自動化立體倉庫畢業(yè)設計論文部分1

1、1前 言1.1自動化立體倉庫的簡介自動化立體庫系統(tǒng)最早在美國誕生。20世紀50年代初美國開發(fā)了世界上第一個自動化立體倉庫，井在60年代即采用計算機進行自動比立體倉庫的控制與管理。日本制造出第一座自動化立體倉庫，并在此后的20年間使這一“技術得到廣泛應用。進入20世紀80年代，自動化立體倉庫在世界各國發(fā)展迅速，使用范圍涉及幾乎所有行業(yè)。 我國于1973開始研制自動化立體庫，北京起重與運輸機械研究所與北京自動化研究所共同研制我國第一座自動化立體倉庫，并在北京汽車制造廠應用*但我國自動化立體倉庫的發(fā)展速度比較緩慢，這主要與國民經濟的發(fā)展有很大關系。 在自動化立體倉庫發(fā)展過程中，經歷了自動化、集約化、

2、集成化和智能化幾個發(fā)展過程。 自動化時期主要在20世紀初70年代，隨著計算機技術的發(fā)展，自動化立體倉庫得到了迅猛發(fā)展，日本建設廠很多套自動化立體倉庫系統(tǒng)。 集成化的標志是隨著信息系統(tǒng)的發(fā)展，立體倉庫信息系統(tǒng)與信息系統(tǒng)共享信息，在網絡的概念下集成。 智能化發(fā)展表現在物料的處理智能化和故障處理智能化。在分布式系統(tǒng)中，物料調度的智能化為物流提供了最佳的解決方案。自動化倉庫是生產物流的重要組成部分。生產物流是從原材料采購開始，并最終將產品送達用戶。物料經過采購運輸、入庫、存放、生產出庫再人庫，加工制造，最后進入成品庫以及成品外運等一系列過程。1.2自動化立體倉庫的特點及研究意義物流系統(tǒng)中的自動化立體倉

3、為又稱立庫、高層貨架倉庫、自動倉儲要SA/RS，是以高層立體貨架（托盤系統(tǒng)）儲存物資，用電子計算機控制管理和自動控制堆垛運輸車進行存取作業(yè)的倉庫。倉庫的功能從單純地進行物資的儲存保管，發(fā)展到擔負物資的接受、分類、計量、包裝、分揀、配送、存檔等多種功能，實現高效率物流和大容量存儲，以滿足現代化生產和商品流通的需要。近年來，我國為了發(fā)展經濟，各地都在大力發(fā)展交通，海、路、空并舉，進行大規(guī)模的基本項目的投資建設，成為現代化經濟發(fā)展建設的主旋律。而交通事業(yè)發(fā)展的最終目的，就是使物資能夠迅速流通，促進經濟的發(fā)展。在現代社會中，物資流通領域的供應鏈在信息、網絡的沖擊下發(fā)生了各個交通樞紐上的結點，倉儲設備的

4、發(fā)展必須緊跟時代的步伐，為滿足現代社會的商品需求、管理與流通，必須加快倉儲設備的發(fā)展。因此，未來倉儲物流設備的發(fā)展必將成為我國經濟發(fā)展的一個重要增長點。到目前，我國立體倉庫數量以有相當大的規(guī)模，由于其具有很高的空間利用率，很強的入出庫能力，采用計算機進行控制管理而利于企業(yè)實施現代化管理等待點，已成為企業(yè)物流和生產管理不可缺少的倉儲技術，越來越受到企業(yè)的重視。立體倉庫應用范圍很廠，幾乎遍布所有行業(yè)。在我國，采用立體倉庫的主要行業(yè)有機械、冶金、化工、航宅航天、電子、醫(yī)藥、食品加工、煙草、印刷、配送中心、機場和港口等?；谏鲜鲈颍菊n題就水平回轉式立庫設計的理論和主要技術進行較系統(tǒng)的研究。作為大學

5、生，自動化倉庫的功能及開發(fā)，培養(yǎng)我們的實際動手操作能力和應用知識解決問題的能力，接觸世界前沿的自動化控制技術，提高我們的綜合素質。機械運動模型蘊藏著較高的軟件技術含量，可以進行綜合性的專業(yè)訓練，不但能進行專業(yè)知識的學習，還能培養(yǎng)我們的創(chuàng)新思維 。1.3現有自動化立體倉庫的優(yōu)越性首先，從自動化立體倉庫的基本優(yōu)勢上看：(1)科學儲備，提高物料調節(jié)水平。(2)有效地銜接生產，加快物資周轉，降低成本。(3)為企業(yè)的生產指揮和決策提供有效的依據。 其次，從自動化立體倉庫的社會效益和經濟效益方面說明： (1)由于使用高層貨架存儲貨物，存儲區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展，充分利用倉庫地面和空間，因此節(jié)省了庫存占地

