升降橫移式立體車庫設(shè)計報告

1、設(shè)計原理與方法 綜合訓(xùn)練報告鏈傳動升降橫移式立體車庫設(shè)計姓名：曾祥學(xué)號：02015732指導(dǎo)老師：錢瑞明日期：2018年1月24日 摘要立體停車庫是專門實現(xiàn)各種車輛的自動停放及科學(xué)寄存的倉儲設(shè)施。隨著城市汽車保有量的不斷增加，停車難問題己經(jīng)成為大中型城市的一個普遍現(xiàn)象。機械式立體停車庫可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢，最大限度地停放車輛，成為解決城市靜態(tài)交通問題的重要途徑。升降橫移式立體停車庫作為一種新興的停車設(shè)備，以其獨特的特點被廣泛的應(yīng)用在酒店、賓館、機關(guān)單位以及居民小區(qū)各種場所。本文以雙層升降橫移式立體車庫為設(shè)計對象，對立體車庫進行了機械傳動部分分析。本文對比了各種傳動方式的特點，設(shè)計了

2、升降機構(gòu)和橫移機構(gòu)，完成了立體車庫鏈傳動、提升軸等部分的計算與校核。關(guān)鍵詞：升降橫移式立體車庫 鏈傳動 solidworks CAD目錄摘要1一、設(shè)計任務(wù)及要求41.1設(shè)計內(nèi)容41.2設(shè)計技術(shù)參數(shù)4二、背景及原理52.1背景52.2原理6三、總方案設(shè)計73.1 升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)的選擇73.2 車庫主體結(jié)構(gòu)設(shè)計83.3 載車板的設(shè)計83.4 升降機構(gòu)的選擇83.5 橫移機構(gòu)的選擇11四、鏈傳動升降設(shè)計計算124.1提升電機的選擇124.2減速電機與主動軸之間鏈條選擇和計算144.3過渡鏈的設(shè)計和選擇214.4提升鏈的設(shè)計和選擇264.5提升主動軸的設(shè)計和校核26五、鏈傳動橫移設(shè)計計算355

3、.1橫移電機的選擇355.2橫移傳動鏈的選擇與計算365.3聯(lián)軸器選擇425.4橫移傳動軸的設(shè)計43六、裝配方案50七、心得體會51參考文獻52一、設(shè)計任務(wù)及要求1.1 設(shè)計內(nèi)容1) 根據(jù)任務(wù)要求，結(jié)合存、取車工作原理，進行雙層三列升降橫移式立體車庫機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計，確定減速傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)的組成，繪制系統(tǒng)方案示意圖。2) 選擇電動機型號，分配減速傳動系統(tǒng)中各級傳動機構(gòu)的傳動比，并進行傳動機構(gòu)的受力分析和關(guān)鍵零部件的工作能力設(shè)計計算。3) 對立體車庫機機械系統(tǒng)進行三維結(jié)構(gòu)建模和存取車過程動畫仿真（生成視頻文件）。4) 進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制二維總裝配圖（ 0 號圖1 張）及關(guān)鍵零件工作圖（

4、3號或4 號圖3 張）。（可手工繪制或軟件繪制，首先是正確性，其次是圖面質(zhì)量。）5) 編寫綜合訓(xùn)練報告。1.2 設(shè)計技術(shù)參數(shù)圖 1.1 設(shè)計參數(shù)二、背景及原理2.1背景隨著人類社會的不斷進步和科學(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，由簡單的機械車庫向計算機管理高度自動化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有

5、較強的實用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進入家庭，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)展機遇，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。近年來，隨著經(jīng)濟的發(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、地下或地面停車場均解決不了上

6、述問題時，采用機械式立體停車設(shè)備是一個非常有效的措施。機械式立體停車設(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。國家計委已明確機械式立體停車設(shè)備及城市立體停車場為國家重點支持的產(chǎn)業(yè)，1998年1月1日起執(zhí)行的國家計委6號令把機械式停車序和立體停車場列入“國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)日錄”，國家海關(guān)總署對機械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國內(nèi)投資項目給予免征進口稅”、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會?？梢灶A(yù)見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。日本是最早應(yīng)用機械式車庫的國家之一，其在上世

