堆垛機輪胎載貨臺設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 堆垛機輪胎載貨臺設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 目 錄 摘 要 1 第一章 概述 3 論 3 垛機和載貨臺簡介 3 垛機結(jié)構(gòu) 組成 3 垛機的工作原理 3 垛機載貨臺的發(fā)展前景及現(xiàn)狀 4 第二章 設計任務書 6 垛機輪胎載貨臺 設計背景 6 計任務 6 計參數(shù) 6 垛機輪胎載貨臺設計方案的擬定 6 垛機輪胎載貨臺工作原理 6 第三章 滾筒的設計 7 筒軸 的設計 7 承的選擇 9 筒 筒體 的設計 9 第四章 V 形槽導軌滾輪的選擇 及導軌的設計 15 槽導軌滾輪的選擇 15 形導軌設計 9 第五章 焊接 框架強度校核 17 第六章 電動機的選擇 24 第 七 章 總結(jié) 24 參考文獻 25 致謝 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 近年來，為了提高生產(chǎn)與管理效率，越來越多的企業(yè)家認識到物流系統(tǒng)的重要性，改善物流系統(tǒng)勢在必行。堆垛機是自動化立體倉庫中最重要的堆垛設備之一，它能夠在自動化立體倉庫的巷道中來回穿梭運行，能夠把巷道口的 不同規(guī)格的物品存入貨格；還能從貨格內(nèi)取出物品運送到巷道口。因此， 堆垛機 已經(jīng)成為現(xiàn)代物流配送中心的重要組成部分，尤其是在輪胎生產(chǎn)企業(yè)， 堆垛 機 更加重要，因為它是存儲運送輪胎的系統(tǒng)，而研究堆垛機 輪胎載貨臺 更有現(xiàn)實的意義。因為它對提高生產(chǎn)率、降低成本有著極其重要意義。 本文詳細論述了 堆垛機輪胎載貨臺 的設計方案，設計的重點放在了輪胎推動滾筒的設計上。首先，提出各個機構(gòu)的總體設計方案；其次，確定機構(gòu)設計的重點，然后估算設計方案的結(jié)構(gòu)尺寸，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸選擇材料，再對整個結(jié)構(gòu)進行強度校核，最后確定各個結(jié)構(gòu)實際尺寸值，從而 保證了 設計 的合理性。本次設計的堆垛機 輪胎載貨臺 體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單 、 穩(wěn)定性好、 故障率低、維護方便，滿足了生產(chǎn) 企業(yè) 的需要。 關鍵詞： 堆垛機 載貨臺 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 n in to of of of it is to in of It in in it of at of in it is a is to of is of in on of of to of of of to of of is is is is is It of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第一章 概述 論 為了適應社會的發(fā)展，近年來，企業(yè)開始不 斷的提高生產(chǎn)與管理水平，越來越多的企業(yè)家們意識到物流系統(tǒng)的重要性，改善物流系統(tǒng)對企業(yè)提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本至關重要，因此 ,開發(fā)物流系統(tǒng)勢在必行。堆垛機是自動化立體倉庫中最重要的起重堆垛設備，載貨臺是其重要的組成部分，研究載貨臺可以加速物品的存放及節(jié)省自動化立體倉庫的空間。本文著重就堆垛機 輪胎載貨臺 的結(jié)構(gòu)設計進行了初步研究。 垛機和載貨臺簡介 堆垛機 簡介 堆垛機 其 全稱為有軌巷道起重堆垛機，是自動化 立體倉庫 系統(tǒng)中重要的組成部分。 它是一種 在 吸收各種物流設備優(yōu)點的 的基礎上，集機、電、光、軟一體的高度自動化 的大型物流 裝備 。 