太阳能外筒板材储料架的设计说明书

- I -毕 业 设 计题 目 太阳能外筒板材储料架的设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级学 生学 号指导教师二 年 五 月 二十九 日济南大学毕业设计- I -摘 要在太阳能热水器外筒的加工过程中，由于板材的加工处于整条生产线的最前端，而它的加工严重制约了后续工序的正常进行。为了解决板材加工对后续工序的瓶颈性限制问题，选择板材储料架进行设计。本文通过毕业实习期间到江苏桑乐数字化太阳能热水器生产基地进行实地参观，又结合查阅的相关资料，例如：如专利、期刊等，对太阳能热水器外筒板材储料架的传动部件，例如：轴、链轮，蜗轮蜗杆等，和其他零部件进行了设计。太阳能热水器外筒板材储料架的搬运机构是电机通过链传动、蜗轮蜗杆、丝杠螺母来传动，从而实现搬运机构垂直方向的运动的；搬运机构的进料是电机通过链传动带动小转轴转动，从而带动托盘的水平运动；搬运机构出料是电机通过链传动直接带动托盘做水平运动的；存储层架的进料和出料都是电机通过链传动带动小转轴转动，从而带动托盘的运动。本储料架具有结构紧凑，可控性好，工作效率高的特点。在设计中，为了提高空间利用率和使储料架的工作效率最大化，将储料层架部分做成 5 层。关键词：太阳能外筒板材储料架；链传动；搬运机构济南大学毕业设计- II -ABSTRACT济南大学毕业设计- III -目 录摘要. .IABSTRACT.II1 前言. .11.1 选题的背景. .11.2 设计的意义. .12 设计的原理分析与方案论证.12.1 太阳能外筒板材储料架工作原理 .32.2 确定传动方案. .42.3 确定中间装置方案. .42.4 确定底架和搬运机构设计方案.53 传动部件的设计63.1 搬运机构垂直运动的设计.3.2 搬运机构进料运动的设计.3.3 搬运机构出料运动的设计.3.4 存储架进出料运动的设计.4 轴的设计.4.1 蜗杆轴的设计.4.2 底架长轴的设计.4.3 底架从动链轮轴的设计.5 轴的校核.5.1 蜗杆轴的校核.5.2 底架长轴的校核.6 轴承的选用及键的选用.6.1 轴承的选用.6.2 键的选用 .7 其它部件的设计.8 结论. 参考文献.致谢. .济南大学毕业设计- 1 -1 前言1.1 选题的背景储料架是太阳能热水器加工过程中的重要设备。近年来，我国的科学技术有了很大的发展和进步，很多机械加工的设备和工艺都已经更新，原有的太阳能加工设备中，缺少合适的板材储料架。而且，在太阳能热水器的生产过程中，太阳能外筒板材的加工位于生产流水线的最前端,一般情况下，只有最先加工出板材，才能进行下一步的加工,并且板材加工的速度受到后续加工的制约。这样以来，后续工序的生产就被极大的限制。而且，一旦板材加工出现问题，不能及时的加工出足够的板材，就会直接影响后续工序的加工，从而影响到加工产量。而后续加工出现问题，板材加工就必须停止，降低了工人的加工效率。1.2 设计的意义在太阳能热水器外筒的生产中，板材的加工对整个生产线的加工限制性太大。为了提高加工效率，解决外筒板材加工对整个生产线的瓶颈性限制，板材储料架被设计出来。它库容量大，在生产时，可以事先加工出大量的板材，储存在太阳能外筒板材储料架上。等到后续加工用到时，再从太阳能外筒板材储料架上调用。这样以来，既解决了板材加工对后续加工的限制问题；又因为后续加工和板材加工两者的影响不大，可以充分利用了工人的加工时间，提高工人的工作效率。济南大学毕业设计- 2 -2 设计原理分析与方案论证2.1 太阳能外筒板材储料架工作原理概括太阳能外筒板材储料架工作时，采用自动控制系统 ，主电机通过传动装置将12运动传递给蜗杆，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮的转动带动螺母，使其在丝杠上转动，从而产生垂直位移，使搬运机构完成其上下的直线升降运动；存储架电机和搬运机构行进电机都是通过传动装置将运动传递给传动轴，传动轴的转动带动托盘，使其产生纵向运动，从而完成太阳能外筒板材的进料和出料；横向行进电机是通过传动装置直接将运动传递给托盘，来完成托盘的横向运动的。 