jié)構(gòu) 如圖2.2所示，通過電機的正反轉(zhuǎn)拉動連接著貨叉的鋼絲繩，從而實現(xiàn)貨叉的向左向右運動。</

22、p><p>　　鋼絲繩拉伸式貨叉機構(gòu)簡單，運動平穩(wěn)，但由于鋼絲繩的彈性，貨叉動作會有滯后性，且貨叉尺寸較大。</p><p>　　三節(jié)伸縮式貨叉機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，動作迅速，實時性較好，且由于是兩節(jié)貨叉同事伸縮，這就減小了貨叉的長度。相比，三節(jié)伸縮式貨叉機構(gòu)則是個較好的選擇，且從本次的設計目的角度看，設計三節(jié)伸縮式貨叉將會用到更多所學專業(yè)知識，達到溫故而知新的效果。因此三節(jié)伸縮式貨叉機構(gòu)。</

23、p><p>　?。?）行走機構(gòu) 行走機構(gòu)即是驅(qū)動堆垛機在軌道上來回運動。根據(jù)設計要求可知微電機是本次設計的動力源的最佳選擇。因此行走結(jié)構(gòu)有兩種方案，一通過聯(lián)軸器把電機伸出軸與滾子軸連接，直接驅(qū)動；二通過電機伸出的齒輪軸通過齒輪嚙合驅(qū)動滾子（被動齒輪做在滾子邊緣上。</p><p><b>　　3 總體設計</b></p><p>　　立體倉庫的方

24、案通過比較已經(jīng)確定后，立體倉庫的整體設計就是按照已確定的方案進行材料的選擇、參數(shù)及尺寸的確定。根據(jù)立體倉庫方案對比的劃分，立體倉庫的整體設計同樣可以劃分為貨架設計和堆垛機設計，同時堆垛機的設計又可分為堆垛機的存取機構(gòu)設計、堆垛機的起升機構(gòu)設計和堆垛機行走機構(gòu)設計。</p><p><b>　　3.1 貨架設計</b></p><p>　　3.1.1 貨架材料選擇<

25、;/p><p>　　通過查閱相關(guān)資料及類似設計類比，貨架的立柱及橫梁采用6號結(jié)構(gòu)用冷彎方型空心剛，材料為Q235—A。貨架片用5號結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心鋼，材料Q235—A。</p><p>　　3.1.2 貨架材料校核</p><p>　　已知6號結(jié)構(gòu)用冷彎方型空心剛寬A=30mm，厚度t=3mm，慣性矩Ix=Iy=3.5×104mm4,，取r=4m，理論重量為

26、2.361kg/m，Q235—A的彈性模量E=2.05×105。 </p><p>　　立柱的臨界壓應力Fr（貨架受力如圖3.1）：</p><p>　　立柱實際承受的壓力F：</p><p>　　安全系數(shù),所以所選材料能夠滿足設計要求。</p><p>

27、　　3.2 堆垛機存取機構(gòu)設計</p><p>　　本次設計的堆垛機的存取機構(gòu)采用齒輪長條式三級貨叉伸縮式，首先，固定叉上的齒輪與中間叉上的齒條嚙合，驅(qū)動中間叉，中間叉上的齒輪同時固定叉與前叉上的齒條嚙合，驅(qū)動前叉。它的參數(shù)設計主要是電機的選擇和齒輪齒條的參數(shù)計算。</p><p>　　3.2.1堆垛機存取機構(gòu)電機選擇</p><p>　　取貨叉伸縮速度為v=0.1

28、8m/s，</p><p>　　取安全系數(shù)n=1.2，則</p><p>　　故可以選擇40W可逆電機（精研），型號90YR40DV22。其額定轉(zhuǎn)速1200r/min.</p><p>　　中間叉（中間齒輪）速度：</p><p>　　試選轉(zhuǎn)速n=32r/min,</p><p>　　故選擇傳動比為i=36，選用標準減