在其上安裝了有軌或無軌小車 、 電動機 、 堆垛機移動 設備 和載貨臺的升降裝置。堆垛機根據(jù)計算機控制系統(tǒng)所編的 動找到需要的貨位，一旦他找到貨位就可以將物品自動推入或拉出貨架，堆垛機上還 安裝有檢測橫向移動和升降高度的傳感器，用于辯認貨位的位置和高度，其上裝有讀碼器，可以用來閱讀貨箱內(nèi)物品的名稱以及其他有關信息。 載貨臺簡介 載貨臺是堆垛機裝載物品并進行升降的裝置，載貨臺的框架是由垂直框架和水平框架焊接成直角形結(jié)構(gòu)件。安裝在升降機構(gòu)上的鋼絲繩經(jīng)過上橫梁上的定滑輪，安裝在垂直框架上的動滑輪帶動 載貨臺沿起升降軌道上下運動來運送貨物，載貨臺由貨叉機構(gòu)，起升滑輪機構(gòu)，導向輪機構(gòu)，位置升降檢測裝，升降限位開關，以及光電探測裝置等組成，載貨臺兩側(cè)安裝有導向輪，其軸為偏心軸，通過旋轉(zhuǎn)軸可用來調(diào)節(jié)導輪與導軌之間的間隙，其目的是為了保證載貨臺的平穩(wěn)運行和 式 貨叉 保持 水平。 垛機結(jié)構(gòu) 組成 堆垛機 主要由 焊接 機架、上橫梁、下橫梁、立柱、行走機構(gòu)、 升降 機構(gòu)及載貨臺、貨叉、電氣控制 系統(tǒng) 和各種安全保護裝置構(gòu)成 1 機架 機架是由上橫梁、下橫梁、左立柱、右立柱 構(gòu)成 ， 主要用于承載 在載荷 。通常 上、下橫梁用槽鋼制作， 其目 的是 為了減輕堆垛機立柱 的重量 和便于零件 的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 安裝。上橫梁上設有 行程開關 和緩沖器，下橫梁上 也 設有 行程開關 。 2 行走機構(gòu) 行走機構(gòu) 一般 選用行走輪組件， 它 安裝在下橫梁上，主要由電 動 機、行走輪及導向輪組成。為了保證堆垛機平穩(wěn)運行，在上橫梁上 還 裝有 行走機構(gòu) 導向輪。 3 載貨臺 載貨臺是通過 升降 機構(gòu)的牽引力做上下垂直運動的 裝置 ，由垂直框架和水平框架焊接 而 成，垂直框架用于安裝 升降 導輪和安全保護裝置。水平框架采用無縫矩形 鋼管制成， 它減輕了總體重量而且 完全能夠滿足載貨的要求。 4 提升 裝置 起升 裝置 由驅(qū)動電機、 卷筒、滑 輪 和鋼絲繩組成，電機減速機直接 帶動 卷筒轉(zhuǎn)動， 鋼絲繩 則 帶動載貨臺做垂直上下運動。 5 貨叉機構(gòu) 貨叉伸縮機構(gòu)是由 電動機 驅(qū)動 ，由 上叉、中叉、下叉三叉組成， 主要 用于垂直于巷道方向存取貨物。下叉固定于載貨臺上，上、中、下三叉之間通過鏈條傳動做直線差動式伸縮 運動 。為了使貨叉伸縮 能夠 準確 到位 ， 在貨叉上裝有定位裝置和 傳感器 裝置。另外，還有檢測貨叉是否回到原位的 傳 感 器 和接近開關。 6 導輪裝置 堆垛機共采用了三組導輪裝置 即 上水平導輪、下水平導輪和 升降 導輪，上水平導輪 裝置 安裝在 上 橫梁上，下水平導輪 裝置 安裝在下 橫梁上，用于 引導 堆垛機沿 著 巷道方向 作 水平運動。 升降 導輪 則 安裝 在 載貨臺上，沿立柱導軌 作垂直方向的 運動，同時通過導輪 承受載荷 并 將力 傳遞給 焊接機架 。 7 限速防墜裝置 限速防墜保護裝置 主要 由鋼絲繩、安全鉗、限速器、電氣開關和配重等組成。其功能 是當 升降 鋼絲繩意 發(fā)生 外斷裂時，限速器 限制 載貨臺超速下降，此時鋼絲繩 立即 帶動安全鉗裝置 動作 ，自動將載貨臺夾在 升降 導軌上，防止其下滑，起到安全 保護作用。 8 過載及松繩保護裝置 過載及松繩保護裝置 主要 由碟形彈簧、軸、撞尺、開關等 構(gòu)件 組成。當 載 貨臺上的貨物重量超過額定起重 重 量 的 25或載貨臺上的重量低于空載重量的75時，撞尺與開關 接通并 發(fā)出信號，切斷堆垛機電源 ， 使其 停止運行。 9 電氣裝置 電氣裝置 主要 由電氣控制柜、行程開關、起升 傳感器 、貨叉位置檢測器、光電開關、撞尺、滑削集電器、激光測距儀及紅外通信 設備 等組成。