堆垛机托盘运动部分设计

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1、辽宁工程技术大学《机器人技术及应用》课程综合训练项目报告综合训练项目堆垛机托盘运动部分设计指导教师王劲松院（系、部）机械学院专业班级机电14-2学号1407060207、08、09姓名关成忠洪宇关国谦日期2017.12.30机器人技术综合训练学生姓名关成忠关国谦洪宇学院名称机械工程学院专业名称机械电子工程综合训练题目堆垛机托盘运动部分设计目录摘要4Abstract51.1有轨巷道堆垛机的发展61.2有轨巷道堆垛机的类型61.3有轨巷道堆垛起重机的发展趋势和研究意义82.2起重重量92.3水平载荷102.4载荷状态102.

2、5循环寿命10堆垛机行走加减速度示意图113.1翻转机构液压缸的设计113.1.1液压缸的类型113.1.2基本参数设计123.1.2.1液压缸的受力分析123.1.2.2已知液压缸的设计相关数据123.1.2.3确定液压缸的工作压力123.1.2.4缸筒内径D的计算133.1.2.6缸筒长度L153.1.2.7液压缸的选定163.1.3液压缸的结构设计与校核173.1.3.1缸筒壁厚的计算173.1.3.2缸筒壁厚的校核183.1.3.3缸筒外径的确定193.1.3.5最小导向长度的确定19D：缸筒内径。203.1.4

3、液压缸的稳定性和活塞杆的强度验算203.1.4.1液压缸的稳定验算203.1.4.2活塞杆的强度校核213.2齿轮的设计213.2.1选择齿轮精度等级，材料，热处理方式及齿数213.2.2齿轮的基本参数223.2.2.3弯曲疲劳寿命系数的选取223.2.2.4弯曲疲劳强度极限的选取223.2.2.5计算许用应力223.2.2.6确定载荷系数K223.2.2.7计算齿轮的模数233.2.3小齿轮的基本尺寸计算233.2.5齿根弯曲疲劳强度校核243.3扇形齿轮的设计253.3.1扇形齿轮的形状设计253.3.2扇形齿轮的基

4、本数据253.3.2.3弯曲疲劳寿命系数的选取263.3.2.4弯曲疲劳强度极限的选取263.3.2.5计算许用应力263.3.2.6确定载荷系数K263.3.3扇形齿轮的模数273.3.4扇形齿轮的基本尺寸计算273.3.5齿根弯曲疲劳强度校核273.3.6齿轮接触强度校核283.4（Ⅰ）轴的设计293.4.1（Ⅰ）轴的结构工艺性293.4.2（Ⅰ）轴的材料303.4.3小齿轮轴上的受力313.4.4计算轴的最小直径313.4.5确定轴的各段尺寸和长度323.4.6联轴器的选择323.4.7轴上零件的轴向定位333.4

5、.8确定轴上的圆角和倒角的尺寸333.4.9确定轴上的载荷343.4.9.1求垂直面的受力343.4.9.2求垂直面上的力353.4.9.3轴的弯矩与扭矩图353.4.9.4弯扭合成应力校核轴的强度373.5（Ⅱ）轴的设计373.5.1轴的结构工艺性373.5.2轴的材料383.5.3计算Ⅱ轴的转矩383.5.4大扇形齿轮轴上的受力383.5.5计算轴的最小直径383.5.6确定轴的各段尺寸和长度393.5.7轴上零件的轴向定位403.5.8确定轴上的圆角和倒角的尺寸403.5.9确定轴上的载荷403.5.9.1求垂直面

6、的受力413.5.9.2求水平面上的力423.5.9.3轴的弯矩与扭矩图423.5.9.4弯扭合成应力校核轴的强度443.5.10平键的校核454堆垛机伸缩机构设计474.1伸缩机构的方案确定474.2货叉传动装置的选型474.3货叉传动齿轮、齿条的计算48T1=9.55×106P/n=9.55×106×0.42/48=83560Nmm495堆垛机稳定性计算525.1堆垛机稳定性分析525.2运行中立柱挠度的计算52堆垛机总体载荷受力图53(1)滚轮的摩擦力54(2)提升绳的张力为：54(3)立柱顶部压力545.2.2堆

7、垛机静态刚度的分析56堆垛机的刚度计算简图56下横梁计算简图575.2.3堆垛机结构强度计算58(1)在钢结构设计中的强度计算公式，我们采用双向压弯构件强度计算公式．58(2)堆垛机结构强度计算58(3)下横梁强度计算58下横梁强度计算简图585.2.4整体稳定性计算59结论60参考文献61摘要本文主要是有轨堆垛机的机械部分设计，包含堆垛机的行走机构、升降机构、伸缩机构的设计，其中重点放在了行走机构的设计上。根据比较选择了单立柱堆垛机，在进行机构的设计时，根据电机确定机构的总体结构，再由运行阻力计算行走电机的功率，进而确

8、定电机型号。本设计升降轨道采用双柱型轨道，结构简单工艺性好，货叉伸缩机构借鉴了抽屉轨道的原理。根据设计要求对各主要部件初步选型后再对部件进行强度的校核，来保证选择的合理性。在本文最后部分，对该堆垛机的刚性和稳定性进行了较为详细的分析，从而保证了堆垛机工作时运行的平稳性和可靠性。关键词：有轨堆垛机，行走机构，双柱型轨道