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可升降书架的设计,升降,书架,设计
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本科毕业设计可升降书架的设计目 录摘 要1第一章 绪论31.1 书架升降系统现状及发展前景31.2 设计任务及参数41.3 本章小结5第二章 升降书架结构总体设计62.1 传动方案确定62.2 推动装置方案确定82.3 提升装置方案确定92.4 总体结构方案9第三章 提升装置设计113.1 油缸选取113.2 受力分析123.3 缸径/杆径确定133.4 活塞杆计算153.5 提升装置钢结构设计163.6 托臂设计173.7 立柱强度校核18第四章 推动、定位装置设计204.1 推动油缸选型204.2 定位机构20第五章 液压阀的选取215.1 液压阀选择215.2 支撑机构设计21第六章 结论23致谢24参考文献25摘 要该设计讲述了可升降书架的现状和发展前景。通过搜集分析归纳相关文献，从机械结构的分析和机械传动的角度的对比，经过分析可升降书架的构造原理和功能，选取经济合理的设计方案，并对可升降书架进行整体的构造设计以及控制部分设计。着重对书架提升装置、书架推送装置和机械传动装置的构造进行计算以及设计。合理的对书架整体构造进行设计。实现书架按预定提升、推送，保证整个书架装置保持稳定性高、作业平稳的优点。优化对各个零件的材质选取，并在满足书架各个功能的前提下拥有紧密美观的结构，稳定的工作状态，使用和维护简单便利，满足工作时的负载状态。各个零件材质的选取应该考虑实用和经济，在满足工作要求下，要体现机械制造的经济实用性。用CAD等常用的绘图软件绘制书架的装配图以及主要零件的零件图。这对可升降装置的相关研究具有进步意义。关键词：提升装置 推送装置 传动装置 CADABSTRACTThis paper describes the current status and development prospects of the liftable bookshelf. Through the collection and analysis of the relevant literature, from the perspective of mechanical structure analysis and mechanical transmission, after analyzing the construction principle and function of the lifting bookshelf, selecting economical and reasonable design schemes, and overall structural design and control of the lifting bookshelf Partial design. The calculation and design of the structure of the bookshelf lifting device, the bookshelf pushing device and the mechanical transmission device are emphasized. Reasonable design of the overall structure of the bookshelf. The bookcase is upgraded and pushed according to the schedule, which ensures the stability of the whole bookshelf device and the smooth