三層三列升降橫移自動化立體車庫機械系統設計【全套包含CAD圖紙三維建模和說明書】

買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985三層三列升降橫移自動化立體車庫機械系統設計摘 要立 體 停 車 庫 是 專 門 實 現 各 種 車 輛 的 自 動 停 放 及 科 學 寄 存 的 倉 儲 設 施 。隨 著 城 市 汽 車 保 有 量 的 不 斷 增 加 ， 停 車 難 問 題 己 經 成 為 大 中 型 城 市 的 一個 普 遍 現 象 。 機 械 式 立 體 停 車 庫 可 充 分 利 用 上 地 資 源 ， 發 揮 空 間 優 勢 ，最 大 限 度 地 停 放 車 輛 ， 成 為 解 決 城 市 靜 態 交 通 問 題 的 重 要 途 徑 。 本 課 題以 較 典 型 的 升 降 橫 移 式 立 體 車 庫 為 研 究 對 象 ， 綜 合 考 慮 立 體 車 庫 制 造 成本 和 運 行 效 率 的 雙 重 因 素 。 升 降 橫 移 式 立 體 停 車 庫 作 為 一 種 新 興 的 停 車設 備 ， 以 其 獨 特 的 特 點 被 廣 泛 的 應 用 在 酒 店 、 賓 館 、 機 關 單 位 以 及 居 民小 區 等 各 種 場 所 。本 文 結 合 了 實 際 的 工 程 項 目 ， 并 以 升 降 橫 移 式 立 體 停 車 庫 為 例 ， 對 升降 橫 移 式 立 體 停 車 庫 進 行 系 統 的 專 門 論 述 。 升 降 橫 移 式 立 體 停 車 庫 就 其組 成 部 分 而 言 ， 可 分 為 三 大 部 分 :車 庫 結 構 部 分 、 傳 動 機 構 部 分 和 控 制系 統 部 分 。 傳 動 結 構 部 分 中 ， 主 要 對 傳 動 軸 的 設 計 提 出 改 造 方 案 ， 并 從理 論 上 提 出 改 造 的 依 據 。 停 車 庫 的 傳 動 型 式 是 升 降 橫 移 式 立 體 停 車 庫 傳動 機 構 的 核 心 問 題 ， 在 實 際 應 用 中 ， 升 降 型 式 主 要 有 :鏈 條 傳 動 和 鋼絲 繩 傳 動 。 因 而 對 傳 動 形 式 進 行 討 論 ， 并 且 進 行 選 擇 和 校 核 。買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985關 鍵 詞 :升 降 橫 移 式 立 體 停 車 庫 ， 鋼 結 構 ， 傳 動 機 構 ， 鋼 絲 繩The Mechanical System Design OfUPDown And Translation Stereo GarageABSTRACTMechanical parking system is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays，the hard-to-park problem has become a common phenomenon . It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies the typical mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage，and regards of the two factors of cost of manufacture and operational Efficiency synthetically，The dragging-forms of multiplayer up-down and translation car-base，as a new kind of parking equipment， is applied in cabarets、hotels 、departments and etc. By its wonderful traits.This paper discusses the dragging-forms of multiplayer up-down and translation car-base technically according to practical projects and two types of applied car-base .According to the form of the dragging-forms of multiplayer up-down and translation car-base，it is made of three parts :part of car-base structure、part of driving-framework and part of control system .The steel structure，as the main body of car-base，has many forms. The plan of reform in the transmission shaft design is brought forward and the paper also puts forward