畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）設(shè)計(jì)(論文) 題目： 機(jī)械式立體停車庫機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：二級(jí)學(xué)院：班 級(jí)： 提交日期：II目 錄摘要 .ⅢAbstract.Ⅳ第 1 章 緒論 .11.1 選題背景、目的及意義 .11.2 研究該設(shè)計(jì)的方法 .11.3 研究該設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .11.4 研究該設(shè)計(jì)的流程圖 .2第 2 章 車庫總體設(shè)計(jì)方案以及工作原理和組成 .32.1 車庫總體設(shè)計(jì)方案 .32.2 車庫的工作原理 .32.3 車庫的總體組成部分 .32.4 本章小結(jié) .3第 3 章 車庫主體鋼材的選用 .43.1 確認(rèn)上邊框的參數(shù) .43.2 確認(rèn)庫架支撐鋼的參數(shù) .43.3 確認(rèn)上下層支撐鋼的 參數(shù) .43.4 確認(rèn)升降臺(tái)支撐鋼的參數(shù) .43.5 確認(rèn)鏈輪支撐鋼的參數(shù) .43.6 確認(rèn)鏈輪輔助支撐鋼的參數(shù) .43.7 確認(rèn)滑輪支撐鋼的參數(shù) .5II3.8 確認(rèn)滑輪輔助支撐鋼的參數(shù) .53.9 確認(rèn)上下層支撐鋼橫向連接鋼的參數(shù)53.10 確認(rèn)滑輪支撐鋼橫向連接鋼的參數(shù).53.11 確認(rèn)鏈輪支撐鋼橫向連接鋼的參數(shù).53.12 確認(rèn)載車板橫向邊緣鋼的參數(shù).63.13 載車板的結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算.63.14 本章小結(jié) 7第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .84.1 升降臺(tái)的總體結(jié)構(gòu) .84.2 確認(rèn)鋼絲繩的各項(xiàng)參數(shù) .84.3 確定鋼絲繩夾的類型 104.4 滑輪的參數(shù)計(jì)算 114.5 卷筒的參數(shù)計(jì)算 154.6 鏈輪組件的參數(shù)確定 184.7 電機(jī)的選擇以及具體參數(shù)的計(jì)算 204.8 傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算 214.9 本章小結(jié) 23第 5 章 橫移機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)確定 .245.1 橫移導(dǎo)輪和軌道的參數(shù)確定 255.2 橫移電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算及型號(hào)選擇 275.3 確定帶輪和帶的型號(hào) 295.4 確定聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì) 315.5 本章小結(jié) 32結(jié) 論 33參考文獻(xiàn) 34摘要 III機(jī)械式立體停車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Ⅰ摘 要這個(gè)設(shè)計(jì)是基于我國人民生活水平的提高，私家車也越來越多并且當(dāng)今小區(qū)的車位系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足住戶的私家車的停放的自動(dòng)立體停車庫。該車庫是設(shè)計(jì)在地下的，一個(gè)車庫能停放兩輛車。車庫可以控制升降，降下后完全處于地下，每一個(gè)車庫都是一個(gè)獨(dú)立的空間，互不干擾，用戶可以方便快捷地停車取車，這個(gè)車庫充分的利用了小區(qū)的地下空間。新穎的設(shè)計(jì)，獨(dú)特的方式，強(qiáng)大的實(shí)用性是這個(gè)車庫的亮點(diǎn)。 本說明書共分五章，著重介紹了載車板，升降系統(tǒng)，橫移機(jī)構(gòu)以及鋼絲繩的受力的計(jì)算。關(guān)鍵詞：載車板；升降系統(tǒng)；橫移；機(jī)構(gòu)；鏈驅(qū)動(dòng)。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 Abstract IVThe structure design of mechanical parking equipmentⅡAbstractThe design is based on the improvement of people's living standard in our country, more and more private cars and today's residential parking system has been unable to meet the residents of the private cars parked automatic parking equipment. This