6、面積，提高了空間利用率。 (2)自動存取，使用機械和自動化設備，運行和處理速度快，提高了勞動生產率，降低操作人員的勞動強度。同時，能方便地納入企業(yè)的物流系統(tǒng)，使企業(yè)物流更趨合理化。 (3)自動化倉庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產信息系統(tǒng)聯(lián)網，實現企業(yè)信息管理的自動化。同時，由于使用自動化倉庫，促進企業(yè)的科學管理，減少了浪費，保證均衡生產，從而也提高了操作人員素質和管理人員的水平。(4)自動化立體庫對于提升企業(yè)形象，具有巨大的社會經濟效益。1.4水平回轉式立體倉庫系統(tǒng)的研究難點1.基于水平回轉式立庫的整體方案的設計；2.基于水平回轉式立庫的機械結構（主要是水平回轉機構）的設計；3.基于水平回轉式立庫

7、的傳動系統(tǒng)（包括電動機、減速器和傳動鏈的選擇設計）的設計；4.基于水平回轉式立庫的貨箱斗的設計；5.基于水平回轉式立庫的導向系統(tǒng)的精確設計。2 水平回轉式立庫的基本設計方法2.1 水平回轉立體倉庫的特點水平式整體回轉庫又稱之為 s型水平回轉立庫，具有節(jié)約空間、降低人工費、揀選錯誤率低、揀選時間少、倉庫管理水平高、環(huán)境設備費低等特點。水平式整體回轉庫由多列排貨架連接，每列貨架又有多層貨格組成，貨架做整體水平式旋轉，每旋轉一次，便有一列排貨架到達揀貨面，由人工對該列架貨架進行揀選。這種貨架每排或列可存放同一品種用貨物，也可以在一列貨架不同貨格層放置互相配套的物品，一次揀選時，可在同列上將相關的物品

8、揀出。水平式回轉立庫作為小型分貨倉庫，每列不同的貨架放置同種貨物，旋轉到揀選面后，可將貨物按用戶的要求進行分貨，并且存放到指定貨位。所以，水平式回轉立庫主要用于小型揀選性分貨倉庫，此外，存儲貨架列有固定連接式和分離式，一般單臺水平式回轉立庫德存儲貨架列在16到50列左右。固定式存儲貨架列與機體傳動鏈滾輪聯(lián)結，下部有滾輪支撐，并在上下導軌中作滾動運行，每排貨架可分為6到7層，每層承載30千克，每列排最大承載為200到300千克。單機（臺）最多可有350個可存貨單元。2.2 自動化立體倉庫系統(tǒng)的基本構成： 自動化立體倉庫發(fā)展到今天，新型設備層出不窮。但從傳統(tǒng)的意義上看，自動化立體倉庫包括以下主要內

9、容： (1)存儲貨架列 貨架是構成自動化立體倉庫的員基本單元。在很多非自動化立體倉庫中，貨架也是構成立體倉庫的必需的部分。 (2)巷道堆垛機 巷道堆垛機完成單元貨物入庫到貨格和從貨格中取出的操作，是自動化立體倉庫系統(tǒng)的重要設備。(3)輸送系統(tǒng) 輸送系統(tǒng)主要負責白功化立體倉庫外圍的自動輸送。其設備有數十種之多，如輥子輸送機、鏈條輸送機、冉軌小車、自動導向小車(AGv)等；在配送系統(tǒng)中，分揀系統(tǒng)也是輸送系統(tǒng)的基本內容。2.3 水平回轉式立庫設計原則： 1保持物料向前移動。保持物料始終向最終目的地移動，盡量避免返回、側繞和轉向。直接從起點到終點的路線是最經濟、最快捷和最有效的。 2物料處理次數最少。

10、不管是以人工方式還是自動方式，每一次物料處理都需要花費一定的時間和費用。通過復合操作，或者減少不必要的移動，或者引入能同時完成多個操作的設備，可以減少處理次數。 3使用合適的設備。對于具體的應用，選擇合適的設備可能是成功與失敗的分水嶺，能完成特定任務最廉價而有效的設備是合適的設備。面對多種設備時，設計者必須根據自己的經驗和其他信息做出最佳選擇。 4最少的人工處理。人工處理是昂貴的，并且容易產生錯誤。通常，保重力輥式輸送機這樣簡單低價的設備能減少人工處理的需要，并在短期內收回投資o獨立看每一條原則都比較簡單，可能也很容易實現，但要把這些原則綜合運用好是很困難的，這需要有較高的理論水平、豐富的實際

