托盤(pán)自動(dòng)疊盤(pán)機(jī)設(shè)計(jì),托盤(pán)自動(dòng)疊盤(pán)機(jī)設(shè)計(jì),托盤(pán),自動(dòng),疊盤(pán)機(jī),設(shè)計(jì) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 自動(dòng)托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)的設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 指導(dǎo)教師 20XX 年6月5 日  摘 要 物流機(jī)械設(shè)備不僅是現(xiàn)代化企業(yè)的主要作業(yè)工具之一，也是合理組織批量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)。對(duì)第三方物流企業(yè)來(lái)說(shuō)，物流設(shè)備還是組織物流活動(dòng)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，它體現(xiàn)著一個(gè)企業(yè)物流能力的大小。物流設(shè)備是物流系統(tǒng)中的物質(zhì)基礎(chǔ)。伴隨著物流的發(fā)展與進(jìn)步，物流設(shè)備也不斷的得到提升與發(fā)展。物流設(shè)備領(lǐng)域中許多新的設(shè)備不斷涌現(xiàn)，例如托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)、托盤(pán)拆盤(pán)機(jī)、四向托盤(pán)、高架叉車(chē)、自動(dòng)分揀機(jī)、自動(dòng)引導(dǎo)搬運(yùn)車(chē)(AGV)、集裝箱等等。它們的出現(xiàn)不但極大的減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度和降低了物流成本，而且提高了物流運(yùn)作效率和服務(wù)質(zhì)量。因此，它們對(duì)物流的快速發(fā)展起著重要作用。 關(guān)鍵詞： 物流機(jī)械 托盤(pán) 疊盤(pán)機(jī) ABSTRACT Logistics equipment is not only the modernization enterprise's main operation tools, and also one of reasonable organization batch production and mechanization flow operation foundation. For the third party logistics enterprise that, logistics equipment or organization logistics activity material and technical basis, it reflects the a enterprise logistics capability of size. Logistics equipment is logistics system of material base. With the development and progress of logistics, logistics equipment also constantly get promoted and development. Logistics equipment in the field of many new equipment constantly emerging, such as tray fold plate machine, tray open offer machine, four to tray, elevated forklift, Automatic sorting machine, Automated guided transport vehicles(AGV), container and so on. These appeared not only greatly reduce the labor intensity of the people and reduces the logistics cost, but also improve the logistics operation efficiency and quality. Therefore, the rapid development of their logistics plays an important role. Key words：Logistics equipment ；Tray Stacked ；disk drive 目錄 目錄 2 摘 要 4 第一章 引 言 5 第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)概況 6 2.1題目名稱(chēng) 6 2.2設(shè)計(jì)要求 6 2.3疊盤(pán)機(jī)現(xiàn)狀 6 2.4設(shè)計(jì)構(gòu)思 9 2.5設(shè)計(jì)參數(shù) 10 第三章 總體設(shè)計(jì)方案 10 3.1垂直升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 10 3.1．1垂直升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力的優(yōu)化選擇 10 3.1．2垂直升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力氣缸的選擇 11 3.1．3垂直升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力氣缸的安裝選擇 12 3.1．4垂直升降機(jī)構(gòu)導(dǎo)向軸的選擇 13 3.1．5垂直升降機(jī)構(gòu)直線(xiàn)套筒選擇 14 3.2托叉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14 3.2．1托叉機(jī)構(gòu)動(dòng)力的優(yōu)化選擇 14 3.2．2托叉機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì) 15 3.2．3托叉機(jī)構(gòu)中直線(xiàn)導(dǎo)軌的選擇 16 3.3水平輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17 3.3．1輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17 3.3．2阻擋機(jī)構(gòu)的選擇 19 3.4機(jī)器框架的整體設(shè)計(jì) 19 3.5其他零件的設(shè)計(jì) 20 3.5．1升降梁的設(shè)計(jì) 20 3.5．2阻擋氣缸架的設(shè)計(jì) 20 3.5．3氣缸托架的設(shè)計(jì) 21 3.5．4托叉的設(shè)計(jì) 21 3.5．5氣缸法蘭的設(shè)計(jì) 22 3.6疊盤(pán)機(jī)整體設(shè)計(jì) 22 第四章 零部件的計(jì)算與校核 22 4.1．垂直升降機(jī)構(gòu)的計(jì)算與校核 22 4.1．1頂升的計(jì)算與校核 22 4.1．2直線(xiàn)滾珠套筒的計(jì)算與校核 24 4.1．