毕业论文双立柱式巷道堆垛机的设计摘 要 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。本文详细论述了在现代大多数企业中普遍使用的双立柱堆垛机的设计方案，文章的重点放在其三个部件：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的设计上，并设计一种带柔性装置的堆垛机安全机构的设计方案。首先，提出各个机构的总体设计方案；其次，对各个机构的受力情况进行了分析并计算，然后估算初取值，再进行校核，最后确定各个实际值。关键词： 自动化立体仓库；堆垛机；设计 The Design of two pillar typeof Narrow-Aisle Stacker Crane Abstract Automation three-dimensional storehouse is that thing flows important composition part, it is to stock and take out voluntarily under not directly carrying out the condition of artificial intervention the system that thing flows out . it is the high-tech outcome of modern industrial social development, for raise productivity and reduction cost have important meaning. In recent years, along with the unceasing raising of enterprise production and management, more and more enterprises know that thing flows out reasonability and the improvement of system, is very important for the development of enterprise . Stacker cranes is automation three-dimensional storehouse in most important take heavy crane pile up equipment, it can in the tunnel of automation cube in the shuttle operation of round trip, will locate in tunnel the goods of mouth stock goods shelf; or opposite take out the goods transit in goods shelf go to tunnel mouth. This paper has discussed the focal point of design scheme and article of the two pillar stacker crane of universal use in modern most enterprises in detail put , in thirdly parts: elevator Gou , walk organization and fork telescoping mechanism design , design a kind of tape the cranes safe organization of flexible installation design scheme. first, put forward the overall design scheme of every organization; secondly, for every organization analyse by force condition calculate , then estimation beginning take value, check nuclear, final definite every reality again worth. Keyword: automation three-dimensional storehouse; stacker cranes I 目 录摘 要ITHE DESIGN OF TWO PILLAR TYPEIIABSTRACTII第一章 绪 论31.1 研究背景及内容31.1.1 研究背景及意义31.1.2 研究的内容31.2 堆垛机的结构设计概述41.2.1 堆垛机结构的组成和形式41.2.2 巷道堆垛机的特点51.3 堆垛机所受载荷的简化方法5第二章 堆垛机门架的结构设计计算82.1框架的弯矩和挠度82.1.1 由于水平载荷产生的弯距102.1.2 由行走车轮的反力产生的弯距142.1.3 有叉取作业产生的弯矩152.2 设计数据计算校核152.2.1 框架结构的设计数据如下：152.2.2 各部分的弯矩162.2.3 结构构件的弯曲应力17第三章 堆垛机伸缩货叉机构的设计计算183.1 伸缩货叉的扰度与强度183.1.1下叉的受力分析计算:193.1.2 中叉的受力分析计算213.1.3 前叉的设计分析计算233.2 货叉各参数的选择243.3 货叉内部零件的选取与校核243.3.1 轴承4的选取校核243.3.2 齿轮5的选取校核253.3.3 货叉内部钢丝绳的选取校核283.4 货叉伸缩装置中的SEW减速机的选取28第四章 堆垛机行走机构的设计计算294.1 堆垛机走行轮的设计计算及其校核294.2 行走装置的SEW减速机的选取30第五章 堆垛机升降机构的设计计算315.1 升降机构零部件的设计计算315.2 升降机构的卷扬机的选取31结 论33致 谢34参考文献35附录36第一章 绪 论近年来，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。1.1 研究背景及内容1.1.1 研究背景及意义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。1.1.2 研究的内容在堆垛机设计中将做以下工作：（1） 堆垛机的门架的设计计算；（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；1.2 堆垛机的结构设计概述1.2.1 堆垛机结构的组成和形式 堆垛机结构主要有三个机构组成：（1） 升降机构有卷扬机和钢丝绳组成。升降机构的工作速度一般控制在1525m/min，最高可达60m/min，设计时选取20m/min.（2） 行走机构有电动机、减速器（或者式SEW减速机）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240m/min,设计时选取100m/min.（3） 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40m/min，设计时选取20m/min.系统总体方案示意图如下：图2.3堆垛机总体方案示意图1货物 2货叉伸缩机构 3载货台 4司机室5立柱6下横梁7水平运行机构 8起升机构 9钢丝绳10升降导轨11顶部滑轮 12上部导轮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：1） 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。2） 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。3） 采用专门的取料装置，常用多节伸缩货叉或货板机构。4） 各电气传动机构应同时满足快速、平稳和准确。1.3 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PL 实际起重重量包括吊具重量和额定重量之和，用SL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PL=fSL 式中，f称为冲击系数，与堆垛机分类有关：1类 f=1. 1 2类 f=1.25 3类 f=1.4 4类 f=1.62）水平载荷S 堆垛机沿水平方向加减速行走，必然存在与其加速度有关的水平惯性力。即S= S 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