the plans academic base about part of the drive structure. Dragging-form is the core of the driving-framework in the dragging-forms of multiplayer up-down and translation car-base，in practical，it has two types : Chains ripe-dragging and cable wire-dragging. Key words : Dragging-forms of Multiplayer Up-down and Car-base，Steel 買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985Structure ，Transmission，Wire Rope買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985目錄摘 要 .iiiABSTRACT.ii第 1章 總體設計 .11.1 車庫工作原理 .11.2 升降橫移式立體停車庫的總體布局 .11.3 傳動系統 .21.3.1 升降傳動系統 .21.3.2 橫移傳動系統 .31.4 鋼結構框架的選擇與設計 .41.5 載車板 .6第 2章 參數計算 .82.1 升降系統參數計算 .82.1.1 升降電機的選擇 .82.1.2 升降鏈傳動的設計 .92.1.3 升降軸設計 .112.1.4 聯軸器與鍵的選擇 .132.1.5 軸承的選擇 .142.1.6 鋼絲繩和滑輪的選用 .152.1.7 卷筒的設計 .152.1.8 升降軸的強度校核 .162.2 橫移系統參數計算 .182.2.1 橫移電機的選擇 .182.2.2 橫移鏈傳動的設計 .192.2.3 橫移傳動軸的設計 .21買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 119709852.2.4 聯軸器及鍵的選擇 .242.2.5 軸承的選擇 .252.2.6 橫移車輪和導軌的選擇 .25第 3章 升降橫移車庫裝配圖與零件圖設計 .273.1 設計橫移立體車庫裝配圖（A0） .272.2 一層載車板裝配圖（A3） .272.3 二層移動平臺裝配圖（A3） .282.4 升降軸零件圖（A3） .282.5 升降大鏈輪零件圖（A3） .29第 4章 升降橫移車庫 Soildworks三維造型設計以及動畫視頻仿真 .30參考文獻 .32個人小結 .33買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 1 -買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 2 -第 1章 總體設計1.1車庫工作原理該設備的頂層載車板只需上下升降；中層載車板既可升降，又可橫移；底層載車板只需左右橫移。中層和底層都有一個空位，可以通過橫移載車板變換空位，使空位正上方的頂層載車板下降到底層。底層載車板上的汽車可直接出車。整個過程即可完成。根據機械式三層升降橫移式立體停車庫的運行方式，車庫總體采用鋼結構設計。在整個機構中有立柱、橫梁和縱梁還有橫移導軌等組成。底層有可以橫移的載車板；二層有移動的框架利用滑輪帶動載車板一起做橫移運動，并且裝有能使載車板升降的提升裝；，三層采用框架結構只能升降。升降運動采用升降電動機、鏈條或鋼絲繩提升；橫移運動借助導軌采用交流減速橫移電動機和滑輪驅動。1.2升降橫移式立體停車庫的總體布局升降橫移式立體停車庫由于適應性強而備受青睞，該類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、橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫內的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進入車庫內將汽車開進或開出車庫，升降由一臺電機驅動，通過鋼絲繩拖動搬運器垂直升降，橫向移動借助導軌，也是利用一臺電機便可實現車位的移動，它的主要優點在于同一層的車位移動獨立，可以自由動作，并且動作時間短，縮短了存取車的時間。升降橫移立體車庫可以分成鋼結構部分、載車板部分、傳動系統、控制系統、安全防護系統五大部分組成。因為我們主要研究的是機械部分因而主要對鋼結構部分、載車板部分、傳動系統、安全防護系統進行研究和設計。由于升降橫移式立體停車庫對場地的適應性較強，可根據不同的地形和空間進行任意組合、排列，規?？纱罂尚?，對土建的要求比較低，因此，升降橫移式立體停車庫應用十分廣泛普遍。買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 3 -升降橫移式立體停車庫的結構設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，主框架部分承擔著整個升降橫移式立體停車庫的總量，而且它的輕重、穩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，傳動系統決定著升降橫移式立體停車庫運行的好壞，所以如何設計主框架部分、載車板部分和傳動系統成為影響整個立體停車庫的關鍵因素。