20改ZYC自动化立体仓库堆垛机的总体结构及升降机构设计.docx

北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)题 目 自动化立体仓库堆垛机的 总体结构及行走机构的设计学 号 12050106学生姓名 李田专业名称 机械工程及自动化所在系（院）电子与自动化指导教师窦艳涛2016年3月20日北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），题目自动化立体库堆垛机总体结构及行走的设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：毕业设计（论文）使用权的说明本人完全了解北京邮电大学世纪学院有关保管、使用论文的规定，其中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；学校可允许论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容。本人签名：日期：指导教师签名：日期：24题目自动化立体仓库堆垛机的总体结构及行走机构的设计摘要近些年来立体库在快速的发展，有着重要的意义，本文里简介了立体库的发展，堆垛机详细的分类。并且在符合设计要求的情况下，通过分类来设计堆垛机的结构。计算来得出行走机构的数据。本文画作图时应用了Solidworks软件。完成了行走机构的零件图，组装装配图后，完成行走机构的爆炸视图，直观的了解行走机构各个部分。对行走机构整体进行了整体渲染，使整个机构更加真实。关键词自动化立体仓库 堆垛机 行走机构Title The overall structure of the automatic stereo warehouse stacker and the design of lifting mechanismAbstractIn recent years，auto-stereo storage is developing fastly.It has important meaning. In the treatise，I introduced the development of auto-stereo storage and the classifications of Stacker.By means of classifications designed the structure of Stacker.I computed resistance when Stacker is working.Then I computed power of electromotor.When I drew graphic model，I used a software. It is named Solidworks.I complete the part drawing of the running gear. After assembly drawing, I completion of the walking mechanism of the explosion view.I understanded intuitively of the various parts of the running gear. I rendered the overall running gear. Making the whole organization more real.KeywordsThe automated multi-layered storehouse stacker running gear目录1.前言11.1立体化自动仓库的国内外发展现状11.2研究的主要内容21.3立体化自动仓库的设计目的及意义22.立体库的整体结构设计方案42.1立体自动化仓库的分类42.2堆垛机的分类62.3堆垛机的工作原理82.4堆垛机的货叉机构82.5堆垛机的升降机构102.5.1堆垛机的升降机构的分类102.5.2堆垛机的升降机构链传动的特点102.6堆垛机整体防护112.7堆垛机整体机构的设计123.