is design in underground garage, a garage to park two cars. Completely in the underground garage can control the rise and fall, after the rain, each garage is an independent space, mutual interference, the user can convenient to take the car parking, the garage full use of the underground space. Novel design, unique way of strong practicality is the highlight of the garage. This manual is divided into five chapters, introduces the loading plate, lifting system, horizontal moving mechanism and the calculation of the stress of the steel wire rope.金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 1 章 緒論 1第 1 章 緒 論1.1 選題背景、目的及意義本設(shè)計(jì)的立體停車庫體現(xiàn)出了兩大優(yōu)勢(shì)。首先，節(jié)省占地面積的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)橐酝牡叵峦＼噹於夹枰A(yù)留足夠的車輛通行車道，每個(gè)車位的占地面積都在 40 平方米左右，而如果使用本機(jī)械式停車庫，可以節(jié)省下車輛行車道的面積。在全世界范圍內(nèi)，升降橫移式立體停車庫收到廣大用戶的好評(píng)和一致認(rèn)可。本設(shè)計(jì)研究立體車庫的結(jié)構(gòu)及工作原理，利用 AutoCAD 軟件完成總體鋼結(jié)構(gòu)框架、橫移機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、電氣系統(tǒng)等部分設(shè)計(jì)及校核計(jì)算，并對(duì)各部件進(jìn)行選型。1.2 研究該設(shè)計(jì)的方法本 設(shè) 計(jì) 的 自 動(dòng) 化 立 體 車 庫 類型為升降橫移式，占地面積為100m 2左右，存車臺(tái)數(shù)為2輛，瞬間功率（最大）為5kW，單臺(tái)平均存取時(shí)間為60s，控制方式為程序控制，結(jié)構(gòu)類型為鋼結(jié)構(gòu)。利用AutoCAD軟件完成總體鋼結(jié)構(gòu)框架、橫移機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、電氣系統(tǒng)等部分設(shè)計(jì)及校核計(jì)算，并對(duì)各部件進(jìn)行選型。1.3 研究該設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）立體車庫總體方案設(shè)計(jì)；（2）運(yùn)用 AutoCAD 軟件完成立體車庫二維總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）校核計(jì)算；（4）設(shè)計(jì)結(jié)論分析以及撰寫說明書。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 1 章 緒論 21.4 研究該設(shè)計(jì)的流程圖這個(gè)設(shè)計(jì)的流程圖如下：圖 1.1 研究流程圖收集材料以及總體方案設(shè)計(jì)AutoCAD 二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及校核是否合理結(jié)論分析撰寫說明書金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 章 車庫總體設(shè)計(jì)方案以及工作原理和組成 3第 2 章 車庫總體設(shè)計(jì)方案以及工作原理和組成2.1 車庫總體設(shè)計(jì)方案鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式立體車庫，結(jié)構(gòu)是單層左右兩車位。車庫可完全居于地下，下降后車庫頂蓋和地面可無縫契合。并且每一個(gè)車庫都是一個(gè)獨(dú)立的空間，停車，取車非常方便，是一個(gè)實(shí)用性強(qiáng)并且方便快捷地機(jī)械式立體停車庫，能夠很好的解決當(dāng)今住宅小區(qū)的車位不足的問題。2.2 車庫的工作原理本設(shè)計(jì)的車庫是以鏈驅(qū)動(dòng)的雙層升降橫移式車庫，如圖 2-1，車庫整體放置于底下，升降系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)卷筒，利用滑輪作用實(shí)現(xiàn)載車板的升降，橫移系統(tǒng)采用電機(jī)帶動(dòng)鏈輪使載車板在車庫內(nèi)運(yùn)動(dòng)。