畢業(yè)論文定稿-升降橫移式立體車庫設(shè)計

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原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第一章 緒論1.1 課題的背景和意義隨著我國城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多，而與此相對應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬。以北京市為例，截止 2006 年底，市區(qū)僅有公共停車場827 處，共計車位 5.6 萬個，僅占市區(qū)機(jī)動車擁有量的 8.5％，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。上海的情況也讓人無法樂觀，僅有的 227 個地下車庫使用面積不足 60 萬平方米，只能滿足 1.3 萬輛機(jī)動車停放的要求，路邊停車漸呈泛濫之勢，比例高達(dá) 64％，而且還有繼續(xù)上升之勢。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對全國 15 個大城市停車現(xiàn)狀的調(diào)查，城市機(jī)動車保有量與停車位之比平均為 4.84：1，這一比值對于渴望“車者有其位”的車主來說，形式不容樂觀。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準(zhǔn)備不足。上世紀(jì) 80 年代初期，北京市權(quán)威部門對 2000 年北京汽車發(fā)展數(shù)的預(yù)測僅僅是 70 萬－80萬輛，而事實(shí)上到新世紀(jì)鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預(yù)期多了 100 萬輛，其中私人小客車的數(shù)量就高達(dá) 45 萬輛。面對迅速發(fā)展的城市車流，停車設(shè)施建設(shè)的落后也就不足為奇。停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車輛停放狀態(tài)）問題，靜態(tài)交通是相對于動態(tài)交通（車輛行駛狀態(tài)）而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對停車設(shè)施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會出現(xiàn)停車難的一系列問題。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國城市機(jī)動車輛平均增長速度在 15%-20%，而同時期城市停車基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長速度只有 2%-3%，特別是大城市的機(jī)動車擁有量的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過停車基礎(chǔ)設(shè)施的增長速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。專家們指出，解決城市靜態(tài)交通問題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過政策法規(guī)，限制路面停車，提高停車場利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以減少機(jī)動車對停車場的需求。而硬措施，主要包括增建停車場，建設(shè)地下及立體停車場、利用其它空間滿足停車需求。而無論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局，于局限內(nèi)彌補(bǔ)不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。隨著人類社會的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來越大，人們在城市里的生存空間卻越來越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763念，城市中開始建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網(wǎng)，汽車的住宅--停車場也有了長足的發(fā)展，由平面停車向立體停車，由簡單的機(jī)械車庫向計算機(jī)管理高度自動化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有較強(qiáng)的實(shí)用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進(jìn)入家庭，城市動態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機(jī)遇，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當(dāng)今快節(jié)奏社會中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識。目前我國經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展時期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進(jìn)入家庭的步伐正在加快，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。機(jī)械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實(shí)施，是解決城市停車難最有效的手段也是停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。當(dāng)前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機(jī)械式立體停車產(chǎn)業(yè)。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù) 40 平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高 80％—90％，如果采用地上多層（21 層）立體式車庫的話，50 平方米的土地面積上便可存放 40 輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。 機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個設(shè)備便不會運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。 在地下車庫中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機(jī)械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。近年來 ，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數(shù)量的不斷增加。截至 2003 年底，我國個人汽車保有量為 12427672 輛。