7、紀(jì)60年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機械式停車設(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)。韓國機械車庫技術(shù)是日本機械停車技術(shù)的派生。其機械停車產(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)進入穩(wěn)步發(fā)展階段。2.2原理圖 2.2 升降橫移式立體車庫工作原理本次設(shè)計所做為雙層升降橫移式立體車庫，這

8、也是升降橫移立體車庫中最為簡單，但同時也是最為典型的設(shè)計。立體車庫的上層只能夠進行升降，而下層只可以橫移，下層有一個車位空出，以便下層兩個載車板能夠橫移方便。下層車位存取車無需移動或升降，可由駕駛員直接駛?cè)胲噹焱＼?，上層車位存車需先由下層橫移電機帶動下層載車板橫移留出空位，然后上層升降電機驅(qū)動上層載車板向下移動到下層，以便駕駛員停車入庫，人離開車庫后升降電機反轉(zhuǎn)，將載車板重新拉回上層，然后橫移電機反轉(zhuǎn)，將下層載車板移動到原有位置，駕駛員取車時，步驟與存車相同。車庫工作原理示意圖如下，其中6號車位空缺：三、總方案設(shè)計3.1 升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)的選擇升降橫移式立體車庫主框架有三種形式：1、單柱

9、型2、跨梁型3、后懸臂型。后懸臂式無前柱，對汽車進出載車板較好，但因其主框架在后側(cè)，穩(wěn)定性較差。本方案選用后懸臂式，為了彌補穩(wěn)定性差，在載車板上添加側(cè)臂。圖 3.1 單柱式框架圖 3.2 懸臂式框架圖 3.3 跨梁式框架3.2 車庫主體結(jié)構(gòu)設(shè)計該兩層三列升降橫移立體車庫主體框架全部選用鋼結(jié)構(gòu)組件，立柱和橫梁用H型鋼，同時立柱通過膨脹螺栓與地基相連，立柱和橫梁之間通過高強度螺栓連接成如圖結(jié)構(gòu)。根據(jù)車位要求，主框架尺寸為。3.3 載車板的設(shè)計載車板有兩種形式：框架式和拼接式，框架式載車板用型鋼和鋼板焊接承載框架，并多數(shù)采用中間凸起結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)停車通道和中間凸起的頂面鋪設(shè)不同厚度的鋼板。拼接式載車板

10、用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓成組裝件，采用咬合拼裝成載車板，用螺栓緊固鏈接，拼裝前可以進行各種表面處理，輕巧美觀。框架式載車板的優(yōu)點是可按照需要設(shè)置行車通道寬度，并具有良好的導(dǎo)入功能。故此次設(shè)計選用框架式載車板?？蚣苁捷d車板底盤采用一體板沖壓成型，可使底盤重量輕、厚度薄、剛度好。對于上載車板，根據(jù)車位尺寸，將其尺寸設(shè)為，上載車板材料均用的菱形花紋鋼板拼合而成，引坡可以直接將鋼板彎折加工而成。查，上載車板重量，考慮等其他因素影響，上載車板重量取。下載車板重量也取。3.4 升降機構(gòu)的選擇目前升降橫移式立體車庫主要有以下幾種傳動方案：傳動方式優(yōu)點缺點配置方法鋼絲繩傳動承載能力強，結(jié)構(gòu)簡單便于維護，載車板

11、提升高度不加限制，跳絲、斷絲容易判斷提升晃動幅度大，需要外卷筒和剎車盤，成本較高，易損壞，需頻繁更換，需更換整條鋼絲繩電機、減速器、卷筒、滑輪、鋼絲繩、配重滾珠絲杠副傳動電機帶動滾珠絲杠副驅(qū)動載車板坐升降移動。摩擦阻力小，結(jié)構(gòu)簡單成本較高，運行平穩(wěn)較鏈傳動差，要求滾道密封性好密封性要求高鏈傳動穩(wěn)定性好，傳動簡單可靠，維修簡單，只需將破壞連接更換即可，造價低廉，環(huán)境適應(yīng)性好，能保持準(zhǔn)確的傳動比，傳動效率高，制造和安裝精度要求較低沖擊比較大，有提升高度的限制，安裝調(diào)試時需要注意是否由咬鏈的情況出現(xiàn)電機、小鏈輪、大鏈輪、主軸、提升鏈輪、提升鏈、平衡鏈、載車板、導(dǎo)向塊液壓傳動有很大的功率質(zhì)量比，適合大

