1933_教學(xué)型立體倉庫提升與送物部分設(shè)計

1933_教學(xué)型立體倉庫提升與送物部分設(shè)計,教學(xué),立體倉庫,提升,晉升,部分,部份,設(shè)計 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁1 緒論隨著經(jīng)濟全球化步伐的加快，自動化立體倉庫現(xiàn)已經(jīng)成為代物流系統(tǒng)中迅速發(fā)展的一個重要組成部分, 它具有節(jié)約用地、減輕勞動強度、消除差錯、提高倉儲自動化水平及管理水平、提高管理和操作人員素質(zhì)、降低儲運損耗、有效地減少流動資金的積壓、提高物流效率等諸多優(yōu)點 [1]。與計算機管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)以及與生產(chǎn)線緊密相連的自動化立體倉庫更是當(dāng)今計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)及柔性制造系統(tǒng)(FMS )必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著我國經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物流供應(yīng)鏈中蘊藏的巨大潛力越來越引起人們的注意。而物流中心則是物流供應(yīng)鏈中重要的樞紐之一。它是接受并處理下游用戶的訂貨信息，對上游供應(yīng)方的大批量貨物進行集中儲存、加工等作業(yè)，并向下游進行批量轉(zhuǎn)運的設(shè)施和機構(gòu)。1.1 課題的背景及目的立體倉庫在現(xiàn)代物料倉儲與小區(qū)車輛停放等應(yīng)用比較廣泛的一個技術(shù)，隨著土地資源的匱乏，立體倉庫技術(shù)顯得越來越重要 [2]。因此本課題的選擇有一定的現(xiàn)實意義。本課題研究的目的是研究出教學(xué)所用到的立體倉庫的提升與送物部分的設(shè)計，為以后所開展的教學(xué)活動做好硬件準(zhǔn)備，以期給同學(xué)們以形象準(zhǔn)確的實物印象和實驗的積極性。1.2 國內(nèi)外自動化立體倉庫的發(fā)展?fàn)顩r倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。1963 年美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術(shù)，建立了第一座計算機控制的立體倉庫。此后，自動化立體倉庫在美國和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專門的學(xué)科 [3]。60年代中期，日本開始興建立體倉庫，并且發(fā)展速度越來越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 2 頁對立體倉庫及其物料搬運設(shè)備的研制開始并不晚，1973 年開始研制我國第一座由計算機控制的自動化立體倉庫，該庫 1980 年投入運行。到 2003 年為止，我國自動化立體倉庫數(shù)量已超過 200 座。立體倉庫由于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(xiàn)代化管理等特點，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉儲技術(shù)，越來越受到企業(yè)的重視。 1.3 自動化立體倉庫的分類及其特點自動化立體倉庫（AS/RS ）是由立體貨架、有軌巷道堆垛機、出入庫托盤輸送機系統(tǒng)、尺寸檢測條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、計算機管理系統(tǒng)以及其他如電線電纜橋架配電柜、托盤、調(diào)節(jié)平臺、鋼結(jié)構(gòu)平臺等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動化系統(tǒng)。運用一流的集成化物流理念，采用先進的控制、總線、通訊和信息技術(shù)，通過以上設(shè)備的協(xié)調(diào)動作，按照用戶的需要完成指定貨物的自動有序、快速準(zhǔn)確、高效的入庫出庫作業(yè)。（1）提高空間利用率 　　立體庫的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連 [4]。一般來說，自動化高架倉庫其空間利用率為普通平庫的 2-5 倍。這是相當(dāng)可觀的。 　?。?）