升降橫移式立體停車庫模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、升降橫移式立體停車庫模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3.1節(jié)概述psh7d升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)車庫中非常重要，主框架部 分、載車板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)是psh7d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(gè)psh7d#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(gè)立體停車庫的重量、 材料和成本的多少以及安全性，傳動(dòng)系統(tǒng)決定著psh7d升降橫移式立體停車庫運(yùn)行的好壞， 所以如 何設(shè)計(jì)主框架部分、載車板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)成為影響整個(gè)立體停車庫的關(guān)鍵因 素。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要功用是傳遞原動(dòng)機(jī)的功率， 變換運(yùn)動(dòng)的形式以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的 要求。傳動(dòng)裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計(jì)布

2、局的合理與否，直接影響機(jī)器的工作性能、 重量、成本及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，合理擬定傳動(dòng)方案具有十分重要的意義。一般常用以下 幾種傳動(dòng)方案：方案一：帶傳動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)兩軸中心距較大的傳動(dòng)；具有傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖、 吸振的特性；結(jié)構(gòu)簡單，成本低；可起過載保護(hù)作用。方案二：鏈傳動(dòng)，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率較高；傳動(dòng)功率大，過 載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸?。豢稍趷毫迎h(huán)境中工作；易于實(shí)現(xiàn)較大中心 距的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)輕便，成本低。方案三：蝸桿傳動(dòng)，能以單級傳動(dòng)獲得較大傳動(dòng)比；傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲；傳 動(dòng)具有自鎖性。方案四：直齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)準(zhǔn)確平穩(wěn)，承載能力高。還應(yīng)尺寸緊湊、成3.1和表3.2選出較好的好的傳動(dòng)方案除應(yīng)滿足

3、工作機(jī)的性能和適應(yīng)工作條件外,本低廉，傳動(dòng)效率高等。故對更方案進(jìn)行價(jià)值分析，由表了5萬0表3.1定性判定與價(jià)值對應(yīng)判定不用差勉強(qiáng)可用中等滿思較好好很好超目標(biāo)理想價(jià)值p0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0表3.2傳動(dòng)方案選擇的使用價(jià)值表設(shè)計(jì)指標(biāo)加權(quán)因子w力殺一力殺一力殺二方案四價(jià)值pi1pm價(jià)值p2價(jià)值pi3p3w價(jià)值pi4p4w傳動(dòng)精度w10.10.20.020.50.050.80.080.80.08功率w20.10.20.020.40.040.50.050.60.06效率w30.150.80.120.80.120.20.030.80.12圓周速度w;0.20.020.

4、20.020.20.020.20.02制造安裝w50.20.80.160.80.160.20.040.20.04價(jià)格w60.150.70.1050.60.090.40.060.50.075壽命w70.10.30.030.50.050.50.050.50.05平穩(wěn)噪聲小w80.10.60.060.30.030.60.060.50.05總使用價(jià)值工pjw0.5350.560.390.495綜上所述，選擇鏈傳動(dòng)方案更加合理，所以我們的傳動(dòng)系統(tǒng)采用鏈傳動(dòng)形式。第3.2節(jié)橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)橫移傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是使上升到位的搬運(yùn)器平移到指定位置，其傳動(dòng)主要是靠電機(jī)帶動(dòng)鏈輪使?jié)L輪在軌道上移動(dòng)。如圖3.1圖3.1

5、橫移傳動(dòng)示意圖一、初步參數(shù)的確定psh7d（七位機(jī)）升降橫移式立體停車庫模擬裝置采用與實(shí)際立體停車庫標(biāo) 準(zhǔn)1: 8的比例進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)備尺寸為載車板長l=0.7m載車板寬w=0.29m車庫總高h(yuǎn)=0.72m底層高h(yuǎn)=0.25m初設(shè)承載總質(zhì)量m=7kg則帶動(dòng)橫移軸轉(zhuǎn)動(dòng)所需功率（假設(shè)摩+s因子u=0.2,橫移速度為0.15m/s）:6p前輪=0.2 7 9.8 1.5 0.15 ： 0.93w 20_-4p后輪=0.27 9.8 1.5 0.15 ： 0.62w20所以p總=1.55w二、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇6橫移所需功率p=fv=1.55w根據(jù)輸出功率選擇電動(dòng)機(jī)：60ktyz齒輪減速同步電機(jī)，