堆垛机行走机构的设计133.1堆垛机行走机构的方案设计133.2堆垛机行走机构的计算143.3 solidworks软件介绍143.4三维爆炸图及渲染后的行走机构163.5渲染软件介绍KeyShot173.6三维零件及装配体展示184.结论20致谢21参考文献24北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）1.前言自动化立体仓库是自动化立体仓库是不是直接进行人工处理的情况下能自动存取出货物的系统，广泛应用于机械、家电、邮电、医院等行业。自动化立体库也称为立库、高层货架仓库、自动存储，是一种用高层立体货架（托盘系统）存储物资，利用计算机系统进行控制管理，利用自动控制堆垛机及运输车金行存取作业的仓库。自动化立体仓库能自动、严格、准确、迅速地对物料进行搬运、存储、和拣取。和普通的仓库相比，自动化立体仓库的优点主要有三个方面，高层货架存储、自动存取和计算机控制。随着科技的发展，这三个方面优点体现的越来越明显，使得经济效益越来越大，而经济效益就是一个物流企业最为重要的东西之一，使得立体库的发展尤为重要。而巷道堆垛机是高层货架仓库的主要起重设备，它对整个仓库系统的出入库频率起决定性作用。它也是整个立体自动化仓库的核心。根据这次的设计要求，我设计了符合要求的行走机构，在性能达到要求的况下，实现经济最大化，因为每个企业重要的就是要有经济利润，如果失去了这点设计的东西就是去的它的价值。本文从设计需求出发介绍了自动化立体库堆垛机和行走机构。同时也对升降机构和货叉机构有了一定的了解。通过查找堆垛机的分类，分析堆垛机的分类，进行了行走机构的设计。通过查找资料和已学过的知识，根据设计需求算出行走机构所需的电机和减速器。通过学习和使用Solidworks软件，完成了行走部分的三维装配图。并且通过软件制作了爆炸视图，以便更加直观的了解行走机构的内部结构，之后对行走机构进行了仿真渲染。1.1立体化自动仓库的国内外发展现状在1963年美国在立体仓库中充公运用到了计算机技术，建成了地球上第一个自动化立体仓库，随后被全世界广泛应用，在20世纪80年代初期，全世界已经有4000多座自动化立体仓库，日本欧洲美国等国家最多。我国第一个立体仓库建于1974年，在1977年有第一个立体自动化仓库，随着不断发展，我国在自动化立体库上开始应用计算机系统，大量提高了工作的效率，各种技术也开始应用。从此我国自动化立体仓库开始飞速发展。立体自动化仓库的发展可以分为五个阶段，这五个发展阶段也反映了堆垛机的发展过程。人工仓储阶段，仓库中的运输，存储，管理和控制主要由人工实现，优点是可以直观和实时，堆垛机也主要靠人工完成。机械化仓储阶段，已经运用了大量机械化设备，但还是需要人工的操作，大量减轻了人力的消耗，而且机械化满足了人们对搬运高度精度重量等性能的要求。自动化仓储阶段，堆垛机的发展已经相当完善，实现了机械自动一体化，堆垛机的自动化节省了大量的人力费用。最后两个阶段是集成自动化仓储阶段好和智能自动化仓储阶段，这两个阶段主要是系统上的发展，让堆垛机和自动化库成为一个整体，更加效率的完成工作。1.2研究的主要内容小型自动化立体仓库巷道堆垛机水平走行机构的方案选择，以及传动系统的设计计算。分析小型自动仓库的工作模式，研究堆垛机运行方式、整体结构及工作原理，对堆垛机的走行机构进行分析，根据货物的出入库动作，分析堆垛机控制流程，设计堆垛机完成货物出入库时水平方向的走行动作。研究走行机构的工作模式，分析其装配及结构，对走行机构的主要部件进行动力学计算，根据工作参数进行结构设计和校核，选择合适的电机、减速器，设计走行轮、导向轮、支架等部件，并且设计行走机构整体框架，使得各项设计内容符合设计的要求，并且实现经济效益。还要了解物流自动化技术，了解自动化立体仓库的工作模式及工作过程，掌握堆垛机的运行方式及结构。完成走行机构的装配图设计，使水平走行机构的强度、刚度和稳定性符合工程要求，完成走行机构的结构设计及CAD制图。完成走形机构的CAD装配图，完成毕业设计论文。1.3立体化自动仓库的设计目的及意义现在立体化自动仓库越来越普遍，已经成为发展中不可缺少的一部分，能给企业带来巨大的利益。而堆垛机就是立体自动化仓库的核心，设计一个好的堆垛机可以，可以直接提高立体化自动仓库的运行效率，而且设计的堆垛机必须要符合设计的要求。在我所做的堆垛机行走机构中，就得考虑设计的参数，由于各项参数性能要求很低，所以在性能符合标准的情况下，设计时以经济效益优先，从而完成设计的要求，并且建造的费用最低，使得利益达到最大化。