堆垛机设计-毕设论文

当量弯矩图：M'?M2???T?2?87986N.mm （3-21）

校核轴径：

许用应力???1b??60MPa，校核最大应力处即可（图示25mmdM'87936mi?n30.1???3?24mm?36mm （3-22） ?1b?0.1?60所以轴是安全的。

21

处）

4 堆垛机伸缩机构设计

4.1伸缩机构的方案确定

伸缩机构是堆垛机存取货物的直接执行机构，安装在载货台上。本机构采用差动式伸缩货叉，由上叉、货叉及起导向作用的滚轮等组成，以减少巷道的宽度，且使之具有足够的伸缩行程。

因为存取货物时货叉伸出的距离超过本身的长度，所以货叉为伸缩装置，货叉固定在载货台本体上，起到支承作用，由上面的上叉叉取货物。

货叉的伸缩可以采用齿轮齿条传动或者同步带传动，本设计采用齿轮齿条传动，齿轮齿条传动具有结构简单，传动关系清晰等优点。

货叉主要由电动机（自带减速机）、齿轮齿条传动装置、货叉和滚轮等组成。 货叉由货叉支承板、货叉立板、货叉齿条板和货叉底板组成，货叉支承板下部安装有滚轮，货叉底板则是整个货叉的支承板，其上固定有电动机、货叉立板、货叉齿条板、货叉支承板和双向挡板。焊接在货叉底板上的双向挡板则限制货叉的极限伸缩位置。

本货叉传动系统除了电动机安装在货叉左侧以外，基本为对称布置，左半部分相当于左货叉，右半部分相当于右货叉，这样同步带传动布置于货叉中间，从而提高系统的平稳性。

4.2 货叉传动装置的选型

取运行阻力系数??0.85，于是

Ff?wG?0.85?60?9.8?499.8N （4-1）

式中G——运行质量的重力（N）

取机构的总效率?0?0.9，则运行静功率为

22

PST?FSTV499.8?0.15??83.3W （4-2）

1000?01000?0.9电动机选择： 减速器型号R27，输出转速48r/min，输出转矩35N.M，减速比28.76；电机型号Y63，额定功率180W，转速1930r/min。

4.3 货叉传动齿轮、齿条的计算

货叉的伸缩设计速度v为9m/min，即9000mm/min；齿轮齿条分度圆直径为60mm，则圆周长度为：

C??d?3.14?60?188.4mm （4-3）

齿轮转速为

n?v9000??47.7r/min （4-4） C188.4⑴.选择齿轮、齿条材料

齿轮选用45号钢调质 HBS1＝245--275HBS 齿条选用45号钢正火 HBS2＝210--240HBS ⑵.按齿面接触疲劳强度计算

vt?(0.013~0.022)n3P/n?(0.013~0.022)4830.42/48 （4-5）

计算出vt在0.13和0.22之间，取vt?0.2m/s 确定齿轮齿条传动精度等级为第齿轮的分度圆直径

d1?3公差组8级

2KT1u?1ZEZHZ?2() (4-6) ?du??H?齿宽系数按齿轮相对轴承为悬臂布置取为?d?0.4 齿轮齿数Z1＝20 齿条长度为600mm

23

由电动机的转速和减速器的传动比计算出传动轴上的齿轮的转速

n?139029?48r/min 则齿轮转矩

T1=9.55×106P/n=9.55×106×0.42/48=83560Nmm

载荷系数 K=KAKVKαK? (4-7)

使用系数KA=1 动载荷系数KV=1.18 齿向载荷分布系数K?=1.22 齿间载荷分布系数Kα由β＝0

及εr＝??＝〔1.88-3.2（1/Z1+1/Z1）〕cosβ=1.68

查得Kα＝1.21

则载荷系数k的初值k=1×1.18×1.22×1.21＝1.74 弹性系数ZE=189.8N/mm2 节点影响系数ZH=2.5 重合度系数Z?=0.87

许用接触应力 ??H???HlimZNZW/SH (4-8)

接触疲劳极限应力?Hlim1, ?Hlim2

?H2lim1=570N/mm ?Hlim2=460 N/mm2 应力循环次数为

N1=60njLh=60×48×1×（8×300×8）=5.5×107N2=N1/μ＝4.6×107

24