12、負(fù)載的情況，工作平穩(wěn)，具有高精度、高靈敏度和高安全性造價高，不能保證準(zhǔn)確的傳動比，傳動效率不高表3.4.1根據(jù)上表所列傳動方式的優(yōu)缺點，考慮價格因素，本方案升降傳動選用鏈傳動。如圖3.4.1、，上層升降系統(tǒng)采用二次傳遞鏈傳動。電機減速器固定在橫梁上，提升軸上安裝有三個鏈輪，分別是連接減速器的主動鏈輪，另兩個時兩側(cè)的過渡鏈輪。過渡鏈輪安裝在橫梁上，中心距固定且應(yīng)大于提升距離，兩個提升鏈輪同樣安裝在橫梁上，其作用是使與載車板相連的子鏈能夠與主鏈相切，使子鏈只受水平拉力，子鏈和主鏈之間的連接采用非標(biāo)準(zhǔn)連接，如安裝鏈條接頭。傳動過程如下：電機減速后通過鏈傳動帶動主鏈輪轉(zhuǎn)動，主動鏈輪將轉(zhuǎn)動傳遞給提升軸，

13、軸帶動兩側(cè)過渡鏈輪轉(zhuǎn)動，過渡鏈輪帶動主鏈轉(zhuǎn)動，同時安裝在主鏈上的子鏈隨之轉(zhuǎn)動，子鏈繞過提升鏈輪掛在載車板的吊耳上，從而帶動載車板的升降（具體細(xì)節(jié)見裝配圖）。圖 圖 3.4.23.5 橫移機構(gòu)的選擇橫移傳動方式采用鏈傳動，如圖、，由電機驅(qū)動鏈輪鏈條將轉(zhuǎn)動傳給裝有車輪的橫移軸，每個主動橫移軸上都有三個車輪，另外在載車板的另一邊同樣裝一根橫移軸，但無電機驅(qū)動，為從動軸，該軸上也有三個車輪。車輪邊緣制造成凸緣結(jié)構(gòu)，以保證車輪只沿著導(dǎo)軌橫向移動而不脫離軌道。電機安裝在載車板一端邊緣上，與橫移傳動軸上下豎直安裝，這樣不會占用載車板的空間，以防止車輛碰撞橫移電機。橫移機構(gòu)亦可使用電機與橫移軸直接用聯(lián)軸器連接

14、，不過這種做法需要一層載車板高度足夠容納下電機。也可使用電機安裝齒輪，驅(qū)動裝在載車板后部的齒條的方式，但與鏈傳動相比，齒輪齒條傳動制造成本太高，且齒條太長，不易安裝維護，鏈傳動方式成本低更，傳動精度及效率也比較高。圖 圖 四、鏈傳動升降設(shè)計計算4.1提升電機的選擇根據(jù)設(shè)計要求，提升高度為，提升速率為，停車重量，上載車板重，電機提升重量為，查機械設(shè)計手冊 ，電機效率，聯(lián)軸器傳動效率為，8級精度一般齒輪（油潤滑）傳動效率為，滾動軸承效率為，滾子鏈傳動效率為，總傳動總效率為。由知根據(jù)要求選用臺灣萬鑫公司立體車庫升降專用減速電機，額定功率為，傳動比為，輸出轉(zhuǎn)速為，滿足要求。立體車庫升降專用減速電機輸出