電氣控制柜 安裝在下橫梁上 ， 手動操作面板 安裝 在控制柜的正面 ， 行程開關 則安 裝在下橫梁 和立柱等位置，作用是控制堆垛機 升降 上下極限位置及強 制 換速。光電開關 安 裝在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 載貨臺上， 其 作用是探測載貨臺上、貨格內(nèi)或出入 藏 庫 的 輸送機上 是否 有貨物，以免堆垛誤 動作 或 重復 入庫。起升 傳感器 與貨叉位 置檢測器分別用于控制 載貨臺升降位置和刀體伸縮位置。激光測距儀 安 裝在下橫梁的前端 ， 用于定位。紅外通信 設備安 裝在下橫梁刃上， 其 作用是接收監(jiān)控機發(fā)出的信號，使堆垛機自動完成作業(yè)。 垛機的工作原理 堆垛機由行走電 動 機通過驅(qū)動軸帶動 導軌滾 輪在下導軌上做水平 運動 ，由 升降 電機通過鋼絲繩帶動載貨臺 作 垂直升降運動，載貨臺上的貨叉 則作 伸縮運動。通過 以上 運動可取出指定貨位的貨物或?qū)⒇浳锼腿胫付ㄘ浳?。行走認址器 作用在于 確定 堆垛機水平行走位置；提升認址器 則 用于控制載貨臺升降位置；接近開關則用于 定位貨叉方向。通過光電識別以及 計 算機編程 實現(xiàn) 了 自動化 控制， 減少了人為出錯率 ， 同時采用優(yōu)化的 編程 方法，減少 了 堆垛機 在啟停時的 沖擊， 提高了整機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性 ， 大大縮短堆垛機的起動、停止的 時間 ，提高了堆垛機的運行效率。 垛機載貨臺的發(fā)展前景及現(xiàn)狀 自動化立體倉庫以先進的搬運設備為基礎，以計算機控制技術為主要 技術 手段，實現(xiàn)搬運、存取機械化、自動化，儲存管理現(xiàn)代化的新型 物品存儲 倉庫 。 堆垛機是自動化立體倉庫中最重要的搬運 和 堆垛設備，對立體倉庫的出入庫 的 效率產(chǎn)生 重要影響， 載貨臺又是堆垛機的重要組成部分，它每次搬運物品的數(shù)量及存放的時間對 流通效率發(fā)揮 產(chǎn)生直接的影響。 所以， 要談堆垛機輪胎載貨臺的現(xiàn)狀及發(fā)展前景，就要看一看中國車輛發(fā)展的行情。 目前我國 車輛 產(chǎn)品中，微型客車、轎車、大型客車發(fā)展速度較快，前景看好。微型客車市場定位準確，有效刺激了需求；大客車市場與重型載貨車市場將隨著近年來我國基礎設施建設的快速發(fā)展而大大興旺；轎車產(chǎn)量大、產(chǎn)值高、規(guī)模效益顯著、市場前景廣闊。農(nóng)用車（一般劃歸農(nóng)用機械）近年來發(fā)展勢頭迅猛，從 1983 年到 2010 年 17 年間 ,產(chǎn)量增長了 80 倍。 由此看來， 車輛行業(yè)的迅猛發(fā)展導致了輪胎行業(yè)的好的發(fā)展勢頭，促使各個輪胎生產(chǎn)廠家競相采用堆垛機 。而輪胎的存儲又要用到 自動化立體倉庫 ，自動化立體倉庫的發(fā)展必然少不了堆垛機，載貨臺又是堆垛機的重要組成部分，這樣環(huán)環(huán)相扣，因此引發(fā)各個機構(gòu)及研發(fā)中心大力開發(fā)載貨臺。 載貨臺是否值得 開發(fā) ，最重要還是要看投入產(chǎn)出比。 因為輪胎是大批量生產(chǎn)的物品，其存儲及搬運需要消耗大量的人力、財力、物力，而堆垛機輪胎載貨臺的好處在于： 1、節(jié)省人力投入； 2、庫存 效率 提高； 3、倉庫利用率提高； 4、管理效率高 。 由 這些好處可以看出堆垛機輪胎載貨臺大大 提高 了生產(chǎn) 效率 ，降低了生產(chǎn)成本。 目前在中國， 諸如 煙酒類、高現(xiàn)金流、高利潤類型企業(yè)、汽車零 部件行業(yè) 大都在逐步 采用自動化立體倉庫 作業(yè)，作為輪胎生產(chǎn)行業(yè)也不例外， 以發(fā)達國家的經(jīng)驗來看，自動化倉庫的 發(fā)展必然導致堆垛機輪胎載貨臺市場 份額逐步擴買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 大。我想中國也會是一樣的，因為 隨著人類社會的進步 ，勞動力成本 在 逐漸的提高。 