6、220v, 50hz ,p=14w,輸出轉(zhuǎn)速 n=110r/min 三、橫移鏈輪的設(shè)計(jì)1 .初選小鏈輪齒數(shù) 乙=10從動(dòng)大鏈輪齒數(shù)z2 =322 .確定鏈條鏈節(jié)數(shù)lp2初定中心距a0 =20p,則鏈節(jié)數(shù)lp一絲0+ z1 +z2十上 z2 -z1=61.613p 2a。1 2n j3 lp = 623 .計(jì)算單排鏈所能傳遞的功率f0及鏈節(jié)距p由機(jī)械原理與設(shè)計(jì)7表13-8查得工作情況系數(shù)k a = 1pca = kap =14w由機(jī)械原理與設(shè)計(jì) 表13-10查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)kz=0.663750607,鏈長系數(shù) k1 = 0.89044437選擇單排鏈，由機(jī)械原理與設(shè)計(jì)表13-11查得多排鏈系

7、數(shù)kp=1.0故所需傳遞的功率為 po pa =- =23.687wkz k kp 0.66 0.89 1取鏈節(jié)距p=6.00mm選擇鏈號(hào) 04b 1x114gb1243.1-834 .確定鏈實(shí)際長度l及中心距al=lpxp/1000=62 6/1000=0.372mmp 1/ z1 +z2、? z1 - z2 $rz2 - z1、2：a0 = p lp -2 1+ j lp i -8* 11 = 121.179mm4 12 j 我 2 j 2 2 j中心距調(diào)整量：a - 2p =12mm實(shí)際中心距 a =af ；a = 109.179mm5 .計(jì)算鏈速v = n1z160 100060 10

8、00110 10 6 ， =0.11m/s6 .作用在軸上的壓軸力q圓周力 f=1000p/v= (1000x14x0.001) /0.11=127.273n按平均布置取壓軸力系數(shù) kq =1.15 q有 q = kq f =146.364n四、橫移傳動(dòng)軸a的設(shè)計(jì)橫移傳動(dòng)軸a是一層車庫的橫移軸，它的受力情況可以簡化成以下的形式fd =27.585n算出fc= 41.378nfe =q =146.364n軸的初步估算軸徑至少為d' =12.2mm軸的強(qiáng)度校核:由£ ma =0知,-fb 470 fc 10 fd460 - fe 498 = 0得 fb = -91.416n由&#

9、163; mb =0知,fa 470 - fc 460 - fd 10-fe 28 = 0得 fa -47.792nmc = fa 10 =477.914n *mm作軸的剪力圖如下：112.59nea47.79n由剪力圖可知 md = mc 450 6.41 =3364.159n，mm作軸的彎矩圖如下：477.91n- mm3364.16n - mm3152.45n - mmd處所受彎矩最大，所以對 d剖面進(jìn)行強(qiáng)度校核d- mp3364.159 =5.717mm,0.1 片 4bl ； 0.1 180小于估算軸徑，所以強(qiáng)度足夠。取軸與鏈輪配合處 d1 -13mm取軸與軸承配合處 d2 =15m

10、m,安裝尺寸da =18mm取軸與滾輪配合處 d =14mm五、橫移傳動(dòng)軸b的設(shè)計(jì)橫移傳動(dòng)軸b是車庫二層的橫移軸，它的受力情況可以簡化成如下的形式fbfdfa該軸的校核與橫移傳動(dòng)軸b相同。第3.3節(jié)升降傳動(dòng)系統(tǒng)在升降傳動(dòng)系統(tǒng)中，我們采用鋼絲繩傳動(dòng)型式。鋼絲繩傳動(dòng)形式的升降傳動(dòng) 系統(tǒng)一般是由電機(jī)、減速系統(tǒng)、卷筒、滑輪、鋼絲組成。在鋼絲繩傳動(dòng)型式中， 鋼絲繩的主要作用是拖動(dòng)搬運(yùn)器上下升降。鋼絲繩一端與搬運(yùn)器相連結(jié)，鋼絲純 另一端纏繞卷筒上（搬運(yùn)器的前端鋼絲繩與后端鋼絲繩必須同方向繞著卷筒轉(zhuǎn) 動(dòng)），當(dāng)搬運(yùn)器需要升降時(shí)，提升電機(jī)便會(huì)通過其正反轉(zhuǎn)來帶動(dòng)卷筒順時(shí)針或逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)器的升和降。示意圖如