其中，個人轎車4890387 輛，比 2002 年增加 1462441 輛，增長率為 42.7%，但與此同時，汽車停車場地的增長卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量的比例嚴(yán)重失調(diào)，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763均解決不了上述問題時，采用機(jī)械式立體停車設(shè)備是一個非常有效的措施。機(jī) 械 式立 體停車設(shè)備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個有效手段。國家計委已明確機(jī)械式立體停車設(shè)備及城市立體停車場為國家重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)，1998 年 1 月 1 日起執(zhí)行的《國家計委 6 號令》把機(jī)械式停車序和立體停車場列入“國家重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)日錄” ，國家海關(guān)總署對機(jī)械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國內(nèi)投資項目給予免征進(jìn)口稅” 、上述措施為我國立體車庫產(chǎn)業(yè)的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車間題提供了機(jī)會?？梢灶A(yù)見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。1.2 課題的關(guān)鍵技術(shù)及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國外研究現(xiàn)狀早在 50 多年前，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對家庭使用的雙層停車設(shè)備；利用住宅空地建起 2-4 層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設(shè)地下車庫。自 70 年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區(qū)和一些發(fā)達(dá)國家積極開展了機(jī)械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達(dá)國家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國和我國的港、澳、臺地區(qū)的停車業(yè)也通過引進(jìn)--移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。目前世界停車產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車技術(shù)幾乎包含了當(dāng)今機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進(jìn)技術(shù)。機(jī)械方面，應(yīng)用了許多新材料、新工藝。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強(qiáng)度和剛度，又使設(shè)備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強(qiáng)韌、耐用。控制技術(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運(yùn)行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動和噪音也趨于最小?？刂菩问接?，按鈕式、鎖匙式、IC 卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機(jī)械式行程開關(guān)、磁性接近開關(guān)、光敏感應(yīng)開關(guān)等，安全保護(hù)裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈條和鋼絲繩長度超范圍報警和彈性變形自動補(bǔ)償、汽車圖象攝影對比安全檢測、自動消防滅火系統(tǒng)等。日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車庫的國家之一，其在上世紀(jì) 60 年代初就開發(fā)并使用可最大原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763限度的利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時日本全國汽車保有量大約為 500 萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。從 80 年代開始，日本開始向亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。韓國機(jī)械車庫技術(shù)是日本機(jī)械停車技術(shù)的派生。其機(jī)械停車產(chǎn)業(yè)從 20 世紀(jì) 70 年代中期開始起步，80 年代開始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化，90 年代開始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在 30%左右。目前韓國停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國機(jī)械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從 80 年代中期開始，90 年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標(biāo)準(zhǔn)制定的我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。機(jī)械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護(hù)、安全消防、收費(fèi)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設(shè)計單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照發(fā)達(dá)國家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資和經(jīng)營者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場方面應(yīng)建立車庫市場運(yùn)行機(jī)制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)則經(jīng)營車庫，并實(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763在我國廣泛使用的升降橫移式立體車庫第二章 立體車庫整體方案比較和選擇2.1 移動方案的比較機(jī)械式立體停車庫有許多種類型，根據(jù)其工作原理可分為：升降橫移式；水平循環(huán)式；平面移動式等等。采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫做升降橫移式立體停車庫，由于升降橫移式停車庫的類型比較多，規(guī)模可大可小，對場地的適應(yīng)性強(qiáng)，因此采用這一類型的停車庫十分的普遍。