隨著 經(jīng)濟全球化 的 步伐 ， 信息技術和自動化立體倉庫的發(fā)展， 堆垛機的應用越來越廣泛， 自動化立體倉庫 的高度不斷增加，堆垛機技術性能也在逐步的提高。從我國自動化立體倉庫使用的行業(yè)分布情況分析 ，未來堆垛機發(fā)展必然會 朝 著網(wǎng)絡化 、 智能化方向發(fā)展，與此同時，也會出現(xiàn)智能化的載貨臺。在國外，各個生產(chǎn)企業(yè)為了占領 物流行業(yè)的至高點，都在加速 物流 研發(fā)中心和物流 實驗室 的建設，堆垛機是物流行業(yè)的重要設備，載貨臺關系到 自動化立體倉庫 的效率，因此，各國必然在融 機械、電氣、電子及計算機等技術于一體的 帶貨臺上下一番功夫，載貨臺的研發(fā)將成為 自動化立體倉庫 的一個亮點。 第二章 設計任務書 垛機輪胎載貨臺 設計背景 隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，全國多數(shù)企業(yè)都在提高自己的生產(chǎn)效率，降低自己的生產(chǎn)成本，改善工人的勞動條件。為此，諸如 煙酒類、 流通量 企業(yè)、汽車零部件行業(yè) 大都在逐步 采用自動化立體倉庫 作業(yè)，隨之堆垛機成為物流系統(tǒng)設計的重點，而載 貨臺又是堆垛機的重要組成部分，成為物流裝備中研究的重點。 企業(yè)為創(chuàng)造更多的利潤，為與世界同步發(fā)展，為是自己處于不敗之地，在輪胎生產(chǎn)行業(yè)急需開發(fā)一種適用于輪胎的堆垛機，載貨臺每次承載輪胎的數(shù)量多少以及運行的時間決定了企業(yè)的生產(chǎn)效率，關乎到生產(chǎn)成本。為此，本設計為滿足輪胎行業(yè)的要求，率先研發(fā)堆垛機輪胎載貨臺并采用了極其簡便的方法設計，即該裝備采用直線電機直接驅(qū)動，采用無動力滾筒推動的方法，使得整個設計既簡便又節(jié)約成本。 計任務 設計堆垛機輪胎載貨臺的總體結(jié)構(gòu)，包括動力裝置、傳動裝置、執(zhí)行機構(gòu)，畫出總體機 構(gòu)簡圖。 堆垛機輪胎載貨臺的設計要滿足重力庫不同規(guī)格輪胎的出庫和入庫要求。 設計要求：該設計應采電機作動力，了解堆垛機工作原理，完成輪胎載貨臺總體設計，繪制出總裝圖和部分另件圖，并寫出設計論文。 研究的內(nèi)容 在堆垛機輪胎載貨臺設計中的任務： (1) 載貨臺的結(jié)構(gòu)框架的設計計算； (2) 載貨臺的無動力滾筒的設計計算； (3) 載貨臺的動力源的選擇； (4) 載貨臺的 V 形槽導軌滾輪的選擇； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 (5) 載貨臺的圓形導軌的設計計算。 計參數(shù) 輪胎尺寸：直徑范圍： 10001200直徑為 1121度為： 315量約 45 動力源：直線式電動機； 驅(qū)動裝置：無動力滾筒； 結(jié)構(gòu)框架：矩形方管：橫截面積為： 70 50 4，單位： 使用年限（年）： 5 生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機械廠 垛機輪胎載貨臺設計方案的擬定 一個好的設計方案，首先應滿足最基本的使用性能，其次，還應當結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、傳動效率高、尺寸緊湊、成本低廉以及維護方便。因此，要設計一臺好的機器，應參考各方面的資料，匯集各種機械設備的優(yōu)點。在擬訂設計方案時，要對比各個生產(chǎn)廠家的同類產(chǎn)品，在公司現(xiàn)有加工設 備的基礎上，綜合考慮各種具體情況，選擇能滿足使用性和經(jīng)濟型要求的較合理的設計方案。 雙立柱堆垛機、單立柱堆垛機 優(yōu)缺點的比較： 一、雙立柱堆垛機： 雙立柱堆垛機機架由上橫梁、下橫梁和兩根立柱組成一 。 雙立柱堆垛機的最大優(yōu)點是強度和剛性都比較好，且運行平穩(wěn)。 尤其適用于 起重高度較高、起重量較大和水平運行速度高的 自動化程度高立體倉庫。 