根據預期的設計要求，要達到 7 車位的中小型轎車的存取目標，本次設計的車庫采用三層結構，一層和二層各兩個停車位和一個空位，三層三個停車位。需要場地大概為長 8m，寬 6m，高 6m。1.3傳動系統升降橫移式立體停車庫的傳動系統分為升降傳動系統和橫移傳動系統。在升降橫移式立體停車庫中傳動系統是其核心部分，傳動系統的好壞直接關系著整個車庫的安全，盡管升降橫移式停車庫的種類型式很多，其工作原理都大致相同，均是每一個車位都有一搬運器，所需存取車輛的搬運器通過升降、橫移運動到達預定位置，進行車輛存取，完成存取全過程。也就是停泊在地面層的車輛只作橫移，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，將搬運器降到地面層，駕駛員才可進入車庫內存取車輛。1.3.1升降傳動系統在升降傳動系統中，我們采用鋼絲繩傳動型式。鋼絲繩傳動形式的升降傳動系統一般是由電機、減速系統、卷筒、滑輪、鋼絲組成。在鋼絲繩傳動型式中，鋼絲繩的主要作用是拖動載車板上下升降。鋼絲繩一端與載車板相連結，鋼絲繩另一端纏繞卷筒上(載車板的前端鋼絲繩與后端鋼絲繩必須同方向繞著卷筒轉動)，當載車板需要升降時，提升電機便會通過其正反轉來帶動卷筒順時針或逆時針旋轉實現載車板的升和降。示意圖如圖 1-1 所示：買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 4 -1- 載車板 2-卷筒 3-升降軸 4-鏈輪 5-電動機 6-鋼絲繩圖 1-1 升降傳動示意圖1.3.2橫移傳動系統SH 升降橫移式立體停車庫的結構設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，主框架部分承擔著整個升降橫移式立體停車庫的總量，而且它的輕重、穩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，傳動系統決定著升降橫移式立體停車庫運行的好壞，所以如何設計主框架部分、載車板部分和傳動系統成為影響整個立體停車庫的關鍵因素。根據預期的設計要求，要達到 7 車位的中小型轎車的存取目標，本次設計的車庫采用三層結構，一層和二層各兩個停車位和一個空位，三層三個停車位。需要場地大概為長 8m，寬 6m，高 6m。橫移傳動系統的作用是使載車板平移到指定位置，其傳動主要是靠電機帶動鏈輪使滾輪在軌道上移動。其結構如圖 1-2 所示。1-主動輪 2-鏈輪 3-電動機 4-載車板 5-從動輪買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 5 -圖 1-2 橫移傳動示意圖1.4鋼結構框架的選擇與設計停車設備的鋼結構主要采用熱軋 H 型鋼、槽鋼、角鋼、鋼板焊接成型，用高強度螺栓連接成框架結構，具有較好的強度和剛度。據不同的結構要求，有單立柱形式、跨梁形式、后懸臂形式等。如圖 1-3 所示，單柱形式在結構上穩定性好，其強度、剛度比較好，安裝也較方便，特別適用于多層式和重列式的升降橫移類立體停車庫。但是這種形式不便于車輛的駛入，車庫的成本也相應的提高了?？缌盒问街袘帽容^典型的是二柱結構型式，這種型式的停車設備的最大優點視野寬闊，存取車方便。不利的方面主要表現在對設備運行的穩定性和結構框架的強度、剛度、設計要求高。它主要用于二層升降橫移類立體停車庫。因而我們采用單柱形式。圖：（a）單立柱形式 圖：（b）跨梁形式圖：（c）后懸臂形式圖 1-3 升降橫移式立體停車庫主框架的典型形式在升降橫移式立體停車庫的主框架設計中一個重要部分安裝連接形式設計的是否合理直接影響結構的質量、安裝速度及經濟效益，常規的主框架的連接有焊接，鉚接與螺栓連接三種。扭剪型高強螺栓是一種新型連接方法，具有買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 6 -受力性能好、耐疲勞、可拆換、施工方便及安全可靠等優點，同普通螺栓相比，單位體積耗鋼減少 3050%，近年來在主框架的設計中廣為采用。因此使用扭剪型高強螺栓連接。車庫骨架全由鋼材結構組成，主要由立柱、橫梁、斜拉桿、加強肋等構成；本次設計主要采用熱扎 H 型鋼結構，材料均選牌號為 Q235-A。查參考文獻 10表 7-9 初選立柱型號為 20 GB707-88，該車庫全部重量由立柱承受，立柱外型截面為正方形，中間為空的，外型尺寸為：正方形邊長為250mm,立柱厚度為 40mm，高度為 5100mm,立柱底部上焊有一塊正方形鐵板，邊長為 400mm，厚度為 30mm，鋼材上安裝四個地腳螺栓，保證立柱的固定，另外焊接肋板，增加立柱的強度。立柱截面形狀如圖 1-4 所示。圖 1-4 立柱橫粱采用工字形截面，如圖 1-5 所示，型號為熱扎工字鋼 18 GB706-88，側面橫梁因受力較小，主要起連接作用，因此只需要外形合適就可以，可采用和正面橫梁一樣的連接方法，選熱扎槽鋼 16 即可。