升降橫移式立體停車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升降橫移運(yùn)動到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫內(nèi)地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需要通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。升降橫移式立體停車庫的布置型式主要有兩種：半地下布置型式和地上布置型式本設(shè)計是三層九位七車的小型立體車庫，多用于居民小區(qū)，其簡圖如下所示: 圖 2-1 立體車庫各車位移動方案移動方案：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763將 2 號、5 號車位作為空位，1，3 號車位可以直接進(jìn)行存取車。在存取 4 號車時，將 1 號車位移動到 2 號車位上，4 號車位降到 1 位進(jìn)行存取車。在存取 6 號車時，將 3 號車位移動到 2 號車位上， 6 降到 3 號車位上，進(jìn)行存取車。在存取 7 號車時，將 2 號車位移動到 8 號車位上，1 號車位移動到 2 號車位上再移到5 號車位上，4 號車位移動到 1 號車位上再移到 2 號車位上，7 號車位降到 1 號車位上，進(jìn)行存取車。在存取 9 號車時，原理同 7 號車位一樣。2.2 橫移機(jī)構(gòu)方式的選用就目前的立體車庫能儲存的車輛數(shù)目來說，大致可把立體車庫分為兩大類，即大型立體車庫和小型立體車庫。本設(shè)計的立體車庫是三層九位的，屬于小型立體車庫，存取車輛較少，從停車位到出車庫所要運(yùn)行的距離較近，即使速度較低，存取車的時間也不會太長。所以小型車庫里采用托盤作為載車容器就可以了。能夠使托盤平穩(wěn)在在水平方向上移動的方式有多種。根據(jù)動力源是（驅(qū)動裝置）是否在托盤上，可以將橫移分為兩種，一種是將驅(qū)動裝置放在托盤上，通過驅(qū)動鏈條來實(shí)現(xiàn)傳動。但這種方式現(xiàn)在使用不多，只有在大型的立體車庫里才使用。由于電機(jī)放在托盤上，托盤在存取車的過程中不斷的運(yùn)動，給電機(jī)提供電源和對電機(jī)進(jìn)行控制都比較難實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動裝置安放在固定件上是實(shí)現(xiàn)托盤橫移的另一種方式。這種方式都可以方便為其提供動力源并對其進(jìn)行控制。也可以提高安全系數(shù)，也比較美觀。對車庫的效率和外觀沒有影響。（電機(jī)一般放在地面和框架上）所以，本設(shè)計的橫移部分的驅(qū)動裝置不安放在托盤上，而是安放在地面上和框架上。為實(shí)現(xiàn)托盤的橫移而采用的驅(qū)動方式有三種：（1）利用液壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動（2）利用電機(jī)帶動鏈條進(jìn)行驅(qū)動（3）利用電機(jī)帶動齒輪、齒條系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動液壓系統(tǒng)復(fù)雜，造價高，維修難，不易維護(hù)。鏈傳動是一種不錯的傳動方式，傳動精度高，設(shè)計、購買方便，但和齒輪、齒條嚙合的傳動方式比較起來，鏈傳動的效率低原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763了一點(diǎn)。所以，采用電機(jī)驅(qū)動的方式來實(shí)現(xiàn)托盤的橫向移動，中間的傳動裝置采用齒輪和齒條的嚙合。2.2.1 橫移的方式和電機(jī)放置位置根據(jù)前面的所述，底層橫移部分的動力源采用電機(jī)，而且，電機(jī)不是安裝在托盤上，同時決定采用齒輪和齒條嚙合的傳動方式，按照常規(guī)規(guī)定將齒輪作為齒輪和齒條嚙合傳動的主動件，固定在水平面上，為了不防礙轎車的存取，電機(jī)和齒輪只能放在車庫的后方。齒輪水平放置，所以齒輪軸的軸向?yàn)樨Q直方向，如果電機(jī)水平放置，電機(jī)軸的軸向?yàn)樗椒较?，這種情況下，把電機(jī)的動力傳遞給齒輪需要兩個相互嚙合的圓錐齒輪。圓錐齒輪的設(shè)計、制造和安裝都比較麻煩，從而導(dǎo)致成本費(fèi)用比較高，對于小型車庫來說經(jīng)濟(jì)性不好，同時，兩個圓錐齒輪的齒輪軸很難固定，而且占用了較多的縱向水平面積。故決定采用電機(jī)豎直放置的方法。電機(jī)豎直安放也存在兩種方式。其一，電機(jī)軸的軸向向上安放，這種方式下，雖然容易實(shí)現(xiàn)電機(jī)定位，無論采用底座定位還是凸緣定位都很容易定位。但是，由于要求齒輪安放在水平面上，電機(jī)則只有安放在地平面下，這樣需要為電機(jī)用混凝土澆注一個基坑，這樣的話，電機(jī)的安放和維修都比較困難。故不采用此方式。當(dāng)電機(jī)豎直安放且電機(jī)軸的軸向向下時，只需要一個聯(lián)軸器就可以把電機(jī)軸和齒輪軸聯(lián)在一塊，從而實(shí)現(xiàn)傳動力的目的。此處的電機(jī)依靠凸緣來定位。采用這種方式的缺點(diǎn)就是電機(jī)不容易固定，為了解決這一個問題決定設(shè)計一個機(jī)架，用來支撐和固定電機(jī)。此處還要考慮減速器的存在。從車庫的規(guī)模來看，此車庫為小型車庫，平移速度要求不高。因?yàn)槠揭凭嚯x都比較小。速度大了就容易產(chǎn)生較大慣量，不利于制動，使安全系數(shù)降低。同時，從時間的角度來看，對于此車庫，在速度較低的情況下，存取車的時間也是很短的。所以，此車庫要求速度較低（初步定位 4m/min） 。眾所周知，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速一般比較高。所以，在此處減速器是必不可少的部件。目前，減速器已經(jīng)成為一種比較規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計和選擇都比較容易。不過，此處為了安裝方便，決定選用帶有減速器的電動機(jī)。為了減低成本，安裝方便，此車庫的電動機(jī)都采用帶有減速器的電動機(jī)，具體的型號根據(jù)具體的設(shè)計而定。電動機(jī)和齒輪都固定在地平面上了，齒條就只有作為齒輪、齒條嚙合傳動方式的運(yùn)動件了。齒條可以焊接在托盤的后面的側(cè)面上，也可以使用螺栓固定在托盤后方。由于齒條的長度和托盤的寬度一樣，尺寸補(bǔ)角長，如果采用焊接的方法，由于熱脹冷縮的原原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763因，在焊接的過程中，回使齒條變形，從而影響齒輪和齒條間懂得嚙合精度。所以決定齒條和托盤間的聯(lián)接方式采用螺栓聯(lián)接，齒條的寬度由它所承受的載荷而定，具體設(shè)計見第三章。齒條的厚度由多哥因素決定，其一：齒條的強(qiáng)度需要滿足一定的強(qiáng)度要求；其二：由于滾筒的存在，齒條應(yīng)該用螺栓固定在托盤的后方的邊框的上方，而不是托盤后面的豎直側(cè)面上，這種情況下要求：齒條和邊框在水平方向上喲一定的重合度。其三：要考慮滾輪的寬度，最后要考慮齒條的分度線要和齒輪的分度圓相切。