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1、 毕 业 设 计（说明书）2010 届 题 目 钢管码垛自动成型机（行车水平部分） 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 06082428 指导教师 论文字数 15000 完成日期 XXXX年X月 湖 州 师 范 学 院 教 务 处 印 制原 创 性 声 明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承
2、担。论文作者签名： 日 期： 关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属湖州师范学院。本人完全了解湖州师范学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权湖州师范学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为湖州师范学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为湖
3、州师范学院。论文作者签名： 日 期： 指导老师签名： 日 期： 钢管捆扎自动码垛成型机设计摘要：将钢管码垛成型便于对物料进行清点以及节约空间，而普通的码垛都是通过人工或者叉车对钢管进行搬运码垛，效率较低而且浪费人工成本。钢管捆扎自动码垛成型机利用电磁铁的原理利用悬挂系统对钢管吸附，达到指定地点脱磁将钢管卸下。本文主要对码垛成型机的行车水平运动进行设计。本文首先对水平行车机构进行分析，根据设计要求确定各项运动所需要的机构。通过对齿轮齿条和滚珠丝杆的运动特性及承载能力进行比较，确定主要机构后，进而对电机和减速机构的选择和计算，根据工作台的行程和承载选择导轨类型，最后对各关键件进行受力校核和验算，如
4、传动轴、导轨以及轴承的寿命计算。在确定整体结构后，然后再细化各部件的尺寸和相对配合关系，完成行走机构的装配图绘制。关键词：码垛成型；行车机构；齿轮齿条Automatic stacking steel strapping machine design Abstract： The pipe shaped to facilitate stacking of materials for inventory and save space, while the average stacking truck through artificial or steel pipe handling palletiz
5、ing, inefficient and wasteful labor costs. Steel strapping automatic stacking machine using a magnetic suspension system utilizing the principles of adsorption on the pipe to reach the designated place demagnetized the pipe removed. This paper focuses on the horizontal movement of traffic stacking m
6、olding machine design. Firstly, the level of traffic on the agency analyzed to determine the needs of various sports organizations in accordance with the design requirements. After the adoption of the gear rack and ball screw motion characteristics and carrying capacity compared to determine the mai
7、n body, and then to select and calculate motor and gear mechanism, according to the table rail travel and choose the type of carrier, the last of all the key pieces checking and checking carried out by force, such as drive shafts, rail and bearing life calculations. After determining the overall str
8、ucture, and then refine and relative size of the various components of the relationship with the complete running gear assembly drawing drawing.Keywords: Palletizing molding; lane institutions; rack and pinio目录第一章绪论11.1 码垛机的背景及发展11.2码垛机的应用现状2第二章 原理分析及方案设计42.1 行车机构原理分析42.2 主运动方案设计42.3 直线运动方案设计42.4整体方
