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一种穿梭车升降结构的机械设计
现代化物流中穿梭小车是常用的运输工具。在此基础上对几种穿梭小车的升降结构进行了分析研究，提出了一种将电机、减速装置与螺旋传导一体化集成的新型穿梭车升降结构。对升降结构的工作原理进行了阐述，根据技术指标，计算出升降机构主要邵件的尺寸。校核了丝杠螺母机构的自锁性能和稳定性，对丝杠、螺纹的强度进行了校核。设计出了满足机构要求的丝杠螺母机构，为升降机构的定型设计提供了参考。
1.3主要技术指标
由于升降机构作为载物平台的辅助设备，工作时间仅为上升和下降阶段，因此升降机构的基本原则是工作可靠、结构简单稳定，同时由于穿梭机对质量要求严格，所以升降机构质量应尽量轻。根据上海英锋工业设备有限公司以及合肥联勒自动化设备有限公司提供的无线穿梭车主要技术参数表，参考以上企业的生产能力，物料运输的属性以及要求，确定升降机构的主要技术指标如下：
1）负载质量：1 000 kg ；
2）升降行程：50 mm；
3）升降时间：小于5g。
2丝杠螺母传动机构的设计
2.1升降机构推程力的确定
升降机构是利用丝杠螺母为工作台的抬升和下降提供动力。丝杠螺母传动机构的设计最重要的参考值即为升降机构的推程力。设最大垂直起重力即升降机构以上部分的自重和载重的总质量为1 100 kg，丝杠在启动和停止总用时间5s，运动过程中会产生加速度和摩擦作用故工作台在加速、匀速和减速上升或者下降时，丝杠轴向承受的载荷分别为：可知，丝杠螺母沿轴向的推程力F最大时取Fal的值。由文献的力学分析，通过对f和a的估算，取F=12 000 N
2.2丝杠螺母尺寸的设计
丝杠的螺纹采用梯形螺纹，可以消除因磨损而造成的间隙。由于要保证结构的自锁性能，需要采用单头螺纹而不能用多头螺纹或滚珠螺纹。故升降结构选用传导性滑动螺旋。其优点是：结构简单，工作平稳。但同时也具有一些固有缺点：螺纹之间的摩擦力大、磨损大、效率低，不适用于高速及大功率传动。针对这些缺点，在设计与制作时需要重点考虑：y提高配合精度及降低运动噪声；2）保证螺杆的直线度及减小其变形；3）考虑螺母与螺杆之间的润滑及耐磨性。
丝杠采用梯形单头螺纹则螺距h与导程、相等。升降运动所需速度约在0. 012 5 m/、左右。丝杠的材料常用碳素工具钢、铬锰合金钢或65 Mn钢、Q235，Q275，40，45，55钢等，在此选用45钢，调质处理。
对于滑动螺旋传动的螺纹中径有：
3丝杠螺母传动机构的验算分析
3.1丝杠螺母机构的验算内容
升降机构的传动形式为螺旋传力，主要失效形式是螺旋表面的磨损、丝杠的拉断（受压时丧失稳定）或剪断以及螺纹牙根部的剪断及弯曲。设计时常以耐磨性计算和强度计算确定螺旋传动的主要尺寸，为此丝杠螺母机构的设计首先需要明确设计要求，并在此基础上进行相关尺寸参数的确定。
a）丝杠螺母机构的自锁性验算
d）对丝杠稳定性分析计算
对丝杠的稳定性进行分析计算。对于受压且具有较大柔度的丝杠，在工作时丝杠可能由于失稳而产生侧向挠曲，所以应对丝杠进行稳定性校验，按照欧拉公式进行计算：
由此得出丝杠的设计满足结构的稳定性要求。
3.2设计校核
通过对丝杠螺母机构的自锁性、丝杠的耐磨性、丝杠的机械强度以及丝杠稳定性进行了校核，验算后可以说明设计是符合小车工作指标和材料强度的要求。
3.3黄金分割法单因素实验
选取进给量实验范围[0. 03 3 ， 0. 046 ]、背吃刀量0.2 xnxn、切削速度900 xn/xnin。按黄金分割法实验点的提取步骤，在[0. 033 ， 0. 046〕的0.618处取值，选取第1实验点为：
P}=0.033+0.618（ 0.046-0.033）=0.041
第2实验点为：
P==0.033+0.382（ 0.046-0.033）=0.038
实验P1的表面粗糙度值 Ra0.391 N，m，P2的表面粗糙度值Ra0.387 N，m，则P1测得的是最优实验值。实验结束，进给量取值为0.041 mm/r。
4结语
在稳定的高速车削环境下，切削速度与切削深度对表面粗糙度值影响较小，进给量是影响工件表面粗糙度值变化的主要因素。PCD刀具车削5052铝合金表面粗糙度达到RaO. 4技术要求的最佳工艺参数是：进给量0.041 mm/r、背吃刀量0.2 xnxn、切削速度900 xn/xnin。黄金分割法应用于铝合金车削表面质量的实验研究，拓宽了实验方法，有效地减少了实验次数，提高了实验精度。所获得的实验数据为这类材料高精度、高效率车削加工提供了可靠的理论依据。
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