圖 2.1 車庫總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖2.3 車庫的總體組成部分本設(shè)計(jì)的車庫主要分為車庫整體框架，載車板，橫移機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)，卷筒，滑輪等幾個(gè)主要零部件。為了保證車庫各個(gè)零部件的鏈接部分的強(qiáng)度，零部件之間多采用螺栓連接和焊接技術(shù)。2.4 本章小結(jié)在本章中簡(jiǎn)單闡述了立體車庫設(shè)計(jì)的主要分類，闡述了選擇鏈驅(qū)動(dòng)升降橫移車庫的主要因素和意義，體現(xiàn)了立體自動(dòng)車庫的主體框架和主要工作原理，整體車庫系統(tǒng)采用的零件結(jié)構(gòu)以及組成部分，為以后的車庫各個(gè)組成部分設(shè)計(jì)提供思路和明確目的。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 車庫主體鋼材的選用 4第 3 章 車庫主體的材料選擇3.1 確認(rèn)上邊框的參數(shù)上邊框鋼材選冷彎等邊槽鋼。根據(jù)實(shí)際使用標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過查表，確認(rèn)為。質(zhì)量為 。橫截面積 ,重心 。選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。圖 3.1 矩形空心結(jié)構(gòu)3.2 確認(rèn)庫架支撐鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，確認(rèn)尺寸為 。質(zhì)量為，橫截面積 。長(zhǎng)度為 ，數(shù)量為四根。選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。1472.35107.8mkg???3.3 確認(rèn)上下層支撐鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，確認(rèn)尺寸為 。質(zhì)量為，橫截面積 . 長(zhǎng)度為 ,數(shù)量為四根。選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。2468132.7kg??3.4 確認(rèn)升降臺(tái)支撐鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量為 ，橫截面積 。 長(zhǎng)度為，數(shù)量為四根。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。3410.841.936mkg???3.5 確認(rèn)鏈輪支撐鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量為 ，橫截面積 。 長(zhǎng)度為金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 車庫主體鋼材的選用 5500mm，數(shù)量為四根。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。415.097194mkg???3.6 確認(rèn)鏈輪輔助支撐鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量為 ，橫截面積 。長(zhǎng)度為 750mm,數(shù)量為四根。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。6415.097.45.291kg???3.7 確認(rèn)滑輪支撐鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量為 。橫截面積 。長(zhǎng)度為750mm，數(shù)量為四根。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。6415.097.45.291mkg???3.8 確認(rèn)滑輪輔助支撐鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量為 。橫截面積 。 確定長(zhǎng)度為750mm，數(shù)量為四根。3.9 確認(rèn)上下層支撐鋼橫向連接鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量為 。橫截面積 。長(zhǎng)度為1850mm，數(shù)量為兩根。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。8210.4.853.790mkg???3.10 確認(rèn)滑輪支撐鋼橫向連接鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量為 。橫截面積 。長(zhǎng)度為 1850mm，數(shù)量為兩根。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。