摘 要

本文主要是针对堆垛机的伸缩机构和升降机构的设计，首先是介绍了自动化立体仓库的优势和缺点，它使用了一种新型的概念设计，用计算机和堆垛机相结合，就解决了高空货物的存取的难题，也使该系统更加简便。还对比了国内外堆垛机的发展和历史背景，然后对堆垛机的一些重要部件作了解释说明。接着进行了针对设计这两大机构做需要的具体计算，先是选定电动机，使用预选的齿轮系数，根据对材料和强度等一系列的校核，确定出符合设计要求的齿轮，螺栓以及轴，然后介绍了proe，并且对设计的伸缩机构和升降机构进行了三维的建模以及装配。最后对整个结构进行了经济分析，对各零件的价格进行了初步的估算。

关键词：堆垛机，立体化仓库，伸缩机构，升降机构

Design of telescopic mechanism and lifting mechanism of model 400X80 warehouse stacker

Abstract

This paper is mainly aimed at the design of telescopic mechanism and lifting mechanism of stacker，Firstly, the advantages and disadvantages of automated stereo warehouse are introduced，It uses a new kind of conceptual design，combined with a computer and a stacker，It solves the problem of high-altitude cargo storage and storage and makes the system more convenient. The development and historical background of stacker at home and abroad are compared, and some important parts of stacker are explained .Then, specific calculations are made for the design of these two mechanisms. Firstly, the motor is selected, and the gear coefficient is pre-selected. According to a series of checks on materials and strength, the gears, bolts and shafts that meet the design requirements are determined. Then proe is introduced, and 3d modeling and assembly of the designed telescopic mechanism and lifting mechanism are carried out. At last, the economic analysis of the whole structure is carried out, and the price of each part is preliminarily estimated.

Key words: Stacking machine, three-dimensional warehouse, telescopic mechanism, lifting mechanism

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1自动化立体仓库概述 1

1.1.1 自动化立体仓库的特点 1

1.1.2自动化立体仓库的优点 1

1.1.3自动化立体仓库的缺点 2

1.2 自动化立体仓库的发展现状 2

1.2.1 国外自动化立体仓库的发展状况 2

1.2.2 国内自动化立体仓库的发展状况 2

1.3 研究自动化立体仓库的目的与意义 3

1.4自动化立体仓库的组成 3

1.4.1货架 3

1.4.2巷道堆垛起重机 3

1.4.3 托盘(货箱) 3

1.4.4 自动控制系统 3

1.4.5 库存信息管理系统 4

第二章总体方案 5

2.1 伸缩机构总方案概述 5

2.2升降机构总方案概述 5

第三章 伸缩机构的设计

3.1电动机的选择 6

3.1.1电动机类型的选择 6

3.2减速机构的设计 7

3.2.1减速比的确定 7

3.2.2传动装置的运动参数与动力参数 8

3.3高速级齿轮传动设计 9

3.3.1 选择精度等级、材料及齿数 9

3.3.2按齿面接触疲劳强度设计 9

3.3.3几何尺寸的计算 12

3.3.4按齿根弯曲疲劳强度校核 12

3.3.5主要设计结论 13

3.4低速级齿轮传动设计 14

3.4.1 选择精度等级、材料及齿数 14

3.4.2 按齿面接触疲劳强度设计 14

3.4.3几何尺寸的计算 17

3.4.4按齿根弯曲疲劳强度校核 17

3.4.5主要设计结论 18

3.5输出齿轮及齿条设计 19

3.5.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 19

3.5.2 按齿面接触疲劳强度设计 19

3.5.3按齿根弯曲疲劳强度校核 21

3.5.4主要设计结论 22

3.6传动轴和轴承及联轴器设计 24

3.6.1输入轴 24

3.6.2 中间轴 25

3.6.3输出轴 26

3.7键连接的选择及校核 28

3.7.1中间轴键选择与校核 28

3.7.2 输出轴键选择与校核 29

3.6.3输出轴 29

第四章 升降机构的设计

4.1升降方案的比较 30

4.1.1滑动螺旋传动的优缺点 30

4.1.2卷扬机传动的优缺点 30

4.2钢丝绳的选择与计算 30

4.2.1机构工作类型的确定 30

4.2.2最大静拉力的计算 30

4.2.3确定最大静拉力 31

4.2.4确定钢丝绳尺寸 31

4.2.5 校验钢丝绳直径 32

4.3滑轮的设计计算 33

4.3.1 滑轮结构和材料 33

4.3.2滑轮规格选择 33

4.4卷筒的计算 34

4.4.1 卷筒的技术条件 34

4.4.2 卷筒的尺寸计算 35

4.4.3卷筒强度计算 36

4.5电动机所需参数计算 37

4.5.1 牵引电机容量选择 37

4.5.2减速比的计算 37

4.5.3对于输出扭矩的计算 38

4.6电动机的选择 38

4.7传动轴的校核 38

4.8直齿圆柱齿轮的强度计算 40

4.8.1 齿轮的手里分析 40

4.8.2 齿根弯曲疲劳强度计算 40

4.8.3 齿面接触疲劳强度计算 42

第五章 机构的三维建模

5.1pro-e的简介 43

5.2伸缩机构一些主要零件的三维建模 43

5.2.1步进电机的建模 44

5.2.2齿条和货叉的建模 47

5.2.3齿轮轴的建模 51

5.2.4联轴器的建模 54

5.2.5其他零件的建模 57

5.3伸缩机构的装配 60

5.3.1 伸缩电机的装配 61

5.3.2 取货版的装配 61

5.3.3总装配 61

第六章 总结与展望 62

6.1 总结 62

6.2 展望 62

6.3 经济分析 62

参考文献 64

致谢 66

第一章 引言

1．1自动化立体仓库概述

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