设计参数要求：主传动系统 P= 1.8KW 搬运机构进料系统 P= 0.8 KW 搬运机构横向出料系统 P= 0.8KW 存储架上传动系统 P= 0.5 KW进板速度 v1=0.15 m/s搬运机构升降速度 v2=0.03 m/s2.2 确定传动方案在设计方案过程中，首先使方案满足机器的功能要求，如所传递功率大小、转速和运动形式等，这里还应满足工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、工艺性好、使用维护方便的要求。经查阅资料后分析，链轮传动工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应性强，合理安排尺寸不大，具有传动精确，便于控制的特点。鉴于现在制造技术的提高，在满足太阳能外筒板材储料架的工作环境及其自身的要求之下，综合考虑，选用链传动 。52.3 确 定 中 间 装 置 方 案通过功能分析，初步确定各个功能单元的结构及应用原理。（）横向进给电机中间装置是将电机传递旋转传递给传动轴，可直接通过链条传动来实现。（）主电机中间装置是将水平放置的电机的选装转换为上下移动，可通过链条将运动传递给链轮、联轴器、蜗杆、蜗轮，再由蜗轮传递给螺母，使螺母产生旋转，从而完成在丝杆上的纵向运动，继而带动搬运机构运动 。4济南大学毕业设计- 3 -图 3 传动装置简图（）搬运机构行进电机中间装置，可直接通过链条传动来实现。2.4 确定底架和搬运机构设计方案底架是搬运机构下的承载机构，在底架上，安装横向行进电机和其附带的传动机构，它们的位置被合理设计，依据刚性要求，底架中设计横梁。另外，整个底架设计成四个脚，便于结构稳固的同时，还可以调平 。9搬运机构是完成搬运太阳能外筒板材的装置，他的结构即要考虑到刚性要求，又应结合底架的位置和形状来设计横梁的位置和数量 。搬运机构上安装有主电机6及其附带传动机构、搬运机构行进电机及其附带传动机构，同时为了更好的对托盘定位，还需安装导轨 。12.5.太阳能外筒板材储料架的防护措施设计方案太阳能外筒板材储料架在进出料时，为防止板材堆积过高而出现侧滑，需安装防护网 ；在搬运机构的四角，安装防护的措施，限制搬运机构的运动范围，防止3它和底架发生碰撞。3 传动部件的设计济南大学毕业设计- 4 -3.1 搬运机构垂直运动的设计 3.1.1 选择电动机在机械设计中，通常选用 Y 系列三相交流一步电动机 ，并且，所选用电动机的额定功率必须大于设计的储料架完成必备运动所需要的功率 Pd。则设计的储料架要求的电动机功率为 PdPd=Pw/式中 Pd设计的储料架主传动系统要求的电动机输出功率，单位为 kWPw储料架主传动系统所需输入功率，单位为 kW；电动机至储料架主传动系统之间传动装置的总效率。总传动效率的计算： 21其中 为链传动的效率， 为轴承的传动效率。12查机械设计手册 （表 1-7）知各部分的传动效率：滚动轴承： =0.98 ， =0.817 12所以总传动比因此=0.98 0.8=0.78421因此Pd=Pw/=1.7/0.784=2.17 kW所以所需电机的功率应 大于 2.17 kw根据上述要求，结合本储料架自身的结构特点，选择搬运机构主电机为YCJ100L 型 P = 2.2 kW n= 196 r/min %803.1.2 划分传动比v=0.15m/s，n=196 r/min,经分析计算则总传动比为 10，拆分总传动比，令蜗轮蜗杆传动比为 10，链传动传动比为 1，即 i =i i 即 10=10 1总 蜗 轮 链 济南大学毕业设计- 5 -3.1.3 链传动部分由于此处链轮传递的功率不大，且无剧烈震动和冲击，所以链轮材料选为 40 钢 淬火，回火处理。主动轮和从动轮传动比为 1：1。根据链传动的工作情况，主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的、单排链的计算功率P =K K P/KcaAZP式中：K 工况系数，表机械设计 9-6；A 16K 主动链轮齿数系数，机械设计 图 9-13；Z K 多排链系数;PP传递的功率 ，kW。