堆垛机主要由金属结构、起升机构、运行机构、带货叉伸缩机构的载货台、电气控制装置和安全保护装置组成。我主要负责行走机构的设计。分析小型自动仓库的工作模式，研究堆垛机运行方式、整体结构及工作原理，对堆垛机的走行机构进行分析，根据货物的出入库动作，分析堆垛机控制流程，设计堆垛机完成货物出入库时水平方向的走行动作。货物尺寸LWH：400300148；堆垛机的最大起升重量：15kg；行走速度：25m/min；堆垛机高：2900mm2.立体库的整体结构设计方案2.1立体自动化仓库的分类1并可根据货架高度的不同，还可细分为低层立体仓库（15米以上）、中层立体仓库（515米）及高层立体仓库（5米以下）。由于高层仓库成本太高，对机械和设备的需求比较特殊，且安装难度与其他较大相比，因此相对较少；底层为旧库的改造，是旧库技术水平的提高和快速方法的能力；现在中层立体仓库是比较多的。2单位货物仓库的格式，作为一种标准格式的一般相对其他更为优秀的立体仓库，特别是每一个货架是由同一尺寸的商品价格，商品的价格在开放式货架。走廊和装载的皮卡机运行在走廊和左，右两侧的货架访问工作。将货物储存在智能网中，为每一个单位的货物或货物组合的组合。在立体库里两排为一个组货架，组间留有过道同行。因此货架与货架的通道有很多，导致立体自动化仓库空间利用率很低，将近达到60%。联合自动化仓库由于它独有的特点，在起重作业得到了巨大的应用。也就是说，在中、上部通常是沿轨道行车，即能在一个狭窄的巷道工作，低层仓库和中间仓，相对较低的高度一般由叉车或叉车操作，以减少转弯时的通道宽度，叉车不能从通道前操作，并采取侧叉式叉车工作。3贯通式立体仓库，同时也被叫做流动型货架仓库，贯通式立体仓库是密集型仓库的种，这种仓库货架间，没有足够间隔，不保留通道，所有货架都是紧靠在一起，所有货架行成了一个货架的组合整体。这种货架特点在于，每层货架的每一列纵向贯通，象一条条的隧道，隧道中可以按顺序放入所存放货物单元，从而让货物单元排成一列。货架结构是一端高，另一端相对比较低，使贯通的通道与地面有一定的角度。在每层货架底部安装滑道、辊道，或在货物单元底部安装行走轮，从而货物单元可在其自身重力作用下，可着沿坡道高的一段，自动向低的一端运动。如果单元货物容器具有自动行运行机构设计，或货架中安装相应机构，货架同样可以在水平安装，而不用坡度安装。这种模式的操作是从高端的货架架上提供单位商品，货物的单位自动向低端移动，从低端的开始。或是由运行机制驱动的运动，到另一边。这是仓库的主要优点：这种货架有着一个重要的特点，就是排列节凑，大量节约了自动化立体仓库的使用面积，因此立体自动化仓库的面积利用率得到了大幅度的提高，可以高达将近90%，大大节约了企业的成本，提高企业的经济效益。在高的一端和低的一端进行作业，可以大大节省子设备和机械运行的能源消耗。这种仓库必须严格实行货物的先进先出原则，可以有效阻止呆滞货存在的情况。货架内有着很多货物单元，但是它们有着自己的托盘和起到保护作用的货箱，不需堆码，因此大量的避免货物的损失。在每个货架内，货格的通道里陈列着不同的货物，所以很少发生平常仓库内出现的，不同货格混存时常见的混杂、混乱等事故。多品种、多规格、小批量、多批次的货物仓储和规划，为有序的采购和装运。仓库内的物品规划整齐，使得无人自动操作和电子计算机管理的优点得到最大的放大。这种货架主要缺点是：每一通道中仅仅可以存人同种的物资，所以存货的种类非常有限，进行存储的灵活度也大大提高。由于渠道宽度，相同的长度，每种货物的存储容量大致相同，或双重的差异，所以往往出现一些渠道的位置是不够的，和其他渠道有额外的货物空间，将出现之间的不平衡状态，也将减少利用率。这种仓库的技术要求相对于其他的较高，对设备制造及仓库建筑的精密度、托盘和集装箱船的单位要求较高，要防止重力滑动中的卡死，一旦发生卡死现象，故障将会带来巨大的麻烦，难以解决。这种仓库结构是采用钢结构，成本自然而然贵很高，带来很大的不利。这种仓库的适用领域：在拥挤地区的工厂或者流通仓库的储备库里，利用减少使用占地面积，从而提高储存量。通常用做配送中心的拣选仓库，特别其是成单元件的自动拣选系统。常用于站台的发货仓库，发货端于站台之上，装车速度可以大幅度提高，从而减少装车的距离。