924.861.57.862kg???3.11 確認(rèn)鏈輪支撐鋼橫向連接鋼的參數(shù)選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量為 。橫截面積 。 長(zhǎng)度為1850mm，數(shù)量為兩根。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。1024.861.57.862mkg???金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 車庫主體鋼材的選用 6圖 3.2 冷彎等邊結(jié)構(gòu)3.12 確認(rèn)載車板邊緣剛的參數(shù)選用冷彎等邊槽鋼。經(jīng)過查表，確認(rèn)尺寸為 。質(zhì)量為。橫截面積 ，重心 。 長(zhǎng)度為 4700mm，數(shù)量為兩根。選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。125.784072mkg???(以上質(zhì)量都是按鋼的密度為 7.85g/ = )3c0kg鋼架主要結(jié)構(gòu)由各種鋼材通過焊接或螺紋連接緊固。3.13 確認(rèn)載車板各項(xiàng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是中型車的停車庫，在力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)如圖 3.3 所示。 車庫整體結(jié)構(gòu)的主要材料是冷彎空心型鋼、冷彎等邊槽鋼和鋼板，通過電焊裝配而成。 下方三個(gè)橫梁的鋼材選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量 。橫截面積 。長(zhǎng)度 1850mm，數(shù)量三根。選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量 。1236.8154.79mkg???載車板邊緣鋼材選用冷彎等邊槽鋼。經(jīng)過查表，確認(rèn)尺寸。質(zhì)量為 。橫截面積 ， 重心X0=1.448。 長(zhǎng)度 4700mm，數(shù)量為兩根。選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量。125.784072mkg???中間的上下支撐鋼選用矩形空心型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過查表，確認(rèn)尺寸為。質(zhì)量 。橫截面積 。長(zhǎng)度 1690mm，數(shù)量?jī)筛?。選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。經(jīng)計(jì)算得質(zhì)量。1320.481.6935.42kg???鋼板的材料確定是 。經(jīng)計(jì)算，體積 。質(zhì)31.85470.186m??量 = 。 14m75 .7.金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 車庫主體鋼材的選用 7圖 3.3 載車板結(jié)構(gòu)示意圖3.14 本章小結(jié)該章節(jié)詳細(xì)地說明了車庫整體框架的鋼材選用，在車庫總體框架的不同部位，使用結(jié)構(gòu)不同的鋼材，可以在計(jì)算材料強(qiáng)度的同時(shí)節(jié)省設(shè)計(jì)的成本。選擇不同的材料的時(shí)候，詳細(xì)計(jì)算了各種鋼材的數(shù)量、密度以及質(zhì)量。著重詳細(xì)的說明了載車板的設(shè)計(jì)思路和選擇類型，對(duì)于鋼材的選擇慎重合理，并且詳細(xì)算了載車板使用鋼材的數(shù)量質(zhì)量計(jì)算。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這個(gè)設(shè)計(jì)的升降系統(tǒng)是使用主電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩通過滑輪的轉(zhuǎn)接從而使載車板上升或下降。它的主要結(jié)構(gòu)是電動(dòng)機(jī)、升降臺(tái)、鋼絲繩、鏈輪組件、滑輪組件以及卷筒組件。4.1 升降臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)按照《機(jī)械手冊(cè) 3》第 28 篇的指導(dǎo)對(duì)升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算。如圖：圖 4.1 升降機(jī)構(gòu)圖4.2 確認(rèn)鋼絲繩的各項(xiàng)參數(shù)1．確定類型因?yàn)檫@車庫是適用于小區(qū)，工作時(shí)間一般在一到兩小時(shí)之間，選擇等級(jí) T5。2．確定載荷等級(jí)中型汽車停車庫一般用中等載荷，所以選用機(jī)構(gòu)載荷 L2。3．確定工作類型金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9因?yàn)檫@個(gè)機(jī)構(gòu)的類型是 T5 以及機(jī)構(gòu)載荷 L2 所以選擇工作類型為 M5。