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小型 秸秆 堆垛 搬运 设计

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小型秸秆堆垛及搬运机设计,小型,秸秆,堆垛,搬运,设计

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大大连连大大学学20172017届届学学生生毕毕业业论论文文( (设设计计) )中中期期检检查查表表题目小型秸秆堆垛及搬运机设计指导教师郑双阳职称讲师学生姓名高文波阅读文献数10初稿完成时间2017-04-25工 作 量较少 适中较多 出勤情况较好 一般较差 工作进度快 按进度进行 慢任 务 书有开题报告有中期工作结论中调整情况无教研室主任意见同意教研室主任(签名)：贾卫平日期：2017-04-25学院意见同意教学院长(签名)：贾卫平日期：2017-04-25 大 连大学大 连大学 本科毕业论文( 设计) 过程管理手册本科毕业论文( 设计) 过程管理手册 题目: 小型秸秆堆垛及搬运机设计 学 院：机械工程学院 专 业 、班 级：机英13 5 学 生 姓 名：高文波 指导教师姓名：郑双阳 指导教师职称：讲师 完 成 时 间：2 0 17 -0 6 -0 6大连大学本科生毕业论文( 设计) 须知大连大学本科生毕业论文( 设计) 须知 1、毕业论文( 设计) 是高等学校实现本科教学培养目标的一个基本教学环节，是基础理论学习深化与升华的主要手段，是全面检验学生素质与实践能力的重要方法，是培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实工作作风的必要途径。毕业论文成绩是学生毕业及学位资格认证的重要依据。2 、学生应严格遵守大连大学本科毕业论文( 设计) 工作管理规定的要求，根据毕业论文( 设计) 任务书及开题报告所设定的任务，完成毕业论文( 设计) 工作并撰写出毕业论文。3 、学生必须参加毕业论文( 设计) 工作的各个环节，要运用所学知识解决实际问题，在工作中学习并获取新知识；要敢于创新，勤于实践，注意锻炼和提高独立工作的能力。4、学生毕业论文( 设计) 工作期间要主动接受指导教师的检查，定期向导师汇报工作进度，听取导师对工作的意见和指导。指导老师的定期检查结果及指导意见应及时填入本手册( 至少每周填写一次) 。毕业论文完成之后，各项内容填写完毕，装入档案袋，由个教学单位存档。5、学生在毕业论文( 设计) 期间应严格遵守考勤制度，无故离岗者按旷课处理。缺席时间达四分之一者，不准参加答辩，其成绩按不及格处理。6 、毕业论文的撰写必须符合规范化要求，否则不能取得答辩的资格。不得弄虚作假或抄袭他人成果，发现有伪造数据或严重抄袭的行为，其毕业论文成绩按不及格处理。7 、学生对毕业论文内容中涉及的技术资料应附有保密责任，未经学校许可不能擅自对外交流或转让。大连大学本科生毕业论文( 设计) 过程管理要求大连大学本科生毕业论文( 设计) 过程管理要求 本科毕业论文一般要经过选题、开题、资料收集、论文写作、修改定稿等几个阶段。指导老师要经常与学生进行交流，对学生进行论文写作或设计的基础性训练，使学生掌握学术论文写作或项目设计的基本方法，培养其学术研究的素养，进行创新能力的训练。( 一) 选题( 一) 选题1、毕业论文( 设计) 选题要充分体现专业人才培养目标要求，根据所学专业进行选题。原则上部的跨专业选题，但鼓励学科交叉融合。2 、毕业论文( 设计) 选题要充分体现专业人才培养目标的要求，能够综合运用专业知识，保证基本能力训练；选题要有一定的研究价值和现实意义，有一定的开拓性和创新性；选题应有一定的深度与广度，难度与分量适宜；原则上每生选一题，二人或二人以上合作课题，要明确每个学生在其内独立承担的任务，毕业论文必须分开撰写，并标明本人在课题中所负责研究的内容及在整个课题中所占的比例。3 、学生选定题目后，学院统一领取大连大学本科毕业论文( 设计) 过程管理手册，有指导老师按要求填写毕业论文( 设计) 任务书各项内容，经系( 教研室) 主任、学院教学指导委员会审查签字后，于毕业论文( 设计) 工作开始时将任务下达给学生。( 二) 开题( 二) 开题1、学生应根据指导教师的要求在毕业论文写作前广泛收集并阅读与毕业论文( 设计) 相关的文献资料，了解学术界对课题的研究程度，避免低水平重复工作及侵犯他人知识产权。2 、学生在指导教师的指导下，确定论文写作提纲、设计思路、工作的重点及难点，同时确定论文( 设计) 采用的研究方法、技术路线或设计参数。3 、开题报告需在毕业论文( 设计) 工作开始后的前四周内完成。开题报告必须经学院教学指导委员会审查。开题报告不合格或没有做开题报告的学生需重做或补做，审查合格后方能开始写论文，否则不许参加答辩。开题报告通过后，原则上不允许更换论文题目或指导老师。( 三) 搜集资料( 三) 搜集资料1、根据论文( 设计) 的实际需要，采用文献法、观察法、问卷法及推理计算、科学实验等方法获取论文( 设计) 所需的事实材、数据及设计参数等，并进行设党的加工整理。2 、指导教师应对学生收集、整理资料的方法进行指导，为学生提供必要的参考书目。3 、指导教师要对有关试验方法的可行性、安全性进行严格论证和及时、有效的进行实验工作指导。学员应为学生提供必要的实验场所核试验条件。( 四) 论文写作( 设计) 和修改定稿( 四) 论文写作( 设计) 和修改定稿1、学生要根据论文写作大纲或设计要求，进行论文写作或设计。2 、学生在论文写作或设计中，要保质量地完成任务书规定的内容。3 、学生要独立完成规定的工作任务。不弄虚作假，不抄袭和拷贝别人的工作内容，否则毕业论文( 设计) 成绩按不合格处理。4、毕业论文的撰写必须符合规范化要求，根据大连大学本科毕业论文( 设计) 格式基本要求排版。在指导老师审阅和定稿之后，方可进行打印、装订。未达到规范要求者，不能参加答辩。5、学生必须在答辩前两周，将毕业论文及大连大学本科毕业论文( 设计) 过程管理手册交指导老师。6 、毕业论文( 设计) 成果、资料应于答辩结束后交教学单位收存，学生不得擅自带离学校。论文经指导教师推荐方可公开发表。( 五) 毕业论文( 设计) 成绩评定( 五) 毕业论文( 设计) 成绩评定1、毕业论文( 设计) 的成绩原则上有四部分组成，其中过程检查成绩占15%，指导老师评分2 0 %，评阅人评分占2 0 %，答辩委员会评分占45%。2 、毕业论文( 设计) 各部分成绩评定均以百分制计，最终成绩要折合 A 、B、C、D 、F 五个等级成绩为 A 的学生一般不得超过本专业学生的15%，成绩为 B 的学生不得超过本专业学生的40 %。毕业论文( 设计) 任务书毕业论文( 设计) 任务书论文( 设计) 题目：小型秸秆堆垛及搬运机设计工作日期：2 0 16 年12 月12 日 2 0 17 年0 5月2 6 日1. 选题依据:本设计针对目前在中小型农场中处理秸秆的问题展开，该设计可以节省大量人力和开支，为农场带来一定的经济效益，为及时处理收割后的秸秆提供帮助，同时为相关机器的研发提供有益的参考。选题的内容符合机制专业的培养要求，设计工作在现有的研究基础上展开，具备理论基础和技术可行性。2 . 