4条型货架立体仓库里的货架，每层都具有伸出支臂，主要利用侧式叉车来进行货物的存放，用于存放的货物有，条型、筒型货物。立体仓库中所用的叉车有三种，一种是高起升高度叉车，一种是前移式叉车，一种是侧式叉车。后两种叉车也需要有一定的起升高度。地面承重是叉车的主要支撑方式，不是固定设施，因而机动性相对较好。但是叉车也有它的缺点，它的宽度很宽，且最大起升高度一般不会超过6米，因此，只适用于中、低层立体仓库的使用。立体库的货架与货之间的架间通道，大多数情况采用巷道式堆垛机，这种堆垛机主要分为两部分，一是上部承重的下垂式，二是上部导轨限定的下部承重。它们常常用在货架比较高的立体库。5储存式立体仓库，以大量存放货物为主要功能，虽然货物种类不多，但存储的数量巨大，货物的存期较长。拣选式立体仓库，以大量进货，大量用户、大量种类、小批量发出为主要功能的立体仓库。方便拣选和快速拣选是这类仓库的主要特点，因此，往往采取自动寻址认址的方式。由于用户需求具有较大的差异性，很难整进整出，因此不适应用与自动化无人的作业方式，使用的是人工拣选的方式。配送中心是拣选式立体仓库应用最多的地方。2.2堆垛机的分类1按照堆垛机的结构形式分类，双立柱有轨巷道式对堆垛机的组成是上下横梁,两根立柱和带货叉的载货台，机架是立柱、上下横梁组成一个长方形的框架。立柱形式分为方管和圆管两种，方管可兼作起升导轨，圆管需要附加起升导轨。双立柱有轨巷道式堆垛机的最大优点就是具有较好的强度和刚性，性能上可以快速的启动或者制动，并且运行平稳。一般应用在起升高度较高、起重量较大和水平运行速度较高环境，这种堆垛机最大的缺点就是自重较大。单立柱有轨巷道堆垛机的结构非常简单。堆垛机多采用型钢或焊接制作，立柱上放置导轨。因为材质的问题，它很轻，所需材料相对较少，所以制造时候成本相对低廉，但其缺点刚性稍差。因载货台和货物的重量会引起立柱的偏心作用，且行走、制动时会产生的水平方向的惯性力作用，所以单立柱有轨巷道堆垛机受到了很大的局限性在其使用方面。它与双立柱有轨巷道式堆垛机相比，其不适用于重量大和水平速度快的堆垛机。在结构方面，单立柱堆垛机通常采用钢丝绳传动，电动机带动转动杆旋转，钢丝绳牵引力控制加载平台沿柱或吊装导轨作升降运动。对于钢丝绳的传动，传动和布局相对容易，明显的缺点是定位不准确。单双立柱堆垛机示意图如下图2-1、图2-2。图2-1单立柱堆垛机示意图图2-2双立柱堆垛机示意图2按照堆垛机的支撑方式分类，在轨道上悬浮悬浮式堆垛机，堆垛机运行机制上门框。将地面上的导轨，在门框下部的导向轮与导轨的两侧之间的间隙，防止摆动和倾斜制动现象。悬挂式堆垛机的优点是：在设计框架时，不考虑横向弯曲强度因素，对钢结构的自重可以大大降低，对加速或减速的摆动惯性小，短时间所需的稳定性、维护和检查是其最大的缺点。带来巨大的不便。堆垛机的运行轨道铺设在地面上，堆垛机用下部行走轮支承和驱动，上部导轨导向轮用来防止堆垛机的倾倒或摆动。和悬挂型有轨巷道堆垛机相比，这种堆垛机的立柱需要考虑轨道平面内的弯曲强度，因此，需要加大立柱在行走方向截面的惯性矩。优点是驱动装置均装在下横梁上，非常容易保养，在维修是节省大量资金。3按堆垛机运行轨迹形式分类，直线运行型堆垛机只能在巷道内直线轨道上运行，行走机构无法自己转化道路。只能通过其他输送设备转换巷道，直线运行型堆垛机可以完成高速运行的需求，由于其高速运行就会让行走机构在巷道内快速运行，应用最为广泛。曲线运行型堆垛机行走轮与下横梁是通过垂直轴相接的，欣慰行走机构的设计它可在弯曲的轨道运行，不通过其他输送设备，可以从一个巷道自行移动到另一个工作巷道。因为曲线运行型堆垛机虽然很有特点，但是也是它的一个弊端，就是无法快速转运，仅仅适用于出入库频率相对比较低的立体仓库。2.3堆垛机的工作原理在堆垛机运行过程中，堆垛机三个组成部分分别负责不同的运行轨迹。在行走机构运动过程中，负责x方向的运动，让堆垛机的横向坐标对齐。而升降机构运动过程中，负责y方向的运动，使堆垛机的纵坐标对齐。最终由货叉负责z方向的运动，从而进行货物的存取。三个机构整体组成了一个完整的堆垛机，从而完成仓库中的存取任务。2.4堆垛机的货叉机构在堆垛机柱垂直移动的装载站，货物叉可以拉伸的货物，双方向的巷道和起重，从而实现存取行动。通常情况下，一个堆垛机是负责左右2行的货物存取，根据设计要求，在自动存储和存储效率不高，存储货物品种单一以及小存量是必要的。