operation. Optimize the material selection of each part, and have a close and beautiful structure under the premise of meeting the functions of the bookshelf, stable working state, easy to use and maintain, and meet the load status at work.The selection of the material of each part should be considered practical and economical. Under the requirements of work, the economical and practicality of mechanical manufacturing should be reflected. Use the common drawing software such as CAD to draw the assembly drawing of the bookshelf and the parts drawing of the main parts. This is a progressive study of the relevant research on lifting devices.Key Words：Lifting Device; Push Device; Transmission; CAD2第一章 绪论1.1 书架升降系统现状及发展前景在大学学习期间, 学生们会读很多书。面对各种各样的参考书目, 如果采用传统的手工管理方法, 将是耗时和费力的。在这个时候, 合理的信息管理是非常必要的。电子自动升降书架的设计方便了学生储存各种书籍和分类书籍, 使学生有自己的智能自动升降书架。在计算机和电子存储设备普及之前, 书籍, 特别是纸质书籍, 是储存知识、获取知识、丰富人类精神世界的重要途径。根据调查, 过半数以上的美国人在一年中读过一本或一本以上纸质书籍。只有35% 的人阅读电子书。然而, 由于各种不便, 电子书更方便阅读。因为有一个需求市场，世界各地的书商和零售商也在努力通过各种新的零售模式促进印刷书籍的消费。他们已经开始为各种实体商店制定营销策略, 例如针对不同的阅读需求发起销售活动和重新设计书店。通过增加饮料休息区、私人阅读区和其他设施, 提高用户的阅读能力;然而, 由于中国房价和劳动力成本高, 书店的实际利润率并没有显著提高。然而, 在2017年之前, 出现了相反的比率, 导致许多风险资本家和风险资本家提交报告。在物理图书行业的边缘。我认为在互联网电子技术的影响下, 实体书店会下降, 但事实是, 电子商务对实体书店有一定的影响。但书店仍在增长。书籍成本高的原因如下。首先是线下门店租金上涨过快,导致书店成本上涨。二是国内劳动力成本上浮。同样的钱，如果购买物品有所减少人们就会渴望更高的劳动报酬, 这也会导致成本大幅增加。第三点是网上盗版图书非常流行。盗版图书通过电子商务廉价销售。人们经常错误地将盗版电子商务书籍与纸质书籍相比较, 造成巨大的心理差距。传统书店需要开拓新的零售模式, 提高图书管理水平, 从根本上推动图书需求。每个学院每年都需要购买大量的教科书。文科专业 (文科) 的教科书数量为一个学期12-13 本, 一个学年约25本, 学生总数超过 20 000 人。是非常大的。但是, 其他学习材料是由学生购买的 (如四、六种考试材料、教师资格考试材料、计算机等级考试教材等), 数量很大。有些材料单独购买或缺货的成本很高。它还需要新的、方便的、快捷的方式来购买你需要的书。这就是可自动升降书架的重要性。它的出现必将一改传统的图书购买模式。