2.3 提升機(jī)構(gòu)所用方式的比較和選擇常見的三種方式是液壓方式，鏈條提升方式和鋼絲繩提升方式一、鋼絲繩提升鋼絲繩具有承載能力強(qiáng)，重量輕的特點(diǎn)，但它卻具有彈性，使用時間長了會產(chǎn)生伸長量，使得傳動精度降低，從而使得托盤不能準(zhǔn)確到達(dá)所應(yīng)到達(dá)的位置，而且，鋼絲繩容易自行扭轉(zhuǎn)和松散。二、液壓提升液壓系統(tǒng)驅(qū)動是一套十分復(fù)雜的驅(qū)動系統(tǒng)，它的設(shè)計、制造成本較高。而且維修、檢測費(fèi)用也相對較高，液壓系統(tǒng)的故障很難檢查，如果哪個輸油管道出現(xiàn)問題，將會在一定時間內(nèi)大大降低車庫的工作效率，而如果液壓站出現(xiàn)了問題，后果將更加嚴(yán)重，故此，此設(shè)計沒有采用液壓驅(qū)動系統(tǒng)作為提升機(jī)構(gòu)。三、鏈條提升鏈傳動為電動機(jī)通過連軸器、鏈條、鏈輪，來帶動托盤實(shí)現(xiàn)升降的。成本低，安全，易維護(hù)，維修。鏈條傳動兼有齒輪傳動和帶傳動的特點(diǎn)。與齒輪傳動比較，鏈傳動較易安裝，成本低廉；遠(yuǎn)距離傳動時其結(jié)構(gòu)要比齒輪傳動輕便得多。與帶傳動比較，鏈傳動的平均傳動比準(zhǔn)確；傳動效率高；需要的張緊力小，壓軸力也??；結(jié)構(gòu)尺寸緊湊；能在低速重載下較好的工作；能適應(yīng)較惡劣的環(huán)境如油污和高溫等場合。綜上所述，升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計：電動機(jī)作為動力源，利用鏈條和鏈輪的嚙合傳遞動力，帶動滾筒纏繞鋼絲繩來實(shí)現(xiàn)上層托盤的升降。2.3.1 提升的原理和電機(jī)安放位置為了制造、安裝方便，上下層的托盤基本相同。無論是尺寸，還是組成都基本相同。區(qū)別就在于：底層的托盤有滾輪，而上層的托盤有滑輪，此處重點(diǎn)來說明一下鏈輪、鏈原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763條和提升電機(jī)及相關(guān)組成部分。從電機(jī)的安裝和美觀的角度來考慮，電機(jī)應(yīng)該防在車庫框架后方的橫梁上，而且一個托盤需要兩個電動機(jī)，一側(cè)一個水平放置在橫梁上，此處電機(jī)的定位依靠底盤來定位。提升用的電機(jī)和平移用的電機(jī)一樣也選用帶有減速器的電機(jī)。鏈傳動最常見的方式就是利用一條閉合的鏈條，把一根軸上的動力傳遞到另一根軸上，兩個鏈輪要求在同一個水平面上。本設(shè)計中要求鏈條傳遞動力，還要求鋼絲繩傳遞運(yùn)動，所以采用閉合鏈條，鋼絲繩是采用一端固定，一端固定在滾筒上。這種情況下，一個托盤只有兩根鋼絲繩在承載，對鋼絲繩的要求較高。如果托盤上前端有一個鋼絲繩的固定端，后端有一個鋼絲繩的固定端，這種情況下托盤有四根鋼絲繩來承載，安全系數(shù)較高，但框架上的鏈條較復(fù)雜，制造不方便。如果鋼絲繩固定在框架縱向梁的前部，然后和托盤上兩個滑輪配合，最后回到縱向梁的后部，示意圖如下圖所示。這種方式不但有四根鋼絲繩來承載，而且提升平穩(wěn)，安全系數(shù)高，所以就采用這種方式。 G12F圖 2-2 上層托盤和轎車提升的簡圖由于上層托盤提升到固定位置時，需要在此處長時間停滯，所以需要在鏈輪軸上安裝制動器，制動器應(yīng)該選用常閉型的制動器，因?yàn)橥斜P挺在固定位置的時間比托盤運(yùn)動的時間長很多，電機(jī)軸和鏈輪軸之間也采用凸緣式聯(lián)軸器進(jìn)行聯(lián)接。2.3.2 設(shè)計時注意要點(diǎn)1）按照不同的工況，選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)鏈條，這是基本原則，但是由于具體工況的多樣性和復(fù)雜性，而且標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋面總是有限的。因此必要時也可以在規(guī)格、尺寸、參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)的同時對此鏈條的性能提出較高的要求，并以此向鏈條廠咨詢協(xié)商定貨。 2）設(shè)計時應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)鏈條，如遇到標(biāo)準(zhǔn)鏈條不能滿足設(shè)計要求時，有時要進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)體設(shè)計。此時要盡量查找國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，參照標(biāo)準(zhǔn)提供的尺寸參數(shù)，改選較好的材質(zhì)等。3）鏈傳動是利用中間撓性鏈條和鏈輪輪齒的相互嚙合傳遞運(yùn)動和動力的。它具有帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是瞬間傳動比變化，因?yàn)殒湽?jié)與鏈輪相嚙合時，可看成原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763是鏈節(jié)繞在多邊形的鏈輪上。鏈的節(jié)距 p 愈大，鏈輪齒數(shù) z 愈小，則鏈速的不均勻性以及附加的動載荷大。設(shè)計鏈傳動時，在滿足鏈傳動傳遞功率的前提下，應(yīng)盡可能選用較小的節(jié)距和較多的齒數(shù)。4）鏈傳動安裝時，兩鏈輪軸的平行度至關(guān)重要，特別是速度較高的鏈傳動及多排鏈傳動，其兩輪軸線的平行度達(dá)不到規(guī)定精度時，會使鏈與鏈輪嚙合狀況惡化，并將加大沖擊與振動。5）對于傳遞動力的鏈傳動，當(dāng)鏈速較高時，其潤滑就成為重要的問題，應(yīng)采用推薦的潤滑方式進(jìn)行潤滑，否則，它將嚴(yán)重影響鏈的壽命。6）設(shè)計鏈傳動時，應(yīng)加裝防護(hù)罩或防護(hù)裝置。2.4 設(shè)計數(shù)據(jù)本課題設(shè)定轎車的幾何參數(shù)為：車身長為 4700mm，車身寬為 1700mm，車身高為1550mm，總重是 2000Kg。托盤為載車容器，其尺寸應(yīng)該大于轎車的尺寸，故托盤的尺寸初步定為：長 L=5400mm，寬 W=2000mm.為了保證托盤的自由運(yùn)動，左右兩個立柱間的距離應(yīng)該大于托盤的寬度，因?yàn)檫@樣既有利于轎車的存取，也有利于托盤的安放，所以把左右兩個立柱間的距離定為 2100mm，基坑的長度為 6500mm。這是托盤和車庫框架的大體尺寸。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第三章 升降橫移設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 橫移結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1.1 托盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計1．托盤的基本尺寸的設(shè)計此立體車庫適合小區(qū)使用，所停車輛為轎車和微型面包車，一般轎車的基本參數(shù)：長：L=4700mm 寬：W=1700mm 高：H=1550mm;初步確定托盤的基本尺寸：長：L=5400mm; 寬：W=2000mm;2．托盤上基本零部件的選擇和設(shè)計a.滾輪的設(shè)計：（1）直接將滾輪安裝在托盤上，在存車位上安裝導(dǎo)軌（輕軌） ，滾輪直接在導(dǎo)軌上滾動，可以減少摩擦力，而且托盤移動平穩(wěn)。滾輪在安裝中有中心軸，軸焊接在托盤上，軸承選擇內(nèi)圈固定，外圈旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)簡圖，如圖 3-2 所示。