论文要求( 设计参数) :1、查阅相关文献，收集资料，了解设计内容；2 、完成外文文献的翻译；3 、分析归纳文献，撰写文献综述，确定研究方法，撰写开题报告；4、水平运动机构设计（机构选型、动力装置、传动装置）；5、机械爪设计（平面四杆机构设计）；6 、起升装置的设计（动力装置设计、起升机构的总体设计）；7 、导向装置的设计；8 、系统整合，进行总装配；9 、生成、完善2 D 和3 D 图纸；10 、修改完善设计说明书。3 . 个人工作重点:1、水平运动装置设计：运动装置选型、尺寸综合、材料选择；2 、机械爪设计：四杆机构设计选型、尺寸综合、材料选择、强度校核；3 、起升装置设计：机构选型、动力装置设计、起升机构的总体设计；4、导向装置的设计：机构选型、总体设计。4. 时间安排及应完成的工作:第1周：查阅相关文献，收集资料，了解设计内容；第2 周：完成外文文献的翻译；第3 周：分析归纳文献，撰写文献综述，确定研究方法，撰写开题报告；第4周：整理开题报告、文献综述，开题报告答辩；第5周：展开主体框架设计；第6 周：水平运动机构设计；第7 周：整理已开展的工作，中期检查；第8 周：机械爪设计（连杆机构）；第9 周：起升动力装置的设计；第10 周：起升机构的总体设计；第11周：导向装置的设计；第12 周：系统整合，进行总装配；第13 周：生成、完善2 D 和3 D 图纸；第14周：修改完善设计说明书；第15周：完善毕业设计各项内容；第16 周：做好答辩PPT ，提交论文，准备答辩。5. 应阅读的基本文献: 1 杜波塔式起重机计算机辅助设计软件的研究 J 重庆大学学报，2 0 11，3 0 ( 1) ：112 -117 2 徐格宁. 起重运输机金属结构设计 M . 北京：机械工业出版社，2 0 12 . 3 陈玲等基于A NSYS的定柱式旋臂起重机的有限元分析 J 天津理工大学学报，2 0 15( 2 ) ：1-2 4 严正宏起重机运动机构参数优化设计 D 硕士学位论文. 杭州：浙江大学，2 0 12 . 5 刘永NS10 0 G 型10 0 t 伸缩臂式铁路起重机设计研究 D 硕士学位论文. 大连：大连交通大学，2 0 11. 6 李静工程起重机综合评价方法研究 D 博士学位论文. 大连：大连理工大学，2 0 10 7 H D u ，M K L i m ，K M L i e w A No n l i n e a r Fi n i t e El e m e n t M o d e l f o r D y n a m i c s o fFl e x i b l e M a n i p u l a t o r s M e c h a n i s m a n d M a c h i n e T h e o r y ，2 0 12 ，3 1( 8 ) ：110 9 -1119 8 蒋建平，李东旭航天器挠性附件剐柔耦合动力学建模与仿真 J 宇航学报，2 0 12 ，2 6 ( 3 ) ：2 7 0 -2 7 4 9 赵超凡2 0 t 龙门起重机箱形主粱力学分析及优化设计 J 兰州理工大学学报，2 0 11，3 0 ( 1) ：2 12 5 10 黄琳起重机伸缩臂结构优化研究 D 硕士学位论文. 大连：大连理工大学，2 0 11指导教师签字：教研室主任意见：教学指导分委会意见：郑双阳郑双阳同意同意同意同意签字：贾卫平2 0 16 年12 月16 日签字：贾卫平 2 0 16 年12 月16 日 学院公章毕业论文( 设计) 进度检查表毕业论文( 设计) 进度检查表 第第1 1周周工作进展情况在中国知网上查阅了相关文献，并对外文文献进行了翻译，对文献总结以后，初步确定了研究方向2 0 17 年0 4月2 6 日指导教师意见能够按照制订的计划进行相关工作，查阅了一定量的相关文献，资料的收集及分析工作较为认真。可以展开下一步工作。指导教师( 签字) ：郑双阳 2 0 17 年0 4月2 5日第第5 5周周工作进展情况对小型秸秆堆垛机进行了主体框架的设计，绘制其结构简图2 0 17 年0 4月2 6 日指导教师意见能够按照制订的计划进行相关工作，对几种可行方案进行分析比对，确定出最终的设计方案。初步展开主体框架设计。指导教师( 签字) ：郑双阳 2 0 17 年0 4月2 5日第第1212周周工作进展情况进行系统的整合，并开始进行系统整体的装配；并开始生成工程图2 0 17 年0 5月2 5日指导教师意见能够按照制订的计划进行毕业设计工作，完成了相关零件的理论设计及3 D 设计，并制作出了2 D 工程图。可以展开下一步工作。指导教师( 签字) ：郑双阳 2 0 17 年0 5月2 5日第第1515周周工作进展情况修改完善设计说明书；完善毕业设计各项内容；做好答辩PPT ，提交论文，准备答辩。2 0 17 年0 5月2 5日指导教师意见指导学生完成毕业设计论文的撰写，修正工程图纸，完善各项毕业设计相关事项，准备答辩PPT指导教师( 签字) ：郑双阳 2 0 17 年0 5月2 5日毕业论文( 设计) 过程管理评价表毕业论文( 设计) 过程管理评价表 过程管理评语过程管理评语 评价内容具体要求总分评分工作态度态度认真，刻苦努力，作风严谨32遵守纪律自觉遵守学校有关规定，主动联系指导教师, 接受指导32开题报告内容详实，符合规范要求54任务完成按时、圆满完成各项工作任务42过程管理评分合计10该生在毕业设计过程中工作作风严谨性一般，工作态度尚可。该生能自觉遵守学校的相关规定，基本能够遵守毕业设计的相关要求。该生在与指导教师取得联系这方面不够积极主动，但对遇到的问题基本可与教师探讨。该生能够在规定的时间内完成各项毕业设计的相关工作。该生撰写的开题报告内容完成情况一般，但大致能够按照提出问题、分析问题、归纳问题、制定解决方案的步骤进行开题报告的撰写。该生能够按计划完成毕业设计的中期检查阶段所要求的各项工作，完成质量一般。指导教师签字: 郑双阳日期: 2 0 17 -0 5-2 3毕业论文( 设计) 指导教师评价表毕业论文( 设计) 指导教师评价表 指导教师评语指导教师评语 评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求, 有一定的研究价值和实践意义, 有一定的开拓性、创新性, 深度、难度适宜, 工作量饱满54能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力53完成质量文题相符, 概念准确, 分析、论证、计算、设计、实验等正确合理, 结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规106指导教师评分合计13该生的毕业设计选题符合机制专业的培养要求，具有一定的实用意义。设计方案合理，论文具备一定的深度及难度，工作量适中。该生在毕业设计中通过文献查阅、及运用所学的知识解决所遇到的设计问题，综合运用知识的能力、计算机的应用能力一般，中文表达能力及论文写作能力需要进一步提高。从论文的完成情况看，设计过程合理，论文的格式、所用的公式及图表等均符合要求。该生能按时完成毕业设计的各项工作，论文的完成质量一般，同意参加毕业答辩。