1.2 设计任务及参数本次毕业设计的研究内容是书架自动化书籍库上的搬运及布料装置设计，包括以下内容：固定框架上码好的4X4规格的书架放置在液压升降机构平台上，升降机构左侧设计一液压推手，液压推手动固定框架进入升降机构右侧的主运输带上，实现书架的运输。研究内容：对升降横移装置的功能原理分析，对整体机械结构进行方案选取及分析设计，对动力驱动部分及机械传动等部分进行选型设计，对控制系统进行分析设计。通过搜集的相关资料对电机控制、结构设计等相关学科进一步掌握，对本课题升降横移装置进行分析设计。通过前期的查询资料，查阅相关的书籍和文献 ，对升降横移装置机械结构进行优化设计。研究路线：1.搜集市面上的现有升降横移装置结构原理及功能，分析各种升降横移装置的结构特点和优缺点对比；2.升降横移装置机械传动结构设计；2.升降横移装置钢结构部分受力分析校核；3.升降横移装置的驱动电机设计；4.升降横移装置外形设计、受力部件的设计；5.辅助部分设计；6.稳定性分析；7.验证最终成果的合理性。研究思路：(1)进行二维绘图设计等软件的学习和应用。(2)以理论为基础，以实践为根本。(3)通过上网寻找资料和阅读有关升降结构的书籍做好理论知识的储备。(4)进行一些优化设计理论的学习。(5)可以在老师的指导、同学的帮助下解决问题(6)采用文献查阅法帮助学习解决问题预期结果：1.搜集相关升降横移装置资料，了解国内外目前升降横移装置的研究现状及发展前景；2.对升降横移装置的功能以及整体结构进行全面设计；3.驱动部分进行选型设计、机械传动部分设计、机械执行机构设计；4.控制系统选型；5.提交设计和相关设计图纸，附件等；1.3 本章小结本章通过资料搜集归纳，初步掌握了国内外升降横移装置的结构原理，对各类型升降横移装置进行分析归纳，对本设计的升降横移装置结构合理性、新颖前沿性选取具有重要的作用。对升降横移装置进行全面的结构设计，阐述各部分功能特点及各部分机构之间功能原理、机械传动原理，为后续的具体设计做铺垫。第二章 升降书架结构总体设计2.1 传动方案确定我们常见的升降方式有三种，分别是液压方式，齿轮齿条提升方式和钢丝绳提升方式。一、钢丝绳提升 钢丝绳具备承载能力强，重量轻的特征，但它的缺点是具有反弹的性质，并且使用时间一长就会有一定量的伸长，使得整体的传动精细度会有所影响，这样就会使书架部分不能够准确的到达想要到达的位置。而且，使用时间过长的钢丝绳非常容易扭转和松散。2、 液压提升与其他类型的变速器相比，液压变速器在相同的性能条件下体积小，重量轻，因此惯性小，运动灵敏，可实现频繁的起动和倒车，往复式变速器简单。 无级调速易于实现，速度范围大。 过载保护很容易实现，并且通常配备安全阀以防止过载。 液压提升过程稳定，易于吸收冲击和振动。 这些特性使得自动线路中的液压传动非常普遍。 它易于操作和自动化，特别是液压元件易于标准化，系列化和通用化，易于操作。三、齿轮齿条提升齿轮传动电机通过联轴器，齿轮，链条，驱动盘升降。但是该结构的生产要求精度高，若安装精度较差则会产生大量的噪音。并且齿轮齿条提升装置随时间的推移磨损也会加重，使得传动精度降低，达不到预期的传送位置。综上所述，举升机构构的设计：电机为动力源，利用液压传动，升降装置、推送装置由液压缸驱动实现上托盘。垂直运输升降机构不能使用鼓式升降装置的卷筒结构。这种类型的升降装置不是很安全。行程控制元件在垂直升降机构一旦失败，就会超出顶点的极端位置从而掉在地面上，从而造成重大事故。为了解决这种升降装置的缺点，人们将升降装置从绞书架书籍结构改变为牵引结构。就是一个大轮子被称为牵引滑轮。这种牵引方法的特点是，当书架运行到顶层时，配重位于底层。当书架跑到底层时，配重在顶层。当升降装置牵引电动机变得不可控制并且向上或向下的极限位置被激活时，配重或书籍托盘到达底端，牵引绳开始滑动并且绳索被打破。