11、圖 3.2所示圖3.2升降傳動(dòng)示意圖一、升降傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇6升降所需功率p = g 兇=7或8 >0.1 = 6.86 w選擇功率p = 25w的電動(dòng)機(jī)，頻率為50hz,電壓220v,經(jīng)減速器后電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為n1 =40r/min初定卷筒直徑為50mm,載車板上升速度v = 0.1 m/s,求得卷筒的轉(zhuǎn)速”:上 2二rn2由 0.1 二-得,6010000.1 6010002 二25=38.1r / min鏈輪的彳動(dòng)比i = el =/° = 1.05 n 238 .1初取傳動(dòng)比i=2升降鏈輪的設(shè)計(jì)1 .初選小鏈輪齒數(shù) 乙=13從動(dòng)大鏈輪齒數(shù)z2 =252 .確定鏈條

12、鏈節(jié)數(shù)lp則 鏈 節(jié) 數(shù)初 定 中 心 距 a0=20p,lp-59.212a。/1 2 + p 仔2 - z1 : p 2 a0 12nl取 lp = 603 .計(jì)算單排鏈所能傳遞的功率f0及鏈節(jié)距p由機(jī)械原理與設(shè)計(jì)表13-8查得工作情況系數(shù)ka =1pea = k a p = 25 w由機(jī)械原理與設(shè)計(jì)表13-10查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)kz=0.663750607,鏈長系數(shù) k1 = 0.89044437選擇單排鏈，由機(jī)械原理與設(shè)計(jì)表13-11查得多排鏈系數(shù)kp=1.0故所需傳遞的功率為 p0 pca = 25 = 43.015wkz k1 kp 0.66 0.88 1取鏈節(jié)距p=6.00mm選

13、擇鏈號(hào) 04b 1x114gb1243.1-834 .確定鏈實(shí)際長度l及中心距al=lpxp/1000=60 6/1000=0.36mp 1 (z1 + z2、k z1 +z2 y，z2 -z1 y a0 = - lp - |+ l lp - i -8* i =122.464mm4 42 1h 2 j 2 2 j中心距調(diào)整量，a - 2 p =12 mm實(shí)際中心距 a , = a - . ： a = 110 .464 m m5 .計(jì)算鏈速p40 136v = n1 z1 = = 0.052 m / s60 100060 10006.作用在軸上的壓軸力q圓周力 f=1000p/v= （1000x

14、25x0.001） /0.052=480.769n按平均布置取壓軸力系數(shù) k q =1.15 q有 q = k q f = 552 .885 n三、鋼絲繩的選用鋼絲繩直徑的確定 d = c /fmax一確定選擇系數(shù)c = 0.123d = 0.123、79.8 = 1.021根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊p27-9,選擇圓月£鋼絲純-合成纖維芯鋼絲繩:d = 2mm , m 1p = 1.38 kg / 100 m ,* b j - 1570 mpa最小破斷拉力 f = 2.08 kn四、卷筒a的設(shè)計(jì)卷筒a是車庫二層的卷筒，最大起升高度hmax = 200mm純槽槽距 p = 1.2d = 2.4