指导教师签字: 郑双阳日期: 2 0 17 -0 5-2 3毕业论文( 设计) 评阅人评价表毕业论文( 设计) 评阅人评价表 评阅人评语评阅人评语 评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求, 有一定的研究价值和实践意义, 有一定的开拓性、创新性, 深度、难度适宜, 工作量饱满54能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力54完成质量文题相符, 概念准确, 分析、论证、计算、设计、实验等正确合理, 结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规108评阅人评分合计16高文波同学的毕业设计“小型秸秆堆垛及搬运机”源自仓储机械制造的生产实际，选题符合培养目标要求，有一定的研究价值和实践意义，有一定的开拓性、创新性，深度、难度适宜，工作量饱满； 该同学有一定的综合运用所学专业知识的能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用熟练； 撰写的设计说明书文题相符，概念准确，分析、论证、计算、设计、实验等正确合理，结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规范要求。评阅人签字：刘明科评阅人工作单位：机械工程学院日期：2 0 17 -0 5-2 5毕业论文( 设计) 答辩委员会评价表毕业论文( 设计) 答辩委员会评价表 答辩委员会评语答辩委员会评语评价内容具体要求总分评分自述总结思路清晰, 语言表达准确, 概念清楚, 论点正确, 分析归纳合理106答辩过程能够正确回答所提出的问题, 基本概念清楚, 有理论根据106选题质量符合培养目标要求, 有一定的研究价值和实践意义, 有一定的开拓性、创新性, 深度、难度适宜, 工作量饱满53完成质量文题相符, 概念准确, 分析、论证、计算、设计、实验等正确合理, 结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规106能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语应用能力、文献资料检索能力、计算机应用能力106答辩委员会评分合计2 7高文波同学在毕业设计工作期间，基本遵守各项纪律，表现一般。能按时完成毕业设计有关任务。论文立论正确，立论分析无原则性的错误，解决问题方案有一定的参考价值，结论基本正确。论文使用的概念基本正确，语句通顺，条理比较清楚。论文中使用的图表，设计中的图纸在书写和制作时，能够执行国家相关标准，基本规范。能够查阅文献资料，原始数据搜集得当，实验或计算结论基本准确。答辩过程中，能够阐述出论文的主要内容，主要问题经答辩教师启发后能够回答出来。答辩成绩：2 7 答辩委员会主任：贾卫平2 0 17 年0 5月3 1日毕业论文( 设计) 成绩评定毕业论文( 设计) 成绩评定 项目分类成绩评定过程管理评分10指导教师评分13评阅人评分16答辩委员会评分2 7总分6 6成绩等级D成绩等级按“A 、B、C、D 、F”记载成绩审核人签章： 贾卫平学院审核人签章： 贾卫平大 连 大 学本科毕业论文(设计)开题报告论文题目：小型秸秆堆垛及搬运机设计学院：机 械 工 程 学 院专 业 、班级：机英 135 班学生姓名：高文波指导教师（职称）：郑双阳2016 年12 月29 日 填1毕业论文（设计）开题报告要求毕业论文（设计）开题报告要求开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节，又是完成高质量毕业论文（设计）的有效保证。为了使这项工作规范化和制度化，特制定本要求。一、选题依据一、选题依据1.论文（设计）题目及研究领域；2.论文（设计）工作的理论意义和应用价值；3.目前研究的概况和发展趋势。二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题；2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）；3.本论文（设计）预期取得的成果。三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）；2.论文（设计）进度计划。四、文献查阅及文献综述四、文献查阅及文献综述学生应根据所在学院及指导教师的要求阅读一定量的文献资料， 并在此基础上通过分析、研究、综合，形成文献综述。必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关的报告。综述或报告作为开题报告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通顺，较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。五、其他要求五、其他要求1.开题报告应在毕业论文（设计）工作开始后的前四周内完成；2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过；3.开题报告不合格或没有做开题报告的学生，须重做或补做合格后，方能继续论文（设计）工作，否则不允许参加答辩；4.开题报告通过后，原则上不允许更换论文题目或指导教师；5.开题报告的内容，要求打印并装订成册（部分专业可根据需要手写在统一纸张上，但封面需按统一格式打印）。2一、选题依据一、选题依据1、研究领域机械结构设计、3D 建模、堆垛机。2、论文（设计）工作的理论意义和应用价值秸秆堆垛是将压缩好的秸秆进行放置的机械。近年来，农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。据有关统计，我国作为农业大国，每年可生成 7 亿多吨秸秆，成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。在此情况下，完全由农民来处理，就出现了大量焚烧的现象。因此，急需一个可以将秸秆进行处理并进行再加工的机械。针对目前在中小型农场中处理秸秆的问题展开，为了节省大量人力和开支，为农场带来一定的经济效益， 为及时处理收割后的秸秆提供帮助， 同时为相关机器的研发提供有益的参考。故本研究具有一定的应用价值及研究必要性。小型秸秆堆垛及搬运机是为了节省人力、提高效率 。通过对主体结构设计、水平运动机构设计、机械爪设计、起升机构设计、导向装置设计来控制秸秆的堆垛及搬运。现拟定设计方向：主体结构设计、水平运动机构设计、起升机构设计、导向装置设计。通过上述设计实现待处理秸秆的投搬运及堆垛，为秸秆处理的自动化提供了一定的帮助。3、目前研究的概况和发展趋势堆垛起重机是用货叉或串杆攫取、 搬运和堆垛或从高层货架上存取单元货物的专用起重机。小型秸秆堆垛机是为了处理秸秆而将堆垛起重机简单化，小型化以适应中小型农场的使用。目前我国的秸秆堆垛机存在自动化程度低、价格昂贵、操作及维修复杂等弊端。针对这种现状，有必要开发自动化程度高、成本低廉、易于操作和维修的小型起重堆垛机械。堆垛机按立柱形式分为单立柱堆垛机、双立柱堆垛机、梯形立柱堆垛机。堆垛机由行走机构、起升机构、载物台、取存机构、司机室、安全保护装置、电器设备组成。在目前国内大吨位起重机成熟的设计、制造经验基础上,借鉴和吸收了汽车起重机及国外起重机的先进技术和设计理念,从主要参数和结构的选取入手,通过调查和分析传统起重机的设计、 运用情况,对本机的主要钢结构、 动力与传动装置、液压系统、转向架、司机室等重要部分进行了改进和创新。利用计算机辅助设计手段进行优化,确定了该车的设计方案,进行了起重机主要钢结构的有限元静强度分析计算、 起重机稳定性分析计算和车辆动力学性能分析计算,并根据分析结果对整机的细部3结构和重量控制进行了合理的优化设计,提高了设计结构的可靠性和整机起重性能。 