我们采用了三级式货叉。传动方式通常采用齿轮齿条式或链条式，根据货架堆放货物及托盘的要求，这种货叉占用空间小，性能稳定，可以满足设计要求的需要。这种结构形式的货叉结构不是特别复杂，主要由减速电机、上叉、中叉、下叉、链轮、传动装置、链条、导轮、导向块、滚轮轴承、张紧装置和一些定位装置构成。在相同面积条件下,货叉可以左右伸缩，它的使用不仅减少巷道占地，大幅度提高了地面利用率和库容量，同时能够使企业的利润达到最高。本组设计的三级伸缩式货叉如下2-3图：图2-3堆垛机的货叉展开图2.5堆垛机的升降机构2.5.1堆垛机的升降机构的分类升降机构运行时，基本原理是电机减速器的低速轴带动卷筒、曳引轮、链轮等传动装置。当电机向双正、负方向运动的传动装置时，通过传动装置所造成的不同方向的钢丝绳的转动或释放，或驱动链是移动的，以实现货物和材料的运动。这样，将电动机产生的转速由各种装置成功的转化，变为载货台竖直方向的力，从而驱动升降台。升降机构的种类，链条提升机构主要由提升电机、传动链轮、传动链条、双联链轮、提升链条和改向链轮组成。其与钢丝绳相比较，采用链条提升方式的车库在升降过程中具有极高的稳定性，这主要与链条与钢丝绳的结构有关，链条相对于更加稳定。但是这种提升方式有一部分的缺点，就是用于起升高度相对较矮的堆垛机，由于造价的原因，链条贵很多，在使用时链条的缺点也是很明显的，就是噪音特别大。在立体库比较高的地方很少使用。拖拉起重机机构广泛使用的今天电梯工业的促销手段，主要销架、牵引轮、引导轮半滑车装置。一条货物平台牵引绳子互相连接，另一边有相互关系,重新连接设备及货物平台人力，中设备，负载着足够的力量牵引钢丝绳摩擦传动到槽沿铁路的引导下，向上移动，而型体制中最大的优点是传动带驱动马达滚筒比较小，小高度的高度不受限制。但不同的叠加起重机、电梯走的，所以开盘集合必须动摇的噪音，设备配置院子里走内侧壁垂直的柱子，安装，维修更容易。卷筒式提升机构是驱动载货台上下运动的常用机构，一般由卷筒、减速电机、钢丝绳及滑轮组组成，卷筒式的工作原理是，减速电机驱动卷筒旋转筒旋转，使得钢丝绳缠绕，再通过钢丝绳和滑轮组来提升货物。2.5.2堆垛机的升降机构链传动的特点与外链传动相比，变速器在双轴中心的距离和传递运动和功率；而在低速、重载和高温条件下和尘埃漂浮在空气中，环境较差，较传输带。它具有动态均匀的比例，且传动功率比较大，对轴和轴承的影响较小；传输效率较高，一般可达0.950.97。外链的铰链磨损，引起脱落现象引起的螺距变化；在后期安装和维护中有较高的要求，链轮材料一般是结构钢。本组设计的升降机构为链传动，如下2-3图：图2-4堆垛机的升降机构装配图2.6堆垛机整体防护缓冲器是堆垛机中重要的装置，属于安全防护装置，安置在轨道两边的运行设备上的安全防护装置。缓冲器的重要功能是设备在运行过程中，减少撞击力时所产生的冲击力，有效地保护设备，从而保护堆垛机不受到损坏。目前国内通常使用的起重机缓冲器大致可分为两种类型，蓄能型和耗能型两类。目前市场上常用的缓冲器主要有三种：液压缓冲器、聚氨脂缓冲器、弹簧缓冲器。其中液压缓冲器为耗能型。应用最广泛，聚氨脂缓冲器、弹簧缓冲器属于蓄能型，其价格低廉，实用范围较为广泛。由于升降机构实用的为链条，虽然在两轴中心距较远的情况下，传递运动和动力。能在非常那个略的环境的情况下工作。由于链条的基本特性，可以简单的保证传动比的稳定，并且由于力学性能传递的功率非常大，并且施加在轴上的力较小。传动效率高。缺点是：链条在使用非常频繁后容易造成大量磨损，会导致链条的脱落。安装和维护要求较高。所以断链保护装置是极其有必要的。使得发生危险是，事故率降到最低，保护人的生命安全和货物的安全。2.7堆垛机整体机构的设计对堆垛机行走机构、升降机构和货叉机构三部分进行了装配，装配体如图2-5：图2-5整体结构图图中：1.立柱；2.货叉机构；3.载物台；4.导轨；5地面导轨；6提升机构；7钢丝绳；8上部导轨；3.堆垛机行走机构的设计3.1堆垛机行走机构的方案设计在设计中我选择了以有轨为基础设计堆垛机，因为由于最大起重重量较轻，主要研究的是有轨堆垛机的行走方案设计。以有轨最为基础作为设计。双立柱有轨巷道式堆垛机的最大优点就是具有较好的强度和刚性，应用在起升高度较高、起重量较大和水平运行速度较高环境。