便于形成先進的物流系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平自動化立體倉庫采用先進的自動化物料搬運設(shè)備，不僅能使貨物在倉庫內(nèi)按需要自動存取，而且可以與倉庫以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有機的連接，并通過計算機管理系統(tǒng)和自動化物料搬運設(shè)備使倉庫成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購件和自制生產(chǎn)件進入自動化倉庫儲存是整個生產(chǎn)的一個環(huán)節(jié)，短時儲存是為了在指定的時間自動輸出到下一道工序進行生產(chǎn)，從而形成一個自動化的物流系統(tǒng)，這是一種“動態(tài)儲存”，也是當(dāng)今自動化倉庫發(fā)展的一個明顯的技術(shù)趨勢。1.4 自動化立體倉庫的應(yīng)用自動化立體庫在我國應(yīng)用非常廣泛：（1）醫(yī)藥生產(chǎn)、配送；（2）汽車制造：國內(nèi)最早應(yīng)用應(yīng)用自動化立體庫的領(lǐng)域之一；（3）機械制造 [5]：是廣泛應(yīng)用自動化立體庫的領(lǐng)域之一； 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁（4）電子：聯(lián)想等電子領(lǐng)域在 2000 年后開始采用自動化立體庫系統(tǒng)；（5）煙草制造業(yè)、配送：廣泛采用自動化立體庫系統(tǒng)，（6）機場貨運：目前各主要機場均采用立體庫系統(tǒng)，用于行李處理；（7）地鐵：隨著我國地鐵建設(shè)的蓬勃興起，自動化立體庫應(yīng)用大面積展開；（8）服裝、酒、牛奶；（9）化工、印刷、出版、圖書；（10）軍隊、后勤、裝備等尤為普遍；（11）其他：還有很多領(lǐng)域應(yīng)用了自動化立體庫，如巖芯庫、輪胎庫、教學(xué)庫等。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 4 頁2 總體方案設(shè)計總體設(shè)計是立體倉庫的提升與送物部分設(shè)計的基礎(chǔ)，是立體倉庫具體內(nèi)容的總體描述。因此，在對立體倉庫的提升與送物部分進行詳細(xì)設(shè)計之前，必須對立體倉庫進行總體設(shè)計。立體倉庫的總體設(shè)計要遵循立體倉庫設(shè)計的基本準(zhǔn)則及其相關(guān)要求。(1)立體倉庫設(shè)計的基本準(zhǔn)則①倉庫建設(shè)規(guī)模和儲存能力應(yīng)滿足工廠本世紀(jì)內(nèi)不斷發(fā)展的需要。②倉庫的結(jié)構(gòu)與功能注重實用性,符合工廠所需物資品種儲存的需要。③提供良好的保管條件和保管環(huán)境,有利于提高保管質(zhì)量 ,減少物資消耗。④作業(yè)方便,機動靈活,多種作業(yè)方式并存,有利于提高作業(yè)效率和質(zhì)量。⑤倉庫建筑和設(shè)備應(yīng)滿足防火、防盜和人身安全方面的要求,確保倉庫安全。⑥采取適用技術(shù)和設(shè)備,不虛榮華貴,降低工程造價和日后運用費用。(2)提升與送物部分設(shè)計的參數(shù)要求負(fù)載重量 G=150N；托盤尺寸為 300mm×300mm×20mm；提升與送物部分移動范圍及其速度：X=600mm，移動速度 VX=10m/min；Y=200mm，移動速度 VY=3m/min；Z=600mm；移動速度 VZ=5m/min；重復(fù)定位精度為±0.01mm，定位精度為 0.025mm。2.1 提升與送物部分外形尺寸及重量估算1、∵托盤尺寸為 300mm×300mm×20mm，根據(jù)重量=體積×材料比重(硬鋁)∴W=300×300×20×10 -3×2.8×10-2=50.4N2、∵X 向托板 450mm×300mm×30mm，∴W X=450×300×30×10-3×2.8×10-2=113.4N 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 5 頁3、∵Y 向上托板 300mm×300mm×20mm，∴W Y 上 =300×300×20×10-3×2.8×10-2=50.4N4、∵Y 向下托板 600mm×300mm×20mm，∴W Z 下 =600×300×20×10-3×2.8×10-2=100.8N4、X 向?qū)к壸?含電機) 重量 (450×300×20)×10-3×2.8×10-2+10×2×10=75.6N+100N=175.6N5、Y 向?qū)к壸ê姍C）重量(600×400×20)×10-3×2.8×10-2+10×10=134.4N+100N=234.4N6、夾具及工件重量(約) 150N7、綜上所述，提升與送物部分運動部件的總重量(約)50.4×2+100.8+175.6+113.4+234.4+150=875N2.2 圓柱導(dǎo)軌的計算與選擇2.2.1 圓柱導(dǎo)軌箱式 SC 系列的型號選擇根據(jù)給定的提升與送物部分部件的總重量及負(fù)載和估算的 WX、W Y 上 和 WY 下 ，計算導(dǎo)軌的靜安全系數(shù)：fSL=C0/P (2.1)由公式(2.1)可知： C0 為導(dǎo)軌的基本靜額定載荷；f SL=1.0～3.0(一般運行狀況),3.0～5.0(運動時受沖擊、振動)?！