29、速箱90GK36RT（精研），輸出轉(zhuǎn)速為36r/min,輸出額定轉(zhuǎn)矩為8.3mN*m。</p><p>　　3.2.2 齒輪齒條設計</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　1） 選用直齒圓柱齒輪傳動。由于貨叉機構(gòu)要求的速度速度不高，故選用7級精度（GB 10095—88）。</p><p>　　2）

30、材料選擇。由《機械設計》（以下類似）表10-1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，二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　3） 選擇齒輪齒數(shù)為22。</p><p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p>　　由設計公式進行試算。</p><p>　?。?） 確定公式

31、內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　　1） 試選載荷系數(shù)Kt=2。</p><p>　　2） 計算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　3） 由表10-7選取齒寬系數(shù)=1。</p><p>　　4） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa。</p><p>　　5） 由圖10-21d按齒面硬度查得齒輪的接觸疲

32、勞強度極限=600Mpa；齒條的接觸疲勞強度極限=550MPa。</p><p>　　6） 計算應力循環(huán)系數(shù)</p><p>　　取工作壽命10年（每年工作300天）：</p><p>　　7） 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)。</p><p>　　8） 計算接觸疲勞許用應力</p><p>　　取失效概率為1%，安

33、全系數(shù)S=1，得</p><p><b>　?。?） 計算</b></p><p>　　1） 計算齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。</p><p>　　2） 計算圓周速度v</p><p><b>　　3） 計算齒寬b</b></p><p>　　4） 計算齒寬與齒高比<

34、;/p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p><b>　　齒高 </b></p><p><b>　　5） 計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=0.076m/s,7級精度，由圖10-8查得：</p><p><b>

35、　　直齒輪，；</b></p><p>　　由表10-2查得使用系數(shù)；</p><p>　　由表10-4用插值法查得7級精度、齒輪懸臂布置時，</p><p>　　由，查圖10-13得；故載荷系數(shù)</p><p>　　6） 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑</p><p><b>　　7） 計

36、算模數(shù)m</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強度設計</p><p><b>　　彎曲強度設計公式為</b></p><p>　?。?） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　　1） 由圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞強度極限；齒條的彎曲強度極限；</p><p>　　2）

37、 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　3） 計算彎曲疲勞許用應力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得</p><p>　　4） 計算載荷系數(shù)K</p><p><b>　　5） 查取齒形系數(shù)</b></p><p><b>　　由表10-5查得 <

38、;/b></p><p>　　6） 查取應力校正系數(shù)</p><p><b>　　由表10-5查得</b></p><p>　　7） 計算齒輪齒條的并加以比較</p><p><b>　　齒條的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　設計計算</b

39、></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度設計的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小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，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強度算的的模數(shù)0.983并就近圓整為標準值m=1mm，按接觸強度算得的分度圓直徑d=34.016 mm，算出齒輪齒數(shù)</p><p><b>　　4、幾何尺寸

40、計算</b></p><p>　　3.3 堆垛機起升機構(gòu)設計</p><p><b>　　（1）起升驅(qū)動力</b></p><p>　　起升的物體主要為：提升籠框架框架、存取驅(qū)動電機、貨叉機構(gòu)及貨物。</p><p>　　貨臺框架：長×寬×高=340×340×500&l

41、t;/p><p>　　=（340+340+500）×4×103×2.361kg=11.144kg</p><p>　　存取驅(qū)動電機（包含安裝架）：</p><p>　　=（5.3+0.27）kg=5.57kg</p><p><b>　　貨叉機構(gòu)：</b></p><p>

42、;<b>　　=8kg</b></p><p><b>　?。?）鋼絲繩的選用</b></p><p>　　選用鋼絲繩公稱直徑，6×7類天然纖維芯鋼絲繩，最小破壞拉力4.39KN（GB/T 8918—1996）。</p><p><b>　?。?）卷筒公稱直徑</b></p>