4．鋼絲繩的各項(xiàng)參數(shù)（1）類型選擇：通過查表 8.1-6 根據(jù)起重機(jī)型用鋼絲繩選擇雙繞繩式；按鋼絲繞制方法選擇交互捻繞型；按鋼絲繩中絲與絲接觸狀態(tài)選擇線接觸型；按股繩截面形狀選擇圓形；按鋼絲繩繩芯形式選擇纖維芯型。（2）選擇計(jì)算：按 GB/T381-1983 計(jì)算，計(jì)算方法如下： 14mmaxdcF?式中 d---鋼絲繩最小直徑（mm）；--鋼絲繩最大靜拉力（N）；maxFC---選擇系數(shù)（mm/ ）選擇系數(shù) C 的取值按表 8.1-8 選取，通過結(jié)構(gòu)工作級(jí)別 M6 選擇 C=0.109 ，安全系數(shù) n=6；baMP?對(duì)鋼絲繩受力分析： 圖 4.2 總體受力圖T--即為鋼絲繩受力；G---鋼絲繩所提升的重物，包括載車板及附屬零件，電機(jī)，升降臺(tái)，滑輪，導(dǎo)輪，鏈輪等；粗略計(jì)算電機(jī)，滑輪，導(dǎo)輪，鏈輪及附帶零部件質(zhì)量各為 100kg，那么它們總體質(zhì)量為 500kg，升降臺(tái)頂蓋質(zhì)量為 1000kg， 那么 G 的估算值為：金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10231(50).7496.245.9738.157.4018.7953.420)18mgN?????????鋼絲繩的最大受力： max4FTGN???所以鋼絲繩的最小直徑： a0.19758.6dCm故選擇直徑： 86d?由表得 選擇鋼絲繩公稱直徑為： 02?鋼絲繩應(yīng)力的校核：鋼絲繩的破斷應(yīng)力應(yīng)該滿足公式：0maxFn?——所選用的鋼絲繩最小破斷拉力（ N）；0Fn——安全系數(shù)，按表 8.1-8 選取：6 7500=45000N?0F??由表 8.1-9 知道直徑為 20mm 的鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為 ，所以該鋼絲繩1670aMP的最小破壞拉力為 221KN。所以 =221000N45000N0F所選鋼絲繩規(guī)格合格。通過表 8.1-34 選擇起重機(jī)型線接觸鋼絲繩 型號(hào)鋼絲繩。619S?4.3 確定鋼絲繩夾的類型金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11圖 4.3 繩夾結(jié)構(gòu)圖根據(jù)表 8.1-35 選擇：這個(gè)繩夾的使用方法是在每個(gè)接口處安裝四個(gè)以上，尺寸圖：圖 4.4 鋼絲繩夾的安裝位置其中 。4.4 滑輪的參數(shù)計(jì)算1．材料和結(jié)構(gòu)的選擇滑輪用來對(duì)鋼絲繩進(jìn)行導(dǎo)向和支撐，以改變繩索及其傳遞拉力的方向或平衡繩索分支的拉力。由于本設(shè)計(jì)的滑輪承受載荷中等，選擇材料為 ZG230-450，制成實(shí)體滑輪。2．滑輪主要尺寸的確定繩槽半徑 R 是根據(jù)鋼絲繩直徑 d 的最大允許偏差為 確定的。鋼絲繩繞進(jìn)和07?繞出滑輪槽時(shí)偏斜的最大角度（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的角度）應(yīng)不大于 ，繩槽表面的精度為 ?；喌闹饕叽缤ㄟ^表 8.1-63 確定滑輪槽046.5aR斷面尺寸：金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1211234604.5605.1BECRMS??圖 4.5 滑輪基本尺寸查表得滑輪的直徑 。3．確認(rèn)滑輪的形狀通過查表選擇下方的滑輪型號(hào)：圖 4.6 滑輪形狀圖滑輪軸承的尺寸如下：310B?560D?2寬 度 16A?21NF60B?48710D?。26S輪轂尺寸如下：1R?9~20d?取 35H?10B48DM?129152?173595D6B71D1.F250R螺 栓 孔 數(shù) n=4。螺 釘 孔 數(shù) n=8金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 134．確認(rèn)滑輪強(qiáng)度圖 4.7 受力分析圖假定輪緣是多支點(diǎn)梁，繩索拉力 F 使輪緣產(chǎn)生彎曲繩拉力的合力(N) 2sinp??F—繩索拉力，為 7500N；—繩索在滑輪上的包角的圓心角為 ；? 45o2sin70sin70.2pFN????輪緣最大彎矩（ ）；Nm?max16pFLML-兩輪輻間的輪緣弧長(zhǎng)（mm）；mm2213.405784LD?????max570.16.316pFMNm?輪緣最大彎曲應(yīng)力（ ）；aPmaxsin82wpLW?????W—輪緣抗彎斷面摸數(shù)（ ）；3m—許用彎曲應(yīng)力，應(yīng)該小于 100 ；wp aMP金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14max7501sin56.3210828aaFLMPW??????輻條內(nèi)壓應(yīng)力（ ）；MP當(dāng)繩索拉力合力方向與輻條中心線重合時(shí)，輻條中產(chǎn)生的壓應(yīng)力最大：式中 A—輻條斷面面積（ ），取 A=700 ；22m—斷面折減系數(shù)，取 0.1；?