同时，由于牵引电机钢丝绳不缠绕滚筒，方便了增加钢丝绳的数量，改变升降装置牵引方法大大提高了升降装置的安全性。作为运输机械，升降装置要求升降装置可以垂直移动大距离，传输精度和传输效率高。它们可以通过各种上下运动的机制来实现。几种类型：一、钢丝绳类型：通过钢丝绳拉书架书籍并提起书架。二、液压，气动类型：液压（气动）缸输入液压油（气）推送活塞实现收缩，活塞和书架末端实现书架上下。三、齿轮齿条式：一种安装固定导轨和齿条的执行机构，在书架上安装齿轮，用电机旋转齿轮，并使齿轮线性移动以上下移动。四、螺丝类型：要大螺母和书架推送，螺钉垂直布置时，电动机驱动杆为螺母，该螺母的旋转垂直运动之间的螺旋角旋转，并且螺母书架推送起来，一起上下移动。为这种设计设计的升降装置主要安装在现有的房屋中。这些房屋通常没有安装升降装置的机房。为这些房屋设计升降装置，考虑各种传输方式的优缺点并考虑这些传输。这种方法与书架升降系统相关联，不需要对升降系统进行重大改变。需要考虑其实用性和安装问题。根据书架升降装置的布置，升降装置安装在升降线之间。主要考虑如下。首先，升降装置的安装位置是否影响到其他设备的通常使用，其次，升降装置安装和运行后，升降装置是否对运输机结构的受力状态有一定影响。最后，安装的升降装置是否与安装一致。在书架升降系统内的其他地方安装升降装置时，升降系统施工量增加。根据当前的升降装置安装情况，大多数书架升降系统在安装升降装置之前固定。当完成的书架升降系统添加井时，升降系统成本将会增加。驱动方法仅适用于在备用轴的前提下安装升降装置。这些只能安装在书架升降系统内部。如果大型土木工程没有完成，这些传输方法就不能用于实际工程。当使用螺杆式时，这种变速器需要将大螺母推送到书架，螺母与垂直螺杆配合使用，并且螺杆的轴线平行于壁的表面。在操作中，马达通过一组传动系统驱动螺杆旋转。由于螺钉的性质，螺母沿着螺钉的轴线移动，从而达到上下移动执行机构以上下搬运货物和人员的目的。在书架升降系统施工期间，需要在安装升降装置的墙壁上安装基座并垂直安装，并且要求螺钉的垂直度较高。如果从书架升降系统拉出拉杆并固定垂直螺钉，这样就可以满足螺钉垂直度的要求。但是，这种方法会影响书架的垂直运动。如果使用其他方法来固定螺钉，则建造成本将非常高，螺杆的制造将变得困难并且升降成本会很高。使用这种传输方案会导致较高的项目成本，并且不适用于较大的传输。建议使用齿轮齿条传动方法，比较综合考虑可用性和经济性的各种解决方案。采用齿条齿轮传动，将齿条固定在书架升降系统上，将齿轮安装在书架上，用电机旋转齿轮，并将旋转转换为直线运动。 根据升降装置的使用情况和升降装置的低起升高度，书籍托盘额定行驶速度过高，不能产生振动和噪音。参照使用齿轮齿条传动装置的施工升降机构的设计，首先是升降装置的速度 。2.2 推动装置方案确定如图2-1，推动装置机械部分硬件主要结构分为：1底盘、 2导轨、 3滑块、 4推板、 5气缸（油缸）等。图2-1 底盘由矩形管型钢焊接而成，前后共计固定4个螺栓，其中前后对角线各一个，通过支架与底盘矩形管螺栓联接固定。2.3 提升装置方案确定本文的目的是分析升降平台机构的特点，讨论在设计过程中应该识别的问题及其应用范围。气液升降机的特点是制造简单，价格低廉，坚固耐用，维护方便。该设计侧重于小型液压升降机。在设计气液升降机时，我们通常会考虑以下三种设计方案。它代表了气液升降机的三种结构形式。两个支承杆AB和MN相等的长度在中心E中的两个杆，M和两个杆的A-端部在板或所述框架铰接铰接，以及B和所述板的的N-末端或铰接到框架上。两个杆分别铰接到两个辊子并在上板和框架的凹槽中滚动。图中的三种类型在驱动缸的安装位置上不同。驱动缸的下部没有固定到框架上，上活塞杆通过球头与上部扁平球窝接触。液压缸通过活塞杆垂直提升上板。水平液压缸活塞杆和支撑杆MN铰接到N.液压缸驱动活塞杆控制平台垂直提升。气缸体的后部和框架铰接到G，活塞杆的头部和支撑杆AB铰接到F.