钢材自动堆垛机及自动控制系统设计（本科毕业论文设计）.doc
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钢材自动堆垛机及自动控制系统设计（本科毕业论文设计）,摘要轧钢厂轧制的各类中小型型材定尺剪切后，需收集堆码整齐，然后打捆称出厂。传统堆垛机很难适应轧钢厂高温、重载的要求。为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，现需设计一台能自动堆码各类规格型钢的机器。本文论述了当前国内外自动堆...
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钢材自动堆垛机及自动控制系统设计（本科毕业论文设计）
摘 要
轧钢厂轧制的各类中小型型材定尺剪切后，需收集堆码整齐，然后打捆称出厂。传统堆垛机很难适应轧钢厂高温、重载的要求。为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，现需设计一台能自动堆码各类规格型钢的机器。
本文论述了当前国内外自动堆垛机的发展情况及还存在的主要问题，并对堆垛机中的机械子系统和自动控制系统进行了比较分析。结合生产工艺进行了功能原理构思，绘出了控制系统的工作流程图，对堆垛机主要参数进行了选择和计算，完成堆垛机总体结构、举升机构及推钢机构设计。最后对主要的零部件进行了强度和刚度的校核和检验。
关键词：堆垛机，升降台，推钢机，蜗轮蜗杆，丝杆螺母
ABSTRACT
The system of small and medium reach Norte cutting sheared, to be collected stacking distances,and the not in their original packaging placed identification.It is dfficult to adapt to the traditional stacker roll steel’s high temperature,heavy deamand.To alleviate the labour intensity,and enhance the quality of the packaging deficit,increase our market competitiveness,and enhance economic efficiency and social efficiency,it is required to design a automatic stacking of specifications deficit machines.
Thesis discuss the local surface tidy pu the profession’s development circumstance of Automatic stacker and research and compare the system of machine of the Automatic stacker and Automatic control system. Then, stacker research at the state of development, the idea of combining production process for functional theory, the main parameters of the systems and choice of terms, the completion of system architectures, lift institutions and systems for material design. The last, the intensity of the main dimensions for accuracy and testing.
Key words： stacker,elevator,pusher-machine,worm wheel and worm, Screw nut
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 III
1 绪 论 1
1.1堆垛机产生的背景 1
1.2国内外堆垛机的研究现状 1
1.2.1 大型和中型钢材的堆垛 2
1.2.2 小型钢材的堆垛和打捆 3
1.2.3 国内堆垛机存在的问题 5
1.2.4 国产堆垛机的发展前景 5
2 堆垛机结构设计 8
2.1 堆垛机总体结构 8
2.2升降台升降方案比较 9
2.2.1 液压缸驱动剪叉机构 9
2.2.2 液压缸直顶式 11
2.2.3 机械式恒转矩匀速升降台 11
2.2.4 滚柱螺母丝杠传动升降台 12
2.2.5 液压驱动丝杠升降台 13
2.2.6 蜗轮蜗杆－丝杆螺母升降台 15
2.3 驱动方案 16
2.4 控制系统设计 17
2.4.1 工艺流程 17
2.4.2 电机控制系统的设计 18
2.4.3 设计要点 20
3 机械参数选择 21
3.1 横梁计算 21
3.1.1 两边支架的距离 21
3.1.2 每根横梁的宽度 21
3.1.3 丝杠间距 21
3.1.4 横梁立柱的选择 22
3.2 联轴轴器的选择计算 23
3.2.1 类型选择 23
3.2.2 载荷计算 23
3.2.3 型号选择 23
3.3 制动器的选择计算 23
3.4 电动机选择和校核 24
3.4.1 电动机分析计算 24
3.4.2 电动机的校核 24
4 零部件校核 26
4.1 蜗杆传动 26
4.2 圆柱齿轮传动 29
4.3 轮齿弯曲强度 32
4.3 轴 33
4.3.1轴的结构分析 33
4.3.2 轴的受力分析与刚度校核 34
4.4 滚动轴承 36
4.4.1 轴承的载荷分析 36
