半自動立體存車庫橫向輸送裝置設(shè)計【畢業(yè)論文】【汽車專業(yè)】

I 目錄 摘要 . I Abstract . 第 1 章 緒論 . 1 1.1 課題研究的提出背景和意義 . 1 1.2 國內(nèi)外機械式立體存車設(shè)備的 應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀 . 3 1.2.1 國外機械式立體存車設(shè)備的發(fā)展 . 3 1.2.2 國內(nèi)機械式立體存車設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀和不足 . 4 1.3 立體車庫的種類和特點 . 5 1.4 立體存車庫的發(fā)展趨勢 . 7 1.5 本課題研究的基本思路 . 9 第 2 章 原理設(shè)計說明 . 10 2.1 介紹立體存車庫的整體設(shè)計思想和工作原理 . 10 2.1.1 立體存車庫整體設(shè)計思想 . 10 2.1.2 立體存車庫的工作原理 . 10 第 3 章 機械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核 . 12 3.1 傳動方案分析 . 12 3.2 選擇電動機 . 14 3.3 其他部件的選擇 . 16 第 4 章 橫向輸送裝置動力傳輸部分的設(shè)計與校核 . 18 4.1 計算總傳動比及分配各級的傳動比 . 18 4.2 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) . 18 4.3 帶傳動設(shè)計計算 . 20 II 4.4 齒輪傳動設(shè)計計算 . 23 4.5 滾 動軸承的選擇和校核計算 . 31 4.6 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與校核 . 34 結(jié)論 . 41 致謝 . 42 參考文獻 . 43 附錄 . 44 Appendix . 46 III 摘 要 隨著社會的進步， 轎 車進入家庭已不是什么新鮮事了。而人們買車后卻發(fā)現(xiàn)他們辛苦買來的車竟然找不到停車的地方。因為與日俱增車 的數(shù)量與有限的停車空間兩者的矛盾越來越深化。 針對這一問題，我認為立體停車庫的研究是必要的。所以在此次畢業(yè)設(shè)計，我選擇了公共場所停車用立體車庫 橫向移動裝置 的設(shè)計。 說明書首先介紹了此設(shè)計的選題，明確本設(shè)計的研究目的和意義，最后通過思考與討論，最終確定本設(shè)計的研究方案。在設(shè)計過程部分，詳細論述了設(shè)備 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳動系統(tǒng)設(shè)計 。 此設(shè)計過程運用了大量有關(guān)機械設(shè)計的相關(guān)知識，通過本次設(shè)計，讓我對機械結(jié)構(gòu)方面的知識有了更深一層的認識，使我懂得如何靈活運用所學(xué)的知識應(yīng)用到實際中，這對我將來的工作或?qū)W習(xí)都有很大的幫忙。 關(guān)鍵詞 立體停車庫；總體結(jié)構(gòu)設(shè)計； 齒輪傳動裝置設(shè)計 IV Abstract With the progress of society, into the family car is not anything new. And people buy a car only to find they could not find my hard-earned car parking space. Because of the increasing number of car parking space and the limited conflict between the more and more deepened. To solve this problem, I think the parking study is necessary. Therefore, in the graduation project, I chose the public parking garage with a three-dimensional design This manual introduces the topics of design, clearly the purpose and significance of the research design, and finally through the thinking and discussion to finalize the design of the research program. Part in the design process is discussed in detail the overall structure of the device design, transmission design, the design is mainly the structural design of the garage and the structure checked. The design process using a lot of knowledge about mechanical design, through this design, the mechanical structure I had a better knowledge of understanding, so I know how to make flexible use of learned knowledge into practice, this for my future work or study has a very helpful Key words stereoscopic parking garage； total structure design； spread to move the system V 第 1 章 緒論 1.1 課題研究的提出的背景和意義 隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和鼓勵轎車進入家庭等一系列相關(guān)政策的實施，特別是伴隨著大城市經(jīng)濟社會的發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的提高使得城市交通擁擠的矛盾日益突出。 國民經(jīng)濟的高速發(fā)展及我國城市化水平不斷加快。車輛的不斷增多，城市道路設(shè)施跟不上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，造成了動態(tài)交通的嚴 重阻塞，同時停車場地設(shè)置的不合理，出現(xiàn)了嚴重的占道停車，占用居住區(qū)綠地，造成靜態(tài)交通混亂現(xiàn)象，從而進一步造成了交通擁擠，破壞了城市的居住環(huán)境和城市形象。動態(tài)交通和靜態(tài)交通的關(guān)系行成了惡性循環(huán) 會受到靜態(tài)交通設(shè)施的制約。在寸土寸金的城市里，能否解決城市交通堵塞和停車難的問題，已成為影響制約城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展的一個重要因素，因此具有占地面積小，庫容量大，存取車自動迅速的智能化立體車庫就應(yīng)運而生了。 智能立體車庫是專門實現(xiàn)各種車輛的自動存放及科學(xué)寄存的倉儲設(shè)備。立體停車設(shè)備的發(fā)展在國外，尤其在日本已有 3040 年的 歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗上均已獲得成功。我國也于 90 年代初開始研究開發(fā)機械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶和車輛的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，只能立體車庫以其單車占地面積小的獨特優(yōu)勢，已被廣大用戶接受。 