液压缸驱动活塞杆以控制平台的垂直行程。液压缸安装在形式中，形状称为直立结构，水平固体形式，呈双接合结构。附有直立结构，气缸升力等于升力行程，整体结构尺寸大，球接头提升负荷小，在实际应用中很少使用。水平固定装置，其是通过液压缸的计算分析较大的作为可以是所述平台的行程的行程中，应用进程可以快速，对象控制的运动可被实施，但缺点经受横向力，并且所述密封件冲击活塞的寿命。 ，此外，活塞杆上的负载远大于实际平台上的负载。因此，它在实践中很少使用。双铰链结构避免了上述缺点。结构足够，平台的行程可以达到液压缸行程的两倍以上。因此，它在工程实践中逐渐普及。该设计侧重于双铰链结构的分析和讨论。2.4 总体结构方案 方案一：采用一个电机，电机带动皮带，皮带推送着动轮，齿轮推送着丝杠，带动轴承和链条来实现同步升举，其中电机要经过钢丝绳带传动将机械的零件运动和力矩传递到螺杆，这样能够快速的实升举。方案二：采用一个液压阀，通过控制安装在单立柱上的控制系统进行液压控制把螺杆的传动化为直线运动，让螺母紧跟着机械运动，来实现书架的同步升举。最终的确定：根据以上两种不同的方案对比分析发现，方案一结构总体上比较复杂，需要设计的比较多，可靠性能也不太高；而方案二可以省去所谓的机械同步运动机构，简化了举升机构升举的机械结构，所以，这次设计选择的方案为方案二。 第三章 提升装置设计3.1 油缸选取3.1.1缸筒的材料选取及工艺设计无缝钢管，如果符合要求，可以使用无缝钢管作为空钢瓶。常用硬化和硬化45钢。在焊接时，具有更好焊接能力的20-35钢被机升降然后回火。 铸件，对于粗糙粗轧辊的形状，铸件均可使用。灰铸铁铸件可以使用HT200到HT350，更高要求的可以使用QT450-10，QT500-7，QT600-3。此外，可以使用铸铁和钢ZG230-450，ZG270-500，ZG310-570等。特殊钢瓶要求的锻件应采用锻钢。气缸容差值和表面粗糙度气缸和活塞通常使用基础系统的间距。当活塞由橡胶，塑料，皮革材料制成的密封元件，气缸钻孔H8，H9可以是公差水平，例如活塞的不同成分是合适的。钻孔的表面粗糙度为Ra 0.40至0.10m。如果使用活塞密封圈，则气缸孔公差等级H7（可能由活塞组成）被认为是另一个孔，表面粗糙度Ra0.400.20 um。采用环形，一般采用H6孔公差，活塞带间隙，表面粗糙度Ra0.100.05m。圆柱几何公差的内径不超过圆柱形圆度公差误差的在气缸的轴线的直线度的直径的一半，不超过0.03mm以下5亿以上的整个长度。圆形钻柄的圆柱面直径为100mm，不大于0.04mm。当气缸头和与所述汽缸轴线误差表面接合的端部表面，每个压榨必须垂直直径为100毫米，带螺纹的气缸盖具有精度水平安装公制螺纹耳环2a的安装，气缸轴线的位置的耳环孔径Z轴更好小于0.04毫米的不大于0.03mm，垂直误差100mm不大于0.1mm。在销安装轴的帮助下，位置误差圆柱轴的轴心不大于0.1mm，垂直误差小于0.1mm为100mm。1530以上R3倒圆角的圆筒的倒角端部的内径，在表面粗糙度Ra0.8m没有区别，所以不会损坏密封组件而要焊接的气缸端部时，气缸内的焊接工作表面距离不小于20毫米;热淬火硬度一般为HB241-285圆柱体，以防止腐蚀，并提高了使用寿命，汽缸的内径可以镀铬，涂层的厚度为0.030.05mm时，进行研磨或抛光。缸筒的未覆盖的部分可以涂上油漆。3.1.2活塞的材料选取及工艺设计活塞环（活塞支撑环）采用高强度铸铁HT200300，活塞碳钢活塞环（挡圈）20,35和45。使用通常用作f6的密封活塞，使用通常用作f6或f7的活塞环密封件，使用橡胶塑料垫片，通常将其视为f7，f8和f9，带有活塞开口。通常考虑容差水平于H7;活塞外表面的粗糙度不能低于Ra0.32m，孔的内表面粗糙度不应低于Ra0.8m。 活塞的直径，圆孔，圆柱度误差不大于1/2的公差。 