4.4.2 轴承的寿命分析 37
4.5 键 37
4.5.1 键的强度校核 37
4.6 运输链计算 38
4.6.1 牵引力的计算 38
4.6.2 牵引链的最小张力 38
4.6.3 功率计算 39
4.6.4 动载荷的计算 39
4.7 传动链的计算 39
4.8 推钢机的设计 41
5 结论 42
参考文献 43
摘 要
轧钢厂轧制的各类中小型型材定尺剪切后，需收集堆码整齐，然后打捆称出厂。传统堆垛机很难适应轧钢厂高温、重载的要求。为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，现需设计一台能自动堆码各类规格型钢的机器。
本文论述了当前国内外自动堆垛机的发展情况及还存在的主要问题，并对堆垛机中的机械子系统和自动控制系统进行了比较分析。结合生产工艺进行了功能原理构思，绘出了控制系统的工作流程图，对堆垛机主要参数进行了选择和计算，完成堆垛机总体结构、举升机构及推钢机构设计。最后对主要的零部件进行了强度和刚度的校核和检验。
关键词：堆垛机，升降台，推钢机，蜗轮蜗杆，丝杆螺母
ABSTRACT
The system of small and medium reach Norte cutting sheared, to be collected stacking distances,and the not in their original packaging placed identification.It is dfficult to adapt to the traditional stacker roll steel’s high temperature,heavy deamand.To alleviate the labour intensity,and enhance the quality of the packaging deficit,increase our market competitiveness,and enhance economic efficiency and social efficiency,it is required to design a automatic stacking of specifications deficit machines.
Thesis discuss the local surface tidy pu the profession’s development circumstance of Automatic stacker and research and compare the system of machine of the Automatic stacker and Automatic control system. Then, stacker research at the state of development, the idea of combining production process for functional theory, the main parameters of the systems and choice of terms, the completion of system architectures, lift institutions and systems for material design. The last, the intensity of the main dimensions for accuracy and testing.
Key words： stacker,elevator,pusher-machine,worm wheel and worm, Screw nut
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 III
1 绪 论 1
1.1堆垛机产生的背景 1
1.2国内外堆垛机的研究现状 1
1.2.1 大型和中型钢材的堆垛 2
1.2.2 小型钢材的堆垛和打捆 3
1.2.3 国内堆垛机存在的问题 5
1.2.4 国产堆垛机的发展前景 5
2 堆垛机结构设计 8
2.1 堆垛机总体结构 8
2.2升降台升降方案比较 9
2.2.1 液压缸驱动剪叉机构 9
2.2.2 液压缸直顶式 11
2.2.3 机械式恒转矩匀速升降台 11
2.2.4 滚柱螺母丝杠传动升降台 12
2.2.5 液压驱动丝杠升降台 13
2.2.6 蜗轮蜗杆－丝杆螺母升降台 15
2.3 驱动方案 16
2.4 控制系统设计 17
2.4.1 工艺流程 17
2.4.2 电机控制系统的设计 18
2.4.3 设计要点 20
3 机械参数选择 21
3.1 横梁计算 21
3.1.1 两边支架的距离 21
3.1.2 每根横梁的宽度 21
3.1.3 丝杠间距 21
3.1.4 横梁立柱的选择 22
3.2 联轴轴器的选择计算 23
3.2.1 类型选择 23
3.2.2 载荷计算 23
3.2.3 型号选择 23
3.3 制动器的选择计算 23
3.4 电动机选择和校核 24
3.4.1 电动机分析计算 24
3.4.2 电动机的校核 24
4 零部件校核 26
4.1 蜗杆传动 26
4.2 圆柱齿轮传动 29
4.3 轮齿弯曲强度 32
4.3 轴 33
4.3.1轴的结构分析 33
4.3.2 轴的受力分析与刚度校核 34
4.4 滚动轴承 36
4.4.1 轴承的载荷分析 36
4.4.2 轴承的寿命分析 37
4.5 键 37
4.5.1 键的强度校核 37
4.6 运输链计算 38
4.6.1 牵引力的计算 38
4.6.2 牵引链的最小张力 38
4.6.3 功率计算 39
4.6.4 动载荷的计算 39
4.7 传动链的计算 39
4.8 推钢机的设计 41
5 结论 42
参考文献 43