3升降梁的計(jì)算與校核 25 4.2托叉機(jī)構(gòu)的計(jì)算與校核 27 4.2．1伸縮氣缸的計(jì)算與校核 27 4.2．2直線(xiàn)導(dǎo)軌的計(jì)算與校核 28 4.3水平輸送機(jī)構(gòu)的計(jì)算與校核 29 4.3．1阻擋機(jī)構(gòu)的計(jì)算與校核 29 4.3．２電動(dòng)輥?zhàn)拥挠?jì)算與校核 32 4.４機(jī)架的計(jì)算與校核 33 4.５零件的計(jì)算與校核 34 4.５．１氣缸安裝梁的計(jì)算與校核 34 4.５．2其他零件的計(jì)算與校核 36 第五章 總結(jié) 36 參考文獻(xiàn) 37 致謝 37 第一章 引 言 物流機(jī)械設(shè)備是現(xiàn)代化企業(yè)的主要作業(yè)工具之一，是合理組織批量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)。對(duì)第三方物流企業(yè)來(lái)說(shuō)，物流設(shè)備又是組織物流活動(dòng)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，體現(xiàn)著企業(yè)的物流能力大小。 物流設(shè)備是物流系統(tǒng)中的物質(zhì)基礎(chǔ)，伴隨著物流的發(fā)展與進(jìn)步，物流設(shè)備不斷得到提升與發(fā)展。物流設(shè)備領(lǐng)域中許多新的設(shè)備不斷涌現(xiàn)，如托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)，托盤(pán)拆盤(pán)機(jī)，四向托盤(pán)、高架叉車(chē)、自動(dòng)分揀機(jī)、自動(dòng)引導(dǎo)搬運(yùn)車(chē)(AGV)、集裝箱等，極大的減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了物流運(yùn)作效率和服務(wù)質(zhì)量，降低了物流成本，在物流作業(yè)中起著重要作用，極大的促進(jìn)了物流的快速發(fā)展。 托盤(pán)自動(dòng)疊盤(pán)機(jī)是現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，是空托盤(pán)回收存儲(chǔ)的主要工作裝置，其作用是將各個(gè)單一的托盤(pán)疊放起來(lái)，成為一個(gè)整理，便于儲(chǔ)存及運(yùn)輸。近年來(lái)，隨著企業(yè)生產(chǎn)與管理的不斷提高，越來(lái)越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到物流系統(tǒng)的改善與合理性對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)率、降低成本非常重要。而托盤(pán)自動(dòng)疊盤(pán)機(jī)作為出庫(kù)部分的重要機(jī)械裝置，完善或改進(jìn)疊盤(pán)機(jī)對(duì)于物流系統(tǒng)來(lái)說(shuō)有百益而無(wú)一壞，這對(duì)于提高物流效率至關(guān)重要。特別是社會(huì)上建立托盤(pán)共享系統(tǒng)的呼吁越來(lái)越高 ，這極大的促進(jìn)了托盤(pán)的標(biāo)準(zhǔn)化的推進(jìn)，也進(jìn)一步促進(jìn)了托盤(pán)存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。這就為托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)的要求更為嚴(yán)格，同時(shí)也為托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)的發(fā)展迎來(lái)了時(shí)機(jī)。 第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)概況 2.1題目名稱(chēng) 托盤(pán)自動(dòng)疊盤(pán)機(jī)設(shè)計(jì) 2.2設(shè)計(jì)要求 自動(dòng)托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)可采用氣動(dòng)系統(tǒng)或機(jī)械傳動(dòng)或相結(jié)合的方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。完成自動(dòng)疊盤(pán)機(jī)的總體設(shè)計(jì)，繪制出總的裝配圖和部分零件圖，并完成設(shè)計(jì)論文?？傃b配圖0號(hào)圖紙一張，零件圖折合0號(hào)圖紙兩張。（該項(xiàng)目企業(yè)已完成論證和實(shí)驗(yàn)工作，題目來(lái)源企事業(yè)單位項(xiàng)目） 2.3疊盤(pán)機(jī)現(xiàn)狀 目前，空托盤(pán)的收集方法大多采用落料式收集方法，即由托盤(pán)輸送裝置送來(lái)的空托盤(pán)從下至上堆放在空托盤(pán)堆積倉(cāng)的堆放板上，堆放板在絲杠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下一步一步下降，每下降一步，托盤(pán)輸送帶送來(lái)的空托盤(pán)就堆放在上面一塊，當(dāng)堆放的空托盤(pán)數(shù)量達(dá)到規(guī)定的數(shù)量時(shí)，由人工取出或是輥?zhàn)舆\(yùn)走。這種落料式收集疊盤(pán)的方法，其空托盤(pán)堆積裝置是用絲杠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制的，其裝置結(jié)構(gòu)和控制程序較為復(fù)雜，而且人工從空托盤(pán)堆垛裝置中取出空托盤(pán)不太方便。并且當(dāng)今，常用的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)均采用C形折邊梁和C形折邊掌腳的框架結(jié)構(gòu)，由電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)鏈條用來(lái)驅(qū)動(dòng)單根鏈輥?zhàn)踊蚴请p鏈輥?zhàn)觼?lái)使托盤(pán)向前運(yùn)動(dòng)。但常用的輥?zhàn)虞斔头桨钙毡榇嬖谝韵氯秉c(diǎn)：鏈條噪音大；結(jié)構(gòu)太過(guò)復(fù)雜，生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)；電機(jī)和減速器占用的空間大，整體空間利用率過(guò)低；清潔難度大，單位托盤(pán)輸送功耗大，笨重且不美觀(guān)。 總體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在市場(chǎng)上已有的疊盤(pán)機(jī)自動(dòng)化程度有待提高。機(jī)器的總體尺寸有待簡(jiǎn)潔小型化輕型化。并且疊盤(pán)機(jī)的工作環(huán)境有待提高，尤其是運(yùn)送食品，煙草等對(duì)衛(wèi)生等級(jí)要求較高的專(zhuān)業(yè)托盤(pán)，我們不希望托盤(pán)上沾滿(mǎn)油污和灰塵。 以下是現(xiàn)階段市場(chǎng)上已有的疊盤(pán)機(jī)，大體上或多或少存在上述的缺點(diǎn)。 