而这次设计中不需要特别良好的强度和刚性，以及起升重量和高度。所以我选择单立柱。其结构简单，价格低廉，更适合本课题研究内容。由于悬挂式在一定高度，在设计上有一定危险，而且维修和检查方面不便。支撑型堆垛机用下部行走轮支承和驱动，上部导向轮用来防止堆垛机倾倒或摆动，结构简单，且容易保养和维修，所以更适合本课题。曲线运行型堆垛机有一个弊端，就是无法快速转运，仅仅适用于出入库频率相对比较低的立体仓库。直线运行型堆垛机虽然不能自行转换巷道，只能在巷道内直线轨道上运行，满足设计上的要求。因为单立柱载货台和货物的重量会引起立柱的偏心作用行走、制动时会产生的水平方向的惯性力作用。使得单立柱有轨巷道堆垛机受到了很大的局限性在其使用方面，为了增强其稳定性，防止脱轨等意外情况发生，在设计中为支撑轮添加了两个起辅助作用的导向轮，从而改善不利因素。在联轴器上选用DJM型薄片联轴器，他有很多特点。偏心允许范围大，可以灵活应用各种传动系统，拆装速度快，有很高的装配重复性，无需润滑，无噪音，摩擦，传动部件，可降低能量损失，结构简单重量轻，不需要维护，肉眼可以检查，具有良好的适应性，可以在高温下运行，传动精度可靠性高，使用寿命长。并且其使用范围广。这次采用的是这种联轴器双薄片型，同样具有很多优点，具有高刚度，高转矩，低惯性。大扭矩转载和优秀的灵活度，抗油性腐蚀性。3.2堆垛机行走机构的计算行走机构的电动机功率计算：P=Ffv1000Ff式（3-1）式中为行走时所产生的阻力；为行走机构行走速度为行走机构运行效率，一般为取所以由公式可知，需要求出行走机构工作时的阻力大小，参照公式：Ff=W自+W载式（3-2）为滚动阻力系数等于0.02。P=1kw，所以按标准选择电动机Y90L-6。额定功率1.1kw，满载转速910r/min，质量25kg 。根据公式求得转速为：n=251000D式（3-3）求得转速为53r/min，减速器的选择：传动比：i=9105317 式（3-4）根据参考资可以选择ZQH型减速器。参考公式P1=2Pmax+Pmin/3式（3-5）P为轮等效疲劳计算载荷；Pmax为满载轮压；Pmin为空载轮压。通过上式可得车轮直径为150mm行走轮轴径计算由于堆垛机的最大起升重量为15kg，所以堆垛机的工作级别在A2，属于较轻级别的。考行走轮允许载重量各参数关系式：P=DK(B-2r)（kg）式（3-6）可由下求得：K=240k/240+v=45kg/cm2式（3-7）最终得D=1.3cm；再由dmin= C3P/N=22mm所以轴承型号为6222，其尺寸为：d=22 D=50 B=143.3solidworks软件介绍SolidWorks软件是全球上首个CAD绘图系统,并且它是基于三维窗口系统最新开发，由于技术创新的发展趋势与计算机辅助技术和趋势相同，SolidWorks公司在两年间内成为CAD/CAM产业中获利最高的公司之一。财务状况和用户支持的优秀，使得SolidWorks每年都可以有几十个甚至上百个项目的技术创新，因此公司获得了令人尊敬的荣誉。该系统在1995-1999年有突出成就，并且在全球PC平台上获得第一评价CAD系统；自1995年到现在，改软件系统已经获得十七项国际重大奖项，其中仅1999年起，美国CAD专业杂志CADENCE，4年连续权威授予了SolidWorks软件最佳编辑奖，鼓励SolidWorks的创新、活力和简洁，使得公司取得了很更大的进步。至此，SolidWorks始终遵循的易用、稳定和创新的三大原则，现在的成功就可证明它是正确的，因为采用了它，设计者普大量缩短了设计的时间，使产品能够快速、高效地进入市场。SolidWorks由于独特的创新，功能有着特殊的性能，种类有很多，SolidWorks的功能性极其强大，并且具有易于使用和技术创新的这三个重要特征，这使得SolidWorks成为主流，并且成功的领先CAD其他三维图形软件。SolidWorks可以提供别出心裁的创新方案，减少设计过程中出现的的错误以及提高产品的质量。SolidWorks的功能性特别的强大使用，就工程师和设计者而言，其操作简单、方便易用。广大所熟悉Windows系统的用户，就可以基本上用SolidWorks软件来进行自己的设计。SolidWorks软件自己独特的拖放功能，它允许用户在短时间内完成大型装配体的设计。