二、單立柱堆垛機： 單立柱堆垛機機架由一根立柱和下橫梁組成。整 個機構(gòu) 重量較輕， 使用 材料少，制造成本相對較低，但 是 剛性稍差。由于載貨臺及貨物對立柱 會產(chǎn)生 偏心作用， 且在 行走、制動時 會 產(chǎn)生水 平慣性力的作用，使單立柱堆垛機在使用 方面受到一定的限制 。不適 合 于起重重量大和運行速度高的項目 。 綜上比較，根據(jù)自動化立體倉庫的特點及輪胎的形狀，現(xiàn)擬定如下方案：此方案結(jié)構(gòu)簡單緊湊、零部件的加工容易、安裝調(diào)試技術要求低、維護方便、工作可靠、傳動效率高、環(huán)境適應行好。尤其是采用了滾筒設備，因為它依靠滾筒與輪胎間得摩擦力，減少了電動機的推力，優(yōu)化了整套設備。 本設計的 優(yōu)點：載貨臺 的 結(jié)構(gòu)由焊接連接 和 螺栓連接 組成 ， ，減輕了總體的重量， 安裝 調(diào)試 方便 ， 安裝精度高； 導軌滾輪軸承，及圓形導軌安裝在機架的兩側(cè)，起到了護欄的作用 ，導軌滾輪軸承和圓形導軌的滾筒運動降低了矩形導軌所具有的摩擦阻力大的缺點，直線電機的采用，避免了帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動機構(gòu)的龐大，精簡了機構(gòu) ， 降低了安裝難度。堆垛機輪胎載貨臺設計方案 簡圖如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 123456789堆垛機輪胎載貨臺設計方案示意圖 直線式齒輪電動機 . 滾筒 6. 導軌滾輪 7. 圓形導軌 垛機輪胎 載貨臺工作原理 堆垛機輪胎載貨臺的 動機絲桿作直線運動，通過電動機連接軸帶動滾筒推動件運動，滾筒推動件推動滾筒運動，滾筒由滾筒軸推動導軌滾輪導軌滾輪沿圓形導軌作直線運動，當滾筒與輪胎接觸時，滾筒在電動機的作用力下，與輪胎擠壓，推動輪胎滾動，進而滾筒與輪胎間產(chǎn)生摩擦力，在摩擦力的作用下，滾筒作旋轉(zhuǎn)運動，當電動機軸運行一定的行程時，輪胎被推入貨格。 第三章 滾筒的設計 筒軸的設計 1 滾筒的結(jié)構(gòu)構(gòu)思 ， 確定滾筒的裝配方案如下圖所示 12 3 4滾筒的裝配方案圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 滾筒軸的設計及強度校核 根據(jù)輪胎的尺寸，以及焊接機架的結(jié)構(gòu)可將滾筒軸簡化為簡支梁，并建立力學模型如下： Aq q 2 0 0 0 7 1 0 4 1 0 4 1 8 77 9 0軸的載荷分布圖 對力學模型進行受力分析如下： BA 2000N 解得： 做出彎矩圖， 根據(jù)上述簡圖，該軸只承受彎矩，做出軸的彎矩圖如下： . 5 N * 7 . 5 N * 圖4 9 1 8 7 1 0 4 1 0 4 1 8 7 4 9軸的彎矩圖 由軸的彎矩圖知，軸的最大彎矩為： =形截面的抗彎截面系數(shù)公式為： 323d查手冊的 45鋼的需用彎曲應力為： =60此，軸應滿足彎曲正應力強度條件為： 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 將以上數(shù)據(jù)帶入公式得： 3 32承轉(zhuǎn)速的計算數(shù)學模型 m 又有彎矩圖得 ,開始的一段軸不承受彎矩 ,故軸的直徑可以取小一點 , d=20 滾筒軸的結(jié)構(gòu)設計圖如下 : 8 4 06 0 3 0 6 03 04020 承的選擇 根據(jù)前面所設計的軸，初選軸承的型號為 61907 根據(jù)電動機絲桿的最大速度為： 50mm/s 建立軸承轉(zhuǎn)速的計算數(shù)學模型如下圖 電 動 機 絲 桿 運 動 的 方 向軸 承 轉(zhuǎn) 動 的 方 向軸承轉(zhuǎn)速的數(shù)學模型 已知軸承的外徑 D=55承轉(zhuǎn)動一圈所需要的時間 D =50 mm/s t 解得 t=承的轉(zhuǎn)速 因此， V=50mm/s 軸承的受力分析如下圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 F r 1F r 2=2000N，得兩軸承受到的徑向載荷 1 22000N 得 1 2 1000N 軸承無沖擊或輕微沖擊，故查表得 軸承只受到的徑向載荷，查表得徑向動載荷系數(shù) 為 : X 1,Y 0 求兩軸承受到的當量載荷 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 。 