圖1 此疊盤(pán)機(jī)（圖1）是傳統(tǒng)的框架式，運(yùn)用氣缸作為托盤(pán)頂升動(dòng)力。這相對(duì)比使用鏈輪電動(dòng)機(jī)減速器和鏈條來(lái)進(jìn)行提升有諸多好處。不僅清潔衛(wèi)生，而且容易控制，噪聲小，環(huán)境條件好，占用空間小。但從圖中可以看出，此機(jī)器的托盤(pán)輸送依然使用的傳統(tǒng)的外電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)犹峁﹦?dòng)力。可以明顯看出，電機(jī)的安裝不僅占據(jù)了大量的空間，并且還影響了美觀(guān)。 圖2 此機(jī)器（圖2）具有拆盤(pán)和疊盤(pán)兩種功用，但是顯然，占用空間龐大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 下面這種設(shè)計(jì)（圖3）明顯具有優(yōu)越性。其中，空托盤(pán)倉(cāng)中設(shè)有活動(dòng)的單向托板，由托盤(pán)頂升板在推送氣缸的作用下頂推空托盤(pán)，并向上推動(dòng)單向托板后越過(guò)單向托板進(jìn)入空托盤(pán)倉(cāng)內(nèi)，單向托板復(fù)位后自動(dòng)拖住堆積在空托盤(pán)倉(cāng)的托盤(pán)，這樣推送氣缸一塊一塊的將輸送來(lái)的空托盤(pán)輸送到空托盤(pán)倉(cāng)內(nèi)，到達(dá)規(guī)定數(shù)后有人工取出。由于該裝置的空托盤(pán)設(shè)置在托盤(pán)輸送線(xiàn)的上部，因此便于拿取，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 圖3 2.4設(shè)計(jì)構(gòu)思 鑒于現(xiàn)有疊盤(pán)機(jī)的狀況以及市場(chǎng)零部件現(xiàn)有供給情況。和設(shè)計(jì)任務(wù)極其要求構(gòu)思如下： 托盤(pán)自動(dòng)疊盤(pán)機(jī)是由升降機(jī)構(gòu)，伸縮托叉機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)三大部分組成。 垂直輸送機(jī)構(gòu)升降機(jī)綜合考慮成本，安裝，壽命，采用兩個(gè)頂升氣壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。 伸縮托叉機(jī)構(gòu)同樣使用氣缸帶動(dòng)安裝在直線(xiàn)導(dǎo)軌的托板來(lái)實(shí)現(xiàn)。 水平輸送機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)輥?zhàn)訋?dòng)無(wú)動(dòng)力輥?zhàn)拥姆椒ā０惭b簡(jiǎn)便，占用空間小。 這樣，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)空托盤(pán)輸送到位時(shí)，光電檢測(cè)裝置檢測(cè)到信號(hào)，傳人到控制系統(tǒng)。首先，伸縮氣缸動(dòng)作，推動(dòng)托叉運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)軌的引導(dǎo)下，托叉進(jìn)入到托盤(pán)空隙內(nèi)。位置傳感器接收信號(hào)，同時(shí)發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)命令頂升氣缸開(kāi)始工作。于是頂升氣缸將第一個(gè)空托盤(pán)頂起。到達(dá)一定的高度，控制系統(tǒng)命令第二個(gè)空托盤(pán)進(jìn)入預(yù)定位置。頂升氣缸將第一個(gè)托盤(pán)放下，堆積在第二個(gè)托盤(pán)上。伸縮氣缸將托叉拉回。頂升氣缸繼續(xù)下降，回到原位后，伸縮氣缸再次動(dòng)作，將托叉推進(jìn)第二個(gè)托盤(pán)空隙內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)控制頂升氣缸頂起第二個(gè)托盤(pán)，這樣兩個(gè)托盤(pán)一起頂起。反復(fù)上述動(dòng)作，托盤(pán)就堆積起來(lái)。堆積一定的數(shù)量，由檢測(cè)重量的傳感器發(fā)出命令，將疊好的托盤(pán)運(yùn)走。 2.5設(shè)計(jì)參數(shù) 疊盤(pán)機(jī)疊盤(pán)數(shù)目 8 水平輸送速度 10m/min 單個(gè)托盤(pán)重量 40KG 工作制 8小時(shí) 單個(gè)托盤(pán)重量 40KG 疊盤(pán)數(shù)目 8個(gè) 托盤(pán)尺寸 1250㎜×1000㎜ 第三章 總體設(shè)計(jì)方案 3.1垂直升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.1．1垂直升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力的優(yōu)化選擇 能實(shí)現(xiàn)垂直升降的機(jī)構(gòu)和方法許多。例如鏈輪鏈條，齒輪齒條，帶輪皮帶，氣缸，液壓缸，偏心輪滾子等。考慮到食品，煙草等輕工類(lèi)專(zhuān)用托盤(pán)對(duì)衛(wèi)生的高要求，我們希望選用的機(jī)構(gòu)對(duì)托盤(pán)的污染越少最好。顯然，使用氣缸最為清潔。并且氣壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）以空氣為工作介質(zhì)，工作介質(zhì)獲得比較容易，用后的空氣排到大氣中，處理方便，與液壓傳動(dòng)相比不必設(shè)置回收的油箱和管道。 2）因空氣的粘度很小（約為液壓油動(dòng)力粘度的萬(wàn)分之一），其損失也很小，所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會(huì)像液壓傳動(dòng)那樣嚴(yán)重污染環(huán)境。 3）與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)等問(wèn)題。 4）工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中，比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。 5）成本低，過(guò)載能自動(dòng)保護(hù)。 鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，選擇氣缸作為動(dòng)力 3.1．2垂直升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力氣缸的選擇 1.根據(jù)行程選擇 由于給定托盤(pán)的尺寸為1250MM×1000MM×150MM，即托盤(pán)的高度在150毫米左右。故氣缸的行程至少為150毫米。考慮到為使下層托盤(pán)在不接觸上層托盤(pán)的情況下進(jìn)行疊層，托起的托盤(pán)的高度要＞150㎜。去除誤差等因素的影響，可以選擇氣缸的行程為250㎜。 2.根據(jù)負(fù)載選擇 由于給定氣缸的重量為40㎏每個(gè)，而初步定下的疊盤(pán)數(shù)量為8個(gè)。即總的重量為320㎏。由于實(shí)際托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)工作是托盤(pán)的數(shù)量是8－1=7個(gè)。