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397631-軸承 2-滾筒 3-軸承端蓋 4-軸圖 3-2 滾輪示意圖b.托盤主體結(jié)構(gòu)的材料選擇托盤示意簡圖見零件圖（A1）（1）外框空心鋼管的選擇選用結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心鋼管（GB6728-86）選擇的尺寸：邊長 70mm， 壁厚 t=4.0 mm，理論重量 7.966㎏/m.另選用的結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心鋼管（GB-6728-86）選擇的尺寸 200 mm×100 mm，壁厚 t=4.00 mm，理論重量㎏/m.(2)托盤中用于承載汽車的鋼板的選擇根據(jù) GB3277-82，選擇菱形花紋鋼板，以增大汽車輪胎與鋼板之間的摩擦力。厚度5㎜，寬 0.35mm，其它鋼板，如承載用的平行與水平面的鋼板。根據(jù)（GB709-88） ，選擇厚度 5 mm，寬度 0.35mm。對于鋼板厚度 5mm, 理論重量 39.2㎏/m 2厚度 4mm，理論重量 31.42㎏/m 2菱形花紋鋼板厚度 5mm，理論重量 42.30㎏/m 2 (3)角鋼的選擇根據(jù) GB9787-88 選擇碳素鋼 Q235-A，尺寸為 50*50*5mm 的熱軋鋼等，邊角鋼理論重量 1.822㎏/m.(4)托盤整體采用焊接的方法：焊縫均采用手工電弧焊，焊縫不能有透、熔、蝕等缺陷，修刺倒棱，焊后退火處理，綜上所述得出：如圖：菱形鋼板 寬 W=0.4m 長 L=5.4m矩形鋼板 寬 W=0.15m 長 L=5.4m方形鋼板 寬 W=0.1m 長 L=2m原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763中間鋼板 寬 W=1.2m 長 L=5.4m邊上鋼板 寬 W=0.45m 長 L=3m得出：方型鋼管：M 1=7.966㎏/m×2×2.1m=33.46㎏矩形鋼管：M 2=18㎏/m×2×5.4m=194.4㎏中間鋼板：M 3=31.42㎏/m 2×5.4m×1.2m=203.47㎏菱形鋼板：M 4=42.3㎏/m 2×4×0.45m×1.2m=81.22㎏角鋼： M 5=1.822㎏/m×4×0.063=0.46㎏邊上鋼板：M 6=39.25㎏/m 2×2×0.45m×3m=94.2㎏其它重量：M 7= 4.83㎏所以上層托盤總重量為 M 總=M 1+M2+M3+M4+M5+M6+M7 =630㎏.由于底層托盤上有滾輪和齒條：估算滾輪重量 M 滾 =0.8×4=3.2㎏齒條采用 45 號鋼，淬火，密度為 7.9×103㎏/m 3長度為 L=2150㎜，寬度為 W=100㎜,高度為 H=60㎜M 齒條 =2150㎜×100㎜×60㎜×7.9×10 3㎏/m 3×10-12=101.91㎏底層托盤總重量為=624㎏+101.91kg=725.91㎏故底層托盤的重量初步定為 730㎏.3.1.2 導(dǎo)軌的設(shè)計由于轎車和托盤的重量達(dá)到 2330㎏，故選擇 GB11264-89 中的輕軌，型號 30。查其總高是 108㎜，總寬是 108㎜，總長是基坑的長度，由車架的設(shè)計部分可以得知基坑的長度為 6500㎜，其截面如圖 3-4 所示： 圖 3-4托 盤 的 軌 道潤滑方式：采用人工加油的方式直接向?qū)к壣蠞灿?，不需要專門的潤滑裝置。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397633.2 升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計在整個車庫中非常重要，主框架部分、載車板部分和傳動系統(tǒng)是升降橫移式立體停車庫的主要組成部分，主框架部分承擔(dān)著整個升降橫移式立體停車庫的總量，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性以及載車板部分還影響著整個立體停車庫的重量、材料和成本的多少以及安全性，傳動系統(tǒng)決定著升降橫移式立體停車庫運(yùn)行的好壞，所以如何設(shè)計主框架部分、載車板部分和傳動系統(tǒng)成為影響整個立體停車庫的關(guān)鍵因素3.3 升降橫移機(jī)構(gòu)整體框架設(shè)計在此設(shè)計中，因?yàn)樯蠈拥耐斜P和其上面的轎車重量都有框架來承受，所以框架不僅要結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，還要求滿足一定的強(qiáng)度要求。主框架底座部分用混凝土澆注，立柱直接筑在混凝土中。因?yàn)榱⒅习惭b有導(dǎo)軌，載車板的槽鋼內(nèi)裝有導(dǎo)靴，兩者需要相配合，立柱的間距應(yīng)該根據(jù)載車板的寬度而定。其結(jié)構(gòu)如下圖：圖 3-5 主框架圖3.3.1 材料的選擇在工程結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)是應(yīng)用比較廣泛的一種建筑結(jié)構(gòu)，一些高度或跨度比較大的結(jié)構(gòu)，載荷或吊起重量很大的結(jié)構(gòu)，有較大振動的結(jié)構(gòu)，高溫車間的結(jié)構(gòu)等等，采用其它建筑材料，目前尚有困難或不是很經(jīng)濟(jì)，有時候也滿足不了強(qiáng)度要求，則可考慮用鋼結(jié)構(gòu)。本設(shè)計中采用鋼結(jié)構(gòu)用于升降裝置的支撐及立體車庫的主框架結(jié)構(gòu)，這種鋼結(jié)構(gòu)具有以下的幾個優(yōu)點(diǎn)。1.材料強(qiáng)度高在相同的載荷條件下，采用鋼結(jié)構(gòu)時，結(jié)構(gòu)的自重較小，當(dāng)跨度和載荷相同時，剛架的重量只有混凝土層架重量的 1/4～1/3，如果用薄臂型鋼屋架，則可更強(qiáng)，由于重量原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763輕，便于運(yùn)輸安裝。2 安全可靠鋼材質(zhì)地均勻，各向同性，彈性模量大，具有良好的塑性和韌性。3 工業(yè)化生產(chǎn)程度高與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化生產(chǎn)程度高，能成批大量生產(chǎn)，制造精度高，采用工廠制造、工地安裝的施工方法，可縮短周期，降低造價，提高經(jīng)濟(jì)效益。4 具有一定的耐熱性溫度在 35 度以內(nèi)鋼的性質(zhì)變化很小，溫度達(dá)到 30 度以后強(qiáng)度逐漸下降，達(dá)到 45度～60 度時，強(qiáng)度為零。因此鋼結(jié)構(gòu)防火性較鋼筋混凝土差，一般用于溫度不高于 25 度的場合。同時鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)滿足下列要求：（1） 結(jié)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度，鋼性和穩(wěn)定性。（2） 要符合建筑物的使用要求，要有良好的耐久性（3） 盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量（4） 盡可能縮短制造安裝時間，節(jié)約勞動時間（5） 結(jié)構(gòu)要便于運(yùn)輸、維護(hù)（6） 可能條件下，盡量注意美觀，特別是外露機(jī)構(gòu)根據(jù)以上各項要求，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)重視貫徹和研究節(jié)約鋼材，降低造價的各種措施，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，確保質(zhì)量。