43、<p><b>　　取D=60。</b></p><p><b>　?。?）選擇起升電機</b></p><p>　　取起升速度，則轉(zhuǎn)速：。</p><p><b>　　電機功率</b></p><p>　　選用200W電磁制動電機，型號10YB200DV22（精研

44、）。</p><p>　　選用速比為25的標準減速箱，型號100GF25H，其輸出轉(zhuǎn)速：25r/min；額定轉(zhuǎn)矩：27.7N·m。</p><p><b>　　堆垛機行走機構(gòu)設計</b></p><p>　　3.4.1 堆垛機行走機構(gòu)動力部分設計</p><p><b>　　行走機構(gòu)所受的壓力<

45、/b></p><p>　　行走機構(gòu)所受的壓力可以看為起升總重量加上堆垛機外框架重、起升電機及卷筒重。</p><p><b>　　起升總重量：</b></p><p><b>　　堆垛機外框架重：</b></p><p>　　堆垛機外框架采用5號熱軋槽鋼，其理論重量為5.438kg/m?？蚣?/p>

46、長×高=450mm×2210mm。</p><p><b>　　起升電機及卷筒重：</b></p><p><b>　　則。</b></p><p>　　取安全系數(shù)n=1.2。</p><p><b>　　電機選擇</b></p><p&

47、gt;　　主動滾輪的直徑設計為65mm，行走速度為0.2m/s；</p><p>　　故選擇功率為90W的可逆電機（精研），型號90YR90DV22。選擇速比為25的標準減速箱（帶耳型），型號90GF30HE。</p><p>　　3.4.2 堆垛機行走機構(gòu)齒輪設計</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>

48、;　　1） 選用直齒圓柱齒輪傳動。由于行走機構(gòu)要求的速度速度不高，故選用7級精度（GB 10095—88）。</p><p>　　2） 材料選擇。由《機械設計》（以下類似）表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　3） 選擇齒輪齒數(shù)為35。</p><

49、p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p>　　由設計公式進行試算。</p><p>　　（1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　　1） 試選載荷系數(shù)Kt=1.3。</p><p>　　2） 計算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　3） 由表10-7選取齒寬系數(shù)=0.5。</p>&l

50、t;p>　　4） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa。</p><p>　　5） 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=600Mpa；大齒輪的接觸疲勞強度極限=550MPa。</p><p>　　6） 計算應力循環(huán)系數(shù)</p><p>　　取工作壽命10年（每年工作300天）：</p><p>　　7

51、） 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)。</p><p>　　8） 計算接觸疲勞許用應力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得</p><p><b>　　（2） 計算</b></p><p>　　1） 計算齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。</p><p>　　2） 計算圓周速度

52、v</p><p><b>　　3） 計算齒寬b</b></p><p><b>　　計算齒寬與齒高比</b></p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p><b>　　齒高 </b></p><p><b&

53、gt;　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=0.122m/s,7級精度，由圖10-8查得：</p><p><b>　　直齒輪，；</b></p><p>　　由表10-2查得使用系數(shù)；</p><p>　　由表10-4用插值法查得7級精度、齒輪懸臂布置時，1.192</p>&

54、lt;p>　　由，1.192查圖10-13得1.172；故載荷系數(shù)</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑</p><p><b>　　計算模數(shù)m</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強度設計</p><p><b>　　彎曲強度設計公式為</b></p>

55、<p>　?。?） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　　1） 由圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲強度極限；</p><p>　　2） 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　3） 計算彎曲疲勞許用應力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得</p><p

56、>　　4） 計算載荷系數(shù)K</p><p><b>　　5） 查取齒形系數(shù)</b></p><p><b>　　由表10-5查得 </b></p><p>　　6） 查取應力校正系數(shù)</p><p><b>　　由表10-5查得</b></p><p&

57、gt;　　7） 計算小齒輪大齒輪的并加以比較</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　（2） 設計計算</b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度設計的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小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