智能立體車庫與傳統(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，智能立體車庫具有突出的節(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，而如果彩通 4 層智能立體車庫，可使地面的使用率提高 80% 90%，這可以大 大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土地建設(shè)開發(fā)成本。這樣智能立體車庫就可充分利用土地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢，最大限度的停放車輛，成為解決城市靜態(tài)交通問題的重要途徑。在寸土寸金的市中心，特別是賓館、商場、購物中心地段等車 VI 輛集中的地區(qū)，只能向空中、向地下發(fā)展，因此建造相當(dāng)數(shù)量的立體停車庫已經(jīng)到了必不可少的地步，同時立體停車庫也有不少的優(yōu)點：第一，節(jié)約空間。第二，自動操控，使用方便。第三，立體停車庫建設(shè)成本大大低于傳統(tǒng)停車場。第四，安全可靠，美化環(huán)境。 這些優(yōu)點使得 智能立體車庫 非常適合在我 國 大中城市中大力推廣使用，因此，國 家建設(shè)部、交通部、公安部等有關(guān)部門非常重視，均出臺有關(guān)政策對建設(shè)和推廣立體車庫給予支持。很多城市也紛紛出臺適合本市實際的政策和法規(guī)，加強和促進停車設(shè)施的建設(shè)。隨著我國私人汽車擁有量的增加，停車矛盾將日益加劇，機械式立體車庫由于自身的許多優(yōu)點，它將具有非常廣闊的應(yīng)用前景，對于解決城市居民小區(qū)的停車難問題必將起到積極的作用，推動汽車產(chǎn)業(yè)乃至國民經(jīng)濟的健康快速發(fā)展。 車庫是大中城市的熱門話題，國家經(jīng)貿(mào)委“城市立體車庫”列為“近期行業(yè)技術(shù)的發(fā)展重點”，隨著家用汽車的不斷增加，公共場所及社區(qū)內(nèi)存車矛盾、車擠綠地的問題 將會越來越圖突出，在人們對生活質(zhì)量和環(huán)境意識不斷增強之時“車庫”日漸成為熱門話題，機械自動化立體車庫將會在新開發(fā)的樓盤及商業(yè)里大顯身手。隨著社會的發(fā)展，相關(guān)部門作了大量的調(diào)查與研究，終于認識到在加大對動態(tài)交通的改造投入與管理的同時，也要加強對靜態(tài)交通的管理，到 2010年我國城市汽車保有量將會達到 2000萬輛。數(shù)量如此眾多的汽車停放，將對城市的交通和環(huán)境起著重大的影響。而停車難的問題的出現(xiàn)，也給我們機械停車設(shè)備行業(yè)也將從快速發(fā)展階段進入穩(wěn)定發(fā)展階段。 未來市場是巨大的，但對產(chǎn)品的需求，將會向兩個方向發(fā)展：一個 是價格的極端，市場大量需要低價格的機械停車設(shè)備，它只能夠達到增加停車位的目的，能夠保證最基本的使用性能，以價格優(yōu)勢占領(lǐng)市場。另一個是技術(shù)和性能的極端，要求停車設(shè)備具有優(yōu)越的使用性能、方便的操縱方式、快捷的存取速度。國內(nèi)房地產(chǎn)發(fā)展不斷地升溫，城市停車難的問題日益突出，在此情況下，我國的機械式停車設(shè)備行業(yè)，立體停車設(shè)備的普遍應(yīng)用的大勢是不可改變的，這一市場有著廣闊的前景。 停車問題是一種社會環(huán)境問題，是城市發(fā)展過程中客觀出現(xiàn)的社會現(xiàn)象。我國立體停車場的應(yīng)用與研究正處于超步階段，立體停車場行業(yè)在我國還是新興行業(yè)， 建設(shè)的數(shù)量遠遠不足，規(guī)模也不大，大型的主要靠進口，小型的應(yīng)用還不廣泛，綜合國內(nèi)外市場的需求，可以斷定擁有高技術(shù)含量、高附加值、采用機電一體化技術(shù)的立體停車場具有廣闊的市場前景。 VII 1.2 國內(nèi)外機械式立體存車設(shè)備的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1 國外機械式立體停車設(shè)備的發(fā)展 早在 1920年，美國建成了世界上第一座機械升降汽車庫，不過車輛在停車臺的存取是由司機開車來完成的 ；50年代以后，美國和西歐陸續(xù)興建了多種形式的機械化車庫。到了 60年代后期，隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，城市汽車擁有量迅速增加，尤其是大量私人汽車 的出現(xiàn)，使得歐、美、日等國家的一些大城市都不同程度地出現(xiàn)了停車難的問題。由于大城市車多地少，特別是市中心商業(yè)區(qū)更是寸土寸金，所以占地面積小的機械式立體車庫得到了迅速的發(fā)展。 亞洲的停車設(shè)備技術(shù)起源于日本，日本從 20 世紀 60 年代開始從事機械停車設(shè)備的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，至今已有四十幾年的歷史。目前在日本從事機械式停車庫及其設(shè)備開發(fā)、制造的公司約有 200 多家，其中生產(chǎn)機械式停車設(shè)備的公司約 100 多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨、日精、三菱重工等。從 90 年代起日本每年投入運行的機械停車泊位都在 10 萬以上 。目前全日本已經(jīng)投入使用機械式停車位超過 300 萬個，其中以升降橫移式停車設(shè)備為主。對于日本，優(yōu)勢在多層升降橫移類、垂直升降類、水平循環(huán)類、垂直循環(huán)類、簡易升降類等產(chǎn)品上。 德國和意大利等歐洲國家從事停車設(shè)備開發(fā)和生產(chǎn)也比較早。較好的公司有：意大利 Sotefin、 Interpark、德國 Palis 等。由于歐洲國家土地資源比較富余，停車問題表現(xiàn)不很突出，停車設(shè)備應(yīng)用量不是很大。多數(shù)為巷道堆垛式產(chǎn)品，多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用很好。德國和意大利等歐洲國家的優(yōu)勢在巷道堆垛類產(chǎn)品上。 韓國機械停車設(shè)備技術(shù) 是日本技術(shù)的派生。產(chǎn)業(yè)從 20 世紀 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。 國外很多發(fā)達國家利用立體停車庫解決交通擁堵。尤其是土地資源缺乏、人口密度極高的日本，無論是地下還是地面都盜立著龐大的立體停車 VIII 庫。在一些發(fā)達國家和地區(qū)，停車產(chǎn)業(yè)已成為年產(chǎn)值數(shù)十億美元的大產(chǎn)業(yè)。在香港，一個停車位的售價比一輛高級轎車還要貴， 如匯景花園的一個停車位售價高達 60萬港元 :美國的停車產(chǎn)業(yè)每年大約收益 260億美元，提供約100萬個就業(yè)機會 ；泰國 1998年房地產(chǎn)蕭條時，投資者把過剩的公寓改建成停車樓，很快收回投資，蕭條的房地產(chǎn)市場轉(zhuǎn)化成了火爆的停車市場。 1.2.2 國內(nèi)機械式立體停車設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及不足 我國立體車庫的發(fā)展，始于二十世紀八十年代，河北承德的華一機械車庫集團有限責(zé)任公司于 1989年建造起國內(nèi)第一臺垂直循環(huán)類機械式停車車庫，填補了國內(nèi)機械式停車車庫的空白。 我國立體車庫的發(fā)展，始于二十世紀八十年代，河北承德的華一機械車庫集團有 限責(zé)任公司于 1989年建造起國內(nèi)第一臺垂直循環(huán)類機械式停車車庫，填補了國內(nèi)機械式停車車庫的空白。 