本科毕业设计（论文）自动化立体仓库堆垛机设计DESIGN OF STACKER CRANE FOR AUTOMATIC WAREHOUSE20013年6月摘要有轨式巷道堆剁起重机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，通常简称为堆剁机。
堆剁机是立体仓库中最重要的起重运输设备，是代表立体仓库特征的标志。
其主要用途是在高层货架仓库的巷道内沿轨道运行，将位于巷道口的货物存入货格，或是取出货格内的货物运送到巷道口，完成出入库作业。
20世纪70年代初期，我国开始研究采用巷道式堆剁机的立体仓库，不久便广泛应用于各行业和地区，有的已经形成系列化，据不完全统计，到目前已建成三百余座。
随着现代工业生产的发展，有轨巷道堆垛起重机的技术也在不断提高和完善。
世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性。
如今，自动化立体仓库及堆垛机已成为企业生产管理不可获缺的重要组成部分。
本文从实际问题出发，以现有设备为依托，先确定出堆垛机的总体结构及各部分的结构草图，然后运用理论力学、材料力学、机械设计、制造技术等专业知识，并查阅相关设计手册，对其机械部分进行了详细的设计计算，包括：机架、行走机构、提升机构、载货台和货叉伸缩机构。
设计过程中，以实现堆垛机的机械性能为目的，在满足其强度、刚度、运行稳定性等要求的前提下，综合考虑结构的合理性和所选材料的经济性，力求达到高质量、低成本。
关键词自动化立体仓库堆垛机结构设计AbstractTrack Tunnel-Stacker Crane is developed by a special crane with the emergence of three-dimensional warehouse, usually referred to as stacker crane. Stacker crane is the most important lifting and transportation equipment in a three-dimensional warehouse, and is one characteristic of three-dimensional warehouse. Its main use is orbit along the roadway in tunnel of high-rise warehouse, put the goods that be located at the mouth of the tunnel into the shelves, or take out goods and delivered to the tunnel mouth, complete the storage operations.At the early 70’s of 20th, China started to develop the three-dimensional warehouse with stacker crane, and soon have be widely used in various industries and regions，some have formed serialization. According to incomplete statistics, more than 300 warehouses have been completed now. With the development of modern industry, the technology of stacker crane is being improved. All the world's major industrial countries focus on the development of new products with reliable performance and the use of high-tech，and pay more attention to the practicality and safety. At present, automatic three-dimensional warehouse and stacker crane have become an important component of production management.This paper starts from the practical problems, and bases on existing equipments. Firstly confirm the overall structure of stacker crane and the draft of parts of the structure. Then use Theoretical Mechanics, Material Mechanics, Machine Design and Manufacturing Technology, and according to relevant design manuals, elaborates on its machinery parts, including: Rack, Running Mechanism,Lifting Mechanism,Loading Stations and Telescopic Fork Mechanism. In the design process, considering the rationality of structure and the economy of the selected materials in order to achieve the mechanical properties of stacker and request of strength, stiffness, running stability, attempt to reach the aim of high-quality, low-cost.Keywords Automatic Three-Dimensional Warehouse Stacker Crane Design of Structure目录第一章绪论 (1)1.1自动化立体仓库概述 (1)1.2自动化立体仓库的发展 (1)1.3发展自动化立体仓库的必要性 (2)1.4自动化立体仓库中的堆垛起重机 (4)1.5巷道式堆垛起重机的结构及设计要点 (5)1.5.1 机架 (5)1.5.2行走机构 (5)1.5.3提升机构 (5)1.5.4载货台及货叉 (5)1.5.5电器设备 (6)1.5.6安全保护装置 (6)第二章堆垛机机架的结构设计 (7)2.1 自动化立体仓库的结构尺寸及运行条件 (7)2.2 机架设计概述 (7)2.2.1机架设计应满足的一般要求 (7)2.2.2 机架的设计步骤 (7)2.3 上导轨设计 (9)2.3.1 导轨类型的确定 (9)2.3.2 导轨材料的确定 (9)2.3.3导轨截面形状的确定 (9)2.4 上横梁设计 (11)2.5 立柱设计 (14)2.6 下导轨设计 (19)2.6.1导轨类型的选择 (19)2.6.2滚动直线导轨副的结构与特点 (19)2.6.3 滚动直线导轨副的计算 (20)第三章行走机构的设计 (25)3.1 电动机的选择 (25)3.1.1选择电动机应综合考虑的问题 (25)3.1.2电动机的选择 (25)3.2 传动装置的设计 (26)3.2.1 传动方案的确定 (26)3.2.2 第一级减速齿轮副的计算 (28)3.2.3 第二级减速齿轮副的计算 (32)3.2.4 齿轮齿条副几何尺寸的确定及计算 (36)3.2.5 轴的计算 (37)3.3 行走机构结构图 (42)第四章提升机构的设计 (43)4.1 电动机的选择 (43)4.2 传动滚子链的设计计算 (43)4.2.1滚子链几何尺寸的计算 (43)4.2.2 滚子链静强度计算 (44)4.2.3 链轮几何尺寸计算 (45)4.3提升滚子链的设计计算 (47)4.3.1滚子链几何尺寸的计算 (47)4.3.2链轮几何尺寸的计算 (48)第五章载货台与货叉伸缩机构的设计 (49)5.1 电动机的选择 (49)5.2 传动机构的计算 (50)5.2.1 圆锥齿轮副的计算 (50)5.2.2 齿轮齿条副的计算 (53)5.2.3 传动轴的设计 (57)5.3导轨与叉板的设计 (59)5.3.1导轨的计算 (59)5.3.2 板件尺寸的确定 (60)5.4载货台结构图 (61)结论 (63)致谢 (65)参考文献 (66)附录Ⅰ毕业实习报告................................. 错误!未定义书签。
第一章绪论1.1自动化立体仓库概述自动化立体仓库是物流系统中的重要组成部分，它是在不直接进行人工处理的情况下能够自动地存储和取出物料的系统。
它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。
自动化立体仓库（AS/RS）是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆、桥架、配电柜、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。
运用一流的集成化物流理念，采用先进的控制、总线、通讯和信息技术，通过以上设备的协调动作，按照用户的需要完成指定货物的自动有序、快速准确、高效的入库出库作业。
1.2自动化立体仓库的发展立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产力和技术发展的结果。
50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初，出现了由司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。
此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。
60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，目前已成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。
我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，于1963年研制成功第一台桥式堆垛起重机（北京起重运输机械研究所机械部），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库，该仓库1980年投入运行。
到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200座。