3.3.2 制造方法 立柱采用工子鋼，因?yàn)楣ぷ愉撚泻軓?qiáng)的承載壓力的能力。一共有 8 根立柱，前后各有 4 根，采用澆注的方法固定在混凝圖中（地面采用混凝土） 。橫梁采用寬×高為2000mm×100mm 的冷彎矩形空心鋼管（GB6728-86） ，因?yàn)樘嵘龣C(jī)構(gòu)的電動機(jī)、聯(lián)軸器和制動器要放在橫梁上，所以矩形空心鋼管平放在立柱上，采用焊接的方法連接?？v向梁的選擇比較困難，因?yàn)榭v向梁不僅可以用冷彎矩形空心鋼管，也可以采用角鋼相對放置構(gòu)成。由前面的設(shè)計知道，鏈輪的結(jié)構(gòu)要放在縱向梁上，不管采用那種方式的縱向梁。鏈輪的底板都可以方便的固定在縱向梁上。但是，當(dāng)采用前者的方法時，需要在冷彎矩形空心鋼管上開矩形孔，制造比較麻煩，所以決定采用兩個角鋼相對放置的方法來制造縱向梁，兩個角鋼之間存在一定的距離，距離由鏈條的寬度來定。縱向梁也原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763采用焊接的方式固定在橫梁上。3.3.3 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度校核由上面的分析知道，鏈輪安裝在縱向梁上，縱向梁要承受轎車和托盤的重量。同時由于縱向梁跨度比較大，所以在整個鋼架中，對縱向梁的校核最為重要?，F(xiàn)在來分析縱向梁所受的載荷。取托盤（含轎車）為研究對象，分析受力示意圖如圖 3-2 所示：G12F圖 3-6 受力分析示意圖由于四根鏈條同時承載。所以每根鏈條所受載荷 F 為：F=（G 1+G2）/4=（1600+630）㎏×9.8N/㎏/4=5463.5N 因?yàn)槊總€托盤有四根鏈條來承載，每條鏈條所承受的拉力為 5537N。鏈條固定在兩根角鋼上，所以有每根角鋼承受的力為 2768.5N，不過，角鋼上要承受兩個這樣的力，兩個力的距離如圖 3-7 所示。因?yàn)榻卿摰膬啥斯潭ㄔ跈M向梁上，所以角鋼可以近似的簡化為簡支梁，它的受力分析圖和彎矩圖如圖 3-7 所示。lF（ a）b/1s（ ）（ c）Mmxl3-7 縱向梁的受力分析角鋼的承受的最大正應(yīng)力為：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763δ max=Mmax/W式中 M max-梁的最大彎矩W-抗彎截面系數(shù)梁的最大彎矩由圖 3-3 可知，抗彎截面系數(shù)和角鋼的材料有關(guān)，查閱《機(jī)械設(shè)計手冊》知道所選的抗彎截面系數(shù)為 6.32×10-6，所以有：δ max=2768.5×1.65×106/6.32/2≈361.3Mpa對于材料 Q235，查閱 GB700-88，知道 δ 在 375Mpa～500Mpa 之間，故縱向梁是安全的。第四章 升降橫移停車設(shè)備傳動系統(tǒng)的設(shè)計4.1 橫移傳動系統(tǒng)設(shè)計橫移機(jī)構(gòu)傳動示意圖： 1234561- YCJ 系列齒輪減速三相異步電動機(jī) 2- 聯(lián)軸器3-齒輪軸 4-齒輪 5- 齒條 6- 滾輪圖 4-1 橫移傳動示意簡圖原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397634.1.1 平移裝置中齒輪、齒條、傳動驅(qū)動電動機(jī)的選擇取托盤（含轎車）為研究對象，受力分析示意圖：圖 4-2 托盤受力分析示意圖由上圖可以知道，托盤運(yùn)行條件是 F1=Nf查閱〈〈摩擦、磨損與潤滑手冊〉 〉 （第二冊，機(jī)械工業(yè)出版社）得知：在任何滾動軸承中，克服摩擦所消耗的功率可以按下式計算的平均摩擦力來計算：Nf=faPNf-軸承所受的摩擦力fa-滾動摩擦系數(shù)平均值P-按一般動力計算公式得的軸承上的當(dāng)量載荷查閱〈〈摩擦手冊〉 〉表 19.14 得知部件中由于采用接觸式密封，存在制造誤差和裝配誤差，工況加重和潤滑劑污染等，fa 的值應(yīng)該擴(kuò)大一倍fa=1.8×10-3×2對于深溝球軸承（本設(shè)計采用，應(yīng)用廣）P=Fr×Kv×Ks×KtFr-徑向力Kv-旋轉(zhuǎn)系數(shù)Ks-安全系數(shù)Kt-溫度系數(shù)Fr=G1+G2=(1600+740)㎏×9.8N/㎏=22932N由于是外圈旋轉(zhuǎn)，取 Kv=1.2查閱〈〈摩擦手冊〉 〉得 Ks=1.1,由表 19.11 得知 Kt=1.0得 P=22932N×1.2×1.1×1.0=30270.2N由上式 Nf=fa×P=30270.2N×2×1.8×10-3 =108.9NNf=F,1 F1=2T/d,原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763T=9.55×103/n 由于是小型立體車庫，適用于小區(qū)，移動速度不宜過快，故托盤的移動速度初步定位V=4m/s。得：P=F×V/1000×/60=108.9×4/1000/60=7.3×10 -3Kw在此設(shè)計中平移部分只需移動一個車位，移動距離較近，從而要求速度較低。查閱《機(jī)械設(shè)計手冊》第五卷(四)表 22-1-61，選用 YCJ140 和 Y90S-4 一體的 YCJ 齒輪減速三相異步電動機(jī)。電動機(jī)的額定功率為 P=0.75Kw額定轉(zhuǎn)速為 n=26r/min輸出轉(zhuǎn)距為 T=259N/m校核：F ,=2T/d, d,=2T/F,=2×259N.m/109.4N=4.73㎜T,=9.55×103×7.3×10-3Kw/30r/min＜T=259N.m (T,-實(shí)際需要轉(zhuǎn)距)故此電動機(jī)合適。由于動力從電動機(jī)傳送到托盤要經(jīng)過聯(lián)軸器、齒輪、齒條等部件，傳遞到托盤上的動力也會減少，從而使轉(zhuǎn)距見效，所以齒輪直徑和傳動軸的直徑應(yīng)該大于 4.08 mm.4.1.2 齒輪、齒條的設(shè)計1)選擇齒輪、齒條的材料查閱《機(jī)械設(shè)計工程學(xué)》 （中國礦業(yè)大學(xué)出版社）表 8-17：齒輪選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)，表面淬火 HBS1=245～275齒條選用 45 號鋼正火，表面淬火 HBS2=210～2402）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算托盤的橫移速度 V=4m/min=0.067m/s齒輪的角速度 W=2nπ/60=πV=Wr=Wd/2 (r-齒輪分度圓半徑，d-分度圓直徑)0.067m/s=πd/2 得 d=0.22m=220㎜齒輪采用硬齒面，非對稱分布。查《機(jī)械設(shè)計 1》的表 8-23 得齒寬系數(shù)φ d =0.4齒輪模數(shù) m 可由《機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊》（上冊，卜炎主編）查得：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763m=10d=mz (Z-齒輪齒數(shù))220㎜=10z 得 z=22 此齒輪齒數(shù) z 在推薦值 20 到 40 中可以選取，故 z=22，符合。