—許用壓應(yīng)力為 100 ；cp?aMP452sin70sin2810.1oc acpaFMPA? ??????滑輪滿足要求。 2sinccpFA??????5．滑輪組件的結(jié)構(gòu)查機(jī)《械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3》按 ZB/T J80006.3—1987。選擇 A 型，如上面示意圖所示。帶有深溝球軸承和圓柱滾子軸承兩個(gè)形式的滾動(dòng)軸承（嚴(yán)密密封）有內(nèi)軸套的滑輪。根據(jù)上面得到的滑輪的直徑和壁厚選擇 滾動(dòng)310B?56D80?714D軸承分別選擇 6216 和 NF216。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15圖 4.8 組件示意圖 為了減少摩擦與磨損，同時(shí)有起到冷卻、吸振、防銹，以及降低噪音。由于軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不大于 4m/s 選擇毛氈密封（從動(dòng)輪）和皮碗密封?；嗇S向的固定采用緊固螺母固定。4.5 卷筒的參數(shù)計(jì)算1．類型使用周邊大齒輪式。2．尺寸計(jì)算選擇單層卷繞雙聯(lián)卷筒。通過表 8.1—47 對(duì)卷筒幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算。卷筒上有螺旋槽部分長(zhǎng)計(jì)算公式：max010()HLzpD????D—卷筒名義直徑,通過表 8.1—48 選擇 400mm；金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16d — 鋼絲繩直徑,d=20；—最大起升高度， 取 2000mm；maxHmaxHa —滑輪組倍率，a=1；D0=D+d—卷筒計(jì)算直徑，由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑；Z≥1.5—為固定鋼繩的安全圈系數(shù)，取 1.6；P— 繩槽槽距，查表 8.1—49，P=22；根據(jù)表 8.1—50 選取卷筒的部分尺寸，卷筒槽形選標(biāo)準(zhǔn)槽形即可。選擇基本尺寸 D=400 D1=370 D2=360 D3=17 L1=70 L2=28012()(708)7541sLLmm?????01.62.63.4()7??取圖 4.9 卷筒尺寸圖卷筒的長(zhǎng)度計(jì)算公式：012()sLLm??L1 表示的是該卷筒頂部的尺寸大?。?L2 表示的是該卷筒上的鋼繩的長(zhǎng)度；012()(7028)7541sLLm?????3．種類的選擇（1）.材料的選擇灰鑄鐵：因?yàn)樾枰齼?nèi)應(yīng)力所以我們?cè)谑褂媒?jīng)過退火的鑄鐵。（2）.表面的質(zhì)量要求如果卷筒表面存在裂紋，就會(huì)使它的使用性能產(chǎn)生不良影響并且影響到它的外觀。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17（3）.公差的計(jì)算不能大于： 不能小于 8 級(jí)；12Dt?孔 的 公 差 帶 2t?31.0;Dt??4．鋼繩的固定方式在這個(gè)設(shè)計(jì)中我使用壓板來固定鋼繩，因?yàn)檫@個(gè)固定必須要非常安全才能使用。并且要方便地安裝和拆卸，便于安裝和修理。所以使用的是如下圖的壓板固定方式：圖 4.10 壓板的示意圖A=65mm B=60mmC=20mm D=22mmF=5.0mm G=21.0mm金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18R=10.0mm d=20mm圖 4.11 壓板的尺寸圖5．直徑的計(jì)算公式：表示的是卷筒的最小直徑；h 表示的是固定在卷筒上的鋼絲繩的系數(shù)；經(jīng)過查表得到的數(shù)據(jù)為： 系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)鋼絲繩需要轉(zhuǎn)進(jìn)或者轉(zhuǎn)出，經(jīng)過查找相關(guān)文獻(xiàn)得到信息，鋼絲繩的偏角只能小于 4°，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)鋼絲繩和螺旋槽的角度同樣也只能小于 9.5°6．強(qiáng)度的計(jì)算我們?cè)诓挥?jì)算卷筒自身的重力情況下分析卷筒受到的力有：壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力以及扭應(yīng)力，在這些力當(dāng)中，壓力最大，在 的條件下我們只要算出壓應(yīng)力就可以了。下方是壓應(yīng)力的計(jì)算公式：??'max1bcFAp????????0.75bbcc??????max1 1單 層 卷 繞 卷 筒 壓 應(yīng) 力 （ MP)F -鋼 絲 繩 最 大 拉 力 （ N）卷 筒 壁 厚 （ ）A 應(yīng) 力 減 小 系 數(shù) ， 一 般 取 A-許 用 應(yīng) 力 , 鑄 鐵 抗 拉 強(qiáng) 度 極 限經(jīng)過查《機(jī)械手冊(cè) 1》得到下列數(shù)據(jù)：160bMP????53c?'max170.6.9342FAPp?????