即需要托起280㎏的重量。考慮到頂升梁的重量，氣缸自身的重量以及其他零件的重量＜200㎏。那么，可初步設(shè)定氣缸的負(fù)載為480㎏（實(shí)際小于480㎏）。查表1知道 表1 在壓力為0.5MPA下選擇兩個(gè)缸徑為100㎜時(shí)的理論輸出力為3920×2=7840N＞480㎏×9.8N/㎏=4704N。 考慮氣缸的效率并非100％，由上表知道負(fù)載率為0.65.故7840N×0.65=5096N＞4704N。故可取兩個(gè)缸徑為100㎜的氣缸。 3.根據(jù)氣缸的類(lèi)型和特點(diǎn)選擇 考慮到氣缸頂升時(shí)受力，回復(fù)時(shí)雖然不用提供拉力，靠重力就可回復(fù)，但為了回復(fù)平穩(wěn)可選擇雙作用單活塞桿氣缸。 4.根據(jù)氣缸的固定方式選擇 由于氣缸收到的力相對(duì)較大，為了便于安裝方便和穩(wěn)固，可以選擇法蘭安裝。 5.根據(jù)氣缸的品牌選擇 目前國(guó)內(nèi)氣缸有氣力可，亞得客等，國(guó)外有SMC，F(xiàn)ESTO等。從性?xún)r(jià)比來(lái)考慮，氣力可比較實(shí)惠。 故初步選取氣力可氣缸DN100×250-FA-CS 。 3.1．3垂直升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力氣缸的安裝選擇 由于氣缸受到較大力的作用，因此氣缸通過(guò)法蘭安裝的部位應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。初步選取型鋼中的槽鋼作為安裝梁。由于熱軋槽鋼在抗彎方面具有冷軋槽鋼不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，故選取熱軋槽鋼。 根據(jù)頂升氣缸的尺寸大小，以及安裝法蘭的尺寸由≤機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)≥的表（表2） 表2 知道，可初步選取型號(hào)為14a的槽鋼。 3.1．4垂直升降機(jī)構(gòu)導(dǎo)向軸的選擇 直線(xiàn)導(dǎo)向軸是具有滑動(dòng)軸承的引導(dǎo)作用，可使實(shí)行直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)品。這些直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)要求的必需條件是：簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，最好的執(zhí)行能力，低價(jià)的維修費(fèi)用，使用嚴(yán)格挑選堅(jiān)固耐用的材料，高頻熱處理，準(zhǔn)確的外徑尺寸，真圓度，真直度及表面處理等。 由于設(shè)計(jì)使用兩個(gè)氣缸作為升降動(dòng)力，且行程為250㎜。為了便于升降橫梁升降，以及升降梁在垂直水平的方向上不偏移的上下滑動(dòng)，因此考慮使用導(dǎo)向軸。 由于氣缸的行程初步定為250㎜。故導(dǎo)向軸的長(zhǎng)度應(yīng)該＞250㎜。 其次，考慮到便于安裝在升降梁上，初步選擇為帶螺紋的直線(xiàn)導(dǎo)向軸。 再次，考慮到要減輕整個(gè)機(jī)器的重量，而直線(xiàn)導(dǎo)向軸只是起到導(dǎo)向作用，受到的力并不是很大，故考慮選擇空心的導(dǎo)向軸比較合理。 由下表可看出初步選取D=30㎜長(zhǎng)度在30-1000㎜的內(nèi)螺紋空管型導(dǎo)向軸 其尺寸如左圖 其中，L=435㎜， M=20㎜ D=30㎜ d=17㎜ 3.1．5垂直升降機(jī)構(gòu)直線(xiàn)套筒選擇 由于選擇了使用直線(xiàn)導(dǎo)向軸，所以，為了便于直線(xiàn)導(dǎo)向軸的直線(xiàn)工作，勢(shì)必需要直線(xiàn)套筒。而直線(xiàn)套筒的種類(lèi)繁多，綜合考慮，選擇使用直線(xiàn)滾珠套筒。 直線(xiàn)滾珠套筒是一種具有圓筒形保持架、多個(gè)滾珠、及外筒，該圓筒形保持架可插通進(jìn)行直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的桿，該多個(gè)滾珠分別可自由滾動(dòng)地收容在形成于該保持架的多個(gè)環(huán)狀槽內(nèi)并與上述桿滾動(dòng)接觸，該外筒嵌裝在上述保持架的外面并從外側(cè)保持上述滾珠，該滾珠套筒壓入到具有上述桿的機(jī)械器具的軸承孔內(nèi)加以使用；其特征在于：上述外筒在外周面的軸向兩端部分別具有傾斜成外部細(xì)小狀的錐部，同時(shí)在這些錐部?jī)?nèi)側(cè)的與各錐部鄰接的位置分別具有壓接固定于上述軸承孔的孔面的均勻外徑的固定部，而且在位于該2個(gè)固定部間的筒中間部的至少一部分具有外徑比上述固定部小的小徑部。 由于已經(jīng)初步選擇了導(dǎo)向軸，其外圍直徑D=30㎜。因此，為了配合直線(xiàn)導(dǎo)向軸的使用，也需選擇內(nèi)徑為30㎜的直線(xiàn)滾珠套筒。 查詢(xún)資料，選擇了LMF-30型號(hào)的滾珠直線(xiàn)套筒。 其具體參數(shù)如下： 鋼球列:4 L=64㎜ 外徑：45㎜，內(nèi)徑：30㎜ 法蘭直徑：74㎜ 3.2托叉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.2．1托叉機(jī)構(gòu)動(dòng)力的優(yōu)化選擇 現(xiàn)階段大多數(shù)廠(chǎng)家的托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)的托叉機(jī)構(gòu)是采用氣缸作為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)托叉動(dòng)作。托叉是一種只能正向翻轉(zhuǎn)，反向鎖死的機(jī)構(gòu)，當(dāng)托盤(pán)輸送到預(yù)定的位置，托盤(pán)停止水平運(yùn)動(dòng)。由頂升機(jī)構(gòu)將托盤(pán)頂起。頂?shù)揭欢ǖ奈恢?，托叉正向翻轉(zhuǎn)后靠重力回復(fù)到初始的位置，此時(shí)托叉正好落到托盤(pán)的空槽之中。這時(shí)，托叉就能將托盤(pán)頂住。周而復(fù)始，將托盤(pán)一個(gè)一個(gè)疊加起來(lái)。最后，在氣缸的作用下，將托叉拉回，便于托盤(pán)人工或叉車(chē)運(yùn)走。因此選用氣缸作為動(dòng)力。 由于氣缸的作用只是拖動(dòng)安裝在滑軌上的托叉前進(jìn)或后退，并且托叉的重量不大，故可以選擇缸徑較小的氣缸。初步選擇氣力可氣缸，型號(hào)為DB-S-25。 3.2．2托叉機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì) 下圖（圖4）是現(xiàn)階段比較流行的托叉設(shè)計(jì)。該托叉是一種只能正向翻轉(zhuǎn)，反向鎖死的機(jī)構(gòu)，當(dāng)托盤(pán)輸送到預(yù)定的位置，托盤(pán)停止水平運(yùn)動(dòng)。由頂升機(jī)構(gòu)將托盤(pán)頂起。頂?shù)揭欢ǖ奈恢茫胁嬲蚍D(zhuǎn)后靠重力回復(fù)到初始的位置，此時(shí)托叉正好落到托盤(pán)的空槽之中。這時(shí)，托叉就能將托盤(pán)頂住。周而復(fù)始，將托盤(pán)一個(gè)一個(gè)疊加起來(lái)。