58、決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強度算的的模數(shù) 并就近圓整為標準值m= 0.837mm，按接觸強度算得的分度圓直徑d= 1mm，算出齒輪齒數(shù)</p><p><b>　　4、幾何尺寸計算</b></p><p>　　由于齒輪的尺寸不能滿足設計需求，因此對齒輪參數(shù)進行修正。取模數(shù) </p><p><b>　　。</

59、b></p><p><b>　　修正減速箱速比：</b></p><p>　　故選擇減速箱的速比為12.5，型號90GF12.5HE。</p><p><b>　　3.5 軸承的設計</b></p><p>　　由總裝圖可知，行走機構(gòu)從動輪的軸承負載大，尺寸小。因此只須校核從動輪軸承即可，軸

60、承受力如圖3.2所示。</p><p><b>　　設計參數(shù)</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p>　　軸頸：d1=15mm</p><p>　　轉(zhuǎn)速：n=58.765r/mi

61、n</p><p><b>　　要求壽命：</b></p><p><b>　　溫度系數(shù)：ft=1</b></p><p><b>　　潤滑方式：脂潤滑</b></p><p><b>　　被選軸承信息</b></p><p>　　

62、軸承類型：深溝球軸承</p><p><b>　　軸承型號：6002</b></p><p>　　軸承內(nèi)徑 ：d=152mm</p><p>　　軸承外徑 ：D=32mm</p><p>　　軸承寬度 ：B=9 mm</p><p>　　基本額定動載荷：C=5580N</p><

63、;p>　　基本額定靜載荷 ：Co=2850N</p><p>　　極限轉(zhuǎn)速(脂) ：nlimz=19000 r/min</p><p><b>　　（3）當量動載荷</b></p><p>　　負荷系數(shù) fp=1.2，判斷系數(shù) e=0.16，徑向載荷系數(shù) X=1，軸向載荷系數(shù) Y=0</p><p><b&g

64、t;　　當量動載荷：</b></p><p>　　軸承所需基本額定動載荷：C'=5071.073 N</p><p><b>　?。?）校核軸承壽命</b></p><p><b>　　軸承壽命：</b></p><p>　　所以所選軸承滿足使用要求。</p>&l

65、t;p>　　主動輪軸承選用型號為6304的深溝球軸承。</p><p><b>　　4 電氣部分</b></p><p>　　電氣設備主要包括電力拖動、控制、檢測和安全保護堆垛機的控制一般采用可編程序控制器(PIJ3) 及計算機等 堆垛機必須有自動認址、貨位虛實等檢測以及其他檢測。電力拖動要同時滿足快速、平穩(wěn)和準確三方面的要求。</p><p

66、>　　在安全方面，堆垛機是一種起重機械，它要在又高又窄的巷道內(nèi)高速運行。主要的安全保護措施有：終端極限限位保護；堆垛機在行走、升降和伸縮貨叉的終端都設有限位保護裝置；聯(lián)鎖保護 堆垛機在行走與升降時，貨叉伸縮電路切斷；相反貨叉伸縮時，行走與升降電路切斷； 正位虛實檢測控，只有堆垛機在垂直和水平方向停準時，貨叉才能伸縮。堆垛機到某貨格入庫，在伸叉存入貨物前，需要先探測貨格內(nèi)有無貨物，以防止雙重入庫，造成事故。探測器可以是反射式光電開關(guān)

67、，當貨格內(nèi)有貨物時則停止送貨，同時發(fā)出“雙重入庫”報警信號； 載貨臺斷鏈保護 堆垛機正常工作時，起升導軌兩側(cè)的偏心輪與導軌脫開．使載貨臺能夠沿著起升導軌上下運動。當由于意外及長期使用等原因造成提升鏈條突然斷裂時，偏心輪通過連稈機構(gòu)及彈簧作用卡在起升導軌的兩側(cè)，使載貨臺不致突然下落；斷電保護。如果載貨臺升降過程中突然斷電，則通過升降電機制動使載貨臺不致于降落下來。</p><p><b>　　4.1 控