基于 ANSYS 的定柱式旋臂起重机的有限元分析进行设计，并进行强度校核。由于塔式起重机在建筑施工中的重要性和广泛使用，其安全性、可靠性就显得尤为重要，塔机主要采用杆系金属结构承受载荷，金属结构的强度和稳定性就成为设计人员关注的主要问题。然而，很长时间以来，塔机的结构设计周期很漫长，从方案设计到结构初步计算，经常需要多次返工，设计人员采用手工计算，如果结构初步计算不满足要求，必须重新选择材料并重新进行计算，这样就增加设计者的劳动强度，而且耽误了设计时间。而且，虽然国内塔机生产厂家很多，但是只有少数几家实力雄厚的厂家具有独立研发塔机能力，其它大多数厂家不具备这样的能力，只有都通过购买设计图纸的方式来生产塔机，这样的厂家在市场上始终处于劣势地位。4二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题(1).水平运动机构设计；(2).机械爪设计（连杆机构）；(3).起升动力装置的设计；(4).导向装置的设计。2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）(1). 主体框架设计；(2).水平运动机构设计；(3).整理已开展的工作，中期检查；(4).机械爪设计（连杆机构）；(5).起升动力装置的设计；(6).起升机构的总体设计；(7).导向装置的设计。3.本论文（设计）预期取得的成果查阅相关文献，收集资料，了解设计内容，分析归纳文献，确定研究方法，完成堆垛机总体结构设计及相关功能部件的设计，对关键部件的强度进行有限元分析。系统整合，进行总装配；生成、完善 2D 和 3D 图纸。5三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）；首先采用文献研究法，通过阅读有关论文、图书及相关资料，针对具体的设计要求，着重从理论及结构上对国内外现有秸秆堆垛机进行全面的了解；第二，采用自上而下的设计方法，进行整机功能划分；第三，利用 3D 设计方法，逐一进行各机构、部件的设计，确定零件尺寸及进行干涉检查；第四，有限元分析法，利用有限元分析模块对关键部件进行强度分析。2.论文（设计）进度计划第 1 周：寻找阅读相关文献，收集有关资料，了解设计内容；第 2 周：翻译外文文献；第 3 周：分析归纳文献，写文献综述，选定研究方法，拟写开题报告；第 4 周：整理开题报告、文献综述，开题报告答辩；第 5 周：主体框架设计；第 6 周：水平运动机构设计；第 7 周：整理前几周的工作，并进行中期检查；第 8 周：机械爪设计（连杆机构）；第 9 周：起升动力装置的设计；第 10 周：起升机构的总体设计；第 11 周：导向装置的设计；第 12 周：系统的整合，进行装配；第 13 周：生成、更改完善 2D 和 3D 图纸；第 14 周：修改完善设计说明书；第 15 周：修改完善毕业设计各项内容，做好答辩 PPT，提交论文，准备答辩。6四、需要阅读的参考文献四、需要阅读的参考文献1杜波塔式起重机计算机辅助设计软件的研究J重庆大学学报，2011，30(1)：112-1172 徐格宁.起重运输机金属结构设计M.北京：机械工业出版社，2012.3陈玲等基于 ANSYS 的定柱式旋臂起重机的有限元分析J天津理工大学学报，2015(2)：1-24严正宏起重机运动机构参数优化设计D硕士学位论文.杭州：浙江大学，2012.5刘永NS100G 型 100t 伸缩臂式铁路起重机设计研究D硕士学位论文.大连：大连交通大学，2011.6李静 工程起重机综合评价方法研究D 博士学位论文.大连： 大连理工大学， 20107HDu，MKLim，KMLiewANonlinear Finite Element Model for Dynamicsof Flexible ManipulatorsMechanism and Machine Theory，2012，31(8)：1109-11198蒋建平， 李东旭 航天器挠性附件剐柔耦合动力学建模与仿真J 宇航学报， 2012，26(3)：270-2749赵超凡 20t 龙门起重机箱形主粱力学分析及优化设计J 兰州理工大学学报， 2011，30(1)：212510黄琳 起重机伸缩臂结构优化研究D 硕士学位论文.大连： 大连理工大学， 201111龚秋生.堆垛机的机械结构及控制系统设计研究D.硕士学位论文.沈阳理工大学，2013.12乔玉晶，吕宁. 立体仓库巷道堆垛机控制系统设计J.哈尔滨理工大学学报，2013.13李西刚.自动化立体仓库中堆垛机结构设计与控制技术研究D.硕士学位论文.沈阳理工大学，2014.14S.H. Gawande,A.A. Arole,K.H. Barhate,R.P. Gujar,M. Viroff.Design andDevelopment of Attachment for Hydraulic Stacker.International Journal of EngineeringScience and Technology, 2010，2 (5)：5667.15Resh,W.F.Computer aided engineering in engine design. International Journal ofVehicle Design . 2000，31(8)：110154.附：文献综述7文献综述随着化石能源的日益枯竭，其替代品新能源和可再生能源的开发及利用成为各国研究的重点，而对中国这样人均能源资源占有量很低，且分布极不均匀的发展中国家来说则显得尤为重要。我国作为农业大国，植物秸秆资源丰富，因此，秸秆能源将会成为一种发展前景非常可观的替代能源。起重机是工程建设中广泛使用的重要设备，对保证工程建设顺利进行有着重要作用。近年来，随着工程机械行业的发展，起重机产品型号和品牌不断增加，如何选择最合适的起重机成为广大用户关心的问题。 要做出正确的决策首先要对起重机产品进行客观的评价，对起重机的评价往往针对其综合性能，而起重机的性能体现在多个方面，考虑的指标较多，评价具有一定的复杂性。因此，研究起重机指标体系及评价方法，利用科学的评价方法得到客观、合理的评价结果，具有重要的现实意义。在了解了起重机伸缩臂发展现状及趋势的基础上,研究起重机臂架系统的结构和工作原理,建立伸缩臂架受力的数学模型和物理模型,完成箱型臂架的组合优化设计,实现了臂架结构自动设计、分析、计算、优化的全过程。一、我国秸秆堆垛机设计的发展现状起重机是建筑、石化、能源、交通等行业中广泛使用的起重设备，工程中常用的起重机主要有轮胎式、履带式、桅杆式、塔式等种类。起重机械经历了漫长的发展过程，现代的起重机已经成为结构复杂，科技含量高的大型机械产品。利波海尔、特雷克斯德马格、马尼托瓦克等是欧美主要的起重机生产商，这些企业发展较早，技术先进、产品性能较高，在国际上占有重要地位。日本的神钢和日立住友等起重机企业，主要生产中小吨位的起重机，具有一定的市场地位。随着中国经济的发展，国内起重机行业的技术水平有了大幅度的提高。在国内市场的带动下，国内主要的起重机企业徐工集团、中联重科、三一重工等发展迅速，一些产品达到了国际先进水平，在国际市场上也具有一定的地位。近年来，随着建筑、冶金、石化、化工、交通、能源等行业的加速发展， 我国起重机行业发展迅速， 起重机市场不断扩大。 以履带起重机为例，自 2005 年以来，履带起重机得到迅速发展，当年销售 237 台；到 2007 年，销量达到历史最高的 1648 台，同比增长 64%。