呦到y(tǒng)受中等沖擊，∴取 fSL=3.0。又根據(jù) ，工作載荷 ，得：ZYX,SL0PC，??）（ WF5.0PZ???0.5×( ) (2.2),，YYX，，∴P X=0.5×875N=437.5N；PY=0.5×(150+50.4×2)N=125.4N；Pz=0.5×(150+50.4×2+100.8+234.4)N=293N；C0X=3.0×437.5=1312.5N；C0Y=3.0×125.4=376.2N； 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 6 頁C0z=3.0×586=879N?！喔鶕?jù)計算的額定靜載荷，同時確定其長度為：X 向 450+600+30(余量)=1080mm；Y 向 200+300+30(余量)=530mm；Z 向 300+600+30 (余量)=930mm 。再瀏覽“深圳騰展機電有限公司”網(wǎng)站 [6]，查閱相應(yīng)產(chǎn)品的“資料”，即可選取符合上述計算結(jié)果的直線軸承。圖 2.1 圓柱導(dǎo)軌箱式 SC 系列型號 (部分)∴參照圖 2.1 中的型號類型，綜合分析考慮，選取符合要求的圓柱導(dǎo)軌型號，即：X 向 SC13WUU；Y 向 SC8WUU；Z 向 SC10WUU。根據(jù)上述所選定的圓柱導(dǎo)軌箱式 SC 系列的型號，查閱對應(yīng)的官方技術(shù)資料，分析并記錄該型號對應(yīng)的具體尺寸數(shù)據(jù)參見表 2.1 所示。表 2.1 圓柱導(dǎo)軌箱式 SC 系列尺寸參數(shù) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 7 頁注：表中各項所指示的零件尺寸部位參見圖 2.2 中所示。圖 2.2 圓柱導(dǎo)軌箱式 SC 系列示意圖2.2.2 直線軸承的型號選擇根據(jù)上述圓柱導(dǎo)軌箱式 SC 系列條件下的軸承配合形式，查取滿足應(yīng)用條件的內(nèi)裝軸承型號：尺寸(mm)通用尺寸 SC SC□W型號 軸徑h D w H G A J E S1×1 S2 K L Kw LwSC8UU Φ8 11 17 34 22 18 6 24 5 M4×8 Φ3.4 18 30 42 58SC10UU Φ10 13 20 40 26 21 8 28 6 M5×10 Φ4.3 21 35 46 68SC13UU Φ13 15 22 44 30 24.5 8 33 5.5 M5×10 Φ4.3 26 39 64 77 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8 頁圖 2.3 LM 直線軸承系列(部分)∴參照圖 2.3 中的型號定義，綜合分析考慮，選取符合要求的直線軸承型號，即：X 向 LMF13LUU；Y 向 LMF8LUU；Z 向 LMF10LUU。根據(jù)上述所選定的圓柱導(dǎo)軌型號，查閱對應(yīng)的官方技術(shù)資料，分析并記錄該型號對應(yīng)的具體尺寸數(shù)據(jù)參見表 2.2 所示。表 2.2 LM 直線軸承尺寸參數(shù)注：表中各項所指示的零件尺寸部位參見圖 2.4 中所示。尺寸(mm)D L D1型號公差(μm)公差(μm)公差(μm)H PCD K W A 垂直度 (μm) d1×d2×hLMF8LUU 15 0-13 45 32 5 24 25 21 24 3.4×6.5×3.3LMF10LUU 19 55 40 6 29 30 25 29LMF13LUU 230-16 610-0.3430-0.26 33 34 29 33154.5×8×4.4 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁圖 2.4 LM 直線軸承示意圖2.2.3 軸支座的型號選擇根據(jù)上述直線軸承箱式 SC 系列及對應(yīng)條件下的軸承配合形式，設(shè)計滿足應(yīng)用條件的軸支座尺寸，見表 2.3 所示：表 2.3 軸支座尺寸參數(shù)注：表中各項所指示的零件尺寸部位參見圖 2.2 中所示。尺寸(mm)型號 軸徑h A W H T E D C B S J 重量(g)SK8 Φ8SK10 Φ10 20 32.8 18 24SK13 Φ13 2321 42386205 32 14 Φ 5.5 M430 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 10 頁圖 2.5 軸支座尺寸示意圖2.3 滾珠絲杠的設(shè)計及計算1、滾珠絲杠的負(fù)荷包括銑削力及運動部件的重量所引起的進給抗力，應(yīng)按銑削時的情況計算。已知：①G X=875N；②G Y=50.4×2+150=250.8N； ③Gz=250.8+100.8+200=551.6N。