15、mm卷筒槽底直徑 d = 47mm卷筒計(jì)算直徑（由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑）d0 = d + d = 49 mm固定鋼絲繩的安全圈數(shù) z 1 =1.5卷 筒 上 有 螺 旋 槽 部 分 長lo:+ z1 p =1.52.4 ： 7.2mmh maxlo 二i wo無繩槽卷筒端部尺寸 l1 = 4.8m m ,固定鋼絲繩所需長度l2之3p = 5mm 中間光滑部分長度 m = 6mm卷筒長度 ls 2 l0 l1l2 m = 40 mm五、卷筒b的設(shè)計(jì)卷筒b是車庫三層的卷筒，最大起升高度 hmax = 450mm純槽槽距 p = 1.2d = 2.4mm卷筒槽底直徑 d = 47mm卷筒計(jì)算直徑

16、（由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑）d0 = d+d = 49 mm固定鋼絲繩的安全圈數(shù) z1 =1.5卷 筒 上 有 螺 旋 槽 部 分 長lo. h max - i '' 450 彳 l、c， c cl0 = +z1p = +1.5 k 2.4 定 12.2mmnd °j 射父 49 j無繩槽卷筒端部尺寸l1 = 4.8mm，固定鋼絲純所需長度l2 ： 3p = 5mm中間光滑部分長度 m = 6mm卷筒長度 ls=2(l0l1l2) m = 50 mm六、升降軸的設(shè)計(jì)根據(jù)升降傳動(dòng)軸的受力情況，可簡化為如下形式：faf1fdf2fgrf-2f-1f6=(79.8 1.5

17、 )=30 .87 n20fd = 552 .885 n軸的初步估算軸徑至少為d' =19.1mm軸的強(qiáng)度校核：由z m a =0知，-f1 (35 12) -fd (70 16 12) - f2 (35 108 86 12) fg (24 140 108 16) = 0 得 fg = 219 .168 n由z mg =0知，- fa (24 140 16 108) f1 (35 16 108 82) fd (108 82) f2 (35 12) = 0得 fa =395.783n作軸的剪力圖如下：395.783n364.913n187.972n218.842n作軸的彎矩圖如下:372

18、04.08n- mm10300.87n mm一川小hi- g18601.8n mmadlj37204 .08 0.1180d處所受彎矩最大，所以對 d剖面進(jìn)行強(qiáng)度校核=12 .738 mm小于估算軸徑，所以強(qiáng)度足夠。取與軸承配合處的直徑 d1 = 20mm ,安裝尺寸da = 20.5mm與卷筒配合處直徑 d 2 = 24.5mm與鏈輪配合處直徑 d 3 = 25 mm第3.4節(jié)安全制動(dòng)設(shè)計(jì)由于載車板上停有汽車，在升降電機(jī)停止工作時(shí)，電機(jī)會(huì)被倒拉反轉(zhuǎn)，使車 板自動(dòng)下落。因此需要加以制動(dòng)。經(jīng)過許多方案的設(shè)計(jì)和比較，得出較優(yōu)的設(shè)計(jì), 運(yùn)用杠桿原理，靠摩擦使升降軸制動(dòng)，從而阻止電機(jī)被倒拉。但電機(jī)在工作時(shí)， 制動(dòng)裝置是不需要的，我們又采用電磁鐵通電頂開制動(dòng)桿， 從而達(dá)到消除制動(dòng)的 效果。如圖3.3鐵圖3.3電磁鐵結(jié)構(gòu)原理圖當(dāng)電機(jī)不工作時(shí)，電磁鐵無電，桿左端由于重力使摩擦帶拉緊， 從而阻止輪子轉(zhuǎn) 動(dòng)，輪子安裝于軸上，使軸也固定不動(dòng)。當(dāng)電機(jī)要運(yùn)行時(shí)，電磁鐵給電，頂起桿, 有杠桿原理使皮帶松開，消除制動(dòng)。由于該裝置采用杠桿原理，因此它制動(dòng)使所 要產(chǎn)生的摩擦力是可調(diào)的，只要調(diào)整中間皮帶固定的位置或桿的長度。因而這種 方案還是比較好的。但如果在現(xiàn)實(shí)中大型的車庫，就不能采用這種裝置了。第3.5節(jié)主框架部分主框架體系的基本構(gòu)成是由水平方向的梁和垂直方向的柱通過鋼性結(jié)點(diǎn)連接而成