從機械車庫市場發(fā)育的情況來看，總的來說，發(fā)展較好的城市和地區(qū)主要是北京、上海、江蘇、浙江、廣 東 和山 東 ，北京、上海和廣州一直 發(fā)展 較 好，尤其是北京一直 處 于全 國領(lǐng) 先地位，幾乎占全 國總 量的 45%以上。同 時 江 蘇 、浙江和山 東 是近幾年 發(fā) 展速度最快的。目前廣州的人均 GDP已突破 5000美元，汽 車 消 費 仍在增 長 ，同 時 廣州 將 成 為 中 國轎車 生 產(chǎn) 基地，因此，廣州 將 面 臨 停 車 的巨 壓 力，而建 設(shè) 公共停車場是解 決 停 車難 的主要途徑 。廣州 擬 于明年規(guī)劃建 設(shè) 公共停車場 95個，泊位 20265個 ；遠 期 (至 2010年 )將增加建設(shè)公共停車場 118個，泊位 1668。個 .規(guī)劃中將充分利用廣場地下、小塊余地建設(shè)停車場。近期將計劃建設(shè) 20個機械停車庫，提供泊位 320個。目前 ，總體來說，在我國立體車庫的設(shè)計方案的合理性研究還處在不斷發(fā)展階段，特別是由于智能化立體車庫發(fā)展在我國還是剛剛起步，對該類型的立體車庫設(shè)計方案的研究雖然有一些成果，但還有許多不。隨著我國改革的深入、經(jīng)濟的發(fā)展，自動化立體車庫將在我國有著廣闊的發(fā)展前景。深圳、上海、廣州、重慶等城市正在建設(shè)，有些已經(jīng)建成使 用，收到了很好的效果。隨著家用汽車的不斷增加，公共場所及社區(qū)內(nèi)存車矛盾、車擠綠地的問題將會越來越突出，對立體車庫的需求也越來越大。據(jù)我國重機協(xié)會停車設(shè)備工作委員會任伯森會長介紹，到 2003年底，在全國 56個城市興建的機械式立體停車庫的數(shù)目達到 879個，提供了 8萬多個車位，而且正保持著每年翻一番的速度高速增長。目前，機械式停車庫已得到了廣泛的應(yīng)用。截至 2004年底，全國己建成機械式停車庫一千多座，車位數(shù)超過 13萬個，覆蓋全國 26個省 (市 )、自治區(qū)的 68個城市。近幾年的年增長速度超過 50%，為充分利用城市土地資 源、緩解城市停車難起到了良好的作用。 IX 據(jù)不完全統(tǒng)計，從事立體停車設(shè)備這一行業(yè)的注冊廠家超過了 100家，但是真正有生產(chǎn)實力的不到 20家。除了部分廠商采取高質(zhì)高價的策略外，其他均以低價策略勉強在市場上求得一份羹 . 未來機械車庫發(fā)展的前景應(yīng)當(dāng)是好的，全國投運的機械停車泊位 2000年是 1萬多個， 2001年為 2.1萬個， 2002年為 4.6萬個， 2003年將近 8萬個，2004年達到 13萬個，相對發(fā)展速度較快，但差距還很大，投運的機械車位只相當(dāng)于停車位需求量的 3%，尚未達到推廣階段，我國到 2004年投運的機械車位總數(shù)只相當(dāng) 于日本一年投運的總數(shù) .這說明市場的潛力還非常巨大。 現(xiàn)代先進的自動化機械立體車庫是一種多平面的空間立體車庫。它以單層的平面停車庫為核心，通過微機與 PLC控制來進行車俘空間位置的移動，使車位實現(xiàn)由空間向平面的轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)多層平面停車的功能。智能化立體車庫是未來發(fā)展的必然趨勢，越來越受到人們的重視。 1.3 立體車庫的種類及特點 一、升降橫移類式：采用以載車板或橫移存取車輛的機械式停車設(shè)備。 特點：由于型式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，對地的適應(yīng)性較強，因此使用十分普通。鋼結(jié)構(gòu)部分、載車板部分、鏈條傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng) 、安全防護措施等。在停車設(shè)備的市場份額約占 70%。 不足點：每組設(shè)備必須留有至少一個空車位 ；為鏈條牽動運行過程不具有防止傾斜墜落功能。 2、垂直循環(huán)類式：采用垂直方向就做循環(huán)運動來存取車輛的機械式停車設(shè)備。 特點：省地，在 58 的地方建起大型垂直循環(huán)類機械存車庫，可容納 34輛轎車，可省去購置土地的大量費用。在停車設(shè)備的市場額約占 3-5%。 不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有完善的閉鎖和監(jiān)測系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需要 2 分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第 20 輛約需要 30 分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始拆除。 3、水平循環(huán)類式：采用一個水平循環(huán)運動的車位系統(tǒng)才存取停放車輛的機械式停車設(shè)備。 特點：可以省去進出車道，提建于狹長地形的地方，降低了通風(fēng)裝置的費用，若多層重疊可為大型停車場，但因一般只有一個出入口，所以存取車時間較長。在停車設(shè)備的市場份額約占 3-5%。 不足點：但因一般只有一個出入口，所以存取車時間較長，最遠車位一般一次取車需 2 分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第 20 X 輛約需 30 分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造。 4、多層循環(huán)類式： 采用通過使載車板作上下循環(huán)運動而實現(xiàn)車輛多層存放的機械式停車設(shè)備。 特點：無需坡道，節(jié)省占地，自動存取，建于地形細長且地面只允許設(shè)置一個出入口的場所。在停車設(shè)備的市場份額約占 1-2%。 不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需 2 分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第 20 輛約需 30 分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造。 5、平面移動式：在同一層上用搬運或起重機平面移動車輛或泊車板平面橫移存取車輛，亦可搬運機和升降機配合實現(xiàn)多層平面移動存取車輛的機械式停車設(shè)備。 特點：一般設(shè)置 在地上或半地下，準無人方式，地平面層為自走式，不僅降低建立立體車庫投資費用，而且地平面層可停放大尺寸車輛。在停車設(shè)備的市場份額約占 2-3%。 不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需 2 分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第 20 輛約需 30 分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造 6.垂直升降式 (PCS)：升降機將車輛提升到制定層，同電梯一樣，把車提升到一定高度再用橫移裝置把車存入車位。其具有升降速度快，結(jié)構(gòu)剛的好存取車效率高、功率低、噪音小等特點。主體結(jié)構(gòu)可采用金屬結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié) 構(gòu)。其空間利用最高在繁華地帶和商業(yè)區(qū)應(yīng)用廣泛發(fā)展前景廣。 特點：整個村車庫可多達 2025 層，即可停放 4050 輛車，占地面積不到 50 ，空間利用率最高。適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的集聚點。在停車設(shè)備的市場約占 3 4%。 