(1)最大動負(fù)荷 Q 的計算(2.3)PfLHW3??查表得，系數(shù) fW=1，f H=1，壽命值L=60nT/106 (2.4)n=1000Vmax/t (2.5) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11 頁查表得，使用壽命時間 T=15000h；初選絲杠螺距 t=5mm，由公式(2.5) 得絲杠轉(zhuǎn)速 n=1000×1.5/5=300r/min；∴由公式(2.4) 可知，L=60×300×15000/10 6=270。又 X 向絲杠牽引力（ 當(dāng)f為當(dāng)量摩擦系數(shù)）=1.414×0.01×875=12.373NXGf41.P??當(dāng)Y 向絲杠牽引力=1.414×0.01×250.8=3.546NYf.?當(dāng)Z 向絲杠牽引力Pz= =1.414×0.01×551.6=7.800NGzf41.當(dāng)∴由公式(2.3) 可知，最大動載荷為： X 向 ×1×1×12.373=79.970N3270Q?Y 向 ×1×1×3.546=22.919NZ 向 ×1 ×1 × 7.800=50.414N3z查閱相關(guān)的官方技術(shù)資料表，取滾珠絲杠的公稱直徑X 向 d0=10mm，選用滾珠絲杠螺母副的型號為 10×2，其額定動載荷為305Kgf（1Kgf=9.8N ），足夠用。Y 向 d0=8mm，選用滾珠絲杠螺母副的型號為 8×2，其額定動載荷為225Kgf（1Kgf=9.8N ），足夠用。Z 向 d0=10mm，選用滾珠絲杠螺母副的型號為 10×2，其額定動載荷為305Kgf（1Kgf=9.8N ），足夠用。同時，滾珠絲杠的長為：X 向 1080-30=1050mm；Y 向 530-30=500mm；Z 向 930-30=900mm。根據(jù)上述所選定的滾珠絲杠型號，查閱對應(yīng)的官方技術(shù)資料，分析并記錄該型號對應(yīng)的具體尺寸數(shù)據(jù)參見表 2.4 所示。 表 2.4 滾珠絲杠(8×2、10×2) 尺寸參數(shù) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁注：表中各項所指示的零件尺寸部位參見圖 2.6 中所示。圖 2.6 滾珠絲杠局部示意圖2、滾珠絲杠支撐座根據(jù)上述所選定的滾珠絲杠型號，查閱對應(yīng)的官方技術(shù)資料，分析并選取該型號對應(yīng)的支撐座凸形固定側(cè)類型為 EK06、凸形支撐側(cè)類型為 EF06；其具體尺寸數(shù)據(jù)參見表 2.5 和表 2.6 所示。表 2.5 凸形固定側(cè)(EK08、EK06)尺寸參數(shù)注：表中各項所指示的零件尺寸部位參見圖 2.7 中所示。規(guī)格(mm)型號d I Da D A B L W X H n Ca(Kgf) Coa(Kgf)8×2 8 16 29 4 16 23 3.4 20 135 22510×2 10 2 1.2 18 35 5 28 27 4.5 22 3 185 305尺寸(mm)b h型號 軸徑d1 L L1 L2 L3 B H ±0.02 ±0.02 B1 H1 P X Y Z M TEK06 6 20 5.5 22 3.5 42 25 21 13 18 20 30 5.5 9.5 11 M3 12EK08 8 23 7 26 4 52 32 26 17 25 26 38 6.6 11 12 M3 14 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁①軸承座本體；②軸承；③壓板；④套筒；⑤軸封；⑥鎖固螺帽；⑦內(nèi)六角止付螺絲附銅片圖 2.7 凸形固定側(cè)示意圖表 2.6 凸形支撐側(cè)(EF08、EF06)尺寸參數(shù)注：表中各項所指示的零件尺寸部位參見圖 2.8 中所示。①軸承座本體；②軸承；③C 型扣環(huán)b h型號 軸徑d1 L B H ±0.02 ±0.02 B1 H1 P X Y Z 使用軸承使用C 型扣環(huán)EF06 12 42 25 21 13 18 20 30 5.5 9.5 11EF08 6 14 52 32 26 17 25 26 38 6.6 11 12 606ZZ S6 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14 頁圖 2.8 凸形支撐側(cè)示意圖3、滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)計算(1)基本參數(shù)公稱直徑 d 0 8mm/10mm螺距 [7] t 5mm接觸角 β 45°(2)螺紋滾道 鋼球直徑 Da 1.2mm螺紋滾道法面半徑 R R=0.52·Da=0.52×1.2=0.624mm偏心距 e e=(R-Da/2)?sinβ=(0.624 -1.2/2)×sin45°=0.017螺紋升角 γ γ=arc tan =arc tan =11.252°0dt?