码垛机设计毕业设计说明书.doc

机电工 毕业设计说明书 设计题目: 载物码垛机设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 2012 年 5 月 19 日 目次 1 前言 1 1．1课题的背景 1 1.2课题的意义 1 1.3课题的设计目的 2 1. 4课题的主要设计内容 2 2 设计进度安排和任务书 3 2.1设计进度安排 3 2.2设计任务分析 3 2.2.1本次毕业设计的任务 3 2.2.2码垛机的技术要求 4 2.2.3尺寸及动力分析 4 3 设计方案的确定 5 3.1总体方案的论证和选定 5 3.2主要部件方案的确定 7 3.2.1水平方向的移动方案 7 3.2.2竖直方向的移动方案 8 3.2.3绕竖直方向的转动方案 8 3.2.4实现载物交错放置的方案确定 8 4 设计计算书 9 4.1齿轮传动的设计计算 9 4.1.1.驱动齿轮传动的电动机的选择 9 4.1.2.选定齿轮材料，类型，齿数及精度等级 10 4.1.3.按齿根弯曲强度设计 10 4.1.4.计算大小齿轮的几何尺寸参数 13 4.2 丝杠的设计与校核 13 4.2.1，螺杆和螺母材料的选择 13 4.2.2.螺杆螺纹数据的初步设计与校核 13 4.2.3.螺母的参数选择及设计校核 17 4.3 驱动丝杠螺母传动的齿轮的设计与校核 18 4.3.1驱动齿轮的电动机的选择 18 4.3.2.选定齿轮材料，类型，齿数及精度等级 19 4.3.3按齿根弯曲强度设计 19 4.3.4计算大小齿轮的几何尺寸参数 22 4.4驱动手爪上下移动的齿轮齿条传动机构的设计与计算 22 4.4.1.驱动蜗杆传动的电动机的选择 23 4.4.2选定齿轮材料，类型，齿数及精度等级 23 4.4.3.校核齿轮的齿根弯曲强度 23 4.4.4.计算齿轮的几何尺寸参数 25 4.4.5齿条的设计计算 25 4.5间歇机构（不完全齿轮）的设计与计算 25 4.5.1.驱动齿轮传动的电动机的选择 25 4.5.2.不完全齿轮布满齿后的齿轮传动的设计与计算 26 4.5.2.1.选定齿轮材料，类型，齿数及精度等级 26 4.5.2.2按齿根弯曲强度设计 27 4.5.2.3.计算大小齿轮的几何尺寸参数 29 4.5.3不完全齿轮的周节数值与首，末齿齿顶高系数的确定 30 4.5.4.连续传动性能的校核 31 4.5.5.锁止弧的设计 31 4.5.6.主动轮在相邻两锁止弧之间的齿数 35 4.5.7.不完全齿轮静止时间和运动时间的确定 35 4.5.8.绘制工作图 36 4.6 轴的设计与校核 36 5 设备的安装与调试 38 5.1 设备的安装 38 5.2设备的调试 39 6 设备的维护与保养 40 毕业设计总结 41 致谢 42 参考文献 43  1 前言 1．1课题的背景 近年来，码垛机市场发展迅速。经过几年的快速发展，世界码垛行业已经形成一定的产业规模，码垛机产业也日渐完善，但是码垛机市场还远成熟，同国家相比，有大的差距。随着市场经济发展，码垛机技术水平、产品质量，应用领域不断扩展我国的码垛机将会有。 2.2设计任务分析 2.2.1本次毕业设计的任务 ①该课题将要完成码垛机Z轴方向的运动可以通过螺旋机构实现。抓持机构的安装如图所示，使手爪可以绕数值立柱转动，由于要求载物在托盘上能交错放置，所以手爪的转动使用间歇机构来实现。这种方案码垛机的设计比较简单，但占地面积比较大。 方案五： 载物放置要求呈90度交错放置，可以采用间歇机构来实现。而间歇机构也可以安装在托盘上，使托盘能够在恰当的时间转动来满足码垛的要求，这样一来机械手的设计制造变得简单了一些，但托盘的设计制造却变得复杂了，并且必要的时候还需要另一个控制系统，同时还使整个机构的占地面积增大了。 方案六： 水平运动采用框架结构在导轨上实现，由伺服电动机来驱动。竖直方向的运动采用曲柄连杆机构驱动，手抓的转动还由间歇机构来完成。 以上各种码垛机的控制系统都是由程序控制装置和位置检测装置组成。程序控制装置指挥机械手按规定的程序进行运动，如动作顺序，运动时间，运动轨迹，运动速度等；位置检测装置是检测机械手的运动是否到达了确定的位置。 码垛机的主要控制元件，包括可编程控制器、变频调速控制器、接近开关，按钮开关和接线端子等。高品质的硬件和由专家设计的专门控制软件相结合，实现了系统高度的自动化。完善的安全联锁机制，可以对设备和操作人员提