不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)有完善的閉鎖和監(jiān)測系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需 2 分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第 20 輛約需 30 分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造 7.巷道堆垛式 (PXD):停車位與升降裝置主 體組合而成，巷道堆垛機式、橋式起重機。將進到搬運送器的車輛水平且垂直移動到車位并用存取裝置存放車輛。主要由進出口設(shè)備、庫內(nèi)搬運設(shè)備、車輛存放設(shè)施、電控系統(tǒng)、安全檢測裝置組成。 特點：巷道堆垛立體停車庫設(shè)備是 20 世紀 60 年代后歐洲根據(jù)自動化立體倉庫原理設(shè)計的一種專門用于停放小型汽車的立體停車設(shè)備。是一種集機、光、電、自動控制為一體的全自動化立體停車設(shè)備，它的出現(xiàn)解決了人們希望解決的大型自動化停車難題 ；全封閉車庫，存車安全等特點。該類車庫主要適用于大型密集式存車。在停車設(shè)備的市場份額約占 3-5%。 XI 不足點：設(shè)備 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需 2 分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第 20 輛約需 30 分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造 1.4 立體停車庫的發(fā)展趨勢 停車問題是一種社會環(huán)境問題，是城市發(fā)展過程中客觀出現(xiàn)的社會現(xiàn)象。我國立體停車場的應(yīng)用與研究正處于超步階段，立體停車場行業(yè)在我國還是新興行業(yè)，建設(shè)的數(shù)量遠遠不足，規(guī)模也不大，大型的主要靠進口，小型的應(yīng)用還不廣泛，綜合國內(nèi)外市場的需求，可以斷定擁有高技術(shù)含量、高附加值、采用機電一體化技術(shù)的立體停車場具有廣闊的市場前景。停車場不僅僅停 放小型汽車，隨著不斷改進，立體停車場的載車型也向大型、重型車輛發(fā)展，在日本正在設(shè)計開發(fā)可以停放載重汽車、大客車的立體停車場，還有專門為家庭設(shè)計制造的家用型停車場，另外還有停車場實現(xiàn)了無人化管理。 停車產(chǎn)業(yè)正向多元化方向發(fā)展，其停車場技術(shù)不單單是純粹的機械設(shè)備，它還包含了當(dāng)今建筑、機械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計算機技術(shù)等領(lǐng)域的大量先進技術(shù)。多層垂直再提升裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護與多重機構(gòu)互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈繩長度超范圍報警和彈性變形自動補償、汽車安全檢測 、自動消防滅火等。 立體停車場的控制正向智能化方向發(fā)展，一些新技術(shù)正在迅速進入該領(lǐng)域，如變頻技術(shù)、全電腦（多微機）控制系統(tǒng)、傳感技術(shù)、光纖通訊技術(shù)、垂直提升和不平平移機構(gòu)、 IC 卡的防偽技術(shù)、機電安全裝置系統(tǒng)、防火防盜系統(tǒng)、停電與電源故障的排除及處理系統(tǒng)等。對于全電腦自動控制系統(tǒng)的開發(fā)，要設(shè)計專用硬件系統(tǒng)和開發(fā)專用的軟件技術(shù)，使之適用于存取車全過程的管理和控制，尤其是對于“模塊”擱架式立體停車場的電梯調(diào)配，自動送車找位、自動平層，應(yīng)快捷、準確、可靠。系統(tǒng)安全裝置的設(shè)置要與動態(tài)過程完全檢測形成閉不，確保存取車過 程的安全運行。 立體停車場越來越向著智能化、無人化操作方向發(fā)展，而且結(jié)合當(dāng)今先進的技術(shù)；自動控制技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、圖像識別技術(shù)、傳感技術(shù)、報警裝置、防盜防火裝置等，立體停車場將成為一個獨立的高技術(shù)設(shè)備。與各種先進技術(shù)的融合將促進停車場向高技術(shù)方向發(fā)展，形成停車場產(chǎn)業(yè)。我國停車場的需求量會不斷增大，盡管我國立體停車場設(shè)備工業(yè)起步較晚，但人們已經(jīng)認識到立體停車場建設(shè)的必要性和緊迫性。而我國也開始立體停車場技術(shù)的研究開發(fā)，加之在控制、機械、電子等方面具有一定的基礎(chǔ)， XII 相信我國的立體停車場技術(shù)會得到迅速發(fā)展。 隨著 國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國個人擁有汽車的時代已經(jīng)到來。由于城市建筑物密集、空地少，車輛的停放受到了限制，影響了汽車業(yè)的發(fā)展和汽車的消費。一些發(fā)達國家研制了立體停車設(shè)備解決汽車的停放問題，取得了很好的效果，比如日本、韓國等。近年來，我國在立體停車設(shè)備的開發(fā)和研制方面也得到了很大的發(fā)展，相繼有多種停車設(shè)備形成產(chǎn)品，并投入使用，產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟效益社會效益。立體停車設(shè)備在我國有大量的市場需求，有廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展空間，因此，本題目的完成具有一定的現(xiàn)實意義。 1.5 本課題研究的基本思路 我 國 大 中城市住宅小 區(qū) 的實際現(xiàn)狀是 :無論是近幾年新建的小區(qū)，還是以前的小區(qū)，都存在沒有預(yù)留車位或是預(yù)留車位不足的問題，而小區(qū)在對停車的要求上則是一致的，即要求能夠適應(yīng)不斷增長的車輛、占地面積小、操作簡單、存取車方便、安全、污染躁聲小等。參考國外解決停車難問題的經(jīng)驗做法，從停車硬件方面來說，機械式立體車庫能夠滿足上述需求。采用立體化停車是解決城市住宅小區(qū)停車難問題的重要途徑。機械式立體停車庫作為一種新鮮事物、停車產(chǎn)業(yè)作為一項朝陽產(chǎn)業(yè)在我國已經(jīng)開始引起社會的廣泛關(guān)注和重視，并得到越來越多的認可 .機械式立體停車庫正在我國 大中城市中為解決停車難問題發(fā)揮著越來越重要的作用。目前在我國投入使用的機械式立體車庫主要是針對人口流動和密度比較大的商業(yè)區(qū)、醫(yī)院、賓館和酒店等場所，這類停車庫的基本特點是建設(shè)規(guī)模大、投入資金多、容車輛大、建筑面積大、機械化程度較高等。但截止到目前針對住宅小區(qū)的立體停車庫還幾乎沒有。因此，非常有必要根據(jù)住宅小區(qū)的實際情況進行分析研究，通過對各類機械式立體停車庫進行優(yōu)缺點的比較，確定適合住宅小區(qū)停車的立體車庫類型，以解決當(dāng)務(wù)之急和越來越嚴重的小區(qū)內(nèi)停車難問題，為我國城市的交通通暢、汽車產(chǎn)業(yè)和停車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展作 出一定的貢獻。 本章小結(jié) 通過對立體存車庫的歷史與現(xiàn)階段國內(nèi)外發(fā)展狀況的調(diào)查研究，了解到立體存車庫的良好的發(fā)展前景與廣闊的市場空間，更能有效的緩解空間利用問題，降低人們在停車方便的投入這使得該項課題研究更加的富有價值。任何物品的發(fā)明與改造都是基于給生活提供方便，使得操作更加簡便的。所以本課題的研究是有深遠意思的。 