π 85?π(3)螺桿參數(shù)螺桿外徑 d d=d 0-(0.2～0.25)?Da=8 -0.2×1.2=7.76mmd=d0-(0.2～0.25)?Da=10-0.2 ×1.2=9.76mm螺桿內(nèi)徑 d 1 d1=d0+2e-2R=8+2×0.017-2×0.624=6.786mmd1=d0+2e-2R=10+2×0.017-2×0.624=8.786mm螺桿接觸直徑 d Z dZ=d0-Da?cosβ=8-1.2×cos45°=7.152mmdZ=d0-Da?cosβ=10 -1.2×cos45°=9.152mm(4)螺母參數(shù)螺母螺紋外徑 D D=d0-2e+2R=8-2×0.017+2×0.624=9.214mmD=d0-2e+2R=10-2×0.017+2×0.624=11.214mm螺母內(nèi)徑(外循環(huán)) D 1 D1=d0+(0.2～0.25)?Da=8+0.2×1.2=8.24mmD1=d0+(0.2～0.25)?Da=10+0.2×1.2=10.24mm4、傳動效率計算982.).25.(tan)(ta????????5、剛度驗算 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁滾珠絲杠受工作載荷 P 引起的導(dǎo)程 L0 的變化量：FEL01????QX=P=79.970N ,QY=P=22.919 , QZ=P=50.414N, L0=0.5cm ,E=20.6×106(N/cm2)F=π?R 2=3.14×(0.6786/2)2=0.361cm2∴ 10-6cm???????37.561.97.1因而，絲杠因受扭矩角而引起的導(dǎo)程變化量 ΔL 1 很小，可以忽略。綜上所述，導(dǎo)程總誤差10-6× =10.754(μm/m) (2.6)????37.5L105.0∴查表知，E 級精度的絲杠允許誤差為 15μm，故剛度足夠。6、穩(wěn)定性計算由于絲杠兩端采用止推軸承，故不需要穩(wěn)定性驗算。2.4 步進電機的選用(1)步進電機的步距角 θ b[8]取系統(tǒng)脈沖當(dāng)量 δp=0.01mm/step，初選步進電機的步距角為 θ b=1.5°。(2)步進電機啟動力矩的計算設(shè)步進電機等效力矩為 T，負(fù)載力為 P，根據(jù)能量守恒原理，電機所做的功與負(fù)載力做功有如下關(guān)系：T?ψ?η=P ?S (2.7)公式(2.7) 中，ψ 為電機轉(zhuǎn)角，η 為機械傳動效率，S 為移動部件相應(yīng)位移。若取 ψ=θ b，則 S=δ p，且 P=Ps+μG，則：(2.8)）（ mN)(b????????P公式(2.8) 中，T 為電機軸的負(fù)載力矩， Ps 為移動部件的負(fù)載(N )，μ 為導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)，G 為移動部件的重量(N)，θ b 為步進電機的步距角(rad)； 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁這里，取 μ=0.03(淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù))，η=0.96，Ps 為絲杠牽引力，Psx=PHX=79.970N，Psy =PHY=22.919N,Psz=PHZ=50.414N；考慮到重力的影響，X 向電機負(fù)載較大，因此取G=GX=875N； GY=250.8N,GZ=551.6N?！?42.264N?mm????96.0)18/(5. )75370Tπ12.113N?mm./. 822Y?）26.643N?mm????96.0)1/(5. )5340TZ若不考慮啟動時運動部件慣性的影響，則啟動力矩：(2.9)5.0~3Tq由公式(2.9)取安全系數(shù)為 0.3，則： =140.88N?mm；3.264qx?=40.377N?mm；.01Tqy=88.81N?mm。3.642qz?∴對于工作方式為三相六拍的三相步進電機：=162.679N?mm 86.01.Tqxjma?13.987N?mm?.32.qyjax30.766N?mm ?86.04.Tqzjmax(4)步進電機所需功率的計算∵提升與送物部分最大快移速度為X 向 10m/min，Y 向 3m/min，Z 向 5m/min;∴步進電機所需功率： 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁18.441W (2.10)????? 96.0)0/1()8753.7(vxFP?1.589W? ./21.2y5.813W????? 96.0)0/5(34.5(vzFP?因 YS 系列三相異步電動機的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維修方便。