通過計(jì)算得到的結(jié)果：該卷筒滿足要求。4.6 鏈輪組件的參數(shù)確定金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 191．確定鏈的種類我選用短節(jié)距精密滾子鏈，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)中通過鏈需要達(dá)到平衡和傳動(dòng)這兩項(xiàng)作用，所以我通過查表以及實(shí)體考查確定選用這個(gè)型號(hào)的鏈，在以下的文字中我簡(jiǎn)稱為滾子鏈。我選用的滾子鏈的特點(diǎn)：這個(gè)滾子鏈?zhǔn)怯赏怄湽?jié)以及內(nèi)鏈節(jié)組合而成。其中的滾子可以在固定位置自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以很好地減少摩擦和噪音。2．滾子鏈的結(jié)構(gòu)和大小根據(jù)實(shí)際需要選擇 12A 型鏈條，尺寸如圖 4.12：圖 4.12 結(jié)構(gòu)圖該鏈每一節(jié)之間的距離為 ；該鏈內(nèi)帶滾子的直徑 ；內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 b 1=12.57mm；銷軸直徑 d 2=5.96mm；套筒孔徑 d 3=5.98mm；鏈條通道高度 h 1=18.34mm；內(nèi)鏈板高度 h 2=18.08mm；外鏈板高度 h 3=15.62mm；過渡鏈尺寸 l 1=7.9mm l2=9014mm c=0.1mm；排距 P t=22.78。3.鏈輪的結(jié)構(gòu)金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20圖 4.13 鏈輪的結(jié)構(gòu)通過查找文獻(xiàn)資料 Z 先選為 18,鏈條的型號(hào)通過實(shí)體考察我選擇 12A 型。通過查表查找到和這個(gè)鏈輪相配的鏈條的節(jié)距 。經(jīng)計(jì)算此滾子鏈的外徑的排距 排距 。1.9rdm?2.78zPm?我要計(jì)算出該鏈輪中的分度圓的直徑:00.519.18sinsiPZ我要計(jì)算出該鏈輪中的齒頂圓的直徑 :admaxin1.2509.7125.01.92.606() 514rdPmZ????????因?yàn)榉侄葓A的直徑要滿足在 115.14mm 到 121.60mm 之間，所以我在這選 d 為118mm。從而我們可以得到齒根直徑 和分度圓的弦齒高 如下:fdah109.7.79fr m???： maxin0.8.8(.625).5(.6)1.051.67919373.7.rrahPd mz???????????經(jīng)上方計(jì)算選取： ：xL金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2197.xfLdm?：gd180180cot.4.769.5cot.4.8076.4.7gPh mZmd???????選取 =80mmg4．確定齒輪邊緣的結(jié)構(gòu)我在這里選擇的是三圓弧一直線齒形。5．確定鏈輪的材質(zhì)我選用 45 鋼，并且進(jìn)行淬火、回火。因?yàn)槲疫@個(gè)設(shè)計(jì)的鏈輪只需要耐磨損的特點(diǎn)并不需要能夠抗擊沖擊和震動(dòng)所以我查表選擇了 45 鋼。4.7 電機(jī)的選擇以及具體參數(shù)的計(jì)算因?yàn)槲以O(shè)計(jì)的這個(gè)車庫的上升或下降的速度是 ；所以根據(jù)公式計(jì)算出卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是：43.18/min2.02vnrr????整個(gè)升降系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率是：P=FV75.6KW由上面計(jì)算結(jié)果知道需要輸出轉(zhuǎn)速很低，根據(jù)機(jī)構(gòu)需要選擇擺線針輪減速器，其主要特點(diǎn)是傳動(dòng)比大，一級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)傳動(dòng)比在 11-87，兩極轉(zhuǎn)速時(shí)傳動(dòng)比范圍在20 128。 由于在傳動(dòng)過程中為多齒齒合，所以對(duì)過載和沖擊有較強(qiáng)的承受能力，:傳動(dòng)平穩(wěn)，可靠；由于采用了行星擺線傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，在功率相同條件下，其質(zhì)量是其它減速器的一半，由于擺線齒輪、針齒銷、軸銷和軸套都是由軸承鋼制造，工作中又的有滾動(dòng)摩擦，因此大大加強(qiáng)了個(gè)零件的機(jī)械性能并保證使用壽命，提高了傳動(dòng)效率。 由于升降轉(zhuǎn)速需 3.18r/min，輸出功率需要大于0.5KW，表 15-2-119 選擇二級(jí)直連型 XWED8175B 型，傳動(dòng)比 377，輸入轉(zhuǎn)速1500r/min,輸出轉(zhuǎn)速 4r/min，額定轉(zhuǎn)矩 2750N.M，額定功率為 1.5KW。