15、轉(zhuǎn)速為，提升鏈傳動比取，由提升速度確定減速電機和主動軸之間鏈傳動比為，因為傳動功率較大，減速電機和主動軸間采用雙排鏈傳動。電機外形基本尺寸如下：圖圖圖4.2減速電機與主動軸之間鏈條選擇和計算1) 選擇鏈輪的齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)，大鏈輪的齒數(shù)為。2) 確定計算功率根據(jù)機械設(shè)計手冊（第五版） ，主動機械特性為輕微振動，從動機械特性為載荷不固定的輸送機，則工況系數(shù)，查國標(biāo)中圖3可知齒數(shù)系數(shù)，雙排鏈，排鏈系數(shù)為，鏈傳動效率為，軸承傳動效率為，電機減速器效率為，則修正功率為3) 選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)及，查機械設(shè)計手冊（第五版） 圖，可選。查表1可得鏈條節(jié)距為。圖 4.2.14) 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心

16、距為取，相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為為了避免使用過渡鏈節(jié)，計算出鏈長節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為節(jié)。5) 確定實際中心距計算。查機械設(shè)計手冊（第五版）表插值得，則鏈傳動最大中心距為實際中心距為6) 計算鏈速v，確定潤滑方式由和鏈號，查圖5可知應(yīng)采用定期人工潤滑。7) 計算鏈傳動作用在軸上的壓軸力 有效圓周力為：鏈輪垂直布置時的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為ISO鏈號節(jié)距pnom滾子直徑d1max內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1min銷軸直徑d2max鏈板高度max排距pt抗拉載荷雙排minmmkN20A31.7519.0518.909.540.1735.76174.0表 4.2.1名稱符號計算公式及結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子

17、定位圓弧半徑滾子定位角表 4.2.2 雙排主動鏈輪參數(shù)名稱符號計算公式級結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角表 4.2.3 雙排從動鏈輪參數(shù)名稱符號計算公式及結(jié)果分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表 4.2.4 雙排主動鏈輪參數(shù)名稱符號計算公式及結(jié)果分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表 4.2.5 雙排從動鏈輪參數(shù)名稱符號計算公式及結(jié)果齒寬齒側(cè)倒角齒側(cè)半徑齒全寬表4.2.6 雙排鏈輪齒型參數(shù)8) 雙排鏈的靜強度計算由于鏈速為 低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，對橫移鏈進行靜強度校核：上式中因為數(shù)量級遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于，忽略完全

18、滿足靜強度要求。9) 雙排鏈?zhǔn)褂脡勖嬎沔湴迤趶姸认薅ǖ念~定功率為： 滾子套筒沖擊疲勞強度限定的額定功率：查機械設(shè)計手冊，多排鏈排數(shù)系數(shù)，則使用壽命為：式中：為鏈節(jié)數(shù)10) 雙排鏈的耐磨損工作能力計算計算公式為式中 : 鏈條的磨損使用壽命（h）；：鏈長，以節(jié)數(shù)表示；：鏈速 ； ：小鏈輪齒數(shù)； ：傳動比； ：許用磨損伸長率，按工作條件確定； ：磨損系數(shù)，節(jié)距系數(shù)，齒輪-速度系數(shù)； ：鉸鏈的壓強（）；滾子鏈的承壓面積為因為數(shù)量級遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于，忽略，則鉸鏈的壓強為由可以查出。則11) 橫移鏈抗膠合能力計算對于A系列標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈，其計算公式如下：代入數(shù)據(jù)得4.3過渡鏈的設(shè)計和選擇為了使子鏈只受水平拉力，提

19、升鏈輪的直徑應(yīng)一樣大，即提升鏈傳動比為，經(jīng)上級鏈傳動減速，主傳動軸的轉(zhuǎn)速為1) 選擇鏈輪的齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)2) 確定計算功率根據(jù)機械設(shè)計手冊（第五版） ，主動機械特性為輕微振動，從動機械特性為平穩(wěn)運行，則工況系數(shù)，查國標(biāo)中圖3可知齒數(shù)系數(shù)，單排鏈，電機減速器效率為，鏈傳動效率為，軸承效率為，總效率為，主動軸兩側(cè)有兩個過渡鏈輪，則每個提升鏈輪修正功率為3) 選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)及，查機械設(shè)計手冊（第五版） 圖 ，可選。查表1可得鏈條節(jié)距為。4) 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為取，相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為為了避免使用過渡鏈節(jié)，計算出鏈長節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為節(jié)。5) 確定實際中心距查，當(dāng)鏈傳動傳動比為1，鏈傳