兩個端蓋式軸承。絕緣級為 E 級，防護等級 IP44，廣泛應(yīng)用在機械傳動設(shè)備上，如小型機床、冶金、紡織、化工、醫(yī)療器械及日用電器。其工作條件：環(huán)境溫度不超過 40℃，最低-15℃；相對濕度不超過 90%；海拔不超過 1000m；電源頻率 50Hz，電壓 220/380V；工作方式 S1；安裝方式IMB14(無底腳，有軸伸，端蓋上帶凸緣，凸緣有通孔，凸緣在 D 端，借凸緣安裝)。所以，查表選用 X 向 YS4522，Y、Z 向 YS4512 型步進電機，電機有關(guān)參數(shù)見表 2.7：表 2.7 YS4512 電機技術(shù)數(shù)據(jù) [9]型號 功率/W 電流/A 電壓/V轉(zhuǎn)速/(r/min) 最大轉(zhuǎn)矩外形尺寸(mm×mm×mm)YS4512 16 0.085YS4522 25 0.12 380 2800 2.4 150×100×1152.5 聯(lián)軸器的選擇1、選擇一種合適的聯(lián)軸器類型可考慮以下幾點 [10]：(1)所傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減震功能的要求；(2)聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小；(3)兩軸相對位移的大小和方向；(4)聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境；(5)聯(lián)軸器的制造、安裝、維護和成本。2、計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁由于機器啟動時的動載荷和運轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的過載現(xiàn)象，所以應(yīng)當(dāng)按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為計算轉(zhuǎn)矩 Tca。計算轉(zhuǎn)矩按下式計算Tca=KA·T (2.11)公式(2.11)中 ,T 為公稱轉(zhuǎn)矩 ,N·m；KA 為工作情況系數(shù),查表,選取 KA=1.3；根據(jù)公稱轉(zhuǎn)矩:6 105.9??nP(2.12)∴ X 向 6 85.268N·mm 105.9T???mN28.Y、Z 向 6 54.571N·mm. ??.故由公式（2.11）得計算轉(zhuǎn)矩為:X 向 Tca=1.3×85.268N·mm=110.848N·mmY、Z 向 Tca=1.3×54.571N·mm=70.942N·mm3、確定聯(lián)軸器型號首先根據(jù)為了補償兩軸的相對位移的考慮而選取聯(lián)軸器類型為撓性聯(lián)軸器；再根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩 Tca，按照Tca≤[T] (2.13)的條件，由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中選定該聯(lián)軸器的型號：X 向 TGA-C28-8-10；Y 向 TGA-C28-6-10；Z 向 TGA -C28-8-10。上式(2.13)中的 [T]為該型號聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩 ,具體尺寸數(shù)據(jù)參見表 2.8:表 2.8 撓性聯(lián)軸器(TGA-C28-6/8-10)尺寸參數(shù)Φd1(mm) Φd2(mm) ΦD(mm) L(mm) L1(mm) 軸向偏差(mm)6 10 28.6 28.1 5.00 ±0.15M 額定扭矩 (N·m) 最大扭矩 (N·m) 最高轉(zhuǎn)速 (rpm) 重量(g) 擰緊力矩(N·m)M3 1.6 3.2 5000 46 2.0注：表中各項所指示的零件尺寸部位參見圖 2.9 中所示。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 19 頁圖 2.9 撓性聯(lián)軸器示意圖4、校核最大轉(zhuǎn)速根據(jù)被連接軸的轉(zhuǎn)速 n 不應(yīng)該超過所選聯(lián)軸器所允許的最高轉(zhuǎn)速 nmax，參照表2.8 中相關(guān)數(shù)值，得：TGA-C28-6/8-10 滿足 n≤n max。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁結(jié) 論企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和深化,使得倉庫成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的一個重要且不可缺少的環(huán)節(jié)。