堆垛机轮胎载货台设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 堆垛机轮胎载货台设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目 录 摘 要 1 第一章 概述 3 论 3 垛机和载货台简介 3 垛机结构 组成 3 垛机的工作原理 3 垛机载货台的发展前景及现状 4 第二章 设计任务书 6 垛机轮胎载货台 设计背景 6 计任务 6 计参数 6 垛机轮胎载货台设计方案的拟定 6 垛机轮胎载货台工作原理 6 第三章 滚筒的设计 7 筒轴 的设计 7 承的选择 9 筒 筒体 的设计 9 第四章 V 形槽导轨滚轮的选择 及导轨的设计 15 槽导轨滚轮的选择 15 形导轨设计 9 第五章 焊接 框架强度校核 17 第六章 电动机的选择 24 第 七 章 总结 24 参考文献 25 致谢 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 近年来，为了提高生产与管理效率，越来越多的企业家认识到物流系统的重要性，改善物流系统势在必行。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的堆垛设备之一，它能够在自动化立体仓库的巷道中来回穿梭运行，能够把巷道口的 不同规格的物品存入货格；还能从货格内取出物品运送到巷道口。因此， 堆垛机 已经成为现代物流配送中心的重要组成部分，尤其是在轮胎生产企业， 堆垛 机 更加重要，因为它是存储运送轮胎的系统，而研究堆垛机 轮胎载货台 更有现实的意义。因为它对提高生产率、降低成本有着极其重要意义。 本文详细论述了 堆垛机轮胎载货台 的设计方案，设计的重点放在了轮胎推动滚筒的设计上。首先，提出各个机构的总体设计方案；其次，确定机构设计的重点，然后估算设计方案的结构尺寸，根据结构尺寸选择材料，再对整个结构进行强度校核，最后确定各个结构实际尺寸值，从而 保证了 设计 的合理性。本次设计的堆垛机 轮胎载货台 体积小、重量轻、结构简单 、 稳定性好、 故障率低、维护方便，满足了生产 企业 的需要。 关键词： 堆垛机 载货台 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 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 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 概述 论 为了适应社会的发展，近年来，企业开始不 断的提高生产与管理水平，越来越多的企业家们意识到物流系统的重要性，改善物流系统对企业提高生产率、降低生产成本至关重要，因此 ,开发物流系统势在必行。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，载货台是其重要的组成部分，研究载货台可以加速物品的存放及节省自动化立体仓库的空间。本文着重就堆垛机 轮胎载货台 的结构设计进行了初步研究。 垛机和载货台简介 堆垛机 简介 堆垛机 其 全称为有轨巷道起重堆垛机，是自动化 立体仓库 系统中重要的组成部分。 它是一种 在 吸收各种物流设备优点的 的基础上，集机、电、光、软一体的高度自动化 的大型物流 装备 。 在其上安装了有轨或无轨小车 、 电动机 、 堆垛机移动 设备 和载货台的升降装置。堆垛机根据计算机控制系统所编的 动找到需要的货位，一旦他找到货位就可以将物品自动推入或拉出货架，堆垛机上还 安装有检测横向移动和升降高度的传感器，用于辩认货位的位置和高度，其上装有读码器，可以用来阅读货箱内物品的名称以及其他有关信息。 载货台简介 载货台是堆垛机装载物品并进行升降的装置，载货台的框架是由垂直框架和水平框架焊接成直角形结构件。