带入数据得： P =K K P/K =1.1 1.55 1.76 1=3.008caAZ根据当量的单排链的计算功率 P 和主动链轮转速 n，由机械设计课本 图 9-ca 1611 可得链条型号 12A 链，然后查表 9-1 可确定链条节距 p=19.05 mm。初定链轮为 17 个齿，即 z=17链轮分度圆直径 d=p/sin(180/z)=19.05 =103.7 mm)1780sin(链轮齿顶圆直径 d =d+1.25p-d =109+1.25 19.05=115.8 mmmax1则，取 d =115 mma链轮的齿根圆直径 d =d- d =103.7-11.91=91.09 mmf1确定的最大轴凸缘直径 d =p*cot(180/z)-1.04h -0.76=82.35 mmg2这里取 d =82 mm g济南大学毕业设计- 6 -主传动电机链轮尺寸示意图3.1.4 蜗轮蜗杆传动部分根据 GB/T 10085的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI） 15考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆用 45 钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 45-55 HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。（1）确定作用在蜗论上的转矩 T按 z =2，估区效率 8.0T =9.55 P/n61= 9.55 2.008 0.8 196 10=1169700N（2）确定载荷系数 K因工作载荷比较稳定，故取 K =1 由机械设计 选取使用系数 K =1.15 16 AK =1.05VK= K K K =1.15 1 1.05=1.21AV（3）确定弹性影响系数 Z E因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，查表 得 ZE=160Ma16 1（4）确定接触系数 Z P先假设蜗杆分度圆直径 d1 和传动中心距 a 的比值为 0.35，查机械设计 得16Z =2.9P（5）确定需用应力 H根据蜗轮材料为铸锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度济南大学毕业设计- 7 -45HRC，可从机械设计 查得蜗轮的基本需用应力 =268 MPa16 H应力循环次数 N =60jn2Lh=60 1 196 10 12000=2.16 107寿命系数 K = =1.042HN87706.2/则 = K =1.042 268 MPa=279.3 MPaHNH（6）计算中心距a =156.9 mm23 )569.10(9721. 取 a=160 mm由 a=160,i=10 查简明机械设计手册 可得：18z /z =41/4 m=6.3 d =63 x =-0.10322112则根据公式可得：蜗杆分度圆直径 d =631蜗杆齿顶圆直径 d = d +2h =75.6 mma1a蜗杆齿根圆直径 d = d -2h =50 mm1ff蜗杆齿顶高 h =0.5（d- d ）=6.3 mma蜗杆齿根高 h =0.5（d - d ）=7.56 mm1f1f蜗轮分度圆直径 d =258.3 mm2蜗轮喉圆直径 d = d +2h =269.6 mma2a蜗轮齿顶高 h =0.5(d - d )=5.65 mm2取蜗杆齿宽 b =85 mm 蜗轮齿宽 B=55 mm1济南大学毕业设计- 8 -蜗轮蜗杆侧面剖视图3.15.丝杠螺母的选择在螺旋传动中，传力螺旋以传递动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向力，适用于本储料架，而被选用。滑动螺旋传动属于半干摩擦，具有摩擦阻力大，结构简单，加工方便，成本低的特点，且当螺纹小于摩擦角时，能自锁，传动平稳，故综上选用滑动螺旋。