活塞在钻孔和凹槽密封处的公差外径不大于0.02mm。 垂直度公差不大于0.04 / 100。3.1.3活塞杆的材料选取及工艺设计活塞杆通常由优质碳钢制成。在不锈钢腐蚀性气体的情况下。活塞杆与酒吧，现在大多是冷拉棒。为了提高硬度，耐磨损性和耐腐蚀性，活塞杆的材料通常需要表面淬火，淬火的0.51毫米深度，硬度通常为HRC5060，表面镀硬铬，涂层厚度为0.03 0.05毫米。极杆直径公差大多为f8，f7，f9也被使用。平等0.02 / 100毫米。几何误差，例如舍入误差，通常不超过直径公差的一半。销与对应于活塞的内部开口外圈之间的对准公差必须不大于0.01至0.02毫米，所述臂组件和所述活塞杆的轴线之间垂直的公差不大于0.04 / 100毫米。瓦钥匙的活塞端，螺纹和活塞活塞以及活塞杆直径公差不超过0.010.02 mm。活塞杆本身的末端最好使用缓冲柱塞。表面粗糙度一般Ra0.160.63m，准确度高，取Ra0.10.2m。3.1.4端盖的材料选取及工艺设计缸盖常用于气缸盖和底部45的接头钢或铸件粗糙。 需要焊接结构，钢35具有更好的焊接性能。 低压仓可配HT200，HT250，HT300等灰口铸铁材料。 使用H7和H8精度水平的整个圆柱体直径孔公差通常大致为Ra1.63.2m的表面粗糙度。 气缸开口的直径和圆柱度的法兰直径，气缸误差不大于直径公差的一半。 内孔的同心度和法兰止挡的公差不大于0.03 mm，直径100mm的圆孔轴的端面不得超过0.04mm。3.2 受力分析升降平台在升降过程中，工作机构运行时，由于某种原因（例如，向上），以使前轮（升降轮）为零时在地面上的法向力，所述偏移方向不能被确定。此时，可以认为执行机构已经失去稳定性并且不能控制升降方向。当在地面上所造成的零的力的时，执行机构失去创建的能力，但也破坏了稳定性控制。在这一点上，不稳定性，地面反作用力Z1 = G1 = 0，因为大的倾斜升降速度是低的，没有加速，所以可以忽略任何惯性力和风阻。每个角色升降机构底板是在与地球为中心点O2扭矩平衡接触如下：其中G是机器的总质量，L2是后轴距离的重心。当Z1 = 0时，则因此，有可能失去控制稳定性极限另外，如果执行机构是靠近驱动装置上的把手的滑动力，则执行机构可以上坡，驱动装置开始滑动，Gsina =Z2（如果升降机构底板是驱动装置）（全轮驱动）总之，af = arctan式中f是粘附系数，可以用0.7-0.8代替。上述公式是可用的，升降平台运行条件的稳定性是：L2 / hg通常，升降平台的重心较低，可以满足上述条件。升降平台经常暴露于侧向力，如离心力，侧风等。旋转曲线或线条时。书架有时会在侧风力的作用下克服书架书籍轮的抓地力。结果是执行机构的横向滑动或侧向翻倒。执行机构在横向斜坡上以恒定速度行驶执行机构的重心有两个电源执行机构的重量G和离心力PJY = GV2 / GR如果锆= 0，则执行机构被反转成的边界条件向左Tang0 = （V2 / g）Hg-B / 2 / Hg + V2 / g（B / 2）这是侧升降稳定性的基本条件。如果B是轨迹，则硬表面的总表面积为0.7-0.8。因此，这辆升降平台可以满足这个公式。3.3 缸径/杆径确定根据整体结构设计，液压缸的最大推力F1=61,191.98kg，液压缸的两端铰接和液压缸完全缩回，当支点距离L1 =1056mm当行程L2 = 600mm时，臂架停止，液压缸的可变宽度入口和出口关闭，并且液压缸中的关闭压力称为锁定压力。液压缸的缸径是指缸的内径，缸径决定了液压缸的推力和挤出速度。