68、制系統(tǒng)</b></p><p>　　自動化立體倉庫的控制系統(tǒng)主要是指托盤搬運控制系統(tǒng)，包括堆垛機的控制和外圍輸送設備的控制。目前自動化立體倉庫中應用的控制系統(tǒng)是樹形結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　上位機通信模塊的作用是把控制命令傳送給設備控制PLC，同時獲取PLC檢測到的各設備狀態(tài)信號及命

69、令執(zhí)行情況等信息，以保證存取作業(yè)的順利進行。上位機發(fā)送給PIE的命令有功能設定、貨物狀態(tài)、存取位置等類型，PLC根據(jù)這些命令自主地完成對設備的控制動作。堆垛機及外圍托盤輸送設備的控制PIE要完成的功能見表4.1。</p><p>　　表4.1 堆垛機及外圍托盤輸送設備PLC功能</p><p>　　4.2 計算機管理系統(tǒng)</p><p>　　自動化立體倉庫的計算

70、機管理系統(tǒng)包括出入庫管理(出入庫的原則和優(yōu)化調(diào)度)以及對庫存等信息及其與其他系統(tǒng)的接口管理。</p><p>　　自動化倉庫是計算機集成制造系統(tǒng)的一部分，目前企業(yè)級的信息系統(tǒng)都是基于計算機網(wǎng)絡的系統(tǒng)，自動化立體倉庫的庫存數(shù)據(jù)庫將成為企業(yè)信息系統(tǒng)中分布式數(shù)據(jù)庫的一部分，解決立體倉庫信息在網(wǎng)絡上與其他系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的問題是自動化立體倉庫的庫存管理的基本內(nèi)容和需要著重解決的問題</p><p>　

71、　計算機管理系統(tǒng)是自動化立體倉庫中一個重要的組成部分，是充分發(fā)揮自動化立體倉庫與信息系統(tǒng)緊密結(jié)合優(yōu)勢的保證。它體現(xiàn)了自動化立體倉庫可以與企業(yè)信息系統(tǒng)天然結(jié)合的特點。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　在倉庫領(lǐng)域中，物資的輸送、存儲、管理和控制的規(guī)模越來越大，靠人工實現(xiàn)已經(jīng)遠不能夠需要。自動化倉庫技術(shù)在物資存儲行業(yè)中受到人們的重視，其控制重點

72、轉(zhuǎn)向物資的控和管理要求實時、協(xié)調(diào)和一體化，計算機之間、數(shù)據(jù)采集點之間、機械設備的控制器之間及它們與主計算機之間的通信可以及時地匯總信息，倉庫計算機及時地記錄訂貨和到貨間，顯示庫存量，計劃人員可以方便地作出供貨決策，管理人員隨時掌握貨源及需求 。息技術(shù)的應用已成為倉庫技術(shù)的重要支柱。滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復存和搬運等要求，使總體效益和生產(chǎn)的應變能力大大超過各部分獨立效益的總和，自動化技逐漸成為倉庫自動化技術(shù)的核心。而作為現(xiàn)代

73、物流新發(fā)展階段的產(chǎn)物的自動化立體倉庫的出現(xiàn)將使勞動密集、效率低下的倉儲業(yè)發(fā)生了實質(zhì)性的改變，在節(jié)約勞動、節(jié)省空間的基礎(chǔ)之上大大拓展了倉庫的功能，使之從單純的保管型向綜合的流通型方向發(fā)展。</p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 田奇.倉庫物流機械與

74、設備.機械技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社.2008.(1). </p><p>　　[2] [蘇]A.A.斯麥霍夫.自動化倉庫.北京:機械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[3] 虞和謙.高層貨架倉庫講座.物流技術(shù).1997 </p><p>　　[4] 蔡傳杰.自動倉儲控制系統(tǒng).機械技術(shù)(臺灣). 2001(3). </p><p>　