丝杠选用梯形螺纹，它的牙型角为 30，螺旋副的大径和小径处有相等的间隙。与矩形螺纹相比，虽然效率略低，但它的工艺性好，牙根强度高，且螺旋副对中性好，可以调整和消除间隙。结合储料架的工作任务和自身要求，查简明机械零件设计手册 在这里选用18丝杠螺母机构牙型及尺寸为如图示： d=70 P=10 D2=d2=65 D4=71 d3=59 D1=60螺母设计成如图示尺寸济南大学毕业设计- 9 -螺母的剖面图做法兰使螺母和蜗轮相连接。法兰形状及尺寸如图所示选用 M8 的螺栓螺母 4组。螺母上设计肩与轴承接触。螺母的材料选择： 螺母和钢制螺杆配合，摩擦因数较低，强度高，抗胶合能力较低，且属于低速重载，故在此螺母材料选用 ZcuAl10Fe33.2 搬运机构进料运动的设计3.2.1 选择电动机由于搬运机构电机和传动轴之间也是链传动，所以他们的总效率和主传动系统一致，即 =0.98 0.8=0.78421由 Pd=Pw/=0.8/0.784=1.02 kW所以所需电机的功率应 大于 2.17 kw。根据要求，结合本储料架自身的结构特点，选择搬运机进料运动电机为：YCJ90S-4 型P=1.1 kW n=52 r/min %803.2.2 链轮的设计在此处，由于链轮传递的功率不大，且无剧烈震动和冲击，所以链轮材料选为40 钢 淬火，回火。主动轮和从动轮传动比为 1：1。根据链传动的工作情况，主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的、单排链的计算功率P =K K P/KcaAZP济南大学毕业设计- 10 -式中：K 工况系数，表机械设计 9-6；A 16K 主动链轮齿数系数，机械设计课本图 9-13；ZK 多排链系数;PP传递的功率，kW。带入数据得： P =K K P/K =1.1 1.55 1.1 1=1.8755 kWcaAZP根据当量的单排链的计算功率 P 和主动链轮转速 n，由机械设计课本图 9-11ca可得链条型号 16A 链，然后查表 9-1 可确定链条节距 p=12.07 mm。初定链轮为 17 个齿，即 z=17则 v=z np/60000=17 52 12.7 60000=0.1871符合设计要求，故链和链轮选用合适。链轮的分度圆直径 d=p/sin(180/z)=12.7 =69.11 mm)1780sin(根据公式 d =d+1.25p-d ，故链轮的齿顶圆直径 d =76 mmmax1 a链轮的齿根圆直径 d =d- d =61.19 mmf确定的最大轴凸缘直径 d =p*cot(180/z)-1.04h -0.76=54.6 mmg2进料运动电机链轮尺寸示意图从动链轮做成双排链轮的形式，这样以来，实现了一台电动机带动整个机构的运行。在链轮上开 10 4.5 的键槽。链传动的润滑十分重要，良好的润滑可缓和冲击，减轻磨损，延长链条使用寿命，本处采用定期人工润滑的方式。济南大学毕业设计- 11 -3.2.3 小转轮的设计小转轮是利用其转动直接带动盛外筒板材的托盘的水平运动。因其受到的力不大，故小转轮和轴之间采用过盈配合。小转轴尺寸设计成外径 d =80 mm 内径 d =39 mm 转轮宽 b=60 mm1 23.3.搬运机构横向出料运动的设计3.3.1 选择电机由于搬运机构横向出料电机也是通过链传动来传动的，所以他们的总效率为：=0.98 0.8=0.78421Pd=Pw/=0.8/0.784=1.02 kW所以所需电机的功率应 大于 1.02 kw。根据要求，结合本储料架自身的结构特点，选择搬运机进料运动电机为：YCJ90S-4 型P=1.1 kW n=52 r/min %803.3.2 链传动主动轮和从动轮传动比为 1：1。根据链传动的工作情况，主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的、单排链的计算功率 P =K K P/KcaAZP式中：K 工况系数，表机械设计课本 9-6；AK 主动链轮齿数系数，机械设计课本图 9-13；ZK 多排链系数;PP传递的功率，kW。