得兩軸承受到的當量載荷為 :1P 1 1200N 2P 2 1200N 假設連續(xù)工作 5年設每年按 300個工作日計算， 則預期的壽命為 : 5 300 24h 36000h 則該對軸承應具有的基本額定動載荷值為： C 61 1060 1200 10X 3 0 X 3 6 0 0 060 310 表得軸承的型號為 61907的基本額定動載荷值 310 為 ， 故所選軸承滿足要求，則軸承選取合適。 筒 筒體 的設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 做出滾筒的計算簡圖即力學模型 4 9 1 8 7 1 0 4 1 0 4 1 8 7 4 9T A T q 做出彎矩圖 根據(jù)上述簡圖，計算格里產(chǎn)生的彎矩，并按計算結(jié)果做出彎矩圖。 2. 做出扭矩圖 3. 校核滾筒筒體的強度 已知滾筒筒體的彎矩和扭矩，可針對某些危險截面即彎矩和扭矩大而筒體直徑可能不足的截面，做彎扭合成強度校核計算。按第三強度理論，計算應力 22 4 彎曲應力公式為： 扭轉(zhuǎn)切應力公式為： 滾筒筒體的彎扭合成強度條件為： 12222 24 W式中： 3 1 滾筒筒體的抗彎截面系數(shù)公式為： 滾筒筒體的抗扭截面系數(shù)公式為： 43 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 根據(jù)彎矩和扭矩圖，得： 滾筒筒體的外徑 D=71徑 d=50以得 將 帶入滾筒筒體的彎扭合成強度條件為： 12222 24 W得： M P 因此，滾筒筒體滿足彎扭合成強度的條件，符合設計要求。 . 5 N * 7 . 5 N * 1 8 7 1 0 4 1 0 4 1 8 7 4 9彎 矩 圖 . 7 5 N * . 7 5 N * 圖第四章 V 形槽導軌滾輪的選擇 及導軌的設計 槽導軌滾輪的選擇 外購 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 點簡介參數(shù)表 優(yōu)點： 1 列軸承可廣泛用于圓柱形導軌或 120 度的 V 型導軌。 列軸承對導軌的尺寸適應性強，承載能力高 。 每個規(guī)格可以適配的導軌直徑尺寸范圍較大?？蓮V泛應用于重型導軌、移動設備、校直機械等。 2 . 軸承外圈的 V 型槽底有退刀槽，如使用要求不允許退刀槽時，可向易通訂購不帶退刀槽的軸承，也可定制其它 3 易獲得高度的行走精度 直線滾動導軌可使摩擦系數(shù)減小到滑動導軌的 1/50。由于動摩擦與靜摩擦系數(shù)相差很小，運動靈活，可使驅(qū)動扭矩減少 90%。 4 . 阻力小，壽命長，應用廣泛 。 列導軌軸承的 V 形表面經(jīng)過精細磨削加工，表面粗糙度達 承的好。工作時，軸承與圓柱形導軌之間的受力平穩(wěn)，磨擦阻力小。 5 / R! ; t 采用滾輪直線導軌可以大大提高機械設計的效率 ， 降低機械加工成本。 6 . 安裝簡單方便 。 數(shù)表 滾輪型號 重量 尺寸 (載荷 恩慧特動力 (g) d D b C A w ( N) 0/7 7 10 7 22 11 11 20 V 20/8 9 10 8 30 14 14 20 V 202Z 87 10 15 38 17 17 20 V 202Z 110 10 15 40 18 18 22 120 V 201 30 20 12 41 20 20 28 120 V 07 14 12 8 24 100 02Z 116 20 15 41 20 20 28 120 V 203 25 20 17 58 25 25 35 120 