SolidWorks Explorer和WindowsExplorer是一样的，管理CAD文件非常快速。利用SolidWorks软件，用户可以在非常短的时间内做很多工作，能迅速成为市场上优质的产品。在三维CAD当前的市场情况下，SolidWorks是一个设计过程简洁、便利的软件。世界上优秀的评论Daratech公司，分析最新的SolidWorks软件，对它有着极高的评价：“在Windows平台上基于三维CAD软件，SolidWorks是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。”在设计功能强大、易学易用的联合作用下操作，用Solidworks设计的产品绝对是可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间，都是相关的。拖动的动态界面和一套完整的鼠标控制，是Solidworks软件简便操作的关键。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，简化美观了对话框，从而避免繁乱的界面。属性管理员包含所有的设计数据和参数，让使用软件更加简便，看起来更加直观明显。利用SolidWorks资源管理器系统，可以方便快捷的管理CAD文件。SolidWorks资源管理器是唯一的Windows资源器类似的CAD文件管理器。特征模板为标准件和特征，为用户提供了良好操作的环境。用户可从特征模板上调用标准的零件和特征，与其他用户一起交流，相互分享共享资源。SolidWorks提供的AutoCAD模拟器，用户可以使用自己所熟悉的绘图习惯，从而成功的从二维的设计转向三维的实体设计。3.4三维爆炸图及渲染后的行走机构利用SolidWorks软件，对装配体进行了爆炸视图处理，使得三维图更加直观，可以详细的了解行走机构的每一个部分的结构，如图3-1：图3-1升降机构零件爆炸图利用KeyShot软件对行走机构进行了渲染，使得图像更加真实，更像实际物体的展示，如图3-2：图3-2行走机构渲染图同样利用KeyShot软件对堆垛机整体进行了渲染，使得堆垛机以真实的效果呈现在人们面前，对我们所设计的堆垛机由真实的了解，如图3-3：图3-3堆垛机构渲染图3.5渲染软件介绍KeyShotKeyShot 意思是“惊人的镜头”，一个互动性的光线追踪与全域光渲染程序，无需复杂设置，可以生成照片逼真的三维渲染图像效果。新的发展和新Luxion照明技术，物理照明的研究，物理照明，特种照明，环境照明，KeyShot4研究，其最大的特点是，你总是道路照明渲染，物理拍摄于可转换为做照明，是出色的方案，它只是你，控制，如动画，你可以移动，但你可以创造出比工作的灵活流动，简单地可以应用到任何您想要使用的进口和光源的现有几何对象的完全不一样，同样的事情就是控制同一个源到多个局部照明，您可以轻松完成，没有限制同一个对象。不仅完美的色彩，它的选择非常简单和易于使用。现在的KeyShot使用的Pantone颜色和台系统，让你更多更好的高质量的彩色和选择，制造商，零售商和客户的设计师。你也可以搜索任何材料，您可以创建自定义颜色，你想放鼠标，数字，颜色选择器，一拖和下降的点击所需的颜色。在最新的功能里，Luxion增加了MOLD-TECH textures，是目前唯一的渲染软件，目的在于使纹理不会丢失，让图片看起来更加真实。增加用于纹理和质感丰富的材料库选项的数目，KeyShot更具有无与伦比的逼真的视觉效果。KeyShot可以调整小半径完成三维几何在渲染的时候边函数，为了使该模型为用户节省时间，提高了显示控制模型的边缘效应，以补充照明。改进的半透明材料有着巨大的提高，可以在KeyShot4中完成完美的次表面散射。在镜面的支持下，焦散和物理照明与科学的共同的相互作用。KeyShot4创新了新的渲染选项方法，使得在后期制作时，得到需要的帮助。渲染选项使您可以轻松地使用每一个图层显示。KeyShot立体模式里，显示在屏幕上的3D效果模型。这是KeyShot创新的新的视觉效果，立体功能帮助人们把渲染和动画，以虚拟3D的形式展示给他人观看。我们介绍的几何模型，软件是最基本的要求，keyshot4支持选择进口许多准确的数据，提供数据的整个工作过程的更新。在制作模型的时候，可以不破坏原来的模型进行修改和编辑。