圖 1-5 橫梁的工字形截面買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 7 -斜拉桿、加強肋均采用熱扎等邊角鋼截面，角鋼號數為 10 GB9787-88，截面形狀如圖 1-6 所示。圖 1-6 斜拉桿、加強肋的等邊角鋼截面本次鋼結構設計選擇的鋼材承載能力強，且型鋼強度高、耐壓、耐彎能力強，根據受力分析知其遠遠滿足設計要求，故無須對其進行強度校核。1.5載車板用來承載入庫車輛，按結構形式有框架式和拼板式兩種。拼板式載車板如圖 1.7 所示用鍍鋅鋼板一次性沖壓或滾壓成組裝件，并用咬合拼裝成載車板，用螺栓緊固連接，拼裝前可以先對組建進行各類表面處理(如電鍍、烤漆等)，使載車板輕巧、美觀，拼裝式載車板運輸方便、通用互換性好，強度大、剛度好、重量輕、減少基礎承力；而且由于是整體折彎成型，車板厚度小，一般厚度為 5055 毫米，整體折彎成型結構形式適合于批量生產?？蚣苁捷d車板如圖 1.8 所示是先用型鋼和鋼板焊接成承載框架，然后在兩側停車通道和中間突起的頂面鋪設不同厚度的鋼板，多數采用中間突起結構。這種載車板的優點是可按需要設置行車通道寬度，并具有較好的導入功能，這種結構形式較適合車型變化較多的小批量生產。圖 1.7 拼版式載車板買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 8 -1防墜落裝置 2、4 空心方鋼 33mm 鋼板 5 、6角鋼圖 1.8 框架式載車板我們這里采用第二種載車板方式框架式載車板，由空心矩形方鋼、角鋼和鋼板焊接而成載車板框架，在框架上面鋪設鋼板，中間突起。同時在行車通道上安裝防滑鋼板，它和中間突起的鋼板一起，防止汽車在存取時產生縱向或橫向的滑動。在底層載車板中裝有橫移機構帶動載車板做橫移移動。并且在載車板兩側裝有防墜樓裝置，防止因意外發生的事故。買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 9 -第 2章 參數計算2.1升降系統參數計算2.1.1升降電機的選擇初設升降速度 v=0.15m/s，載重 M=1700kg，提升所需功率為：kw94.215.0892gvMPw由機械設計手冊知電動機輸出功率：（2-1 ）/0式中： 工作機所需功率wP減速機與工作機之間的總效率鏈傳動總效率：（2-2 ） n321w式中： 鏈傳動效率，查得=0.961滾動軸承效率，查得 =0.99，兩對，2代入數據得： 94.0.9602w則電動機的輸出功率為： =3.12kWwP/選擇臺灣明椿電動機廠生產的停車設備專用交流減速電動機，型號為MLPK55370603，功率 P = 3.7kW，頻率為 50HZ，電壓 220V，速比為 60，輸出轉速為 。其外形見圖 2-1。min/21r圖 2-1 電機的外形圖買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 10 -表 2-1 升降電機的尺寸表A D E F G H L J K525 150 210 260 190 15 21 42.2 85M X Y Z P Q T W230 255 160 170 65 40 43.5 102.1.2升降鏈傳動的設計初定卷筒直徑 D=200mm,載車板上升速度 V = 0.15 m/s,求得卷筒的轉速 。2n由 得，1062.0Rn mi/3.1402615.2 r鏈輪的傳動比 .3.421i初取傳動比 i = 1.5。1. 選擇鏈輪齒數 、1Z2根據傳動比 i=1.5，查機械設計 表 6-6 取小鏈輪齒數 =17 則大鏈輪7 1Z齒數 =27。22. 確定鏈條鏈節數 Lp初定中心距 a=10p，則節距 25.4221010 ZaPZpaL取 Lp = 443. 計算單排鏈所能傳遞的功率 及鏈節距 P0由機械設計 表 6-3 查得工作情況系數 ，7 1AKkw7.3PCa由機械設計 表 6-5 查得小鏈輪齒數系數 Kz=0.887,鏈長系數7 7.0LK選擇雙排鏈，由機械設計 表 6-4 查得多排鏈系數 Kp=1.77計算額定功率： kw13.67.018.0355.10 PZCKP買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 11 -根據額定功率 和轉速 查機械設計 圖 6.13 選擇滾子鏈型號為0P1n724A，鏈節距 P=38.1 mm。鏈號標記為 24A244GB1243-1997。4. 確定鏈實際長度 L 及中心距 aL=LpP/1000=4438.1/1000=1.68 m mZZZPaP 3812*8224 111 5. 計算鏈速 snV /5.0160.391601 6. 作用在軸上的壓軸力 Q圓周力 F=1000P/V=（10003.7）/0.25=14800N按平均布置取壓軸力系數 有15.KNFQ7027. 按靜強度校核鏈條由于鏈條處于低速重載傳動中，其靜強度占主要地位。由機械設計手冊 知，鏈條靜強度計算式：6（2-3 ）pfctAnFKQn式中： 靜強度安全系數；工況系數，查表 12-2-3 取 ；A 0.1AK鏈條極限拉伸載荷， =249.1kN；QQ有效圓周力， ；tFNPFt k8.1425.073v1離心力引起的力， ，其中 為鏈條質量，可由 機械c cq設計手冊 表 12-2-9 查得： q=5.6kg/m； 時， 可以忽略。