V 204Z 290 30 20 57 22 22 41 120 V 204Z 310 30 20 58 25 25 41 120 考資料來源于： 青島恩慧特動力裝備有限公司 選擇 矩形導軌是一種滑動導軌 ，兩導軌工作面之間摩擦性質(zhì)為滑動摩擦 ， 導軌面較寬，這使得機構(gòu)尺寸大，重量大 ， 且矩形導軌磨損后不能自動補償，并須 安裝買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 調(diào)整間隙裝置；而圓形導軌兩導軌工作面之間摩擦性質(zhì)為滾動摩擦，在推動輪胎時，導軌滾輪受到的摩擦阻力小 ， 導軌磨損后 通過調(diào)整螺釘 能自動補償。經(jīng)過上述比較，宜選用圓形導軌。又因為本設計直線電動機的最大推力為 000, 由 V 形槽導軌滾輪 參數(shù)表知參數(shù)表中的所有 導軌滾輪 都滿足要求，為使圓形導軌剛性好，穩(wěn)定性好，因此宜選用基本額定動載荷大的 導軌滾輪 即選用 04Z 導軌滾輪 。 物圖 視圖 形導軌設計 1 軌的結(jié)構(gòu)尺寸 了配合上述所選 所需要的圓形導軌的直徑為 30據(jù)焊接機架的長度確定圓形導軌的長度為： L=1350此 ,確定導軌的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示： C 2 0 . 0 13 . 21 3 5 導軌的結(jié)構(gòu)尺寸圖 2 . 圓形導軌 常用的 材 料 為了提高圓形導軌的耐磨性，可以采用淬硬的鋼導軌。淬火的鋼導軌都是鑲裝或焊接上去的。淬硬鋼導軌的耐磨性比不淬硬鑄鐵導軌高 510 倍；一 般要求的導軌，常用的鋼有 45 鋼、 40。要求高的導軌，常采用的鋼有 202015號等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 . 圓形導軌零件的布置方式 1 2 34 5圓形導軌零件的布置方式圖 3. 3 . 圓形導軌零件的布置方式 因為該 導軌 結(jié)構(gòu)簡單，根據(jù)導軌零件的布置方式，該導軌不承受扭矩，故不需要進行扭轉(zhuǎn)強度的校核計算，又因為該導軌受到的外載荷 只有滾筒的重力和導軌滾輪的重力，故 只 需要進行彎曲強度的校核。 根據(jù)所選的 V 形槽導軌滾輪參數(shù)表得：與該型號的導軌滾輪配合的導軌的直徑為： d=30根據(jù)導軌與機架圖，導軌滾輪上面的導軌不受力的作用，只有下導軌受各部件的重力的作用，又因?qū)к壷虚g受支撐架的作用，且導軌相對支撐架兩側(cè)對稱，故可以只對一側(cè)的導軌進行彎曲強度校核，假設所有的重量全部加在一側(cè)導軌的中點上，建立如下的力學模型： F 斷 面F 力分析圖 對該導軌的彎曲強度進行校核如下： a 已知導軌的長度為： L=650軌的直徑為： d=3045鋼的密度為 =7紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3導軌的質(zhì)量為 m=筒配合件的質(zhì)量約為： 筒筒體的質(zhì)量約為： 筒軸的質(zhì)量約為： 形槽導軌滾輪的質(zhì)量為： 軸承的質(zhì)量為： 總質(zhì)量為： M = 2+2 以重力為 G=據(jù)力學模型，進行受力分析得： A F 得 A b . 做彎矩圖 根據(jù)力學模型和及受力分析做出彎矩圖如下： 2 0 . 2 N 56 5 0導軌的彎矩圖 由導軌的彎矩圖知，導軌的最大彎矩為：M 圓形截面的抗彎截面系數(shù)公式為： 323d 查手冊的 45鋼的需用彎曲應力為： =60此，導軌應滿足彎曲正應力強度條件為： 將以上數(shù)據(jù)帶入公式得： 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 d=30 ，所以符合設計要求。 