20、動最大中心距為實際中心距為為了滿足提升距離的要求，將中心距定位2000mm。并添加防松裝置。6) 計算鏈速v，確定潤滑方式 由和鏈號，查圖5可知應(yīng)采用定期人工潤滑。ISO鏈號節(jié)距pnom滾子直徑d1max內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1min銷軸直徑d2max內(nèi)鏈板高度h2max排距pt抗拉載荷雙排minmmkN24A38.1022.2325.2211.1136.245.442507) 計算鏈傳動作用在軸上的壓軸力 表4.3.1 有效圓周力為：鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為名稱符號計算公式級結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角表4.3.2 過渡主（從）鏈輪參數(shù) 名稱符號計算

21、公式及結(jié)果分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表4.3.3 過渡主（從）鏈輪參數(shù)2 名稱符號計算公式及結(jié)果齒寬齒側(cè)倒角齒側(cè)半徑齒全寬表4.3.4 過渡主（從）鏈輪齒型參數(shù) 8) 提升鏈的靜強度計算由于鏈速為的低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，對橫移鏈進行靜強度校核：上式中因為數(shù)量級遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于，忽略。完全滿足靜強度要求。9) 提升鏈?zhǔn)褂脡勖嬎沔湴迤趶姸认薅ǖ念~定功率為： 滾子套筒沖擊疲勞強度限定的額定功率：查機械設(shè)計手冊（第五版） ，提升鏈為單排滾子鏈，多排鏈排數(shù)系數(shù)，則不滿足，不需要計算其使用壽命。 10) 雙排鏈的耐磨損工作能力計算計算公式為滾子鏈的承壓面積為則鉸

22、鏈的壓強為（因為，忽略）由可以查出。則11) 橫移鏈抗膠合能力計算對于A系列標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈，其計算公式如下：代入數(shù)據(jù)得4.4提升鏈的設(shè)計和選擇過渡鏈輪與提升鏈輪尺寸相同，子鏈也選用，安裝位置滿足子鏈只受水平拉力，鏈條長度根據(jù)提升距離選擇。4.5提升主動軸的設(shè)計和校核 電機減速器效率為，鏈傳動效率為則主動軸上的功率為由以上計算，主動軸轉(zhuǎn)速為，則主動軸上的轉(zhuǎn)矩為：1) 選用軸的材料因為該主動軸載荷較大，軸的材料選取鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查機械設(shè)計手冊（第五版）表3-1-9材料主要力學(xué)性能如下：軸的材料毛坯直徑抗拉強度屈服強度極限彎曲疲勞極限剪切疲勞極限許用疲勞應(yīng)力73554035520070表 4.5.12

23、) 初步計算軸徑取，初選直徑為取。3) 軸承的選擇 結(jié)合UCP帶座軸承的優(yōu)點，選擇UCP216，其尺寸如下圖圖4.5.1 UCP帶座外球面軸承4) 各段軸尺寸a) 各軸段直徑位置軸徑/mm備注提升鏈輪軸段1-2初選軸徑UCP216軸承軸段2-3UCP216軸承軸徑雙排鏈輪軸段3-4考慮雙排鏈輪左端軸向定位，取88mm光軸段4-5考慮雙排鏈輪右端軸向定位，取97mmUCP軸承端5-6與2-3段相同提升鏈輪段6-7與1-2相同表4.5.2 b) 各軸段長度i. 取軸總長2400mm。ii. 查機械設(shè)計手冊（第五版） 表，整體式鏈輪輪轂厚度，輪轂長度，則提升鏈輪輪轂厚度為其中提升鏈輪輪轂長度為iii