与此同时，产品进口迅速减少，出口大幅增长。2000 年进口量为 128 台，出口量仅为 23 台，而 2010 年上半年出口量就达到了 223台，出口金额为 10102.8 万美元。进入“十二五”，随着国内需求的增加和出口的拉动，未来起重机行业将会继续保持较快发展。近几年，国内一些高等院校在塔式起重机结构设计和推广现代设计方法方面做了许多有成效的工作，如山东建筑工程学院张青等发表的文章“具有学习功能计算机辅助塔式起重机设计计算系统”，采用面向对象和程序接口的方法将塔机设计计算与CAE 系统集成，开发出一套具有学习功能的塔机设计计算系统。南京工业大学车辆与工程机械研究所郑东华、殷晨波发表的文章“塔式起重机计算机辅助系统”，采用面向对象的方法编制塔机的总体设计软件；具有塔机的总体设计计算、参数化图形自动生成和自动生成设计计算书等功能。 中国塔机始于 20 世纪 50 年代。综观 50 年发展史，我国塔机行业从无到有，从小到大，逐步形成了较为完整的体系，塔机成为建筑施工中的关键设备，塔机行业也成为我国发展最快的建筑机械行业之一。 我国塔机经过五十年的发展与先进国家水平差距大为缩小，并成为生产和使用的大国，但在总体的结构、性能、质量等方面与国外比还存在一定问题，主要有以下几个方面： 设计方面，国外塔机设计普遍采用计算机辅助和组合设计，大大提高了设计水平和设计速度，而我国塔机计算机辅助设计及组合设计处于初级阶段，有待于进一步提高。8 制造方面， 国外企业非常重视制造工艺及加工设备的先进性。 例如， 法国 Potain 公司的塔机钢材料加工采用了数控切割机和电视监控切割， 钢材焊接采用自动或半自动焊， 焊接时普遍都采用混合气体保护焊， 以保证焊接表面平整， 飞溅小； 德国 Liebherr公司采用高压无气喷漆方式，喷漆室是完全封闭结构。在机加工方面，数控机床已普遍使用，因而塔机在外观质量上我国与国外还存在着较大差距。 整机可靠性差距较大，国产塔机故障较多，返修率较高，国内塔机工作机构作业循环可靠性一般在 3005000 次，而法国 Potain 公司的塔机工作机构作业循环可靠性在 8000 次以上。 国内塔机自重大，自重利用系数偏高，即同样起重能力的塔机比国外产品消耗的材料多，造成自重大，经济效益差。 因此，采用现代化的设计手段、实施智能化技术是获得最佳设计效果和提高产品设计效率的重要保证。 本文研究的目的就是想在这方面进行探讨，以寻求更好的解决方法，提高我国的塔式起重机设计水平。二、世界秸秆堆垛机设计的发展现状起重机发明于二十世纪之初的欧洲，距今已有一百多年的历史，在这个过程中，塔机的承载结构、驱动机构、取物装置、控制系统及安全装置等各方面都有了很大的发展，其设计理论、制造工艺、检测手段等都逐渐趋于完善和规范化，并已经成为一种较完善的机械。但由于生产发展提出新的使用要求，塔机的种类、形式也需要相应地发展和创新，性能参数也需要不断变化与究善。由于现代化设计方法的建立和计算辅助设计等现代设计手段的应用，使塔机设计思维观念和方法有了进一步的更新，其它技术领域和相邻工业部门不断取得的新科技成果在塔机上的渗透、推广应用等，更使塔机的各方面不断地丰富更新。因此，塔机将向现代化、智能化、更安全可靠方便的方向发展。早在 20 世纪 80 年代前后， 就先后有设计人员利用计算机绘图来代替手工画图，目前，计算机辅助设计 CAD (Computer Aided Design)己逐步深入到产品设计的各个阶段和设计工作所涉及的各个领域。不仅能利用计算机运算速度快、计算精度高、存储信息量大和逻辑推理能力强等优点代替人工进行方案选择、计算分析与绘图，而且还能通过人机交互，最大限度地发挥设计人员的创造力和经验。美国，德国、日本等一些塔式起重机公司都广泛应用 CAD，彻底抛弃了传统图板。并且还与计算机辅助工艺过程设计(CAPP)和计算机辅助制造(CAM)相衔接，做到了无图化生产。三、我国与世界强国的差距我国堆垛机经过五十年的发展与先进国家水平差距大为缩小，并成为生产和使用的大国，但在总体的结构、性能、质量等方面与国外比还存在一定问题。四、未来 1015 年中国秸秆堆垛机的发展趋势。结构优化结构优化设计的应用领域己从航空航天扩展到船舶、桥梁、汽车、机械、水利、建筑等更广泛的工程领域,解决的问题从减轻结构重量扩展到降低应力水平、改进结构性能和提高安全寿命等更多方面。综合性能提高起重机产品的综合性能包括作业性能、经济性、安全可靠性、维修保障性等多个方面，各方面的性能又通过不同的指标体现出来。小型秸秆堆垛及搬运机设计摘 要本文主要是关于堆垛机的机械部分的设计，包括堆垛机的升降机构、行走机构与伸缩机构的设计，其中重点放在了升降机构和行走机构的设计上。根据比较选择了双立柱堆垛机，在进行机构的设计过程中，根据电动机来进行机构的总体结构确定，再通过运行阻力计算行走电动机的功率，来确定电机的型号。本设计升降轨道采用双柱型轨道，结构比较简单工艺性好，货叉的伸缩机构借用了抽屉轨道的原理。从设计要求出发对各主要部件进行初步选型后再对部件进行强度的计算校核，来保证部件选用的合理性。关键词：小型堆垛机；行走机构；起升机构 IIABSTRACT This paper describes the design of the mechanical structure , including the walking、lifting、stretch outing and draw backing mechanism of a stacker crane, in my design work I focus on the design of the walking mechanisms. According to the comparison we choice the single pillar stacker , In the design of the mechanism ,we according to he motor institutions determine the general structure of a stacker crane, Then cording the resistance to calculation traveling motor power and determine the motor model. Tracking the movement double column type orbit. Structure is simple and good in usability. The goods for the expansion institutions fork drawer the principle of orbit. According to the design requirements of the main components of preliminary selection, then to parts of checking intensity. to ensure that the choice of rationality . In the last part of this paper , the stacker strength and stability for a more detailed analysis , so as to ensure the smoothness of work stacker slide may run and reliability .Keywords: stacker crane； walking mechanism； Lifting mechanism目 录IABSTRACTII1 绪论11.1选题的意义和必要性11.2课题简介21.2.1堆垛机结构的组成和形式21.2.2巷道堆垛机的特点31.2.3堆垛机所受载荷的简化方法31.3 主要工作42.