最后，在氣缸的作用下，將托叉拉回，便于托盤(pán)人工或叉車(chē)運(yùn)走。 圖4 這種設(shè)計(jì)很是巧妙。不過(guò)筆者不再希望用同樣的方法。希望另辟新徑。本托盤(pán)自動(dòng)疊盤(pán)機(jī)的設(shè)計(jì)初步定為這樣：運(yùn)用氣缸作為動(dòng)力，推動(dòng)和拉回安裝在直線(xiàn)導(dǎo)軌上的托叉機(jī)構(gòu)。這樣當(dāng)托盤(pán)輸送到預(yù)定的位置后停止。氣缸開(kāi)始動(dòng)作，推動(dòng)安裝在直線(xiàn)導(dǎo)軌上的托叉向前伸進(jìn)。此時(shí)托叉進(jìn)入托盤(pán)的空槽之中。在頂升氣缸的推力下，托叉托起托盤(pán)向上升起。待到下一個(gè)托盤(pán)進(jìn)入預(yù)定位置停下后，頂升氣缸下降。將上面的托盤(pán)壓在下面的托盤(pán)上。氣缸在拉回托叉，以便為托起下一個(gè)托盤(pán)做準(zhǔn)備。 初步設(shè)計(jì)如下圖（圖5）所示: 圖5 其中，1是起到伸縮作用的氣缸，2是直線(xiàn)滑軌的軌道，3是托叉，4是一個(gè)空托盤(pán)。未工作時(shí)的狀態(tài)如下圖（圖6）： 圖6 3.2．3托叉機(jī)構(gòu)中直線(xiàn)導(dǎo)軌的選擇 直線(xiàn)導(dǎo)軌又稱(chēng)線(xiàn)軌、滑軌、線(xiàn)性導(dǎo)軌、線(xiàn)性滑軌，用于直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，擁有比直線(xiàn)軸承更高的額定負(fù)載， 同時(shí)可以承擔(dān)一定的扭矩，可在高負(fù)載的情況下實(shí)現(xiàn)高精度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng). 直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的作用是用來(lái)支撐和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件，按給定的方向做往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。依按摩擦性質(zhì)而定，直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌可以分為滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌、滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌、彈性摩擦導(dǎo)軌、流體摩擦導(dǎo)軌等種類(lèi)。 本設(shè)計(jì)需要直線(xiàn)滑軌引導(dǎo)托叉前進(jìn)和回縮。 由于滑軌要承受載荷。根據(jù)總體構(gòu)思，可用四個(gè)托叉，也就是用四個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌。四個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌所承受的總壓力為280㎏。即七個(gè)托盤(pán)的總重量?？紤]到滑軌的自身重量以及托叉的重量?？蓪設(shè)為300㎏。 由以上討論，可初步選用THK-SHS-C型直線(xiàn)滑軌。 3.3水平輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)水平輸送機(jī)構(gòu)有輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)機(jī)構(gòu)，和定位阻擋氣缸機(jī)構(gòu)兩部分組成。 3.3．1輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 現(xiàn)階段輸送托盤(pán)的輸送機(jī)機(jī)構(gòu)種類(lèi)繁多，輸送機(jī)是在一定的線(xiàn)路上連續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械，又稱(chēng)連續(xù)輸送機(jī)。輸送機(jī)可進(jìn)行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線(xiàn)路，輸送線(xiàn)路一般是固定的。輸送機(jī)輸送能力大，運(yùn)距長(zhǎng)，還可在輸送過(guò)程中同時(shí)完成若干工藝操作，所以應(yīng)用十分廣泛。 具有牽引件的輸送機(jī)一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動(dòng)裝置給輸送機(jī)以動(dòng)力，一般由電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ膹埩痛苟?，以保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。 沒(méi)有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)組成各不相同，用來(lái)輸送物料的工作構(gòu)件亦不相同。它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：利用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)，或利用介質(zhì)在管道中的流動(dòng)使物料向前輸送。例如，輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的工作構(gòu)件為一系列輥?zhàn)?，輥?zhàn)幼餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以輸送物料；螺旋輸送機(jī)的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以沿料槽推送物料；振動(dòng)輸送機(jī)的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以輸送置于其中的物料等。 由于本設(shè)計(jì)要求的托盤(pán)的規(guī)格為1250㎜×1000㎜，并且整個(gè)疊盤(pán)機(jī)的預(yù)想設(shè)計(jì)也在1500㎜×1800㎜之內(nèi)。因此，水平輸送的長(zhǎng)度≤1200㎜。故沒(méi)有必要使用占地龐大的常規(guī)輸送機(jī)設(shè)計(jì)。并且，疊盤(pán)后，托盤(pán)是用叉車(chē)拖走，并不需要輸送機(jī)輸送。輸送機(jī)只是用來(lái)輸送沒(méi)有進(jìn)行疊層的單一托盤(pán)。而每一個(gè)單一托盤(pán)的總量在32-40㎏左右。按最大的40㎏計(jì)算，輸送機(jī)的輸送最大重量為40㎏。這個(gè)重量在常規(guī)的輸送機(jī)機(jī)構(gòu)中屬于大材小用。因此，選擇使用輕巧美觀(guān)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)構(gòu)。 常規(guī)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)利用按一定間距架設(shè)在固定支架上的若干個(gè)輥?zhàn)觼?lái)輸送成件物品的輸送機(jī)。