立體倉庫正以它最小的占地面積和最佳的空間利用率,逐步替代著面積利用率極低且陳舊落后的平面?zhèn)}庫,這種替代促使倉儲物流業(yè)的水平得以提高。自動化立體倉庫的倉庫經(jīng)營理念較為先進, 注重大客戶原則與理念, 并在此基礎(chǔ)上強強聯(lián)手,相互依存,實現(xiàn)共贏 [11]。本文設(shè)計的教學(xué)型立體倉庫提升與送物部分就是二者相結(jié)合的產(chǎn)物，特別是在 Z 軸的設(shè)計上還增加了穩(wěn)固加強筋，以降低運作時引發(fā)的振動與不穩(wěn)定性，為制造業(yè)提供了一種全新的實驗加工方法。在設(shè)計的初始，因為我對立體倉庫的樣式、運作機理還不太了解，也不清楚教學(xué)型立體倉庫應(yīng)是怎么樣的，至于總體設(shè)計也就更找不到滿意的切入點了。幸好有楊老師的悉心指導(dǎo)，他不僅帶領(lǐng)我到學(xué)校的理工實驗大樓的實驗室里參觀了一款類似的教學(xué)型立體倉庫的模型，還給予了我一定的解釋和材料支持，讓我對立體倉庫提升與送物部分的總體設(shè)計有了基本概念，并得到了相應(yīng)的感性認(rèn)知。在設(shè)計的過程中，我遇到的一些問題，如立體倉庫提升與送物部分工作臺尺寸大小的確定、直線軸承與支撐支座的配合、滾珠絲杠的選擇等等。但是，這些問題都在老師和同學(xué)們的幫助下比較圓滿的得以解決了。由于本設(shè)計中用到不少標(biāo)準(zhǔn)件，通過設(shè)計的整個過程，讓我學(xué)會了選擇標(biāo)準(zhǔn)件的重要性、方便性、經(jīng)濟性，明白了設(shè)計的細(xì)致和耐心之處，讓我對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的課程有了一個全面而系統(tǒng)的回顧及總結(jié)。經(jīng)過一個多月的忙碌，我已設(shè)計出基本符合要求的教學(xué)型立體倉庫提升與送物部分。由于水平、學(xué)識所限，再加上實踐經(jīng)驗的不足，我的設(shè)計之中難免會有一些不足之處，還請老師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和建議。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁致 謝本文是在楊漢嵩老師的悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，專業(yè)知識的熟練運用，都使我受到了很大的啟發(fā)和幫助，也給我留下了深刻的印象。在設(shè)計的過程中，老師總是會耐心的回答我的問題；在做出適當(dāng)引導(dǎo)的前提下，還添加了很多風(fēng)趣幽默的談話，讓我在輕松的環(huán)境中，更加肯定老師的正確的指導(dǎo)，讓我更加有耐心的進行我的畢業(yè)設(shè)計工作。俗話說：“師傅領(lǐng)進門，修行在個人”，我知道了老師的合理化建議的意義，知識的力量是給予自己的最大財富，我是必須親身經(jīng)歷了才能有這么深刻的體會。這次的設(shè)計過程，我愈加明白了在科學(xué)上的獨立思考的快樂，體會了在苦思冥想之后的開心，我感受到了學(xué)習(xí)的樂趣。我將在今后的工作中，我將以積極上進、追求向上的理念，做好本職工作；在生活中，樂觀向上、精彩生活、充實精神文化生活。我會謹(jǐn)記老師給予我的指導(dǎo)，銘記老師的恩情，經(jīng)常和老師取得聯(lián)系，繼續(xù)向老師請教遇到的問題。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁參考文獻[1] yanxi5288mm.自動化立體倉庫.百度百科[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/1459430.htm，2012-04-09.[2] 龔志遠(yuǎn).微型自動化立體倉庫設(shè)計[J].制造技術(shù)與機床 ,2011，08 期，79-82.[3] 朱正禮，周以齊，吳耀華.立體倉庫物理模型的設(shè)計[J].起重運輸機械，2001,09 期，12-14.[4] 張晨陽.小型多功能自動化立體倉庫設(shè)計[J]. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2003,03期，12-15.[5] 黃健求.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社， 2005.[6] 直線連動軸承系列.資料下載.深圳市騰展精密機電有限公司[DB/OL ].http://www.tgbballscrew.com.tw/Down/list_1.html，2012-02-29.[7] 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