75、　[5] 丁曉紅.自動化立體倉庫的實時監(jiān)控系統(tǒng).起重運輸機械.1996 (12). </p><p>　　[6] 常發(fā)亮，李幕蘭，林連序.自動化立體倉庫PLC控制系統(tǒng).電器自動化.1995 (4), 45-47</p><p>　　[7] 范祖堯，胡宗武，徐服冰.現(xiàn)代機械設備設計手冊.第三卷.非標準機械設計.機械工業(yè)出版社. </p><p>　　[8] 殷玉楓.機

76、械設計課程設計.機械技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社.2006(6).</p><p>　　[9] 濮良貴，紀名剛. 機械設計（第七版）.機械技術(shù). 北京：高等教育出版社.2001</p><p>　　[10] 鄭文緯,吳克堅.機械原理.機械技術(shù).北京: 高等教育出版社.2005.</p><p>　　[11] 王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術(shù).電氣設備.北京：北京航

77、空航天大學出版社.2003.(9)</p><p>　　[12] 郭環(huán)，禹永偉. 自動化立體倉庫中堆垛機的設計[A].物流技術(shù) 2002.3</p><p>　　[13] 張繼軍. 綜合性立體倉庫的設計與應用[A]. 建筑與結(jié)構(gòu)設計2007.09</p><p>　　[14] 郭萍茹. 自動化立體倉庫在企業(yè)中的應用[A]. 機械管理開發(fā) 2005.2</p

78、><p>　　[15] 郝隆譽. 雙伸位堆垛機設計[B]. 權(quán)威 2007.1 莇衿聿芅薂螅聿莇蒞蟻肈肇薁薇蚄腿莃蒃螃節(jié)蕿螁螂羈莂蚇螂膄薇蚃螁芆蒀蕿螀莈芃袈蝿肈蒈螄螈膀芁蝕螇芃蕆薆袆羂艿蒂袆肅蒅螀裊芇羋螆襖荿薃螞袃聿莆薈袂膁薂蒄袁芃莄螃羀羃薀蠆羀肅莃薅罿膈薈蒁羈莀莁袀羇肀芄螆羆膂葿螞羅芄節(jié)薈羅羄蕆蒄肄肆芀螂肅腿蒆蚈肂芁艿薄肁肁蒄薀肀膃莇衿聿芅薂螅聿莇蒞蟻肈肇薁薇蚄腿莃蒃螃節(jié)蕿螁螂羈莂蚇螂膄薇蚃螁芆蒀蕿螀莈

79、芃袈蝿肈蒈螄螈膀芁蝕螇芃蕆薆袆羂艿蒂袆肅蒅螀裊芇羋螆襖荿薃螞袃聿莆薈袂膁薂蒄袁芃莄螃羀羃薀蠆羀肅莃薅罿膈薈蒁羈莀莁袀羇肀芄螆羆膂葿螞羅芄節(jié)薈羅羄蕆蒄肄肆芀螂肅腿蒆蚈肂芁艿薄肁肁蒄薀肀膃莇衿聿芅薂螅聿莇蒞蟻肈肇薁薇蚄腿莃蒃螃節(jié)蕿螁螂羈莂蚇螂膄薇蚃螁芆蒀蕿螀莈芃袈蝿肈蒈螄螈膀芁蝕螇芃蕆薆袆羂艿蒂袆肅蒅螀裊芇羋螆襖荿薃螞袃聿莆薈袂膁薂蒄袁芃莄螃羀羃薀蠆羀肅莃薅罿膈薈蒁羈莀莁袀羇肀芄螆羆膂葿螞羅芄節(jié)薈羅羄蕆蒄肄肆芀螂肅腿蒆蚈肂芁艿薄肁肁蒄薀肀膃