带入数据得：P =K K P/K =1.1 1.55 1.1 1=1.8755 kWcaAZP根据当量的单排链的计算功率 P 和主动链轮转速 n，由机械设计课本图 9-11ca可得链条型号 16A 链，然后查表 9-1 可确定链条节距 p=25.04 mm。初定链轮为 17 个齿，即 z=17济南大学毕业设计- 12 -链轮分度圆直径 d=p/sin(180/z)=25.4 =138.23 mm)1780sin(链轮齿顶圆直径 d =154 mma确定的最大轴凸缘直径 d =p*cot(180/z)-1.04h -0.76=82.35 mmg2这里取 d =82 mmg横向出料电机链轮尺寸示意图3.4 存储架进出料运动的设计3.4.1 选择电机由于搬运机构电机和传动轴之间也是链传动，所以他们的总效率和主传动系统一致，即 =0.98 0.8=0.78421由 Pd=Pw/=0.8/0.784=1.02 kW所以所需电机的功率应 大于 2.17 kw。根据要求，结合本储料架自身的结构特点，选择搬运机进料运动电机为：YCJ90S-4 型P=1.1 kW n=52 r/min %803.4.2 链传动链传动部分的设计和搬运机构进料运动链传动的设计一致。济南大学毕业设计- 13 -4.轴的设计4.1 蜗杆轴的设计蜗杆轴的输入功率为P =P =2.2 0.8=1.76 kW蜗 杆 蜗杆的转速 n =196 r/min蜗 杆选取蜗杆轴的材料为 45 钢，调制处理。可查得 A =112，于是得0d = A =112 =23.27 mmmin03/p31967.故，设计轴的最小直径大于 d 即可。如下图所示minabcde f g h i ja 段内，做成螺纹，安装圆螺母来轴向固定链轮，d =25 mm l =16 mm；aab 段内，安装链轮 d =28 l =19 mm,在此段加工 8 3.5 16 的键槽；bb c 段内,d =29mm l =16 mm；ccd 段内，安装轴承， d =30 mm l =16 mm；dde 段内，安装长套筒，d =34 mm l =92.5 mm；eef 段内，安装蜗杆，d =38 l =105 mm；ffg 段 d =46 mm l =1445 mm;gh 段与 f 段相同，i 段与 e 段相同，j 段与 d 段相同.济南大学毕业设计- 14 -4.2 底架长轴的设计底架长轴的输入功率为 P =P =1.1 kW 0.8=0.88 kW底 架 底架轴的转速为 n=52 r/min选取底架轴的材料为 40Cr 钢，调制处理可查得 A =9，于是得0d = A =97 =23.9 mmmin03528.a 段内，安装链轮 d =28 mm l =53，在此段加工 8 3.5 45 的键槽；aab 段内, 安装轴承，d =30 mm l = 24 mm；bbc 段内， d =36 mm l =504 mm；ccd 段内，安装链轮，d =32 mm l =25 mm，在此段加工 8 3.5 20 的键槽；dd e 段内，d =31 l =141 mm；eef 段与 b 段相同，g 段与 a 段相同。4.3 底架从动链轮轴的设计从动轴用来安装从动链轮，其设计结构和尺寸如下图示：济南大学毕业设计- 15 -a 段内安装轴承，安装链轮 d =25 mm l =19 mm；aab 段内, 安装链轮，d =28 mm l =53 mm，在此段加工 8 3.5 45 的键槽；bb c 段内， d = 30 mm l = 4 mm；ccd 段内，安装轴承，d =25 mm l =25 mm；dd因从动轴所收载荷及扭矩不大，故从动轴选材料为 45 钢。济南大学毕业设计- 16 -5.轴的校核5.1 蜗杆轴的校核：做出轴的计算简图，蜗杆轴的支撑跨距为 L1+L2+L3=145+1550+145= 1840 mm。然后根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图 。