安装在升降机构上的钢丝绳经过上横梁上的定滑轮，安装在垂直框架上的动滑轮带动 载货台沿起升降轨道上下运动来运送货物，载货台由货叉机构，起升滑轮机构，导向轮机构，位置升降检测装，升降限位开关，以及光电探测装置等组成，载货台两侧安装有导向轮，其轴为偏心轴，通过旋转轴可用来调节导轮与导轨之间的间隙，其目的是为了保证载货台的平稳运行和 式 货叉 保持 水平。 垛机结构 组成 堆垛机 主要由 焊接 机架、上横梁、下横梁、立柱、行走机构、 升降 机构及载货台、货叉、电气控制 系统 和各种安全保护装置构成 1 机架 机架是由上横梁、下横梁、左立柱、右立柱 构成 ， 主要用于承载 在载荷 。通常 上、下横梁用槽钢制作， 其目 的是 为了减轻堆垛机立柱 的重量 和便于零件 的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 安装。上横梁上设有 行程开关 和缓冲器，下横梁上 也 设有 行程开关 。 2 行走机构 行走机构 一般 选用行走轮组件， 它 安装在下横梁上，主要由电 动 机、行走轮及导向轮组成。为了保证堆垛机平稳运行，在上横梁上 还 装有 行走机构 导向轮。 3 载货台 载货台是通过 升降 机构的牵引力做上下垂直运动的 装置 ，由垂直框架和水平框架焊接 而 成，垂直框架用于安装 升降 导轮和安全保护装置。水平框架采用无缝矩形 钢管制成， 它减轻了总体重量而且 完全能够满足载货的要求。 4 提升 装置 起升 装置 由驱动电机、 卷筒、滑 轮 和钢丝绳组成，电机减速机直接 带动 卷筒转动， 钢丝绳 则 带动载货台做垂直上下运动。 5 货叉机构 货叉伸缩机构是由 电动机 驱动 ，由 上叉、中叉、下叉三叉组成， 主要 用于垂直于巷道方向存取货物。下叉固定于载货台上，上、中、下三叉之间通过链条传动做直线差动式伸缩 运动 。为了使货叉伸缩 能够 准确 到位 ， 在货叉上装有定位装置和 传感器 装置。另外，还有检测货叉是否回到原位的 传 感 器 和接近开关。 6 导轮装置 堆垛机共采用了三组导轮装置 即 上水平导轮、下水平导轮和 升降 导轮，上水平导轮 装置 安装在 上 横梁上，下水平导轮 装置 安装在下 横梁上，用于 引导 堆垛机沿 着 巷道方向 作 水平运动。 升降 导轮 则 安装 在 载货台上，沿立柱导轨 作垂直方向的 运动，同时通过导轮 承受载荷 并 将力 传递给 焊接机架 。 7 限速防坠装置 限速防坠保护装置 主要 由钢丝绳、安全钳、限速器、电气开关和配重等组成。其功能 是当 升降 钢丝绳意 发生 外断裂时，限速器 限制 载货台超速下降，此时钢丝绳 立即 带动安全钳装置 动作 ，自动将载货台夹在 升降 导轨上，防止其下滑，起到安全 保护作用。 8 过载及松绳保护装置 过载及松绳保护装置 主要 由碟形弹簧、轴、撞尺、开关等 构件 组成。当 载 货台上的货物重量超过额定起重 重 量 的 25或载货台上的重量低于空载重量的75时，撞尺与开关 接通并 发出信号，切断堆垛机电源 ， 使其 停止运行。 9 电气装置 电气装置 主要 由电气控制柜、行程开关、起升 传感器 、货叉位置检测器、光电开关、撞尺、滑削集电器、激光测距仪及红外通信 设备 等组成。电气控制柜 安装在下横梁上 ， 手动操作面板 安装 在控制柜的正面 ， 行程开关 则安 装在下横梁 和立柱等位置，作用是控制堆垛机 升降 上下极限位置及强 制 换速。光电开关 安 装在买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 载货台上， 其 作用是探测载货台上、货格内或出入 藏 库 的 输送机上 是否 有货物，以免堆垛误 动作 或 重复 入库。起升 传感器 与货叉位 置检测器分别用于控制 载货台升降位置和刀体伸缩位置。激光测距仪 安 装在下横梁的前端 ， 用于定位。红外通信 设备安 装在下横梁刃上， 其 作用是接收监控机发出的信号，使堆垛机自动完成作业。 垛机的工作原理 堆垛机由行走电 动 机通过驱动轴带动 导轨滚 轮在下导轨上做水平 运动 ，由 升降 电机通过钢丝绳带动载货台 作 垂直升降运动，载货台上的货叉 则作 伸缩运动。