24、. UCP軸承內(nèi)圈長度87.6mm，軸徑為80mm。iv. 雙排鏈輪輪轂厚度為 其中提升鏈輪輪轂長度為位置軸長/mm備注提升鏈輪軸段1-2 考慮軸端擋板，計算出軸端長度應(yīng)比輪轂長度短2mmUCP216軸承軸段2-3 UCP216軸承軸徑不需要軸向定位，考慮雙排鏈輪的安裝雙排鏈輪軸段3-4考慮雙排鏈輪軸向定位，計算出軸端長度應(yīng)比輪轂長度短2mm光軸段4-5 軸總長減去零件安裝長度UCP軸承端5-6 與2-3段相同提升鏈輪段6-7 與1-2相同表4.5.3圖4.5.25) 軸上零件的周向固定提升鏈輪和雙排鏈輪的周固定都采用普通平鍵，由查機械設(shè)計手冊（第五版）表，長度，保證提升鏈輪和軸配合有良好的對

25、中性，選擇鏈輪輪轂與軸的配合為；同理，雙排鏈輪周向固定普通平鍵選用，長度，雙排鏈輪輪轂與軸的配合為；6) 校核鍵的強度查機械設(shè)計手冊（第五版）表，鍵連接的許用擠壓應(yīng)力為。提升鏈輪所受轉(zhuǎn)矩，擠壓應(yīng)力為 ，滿足要求。同理，雙排鏈輪所受轉(zhuǎn)矩擠壓應(yīng)力為 ，不滿足要求。重新設(shè)計，雙排鏈輪和軸之間的周向固定采用花鍵連接。初選矩形花鍵，型號為，倒角尺寸，齒間載荷分配不均勻系數(shù)，花鍵連接許用擠壓應(yīng)力。參考機械設(shè)計花鍵連接強度計算： ，滿足要求。圖4.5.37) 求軸上載荷畫彎矩扭矩圖圖4.5.4 主動軸受力分析圖受力簡圖如上，根據(jù)受力簡圖和前面計算出的各鏈輪壓軸力，可以計算出軸承的支反力，再根據(jù)軸承的受力情況

26、畫出軸的扭矩圖。受力簡圖中，分別是為3個鏈輪的壓軸力，大小前面已算出。的4個分別為軸承的支反力，為垂直方向上的支反力，為水平方向上的支反力。為了簡化計算，力的作用點取在各軸段的中點。 分別是各鏈輪所受圓周力對軸產(chǎn)生的扭矩。分別按水平面和豎直面計算各力產(chǎn)生的彎矩。圖4.5.5 主動軸水平方向受力分析圖圖4.5.6 主動軸水平彎矩分析圖圖4.5.7 主動軸豎直受力分析圖圖4.5.8 主動軸豎直受力彎矩圖圖4.5.9 主動軸扭矩圖雙排鏈輪處為危險截面載荷水平面H垂直面V支反力 彎矩 總彎矩 扭矩 表8) 按彎扭合成校核軸的強度危險截面為承受最大彎矩和扭矩的截面。只需校核軸的危險截面的強度即可。參考機

27、械設(shè)計 ，軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)，（實心），考慮花鍵等影響乘以，則軸的材料為，調(diào)質(zhì)處理，滿足強度要求。9) 軸承壽命的計算參考日本滾珠軸承組件株式會社出版的FYH帶座外球面軸承技術(shù)樣本，因為主動軸不受軸向力作用，只受徑向力兩軸承徑向支反力為因為不受軸向力，顯然有，當(dāng)量動載荷為查技術(shù)樣本知的基本額定動載荷和基本額定靜載荷為 則軸承壽命為五、鏈傳動橫移設(shè)計計算5.1橫移電機的選擇下載車板停車重量為，載車板中，總重，由于下層車板在滾動導(dǎo)軌上滾動，查機械設(shè)計手冊知，鋼輪和鋼軌之間滾動摩擦因數(shù)為，初取滾輪直徑為，下載車板橫移速度為,則摩擦力為驅(qū)動力矩為:滾輪轉(zhuǎn)速為：根據(jù)公式：則橫移電機最小功率：滿足橫移

