立体仓库巷道式堆垛机设计
实验载荷下的变形量 工作圈数 刚度 总圈数 弹簧内径 弹簧外径 弹簧自由高度 压并高度 最小工作载荷作用下弹簧高度 最大工作载荷作用下弹簧高度 实际工作行程 销轴的抗剪强度校核 fS?12.2n 查标准系列n?4.0 K?588/n?147N/mm n1?n?nZ?4?2.5?6.5 D1?D?d?70?12?58mm D2?D?d?70?12?82mm H0?nt?(nZ?0.5)d?4?24.2??2.5?0.5??12?120mmHb??n1?0.5?d??6.5?0.5??12?72mm H1?120?980/147?113mm Hn?120?5880/147?80mm h?H1?Hn?113?80?33mm销轴受剪力Fs?Q2/4?1200?9.8/4?2940N 销轴横截面上切应力为
??Fs2940??4.2MPa?????30MPa满足强度要求（轴销材料为20钢） A707式中A-轴销的横截面积。
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立体仓库巷道式堆垛机设计
8 总结与展望
针对立体仓库货物搬运不便的问题，本设计对立体仓库专用堆垛机进行研究，分析了堆垛机的特点，设计了能够适应自动化生产中物料搬运的双立柱巷道堆垛机，重点对其机架、升降机构、货叉伸缩机构、水平行走机构四部分进行分析设计，本次毕业设计主要做了以下工作：
(1)对门架结构受力变形情况利用角变位移法进行详细分析计算，为选材及焊接方式提供依据，计算过程中采用了C语言编程求解多元方程组，编写了高斯消元法的程序，简化计算过程，提高求解精度；
(2)水平行走机构设计中增加天轨制动机构，可以提高制动稳定性，减少制动停车时间；
(3)升降机构设计中设计了断绳保护机构，可以保证堆垛机在工作中发生断绳事故后载货台可靠制动；
(4)对升降机构、货叉伸缩机构和水平行走机构的工作载荷分析计算，选择动力源，设计各执行机构。
由于时间和条件限制，本设计中还有不足，可以从以下两方面完善：
(1)门架结构设计时采用先选材料后计算受力的方法，由于堆垛机自重载荷影响，很难做到精确计算，精确选材。在设计方法可以尝试开发出设计软件，用已有的产品作为数据库资料调用，能有效减少设计时间，避免手动多次试算的弊病。同时，可以利用有限元分析，设计出更可靠、更合理的门架结构。
(2)在控制上考虑较少，利用现代成熟的自动控制技术，可以大幅度提高堆垛机工作的性能。
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立体仓库巷道式堆垛机设计
参考文献
[1] 邱宣怀主编.机械设计[M].北京:机械工业出版社,1997
[2] 田奇主编.仓储物流机械设与设备[M].北京:机械工业出版社,2008.4
[3] (日)吉国宏.自动化立体仓库堆垛机设计[M].第一机械工业部第四设计院《堆垛机设计》翻译组
译.北京:人民铁道出版社,1979
[4] (日)本田早苗主编.装卸机械设计[M].周耀坤译.北京:中国铁道出版社，1982 [5] 刘鸿文主编.材料力学[M].第四版.北京:高等教育出版社,2004.1
[6] 机械设计实用手册编委会.机械设计实用手册[M].北京:机械工业出版社,2008.4
[7] 沈敏德 陈照强 范维华 宋章领.有轨巷道堆垛机3级直线差动式货叉机构设计[J].山东轻工业
学院《起重运输机械》.2009(7)：22-24
[8] 刘昌祺，董良.自动化立体仓库的设计[M].北京：机械工业出版社,2004 [9] 刘远伟,何民爱.物流机械[M].北京:机械工业出版社,2006.8
[10]赵波.吉林大学.硕士学位论文[D].自动化立体仓库堆垛机运行系统的研究
[11]陈建业,张莉,王茂,包继德,张希恒.起重机行走机构车轮轴断裂原因分析[J].甘肃: 甘肃科学
学报,18卷第1期:117-119
[12]杨宏,江进国.自动化立体仓库堆垛机的设计[J].中国地质大学(武汉)机电学院.《起重运输机
械》 2OO4(6)
[13]周奇才,黄孝民.巷道堆垛机安全机构的设计[J].上海铁道学院学报,第36卷第3期,1995.9 [14]吴宗泽,罗圣国编.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，2002
[15]杜白石,杨福增,张增林著.机械设计习题例题设计作业结构设计[M].杨凌：西北农林科技大学机
械与电子工程学院，2001
[16]朱龙根著.机械系统设计[M].第二版.北京：机械工业出版社，2001
[17]刘品.机械精度设计与检测基础[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006.1 [18]王功勇，栾有均.卷扬机构减速器选型方案的探讨[J]. 港口装卸. 2000年第4期 [19]郝隆誉.堆垛机运行同步制动与变速缓冲[J].物流技术与应用.2009.6:100-101
[20]黄根生.用角变位移法计算弹性支座上的拱[J].云南水力发电.第26期.1992年第1期:21-27 [21]安晓钢，史胜楠，徐正林.自动化仓库堆垛机货叉强度的分析与计算[J].陕西科技大学学报，
2007，25(3)：23-125
[22]任德平.26t门式起重机大车走行电机的计算与校核[J].铁道货运.2002年第3期:38-39 [23]孙军,宋军,冯武田,张晓磊. 高速高加速巷道堆垛机结构强度研究分析[J].设计与研究.2008年
第12期:12-16
[24]孙军,宋军,等.高速高加速巷道堆垛机水平行走机构设计研究[J].沈阳建筑大学学报,2008．
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附录
附录1
高斯消元法解矩阵方程用程序 #include \#include \#include \#define N 50 main()
{ int h,i,j,m,n,w,k,b,f; double max,a[N][N+1],t; Z1:printf(\矩阵行数应小于50\ printf(\请输入矩阵行数 N;\\n\ scanf(\
printf(\请输入增广矩阵\\n\ for(i=0;i {scanf(\ for(i=0;i printf(\ printf(\ } for(j=0;j if(fabs(a[b][j])>fabs(max)) {max=a[b][j];w=b; for(k=j;k {t=a[j][k];a[j][k]=a[w][k];a[w][k]=t;} } for(i=j+1;i {if(max==0)a[i][n]=a[i][n]; else a[i][n]=a[i][n]-a[j][n]*a[i][j]/max; } } } printf(\输出高斯消去后矩阵\\n\ for(i=0;i - 32 -