堆垛机的方案选定52.1 单立柱堆垛机52.1.1单立柱堆垛机的主要特点52.1.2单立柱式堆垛机的工作方式62.2双立柱堆垛机62.2.1双立柱堆垛机主要特点62.2.2双立柱堆垛机运行方式72.3 桥式堆垛机72.3.1 桥式堆垛机特点72.4 载荷计算82.4.1 起重重量82.4.2 水平载荷83.水平运行机构设计93.1行走机构总体方案确定93.2 自走式运行机构的计算93.2.1 运行阻力的计算93.2.2电动机的选择103.2.3 行走轮的主轴设计计算114. 堆垛机起升机构设计144.1 总体方案确定144.2钢丝绳的计算154.4轴承的选择185.1伸缩机构方案的确定20II5.2货叉传动电机的选择205.3货叉传动齿条与齿轮的计算206.导向装置的设计24结 论25II1 绪论 1.1选题的意义和必要性作为自动化立体仓库的核心部件，堆垛机负担着全部出库、进库、盘库等任务。自动化立体仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志。初期的立体仓库使用的堆垛机以桥式起重机为基础，这种堆垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架(立柱)，利用门架的上下和旋转运动来搬运货物。1960年左右，美国出现了没有大梁的巷道式堆垛机，这种堆垛机是在地面上的导轨上行走，利用货架上边的导轨防止倾倒，或者相反，在上边的导轨上行走，利用地面的导轨防止倾倒。随着立体仓库的发展，巷道式堆垛机逐渐代替了桥式堆垛机。 桥式堆垛机被淘汰的原因如下：（1） 与巷道式堆垛机相比，自重很大，必须用比较坚固的建筑结构。（2） 为使堆垛机的大梁通过，在仓库的天栩与货架之间要有很大的空间。（3） 堆垛机的通道宽度大，而且也受大梁的跨度的限制(约为13-23 米)。（4） 更为重要的是它难以实现自动化控制等问题。但是，桥式堆垛机对重、长物料的高堆垛可以发挥其特长。如当前在人工控制的钢铁仓库(盘料、钢带、钢板、棒材、型钢、管材等)还使用这种堆垛机，它可以搬运长达20米，重达20吨的货物。随着微电子技术的发展，出现了计算机控制的堆垛机，而且，堆垛机的结构也有了较大的改变。首先，由货架支撑式改变为地面支撑式；其次，大、中、小型立体仓库都有了发展，双立柱堆垛机也随之诞生，而且逐渐体现出其优越性。巷道式堆垛机是在所谓高层、高速、高密度储藏的概念下的产物，它的历史较短，目前正在发展之中。但现在差不多己经定型，尽管各厂家各有独创，结构形式有些差异，但可以说大同小异，所有的堆垛机都不外乎由机架、载货台、伸缩货叉、轨道和控制系统等部分组成。机架，除轻载荷、低层货架用单立柱型堆垛机外，一般都是矩形框架结构。它们的支撑与驱动方式有：上部支撑上部驱动型，下部支撑下部驱动型，下部支撑上下同时驱动型。另外，还有一种适用于小型立体仓库的用丝杠螺母驱动的小型堆垛机。近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业提高生产率、降低成本非常重要。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备。本文着重就堆垛机的结构设计进行初步研究。1.2课题简介1.2.1堆垛机结构的组成和形式自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性。在堆垛机方面，我们应当看到和世界发达国家的差距，总结经验，找出不足，打破传统思路，推出新的外形和更高性能的堆垛机。相信，通过我们的不断努力，必能设计出高速、安全、可靠性能高的堆垛机，为增强我国综合国力，为我国填补一分科技空白。堆垛机结构主要有三个机构组成：升降机构有电动机、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳及防落安全装置组成。升降机构的工作速度一般控制在1525m/min，最高可达45m/min。行走机构有电动机、联轴节、制动器、减速器和行走轮组成。在其顶部设置导向轮沿固定在货架上弦的导轨导行。下部装有水平导轮沿货架下部的水平导规导行。行走机构的工作速度依据巷道长度和物料出入库频率而定，正常工作速度控制在50100m/min，最高可达到180m/min。货叉伸缩机构是堆垛机的取放物料装置，它有前叉、中间叉、固定叉、驱动齿轮等组成。货叉伸缩机构的工作速度控制在15m/min，最高可达30m/min。1.2.2巷道堆垛机的特点由于使用场合的限制，巷道堆垛机在结构和性能方面有以下特点：整机结构高而窄，其宽度一般不超过储料单元的宽度，因此限制了整机布置和结构选型。金属结构件除应满足强度和刚度要求外，还要有较高的制造和安装精度。采用专门的取料装置，常用多节伸缩货叉或货板机构。各电气传动机构应同时满足快速、平稳和准确。配备可靠的安全装置，控制系统应具有一系列连锁保护措施。1.2.3堆垛机所受载荷的简化方法堆垛机的机架有立柱、上下梁组成，整机结构高而窄。堆垛机工作时，将受到载货台、货物的铅垂作用，行走、制动和加减速的水平惯性力作用以及起吊时的冲击载荷作用；某些特殊环境下，还要受到风力的作用。堆垛机每完成一个工作循环，以上载荷将重复出现一次。因次，堆垛机所受的是交替变化的载荷。为了保证堆垛机安全可靠的工作，其刚结构部分的强度与刚度计算是必不可少的。在此，就堆垛机所受载荷简化的基本方法作一说明。（1）起重重量P 实际起重重量包括吊具重量和额定重量之和，用S表示。考虑到货物正常起吊时的动载冲击作用，则设计起重重量P= S （1.1）式中，称为冲击系数，与堆垛机分类有关：1类 =1. 1 2类 =1.25 3类 =1.4 4类 =1.6（2）水平载荷S堆垛机沿水平方向加减速行走或旋转时，必然存在与其加速度有关的水平惯性力。即S=S （1.2） 式中，称为动载荷系数，由于加速度的不确定性，一般用额定速度v来确定。水平行走时 =0.0005v； 旋转时 =0.0004v.（3）风力载荷S风力载荷S为风压力q与受风面积的乘机，即S=qA （1.3）堆垛机工作时，风压力 q=1742.7非工作状态，风压力 q=148.1 式中，h为吊具高度，单位取mm（4)起吊冲击载荷S在正常情况下，起吊货物的加速度可能很大，这时的冲击载荷很大，设计时应另行考虑。（5）载荷状态堆垛机工作时，其承载能力是上述各种载荷与自重S的不同组合：A 正常工作状态：M（S+S+ S）B 特殊工作状态：M（S+ S+ S）+ SC 起吊工作状态：S+ S+ SD 停止：S+ S以上各式中，M称为作业系数，与堆垛机的分类有关：1类M=1.0； 2类M=1.05； 3类M=1.1；4类M=1.20 1.3 主要工作 在堆垛机设计中将做以下工作：（1） 堆垛机的框架结构方案选定；（2） 堆垛机的货叉伸缩机构的设计计算； （3） 堆垛机的行走机构的设计计算；（4） 堆垛机的升降机构的设计计算； 2. 堆垛机的方案选定堆垛起重机按其构造方式而言可分为双立柱式堆垛机；单立柱型堆垛机；桥式堆垛机。