其機(jī)構(gòu)尺寸如圖（JB/T298-1994）。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22圖 4.14 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖4.8 傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算查文獻(xiàn)我得到了升降系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速要求是 3.18能夠計(jì)算出連輪的傳動(dòng)比：在這里我選擇小連輪的齒數(shù)是 30，因?yàn)橐笥?17。鏈條的型號(hào)如滾子鏈型號(hào)一樣，我也選擇 12A 型并且相匹配的鏈條的每一節(jié)之間的距離為 19.05mm。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 升降系統(tǒng)各個(gè)零件的參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 244.9 本章小結(jié)這一章主要介紹了升降系統(tǒng)的各零部件的計(jì)算和結(jié)構(gòu)以及組件的強(qiáng)度校核。各個(gè)零部件的固定方式和連接方式在本章節(jié)中有詳細(xì)介紹。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 橫移機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)確定 25第 5 章 橫移機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)確定立體車庫橫移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由減速電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪、地面鋪設(shè)導(dǎo)軌組成。升降橫移機(jī)構(gòu)則為升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與橫移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)合。升降橫移式立體車庫底層與中間層載車板為橫移機(jī)構(gòu)，上層載車板為升降機(jī)構(gòu)。升降裝置由傳動(dòng)系統(tǒng)、升降架等組成。其中提升方式分為下列六種，可根據(jù)不同要求任意選用。（1）鋼絲繩式提升型式；（2）鏈條式提升型式；（3）液壓式提升型式；（4）螺桿式提升型式；（5）液壓缸、鋼絲繩組合提升型式；（6）鏈條、鋼絲繩組合提升型式；在立體車庫設(shè)計(jì)中，各種提升方式特點(diǎn)如下：（1）采用鏈傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)簡(jiǎn)單可靠，維修簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉;缺點(diǎn)是沖擊比較大，有提升高度的限制，安裝調(diào)試時(shí)需要注意是否有咬鏈的情況出現(xiàn)。（2）采用鋼絲繩傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是對(duì)車庫底盤可以提升的高度可以不加限制，造價(jià)比較低;缺點(diǎn)是因?yàn)樾枰饧愉摻z繩桶和剎車盤增加了安裝調(diào)試的時(shí)間和造價(jià)。（3）采用液壓傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是可以真正實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，功率與重量比高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、誤差小精度高、低速平穩(wěn)性好、調(diào)速范圍寬、介質(zhì)自身可起冷卻潤滑作用、安全防爆等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)也具有元件昂貴、成本高、密封技術(shù)要求高、油液易污染、能源傳輸不便等缺點(diǎn)。綜上所述，本車庫為單層，從提升高度上選鏈傳動(dòng)或鋼絲繩傳動(dòng)都可以，但從方案經(jīng)濟(jì)及可行性角度考慮，選擇鏈傳動(dòng)更為有利;在橫移運(yùn)動(dòng)中，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鏈驅(qū)動(dòng)，也能達(dá)到精確、穩(wěn)定地傳動(dòng)。橫移機(jī)構(gòu)主要原理是：通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)輪，導(dǎo)輪載著載車板沿軌道橫向移動(dòng)。主要包括電動(dòng)機(jī)、減速器、導(dǎo)輪組件、軌道、鋼架等組成。