通过 以上 运动可取出指定货位的货物或将货物送入指定货位。行走认址器 作用在于 确定 堆垛机水平行走位置；提升认址器 则 用于控制载货台升降位置；接近开关则用于 定位货叉方向。通过光电识别以及 计 算机编程 实现 了 自动化 控制， 减少了人为出错率 ， 同时采用优化的 编程 方法，减少 了 堆垛机 在启停时的 冲击， 提高了整机运转平稳性 ， 大大缩短堆垛机的起动、停止的 时间 ，提高了堆垛机的运行效率。 垛机载货台的发展前景及现状 自动化立体仓库以先进的搬运设备为基础，以计算机控制技术为主要 技术 手段，实现搬运、存取机械化、自动化，储存管理现代化的新型 物品存储 仓库 。 堆垛机是自动化立体仓库中最重要的搬运 和 堆垛设备，对立体仓库的出入库 的 效率产生 重要影响， 载货台又是堆垛机的重要组成部分，它每次搬运物品的数量及存放的时间对 流通效率发挥 产生直接的影响。 所以， 要谈堆垛机轮胎载货台的现状及发展前景，就要看一看中国车辆发展的行情。 目前我国 车辆 产品中，微型客车、轿车、大型客车发展速度较快，前景看好。微型客车市场定位准确，有效刺激了需求；大客车市场与重型载货车市场将随着近年来我国基础设施建设的快速发展而大大兴旺；轿车产量大、产值高、规模效益显著、市场前景广阔。农用车（一般划归农用机械）近年来发展势头迅猛，从 1983 年到 2010 年 17 年间 ,产量增长了 80 倍。 由此看来， 车辆行业的迅猛发展导致了轮胎行业的好的发展势头，促使各个轮胎生产厂家竞相采用堆垛机 。而轮胎的存储又要用到 自动化立体仓库 ，自动化立体仓库的发展必然少不了堆垛机，载货台又是堆垛机的重要组成部分，这样环环相扣，因此引发各个机构及研发中心大力开发载货台。 载货台是否值得 开发 ，最重要还是要看投入产出比。 因为轮胎是大批量生产的物品，其存储及搬运需要消耗大量的人力、财力、物力，而堆垛机轮胎载货台的好处在于： 1、节省人力投入； 2、库存 效率 提高； 3、仓库利用率提高； 4、管理效率高 。 由 这些好处可以看出堆垛机轮胎载货台大大 提高 了生产 效率 ，降低了生产成本。 目前在中国， 诸如 烟酒类、高现金流、高利润类型企业、汽车零 部件行业 大都在逐步 采用自动化立体仓库 作业，作为轮胎生产行业也不例外， 以发达国家的经验来看，自动化仓库的 发展必然导致堆垛机轮胎载货台市场 份额逐步扩买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 大。我想中国也会是一样的，因为 随着人类社会的进步 ，劳动力成本 在 逐渐的提高。 随着 经济全球化 的 步伐 ， 信息技术和自动化立体仓库的发展， 堆垛机的应用越来越广泛， 自动化立体仓库 的高度不断增加，堆垛机技术性能也在逐步的提高。从我国自动化立体仓库使用的行业分布情况分析 ，未来堆垛机发展必然会 朝 着网络化 、 智能化方向发展，与此同时，也会出现智能化的载货台。在国外，各个生产企业为了占领 物流行业的至高点，都在加速 物流 研发中心和物流 实验室 的建设，堆垛机是物流行业的重要设备，载货台关系到 自动化立体仓库 的效率，因此，各国必然在融 机械、电气、电子及计算机等技术于一体的 带货台上下一番功夫，载货台的研发将成为 自动化立体仓库 的一个亮点。 第二章 设计任务书 垛机轮胎载货台 设计背景 随着经济全球化的发展，全国多数企业都在提高自己的生产效率，降低自己的生产成本，改善工人的劳动条件。为此，诸如 烟酒类、 流通量 企业、汽车零部件行业 大都在逐步 采用自动化立体仓库 作业，随之堆垛机成为物流系统设计的重点，而载 货台又是堆垛机的重要组成部分，成为物流装备中研究的重点。 企业为创造更多的利润，为与世界同步发展，为是自己处于不败之地，在轮胎生产行业急需开发一种适用于轮胎的堆垛机，载货台每次承载轮胎的数量多少以及运行的时间决定了企业的生产效率，关乎到生产成本。