6 sm/4cF買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 12 -懸垂力， ，其中 為系數，查機械設計手冊fF10)sin(qgaKFff fK圖 12-2-3 得： ， 為中心距， ， 為兩輪中心線對水平面6 f m381.0的傾角， ，則 ；90 NqgaFff k41.038.96521)sin( 許用安全系數， 。p 4pn代入數據得： pfctA nFKQn 3.16.08129符合強度要求。8. 潤滑方式的選擇根據鏈速 v=0.25m/s 和鏈節距 P=38.1mm，按機械設計 圖 6.16 查得7潤滑方式為人工定期潤滑。2.1.3升降軸的設計升降軸是升降電機動力通過鏈輪輸入的一段，它的結構如下圖：圖 2-2 升降軸結構圖1. 估算軸的基本直徑選用 45 鋼，調質處理，由機械設計 7表 9-1 查得 b=640MPa。查表 9-3，取 C=60，由機械設計 7式（9-2）得： m2.38.1460nd33PC所求為軸的最細處，即裝聯軸器處。但因此處有個鍵槽，故軸頸應增大5%，即 。m9.305.128dmin買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 13 -為了使所選的直徑與聯軸器孔徑相適應，故需同時選擇聯軸器。由機械設計 查得采用剛性聯軸器，取與軸配合的的半聯軸器孔徑 40mm，故軸頸7，與軸配合長度 83mm。m40d8122. 軸的結構設計（1）初定各段直徑，見表 2-2表 2-2 升降軸各段直徑位置 軸頸/mm 說明裝聯軸器軸段1-2=4012d與半聯軸器的內孔配合，故取 40mm自由段2-3 =4623半聯軸器的右端用軸肩定位，故取 46mm裝鏈輪軸段3-4 =504d與鏈輪輪轂的內孔配合，并便于拆裝，故取 50mm軸環段4-5 =605考慮鏈輪的軸向定位，故取 60mm自由段5-6 =466考慮半聯軸器左端的軸向定位，故取 46mm裝聯軸器段6-7 =407d與聯軸器的內孔徑相適應，故取 40mm（2）確定各段長度，見表 2-3表 2-3 升降軸各段長度位置 軸段長度/mm 說明裝聯軸器軸段1-2=8312l該段的長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取83mm自由段2-3 =3523l考慮軸上零件安裝的位置，取 52mm裝鏈輪軸段3-4=824該段長度由鏈輪輪轂寬度決定，考慮鏈輪的安裝，該軸段長略短于輪轂的寬，故取82mm軸環段4-5 =1045l考慮到車輪的定位，一般為軸肩高度的 1.4倍，取 10mm自由段5-6 =7926考慮提升部分的結構，取 792mm裝聯軸器段6-7=8378l該段的長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取83mm買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 14 -3. 軸上零件的周向固定半聯軸器的周向定位均采用平鍵連接，按 由機械設計 查得平鍵尺12d7寸 （GB/T1096-2003） ，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長為 80mm，半聯812hb軸器與軸的配合代號為 H7/k6。同樣，鏈輪轂與軸連接處，選用平鍵為，為保證鏈輪與軸的周向固定，故選擇鏈輪輪轂與軸的配合代號為94H7/k6。4. 考慮軸的結構工藝性考慮軸的結構工藝性，軸肩處的圓角半徑 R 值為 2.5，軸端倒角 c=2mm；為便于加工，鏈輪和半聯軸器處的鍵槽布置在同一軸面上。2.1.4升降軸的設聯軸器及鍵的選擇1. 聯軸器的選擇由前可知與聯軸器配合處直徑為40mm，查參考文獻2選用剛性聯軸器。2. 鍵的選擇與校核（1） 查機械設計 表9-4選普通平鍵：7與聯軸器配合的選用：鍵1280 GB/T1095-1990；與鏈輪配合選用： 鍵1480 GB/T1095-1990。（2） 校核：查機械設計 知校核公式為：7（2-4 ）1023ppkldT式中： T傳遞的轉矩， ；mKN49.025.69FL鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， ，h為鍵的高度；k鍵的工作長度，圓頭平鍵 ；l bl軸的直徑；d許用擠壓應力，查表6-2知： 。p MPa1502p聯軸器與軸配合的鍵： ， ，代入上述m40dm68bLl公式可得：買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 15 -MPa07.94681.0213 ppkldT鏈輪與軸配合的鍵： ， ，代入校核公m5m64bLl式可得： Pa2.5067149.2103 ppkldT由此可知鍵的選擇能滿足要求。2.1.5軸承的選擇1. 軸承的選用及校核軸承均選用深溝球軸承，查參考文獻 10選軸承型號為6238 GB/T276-94。2. 軸承壽命校核查參考文獻 1知軸承壽命計算公式為：（2-5 ）)(601PCnLh查表知： ，當量動載荷為 。