某倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)升降結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u31388某倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)升降結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算案例 1280051.1總體方案確定 1252801.2鋼絲繩選取與直徑的確定 4136921.2卷筒尺寸確定 543661.4軸承的選擇 9323681.6渦輪蝸桿減速器的選取 12雙立柱堆垛機(jī)的升降裝置是由鋼絲繩，卷筒，輪轂，滑輪組成，本章就是對(duì)這幾個(gè)部件進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，確定參數(shù)，要求能夠在正常工作做中滿足使用要求。1.1總體方案確定鏈條起升機(jī)構(gòu)圖1.1鏈條起升機(jī)構(gòu)鏈條式主要由、提升、與電動(dòng)機(jī)（包括）、改輪和提條組成提升機(jī)構(gòu)。采用雙子鏈作為提升鏈條一般不小于5，其與橫梁上的改輪和載物臺(tái)組成一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)。當(dāng)傳動(dòng)鏈條通過(guò)起落電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)雙聯(lián)鏈輪旋轉(zhuǎn)時(shí)提升運(yùn)動(dòng)，載物臺(tái)升降從而被調(diào)控。與鋼絲繩比較的話，車(chē)庫(kù)采取式提升方式的較多，性好許多在起落過(guò)程中，這主要與鋼絲繩與的不相同的構(gòu)造有關(guān)系。然而這樣的升降方法對(duì)于高度太高的碼垛機(jī)不太適合，由于鏈條的本錢(qián)要比鋼絲繩高，并且鏈條會(huì)有比較大的聲音產(chǎn)生在升降過(guò)程中，因此噪聲比較高。所以碼垛機(jī)較高時(shí)通常不使用這樣的方法。曳引式提升機(jī)構(gòu)圖1.2曳引式提升機(jī)構(gòu)式升降機(jī)構(gòu)普遍使用在當(dāng)今電梯的提升方式中，組成主要是鋼絲繩、曳引輪、力裝置、反繩輪和導(dǎo)向輪等構(gòu)件。曳引鋼絲繩一端連接配置，另外一端與載物臺(tái)相連接，配置、載物臺(tái)與載荷的重量使緊緊壓在輪繩內(nèi)的鋼絲繩擁有極大的力來(lái)帶動(dòng)貨物沿導(dǎo)軌向上或向下運(yùn)動(dòng)。式升降機(jī)構(gòu)的好處是有小而輕巧的傳動(dòng)體積，相比與式傳動(dòng)機(jī)要小出很多。沒(méi)有上限的提升高度，但是機(jī)與不一樣，碼垛機(jī)要水平運(yùn)行，會(huì)晃動(dòng)、產(chǎn)生噪音，配置一定不可以太過(guò)大，配重裝置并且要安裝到里面沿著向上或向下運(yùn)行，安修比較困難。卷筒式提升機(jī)構(gòu)：圖1.3卷筒式提升機(jī)構(gòu)常用于帶動(dòng)載物臺(tái)向上向下運(yùn)行的機(jī)構(gòu)是卷筒式升降機(jī)構(gòu)，一般由減速機(jī)、卷筒、滑輪組及鋼絲繩組成。它的工作原理是；卷筒經(jīng)過(guò)減速電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩，再經(jīng)過(guò)滑輪組與鋼絲繩升降載物臺(tái)。故選為卷筒式升降機(jī)構(gòu)。1.2鋼絲繩選取與直徑的確定GB3811—83計(jì)算考慮全面，計(jì)算精確，計(jì)算方法如下： d=c√FMAX （式中：d——鋼絲繩最小直徑mmc——選擇系數(shù)mm/選擇系數(shù)c按下式計(jì)算： （1.2）式中：n——安全系數(shù)；k——鋼絲繩捻制系數(shù)；w——鋼絲繩充滿系數(shù)。對(duì)于一般的起升機(jī)構(gòu)n值為6；選取鋼絲繩，則k=0.98；鋼絲繩充滿系數(shù)w=0.46，=1850MPa。則鋼絲繩的拉力 （1.3）已知m=31000kg,g=9.8N/kg;因?yàn)槭亲笥覂筛摻z繩同時(shí)作用可求得單根鋼絲繩上=1.510009.8=14700N；由此可求得 =0.096=11.64mm （1.4）參照GB8918-88選取d=12mm。即所選鋼絲繩為：12NAT619S+1WR+NF1670ZS35.2721.59GB8918-88根據(jù)鋼絲繩與滑輪匹配關(guān)系表查得與d=12mm的滑輪外徑D=315mm，軸徑=45mm；選用A型滑輪；則所選滑輪型號(hào)為：滑輪A12315-45JB/T9005.31.2卷筒尺寸確定卷筒上有螺旋槽部分長(zhǎng)為 P （1.5）雙聯(lián)卷繞卷筒長(zhǎng)度s為 LS=2(L0+L1+L2)+L式中：D1——卷筒名義直徑,D——鋼絲繩直徑——最大卷起高度a——滑輪組倍率——卷筒計(jì)算直徑——固定鋼絲繩的安全圈數(shù)L1——L2——固定端尾端所需長(zhǎng)度，已知：d=12mm，查GB/T3811-1983，h常取6 D1則D0=D查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-1-60取D0——繩槽槽距查表8-1-59卷筒槽形得知P=14mm，槽底半徑R=6.5mm。