为此，本设计为满足轮胎行业的要求，率先研发堆垛机轮胎载货台并采用了极其简便的方法设计，即该装备采用直线电机直接驱动，采用无动力滚筒推动的方法，使得整个设计既简便又节约成本。 计任务 设计堆垛机轮胎载货台的总体结构，包括动力装置、传动装置、执行机构，画出总体机 构简图。 堆垛机轮胎载货台的设计要满足重力库不同规格轮胎的出库和入库要求。 设计要求：该设计应采电机作动力，了解堆垛机工作原理，完成轮胎载货台总体设计，绘制出总装图和部分另件图，并写出设计论文。 研究的内容 在堆垛机轮胎载货台设计中的任务： (1) 载货台的结构框架的设计计算； (2) 载货台的无动力滚筒的设计计算； (3) 载货台的动力源的选择； (4) 载货台的 V 形槽导轨滚轮的选择； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (5) 载货台的圆形导轨的设计计算。 计参数 轮胎尺寸：直径范围： 10001200直径为 1121度为： 315量约 45 动力源：直线式电动机； 驱动装置：无动力滚筒； 结构框架：矩形方管：横截面积为： 70 50 4，单位： 使用年限（年）： 5 生产条件：中等规模机械厂 垛机轮胎载货台设计方案的拟定 一个好的设计方案，首先应满足最基本的使用性能，其次，还应当结构简单、工作可靠、传动效率高、尺寸紧凑、成本低廉以及维护方便。因此，要设计一台好的机器，应参考各方面的资料，汇集各种机械设备的优点。在拟订设计方案时，要对比各个生产厂家的同类产品，在公司现有加工设 备的基础上，综合考虑各种具体情况，选择能满足使用性和经济型要求的较合理的设计方案。 双立柱堆垛机、单立柱堆垛机 优缺点的比较： 一、双立柱堆垛机： 双立柱堆垛机机架由上横梁、下横梁和两根立柱组成一 。 双立柱堆垛机的最大优点是强度和刚性都比较好，且运行平稳。 尤其适用于 起重高度较高、起重量较大和水平运行速度高的 自动化程度高立体仓库。 二、单立柱堆垛机： 单立柱堆垛机机架由一根立柱和下横梁组成。整 个机构 重量较轻， 使用 材料少，制造成本相对较低，但 是 刚性稍差。由于载货台及货物对立柱 会产生 偏心作用， 且在 行走、制动时 会 产生水 平惯性力的作用，使单立柱堆垛机在使用 方面受到一定的限制 。不适 合 于起重重量大和运行速度高的项目 。 综上比较，根据自动化立体仓库的特点及轮胎的形状，现拟定如下方案：此方案结构简单紧凑、零部件的加工容易、安装调试技术要求低、维护方便、工作可靠、传动效率高、环境适应行好。尤其是采用了滚筒设备，因为它依靠滚筒与轮胎间得摩擦力，减少了电动机的推力，优化了整套设备。 本设计的 优点：载货台 的 结构由焊接连接 和 螺栓连接 组成 ， ，减轻了总体的重量， 安装 调试 方便 ， 安装精度高； 导轨滚轮轴承，及圆形导轨安装在机架的两侧，起到了护栏的作用 ，导轨滚轮轴承和圆形导轨的滚筒运动降低了矩形导轨所具有的摩擦阻力大的缺点，直线电机的采用，避免了带传动、链传动、齿轮传动机构的庞大，精简了机构 ， 降低了安装难度。堆垛机轮胎载货台设计方案 简图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 123456789堆垛机轮胎载货台设计方案示意图 直线式齿轮电动机 . 滚筒 6. 导轨滚轮 7. 圆形导轨 垛机轮胎 载货台工作原理 堆垛机轮胎载货台的 动机丝杆作直线运动，通过电动机连接轴带动滚筒推动件运动，滚筒推动件推动滚筒运动，滚筒由滚筒轴推动导轨滚轮导轨滚轮沿圆形导轨作直线运动，当滚筒与轮胎接触时，滚筒在电动机的作用力下，与轮胎挤压，推动轮胎滚动，进而滚筒与轮胎间产生摩擦力，在摩擦力的作用下，滚筒作旋转运动，当电动机轴运行一定的行程时，轮胎被推入货格。 第三章 滚筒的设计 筒轴的设计 1 滚筒的结构构思 ， 确定滚筒的装配方案如下图所示 12 3 4滚筒的装配方案图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 滚筒轴的设计及强度校核 根据轮胎的尺寸，以及焊接机架的结构可将滚筒轴简化为简支梁，并建立力学模型如下： Aq q 2 0 0 0 7 1 0 4 1 0 4 1 8 77 9 0轴的载荷分布图 对力学模型进行受力分析如下： BA 2000N 解得： 做出弯矩图， 根据上述简图，该轴只承受弯矩，做出轴的弯矩图如下： . 