XIII 第 2 章 原理設(shè)計說明 2.1 介紹立體停車庫的整體設(shè)計思想及工作原理 2.1.1 立體停車庫整體設(shè)計思想 整體車庫位于地下，汽車經(jīng)過垂直升降結(jié)構(gòu)進入車庫。存放時，汽車駛?cè)胲噹斓拇怪鄙禉C剛上。橫向 輸送裝置安裝在垂直升降機構(gòu)上。傳送分為縱向傳送、橫向傳送?？v向傳送主要由垂直升降裝置完成，橫向輸送則由 軌道車 完成，然后車輛自行入庫。 圖 2-1 停車系統(tǒng)機構(gòu)簡圖 2.1.2 立體停車庫的工作原理 下面以一輛車進庫而后另一輛車出庫的過程為例，簡介一下此停車庫的工作原理。 首先，汽車駛?cè)氪怪鄙禉C構(gòu)中，汽車停在的軌道車上。其次，經(jīng)控制系統(tǒng)確認找出離入口最近的空車位。然后，控制系統(tǒng)控制垂直升降機構(gòu)停在所要停放車輛的那個層位后，此時垂直升降機構(gòu)中的軌道與橫向輸送 XIV 裝置的軌道相對接。軌道車經(jīng)過軌道到達空車位。最后由 駕駛員自行將車輛駛?cè)胲囄唬瓿善嚨倪M庫運動。如此即完成了存車過程。 取車的過程同存車過程正好相反，首先，控制系統(tǒng)控制垂直升降結(jié)構(gòu)到達要去汽車所在的層位，同時軌道車經(jīng)過軌道到達所要取車的車位處，這樣車輛由駕駛員控制車輛駛?cè)胲壍儡囃邪?，其次橫向輸送裝置的軌道車駛?cè)氪怪鄙禉C構(gòu)中，然后控制系統(tǒng)控制垂直升降機構(gòu)升到地面出口處。駕駛員駕駛汽車開出。 橫向輸送裝置是當(dāng)人把車開到載車板上并被升降機構(gòu)升到指定位置時，轎廂中的軌道與這一層外面的軌道相接。通過對電機通電，電機轉(zhuǎn)動把動力通過動力傳 動裝置把 動力傳到 驅(qū)動軸上， 使得 驅(qū)動 輪在軌道 上以 1m/s的速度行走，在到達指定庫位的時候停止運動，然后由人把汽車開到車庫內(nèi)。 取車的過程與存車正好相反，把車輛開到載車板上，電機轉(zhuǎn)動驅(qū)動載車板與車輛一起運動到轎廂中。 本章小結(jié) 通過對立體車庫的類型與用途及其特點的了解，最終選擇升降橫移式作為選題的車庫類型，并對研究的對象與工作環(huán)境總結(jié)出了整體思想和工作原理。 第 3 章 機械部分傳動方式的確定與部件選擇 3.1 橫向輸送裝置中車輪與車軸的選擇 3.1.1 傳動方案分析 錯誤 !未指定書簽。 由于考慮存車庫多設(shè)置在小區(qū)、賓館、 醫(yī)院等公共場所，所以需要降低噪音，帶傳動有以下及特點： 傳動帶具有彈性和撓性，可吸收振動并緩和沖擊，從而使傳動平穩(wěn)、噪聲小。 當(dāng)過載時，傳動帶與帶輪之間可發(fā)生相對滑動而不損傷其他零件，起過載保護作用。 XV 適合于主、從動軸間中心距較大的傳動。 綜合以上 3 點，一級傳動選擇帶傳動。二級傳動為保證傳動比與效率選擇齒輪傳動。 靠摩擦力工作的傳動帶按截面形狀不同主要分為平帶、 V 帶和特殊帶。平帶以其內(nèi)圓周表面為工作面， V 帶傳動能力比平帶的大，承載能力顯著高于平帶，適用于傳遞大功率且要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。根據(jù)以上特點選擇 V 帶作 為傳動帶進行動力的傳輸。 最終確定方案為電機帶動傳動帶輸出，再由帶傳動傳遞給下一級齒輪，由兩次齒輪傳動共同完成存車庫橫移裝置的動力傳輸。最終把動力輸送到驅(qū)動軸上帶動驅(qū)動輪在軌道上行走起到運送車輛到達庫位和出庫的作用。這樣節(jié)省空間具體結(jié)構(gòu)如下圖 3-1 所示： 圖 3-1 橫移裝置傳遞圖 已知 工作條件：車輪直徑 400mm，平板車運行速度 1m/s。 為了估計傳動裝置的總傳動比范圍，以便選擇合適的傳動機構(gòu)和擬定傳動方案，可先由已知條件計算鼓輪的轉(zhuǎn)速，即： 4001100060100060Dvnw （ 3.1） XVI =47.7r/min 一般常選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 或 1500r/min 的電動機作為原動機，因此傳動裝置總的傳動比約為 22 或 34，根據(jù)總傳動比，可初步擬定以兩級傳動為主的多種傳動方案。 3.2 選擇電動機 1、電動機類型選擇 根據(jù)電源及工作機工作條件，選用臥式封閉型 YZ132M1-6 減速電動機。 2、電動機功率的選擇 1）、工作機所需功率 NNNF 1 1 0 005.02 2 0 0 0 （ 3.2） 1.1/11100 smNvFPdkW （ 3.3） 2）、 電動機輸出功率為 wdPP （ 3.4） 傳動裝置的總效率 23321 （ 3.5） 式中 1 、 2 、3、為從動機至工作機之間的個傳動機構(gòu)和軸承的效率。查機械設(shè)計手冊得： V 帶傳動效率 1 =0.95， 滾動軸承效率 2 =0.99， 圓柱齒輪傳動效率為3=0.97。則： 23321 86.097.099.095.0 23 故 wdPP = 86.01.1 kw 1.28kw 根據(jù)電動機輸出功率 28.1dPkw，查表選擇電動機的額定功率 2.2edPkw。 3）、電動機轉(zhuǎn)速的選擇 為了便于選擇電動機轉(zhuǎn)速，先推算電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍。由機械設(shè)計手冊查得 V 帶的傳動比范圍為 42vi，因車輪轉(zhuǎn)速應(yīng)保持 1m/s 的速度，轉(zhuǎn)速為 47.77r/min.則傳動裝置的總的傳動比為 : 131121 sFvv iiiiii （ 3-6） 故電動機轉(zhuǎn)速范圍為 5798535 inn wd r/min （ 3-7） XVII 可見同步轉(zhuǎn)速為 750r/min,1000r/min ,1500r/min 3000r/min 的電動機均符合要求。由于 3000r/min 的電動機體積小，轉(zhuǎn)速高，傳動不平穩(wěn)；而 750r/min 的電動機體積大、重量大、價格昂貴，因此初步選同步轉(zhuǎn)速分別為 1000r/min 和 1500r/min 的兩種電動機進行比較，如下表： 表 3-1 電機參數(shù)對比 方案 電動機 型號 額定功率kw 電動機轉(zhuǎn)速 r/min 電動機質(zhì)量kg 傳動裝置的傳動比 同步 滿轉(zhuǎn) 總傳動比 V帶 齒輪傳動 1 Y112M-4 2 1500 1440 43 32.2 3 10.7 2 Y132M1-6 2 1000 960 73 21.5 2 10.5 由表中數(shù)據(jù)可知，兩方案均可行。相比之下，方案 2 比較適合，選定電動機型號為 YZ132M1-6. 圖 3-2 YZ132M1-6 型電動機 XVIII 3.3 其他構(gòu)件的選擇 根據(jù)車速 1m/s；車輪轉(zhuǎn)速為 47.77r/min .推算出車輪直徑 d=400mm,初步選型如下圖： (a) (b) 圖 3-3 輕軌車輪 由工作條件與所需用途最終選定，因為車板與庫位地面高度應(yīng)該向平，才能使得車輛平穩(wěn)、快捷的進入。所以按照需要應(yīng)把載車板的位置降低，另外因為存車庫整體思想就是節(jié)省空間，所以高度限制在 1.7M 這就使得承載車載車板以下的部分不宜過高，根據(jù)結(jié)構(gòu)上的安排選擇上圖（ a）中的車輪作為橫移裝置的行走輪。 載車板用來承載運送車輛，按結(jié)構(gòu)形式有框架式和拼版式兩種?？蚣苁捷d車板是用型鋼和鋼板焊接成為承載框架，這種載車板的 優(yōu)點是可按需要設(shè)置行車通道寬度，并具有較好的導(dǎo)入功能，適合車型變化較多的情況。鋼板是用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓成件，安裝前可以先對鋼板進行各種表面處理，如電鍍、烤漆等，使載車板輕巧、美觀。 因庫位寬度為 3m,所以選擇車板的寬度也為 3m，長度 3m，厚度為 5mm，可保證在車輛運送時裝置的穩(wěn)定性和安全性。 XIX 按照載車板的尺寸選得橫移裝置中的平板車軸距為 3.5m，因車輛的長度一般不超過 5m，所以初選載車板的寬度為 5m。