固定支架一般由若干個(gè)直線(xiàn)或曲線(xiàn)的分段按需要拼成。輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)可以單獨(dú)使用，也可在流水線(xiàn)上與其他輸送機(jī)或工作機(jī)械配合使用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、安裝拆卸方便、易于維修、線(xiàn)路布置靈活等優(yōu)點(diǎn)。這種輸送機(jī)按輥?zhàn)邮欠窬哂序?qū)動(dòng)裝置，可分為無(wú)動(dòng)力式和動(dòng)力式兩類(lèi)。 無(wú)動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī) 又稱(chēng)輥道。有長(zhǎng)輥道和短輥道兩種。長(zhǎng)輥道的輥?zhàn)颖砻嫘螤钣袌A柱形、圓錐形和曲面形幾種，以圓柱形長(zhǎng)輥道應(yīng)用最廣。輥道的曲線(xiàn)段采用圓錐形輥?zhàn)踊螂p排圓柱形輥?zhàn)?，可使物品轉(zhuǎn)彎。短輥道可以縮短輥?zhàn)拥拈g距，自重較輕。輥道一般稍下傾，當(dāng)物品較重、線(xiàn)路較長(zhǎng)時(shí)，為了推動(dòng)物品時(shí)省力，斜度可取1～1.5％。如要使物品自滑，斜度可增大到2～3％。影響自滑斜度大小的因素很多，大多用實(shí)驗(yàn)確定合適的角度。當(dāng)線(xiàn)路長(zhǎng)度小于10米、物品輕于 200千克時(shí)，可以布置成水平線(xiàn)路。自滑式輥道不易控制物品下滑速度，所以長(zhǎng)度一般不大。輥道的寬度比物品寬度大100～150毫米。曲線(xiàn)段最小曲率半徑為輥道寬度的3～4倍。輥?zhàn)娱g距為輸送物品長(zhǎng)度的1/3～1/4，當(dāng)物品輸送的平穩(wěn)性要求較高時(shí)。間距可取輸送物品長(zhǎng)度的1/4～1/5。輥?zhàn)又睆桨摧d荷大小決定。 動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī) 常用于水平的或向上微斜的輸送線(xiàn)路。驅(qū)動(dòng)裝置將動(dòng)力傳給輥?zhàn)?，使其旋轉(zhuǎn)，通過(guò)輥?zhàn)颖砻媾c輸送物品表面間的摩擦力輸送物品。按驅(qū)動(dòng)方式有單獨(dú)驅(qū)動(dòng)與成組驅(qū)動(dòng)之分。前者的每個(gè)輥?zhàn)佣寂溆袉为?dú)的驅(qū)動(dòng)裝置，以便于拆卸。后者是若干輥?zhàn)幼鳛橐唤M，由一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，以降低設(shè)備造價(jià)。成組驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)。動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)一般用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)需要亦可用雙速電動(dòng)機(jī)和液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 根據(jù)上述描述，為了降低成本，又能實(shí)現(xiàn)功能，還能造型精巧便于安裝，通過(guò)資料和專(zhuān)利搜尋，筆者找到專(zhuān)利號(hào)為CN201520526 U，即≤一種電動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)≥，認(rèn)為可以借鑒。 該專(zhuān)利提供了一種噪音小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)工期短、整體空間利用率高、單位物料輸送功耗低、小巧美觀(guān)的電動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)。其具體方法是：使用電動(dòng)輥?zhàn)?，每根電?dòng)輥?zhàn)油舾蓚€(gè)無(wú)動(dòng)力輥?zhàn)油ㄟ^(guò)V帶傳動(dòng)，并且電動(dòng)輥?zhàn)舆B接外置的PLC系統(tǒng)。 其中，1為動(dòng)力電動(dòng)輥?zhàn)樱? 2為無(wú)動(dòng)力輥?zhàn)樱? 他們通過(guò)V帶相連（如右圖）。 個(gè)人認(rèn)為這種方法簡(jiǎn)便易行，相比現(xiàn)階段大多數(shù)的鏈傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)通過(guò)外接電動(dòng)機(jī)和減速器的方法傳動(dòng)有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先，電動(dòng)輥?zhàn)訉㈦妱?dòng)機(jī)和減速器內(nèi)置于滾筒內(nèi)，所以結(jié)構(gòu)更加緊湊，安裝空間自然變小。其次，通過(guò)PLC電氣控制，會(huì)更加方便。最后，使用這種辦法，電動(dòng)輥?zhàn)右子谫?gòu)買(mǎi)，并且外觀(guān)精美，工作環(huán)境大大提高。 3.3．2阻擋機(jī)構(gòu)的選擇 注意到，現(xiàn)階段大多數(shù)的疊盤(pán)機(jī)都沒(méi)有阻擋機(jī)構(gòu)。這樣，當(dāng)空托盤(pán)輸送到預(yù)定的位置，輸送機(jī)停止輸送，空托盤(pán)由于慣性會(huì)繼續(xù)前行。這樣的話(huà)，空托盤(pán)只能通過(guò)與接觸面的摩擦力來(lái)減小動(dòng)能，從而停止。這樣，由于托盤(pán)的摩擦力各不相同，并且每時(shí)每刻的空氣阻力也不一樣，再加上其他的誤差因素，相疊加的托盤(pán)很難做到整齊疊加，就會(huì)出現(xiàn)傾斜，甚至歪倒，這樣就會(huì)影響叉車(chē)運(yùn)走托盤(pán)的效率。 因此，有必要在水平輸送線(xiàn)上安裝阻擋機(jī)構(gòu)。參考流水線(xiàn)上常用專(zhuān)業(yè)的阻擋氣缸作為阻擋器件，并且簡(jiǎn)單方便。按輸送速度10M/MIN，托盤(pán)重量40㎏，摩擦系數(shù)為0.1算，根據(jù)氣立可公司給出的數(shù)據(jù)樣本，可初步選取缸徑為32㎜的專(zhuān)用阻擋氣缸。型號(hào)為STB-32。 3.4機(jī)器框架的整體設(shè)計(jì) 根據(jù)前面垂直輸送機(jī)構(gòu)，托叉機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)，水平輸送機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)，此疊盤(pán)機(jī)的機(jī)架采用方管鋼及其鋼板相互焊接而成。這種設(shè)計(jì)雖然外表不華麗，卻十分簡(jiǎn)約耐用。具體設(shè)計(jì)草圖如下（圖6）： 圖6 3.5其他零件的設(shè)計(jì) 由于從安裝尺寸，大小，以及安裝的難易程度考慮，還需要許多零部件。例如頂升氣缸安裝架，頂升梁，氣缸法蘭等等。 根據(jù)與他們匹配的構(gòu)件，可以確定他們的尺寸大小。 3.5．1升降梁的設(shè)計(jì) 升降梁的作用是在頂升氣缸的作用下，帶動(dòng)托叉上升或是下降，從而使托叉帶動(dòng)托盤(pán)上下運(yùn)動(dòng)。