11、經驗和對使用者的要求有較深入的了解，才能使系統(tǒng)達到最佳狀態(tài)，發(fā)揮最大作用。然而在特定的場合下，有些原則是互相影響，甚至是互相矛盾的。為了做出最佳的設計，設計者必須對這些原則進行科學的選擇和修改?？傊谧詣踊瘋}庫設計中一定要重視方案設計，多進行優(yōu)化選擇，使方案設計這一自動化倉庫的基礎技術工作更加完備。2.4 系統(tǒng)設計過程：每個系統(tǒng)的設有幾個主要階段，各個階段都有其要達到的目標：1.需求分析(準備階段)在這一階段里要提出問題，確定設計目標，并確定設計標淮。通過調研搜集設計依據和數據，找出各種限制條件，并進行分析。另外設計者還應認真研究工作的可行性、時間進度、組織措施以及影響設計過程的其他因素。

12、2.確定貨物單元形式及規(guī)格 根據調查和統(tǒng)計結果列出所有可能的貨物單元形式和規(guī)格，并進行合理的選擇段不一定花費很多時間，但它的結果將對自動化倉庫的成功起著至關重要的作用。 3.確定自動化倉庫的形式、作業(yè)方式和機械設備參數 在上述工作的基礎亡確定倉庫形式，一般多采用單元貸格式倉庫。對于品種不多而批量較大的倉庫也可以采用重力式貨架倉庫或者其他形式的貫通式倉庫。根據出入庫的工藝要求(整單元或零散貨出人庫)決定是否需要揀選作業(yè)n如果需要揀選作業(yè)，則需確定揀選作業(yè)方式。2.5 水平回轉式立體倉庫的基本設計方法整體式水平回轉庫的基本機構與組成如圖2.1所示。其工作原理如圖3所示，工作時動力經主電動機9、一級

13、傳動鏈輪輪10帶動主動軸4，再由主動軸4經二級傳動鏈8帶動從動軸5.在二級傳動鏈上懸掛著整體式貨架做水平回轉運動。貨物存放在貨架的貨格2中，整體式貨架靠支撐滾輪1支撐在水平導軌面上，運動方向靠導向滾輪3在導向導軌中運行。主電動機的控制由計算機及位置傳感器控制。1支撐滾輪 2貨格 3導向滾輪 4主拖動軸 5從拖動軸 6中心距調整螺桿 7整體貨架 8二級傳動鏈 9主電動機 10一級傳動鏈輪圖2.1 整體水平回轉庫機構運動示意圖3 水平回轉式立庫機械設計3.1 引言機電一體化機械系統(tǒng)要求精度高、運動平穩(wěn)、工作可靠，具有良好的伺服性能，從而要求傳動機構滿足以下幾個方面的要求:轉動慣量小，以減小機械負載

14、，避免對系統(tǒng)造成不良影響；剛度大，有利于減小動力損失，提高固有頻率，增加閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性:阻尼合適。機械部分主要包括電動機的選擇及減速機構選擇、傳動鏈選擇 、導軌設計、貨架、軸的設計、鏈輪設計、車輪設計、支撐鏈機構、連桿設計。3.2 電動機的選擇及減速機構設計電動機選擇的基本原則電動機選擇的基本原則1）電動機的機械特性應滿足生產機械提出的要求，要與負載的負載特性相適應。保證運行穩(wěn)定且具有良好的起動、制動性能。2）工作過程中電動機容量能得到充分利用，使其溫升盡可能達到或接近額定溫升值。3）電動機結構型式滿足機械設計提出的安裝要求，并能適應周圍環(huán)境工作條件。4）在滿足設計要求前提下，應優(yōu)先采用

15、結構簡單、價格便宜、使用維護方便的三相籠型異步電動機?？傊谶x用電動機時，要努力執(zhí)行國家技術經濟政策，積極采用節(jié)能產品和新產品，提高綜合經濟效益。電動機的具體選用步驟如圖3.1所示：3.2.2 水平回轉式立體倉庫電機的選用電動機型號選為：Y90L,功率1.1KW,同步轉速n=1000r/min,與減速器連接后的輸出軸轉速：22r/min；主動鏈速度：0.36m/min；貨格層數：6層；電動機及減速器的校核：電動機容量確定：工作機所需功率：=0.44KW其中 主動軸轉速n=13.3r/min。貨架及貨物=2000Kg，摩擦系數f=0.1；鏈條重：=380Kg，摩擦系數=0.2；工作機所需力=6