對于球軸承，218kNCkN8.92F， ，代入數據得：3r/min.4n h10.)8.9(3.1460)( 736 PLh可知軸承壽命足夠長，選擇符合要求。3. 軸承潤滑由于傳動軸轉速比較低，故軸承采用脂潤滑即可，在軸承座內加入足夠的脂潤滑即可，對承受較大載荷來說此種潤滑方式十分適宜。2.1.6鋼絲繩和滑輪的選用1. 鋼絲繩直徑的確定按GB/T3811-1983計算買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 16 -（2-6）maxFCd式中： d鋼絲繩的最小直徑鋼絲繩的最大靜拉力maxFC選擇系數由表 81-8 確定選擇系數 C = 0.104 m56.1496014.0min d根據機械設計 P27-9，選擇圓股鋼絲繩-合成纖維芯鋼絲繩。7d = 16mm , , kgMP/.81 MPab70最小破斷拉力 F = 133.0KN2. 滑輪的選擇滑輪用來導向和支撐，以改變鋼絲繩傳遞力的方向。該滑輪受載荷比較小，一般制成實體滑輪，材料為鑄鋼。由鋼絲繩的直徑 d，按機械設計手冊表 8.1-64 查得與鋼絲繩直徑匹配的滑輪直徑 D=225mm?；喌男褪接蓹C械6設計手冊 圖 8.1-8 選擇一般密封，無內軸套的 E 型滑輪。其標記為：6滑輪 E16225-55 JB/T9005.3-19992.1.7卷筒的設計卷筒的類型按 JB/T9006.2-1999 選擇 A 型卷筒，根據機械設計 表 8.1-747 進行卷筒的幾何尺寸計算： 最大起升高度 Hmax = 5.4m，繩槽槽距 P = 1.2d = 19.2mm,卷筒槽底直徑 D = 180.8mm，卷筒計算直徑（由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑） =200mm。0固定鋼絲繩的安全圈數 =1.51Z卷筒上有螺旋部分長 ：0L mPDH9.632.15.204max10 無繩槽卷筒端部尺寸 ,57固定鋼絲繩所需 L6.32中間光滑部分長度 m = 43mm買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 17 -卷筒長度 mLLS 4022102.1.8升降軸的強度校核1. 軸的受力分析軸的力學模型如下圖：圖 2-3 軸力學模型圖根據升降傳動軸的受力情況，此軸主要受扭矩作用，所以只要對軸進行扭轉應力強度校核即可，由機械設計 可知校核公式為：7PWT（1）求出軸傳遞的扭矩： mKN47.23.1950nPT（2）求軸上的作用力：鏈輪上的圓周力 k8.90.5d34t TF鏈輪上的徑向力 35.N.6tanr A處切向力： FACBk.817.9lt B處切向力： AB2.0536.ltA處扭矩： mk7.14.82d1 NFT買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 18 -B處扭矩： mk24.0.582d67B NFT該軸的扭矩圖如圖2-4所示：圖2-4 扭矩示意圖可以看出軸的第二個鍵槽中心截面（即與鏈輪配合處）受扭矩最大，為危險截面，應對它進行扭應力強度較核：（2-7 ）maxaPWT式中 ；KN47.23.1950max nPT。33 064.1dWp代入數據可得： 。MPa90Pa193.724maxa pT由此可知強度符合要求，設計合理。2.2橫移系統參數計算2.2.1橫移電機的選擇初設承載總質量 M=2000kg，橫移速度 V=0.15m/s，由機械設計手冊查得摩擦因子 =0.2，則帶動橫移軸轉動所需功率： kwmgvFVPW 58.01.8920. 買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 19 -由機械設計手冊知電動機輸出功率：（2-8 ）wP/0式中 工作機所需功率wP減速機與工作機之間的總效率鏈傳動總效率：（2-9 ）n321w式中： 鏈傳動效率，查得=0.961滾動軸承效率，查得 =0.99，兩對，2代入數據得： 。94.0.9602w則電動機的輸出功率為： =0.594kwwP/由于橫移的速度較慢，要求橫移電機的轉速較低，為使結構緊湊，本設計根據輸出功率選擇由臺灣明椿電機廠 生產的交流減速電動機，型號為20MLPK40075803，額定電壓 220V，功率 P=0.75w，速比 30，輸出轉速n=18r/min。其外形圖與升降電動機相同，見圖 2-1。電機的主要安裝和外形尺寸如下表：表 2-4 電機外形尺寸(mm)A D E F G H L J K365 90 140 175 120 11 15 23.42 65M X Y Z P Q T W165 175 116 125 45 40 31 72.2.2橫移鏈傳動的設計初選橫移輪直徑 D=160mm，則車輪的轉速應為 min/9.17804.32516v106n2 rR由于電機轉速和車輪轉速幾乎相同，故傳動比為 1。1. 初選鏈輪齒數由機械設計 表 6-6 查得 ，則從動鏈輪齒數7 91Z192Z買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 20 -2. 