第五章 焊接 框架強度校核 焊接框架強度校核 對焊接框架進行受力分析如下圖所示 ： 1 5 0 7 8 0FB F A F B 1 假設整個機架、零部件以及輪胎的質(zhì)量都集中在機架中點上，整個機架及零部件的質(zhì)量如下： 輪胎的質(zhì)量： 452 滾筒的質(zhì)量： 部機架的總質(zhì)量： 部機架的總質(zhì)量： 接板的總質(zhì)量： 軌的質(zhì)量： 4 角鐵的質(zhì)量： 接螺栓的總質(zhì)量約 為： 以總質(zhì)量為 m=452+15力為： G= 1對機架進行受力分析，列平衡方程如下： 0 F 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 0930150 y 3 聯(lián)立 2、 3式，解得 y 水平方向上的分量為 60co F 所以解得 2 作框架的軸力圖和和彎矩圖 框架的軸力圖和和彎矩圖如下圖所示 5 5 k 6 5 k N 0 7 8 0框架的軸力圖和和彎矩圖 由 框架的軸力圖和和彎矩圖 得： 在 既有軸力又有 彎矩，是壓縮和彎曲組合變形， 軸力和彎矩為： N= 由矩形鋼管的抗彎截面系數(shù)為： 34100 9 4.1 z 矩形鋼管的截面面積為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 M M z 下邊緣的各點壓力最大，強度條件為： M P a x 所以該設計的 框架 滿足要求。 第六章 電動機的選擇 參考資料： 型號 極數(shù) 功率 電壓 頻率 電流 電容 最大推力 基本速度 最大行程 W V C kg mm/ 40 220 50 ：寧波儀表電機廠 點 : 1、 直線式齒輪電動機 適用于低速、低頻率的場合 , 主要構(gòu)成部件為：精密絲桿與高精度 減速齒輪 。 2、 價格經(jīng)濟、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、保養(yǎng)方便。 3、 低速、低頻率：主要用于 中等 負荷、低速與需頻繁工作的場所。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 電動機可行性驗證 因此假設成立，所選電動機符合要求。 垛機輪胎載貨臺的電動機需要推動全部重量 輪胎及各個構(gòu)件的質(zhì)量 輪胎的質(zhì)量： 45 深溝球軸承 6000型質(zhì)量： 電動機連接軸的質(zhì)量： 滾筒軸的質(zhì)量 : 滾筒筒體的質(zhì)量 :筒配合件的質(zhì)量 : 動 機 需 要 推 動 的 總 質(zhì) 量 為 ：45上述參考資料假設所選電動機的型號為： 動機的最大推力為： F=960N 電 動 機 需 要 推 動 的 總 質(zhì) 量 為 ：45：電動機需要的推力為 : 1960N 所以滿足最大推力的要求。 工作機所需功率 知 F= s 所以 w 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 電動機的輸出功率 由電動機的傳動效率為： = p d 由電動機需要推動的總質(zhì)量，知電動機需要的公率為 據(jù)上述參考資料假設所選電動機的型號為： 大功率為 120W, 20 所以所選電動機合適。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第七章 總結(jié) 本次設計的“堆垛機輪胎載貨臺設計”是從通用輪胎的尺寸入手，得出載貨臺結(jié)構(gòu)框架尺寸，然后選擇 直線式齒輪電動機 ，進而擬定出堆垛機輪胎載貨臺設計方案，通過設計方案的可行性分析，推導出堆垛機輪胎載貨臺的運行機理。論文首先從輪胎在載貨臺上被退入貨格中，想到無動力滾筒可以實現(xiàn)該動作，因此首先進行了無動力滾筒的設計，通過結(jié)構(gòu)框架及輪胎的尺寸，確定滾筒軸的長度，對滾筒軸 進行受力分析，做出彎矩圖，根據(jù)需用彎曲應力，計算出軸的最小尺寸，然后確定各軸段的長度。根據(jù)設計的軸，推出與軸配合的軸承內(nèi)徑的尺寸，選擇軸承的型號，驗證是否可行。根據(jù)軸承的外徑，確定滾筒筒體的尺寸，并進行強度校核。由滾筒軸的端部直徑，選擇 V 型槽 導軌滾輪 ，然后在確定圓形導軌的直徑并進行強度校核。根據(jù)所有的零部件質(zhì)量和輪胎