5 N * 7 . 5 N * 图4 9 1 8 7 1 0 4 1 0 4 1 8 7 4 9轴的弯矩图 由轴的弯矩图知，轴的最大弯矩为： =形截面的抗弯截面系数公式为： 323d查手册的 45钢的需用弯曲应力为： =60此，轴应满足弯曲正应力强度条件为： 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 将以上数据带入公式得： 3 32承转速的计算数学模型 m 又有弯矩图得 ,开始的一段轴不承受弯矩 ,故轴的直径可以取小一点 , d=20 滚筒轴的结构设计图如下 : 8 4 06 0 3 0 6 03 04020 承的选择 根据前面所设计的轴，初选轴承的型号为 61907 根据电动机丝杆的最大速度为： 50mm/s 建立轴承转速的计算数学模型如下图 电 动 机 丝 杆 运 动 的 方 向轴 承 转 动 的 方 向轴承转速的数学模型 已知轴承的外径 D=55承转动一圈所需要的时间 D =50 mm/s t 解得 t=承的转速 因此， V=50mm/s 轴承的受力分析如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 F r 1F r 2=2000N，得两轴承受到的径向载荷 1 22000N 得 1 2 1000N 轴承无冲击或轻微冲击，故查表得 轴承只受到的径向载荷，查表得径向动载荷系数 为 : X 1,Y 0 求两轴承受到的当量载荷 由于为一般载荷，所以载荷系数为 。 得两轴承受到的当量载荷为 :1P 1 1200N 2P 2 1200N 假设连续工作 5年设每年按 300个工作日计算， 则预期的寿命为 : 5 300 24h 36000h 则该对轴承应具有的基本额定动载荷值为： C 61 1060 1200 10X 3 0 X 3 6 0 0 060 310 表得轴承的型号为 61907的基本额定动载荷值 310 为 ， 故所选轴承满足要求，则轴承选取合适。 筒 筒体 的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 做出滚筒的计算简图即力学模型 4 9 1 8 7 1 0 4 1 0 4 1 8 7 4 9T A T q 做出弯矩图 根据上述简图，计算格里产生的弯矩，并按计算结果做出弯矩图。 2. 做出扭矩图 3. 校核滚筒筒体的强度 已知滚筒筒体的弯矩和扭矩，可针对某些危险截面即弯矩和扭矩大而筒体直径可能不足的截面，做弯扭合成强度校核计算。按第三强度理论，计算应力 22 4 弯曲应力公式为： 扭转切应力公式为： 滚筒筒体的弯扭合成强度条件为： 12222 24 W式中： 3 1 滚筒筒体的抗弯截面系数公式为： 滚筒筒体的抗扭截面系数公式为： 43 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据弯矩和扭矩图，得： 滚筒筒体的外径 D=71径 d=50以得 将 带入滚筒筒体的弯扭合成强度条件为： 12222 24 W得： M P 因此，滚筒筒体满足弯扭合成强度的条件，符合设计要求。 . 5 N * 7 . 5 N * 1 8 7 1 0 4 1 0 4 1 8 7 4 9弯 矩 图 . 7 5 N * . 7 5 N * 图第四章 V 形槽导轨滚轮的选择 及导轨的设计 槽导轨滚轮的选择 外购 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 点简介参数表 优点： 1 列轴承可广泛用于圆柱形导轨或 120 度的 V 型导轨。 列轴承对导轨的尺寸适应性强，承载能力高 。 每个规格可以适配的导轨直径尺寸范围较大。