參考《機(jī)械設(shè)計 1》表 8-14 和表 8-15 選取齒輪的齒距 p=πm=3.14×10=31.4㎜齒條的齒數(shù) z 2=L 條 /p=2100㎜/31.4㎜=66.87 取整數(shù) z2=67檢驗(yàn)校核：查閱《機(jī)械設(shè)計 1》得：由式（8-15）得，載荷系數(shù) K=K A×KV×Kβ ×Kα KA-使用系數(shù)KV-動載荷系數(shù)Kβ -齒向載荷系數(shù)Kα -齒間載荷系數(shù) 由表 8-20 得 K A=1.25由圖 8-57 得 初值 Kvt=1.15由圖 8-60 得 K β =1.03由公式(8-55)及 β=0 得 ε γ =ε α =[1.88-3.2(1/22+1/67)]×1=1.69 由表 8-21 得 K α =1.15則載荷系數(shù) K 的初值為 Kt=1.25×1.15×1.04×1.15=1.72 得 Kt=1.72 由圖 8-14 得節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) Z H=2.5(β=0,x 1=x2=0)由圖 6-65 得重合度系數(shù) Z ε =0.87(ε β =0)由式(8-69)得,許用接觸應(yīng)力[δ H]=﹠ Hlim×ZN×ZW/SHZN-接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)ZW-硬化系數(shù)SH-接觸強(qiáng)度安全系數(shù)接觸疲勞極限應(yīng)力 δ Hlim1,δ Hlim2 查圖 8-69 得δ Hlim1=570N/㎜ 2 δ Hlim2=460N/㎜ 2由式(8-70)得,應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 1=60njLh 按預(yù)期壽命 5 年,每天工作 300 天,每天工作 8 小時來算:原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763Lh=5×300×8N1=60×30×1×8×300×5=2.16×107N2=N1/u=0.7×107得 N1=2.16×107 N2=0.7×107由圖 8-70 得 Z N1=1.14 ZN2=1.2由圖 8-71 得 Z W=1由表 8-27 得 S H=1.1由公式[δ H]=δ Hlim×ZN×ZW/SH得[δ H1]=570N/㎜ 2×1.14×1/1.1=591N/㎜ 2[δ H2]=460N/㎜ 2×1.14×1/1.1=510N/㎜ 2 綜上所述.d 1的設(shè)計初值 d1t為:d1t≥(2KT 1)1/3/(φ d)1/3×(u+1)1/2/u1/3×(ZE×ZH×Zε /[﹠ H]2)1/3K-載荷系數(shù) Z H-節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) T 1-輸出轉(zhuǎn)距 Z ε -重合度系數(shù)Φ d-齒寬系數(shù) ﹠ H-許用接觸應(yīng)力 U-齒數(shù)比 Z E-彈性系數(shù)d1t≥(2×1.72×2.24×10 5)1/3/0.41/3×(3.04+1)1/3/3.041/3×(189.8×2.5×0.87/5912)1/3≥161.47㎜d1=220㎜＞d 1t=161.47㎜所以選出齒輪 d1=220㎜可用.齒厚 b=φ d×d1t=0.4×161.47=64㎜齒條寬 b2=64㎜ 齒輪寬 b1=b2+(5～10)=70㎜由于采用正常齒輪,所以齒頂高系數(shù) ha*=0.8,頂隙系數(shù) c*,取 c*=0.3分度圓的壓力角度數(shù)為 α=20°確定齒輪的其它參數(shù)如下:分度圓直徑: d=mz=10×22=220㎜齒頂高: h a=ha*m=0.8×10=8㎜齒根高: h f=(ha*+c*)m=11㎜齒全高: h=(2h a*+c*)m=19㎜齒頂圓直徑: d a=d+2ha=220+2×8=236㎜齒根圓直徑: d f=d-2hf=220-2×11=198㎜基圓直徑: d b=dcos α=220×cos 20°=206.7㎜原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763齒距: p=πm=31.4㎜齒厚: s=πm/2=15.7㎜齒槽寬: e=πm/2=15.7㎜基圓齒距: p b=pcos α=29.5㎜發(fā)向齒距: p n=pb=29.5㎜頂隙: c=c *m=0.3*10=3㎜故齒輪采用鑄造齒輪,結(jié)構(gòu)采用普通結(jié)構(gòu).4.1.3 聯(lián)軸器的選擇1) 類型的選擇電動機(jī) P=0.75Kw (Y90S-4 型)故選擇 YL 型凸緣聯(lián)軸器(具有結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,制造成本低,傳動精度高等優(yōu)點(diǎn))2) 載荷計算公稱轉(zhuǎn)距 T=N fd1/2Nf-托盤受的平均摩擦力d1-齒輪分度圓直徑T=109.4×10-3×220/2=12.034N.m查閱《機(jī)械設(shè)計 1》表 14-1 得工況系數(shù) KA KA=1.5計算轉(zhuǎn)距 T ca=KAT=1.5×12.034=18.05N.m3) 型號選擇參考系數(shù):電動機(jī)的輸出軸徑是 30㎜ 從 GB5842-86 中查得 YL5 型凸緣聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)距是 63N.m許用最大轉(zhuǎn)速是 5500 r/min軸徑為 22～30㎜之間故 YL5 型凸緣聯(lián)軸器合適.4.1.4 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查閱《機(jī)械設(shè)計》表 7-1 得，許用積應(yīng)壓力[δ p]=100～120MPa, 取其平均值[δ p]=110MPa。1）對于半聯(lián)軸器與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸： b×h×L=10×8×32原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763鍵的工作長度 L1=L-b=32-10=22㎜h1=0.5h=0.5×8=4㎜ h1-鍵與轂的接觸高度L1-鍵的接觸長度 d-軸直徑靜聯(lián)接，查《機(jī)械設(shè)計》公式 7.1 得 T=1/2 h 1 L1d[δ p][δ p]=2T/ h1 L1d=2×12.034×103/4/12/30=9.6Mp＜[δ p]=110Mp所以，該平鍵的擠壓強(qiáng)度足夠，鍵是安全的。 （半聯(lián)軸器與軸之間平鍵安全。 ）2）對于齒輪與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸： b×h×L=12×8×32b-鍵寬度 h-鍵高度 L-鍵長度鍵的工作長度 L1=L-b=32-10=20㎜T=1/2 h1 L1d[α p]T-公稱轉(zhuǎn)距 L1-鍵的接觸長度h1-鍵與轂的接觸高度d-軸的直徑 [δ p]-許用擠壓應(yīng)力[δ p]= 2T/ h1 L1d=2×12.034×103/4/20/40=7.6Mp＜[δ p]故齒輪與軸之間的鍵是安全的。4.2 升降傳動系統(tǒng)的設(shè)計4.2.1 升降傳動系統(tǒng)的內(nèi)容介紹本章主要對鏈條、連輪、鋼絲繩的選擇計算與校核，驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計，主要包括電動機(jī)的選擇和校核；聯(lián)周器的選擇和校核；制動器的選擇；鏈輪軸的設(shè)計計算與校核；軸承的壽命計算；升降傳動系統(tǒng)的控制和維護(hù)。