图2.1 单立柱堆垛机2.1 单立柱堆垛机 这种形式堆垛机组成构件主要是立柱、配有货叉的载物台、下梁、等。主动行走轮与从动行走轮装在下横梁上，下横梁上还装着行驶机构，电机，通讯部件与控制部件，等。导向轮装在立柱上部，其在上部巷道的工型钢中运行。水平运行轮装于下横梁上，其在安装于地上的一条单轨道上运行。2.1.1单立柱堆垛机的主要特点（1）结构简单节省材料和费用，实用性强，便于维护，不易出现故障。性较好，自身重量较轻，但小车检查与修整不方便，运行机构安放也较困难，并需要添加防止小车翻斜的保护措施。 （2）运行速度可以达到很高在较长较高的巷道全力运行时，行进速度最高可达到150米/分和提升速度最高可到达45米/分。货叉叉取货物速度可达到30米/分。（3）安全性高行进，货叉机构和提升设置了多重机械安全装置进行保护，并有电控安全保护系统，等来确保堆垛机设备的工作能够安全平稳的进行，并保障了货物存储和运送的安全。（4）智能化程度高可对执行指令自动识别和分析，自动记录并保存状态信息和故障数据。当运行有异常情况发生时时，能自行让运行停止并自动发出警报。2.1.2单立柱式堆垛机的工作方式单立柱式堆垛机的运动形式主要有三种，在轨道上的运动为水平运行行走运动，可视为水平轴向的运动。在垂直方向上载物台的升降，可视为垂直轴的轴向运动。货叉在载物台上进行取放货物时进行的的伸缩运动，可视为前后轴的向轴运动。图2.2双立柱堆垛机2.2双立柱堆垛机堆垛机的机架是由一个矩形框架和下上横梁和两根长的构成。立柱的构件可以是方管也可以是圆管。方管除了有支架作用外还可以作为起升导轨，圆管附加起开作用。2.2.1双立柱堆垛机主要特点 （1）结构稳固由于由两个立柱的构造故其强度和刚性都比较好，构造较简 单，工艺性好，可使用焊或半动焊，实用性强，易大量生产，选用较多。（2）运行可靠运行速度可以达到很高，制动简单，运行中较平稳，振动、噪声、冲击较小。可以用在运行速度较快，起重质量较高的场合。（3）传动方式简单现在双立柱式堆垛机普遍采用的传动方式是钢绳传动，通过电动减速器进行带动，钢绳进行传递转矩，载货台由钢绳进行带动，沿着起升导轨或立柱（作为起升导轨）作上下运动。2.2.2双立柱堆垛机运行方式 双立柱式堆垛机的运动形式主要有三种，在轨道上的运动为水平运行行走运动，可视为水平轴向的运动。在垂直方向上载物台的上下运动，可视为垂直轴上的轴向运动。货叉在载物台上进行取放货物时进行的的伸缩运动，可视为前后轴的向轴运动。图2.3桥式堆垛机2.3 桥式堆垛机桥式堆垛起重机结构具有叉车的结构特点也有堆垛机的结构特点，具有桥梁与回转小车。回转的行走是在桥架上，桥架的是在仓库上方。其立柱形式还有固定式和可伸缩式两种，立柱上装有货叉或其他代替货叉的取物装置。仓库顶与货架之间要留出一定空间，保证其正常运行。可回转的立柱，保证了工作的灵活性。回转小车根据需要可以来回运动。因此桥式起重机可以服务于多条巷道。2.3.1 桥式堆垛机特点（1）桥式堆垛起重机是巷道式堆垛起重机的雏形，因其体积大所以较重，所以行走速度不会太快，适用的仓库货物出入库不能太高。（2）桥式堆垛起重机的大体构造比较简单，使用起来也较方便，货物的堆垛和装卸可以越过一些不太高的障碍物进行。（3）桥式堆垛起重机的轨道大多是安装在房屋上方上的，所以其自身较轻。（4）制造较难，刚性较好，高成本，由于难使用半自动焊，焊，不宜大量制造，很少被使用。在进行优缺点比较后双立柱型堆垛机结构作为本次设计选用的机构形式。2.4 载荷计算2.4.1 起重重量 实际起重重量为货物重量与货叉总重量的和，用来进行表示。 货物在正常吊起时不可避免会有冲击动载作用，因此本次起重的计算方式为： （2.1）上式中；冲击系数，其选取和堆垛机的分类有关： 类=1.1， 类=1.25， 类=1.4，类=1.6，本文设计中=200+20=220kg; 由于堆垛机载荷小平稳运行且环境状况良好，所以取 =11。2.4.2 水平载荷堆垛机在水平方向进行减速或者加速运行时，必定会有一定的水平的性力产生。 = （2.2）上式中；动载荷系数，因为无法确定加速度，所以用额定速度V来表示。水平动载系数：=0.0005v；3. 水平运行机构设计3.1行走机构总体方案确定机的行走机构主要有以下几种方案：方案1：无轨道式堆垛机，门架一般选用多节式，比普通叉车的起开高，可是低于一般机所可以到达的高度。比一般机机动性好，在外也可以使用，也可以作为一般叉车在库房外使用。方案2：双轨堆垛机道：堆垛机的机架重量较轻，抗弯抗扭和刚度较高，可精确调位，耐磨性好，起升精度高。方案3：单轨道式堆垛机；导轨固定行走较平稳，制造成本低，但行走路线不易改变，转弯角度不能太小，噪声较大。因设计为小型堆垛机其运行环境一般为仓库外，所以初选为无轨道式堆垛机，即自行式堆垛机。堆垛机的运行机构主要包括机，器，器，轴，组和器等。自行式又分为分别与两中方式。其布置方式如图3.1所示。 图3.1减速器安装方式 因为套装式运行机构的总体布置紧凑，并能使车轮组的安装简便，所以初选采用套装式。3.2 自走式运行机构的计算3.2.1 运行阻力的计算 沿直线稳定运行的堆垛机其总静阻力主要为；（1）摩擦阻力时的单梁小车所受的最大和最小； （3.1） （3.2）式中：起升载荷 G 堆垛机自重 滚动摩擦力臂 D车轮直径 水平滚轮直 满载水平滚轮总压力 考虑车轮轮缘与轮毂摩擦的系数 因本次设计微小型起重机D，分别取100mm，于150mm。取0.25取1.2。H约为满载载荷。堆垛机自重约为120Kg=（120+200） 20.25/101.2+222020.25/15 （3.3）=300N 运行环境为时，阻力、风阻、相对比较小，可以忽计；我们所以可认为小型堆垛机的其摩擦阻力就等于静阻力。3.2.2电动机的选择 的运行为满载时，其动机功率； （3.4）式中： 堆垛机满载时的总功率 堆垛机行走速度取60m/min 机构总效率取=0.9所以，=30060/600.9=330w可以，小率动机就可以用作机机构的动机。因此可以选择R35面斜机，输出转矩为40n.m，输出转速为239r/min，减速比5.54。电动机型号Y91s 额定功率为1.0kw机身重为15KG。3.2.3 行走轮的主轴设计计算 同步带传动设计计算（1）确定计算功率电动机每天要进行8小时的工作，查表得工作系数K=1.4。其计算算功率为： P=KP=0.3301.40=0.467kw （3.5） 图3.1带型选取关系图查看选型同步带图后选型带H。节距选P=12.7mm。选取齿轮齿数由于Z=14为此带型最小齿数，所以小带轮齿数选取Z=20。小带轮的节圆直径；=2012.7/3.14=81mm （3.6）小带轮的转速计算； =247813.14/6000=1.05m/s大的计算；有传动比1:1，即大带轮数据与小带轮相同。及齿数Z=20，P=12.7mm。中心距的初定0.7（d+d）a2（d+d） （3.7） 224 mm a320mm初定中心句为a=250mm带长确定 L=2a+/2（d+d）=762mm （3.8）查表得其带的基准长度L=800mm实际中心距a=a+（L-L）/2=269mm轴最小直径的计算 d （3.9）式中A取110，p=0.5，n=247。 d=1100.126=13.91mm圆整d=30mm，轴承选取代号为6207的，：d=30mm，D=72mm，基本19kn。 图3.2轴的结构图图3.3轴的受力情况图图3.4垂直弯矩图图3.5轴的转矩图 图3.6 轴的水平弯矩图：其为60MPa，为81273.8n.mm =24mm （3.10）小与最细轴径所以轴安全。