28、電機功率要求，取橫移電機功率為。5.2橫移傳動鏈的選擇與計算由于下載車板橫移只受摩擦阻力的作用，阻力比較小，橫移速度不高，所以用,選用G系列小型齒輪減速電機，傳動比取90，型號為，額定功率為0.2，轉(zhuǎn)速為1350 ，技術(shù)參數(shù)如下：機型號額定功率kW減速比許用扭矩輸入轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)速220.290102135015表 5.2.1 外部安裝尺寸如下：圖 5.2.1 電機減速器輸出轉(zhuǎn)速為： 該轉(zhuǎn)速與滾輪所需轉(zhuǎn)速相差不大，適當(dāng)提高平移速度，平移速度為滿足設(shè)計要求，因此采用傳動比為的鏈傳動。1) 選擇鏈輪齒數(shù)取鏈輪的齒數(shù)為。2) 確定計算功率 根據(jù)機械設(shè)計手冊（第五版） ，主動機械特性為輕微振動，從動機械特

29、性為平穩(wěn)運行，則工況系數(shù)，查機械設(shè)計手冊（第五版） 圖可知齒數(shù)系數(shù)，單排鏈，電機減速器效率為，則修正功率為3) 選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)及，查圖1，可選。查表1可得鏈條節(jié)距為。4) 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為取，相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為為了避免使用過渡鏈節(jié)，計算出鏈長節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為節(jié)。5) 確定實際中心距查，當(dāng)鏈傳動傳動比為1，鏈傳動最大中心距為實際中心距為6) 計算鏈速v，確定潤滑方式由 和鏈號，查圖五可知應(yīng)采用定期人工潤滑。7) 計算鏈傳動作用在軸上的壓軸力 有效圓周力為：鏈輪垂直布置時的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為ISO鏈號節(jié)距pnom滾子直徑d1max內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1min銷軸直徑d2max內(nèi)鏈板

30、高度h2max排距pt抗拉載荷單排minmmkN10A15.87510.169.405.0915.0918.1121.8表 8) 橫移鏈輪的尺寸計算名稱符號計算公式級結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角表 5.2.3 橫移主（從）動鏈輪參數(shù)1名稱符號計算公式及結(jié)果分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑 齒高確定的最大軸凸緣直徑表 5.2.4 橫移主（從）動鏈輪參數(shù)2名稱符號計算公式及結(jié)果齒寬齒側(cè)倒角齒側(cè)半徑齒全寬表 5.2.5 橫移主（從）動鏈輪齒型參數(shù)9) 橫移鏈的靜強度計算由于鏈速為 的低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，對橫移鏈進行靜強度校核：完全滿足靜強度要

31、求。10) 橫移鏈?zhǔn)褂脡勖嬎悴闄C械設(shè)計手冊可知：當(dāng)鏈傳動的傳遞功率要求超過額定功率、鏈條的使用壽命要求小于15000h或者磨損伸長率要求明顯小于3%時，才需要進行鏈條的壽命計算。橫移鏈傳遞功率小于額定功率，且橫移鏈傳遞功率較小，因此可以不進行使用壽命計算。11) 橫移鏈的耐磨損工作能力計算計算公式為滾子鏈的承壓面積為則鉸鏈的壓強為由可以查出。則12) 橫移鏈抗膠合能力計算對于A系列標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈，其計算公式如下：代入數(shù)據(jù)得13) 橫移車輪與導(dǎo)軌的選擇參考，為了使載車板在橫移過程中平穩(wěn)，要求導(dǎo)輪承載能力好，所以選擇雙輪緣車輪,車輪直徑為，材料為45鋼，型號為：基本尺寸如下：參考，選擇輕型導(dǎo)軌，型號