可广泛应用于重型导轨、移动设备、校直机械等。 2 . 轴承外圈的 V 型槽底有退刀槽，如使用要求不允许退刀槽时，可向易通订购不带退刀槽的轴承，也可定制其它 3 易获得高度的行走精度 直线滚动导轨可使摩擦系数减小到滑动导轨的 1/50。由于动摩擦与静摩擦系数相差很小，运动灵活，可使驱动扭矩减少 90%。 4 . 阻力小，寿命长，应用广泛 。 列导轨轴承的 V 形表面经过精细磨削加工，表面粗糙度达 承的好。工作时，轴承与圆柱形导轨之间的受力平稳，磨擦阻力小。 5 / R! ; t 采用滚轮直线导轨可以大大提高机械设计的效率 ， 降低机械加工成本。 6 . 安装简单方便 。 数表 滚轮型号 重量 尺寸 (载荷 恩慧特动力 (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 考资料来源于： 青岛恩慧特动力装备有限公司 选择 矩形导轨是一种滑动导轨 ，两导轨工作面之间摩擦性质为滑动摩擦 ， 导轨面较宽，这使得机构尺寸大，重量大 ， 且矩形导轨磨损后不能自动补偿，并须 安装买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 调整间隙装置；而圆形导轨两导轨工作面之间摩擦性质为滚动摩擦，在推动轮胎时，导轨滚轮受到的摩擦阻力小 ， 导轨磨损后 通过调整螺钉 能自动补偿。经过上述比较，宜选用圆形导轨。又因为本设计直线电动机的最大推力为 000, 由 V 形槽导轨滚轮 参数表知参数表中的所有 导轨滚轮 都满足要求，为使圆形导轨刚性好，稳定性好，因此宜选用基本额定动载荷大的 导轨滚轮 即选用 04Z 导轨滚轮 。 物图 视图 形导轨设计 1 轨的结构尺寸 了配合上述所选 所需要的圆形导轨的直径为 30据焊接机架的长度确定圆形导轨的长度为： L=1350此 ,确定导轨的结构尺寸如下图所示： C 2 0 . 0 13 . 21 3 5 导轨的结构尺寸图 2 . 圆形导轨 常用的 材 料 为了提高圆形导轨的耐磨性，可以采用淬硬的钢导轨。淬火的钢导轨都是镶装或焊接上去的。淬硬钢导轨的耐磨性比不淬硬铸铁导轨高 510 倍；一 般要求的导轨，常用的钢有 45 钢、 40。要求高的导轨，常采用的钢有 202015号等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 . 圆形导轨零件的布置方式 1 2 34 5圆形导轨零件的布置方式图 3. 3 . 圆形导轨零件的布置方式 因为该 导轨 结构简单，根据导轨零件的布置方式，该导轨不承受扭矩，故不需要进行扭转强度的校核计算，又因为该导轨受到的外载荷 只有滚筒的重力和导轨滚轮的重力，故 只 需要进行弯曲强度的校核。 根据所选的 V 形槽导轨滚轮参数表得：与该型号的导轨滚轮配合的导轨的直径为： d=30根据导轨与机架图，导轨滚轮上面的导轨不受力的作用，只有下导轨受各部件的重力的作用，又因导轨中间受支撑架的作用，且导轨相对支撑架两侧对称，故可以只对一侧的导轨进行弯曲强度校核，假设所有的重量全部加在一侧导轨的中点上，建立如下的力学模型： F 断 面F 力分析图 对该导轨的弯曲强度进行校核如下： a 已知导轨的长度为： L=650轨的直径为： d=3045钢的密度为 =7纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3导轨的质量为 m=筒配合件的质量约为： 筒筒体的质量约为： 筒轴的质量约为： 形槽导轨滚轮的质量为： 轴承的质量为： 总质量为： M = 2+2 以重力为 G=据力学模型，进行受力分析得： A F 得 A b . 做弯矩图 根据力学模型和及受力分析做出弯矩图如下： 2 0 . 2 N 56 5 0导轨的弯矩图 由导轨的弯矩图知，导轨的最大弯矩为：M 圆形截面的抗弯截面系数公式为： 323d 查手册的 45钢的需用弯曲应力为： =60此，导轨应满足弯曲正应力强度条件为： 将以上数据带入公式得： 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 d=30 ，所以符合设计要求。 