10轴的计算简图水平面内轴的弯矩图轴的扭矩图从轴的弯矩及扭矩图可以看出，右侧蜗杆安装处的截面是轴的危险截面，计算出右侧济南大学毕业设计- 17 -蜗杆安装处的截面处的弯矩链轮作用在轴上的力为：F=K 1000P/vF查机械设计表 15-1 得 K =1.15F代入数据得，F=1193N经计算，轴承支反力为： F =254 N F =939N ab弯矩为： M= 149940N /mm扭矩为 T=428780N/mm轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 =0.6轴的抗弯截面系数 W=0.1d =5487.2mm33代入公式得 /W=54.3 Mpa22)(TMca前以选定轴的材料为 45 钢，淬火，回火， =60 Mpa。1因此， ,故，安全。a15.2 底架长轴的校核做出轴的计算简图，底架长轴的支撑跨距为 L1+L2=528.5+165.5= 694 mm。然后根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。轴的计算简图济南大学毕业设计- 18 -水平面内的弯矩图垂直面内的弯矩图轴的扭矩图从轴的弯矩及扭矩图可以看出，中间部分安装链轮处的截面是轴的危险截面，计算出该截面处的弯矩中间链轮作用在轴上的力为：F=K 1000P/vF查机械设计表 15-1 得 K =1.15F代入数据得，F =2704Nb经计算，轴承支反力为： 水平面内 F =2059 N Fc=645 Na垂直面内 F =1352N F2=1352N1截面处弯矩为： 水平面内 M = 106747.5N .mm 垂直面内 M =65572N.mms H总弯矩为 M=125278.5N.mm扭矩为 T=428780N.mm轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 =0.6轴的抗弯截面系数 W=0.1d =3276.8mm33代入公式得 /W=63.7Mpa22)(TMca济南大学毕业设计- 19 -前以选定轴的材料为 40Cr 钢，调制处理， =70 Mpa。1因此， ,故，安全。a16 轴承的选用及键的选用6.1 轴承的选用在选择轴承时，应遵循以下的原则（1）要考虑轴承的转速一般情况下，转速的高低对轴承类型的选择没有太大的影响，只有在转速较高时，才会考虑转速的影响。（2）分析轴承的调心性能济南大学毕业设计- 20 -当轴承与轴承座的中心有偏差或因轴受力而弯曲或倾斜时，会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时，应采用具有一定调心性能的调心轴承或带座外球面球轴承。（4）轴承的安装和拆卸轴承的选择要考虑到它的拆卸问题。结合以上原则，选择轴承如下：蜗杆轴上的轴承：两端都选用 7206C 型 底架长轴上的轴承：两端都选用 6206 型小转轴上的轴承：两端都选用 6007 型；底架从动轮上的轴承：两端都选用 6205 型；张紧轮上的轴承选用 6209 型；搬运机构和螺母之间选用圆锥滚子 32018 型轴承。6.2 键的选用键的类型应根据键连接的结构特点、使用要求和工作条件；来选择，键的尺寸则按符合标准规格和爱你高度要求来选择。结合各个轴的轴径，查机械设计课程设计手册 选用键的型号17蜗杆轴安装链轮处选用 8 7 16 型键；小转轴安装链轮处选用 10 8 18 型键；底架长轴安装两侧链轮处选用 8 7 45 型键；底架长轴安装中部链轮处选用 8 7 20 型键；搬运机构垂直运动链轮选用 12 8 14 型键。7 其他部件的设计7.1 机架的设计 在这里，将储料架设计成五层 。因为，在太阳能外筒板材储料架的加工过程13中，如果将储料架设计层数过多，会使搬运机构的运行时间加长，从而降低其工作效率，同时将板材存档在过高的位置，也容易引发安全事故；而设计的过低则不能充分的利用空间，层数少，储料架的存储功能不能充分发挥 。14机架焊接时必须根据材料和结点的情况，焊接时焊条最好采用43 型。焊接后济南大学毕业设计- 21 -如发生应力变形应及时采取措施消除。在焊接过程中要严格按工艺要求进行。焊接过程中产生的变形应用局部加热冷却法消除 。