16、380圖 3.1電動機的具體選用步驟工作機所需轉矩=63800.03=191.4主動軸輸出扭矩T=191.41、傳動比i:i=2、總效率：由機械設計手冊P19表3-1查得1（聯(lián)軸器）=0.99，2（滾動軸承）=0.99，3（齒輪傳動）=0.97，4（聯(lián)軸器）=0.99。 =3、計算電動機的輸出轉矩： 由已知條件得工作機=191.4及得： 電動機輸出轉矩：Td= 4、 計算電機的轉速： 由已知條件得P 電機轉速：n=9550r/min5、確定電機型號： 由機械設計手冊3P2024表3-2；3-3查得 根據工作條件：室內常溫、灰塵較大、兩班制、連續(xù)單向運行，載荷較平穩(wěn)，電壓為380V的三相交流電源

17、，電動機輸出功率P，及同步轉速=1000r/min等，選用Y系列三相異步電動機，型號為Y90L，其主要性能數據如下表3-1所示：電動機滿載轉速=1000r/minn電動機額定功率P=1.1KW= P表3-1電機參數電機型號額定功率PM 同步轉速n 軸伸尺寸Y90L41.1KW1000r/min24mm電動機輸出轉速的確定：=22r/min;其中 托動軸轉速n=13.3r/min；傳動鏈主從動鏈輪齒數、分別為23、38，因此選用DCY-180型減速器，其基本參數如下：傳動比i=45；公稱輸入轉速：=1000r/min；公稱輸入轉速：=22r/min；公稱中心距：a=180mm；許用功率：P=16

18、KW。根據工作條件：室內常溫、連續(xù)單向運行，載荷較平穩(wěn)，電壓為380V的三相交流電源，電動機輸出功率P，及同步轉速n=1000r/min等，選用Y系列三相異步電動機，型號為Y90L。根據本立體倉庫的工作特點，參照電動機選擇的基本原則、選擇要點，按照電動機的選用步驟，電動機選用山東博山乾隆電機有限公司的Y90L系列電動機。本系列電動機具有體積小、重量輕、力能指標高、噪音低、產品系列化程度高、零部件通用化程度強等待點，被廣泛應用于各種機械及自動化控制系統(tǒng)中作執(zhí)行組件或驅動裝置。本系列電動機可實現無級調速、張力控制、正反運行等功能；本系列電機可與多種系列減速器相配合，滿足用戶對轉速、轉矩、安裝工位的

19、不同要求。又根據水平回轉式立體倉庫的功率要求，選用型號為Y90L，功率為1.1KW的電動機。該系列電動機，額定轉速為，額定電壓為380V，電流（A）不大于允許順逆為1.5，轉速差為。3.3 貨架的設計貨架是用來存放貨物的結構件：貨架由立柱片、橫梁和斜撐等構件組成。貨架的作用與功能： 貨架是自動化倉儲系統(tǒng)個主要的儲存設備。貨物有著直接的關系。貨架的作別處功能如下：(1)貨架是用鋼材或鋼筋混凝土制成的架子N，擴大倉庫的儲存能力q，貨架的結構形式對實現機械化非常有效，可以用增大貨架的高度來充分利用倉庫的空。(2)存放在貨架中的貨物，相互之間不接觸、不擠壓，減少了貨物的損壞。(3)采用貨架儲存貨物存取

20、力使，結合列算機管理卉易實現先入先出。(4)可以采用防潮、防華、防盜答措施來提高貨物儲存的質量：(5)新型貨架的結構形式釘利于實現倉儲系統(tǒng)的自動化管理。貨架的設計要求：整體式立體倉庫的技術關鍵是貨架系統(tǒng)，故其設計依據主要體現在貨架方面，貨架的受力分析和計算是這一技術的重點。其設計依據主要從以下幾個方面出發(fā)：1受力恒荷載：恒荷載指貨架本身結構的自重，連接C型鋼和房架、檁條、房架、屋面板、墻板的重量。2受力活載荷：活載荷指擱置在貨架上的貨物和托盤的重量，還涉及屋面的雪（雨）載。3豎向沖擊荷載：指堆垛機存放貨物時產生的沖擊載荷。4風載：是整體式立體倉庫受力計算的重點。一般而言，整體式立體倉庫的投資者