確定計算功率 cP由于載荷比較平穩，由機械設計 查表 6-3 得工況系數 =1.0，7 K因此 = =0.75kwcPK03. 初定中心距，確定鏈條鏈節數 Lp初定中心距 ,則鏈節數a2042212010 ZaZpaL取 Lp = 42。4. 計算單排鏈所能傳遞的功率 及鏈節距 P0由機械設計 表 6-5 查得小鏈輪齒數系數 Kz=1.0,選擇單排鏈，由機7械設計 表 6-4 查得多排鏈系數 Kp=1.07由機械設計 圖 6.14 查得長度系數 =0.98 故所需傳遞的功率為7 LKkw7.0198.510 PZCKP根據額定功率和轉速查機械設計 圖 6.13 選擇滾子鏈的型號為 12A，7由表 6-1 查得鏈節距 P=19.05mm鏈標記為：12A62GB/T1243-19975. 確定鏈實際長度 L 及中心距 aL=LpP/1000=4219.05/1000=0.8mmmZZZPaP 1.492*8224 111 6. 計算鏈速 sZnV/1.065.190617. 計算作用在軸上的壓軸力 Q圓周力 F=1000 /V=（10000.75）/0.11=6818 N0P按平均布置查機械設計 取壓軸力系數7 15.QK有 FKQ.840615.買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 21 -8. 按靜強度校核鏈條由于鏈條處于低速重載傳動中，其靜強度占主要地位。由參考文獻 5知，鏈條靜強度計算式：（2-10 ）pfctAnFKQn式中： 靜強度安全系數；n工況系數，查表 12-2-3取 ；AK0.1A鏈條極限拉伸載荷， =31.1kN；QQ有效圓周力， ；tF NPFt k8.61.075v1離心力引起的力， ，其中 為鏈條質量，可由機械設c 2cq計手冊 表 12-2-9查得： q=1.50kg/m； 時， 可以忽略。6 s/4cF懸垂力， ，其中 為系數，由機械設fF10)sin(gaKFff fK計手冊 查圖 12-2-3得： ， 為中心距， ， 為兩輪6 f m419.0中心線對水平面的傾角， ，則9；NqgaKFff 13.01.58.210)sin( 許用安全系數， 。pn4p代入數據得：，符合強度要求。pfctA nFKQ5.13.0869. 潤滑方式的選擇根據鏈速 v=0.11m/s 和鏈節距 P=19.05mm，按圖 6.16 查得潤滑方式為人工定期潤滑。10. 鏈輪的結構設計鏈輪的結構選為整體式，材料為 45 鋼，熱處理為淬火、回火，齒面硬度4050HRC。由機械設計手冊 表 14.2-19 查得主要結構尺寸如圖 5-2：6買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 22 -圖 2-5 橫移鏈2.2.3橫移傳動軸的設計橫移傳動軸 A 是一層車庫橫移電機動力通過鏈輪輸入的一段，它的結構如下圖：圖 2-6 橫移軸 A1. 估算軸的基本直徑選用 45 鋼，調質處理，由機械設計 表 9-1 查得 =640MPa。7b查表 9-3，取 C=110，由式（9-2）得。m13.26875.01nd33PC所求為軸的最細處，即裝聯軸器處。但因此處有個鍵槽，故軸頸應增大5%，即 ，則 。4.705.26min m4.27d8912買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 23 -為了使所選的直徑與聯軸器孔徑相適應，故需同時選擇聯軸器。由機械設計手冊 查得采用剛性聯軸器，取與軸配合的的半聯軸器孔徑 28mm，故6軸頸 28mm，與軸配合長度 44mm。2. 軸的結構設計（1）初定各段直徑，見下表：表 2-5 橫移軸各段直徑位置 軸頸/mm 說明裝鏈輪軸 1-2 =2812d與鏈輪的內孔配合，故取 28mm自由段 2-3 =323鏈輪的右端用軸肩定位，故取 32mm裝車輪軸 3-4 =454與車輪的內孔配合，并便于拆裝，故取45mm軸環段 4-5 =505d考慮車輪的軸向定位，故取 50mm自由段 5-6 =3456考慮軸承的軸向定位，故取 34mm裝軸承段 6-7 =327d由軸承的內孔決定。初選深溝球軸承，型號為 6232，其內孔尺寸 d=32，故取32mm自由段 7-8 =3078考慮聯軸器左端的軸向定位，故取 30mm裝聯軸器 8-9 =289d與聯軸器的內孔徑相適應，故取 28mm（2）確定各段長度，見下表：表 2-6 橫移軸各段長度位置 軸段長度/mm 說明裝鏈軸段 1-2 =3812l該段的長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取 38mm自由 2-3 =523考慮軸上零件安裝的位置，取 52mm裝車輪軸 3-4 =784l該段長度由車輪輪轂的寬度決定，故取 78mm買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 24 -軸環段 4-5 =1045l考慮到車輪的定位，一般為軸肩高度的 1.4 倍，取 10mm自由段 5-6 =466考慮到軸承的安裝位置，取 46mm裝軸承段 6-7 =177l該段長度由軸承的寬度決定，該軸承為深溝球軸承，代號為 6332，寬 17mm，故取 17mm自由段 7-8 =228考慮聯軸器的安裝位置，取 22mm裝聯軸器段 8-9=419l因半聯軸器與軸配合部分的長度為 44mm，為保證軸的端面不接觸，取該段長度略短于與聯軸器配合長度，故取 41mm3. 