其初步設(shè)計(jì)用的是6.3號(hào)的槽鋼，見(jiàn)圖如下（圖7）： 圖7 3.5．2阻擋氣缸架的設(shè)計(jì) 由于機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸的限制，阻擋氣缸需要?dú)飧准艿闹尾拍茉谛谐谭秶鷥?nèi)進(jìn)行阻擋功能的實(shí)現(xiàn)。其見(jiàn)圖如下（圖8）： 圖8 3.5．3氣缸托架的設(shè)計(jì) 3.5．4托叉的設(shè)計(jì) 托叉是用來(lái)托起托盤(pán)進(jìn)行升降的。其設(shè)計(jì)草圖如下： 3.5．5氣缸法蘭的設(shè)計(jì) 為了便于頂升氣缸的安裝及其穩(wěn)定，設(shè)計(jì)了法蘭。草圖如下： 3.6疊盤(pán)機(jī)整體設(shè)計(jì) 整體設(shè)計(jì)的三視圖見(jiàn)0號(hào)圖紙。 第四章 零部件的計(jì)算與校核 4.1．垂直升降機(jī)構(gòu)的計(jì)算與校核 4.1．1頂升的計(jì)算與校核 已知道疊盤(pán)機(jī)的托盤(pán)數(shù)目為8個(gè)，實(shí)際托起最大托盤(pán)數(shù)目為7個(gè)，每個(gè)托盤(pán)的重量為40㎏。 升降橫梁采用的是型號(hào)6.3的槽鋼。查詢(xún)≤機(jī)械設(shè)計(jì)課程手冊(cè)≥知道，6.3號(hào)槽鋼的理論重量為而設(shè)計(jì)的升降梁的長(zhǎng)度L=1465㎜。因此， 而七個(gè)托盤(pán)的重量 每個(gè)托叉的重量為，4個(gè)托叉的重量為 四個(gè)導(dǎo)向軸的重量（以上均按最大值估算） 于是，氣缸的總負(fù)載重量 由前面初步選取的氣立可氣缸DN100×250-FA-CS知道，該氣缸的缸徑為100㎜。因此，由公式知道： 其中， 而 考慮到氣缸的效率問(wèn)題， 其中， 又上訴知道，，即氣立可氣缸DN100×250-FA-CS滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 4.1．2直線(xiàn)滾珠套筒的計(jì)算與校核 初步選取了LMF-30型號(hào)的滾珠直線(xiàn)套筒。由THK產(chǎn)品樣本查詢(xún)到，LMF-30型號(hào)的滾珠直線(xiàn)套筒的基本額定負(fù)荷為。 由于在此直線(xiàn)滾珠套筒只是起導(dǎo)向作用，并不直接受力，故只需進(jìn)行壽命校核。 由樣本知道，額定壽命公式為： 其中， 從給定樣本可查出上述參數(shù)，帶入公式得 壽命計(jì)算公式為： 其中， 帶入數(shù)據(jù)得 這顯然符合要求。 4.1．3升降梁的計(jì)算與校核 1）根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)圖，可將升降梁的受力簡(jiǎn)化如下圖（圖9）： 圖9 根據(jù)上面的受力簡(jiǎn)圖，可作出剪力圖和彎矩圖如下： 顯然， 考慮自重時(shí)，把自重化為均布荷載，查型鋼表中理論重量 由自重引起的最大彎矩 自重引起的的最大正應(yīng)力 自重和荷載P共同作用下的最大正應(yīng)力 同樣， 2）根據(jù)撓度計(jì)算 可簡(jiǎn)化受力圖如下： 由≤材料力學(xué)≥提供的公式知道 由≤材料力學(xué)≥知道， 帶入數(shù)據(jù)得，即基本不彎曲。 綜上，升降梁滿(mǎn)足要求。 4.2托叉機(jī)構(gòu)的計(jì)算與校核 4.2．1伸縮氣缸的計(jì)算與校核 前面已經(jīng)初步選取氣立可氣缸型號(hào)為DB-S-25作為伸縮動(dòng)力。 由公式： 得 考慮到氣缸的效率問(wèn)題， 而氣缸的負(fù)載是安裝在直線(xiàn)滑軌上的托叉。由于，并且直線(xiàn)滑軌的摩擦因數(shù)很小（《0.1），故，該型號(hào)的氣缸可以推動(dòng)或是來(lái)回托叉進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)。 4.2．2直線(xiàn)導(dǎo)軌的計(jì)算與校核 前面已經(jīng)初步選用THK-SHS-C型直線(xiàn)滑軌。由THK提供的樣本參數(shù) 1）驗(yàn)證基本靜額定負(fù)荷 分析滑軌的受力情況知道，每個(gè)滑軌的平均最大受力為７００Ｎ，這比THK-SHS-C型直線(xiàn)滑軌基本靜額定負(fù)荷１５７０Ｎ小的多，因此滿(mǎn)足要求。 2）驗(yàn)證容許靜力矩 當(dāng)托起７個(gè)托盤(pán)時(shí)，滑軌受到最大的力矩，為 因此，滿(mǎn)足要求。 驗(yàn)證靜安全系數(shù) 由樣本知道： ， 其中， 帶入數(shù)據(jù)得: 表5 由上表（表5）知道，滿(mǎn)足要求。 3） 壽命的計(jì)算 不考慮環(huán)境因數(shù)影響下。計(jì)算公式為： 其中， 帶入數(shù)據(jù)得 換算成時(shí)間，有公式 其中， 帶入數(shù)據(jù)得 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 4.3水平輸送機(jī)構(gòu)的計(jì)算與校核 4.3．1阻擋機(jī)構(gòu)的計(jì)算與校核 阻擋氣缸工作簡(jiǎn)圖 由上圖可看到氣立可專(zhuān)用阻擋直接型氣缸STB-32的工作原理。 每個(gè)空托盤(pán)的重量在40kg,即，沖擊物體的重量為40 kg。由于空托盤(pán)的初始速度為15m/min,即沖擊初始速度為5m/min。電動(dòng)輥?zhàn)拥耐七M(jìn)力為0N。因?yàn)榭赏ㄟ^(guò)PLC控制在托盤(pán)到達(dá)預(yù)定位置，將電動(dòng)輥?zhàn)油Ｖ构ぷ鳌? 1）動(dòng)能驗(yàn)證 由公式 滿(mǎn)足小于最大動(dòng)能要求。 2）容許阻擋能力驗(yàn)證 每個(gè)空托盤(pán)的重量為40 kg，共計(jì)兩個(gè)阻擋氣缸，因此每個(gè)氣缸的阻擋力為20 kg.查看有氣力可給出的表格，最大可阻擋35KGF.因此滿(mǎn)足。 容許阻擋能力表 3）容許阻擋最大速度驗(yàn)證 由上表知道，最大阻擋速度為20m/min。這比5m/min遠(yuǎn)大。故滿(mǎn)足要求。 4)根據(jù)橫向載荷驗(yàn)證 由公式 其中， 帶入數(shù)據(jù)得 由上表可知道在0.5MPA下，缸徑為32最大可阻擋運(yùn)輸物體的重量為150kgf。 綜上，氣立可專(zhuān)用阻擋直接型氣缸STB-32滿(mǎn)足要求。 4.3．２電動(dòng)輥?zhàn)拥挠?jì)算與校核 電動(dòng)輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)如下圖 選取的電動(dòng)輥?zhàn)拥牟糠謪?shù)如下圖 已經(jīng)知道，托盤(pán)重量為40KG，并且水平輸送。 由公式 其中， 查表帶入數(shù)據(jù)得 即需要21.76N的力才能驅(qū)動(dòng)托盤(pán)。 而單個(gè)電動(dòng)輥?zhàn)拥墓β蕿?0瓦，線(xiàn)速度為5.53m/min 由公式 其中， 帶入數(shù)據(jù)得 即電動(dòng)輥?zhàn)拥尿?qū)動(dòng)力》阻力，故滿(mǎn)足要求。 4.４機(jī)架的計(jì)算與校核 本疊盤(pán)機(jī)的機(jī)架采用簡(jiǎn)單的框架設(shè)計(jì)，其中，大部分采用方管鋼。相互焊接而成。