21、是以合理有效利用空間出發(fā)的，所以整體式立體倉庫的高度較高，一般 高寬比:L（高度）=1.5-2W（寬度），這樣，倉庫在風載作用下的安全性是一項重要的指標。風載對貨架立柱的影響的計算一般將通過鋼結構受力計算軟件來完成，同時要采用系統(tǒng)受力仿真和理論計算進行復核。5抗震裂度：按GBJ11-89建筑抗震設計規(guī)范執(zhí)行，一般取抗震裂度設防等級為7級。貨架結構應按上列荷載效應的最不利組合設計。在設計整體式立體倉庫的貨架結構時，尤其注意下列兩種最不利的荷載的組合：風載起作用時的全庫空載狀態(tài)下的受力；水平地震作用時全庫滿載下的受力。另外，對倉庫貨物分配狀態(tài)要充分給予考慮，即倉庫一側滿載，另一側空載狀態(tài)時，倉庫基

22、礎的受力分析。盡管存在著倉庫的貨物分配存放理論；盡管在倉庫的使用說明中已規(guī)定貨物在倉庫中的分配存放盡可能的均勻，但在設計計算時我們必須考慮最壞的可能。貨架型式的選擇也是整體式自動倉庫很關鍵的問題。貨架按其結構型式分為整體式焊接貨架和組裝式貨架。按標準規(guī)定，組裝式貨架的立柱最大垂直偏差不應大于全高的1/120，而庫架合一整體式貨架立柱的垂直偏差不得大于全高的1/1000，垂直絕對偏差值不得大于10mm，因此可以看出，整體式貨架的加工和安裝精度要比組合貨架要高。整體式自動倉庫的貨架型式選擇主要取決于各種荷載的計算，取決于倉庫的外型尺寸。由于組裝式貨架在安裝施工中具有較大的不確定性，所以在整體式倉庫

23、的設計上經常采用的是整體式焊接貨架。 整體式焊接貨架的立柱選材也有方管、矩型管、槽鋼等材料，根據型材本身的特性和指標，選擇方管為佳。貨架的種類很多，常見的旋轉式貨架有水平旋轉式和垂直旋轉式：旋轉式貨架裝有電力驅動裝置，貨架可沿兩個直線段和兩個曲線段組成的環(huán)形軌道運行要存入貨物時，計算機快速檢索和尋找儲位，貨格自動以最近的距離旋轉到揀貨點停止，將貨物存入貨格。要取貨時，把貨物所在的貨格編號輸人計算機該貨格自動旋轉到揀貨點停止，將貨物從貨格中取出。旋轉式貨架一般有水平旋轉式和垂直旋轉式。本設計采用組裝式貨架，其技術要求為：1.組裝式貨架結構宜采用冷彎薄壁型鋼制作。 2. 組裝式貨架結構構件的受拉強

24、度應按凈截面計算，受壓強度及穩(wěn)定性應按有效截面計算，變形及各種穩(wěn)定系數可按毛截面計算。 3. 組裝式貨架結構構件中無孔受壓板件的有效截面可按冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范(GBJ1887)中的有關規(guī)定確定。 4. 組裝式貨架結構構件中開孔受壓板件的有效寬度通?？砂聪路ù_定： 若孔位于板件的無效部位，此開孔板件的有效寬度可按相應無孔板件的有效寬度取用；若孔位于板件的有效部位，則此開孔板件的有效寬度可按相應無孔板件的有效寬度扣除位于有效區(qū)內的孔寬取用。開圓孔的板件的有效寬度亦可按本規(guī)范附錄一中列示的方法確定。 旋轉式貨架的貨格形式很多，一般有提籃狀、盆狀和盤狀等，可以根據所存貨物的種類、形狀、大小等進行

25、選擇，貨格可以用硬紙板、塑料板制成，也可以是金屬架子。在倉儲物流中，貨架的形式多種多樣，而在自動倉庫中，貨架大體上有兩種：一種是軋制組合式，另一種是焊接式。組合貨架具有運輸方便、可拆卸組合、安裝簡便的優(yōu)點。而焊接式貨架具有穩(wěn)定性好、承載大的優(yōu)點。在自動化倉庫的方案設計時，選擇何種貨架形式并無太大的差別。如果選擇組合貨架時，要盡可能保證貨架的立柱是一根整體，以確保貨架的穩(wěn)定性。在高層倉庫的方案設計上，要盡可能選擇焊接式貨架。一般可以15m高為限，小于15m選用組合貨架，而大于15m考慮焊接式貨架。旋轉式貨架操作簡單，存取作業(yè)迅速，適用于制造業(yè)當中對于電子元件，精密機械等小批量多品種小物品的儲存及