取Z=2，則LS即卷筒的標(biāo)記為：卷筒A315*600-6.5*14-12*1-左JB/T9006.2-1999圖1.4卷筒1.3卷筒心軸的計(jì)算軸的材料為調(diào)質(zhì)處理過(guò)的號(hào)鋼。圖1.5卷筒軸的受力情況圖心軸的直徑計(jì)算： dA （1.7）式中：A——系數(shù)取110：N——轉(zhuǎn)速為37r/mind=22.3mm，取d=25mm心軸受力分析支力：R=（116745+1167110）/135=1339NR=（1167115）/135=994N左右輪轂收到的彎矩最大：M=R45=44730N·mmM=R25=33475N·mm疲勞強(qiáng)度計(jì)算彎曲應(yīng)力 =M/0.1d=44730/（0.125）=28.6MPa （1.8）軸材料為彎曲許用應(yīng)力=100MPa<所以卷筒芯軸安全強(qiáng)度計(jì)算卷筒為低動(dòng)機(jī)構(gòu)，其動(dòng)力系數(shù)=1.2 M=M=447301.2=53676N·mm （1.9） =M/0.1d=34.4Mpa （1.10）<所以強(qiáng)度校核也通過(guò)。1.4軸承的選擇左端軸承軸承額定凈負(fù)載 C （1.11）式中：C——軸承額定靜負(fù)載：P——當(dāng)負(fù)載：N——安全系數(shù)，本次設(shè)計(jì)選取n=1.04選用軸承，為6205，軸額定載C=4200N，左承的當(dāng)載荷。 p= （1.12）式中：f——當(dāng)量靜載荷系數(shù)，本次設(shè)計(jì)取f=1.1；P=1.11339=1473Nn=1.041473=1532N<C所以軸承的選取安全。右端軸承計(jì)算初定右端軸承與左端軸承型號(hào)相同，也為型號(hào)6205的深溝球軸承，其動(dòng)負(fù)載額定值=9330N。右端軸承徑向的負(fù)載； =1.1994=1093N （1.13）其右端軸承的軸向受力； F=0N （1.14）軸承數(shù)假設(shè)為=，其軸承的計(jì)算系數(shù)可以查出e=0.27，因=0<e。所以其動(dòng)栽的當(dāng)量值是；P==1093N （1.15）式中；——軸的；單位為h：——軸承外內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速相對(duì)值；單位為r/min；——軸承額定的動(dòng)載荷；單位為N；由此可得 ===2.07 （1.16）因此動(dòng)載荷==2.071093=2263N<；因此此軸承滿足使用條件。1.5選擇電機(jī)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行效率較高。變頻調(diào)速，可滿足堆垛機(jī)出入庫(kù)穩(wěn)定操作和高速運(yùn)行的要求。變頻調(diào)速具有啟動(dòng)性能好、調(diào)速范圍寬、速度變化平穩(wěn)和完善的過(guò)電壓過(guò)電流保護(hù)功能。按已知工作要求和條件選用YVF2系列變頻可調(diào)速三相異步交流電動(dòng)機(jī)。工作機(jī)所需功率P為 P= （1.17）式中：P——發(fā)動(dòng)機(jī)功率（kw）F——作用力（N） V——運(yùn)行速度電機(jī)的輸出功率P為 P=KW （1.18）式中，為電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率。取凸緣聯(lián)軸器效率=0.99；滾動(dòng)軸承效率=0.995；蝸桿傳動(dòng)效η蝸=0.82；卷筒的傳動(dòng)效率η卷=0.95，則η=0.99×0.9952×0.82×0.95=0.764，由P故P因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率Pw只需稍大于P0即可，查Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)手冊(cè)，選取電動(dòng)機(jī)額定功率1.6渦輪蝸桿減速器的選取因?yàn)槲仐U與電機(jī)軸通過(guò)凸緣聯(lián)軸器相連，所有蝸桿轉(zhuǎn)速與電機(jī)軸轉(zhuǎn)速相等，升降機(jī)構(gòu)中的減速器可根據(jù)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比從標(biāo)準(zhǔn)中選用。升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比由下式確定：