考慮到驅(qū)動軸強度與剛度的要求及加工方便的問題，應(yīng)盡量減短軸的長度，所以最終確定載車鋼板寬為3m，驅(qū)動軸 與從動軸的長度也為 3m。這就使得車輛在鋼板上時，兩端會有將近 1m的是懸空的，為了車輛使車輛不與車庫發(fā)生刮碰并且進、出庫方便，在庫位前延出 1m 的距離保證裝置的正常運行。 本章小結(jié) 本章對立體存車庫橫向輸送裝置的傳動方式與電機的型號參數(shù)進行了確定。尤其是傳動方式的選擇，考慮到空間的安排與工作環(huán)境、設(shè)備周圍的環(huán)境要求。并按行走速度與電機轉(zhuǎn)速確定了車輪的型號與參數(shù)，這使得接下來的總傳動比的計算與各級傳動比的分配計算更順利的進行。 XX 第 4 章 橫向輸送裝置動力傳輸部分的設(shè)計與校核 4.1 計算總傳動比及分配 各級的傳動比 1、傳動裝置總傳動比 93.2077.471000 nwni m (4.1) 2、分配各級傳動比 取 V 帶傳動的傳動比為 2vi，則齒輪傳動部分的傳動比為 47.10293.201 i 齒輪傳送部分高速齒輪傳動比為 Fi ，低速齒輪傳動比為 si ，則： 5.11.121 FsFiiii （ 4.2） 故 62.444.3Fi 取 49.3Fi 則 125.3si 4.2 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 1、 各軸轉(zhuǎn)速 電動機軸為 0 軸，減速器高速軸為 I 軸，中速軸為 II 軸，低速軸為 III軸，則各軸轉(zhuǎn)速分別為： 10000 mnnr/min （ 4-3） 500210000 vI inn r/min （ 4-4） 266.14349.3500 FIII inn r/min （ 4-5） 77.471 2 5.3 2 6 6.1 4 3 sIIIII inn r/min （ 4-6） XXI 2、各軸輸入功率 按電動機額定功率edp計算各軸輸入功率即 2.20 edPPkW （ 4-7） 09.295.02.21 edI PPkW (4-8) 01.297.099.009.2321 PP IIkW (4-9) 93.197.099.001.232 III I I PPkW （ 4-10） 3、各軸轉(zhuǎn)矩 01.2110002.295509550000 nPTN m (4-11) 919.39500 09.295509550111 nPTN m (4-12) 985.133266.14301.295509550 IIIIII nPTN m (4-13) 69.41177.4793.19 5 5 09 5 5 0 I I II I II I I nPT N m (4-14) 4、 各軸輸入轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩如下表所示： 表 3-2 齒輪傳送裝置中各軸的轉(zhuǎn)速 項目 電動機軸 高速軸 中間軸 低速軸 轉(zhuǎn)速r/min 1000 500 143.266 47.77 功率 kW 2.2 2.09 2.01 1.93 轉(zhuǎn)矩Nm 21.01 39.919 133.985 411.69 XXII 4.3 V 帶傳動設(shè)計計算 電動機 轉(zhuǎn)速 10000 mnnr/min， 帶 輪所 連齒輪 傳動 裝置 高速 軸轉(zhuǎn) 速為5001 n r/min。輸送 1、 求計算功率cp 由機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）查表 13-8 得 1.1Ak ，故計算功率為： 21.11.11.1 kwpkPAckW (4-15) 2、選擇 V 帶型號 根據(jù) kwPc 21.1， min/10000 rn ，由機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）查圖 13-15得坐標點位于 A 型界內(nèi)，故初選普通 A 型 V 帶。 2、 計算大、小帶輪基準直徑1d、2d 由機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）查表 13-9 可知，1d應(yīng)不小于 80mm，現(xiàn)取1d=100mm。 由 0 21 (1 )IIn dind 得 (4-16) )02.01(905001 0 0 0)1(1102 dnnd =196mm 4、驗算帶速 V 100060100010014.310006001 ndv (4-17) =5.23m/s 帶速在 5 25 /ms范圍內(nèi)，符合要求 XXIII 5、求 V 帶基準長度dL和中心距 a 初步選取中心距 1 2 0 1 20 . 7 ( ) 2 ( )d d a d d ； (4-18) 取中心距 mma 3000 由式 2120 0 1 20()2 ( )24ddL a d da (4-19) 得帶長 3004 )90196()19690(230020 L 4.1072 mm 查機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 13-2，對 A 型 V 帶選用 mmLd 1120。 由式 00 2dLLaa 得 (4-20) 2 4.10721120300 a =347.6mm 6、驗算小帶輪包角 1 由 211 1 8 0 5 7 . 3dda oo得 (4-21) 3.576.34796180 120175.164 故包角 1 合適 7、計算 V 帶根數(shù) z Lad KKPP Pz )(00 (4-22) 而 10000 n r/min， 1001 d mm 。 查機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 13-3 得 XXIV 07.10 PkW 95.00 PkW 帶傳動的傳動比 2)02.01(100196)1(12ddiv (4-23) 查機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 13-2 得 89.0LK 查機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 13-5 得 0P=0.17kw 查機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 13-7 得 0.95K ， 由此可得 取 3 根 V 帶，即 z=3 8、求作用在帶輪軸上的壓力QF 查機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 13-1 得 q=0.1kg/m 由式 20 500 2 . 5( 1 )cPF q vz v K (4-24) 23.523.51.0)98.0 98.05.2(23.54 2.2500 23.84 N 作用在軸上的壓力QF N51.668N2175.164s in23.84422s in2 10 zFF (4-25) 9、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 小帶輪設(shè)計制造成實心式帶輪 XXV 大帶輪設(shè)計制造成實心式帶輪 4.4 齒輪傳動裝置設(shè)計計算 選擇齒輪材料，熱處理方式和精度等級，考慮到平板車驅(qū)動為一般機械，故大小齒輪均選用 45 鋼，采用軟齒面，齒面強度為 217255HBW。平均硬度為 236HBW，大齒輪 調(diào)制處理，齒面硬度為 190HBW。大、小齒輪齒面平均硬度差為 46HBW，在 3050HBW 范圍內(nèi)。選用 8 級精度。 減速器高速級齒輪傳動比為 49.3Fi ，高速軸轉(zhuǎn)速 4 8 0 / m inInr，傳動功率為 2.2IP kW，支持圓柱齒輪采用軟齒面制造。 