循迹搬运小车设计 - 图文(7)

（2）升降电机的设计选型

从三维设计图中我们得到叉车升降装置的升降行程为1m，且货叉升降的速度要求并不高，我们这里设计让货叉在15S的时间内跑完1米的行程，得到货叉升降的线速度为4m/min。

从设计要求我们得到循迹搬运小车的搬运重量为800-1000KG，这里我们按1000KG的搬运重量进行升降电机的设计选型。

根据公式N = V / πD

式中：N——升降电机经过减速箱后的转速 V——货叉升降的线速度 D——从动链轮的分度圆直径

已知我们选用的从动链轮的规格为BSP50B18-N-25，查手册得到分度圆直径为91.42mm，计算得到升降电机经过减速箱后的转速： N=4*1000/（π*91.42）≈13.93r/min

假设不考虑升降滚轮与升降轨道之间的滚动摩擦力，从三维设计图中计算得出整个叉车升降装置自重80KG，由于配重块的存在，按负载500kG计算，得到：

整个叉车升降装置在升降过程中作用于单根升降链条上的牵引力f=1/2*580*10=2900N，升降电机经过减速箱后的总牵引力F为5800N。

计算可以得到：

升降电机经过减速箱后的输出扭矩M=F*R=5800×91.42/1000/2=265.1N.M

根据公式M=9550×

Pw/n

式中：M——电动机经过减速箱后的输出扭矩

Pw——电动机的主轴输出功率

n——电动机经过减速箱后的输出转速 计算得到：

电动机的理论主轴功率

Pw=265.1*13.93/9550≈0.387KW

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电动机所需的功率：

Pm? 式中：

Pw?

Pw——输送机理论主轴功率

?——传动装置的总传动效率，取0.95

Pm——电动机功率

计算得到驱动电机功率

Pm?0.387kW?0.407kW

0.95我们这里还是选用直流无刷伺服电机，选用上海步科的低压伺服系统，

升降电机参数：小惯量DC48V，电机额定功率0.4KW，额定转速3000r/min，额定转矩1.27N.m， 伺服电机型号SMC80S-0040-30AAK-3DKH，

从伺服电机的产品手册上查到标准马达规范表，见下表2-6

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表2-6 SMC系列伺服电机技术参数表

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图2-11 升降电机机械尺寸图

叉车升降装置设计参数：

输出主轴直径：25mm； 牵引力：500KG； 升降行程：1m；

升降保护：升降限位开关保护，防止电机烧坏 升降速度：速度4m/min；

主动链轮：BSP50B10-N-15 从动链轮：BSP50B18-N-25 升降链条：RS50

我们这里需要对叉车升降装置中的关键零件输出主轴进行应力和变形量分析，判断其结构的可行性和可靠性。将叉车升降装置中其中无关零件剔除，只对输出主轴进行有限元分析。

已知作用于输出主轴上的作用力为5800N，下图为输出主轴的应力分布图，从图中可以看到应力最大值位于和轴承座固定的根部位置。

输出主轴材质选用Q235，在常温条件下，许用应力[σ]=235MPa,从应力分布图中可以看到应力最大值为172,498,944Pa≈172.5MPa<235MPa。同理我们从整体变形量分布图中可以看到变形量最大值为2.514e-1mm， 综上所述，说明输出主轴的强度满足使用要求。

应力分布图 25

整体变形量分布图

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