32、?；境叽缛缦聢D 5.2.2 圖 5.3聯(lián)軸器選擇在本設(shè)計中，選用六個雙輪緣導(dǎo)輪，在橫移過程中需要同步轉(zhuǎn)動，所以需要將動力導(dǎo)輪和從動導(dǎo)輪連成一體，考慮到結(jié)構(gòu)裝拆以及下載車板縱向長度，動力導(dǎo)輪和從動導(dǎo)輪間的軸不能使用一根通軸，需要從中間打斷，用聯(lián)軸器將其連接，同時兩側(cè)用軸承進行支撐。如圖所示圖 根據(jù)需要選擇凸輪緣聯(lián)軸器，參考，參考機械設(shè)計 ，聯(lián)軸器型號選擇公式為：式中：，參見表18.1，選取。綜合考慮選用型號為，基本尺寸如下：軸孔直徑軸孔長度DD1bb1S28821055532486（上）表 5.4橫移傳動軸的設(shè)計1) 初步選擇軸徑 電機減速器效率為，鏈傳動效率為則主動軸上的功率為 由以上計算，

33、主動軸轉(zhuǎn)速為，則主動軸上的轉(zhuǎn)矩為：2) 選用軸的材料因為該主動軸載荷不大，軸的材料選取45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查機械設(shè)計手冊（第五版）表3-1-9材料主要力學(xué)性能如下：軸的材料毛坯直徑抗拉強度屈服強度極限彎曲疲勞極限剪切疲勞極限許用疲勞應(yīng)力64035527515560表 3) 初步計算軸徑取，初選直徑為考慮到鍵槽對軸的削弱作用以及橫移軸要安裝雙輪緣車輪、凸輪緣聯(lián)軸器、軸用彈性擋圈、軸承等，取。4) 確定橫移鏈輪的輪轂長度查機械設(shè)計手冊（第五版） 表13-2-13，整體式鏈輪輪轂厚度，輪轂長度，則橫移鏈輪輪轂厚度為其中提升鏈輪輪轂長度為5) 軸承選擇橫移軸不受軸向載荷，選用深溝球軸承。參考，選擇。6

34、) 軸用彈性擋圈的選擇因為采用深溝球軸承6207，要考慮兩端的軸向固定，兩個軸承的兩個面中的其中一個面都有軸肩軸向定位，對于兩軸承的另一個面采用軸用彈性擋圈進行軸向固定，參考，選擇擋圈。7) 各軸段直徑位置軸徑/mm備注橫移鏈輪軸段1-2初選軸徑彈性擋圈自由段2-3鏈輪右端軸肩定位軸承段3-4與軸承內(nèi)孔配合車輪軸段4-5與車輪內(nèi)孔配合，便于裝拆軸環(huán)段5-6車輪軸向固定自由段6-7與3-4段相同軸承段7-8與軸承內(nèi)孔配合彈性擋圈自由端8-9聯(lián)軸器左端軸向固定半聯(lián)軸器9-10與聯(lián)軸器內(nèi)孔配合表 8) 各軸段長度位置長度/mm備注橫移鏈輪軸段1-2考慮軸端擋板，計算出軸端長度應(yīng)比輪轂長度短2mm軸承

35、段2-3軸承寬度決定彈性擋圈自由段3-4考慮軸上零件安裝位置車輪軸段4-5車輪輪轂寬度決定軸環(huán)段5-6取軸肩高度1.4倍自由段6-7考慮軸承的安裝位置軸承段7-8軸承寬度決定彈性擋圈自由端8-9考慮聯(lián)軸器安裝位置半聯(lián)軸器9-10半聯(lián)軸器和軸配合段長度為44mm，為了使兩軸端面不接觸，長度略小于聯(lián)軸器配合長度表 圖 9) 軸上零件的周向固定橫移鏈輪、雙輪緣車輪和聯(lián)軸器的周向固定都采用普通平鍵，對于橫移鏈輪和聯(lián)軸器，由、查機械設(shè)計手冊（第五版）表5-3-18，長度，保證橫移鏈輪、聯(lián)軸器和軸配合有良好的對中性，選擇鏈輪輪轂、聯(lián)軸器與軸的配合為；同理，車輪周向固定普通平鍵選用，長度，車輪輪轂與軸的配合為；聯(lián)軸器周向固定普通平鍵選用，長