1、 選擇材料及確定許用應(yīng)力 小齒輪用 40MnB 調(diào)質(zhì)，齒面硬度 241-286HBS， 570lim H MPa ,1 600FE aMP ；大齒輪用 ZG35SiMn 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為241-269HBS 3902lim HMPa， 5102 FE MPa 查機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 11-5 取 1.1HS , 1.25FS 2、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 設(shè)齒輪按 8 級精度制造，取載荷系數(shù) K=1.5（見機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 11-3），齒寬系數(shù) 0.8d （見 機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 11-6） ,小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 5 0 02.255.955.910106161nPT (4-26) =42457.71N mm (機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版 )表 11-4）， XXVI 33 11 )1(2HHEttZZZZudTKd (4-27) (2) 設(shè)計時，因可初選 v 值未知，vK不能確定，故可初選 8.11.1vK，初取 4.1tK。 （ 3）由機械設(shè)計手冊查得：齒寬系數(shù) 1.1d 彈性系數(shù) PMaZ E 8.189 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 2.46ZH 齒數(shù)比 49.3 Ii 初選 211 z ，則 29.732149.312 zz ，取 742 z 。 有式 65.112c o s)741211(2.388.1c o s)11(2.388.121 zz (4-28) 66.112t a n2117.1318.0t a n318.0 1 zd (4-29) 查得重合度系數(shù) 775.0z 許用接觸應(yīng)力由式 HNHH S Zlim 得 : (4-30) 570lim H MPa 3902lim H MPa 小齒輪 1 與大齒輪 2 的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為： XXVII 911 10778.160 halnN (4-31) 8104 0 9 4.85365160.148060 812 104 0 9 5 7.249.3 NN (4-32) 0.11 NZ ； 06.12 NZ 查得 取安全系數(shù) 0.1HS 5700.15700.1/ 1l i m111 HHH SNZM Pa MPa (4-33) 4130.1 39006.1/ 2l i m222 HHH SNZM Pa MPa 初算小齒輪 1 分度圓 3 23 11 )()1(2HHEttZZZZudTKd (4-34) mm159.46)413 99.0775.046.28.189(49.3 149.317.1 7.4 2 5 74.12 3 233 3、確定傳送尺寸 （ 1）計算載荷系數(shù)。查的使用系數(shù) 0.1AK 16.1100060)/( 111 ndsmv t (4-35) 09.1vK 查得 齒向載荷分布系數(shù) 09.1K 齒間載荷分配系數(shù) 1.1K XXVIII 37.11.109.109.10.1 KKKKK tA (4-36) （ 2）確定模數(shù)nm。 nm/mm= 11 coszd 2.24 (取nm=2.5) (3-37) （ 3）計算傳動中心距 a/mm= 5.127c o s2 )7421(5.2 mm (4-38) （ 4）計算螺旋角 19487.181252 )7421(5.2a r c c o s (4-39) 因為 值與初選值相差不大，故與 值有關(guān)的數(shù)值無需修正。 1d /mm= cos 1zmn 57.46mm47.75mm (4-40) /2d mm=2.5 74=197mm (4-41) /2b mm= 75.471.11 dd =51.985mm 取 522 b mm 60)104(21 bb mm (4-42) (5) 校核齒根彎曲疲勞強度： FSFnF YYYYdbmKT 112 (4-43) 式中個參數(shù)： 1. K、 T、 nm 、 1d 值同前。 XXIX 2. 齒寬 872 bbmm。 3. 齒形系數(shù)FY和應(yīng)力修正系數(shù)SY。 當(dāng)量齒數(shù) 5.2419.18c o s21c o s 3311 zzv (4-44) 3.8619.18c o s 74c o s 3322 zz v (4-45) 查得 31.2,68.2 21 FF YY 71.1,58.1 21 SS YY 重合度系數(shù) 72.0Y 螺旋角系數(shù) 86.0Y 許用應(yīng)力可有式 FFNF SY lim 算得。 (4-46) 查得彎曲疲勞極限應(yīng)力 2201lim F MPa , 1702lim F MPa 查得壽命系數(shù) 0.121 NN YY. 查得安全系數(shù) 25.1FS ,故 1111112486.072.058.168.246.5738771.4 2 4 5 755.122/FSFnF YYYYdbmDTM P a (4-47) 22 44/ FF M Pa 滿足齒根 彎曲疲勞強度。 (6) 校核齒面接觸疲勞強度 XXX HHEH uubdKTZZZZ 12211 (4-48) 式中各參數(shù)： （ 1） K、1T、 b、1d值同前。 齒數(shù)比 u= 49.3Ii。 彈性系數(shù) MPaZE 8.189 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 45.2HZ 重合度系數(shù) 84.0Z 螺旋角系數(shù) 987.0Z 許用接觸應(yīng)力可由 HHHH SZ lim 算得。 (4-49) 查得接觸疲勞極限應(yīng)為 1 2 0 02lim1lim HH MPa (4-50) 壽命系數(shù) 0.121 NN ZZ,查得安全系數(shù) 0.1HS ,故 12000.1 12000.1/ MP aHMPa (4-51) H2119.29749.3149.346.578771.4 2 4 5 757.12987.084.045.28.18912/ uubdKTZZZZMP a HEH (4-52) 滿足齒面接觸疲勞強度。 同理 低速級齒輪的計算得到： XXXI 齒數(shù)比： 125.3 241 z ； 752 z m=3 751 d mm 2552 d mm 中心距 a=150mm 經(jīng)校核齒輪 滿足彎曲強度和接觸強度。 4.5 滾動軸承的選擇及校核計算 由條件知，軸承的預(yù)計壽命 : h584001036516 （一）、對高速軸上滾動軸承的選擇及核計算 1、高速軸滾動軸承的選用深溝球軸承，如圖 4-1 所示 圖 4-1 2、對軸承進行受力分析計算 軸承在齒輪傳送系統(tǒng)工作時，只受到徑向反力，而高手軸徑向反力和圓周力均作用其上，徑向反力的合力即為軸承所受到的徑向力。 1）、徑向力作用時 由 885.2 1 2 240 7.4 2 4 5 72211 dTF t N (4-53) 徑向力 20tan885.2122tan tr FF (4-54) XXXII =772.667N 受力如下圖所示： 圖 4-2 軸承受力示意圖 641 l mm ， 1712 l mm7722121 ll lFF rV (4-55) =562.239N 2)、圓周力作用時，受力如圖所示： 圖 4-3 軸承圓周力示意圖2 1 2 22121 ll lFF tH (4-56) 738.1544 N 738.1544885.212212 HtH FFF (4-57) 137.578 N 則作用于軸承的反力分別為 22212111545562 HVr FFF (4-58) =1644N XXXIII 2221212578210 HVr FFF (4-59) =614N 由軸承只受到徑向載荷作用，故 164411 rFP N 61422 rFP N 1P、2P分別為左右兩軸承所受當(dāng)量動載荷。 