27.2 小轴承座的设计小转轴上的轴承为 6007，轴承的外圈直径为 62，内圈直径为 35，故设计轴承座如下图所示：小轴承座材料选择 Q2357.3 小电机支架的设计 小电机在安装时，需支架，支架下加设加强筋肋板。支架板为长 250 mm 宽 220 mm7.4 导向轨的设计导向轨限制板材的运动，使其沿着规定的方向运动。导向轨会承受来自托盘的冲击，故将其做的宽，从而达到耐冲击的目的 。导向轨用 M8 的内六角圆柱头螺钉装7在焊接在槽钢上的垫块上。两端做成一定的角度，方便进出料。导向轨宽 b=60 mm,搬运机构上侧的导向轨 长 搬运机构下侧的导向轨被横向出料链打断，故应分三段来设计，两边的长 830 mm 中间的长 590 mm存储架上的导向轨长 2300 mm导向轨的尺寸精度要求不是太高，选用材料为 40 钢。 7.5.保护支柱的设计 为了防止搬运机构下落到最底层时，对搬运机构本身和底架的冲击过于严重而损坏部件，在搬运机构上加设保护柱。保护柱做成：直径 15 mm，长 249.5 mm，材济南大学毕业设计- 22 -料为 45 钢。将其焊接在搬运机构的下表面。7.6 防护网的设计 在太阳能外筒板材储料架在进出料过程中，为了防止板材堆积过高或运动不平稳而出现侧滑现象，搬运机构的两侧安装了防护网。为了不影响储料架工作的正常进行，保护罩安装位置高一点。宽 2420 mm 长 1200 mm7.7 丝杠端座板的设计丝杠端座板是用来安装固定丝杠用的，长 300 mm 宽 160 mm 厚 10 mm，中间加工 52 的通孔。 为了提高丝杠的稳定性和储料架工作时丝杠的对中性，加设加强劲肋板，长 160 mm 宽 160 mm 厚 10 mm 材料选择 Q2758 结 论本设计完成了对太阳能热水器外筒板材储料架的结构和功能的设计。设计的储料架能自主完成太阳能热水器外筒板材的进料、自动存储和出料三道工序。解决了外筒板材的加工对后续工序的瓶颈性限制问题，大大提高了工人的工作效率。本储料架采用多台电机驱动，各个电机自主完成一项运动。（1）主电机是通过链传动、蜗轮蜗杆、丝杠螺母传动来实现搬运机构的垂直运动；（2）搬运机构和存储架小电机都是通过链传动带动小转轴转动，从而直接带动济南大学毕业设计- 23 -托盘的水平运动；（3）搬运机构横向出料电机是通过链传动直接带动托盘水平运动；储料架是通过各个运动的组合，来完成板材的自动存储和取料的。本储料架结构紧凑，可控性好，工作效率高。在设计的储料架中还存在的问题有：（1）搬运机构横向出料时，链条和托板之间摩擦过于严重；（2）蜗轮和螺母连接处的悬臂长，造成机构的对中性不好；（3）蜗杆轴承板焊接处悬伸很大。这些不足之处可能影响板材储料架的正常工作，希望在进一步的改进。参 考 文 献1刘红. 转向架自动化立体仓库机械系统设计J. 起重运输机械 , 2010，(4):78-79.2李彬. 物流中的新设施自动化立体仓库J. 工作研究饲料广角 , 2008, (22):18-19.3李雄彦, 薛素铎, 张木华, 阎小军. 某自动化立体仓库的高层钢货架结构设计J. 制造业自动化, 2006, (7):64-68.4刘国栋, 孙维章, 孙家林. 与水平旋转货架配套的液压升降台 J. 山东机械, 1995, (2):29-31.5刘国栋, 孙家林, 孙维章. 立体式水平旋转货架结构及作业形式J. 起重运物机械, 1994, (4):16-19.6史林丽. 立体仓库焊接式钢结构货架技术条件J. 物流技术与应用 , 2010, (4):28-29.济南大学毕业设计- 24 -7王红旗. 自动化立体仓库的安装与调试J. 物流技术与应用 , 2009, (12):90-91.8王锐锋, 闰军, 史百战. 重力式立体成品库设计及应用研究 J. 应用科学, 2008:137.9余华, 汪浩. 立体仓储设备货架片的整体稳定性设计J. 机械制造与研究, 2004, 33(6):33-36.10徐格宁, 陈晓明, 刘继敏. 立体仓库货架结构计算机辅助设计 J. 机械管理开, 1998, (4):27-30.11王转. 重力式货架仓库的特