在运行过程中，回油管路直接与液压油箱相连接，当回油压力PO = 0时，液压系统的最大工作压力为P = 12 MPa，气缸内径：D=11.96cm = 119.6mm取D=120mm其中：D缸筒的内径F1液压缸最大推力 P液压缸最高工作压力 液压缸总效率，通常取=95%液压缸壁厚计算：当壁厚大于缸径的 即时，按厚壁筒公式计算：=当臂厚小于或等于缸径D的时,按薄壁筒公式计算,=公式中：P为液压缸最大工作压力（MPa）许用应力（Mpa），=，其中，b为材料强度极限，n 为安全系数；通常取n=3.55，缸筒的壁厚（mm）45 号钢的强度极限b=650Mpa，对于臂架式登高平台可升降书架书籍，属中型工况，因此安全系数为4，对应的。变幅缸闭锁压力：P=阻隔压力P小于最大工作压力P = 12MPa，因此在计算壁作为最大工作压力并且阻隔压力小于工作压力之后应使用薄壁公式计算：=正确使用薄壁筒公式。参照无缝钢管（YB231-77），并要考虑留有升降余量，应选用15325无缝钢管。3.4 活塞杆计算通常由速比算出，速比就是液压缸缩回速度与伸出速度之比即=。速比总大于1，速度比越大，活塞杆径越大，越有利于活塞杆稳定性通常在1.252范围内变化。考虑到活塞杆的稳定性和强度，常取=2。d=Dmm式中： d活塞杆外径D 缸筒内径速度比取d=140mm；参照无缝钢管系列，选用15225钢管最小导向长度H的确定：当活塞杆全伸时，活塞支承面的中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度H。通常H+。活塞支承面长度B=（0.61.0）D，导向套滑动面长度A=（0.61.0）d，中间隔套C可在不过分增加A和B 的情况下保证最小导向长度。CDZ50变幅液压缸最小导向长度：Hmm其中：L2液压缸工作行程D液压缸缸筒内径H最小导向长度 3.5 提升装置钢结构设计通常，主框架的基部由钢制成。 由于导轨安装在立柱上，导靴配有导靴，两者必须配合。 应根据载体的宽度确定色谱柱的距离决定。立柱采用工具钢，由于强烈的承压能力的钢。 当升降轴设置在纵梁，纵梁端着一个盘子，重量，纵梁采用100毫米50毫米宽高冷弯矩形空心钢管.从上述分析可知，齿轮安装在侧轨上，该侧轨支撑汽车上书籍和托盘的重量。 同时，纵向构件在整个钢框架中的审查是最重要的，因为纵梁跨度相对较大。现在来分析纵向梁所受的载荷。让托盘为研究对象，分析受力如图3-2所示：图3-2 受力分析示意图由于四根立柱同时承载。所以每根立柱所受载荷F为：F=（G1+G2）/4=（1600+630）9.8N/4=5463.5N由于每个壳体有四根柱子，每根柱子承受5537N的拉力。 柱以两个角度连接，使得每个角钢的力为2768.5N。 然而，角钢暴露于两个这样的力。 两个力之间的距离如图3-3所示。 由于角钢的两端连接到横梁上，因此角钢可以近似为简单支撑的承载件。 力分析图和弯矩图如图3-3所示。 图3-3纵向梁的受力分析角钢的承受的最大正应力为：max=Mmax/W式中 Mmax-梁的最大弯矩 W-抗弯截面系数梁的最大弯矩如图3-3所示。 弯曲范围系数是指角钢的材料。 请参阅机械设计手册以确定所选弯曲范围系数为，所以有：max=2768.51.65106/6.32/2361.3Mpa对于材料Q235，查阅GB700-88，知道在375Mpa500Mpa之间，故纵向梁是安全的。3.6 托臂设计我们设计的托臂部分，也是举升机的一种支撑机构。当举升书籍托盘进入回升及下降范围时，可以改动摆臂的角度或方向，来改变支撑臂得整个工作宽度。 这次设计的支撑机构是一个不对称的支撑臂。 这种设计增加了支撑臂的宽度，但是这实质上，也可以增加支撑臂的工作范围。 两侧支撑臂的臂长可伸缩。 支撑臂它是属于支撑机构，在工作时要承受一定量的载荷，因此必须保证支撑臂的强度和刚度。3.7 立柱强度校核主柱是升降机构的主要支撑部件。 当提升机构柱运行时，由于承载压力，它受到安全锁定机构的压力，并且其提升滑块也作用在柱上，引起弯矩。 在这两种力的作用下，柱因此倾向于向内弯曲并撕裂。 因此，肋条必须放在柱子的底部和底部。