第五章 焊接 框架强度校核 焊接框架强度校核 对焊接框架进行受力分析如下图所示 ： 1 5 0 7 8 0FB F A F B 1 假设整个机架、零部件以及轮胎的质量都集中在机架中点上，整个机架及零部件的质量如下： 轮胎的质量： 452 滚筒的质量： 部机架的总质量： 部机架的总质量： 接板的总质量： 轨的质量： 4 角铁的质量： 接螺栓的总质量约 为： 以总质量为 m=452+15力为： G= 1对机架进行受力分析，列平衡方程如下： 0 F 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 0930150 y 3 联立 2、 3式，解得 y 水平方向上的分量为 60co F 所以解得 2 作框架的轴力图和和弯矩图 框架的轴力图和和弯矩图如下图所示 5 5 k 6 5 k N 0 7 8 0框架的轴力图和和弯矩图 由 框架的轴力图和和弯矩图 得： 在 既有轴力又有 弯矩，是压缩和弯曲组合变形， 轴力和弯矩为： N= 由矩形钢管的抗弯截面系数为： 34100 9 4.1 z 矩形钢管的截面面积为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 M M z 下边缘的各点压力最大，强度条件为： M P a x 所以该设计的 框架 满足要求。 第六章 电动机的选择 参考资料： 型号 极数 功率 电压 频率 电流 电容 最大推力 基本速度 最大行程 W V C kg mm/ 40 220 50 ：宁波仪表电机厂 点 : 1、 直线式齿轮电动机 适用于低速、低频率的场合 , 主要构成部件为：精密丝杆与高精度 减速齿轮 。 2、 价格经济、结构紧凑、操作简单、保养方便。 3、 低速、低频率：主要用于 中等 负荷、低速与需频繁工作的场所。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 电动机可行性验证 因此假设成立，所选电动机符合要求。 垛机轮胎载货台的电动机需要推动全部重量 轮胎及各个构件的质量 轮胎的质量： 45 深沟球轴承 6000型质量： 电动机连接轴的质量： 滚筒轴的质量 : 滚筒筒体的质量 :筒配合件的质量 : 动 机 需 要 推 动 的 总 质 量 为 ：45上述参考资料假设所选电动机的型号为： 动机的最大推力为： F=960N 电 动 机 需 要 推 动 的 总 质 量 为 ：45：电动机需要的推力为 : 1960N 所以满足最大推力的要求。 工作机所需功率 知 F= s 所以 w 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 电动机的输出功率 由电动机的传动效率为： = p d 由电动机需要推动的总质量，知电动机需要的公率为 据上述参考资料假设所选电动机的型号为： 大功率为 120W, 20 所以所选电动机合适。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第七章 总结 本次设计的“堆垛机轮胎载货台设计”是从通用轮胎的尺寸入手，得出载货台结构框架尺寸，然后选择 直线式齿轮电动机 ，进而拟定出堆垛机轮胎载货台设计方案，通过设计方案的可行性分析，推导出堆垛机轮胎载货台的运行机理。论文首先从轮胎在载货台上被退入货格中，想到无动力滚筒可以实现该动作，因此首先进行了无动力滚筒的设计，通过结构框架及轮胎的尺寸，确定滚筒轴的长度，对滚筒轴 进行受力分析，做出弯矩图，根据需用弯曲应力，计算出轴的最小尺寸，然后确定各轴段的长度。根据设计的轴，推出与轴配合的轴承内径的尺寸，选择轴承的型号，验证是否可行。根据轴承的外径，确定滚筒筒体的尺寸，并进行强度校核。由滚筒轴的端部直径，选择 V 型槽 导轨滚轮 ，然后在确定圆形导轨的直径并进行强度校核。根据所有的零部件质量和轮胎