4. 堆垛机起升机构设计4.1 总体方案确定（1）链条起升机构 图4.1链条起升机构式主要由、提升、与电动机（包括）、改轮和提条组成提升机构。采用双子链作为提升链条一般不小于5，其与横梁上的改轮和载物台组成一个封闭的结构。当传条通过起落电动机带动旋转时提升运动，载物台升降被调控。与绳比较的话，车库采取式提升方式的较多，性好许多在起落过程中，这主要与绳与的不相同的构造有关系。然而这样的升降方法对于高度太高的机不太适合，由于的本钱要比绳高，并且会有比大的声音产生在升降过程中，因此噪声比较高。所以机较高时通常不使用这样的方法。（2）曳引式提升机构图4.2曳引式提升机构式升降机构普遍使用在当今电梯的提升方式中，组成主要是绳、轮、力装置、反绳轮和导向轮等构件。绳一端连接配置，另外一端与载物台相连接，配置、载物台与载荷的重量使紧紧压在轮绳内的绳拥有极大的力来带动货物沿向上或向下运动。式升降机构的好处是有小而轻巧的传动体积，相比与式传动机要小出很多。没有上限的提升高度，但是机与不一样，机要水平运行，会晃动、产生噪音，配置一定不可以太过大，配重装置并且要安装到里面沿着向上或向下运行，安修比较困难。（3）卷筒式提升机构： 图4.3 卷筒式提升机构常用于带动载物台向上向下运行的是式升降机构，一般由减机、组及绳组成。它的工作原理是；卷筒经过减速电机带动转动绳，再经过滑与绳升降载物台。初选为卷筒式升降机构。4.2钢丝绳的计算钢丝绳所受拉力S= （4.1)式中：Q起重载荷 a绳系数目 m绳系滑轮倍数 一根绳绕过移动小车和吊具上的数 K滑轮的阻力系数表4.1 K的推荐值表钢丝绳传动 链传动滚动轴承滑动轴承滚动轴承滑动轴承1.031.051.041.06 S=22001.3/2=1167N钢丝绳直径计算： d=C （4.2） C直径系数取0.114， d=0.114=3.8mm取d=6mm卷筒和滑轮直径计算 卷筒直径D=ed （4.3）式中e系数 d钢丝绳直径表4.2 e的取值表机构工作类型 电动滑车动臂绞车其他绞车 手动轻级中级强级18202830202030D=ed=206=120mm （4.4）滑轮直径D一般选取为滚筒的0.6倍，但推荐选与滚筒相同，所以滑轮直径也为120mm。 电动机的选择 电动功率：P= （4.5）式中：v升降速度 M电机个数 机率取0.85 P=2201.2/10000.85=310w选择配有器的电动机，安便，结凑。器型号：R56，输矩181N.M，输速37r/min，37.30；Y80，其为1390r/min,额为0.65KW,电量13KG。设计卷筒直径D=120mm，卷度L=150mm，节距螺旋p=7mm，卷筒壁厚为d=10mm，绳的最为S=1167N。4.3 卷筒心轴的计算轴为调质处理过的号钢。图 4.4 轴的受力情况图心轴的直径计算：dA （4.6） 式中：A系数取110： N转速为37r/min d=22.3mm，取d=25mm心轴受力分析支力：R=（116745+1167110）/135=1339N R=（1167115）/135=994N左右轮毂收到的弯矩最大： M= R45=44730Nmm M=R25=33475Nmm疲劳强度计算弯曲应力=M/0.1d=44730/（0.125）=28.6MPa （4.7）轴材料为弯曲许用应力=100MPa所以卷筒芯轴安全强度计算卷筒为低动机构，其动力系数=1.2 M=M=447301.2=53676Nmm （4.8） =M/0.1d=34.4MPa 所以强度校核也通过。4.4轴承的选择 左端轴承轴承额定净负载 C （4.9）式中：C轴承额定静负载： P当负载： N安全系数，本次设计选取n=1.04选用轴承，为6205，轴额定载C=4200N，左承的当载荷。 p= （4.10）式中：f当量静载荷系数，本次设计取f=1.1； P=1.11339=1473N n=1.041473=1532NC所以轴承的选取安全。右端轴承计算初定右端轴承与左端轴承型号相同，也为型号6205的深沟球轴承，其动负载额定值=9330N。右端轴承径向的负载； =1.1994=1093N （4.11）其右端轴承的轴向受力； F=0N轴承数假设为=，其轴承的计算系数可以查出e=0.27，因=0e。所以其动栽的当量值是；P=1093N （4.12）式中； 轴的；单位为h： 轴承外内圈的转速相对值；单位为r/min； 轴承额定的动载荷；单位为N；由此可得=2.07 （4.13）因此动载荷=2.071093=2263N；因此此轴承满足使用条件。5 堆垛机伸缩机构的设计5.1伸缩机构方案的确定机的取存货物的直接构件是安置在载物台上的机构。本次设计采用伸叉机构为差动式货叉，由滚轮与起作用的货叉等构件组成。因为利用货叉存取货物时伸出的距离超过本身的长度，所以用伸缩装置货叉，货叉固定在载物台上，还起到部分作用。货叉的伸缩可以使用传动或齿条齿轮传动，本次设计选用齿轮齿条传动，齿条齿轮具有清晰的传动关系，构造简洁，等优点。伸置的组成主要是齿条齿轮传置、自带机的电动机、货叉和等。的组成由立板、支承板、底板、齿条板等，滚轮安装在支承板下部，整个的支承板由底板则作，其上固定有立板、支承板、齿条板、双向挡板、电动机等。的极限伸缩位置由焊接在底板上的双向挡板来进行限制。本传动系统除了安装在左侧的电动机以外，其余基本为布置，左相当于左半部分，右相当于右半部分，这样齿轮齿条传动布置于中间，进而提高系统的性。5.2货叉传动电机的选择运力系数取0.85，可得由此； = （5.1）式中；G重力运行货物的； 0.85609.8=499.8N货叉传动机构总效率取0.9，则其正常运行的静功率； =499.80.15/（10000.9）=83W （5.2）电动机的选择；器型号为R27，输的速为48r/min。输矩为35Nm，比为28.7：为电，功率额定为170W，为转速1440r/min。5.3货叉传动齿条与齿轮的计算的伸缩速度伸缩机构V=9m/min，也就是9000mm/min；伸缩装置的齿轮的直径分度圆为d=60mm，周周长其圆为； =3.1460=188.4mm （5.3）齿轮的转速计算值为； =9000/188.4=47.7r/min （5.4）齿条材料，齿轮材料的选择齿轮材料调制处理选用45号钢，选用正火处理的45号钢齿条材料计算齿面的疲劳接触强度； =（0.0130.022）n=（0.0130.022）48 （5.5）算出=0.130.22，取=0.2m/s。齿条齿轮的精度等级第二公差组8级。齿轮的分圆度直径 （5.6）系数宽齿取0.4，齿轮齿数Z=20；齿条长度L=600mm；通过减速器和电机传动比算出传动轴上的齿轮转速； N=1390/29=48r/min其齿轮转矩为； T=9.550.42/48=83560Nmm；载荷系数； （5.7）使用系数取1；动载荷系数取1.18；齿向分布载荷系数取1.22；齿间分布载荷系数由于=0；查得=1.21；载荷系数值K的初算K=1=1.74；弹性系数Z=189.8；节点影响系数Z=2.5；重合度系数Z=0.87；需用接触应力；=HZZ/S； （5.8）接触疲劳极限应力；H=570N/mm；H=460N/mm；应力循环次数；N1=60njL=60481（83008）=5.510； （5.9）N2=N1/=4.610；有接触强度的到寿命系数；Z=；硬化系数；接触强度安全系数；1.1；57011/1.1=518N/mm；46011/1.1=41