升降傳動示意簡圖：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397631-YCJ 系列齒輪減速三相異步電動機(jī) 2-鏈輪 3-滾筒4-鋼絲繩 5-滑輪 6-固定端 7-橫梁圖 4-3 升降傳動示意簡圖4.2.2 升降機(jī)構(gòu)的工作原理每塊載車板上都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。其工作原理見圖 4-3 所示。電機(jī)順時針旋轉(zhuǎn)時，載車板上升，電機(jī)逆時針旋轉(zhuǎn)時載車板下降。根據(jù)載車板及車輛確定鏈條所需的傳動力。根據(jù)傳動力及載車板移動速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個距離確定鋼絲繩的長度，最后根據(jù)傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。4.2.3 鏈輪、鏈條、鋼絲繩的選擇計算和校核4.2.3.1 鏈條的選擇計算由于此車庫要求提升速度要求較低，線速度應(yīng)該小于 0.6m/s，屬于低載重形式的鏈傳動（低速鏈） ，如果低速鏈也按疲勞考慮，用額定功率曲線選擇和計算，結(jié)果常不經(jīng)濟(jì)。所以采用靜強(qiáng)度計算的方式確定鏈的規(guī)格。查《機(jī)械設(shè)計》 （第四版）公式 14.21 得， 鏈條的靜強(qiáng)度計算公式為：s=Q/(KAF+FC+Ff)≥N p 式中 s-靜強(qiáng)度安全系數(shù)Q-鏈條抗拉載荷KA-工況系數(shù)F-工作拉力FC-離心力引起的拉力1234567原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763Ff-垂度拉力NP-許用安全系數(shù)，一般為 4～8。此處選擇為 8。由上式確定鏈條的型號，也就是求出鏈條的抗拉載荷。由于動力源是電動機(jī)，而且根據(jù)轎車和托盤的重量，可以知道提升機(jī)構(gòu)屬于中型升降機(jī)，查閱《機(jī)械設(shè)計大典》表 36.2-5 可以得到：K A=1.4 F=5463.5N由于：v＜0.6m/s ＜4m/s 查閱《機(jī)械設(shè)計》 （第四版）表 14.1 可得 20A 鏈在單排是抗拉載荷是 86.7KN，選擇 20A 號鏈作為本設(shè)計的傳動鏈。由表 14.1 得到滾子鏈的具體參數(shù)如下：內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 b1 18.90㎜ 內(nèi)鏈節(jié)外寬 b2 27.46㎜外鏈節(jié)外寬 b3 27.51㎜節(jié)距 p 31.75㎜滾子直徑 d1 19.05㎜由升降系統(tǒng)傳動示意圖得鏈條的長度 L：L＞1800mm考慮到鏈條與鏈輪的嚙合和其它因素，決定?。篖=2000mm則鏈條的節(jié)數(shù) n 為：n=L/p=2000/31.75≈634.2.3.2 鏈輪的設(shè)計計算和確定參數(shù)于滾子鏈與鏈輪的嚙合屬于非共軛嚙合，設(shè)計靈活。本設(shè)計采用一種常用的三圓弧一直線的齒型，其特點(diǎn)：（1）齒型與滾子嚙合時的接觸應(yīng)力??；（2）嚙合性能好。1)由于線速度小于 0.6m/s，查閱《中國機(jī)械設(shè)計大典》表 36.2-4 得下面結(jié)果：Z=152)確定鏈輪的其它參數(shù)由《機(jī)械設(shè)計》 （第四版）公式 14.2 得：d=p/sin(180°/z)式中 d-鏈輪的分度圓直徑p-配用鏈條的節(jié)距 z-鏈輪的齒數(shù)原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763d=31.75/sin(180°/15)=31.75/sin12°=31.75/0.2079=151.2㎜ 為了制造方便，d 取整數(shù)值，d= 151㎜由《機(jī)械設(shè)計》 （第四版）公式 14.3 得：da=p(0.54+cot180°/12) 式中 d a-齒頂圓直徑 z-鏈輪的齒數(shù)p-配用鏈條的節(jié)距da=31.75(0.54+cot12°)≈170㎜所以 da取為 170㎜.由《機(jī)械設(shè)計》 （第四版）公式 14.4 得：df=d-d1=151-19.05=131.95㎜取整數(shù)為 df=132㎜由《機(jī)械設(shè)計》 （第四版）公式 14.5 得：dg＜p×cot(180°/z)-1.04h-0.76式中 dg-齒側(cè)凸圓直徑h-內(nèi)鏈板高度由《機(jī)械設(shè)計》 （第四版）表 14.1 查得：h=30.18㎜所以有： d g＜31.75×cot12°-1.04×30.18-0.76＜116.75㎜取 d g=116㎜先假設(shè)與鏈輪配合的軸的軸徑 dK為 40㎜，現(xiàn)在來計算腹板式單排鑄造鏈輪的主要結(jié)構(gòu)尺寸。查閱《中國機(jī)械設(shè)計大典》表 36.2-22 知，輪轂厚度 h1為：h1=9.5+dK/6+0.01×d=6.5+40/6+0.01×151=17.68㎜由《中國機(jī)械設(shè)計大典》表 36.2-2 同時得知：L=4h1dh=dk+2h1 R=0.04p原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763上述式中 L-輪轂寬度Dh-輪轂直徑R-圓角半徑 h1=17.68㎜ p=31.75㎜ d k=40㎜得到：L=70.71㎜ d h=75.36㎜ R=1.27㎜L、d h和 R 分別取為 71㎜、76㎜、1㎜。由于 dh=76㎜＜d g=117㎜,所以 dh 可以取為 76㎜。腹板厚度 t 由與它配合鏈的節(jié)距決定，由《中國機(jī)械設(shè)計大典》表 36.2-22 知,當(dāng) p= 31.75㎜時，t 取為 14.3㎜。由綜合上面數(shù)據(jù)得到鏈輪的示意簡圖如圖 4-4：圖 4-4 鏈輪的示意簡圖4.2.3.3 提升部分鋼絲繩的選擇和計算：鋼絲繩提升受力分析：托盤是由四根鋼絲繩承載，所以每根鋼絲繩所受的拉力 F 為：F=（G1+G2）/4=（630+1600）×9.8= 5463.5N≈5.5KN由《鋼絲繩中國標(biāo)準(zhǔn)匯編》查得表 4-1 知道表 4-1 鋼絲繩中國標(biāo)準(zhǔn)匯編公稱直徑 允許偏差 最小破斷拉力 不松散直徑增大值不大于參考重量結(jié)構(gòu)MM KN MM KG/100M原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397632.40 ±0.30 4.45 0.25 2.66X+IWS3.20 0.30 8.90 0.28 6.34.00 0.40 12.45 0.43 6.74.80 0.40 18.60 0.48 9.75.60 0.40 24.90 0.51 12.86.40 0.40 31.20 0.53 16.48.00 0.60 43.60 0.61 25.89.50 0.70 64.10 0.69 36.2得鋼絲繩選擇公稱直徑為 3.2mm，最小破斷拉力為 8.9KN。設(shè)計車庫共 3 層，上層托盤下降到最底下，所需要的最大高度為 4000mm，托盤上兩個滑輪之間的距離為 2400mm,所以鋼絲繩長度為 L：L=2400+4000×2=10400mm4.2.4 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計4.2.4.1