从各种形式的提升机构可以知道，柱由钢板一体地压制和形成，并且相应位置的内部焊接到安全装置支撑板上，并且结构的下部焊接到底部，使得整个柱子成形为一个电控箱体。图3.1 举升机构受力立柱截面立柱截面形心和中性轴的位置： 我们将整个截面分别分为 A1 、 A2 、 A3 这三个部分，并且取与截面底边互相重合的这一部分，用 Z轴来做为参考量，如图3.1所示及查看个机械手册可得面积以及中心轴的距离为：A1: 5272A2: 752A3: 4321.截面的惯性矩计算如下： = =2.59机械举升机构在工作时它的立柱受到的力是可以简化的，由所查的知识可知，截面是合理的。2.有我们选取的材料可知许用应力为：=345MPa=142.46MPa=-39.68MPa 机械设计的强度满足设计的全部要求。3.腹板局部稳定性验算：由于=1.93查表得=21029.17所以很明显的局部不稳定 第四章 推动、定位装置设计4.1 推动油缸计算由以上可以看出推动缸的最大负载为顶出料时F3=55500N则：1)推动缸查设计手册，按液压缸的内径系列表将以上计算值圆整为标准直径，取：D1=450mmD3=90mm柱塞杆直径2）推料缸=参照机械设计手册,根据系统压力P=9MPa,选=1.33 = =44.8 mm圆整后取d=50mm4.2 定位机构油缸的驱动装置不但用于带双夹持器，又用于单夹持器。按夹持器型式，液压操纵盘的分配器用手动摆放在左面或右面的位置。用单夹持器工作时用液压分配器P5进行控制。在接通电磁铁Y2时，夹持器张开；而在断开Y2时，夹持器产生压紧动作。装在液压操纵盘上的单向阀防止在系统中压力下降时，夹持器迅速松开。在双夹持工作时，通过接通电磁铁Y2或Y3来传递给每一只手臂的松开指令。当两个磁铁接通时（或断开），夹持器同时被弹簧压紧。第五章 液压泵的选取5.1 液压泵选择最考虑到正常运行时进油管内存在一定的压力损失，泵的工作压力为液压泵最大工作压力；为执行元件最大工作压力进油管路中的压力损失，简易系统进油管道的压力损失可为0.2-0.5Mpa，复杂系统取0.5.5 Mpa，本例取0.5 Mpa=22+0.5=22.5 Mpa 考虑到在各种工作条件的过渡阶段系统的动态压力经常超过静压，上述计算的Pp是系统的静压。此外，考虑到一定的压力储备并确保泵的使用寿命，所选泵的额定压力应满足（1.25-1.6）。中低压系统占用较小的值，高压系统占用较大的值。在这种情况下= 1.3Pp = 29.25MPa。泵流量的确定液压泵的最大流量应为 () 见机械设计手册543-67. 11液压泵的最大流量；同时动作的各种执行器所需流量之和的最大值；系数泄露系数，通常取1.1-1.3，现在取KL=1.2； ()=1.2494L/min=592.8L/min选择液压泵的规格根据以上得的和再查阅有关手册，现选用63YCY14-1B型柱塞泵。5.2 支撑机构设计减速我们设计的支撑臂部分，它是一种属于升降机构的支撑机构。 当举升的书籍托盘进入回升及下降范围时，这一整个支撑机构，可以通过改变摆臂的角度或方向来改变支撑臂工作范围的宽度。 这次设计的支撑机构是一个对称的支撑臂，只有对称才能保证安全的升降。第六章 结论本次设计的升降横移装置，设计方案经济合理，能够满足各种工况的移动、书籍移送、升降的使用要求，关键传动部件各部分结构强度能够满足使用要求，对使用工况分析后动力部分、机械传动部分、支撑部分、执行部分等选择较为合适的结构，驱动部分的电机根据设备参数选择较为合适的型号，运载能力在满足使用要求的情况下，又不至于富余过多。本次毕业设计里包括行走机构、机械传动机构、升降、减振装置整体设计，通过分析对比分别对整体外形结构、驱动形式、机械传动形式进行方案选取。选择螺钉等标准零件，最后使用计算机绘制装配图和主要零件的零件图。 这是我们以
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