26、管理。貨架轉動的速度很快，可以達到30m/min的速度。旋轉式貨架的存取效率很高，通過計算機控制實現自動存取和自動管理，其計算機快速檢索功能可迅速尋找儲位，快捷揀貨，儲存物可以是紙箱、包、小件物品。取料口高度符合人體工程學，適合操作人員長時間作業(yè)。由于旋轉式貨架可適用于各種空間配置，存取入出口固定，所以空間利用率較高。旋轉式貨架一般有水平旋轉和垂直旋轉兩種形式。水平旋轉式貨架又分一臺電動機驅動的和多臺電動機驅動的兩種形式。用一臺電動機驅動的方式是把上下各層貨物連在一起，實現水平方向旋轉的自動旋轉貨架。另外一種水平方向旋轉的自動旋轉貨架是各層均有一臺電動機啟動，可實現各層獨立轉動。另一種垂直旋轉

27、式貨架的原理與水平旋轉式貨架大致相同，只是旋轉方向垂直與水平面，充分利用了上部空間。這是一種節(jié)省空間的倉儲設備，比一般傳統(tǒng)式平置輕型貨架節(jié)省了1/2以上的貨架擺放面積。但旋轉速度比水平旋轉式貨架慢，約為510m/min。垂直旋轉式貨架可以設計成獨立式的，根據用戶需要可任意組合。由旋轉式貨架組成的自動旋轉貨架，單位儲存成本低，安裝容易，是一種自動化的儲存設備，適用于小批量多品種高效率的存取。根據本題設計的要求 應選用水平旋轉式貨架。3.4導軌的設計導軌的類型及其特點導軌按運動軌跡劃分，可分為直線運動導軌和圓周運動導軌。導軌的設計要求1.幾何精度就是通常所說的導向精度，即運動的直線度或回轉精度。2

28、.運動精度包括兩方面的內容，一是運動的平穩(wěn)性（例如低速無爬行），二是定位精度（線定位和角定位）。3.具有足夠的承載能力和剛度，使用壽命長；4.結構簡單，工藝性好，便于調整和維修；5.具有良好的潤滑和防護裝置。導軌的設計程序及內容1. 根據工作條件、載荷特點，確定導軌的類型、截面形狀和結構尺寸。2. 進行導軌的力學計算，選擇導軌材料、表面精加工和熱處理方法以及摩擦面硬度匹配；3. 設計導軌的配合間隙和預加載荷調整機構；4. 設計導軌的潤滑系統(tǒng)和防護裝置；5. 制定導軌的精度和技術條件。導軌的設計原則對幾何精度、運動精度和定位精度要求都比較高的導軌，在設計時必須考慮以下一些原則。1. 使導軌系統(tǒng)能

29、達到誤差互相補償的效果，必須滿足下列三個條件；1導軌間必須設計中間彈性環(huán)節(jié)，如使用滾動體、粘貼塑料等；2導軌間要有足夠的預緊力，使接觸的誤差能進行補償。預緊力不大于使中間彈性體發(fā)生永久性變形時的變形力；3. 導軌要有較高的制造精度，要求導軌的制造誤差小于中間彈性體的變形量。導軌類型的選擇原則1. 精度互不干涉原則：導軌的各項精度制造和使用時互不影響才容易得到較高的精度。2. 靜、動摩擦系數相接近的原則：由于摩擦系數小，所以可以獲得很低的運動速度和很高的重復定位精度；3. 導軌能自動貼合的原則：要是導軌精度高，必須使相互結合的導軌有自動貼合的功能；4. 移動的導軌在移動過程中，始終全部接觸的原則

30、：也就是固定的導軌長，移動的導軌短；5. 能補償因受力變形和受熱變形的原則：如龍門機床的導軌，將中間部位制成凸型，以補償主軸箱移動到中間位置時的彎曲變形。根據設計要求，結合圓滑動導軌和方形導軌的特點，圓運動導軌要求在徑向切削力和離心力的作用下，運動部件能保持較高的回轉精度。這種導軌常常與主軸聯(lián)合使用。圓導軌分為平面環(huán)形導軌、錐面環(huán)形導軌和V形環(huán)形導軌。平面環(huán)形導軌的特點符合本次設計要求，其特點為：承載能力大、工作精度高、結構簡單、制造方便，能承受軸向載荷，與主軸連用，主軸承受徑向載荷，適用于主軸定心的回轉運動的機構，如立體倉庫、立式機床等。如圖3.2所示：圖3.2環(huán)形導軌圖3.5傳動鏈的選擇計