3.6三维零件及装配体展示以下为按照设计选取的国标所用零件，可以减少设计成本，在购买时也可以直接进行选择，如图3-4、3-5、3-6所示：图3-4轴承国标零件图图3-5螺钉国标零件图图3-6螺母国标零件图根据设计对导向轮、行走机构主体部分、以及端盖进行了设计如下图3-7、图3-8、图3-9所示：图3-7辅助轮零件图图3-8行走机构框架三维图图3-9端盖装配图成品对电机以及减速器进行绘制如下图3-10：图3-10电机装配成品图4.结论本论文的核心是自动化立体仓库堆垛机的行走机构的设计。在立体库自动仓库中，堆垛机是其最为重要的的一部分。所以在接到论文的题目的时候，我收集了很多关于立体化自动仓库和堆垛机以及行走机构的资料和文献，根据论文的要求，对自己所做的行走机构有了一定的了解，有了自己的思路。根据设计要求设计和计算，完成论文的的内容要求。本论文介绍了自动化立体仓库的国内外历史背景和研究现状，通过对堆垛机的分类来一步步设计行走机构，并且根据设计的要求，来确定堆垛机的性能，从而使堆垛机符合设计的要求。根据设计的行走机构的思路，利用三维制图软件来绘制行走机构的零件三维图，再进行装配，完成最后的行走机构的装配图。之后利用替他软件对行走机构的整体进行了渲染，使得行走机构更加逼真。对堆垛机升降机构的各个部分进行了设计和计算。同时还画出了堆垛机升降机构的二维图和三维模型。并且将三维零件进行装配、渲染和仿真。由于时间和所学知识有限，论文还有一些缺点和不足，需要我不断地学习和研究。经过几个月的研究和学习，完成了这次的毕业设计，在做完成途中，遇到了形形色色的问题，但是我经过自己的努力和老师的帮助，最终完成了这次的毕业设计。这次毕业设计是对我大学里的一个重要检查。完成毕业设计之后我发现自己在很多方面还有缺点和不足，需要以后不断的努力来更加的完善自己。发现的这些缺点和不足就是我要成长的动力，这次所完成的论文是经过我努力完成的，虽说并不完美，但从中学到了很多东西，使我终身受益。致谢四年时间转瞬即逝，我即将大学毕业，进入到社会中，四年的点点滴滴，我从少年步入成年，大学的学习时光成为我尤为重要的经历，让我成长了一些。即将和相处的老师和同学分别，内心依依不舍，但分别总是难免的，希望都能实现自己的目标。在本次毕业设计将要完成之时，我首先要感谢我的指导老师窦艳涛老师。他是一位认真负责、有耐心的老师。在整个毕设论文的设计和撰写中，我遇到的问题清楚的解答，解答了我的疑问，从和指导老师的交往中，我从他身上学到了很多东西，不仅仅有知识，还有做人。其次感谢大学四年来教导过我的所有老师们，正因为您的尊尊教导，才有了现在的我，让我学到了有用的知识，毕业后也不会忘记老师对我的教导。最后，我要感谢一下我的母校北京邮电大学世纪学院对我的教育之恩，祝母校永远朝气蓬勃，桃李满天下！参考文献1 濮良贵. 机械设计. 北京: 高等教育出版社，2013.12.2 刘昌祺. 自动化立体仓库实用设计手册. 北京：中国财富出版社，2009.3.3 徐正林.自动化立体仓库设计手册M.北京：中国物资出版社.2009.4 田奇.仓储物流机械与设备 M.北京：机械工业出版社，2008.5 孙江6 杨公源.可编程控制器应用与实践.北京:清华大学出版社，2003.7 时良平. 邮政及物流设备设计. 北京：人民邮电出版社，2011.12.宏，黄小龙，高宏.Pro/ENGINEER Wildfire结构分析与运动仿真M.北京:中国铁道出版社.2004:197353.8 陈军 .物流自动化设备.徐州:中国矿业大学出版社，2009.11.9詹迪维. SolidWorks机械设计教程2013.北京.机械工业出版社，2013.10于英.物流技术装备.北京.北京大学出版社，2010.411Kyung Joon.Hyun Yong Lee.joonyeobsong.development of operating protocol,Vo 1.8.no.1pp45-52.1995 12Lee.M.-k.(1992).A Storage Assignment policy in a Man-on-board automated storageretrieval system. Journal of production research .30.10.S.2281-2292