9、案设计5第三章 传动方案设计计算73.1 电动机的选择73.2链传动8链传动的布置8、链传动的润滑9、链传动的计算10、链轮结构设计123.3齿轮齿条的设计133.2.1 齿轮传动设计概述13齿轮齿条的材料选择14齿轮齿条的设计与校核143.2.4 齿轮传动的设计参数、许用应力的选择15齿轮的设计计算163.3 导轨的选择173.3.1 导轨的分类183.3.2 导轨的间隙调整机构19导轨材料和类型选择19导轨额定载荷的预算203.4 轴的设计233.5、选取轴承26设计总结29致 谢30参考文献31附录 图纸列表32 第一章绪论1.1 码垛机的背景及发展所谓码垛就是按照集成单元化的思想,将一
10、件件的物料按照一定的模式堆码成垛,以便实现物料的存储、搬运、装卸运输等物流活动。人类在很久以前就以人工码垛的形式完成码垛作业了,最简单的例子莫过于小孩搬砖问题:现有三块砖,需要从散放地搬往目的地,然后回到散放地,如果一块一块地搬,那么需要往返三次,如果先把三块砖直堆起来,则只需往返一次就行了。在现代生产中,人工码垛常常存在。在物料轻便、尺寸变化大、吞吐量小的场合,采用人工码垛方案,常常是经济可取的,特别是在人力资源丰富的我国,这些应用场合基本上都是采用人工码垛的。然而,在工作量恒定的情况下,长时间地进行人工码垛作业常常会造成弯腰疲劳和重复劳动疲劳,从人机工程学的角度考虑,需要增加一些符合人机工
11、程学方面的设施,例如托盘操纵机、剪式升降台、工业操作机械手等。码垛有人工码垛和自动码垛之分,人工码垛应用在物料轻便、尺寸和形状变化大、吞吐量小的场合,当码垛吞吐量在10件/分钟以上,采用人工码垛方案需要较多工人时,采用自动码垛方案不仅可以加快物流速度,保护工人的健康和安全,而且可以获得整齐一致的物垛,减少物料的损伤,提高叉车的搬运效率,增强处理柔性。作为物流自动化领域的一门新兴技术,近年来,码垛技术获得了飞速的发展。一方面,随着企业的集团化,生产能力的规模化,对码垛机的工作能力的要求不断提高,使传统的在线式码垛机向高速化方向发展;另一方面,由于企业产品由卖方市场进入了买方市场,企业生产正在向着
12、多品种少批量的方向发展,生产企业不能够承担一条生产线只生产单一产品的代价,往往需要一线多产品的生产线,这就要求作为后处理设备的码垛机,必须具有处理多种产品的能力,另外,随着大型物资批发配送中心的出现,需要为成千上万的用户按定单配送产品,这就要求码垛机具有混合码垛的能力,所有这些,都为自动码垛机的发展提供了机会,继70年代末日本将机器人技术用于码垛工艺以来,自动码垛机的研究开发获得了迅速的发展,柔性、处理速度以及码垛重量不断提高,价格不断下降。中国的钢材行业中,钢材包装质量与国外同行业相比相对较差,多为人工堆垛。存在诸多缺点:一、生产效率低,使轧制生产与包装产生脱节,造成中间库存大。二、劳动强度
13、大,人工费用高。三、包装质量差,很难达到咬合堆垛,紧密平齐。2003年10月,通化钢厂型钢连轧厂与我公司合作,准备对该厂的型钢码垛设备的控制系统进行改造。改造后该设备将满足型钢自动堆垛的需要,对减轻工人的劳动强度,提高型钢的包装质量,增强市场的竞争力,提高经济效益和社会效益创造了良好的条件。1.2码垛机的应用现状从60年代开始,在工业发达的德国、意大利、日本等国家,已相继研制出半自动、全自动码垛机,后来在结构和机型方面,还不断作了改进和完善。国产码垛机从80年代开始研制开发到现在,己经历了20年左右的时间。到目前为止,我国生产的码垛机,机型、品种规格、设备性能和产品质量等各方面,有很大的发展和
14、提高,并在很多方面己逐步接近或达到国外同类型码垛机的技术性能及各项参数,已基本上能满足大中型企业产品包装码垛的需要,但与国外先进水平相比,还存在一定的差距,其主要问题是:(l)零部件加工质量低国产码垛机机械部分的零部件加工,目前还处于单件生产阶段,一般加工精度和质量与国外同类型产品相比,还有一定的差距。因此投产后维修工作量较多,使用寿命较短,特别是对动作频繁的关键零部件,还缺少专用设备进行批量加工生产的条件。如气垫盘的加工制造,目前仍采用较简易的加工手段和方法,因此投产后有的气垫盘的气密性不够,有漏气现象,有的液压机构还有漏油等现象,因此,维修工作量较大。(2)控制系统主要元器件性能还不过关目
15、前码垛机选用的国产控制系统元器件,与国外先进的元器件相比,其性能和使用寿命还有一定的差距。有的定位不准,造成操作失灵;因此,在生产过程中的维修、更换工作量较多。(3)码垛效率低国产型钢码垛机的码垛能力,一般保持在12一巧捆/小时左右,尚能保证正常稳定生产的要求;如要达到30捆/小时以上的生产能力,还需用作进一步的改进和提高国产码垛机的发展前景纵观国内码垛机的设计、制造和生产使用情况,其发展前景是很光明的。特别是目前国内己拥有一批专门从事码垛机研究的单位,积累了一定的生产使用经验,为发展、完善和提高码垛机的生产技术水平,打下了良好的基础,因此,发展国产码垛机具有很多有利条件。加之,在当前形势下各级领导对国产