軸上零件的周向固定鏈輪，車輪和半聯軸器的周向定位均采用平鍵連接，按 由機械設計手12d冊 查得平鍵尺寸 （GB/T1096-2003） ，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，6 78hb長為 25mm。為保證鏈輪與軸的周向固定，故選擇鏈輪輪轂與軸的配合代號為H7/r6；同樣，車輪輪轂與軸連接處，選用平鍵為 車輪與軸的配合代914hb號為 H7/k6；半聯軸器與軸連接和鏈輪，選用平鍵為 ，半聯軸器與軸78的配合代號為 H7/k6；滾動軸承與軸的周向定位靠過盈配合來保證，此處選H7/r6。4. 考慮軸的結構工藝性考慮軸的結構工藝性，軸肩處的圓角半徑 R 值為 2.5，軸端倒角 c=2mm；為便于加工，鏈輪和半聯軸器處的鍵槽布置在同一軸面上。2.2.4聯軸器及鍵的選擇1. 聯軸器的選擇由前可知與聯軸器配合處直徑為28mm，查機械設計手冊 選用剛性聯6軸器。2. 鍵的選擇與校核（1）機械設計手冊 表9-4選普通平鍵：6與聯軸器配合選用：鍵 830 GB/T1096-2003；與小鏈輪配合選用：鍵 830 GB/T1096-2003；買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 25 -與車輪配合選用： 鍵 1470 GB/T1096-2003。（2）校核查機械設計手冊 知校核公式為：6（2-11 ）1023ppkldT式中： T傳遞的轉矩，由 ；mKN1.092.8. FL鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， ，h為鍵的高度；k 53k鍵的工作長度，圓頭平鍵 ；l bl軸的直徑；d許用擠壓應力，查表6-2知： 。p MPa1502p聯軸器與軸配合的鍵： ， ，代入上述公m28dm83bLl式可得： Pa04.125.3016ppklT鏈輪與軸配合的鍵： ， ，代入校核公4d567bLl式可得： MPa4.1956.02103 ppklT由此可知鍵的選擇能滿足要求。2.2.5軸承的選擇1. 軸承的選用及校核軸承均選用深溝球軸承，查機械設計手冊 選軸承型號為66238 GB/T276-94。軸承壽命校核：查參考文獻 1知軸承壽命計算公式為：（2-12）)(601PCnLh查表知： ，當量動載荷為 。對于球軸承，218kNCkN92.3F， ，代入數據得：3r/min9.7買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 26 -h106.)92.38(1760)(1 86 PCnLh可知軸承壽命足夠長，選擇符合要求。2. 軸承潤滑由于傳動軸轉速比較低，故軸承采用脂潤滑即可，在軸承座內加入足夠的脂潤滑即可，對承受較大載荷來說此種潤滑方式十分適宜。2.2.6橫移車輪與導軌的選擇由機械設計手冊 按 JB/T6392.2-1992 選擇雙輪緣車輪，車輪的直徑為6160mm。其標記為：車輪 SL-16048 JB/T6392.1，車輪的材料選擇 45 鋼，其結構如圖 2-7。導軌的選擇按機械設計手冊 表 8.1-117 選擇輕型鋼軌（GB/T11264-61989） ，其結構如圖 2-8。車輪的主要尺寸如下表：表 2-7 車輪的主要尺基本尺寸/mm 參考尺寸/mmD D1 B B1 d d1 D2 S160 190 90 80 45 70 120 20導軌的主要尺寸如下表：表 2-8 導軌的主要尺寸截面尺寸/mm軌高 底寬 頭寬 頭高 腰高 底高 腰厚A B C D E F t107 107 75 27 60 20 16買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 27 -圖 2-7 車輪 圖 2-8 導軌第 3章 升降橫移車庫裝配圖與零件圖設計3.1設計橫移立體車庫裝配圖（詳見附件）買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 28 -3.2一層載車板裝配圖（詳見附件）3.3二層移動平臺裝配圖（詳見附件）買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 29 -3.4升降軸零件圖（詳見附件）3.5升降大鏈輪零件圖（詳見附件）買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 30 -買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 31 -第 4章 升降橫移車庫 Soildworks三維造型設計以及動畫視頻仿真截圖：買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 32 -視頻截圖：買文檔就送您 CAD 圖紙和三維圖紙全套，Q 號交流 197216396 或 11970985- 33 -參考文獻1 吳克堅 于曉紅 錢瑞明. 機