31、算鏈條型號的確定選用套筒精密短節(jié)距滾子鏈；初定：=23，=38，i=1.65計算功率其中：工作情況系數；取雙排鏈：=0.765KW；其中小鏈輪齒數系數=1.1；排數系數=1.7；根據=22r/min、=0.765KW按機械設計手冊查鏈條節(jié)距圖選定套筒滾子鏈型號為16A。確定傳動中心距初步確定中心距。根據式計算帶所需的基準長度 = =125.76mm圓整取其中：p=25.4mmK=鏈長：=3.2004m計算中心距0.2497 25.4 （2107-38-23）=1211.4mm其中根據=7取為0.2497驗算鏈速須進行靜強度計算鏈條靜強度計算安全系數n=6.67安全其中 鏈條極限拉伸載荷Q=10

32、0000N有效圓周力=15000N據鏈速v=0.13m/s，鏈節(jié)距p=25.4，按機械設計手冊圖6-8鏈傳動選擇用油刷或油壺人工定期潤滑的方式。設計結果：滾子鏈型號16A，鏈輪齒數 z1=23，z2=38，中心距 a =1211.4mm。 主拖動鏈傳動的計算鏈條型號的確定：選用雙節(jié)距套筒滾子鏈，初定=42（節(jié)線為正六邊形），傳動=13.3r/min；計算功率 其中：工作情況系數；=0.765KW；選取2-C212A（兩排帶附件）傳動中心距，根據結構要求，拖動鏈傳動中心距可根據需要取：a=9467.85mm；驗算鏈速須進行靜強度計算鏈條靜強度計算安全系數n=11.32安全其中 鏈條極限拉伸載荷Q

33、=231100N有效圓周力=5492.96N據鏈速v=0.36m/s，鏈節(jié)距p=38.1，按機械設計手冊圖6-8鏈傳動選擇用油刷或油壺人工定期潤滑的方式。設計結果：如表3-2所示，滾子鏈型號2-C212A（兩排帶附件），鏈輪齒數 z1=42，z2=42，中心距 a =9467.85mm 。表3-2滾子鏈規(guī)格和主要參數鏈號 節(jié)距p 排距p1 滾子外徑 內鏈節(jié)內寬b1 銷軸直徑d2內鏈板高度h2極限拉伸載荷（單排）Q 每米質量（單排）q (mm) (kN) (kg/m) 12A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.94 18.08 31.1 1.50 16A 25.40 29.29

34、 15.88 15.75 7.92 24.13 55.6 2.60 鏈傳動的布置及張緊鏈傳動的布置是否合理，對傳動的質量和使用壽命有較大的影響。布置時，鏈傳動的兩軸應平行，兩鏈輪應處于同一平面；一般宜采用水平或接近水平布置，并使松邊在下。 鏈條張緊的目的，主要是為了避免鏈的懸垂度太大，嚙合時鏈條產生橫向振動，同時也是為了增加嚙合包角。常用的張緊方法有：1、用調整中心距張緊。2、用張緊裝置張緊。中心距不可調時使用張緊輪，張緊輪一般壓在松邊靠近小輪處。張緊輪可以是鏈輪，也可以是無齒的輥輪。張緊輪的直徑應與小鏈輪的直徑相近。輥輪的直徑略小，寬度應比鏈約寬5mm，并常用夾布膠木制造。張緊輪張緊裝置有自

35、動張緊式和定期張緊式兩種。前者多用彈簧、吊重等自動張緊裝置；后者用螺栓、偏心等調整裝置。另外，還有用托板、壓板張緊。 本次設計采用第一種方式張緊。鏈傳動的使用和維護正確使用和維護鏈傳動對減少鏈的磨損，提高鏈傳動的使用壽命有決定性的影響。使用和維護應注意以下幾點：1、合理的控制加工誤差和裝配誤差合理控制節(jié)距誤差(規(guī)定節(jié)距與實際節(jié)距之差)應小于2%；兩鏈輪輪齒端面間的偏移(即鏈輪偏移)應小于中心距的2%；兩軸應平行，否則會導致鏈的滾子對齒面的歪斜，由此產生很高的單邊壓力，導致滾子過載或碎裂。2、合理的潤滑良好的潤滑有利于減小磨損，降低摩擦損失，緩和沖擊和延長鏈的使用壽命。根據鏈速和鏈節(jié)距選擇潤滑方