由于整個(gè)疊盤(pán)機(jī)的載荷不大于４００ＫＧ，對(duì)于５５×５５×８的方管鋼以及４０×４０×５的方管鋼相互焊接，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，能夠承載。并且，機(jī)架結(jié)構(gòu)有肋板，且沒(méi)有受力過(guò)于集中的地方，所以無(wú)需校核。 4.５零件的計(jì)算與校核 4.５．１氣缸安裝梁的計(jì)算與校核 前面已經(jīng)初選型號(hào)為14a的槽鋼作為氣缸安裝梁。為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，按照氣缸的理論輸出最大力計(jì)算，安裝梁在氣缸安裝處，即中點(diǎn)處受到最大的力３９２５N。其受力圖可簡(jiǎn)化如下圖（圖10） 圖10 作出剪力圖和彎矩圖如下（圖11）： 圖11 由《材料力學(xué)》附錄查的，型號(hào)為14a的槽鋼 1)按正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算和校核 由公式 得， 顯然 ，滿(mǎn)足要求 2)按切應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算和校核 由剪力圖可以看出，最大剪力在梁的中點(diǎn)處。即 由12.6號(hào)槽鋼的尺寸可計(jì)算 由公式 顯然， 滿(mǎn)足要求 3)按剛度計(jì)算和校核 由受力簡(jiǎn)圖可以看出，最大撓度在中點(diǎn)處。由《材料力學(xué)》附錄提供的公式 帶入數(shù)據(jù)得 而 由于 綜上，型號(hào)為14a的槽鋼滿(mǎn)足條件。 4.５．2其他零件的計(jì)算與校核 其他零件的受力不大，故可不用校核。 第五章 總結(jié) 疊盤(pán)機(jī)是現(xiàn)代物流機(jī)械裝備的重要機(jī)器之一。在觀(guān)看和了解了現(xiàn)階段的疊盤(pán)機(jī)，再加上自己的理解和改造，這畢業(yè)設(shè)計(jì)中，本著取長(zhǎng)補(bǔ)短的思想，以及將機(jī)器的動(dòng)作簡(jiǎn)單化的理念，設(shè)計(jì)了這個(gè)自動(dòng)托盤(pán)疊盤(pán)機(jī)。由于在以前的課程設(shè)計(jì)和課堂中廣泛接觸了齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、渦輪蝸桿傳動(dòng)、帶傳動(dòng)等，因此，在這次設(shè)計(jì)中為了能接觸跟多的知識(shí)，故意避免了使用上訴機(jī)構(gòu)，而是大量使用了在學(xué)校沒(méi)有深入學(xué)習(xí)的氣動(dòng)元件，尤其是氣缸的使用。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的方法、步驟和技巧，同時(shí)也學(xué)會(huì)了查閱工具書(shū)和相關(guān)的參考文獻(xiàn)，以及如何編寫(xiě)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。在與指導(dǎo)老師和同學(xué)們的交流中，我學(xué)到了書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)，那就是作為一名工程技術(shù)人員踏入社會(huì)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)固然重要，而嚴(yán)謹(jǐn)、仔細(xì)、精益求精的工作態(tài)度更重要。還有一點(diǎn)更深的體會(huì)就是無(wú)論做任何事情都要有一種精神——團(tuán)隊(duì)精神，只靠自己的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有合作才能達(dá)到互補(bǔ)的效果，才能真正創(chuàng)造出成果來(lái)。要注意和老師和同學(xué)們進(jìn)行交流討論。但是，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，那就是生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)太少，調(diào)研考慮不夠仔細(xì)，這就要求我在以后走上工作崗位時(shí)，應(yīng)虛心向工人師傅請(qǐng)教，多進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，以便在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)能理論聯(lián)系實(shí)際，做到有根有據(jù)。 最后，特別要感謝范老師、沈老師為我們提供了難得的參觀(guān)機(jī)會(huì)，并在參觀(guān)過(guò)程中耐心的給我們專(zhuān)業(yè)的講解。有了這些老師的幫助，我們?cè)O(shè)計(jì)起來(lái)得心應(yīng)手。 參考文獻(xiàn) 1. 濮良貴, 紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 第八版. 北京：高等教育出版社. 1996 2. 周開(kāi)勤主編. 機(jī)械零件手冊(cè)[M]. 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本次設(shè)計(jì)是在范維華老師的精心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。范老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、敏銳的視角和求實(shí)的工作作風(fēng)以及對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐了然于胸的經(jīng)驗(yàn)，使我受益匪淺。此外，本次設(shè)計(jì)還得到了沈敏德老師的幫助。他同范老師為我們爭(zhēng)取到了難得的參觀(guān)機(jī)會(huì)，并且同步為我們獻(xiàn)上了精彩的講解，使我們?cè)谥R(shí)上廣泛接觸，設(shè)計(jì)思路上豁然開(kāi)朗。導(dǎo)師們?cè)趯W(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)研究上精心指導(dǎo)，才使我得以順利完成本次設(shè)計(jì)工作。從導(dǎo)師們那里我不僅僅學(xué)到的是做學(xué)問(wèn)的道理，更學(xué)到了做人的道理，使我終身難忘。值此論文完成之際，謹(jǐn)向?qū)煴硎咀钫\(chéng)摯的謝意。 感謝機(jī)械工程學(xué)院老師們的熱情幫助，感謝評(píng)審老師對(duì)本文認(rèn)真細(xì)致的審閱，及時(shí)針對(duì)論文不規(guī)范和不足之處提出中肯的意見(jiàn)，使我受益頗多。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然每個(gè)人的設(shè)計(jì)任務(wù)不同，但是當(dāng)遇到困難時(shí)，同學(xué)們?nèi)阅芑ハ嘟涣鳌⒐餐接懀覍そ鉀Q的辦法，這使我充分感受到做畢業(yè)設(shè)計(jì)的樂(lè)趣。所以在此我還要感謝在設(shè)計(jì)中幫助我的同學(xué)們。 最后，再次衷心感謝所有給過(guò)我教誨、鼓勵(lì)、關(guān)心和幫助的人們! 41