36、式對于開式傳動和不易潤滑的鏈傳動，可定期拆下鏈條，先用煤油清洗干凈，干燥后再浸入70至80度潤滑油中片刻(銷軸垂直放入油中)，盡量排盡鉸鏈間隙中的空氣，待吸滿油后，取出冷卻，擦去表面潤滑油后，安裝繼續(xù)使用。3.6鏈輪滾子鏈鏈輪的結構設計鏈輪的正確設計有利于延長鏈的壽命、提高鏈傳動的質量、減小鏈和鏈輪的磨損。1、 鏈齒的齒形鏈輪的齒形與齒輪的齒形相似，但其齒廓不是共軛齒廓，其齒形具有很大的靈活性。鏈輪齒形應具備以下性能：保證鏈節(jié)能平穩(wěn)、自由的嚙入和嚙出；盡量減小鏈節(jié)與鏈輪嚙合時的沖擊和接觸應力；有較大的容納鏈節(jié)距因磨損而增長的能力；便于加工。常用的齒形有：直線-圓弧齒形、兩圓弧齒形。常用的鏈輪端

37、面齒形見圖3.3。工作圖中應注明節(jié)距p、齒數z 、分度圓直徑d （鏈輪上鏈的各滾子中心所在的圓）、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df。其計算公式為 分度圓直徑d=齒頂圓直徑=P(0.54+)齒根圓直徑=-其中-滾子直徑（mm）圖3.3 齒形圖2、鏈輪的結構滾子鏈輪的結構如圖3.4所示。直徑小時常做成整體式(圖a)，中等直徑做成孔板式(圖b)，大直徑鏈輪可做成組合式(圖c)，左圖為齒圈與輪芯焊接結構，右圖為螺栓聯(lián)接結構，齒圈損壞后可更換。本次設計的鏈輪全部采用整體式，可以使結構更嚴謹，設計更簡便 。鏈輪與軸一般采用平鍵或花鍵聯(lián)接。本設計采用平鍵連接即可滿足題目要求。 鏈輪的材料與熱處理鏈輪輪齒應具有

38、足夠的接觸強度和耐磨性，故齒面多經熱處理。常用材料及熱處理與應用范圍見表3-3。由于小鏈輪輪齒的工作次數比大鏈輪輪齒多，所受沖擊力也大，故所用材料常常優(yōu)于大鏈輪。由下表可知，倉庫采用z為23齒的主動鏈輪，并且有一定沖擊載荷，故選用15鋼的材料，并且其它鏈輪均選用此種材料。(a)整體式(b)孔板式(c)組合式圖3.4滾子鏈輪結構表3-3鏈輪材料、熱處理及齒面硬度鏈輪材料熱處理齒面硬度應用范圍15、20滲碳、淬火、回火50-60HRCz25有沖擊載荷的鏈輪35正火160-200HBSz25的鏈輪45、50、ZG310-570淬火、回火40-45HRC無劇烈沖擊的鏈輪15Cr、20Cr滲碳、淬火、回

39、火50-60HRCz50的鏈輪夾布膠木P6KW、速度較高、要求傳動平穩(wěn)噪聲小處 鏈輪參數的設計(單位mm)23齒鏈輪：鏈條參數根據GB1243.1-83鏈條節(jié)距 P=： 25.4鏈條滾子外徑 D1max=： 15.88鏈條內鏈板高度 hmax=： 16.36536鏈條排距 pt= 29.29鏈條內鏈節(jié)內寬 b1 15.75鏈輪參數根據GB1244-85鏈輪節(jié)距 P=： 25.4鏈輪齒數 Z=： 23鏈輪節(jié)圓直徑 D=： 186.5361鏈輪齒根圓直徑 df max= 170.6561鏈輪齒頂圓直徑 DA 198鏈輪齒頂圓直徑 DA max 202.4061鏈輪齒頂圓直徑 DA min 194.2892鏈輪齒側凸緣直徑 dh max 158鏈輪齒側凸緣直徑dh max 167.0187鏈輪齒側凸緣直徑dh min 62.73072鏈輪齒寬 b 15鏈輪齒寬 bf1 14.6475鏈輪長度： lmin 42.54994鏈輪薦用長度： lmin 5438齒鏈輪：鏈條參數根據GB1243.1-83鏈