3）、計算所需的徑向基本額定動載荷rC 因軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承，今1P2P, 故應(yīng)以軸承的徑向當(dāng)量動載荷1P為計算依據(jù)，因受中等沖擊 載荷，查機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 16-9 得 1.5pf ，工作溫度正常，查表 16-8 得 1tf ，故： 584001050060116445.1106031631611 htpr LnfPfC (4-59) =30.01k 4、由機械設(shè)計手冊（單行本）軸承查得型號為 6208 的軸承符合 強度要求，因此高速軸上軸承選用 6208 型號軸承。 （二）、中間軸 II 上的軸承選用型號為 6208 軸承； 低速軸 III 上的軸承選用型號為 6017 軸承。 見機械設(shè)計手冊（單行本 ） 軸承 XXXIV 4.6 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與校核 （一）高速軸的機構(gòu)設(shè)計計算 由于高速軸上的齒輪直徑接近于軸徑，故將軸設(shè)計為齒輪軸。 1、 高速軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 4-4 高速軸的結(jié)構(gòu)圖 2）、軸的轉(zhuǎn)矩 5002.21055.91055.96161nPT (4-60) 919.39 N m 齒輪上的受力 圓周力： 408.1277211 dTF tN (4-61) 徑向力 : 20tan408.1277tan tr FF (4-62) =464.938N 軸的受力如下圖所示 XXXV 圖 4-6 高 速軸的受力力矩圖 3）、 a、求垂直面的支承反力4642121llFrlFV 317.338 N (4-63) VrV FFF 12 (4-64) 3 1 7.3 3 89 3 8.4 6 4 N 621.126 N b、求水平面的支承反力 2121 ll lFF tH (4-65) XXXVI 1 7 164 1 7 14 0 8.1 2 7 71 HF 518.929 N 518.929408.1 2 7 7 12 HtH FFF (4-66) =347.89N c、QF力在支點產(chǎn)生 的反力 741711305012131lllFF QF (4-67) =265.93N 1 7 1641 3 01 7 16483.2 6 5213211lllllFF QF (4-68) =412.885N d、直面的彎矩圖（圖 b） 3111 1064317.338 lFM VaV (4-69) =21.65N m e、繪水平面的彎矩圖（圖 c） 11 lFM HaH mN 31064518.929 (4-70) 49.59 N m f、QF力產(chǎn)生的彎矩圖（圖 d） mNlFM QF33210130501 (4-71) =65.13N m XXXVII a 截面反力產(chǎn)生的彎矩圖為 311 106493.265 lFM FaF (4-72) =17.02N m g、求合成彎矩圖（圖 e） 02.1749.5965.21 2222 aFaHaVa MMMM (4-73) =80.33N m aFaHaVa MMMM 2211 (4-74) 12.1749.5965.21 22 33.80 N m 6522 FMM N m (4-75) h、 q 求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（圖 f） 311025.62408.12772 dFT t (4-76) =39.919N m i、求危險截面的當(dāng)量彎矩（圖 g） a-a 截面最危險，其當(dāng)量彎矩為 2()eaM M T (4-77) 軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù) 0.6 ，代入上式得 mNM e 22 919.396.033.80 (4-78) =83.82N m XXXVIII 395500000 . 2TTTPT nWd j、計算危險截面處軸的直徑 軸的材料選用 40Mn 調(diào)質(zhì)處理，由機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版）表 14-1 查得 750BaMP ，表 14-3 查得1 7 0baMP ，則： 3331601.01082.831.0 beMd (4-79) =24mm 由于軸做成齒輪軸，齒根圓直徑 375.59fdmm。因 24fdmm，故軸的設(shè)計尺寸符合要求。 轉(zhuǎn)度最低的平板車驅(qū)動軸的軸的尺寸校核： 33367.47205.11152.01055.9nPCnPd (4-80) =37.47mm 齒根圓直徑 mmdf 78mm。因 47.37fdmm，故軸的設(shè)計尺寸符合要求。 由變速器結(jié)構(gòu)布置考慮到加工和裝配而確定的軸的尺寸，一般來說強度是足夠的，僅對其危險斷面進行驗算即可。對于本設(shè)計的變速器來說，在設(shè)計的過程中，軸的強度和剛度都留有一定的余量，所以，在進行校核時只需要校核最低速軸即可 . 此中情況下，軸的扭 矩強度條件公式為 (4-81) XXXIX 式中：T-扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa； T-軸所受的扭矩， N mm； TW-軸的抗扭截面系數(shù)， 3mm ； P-軸傳遞的功率， kw； d-計算截面處軸的直徑， mm； T-許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa。 其中 P=1.94kw,n=47.77r/min,d=90mm:代入上式得： 65.2902.0 77.4794.195500003 t MPa 由查表可知 MPaT 65.2 ，故 TT ，符合強度要求。 本章小結(jié) 本章對總傳動比以及各級傳動比的計算，并把計算所 得結(jié)果應(yīng)用到了 V帶傳動與齒輪傳動的尺寸設(shè)計與校核計算中，從而確定了帶輪尺寸、包角、帶的根數(shù)與校核計算。并且在齒輪傳送中也對齒輪模數(shù)傳動尺寸等進行了設(shè)計與計算。還有軸承的選擇與校核，軸的選擇與校核，整體上符合機械設(shè)計的步驟，能夠簡明的表示出設(shè)計與計算的過程。 XL 結(jié)論 （ 1）立體停車必將是解決我國大中城市住宅小區(qū)停車的重要途徑之一。汽車作為現(xiàn)代化的交通工具，近年來正在以年均超過 20%的消費速度增長，2008年我國基本型乘用車 (轎車 )銷售 278.74萬輛，比 2007年增長 24.31% .但是停車場所、停車設(shè)備和停 車措施的建設(shè)卻相對滯后，中國重機協(xié)會停車設(shè)備工作委員會提供的數(shù)據(jù)顯示，目前我國城市機動車輛的保有量與停車位之比約為 5:1，停車位的滿足率只有 20%左右。我國現(xiàn)有很多住宅小區(qū)在停車位規(guī)劃設(shè)計方面普遍存在不足，傳統(tǒng)的停車方式不能解決小區(qū)內(nèi)的停車難問題。參照國外先進的經(jīng)驗，除了加強管理、制定政策等軟件方面的問題外，在停車設(shè)施即硬件方面，應(yīng)采用機械式立體車庫。機械式立體車庫由于具有占地面積小、停放車輛多、安全、操作簡便、機動靈活等諸多特別適合住宅小區(qū)的優(yōu)點，所以它是解決住宅小區(qū)停車問題的重要途徑之一。 （ 2）電梯式 立體車庫在解決大中城市住宅小區(qū)內(nèi)停車難問題的同時，可以改善和提高人們對于立體車庫的認識，促進我國汽車產(chǎn)業(yè)和停車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。由于電梯式立體車庫的造價低，加上住宅小區(qū)內(nèi)日益嚴峻的停車形勢，使電梯式立體車庫在不久的將來率先并大規(guī)模進入小區(qū)成為可能。作為立體車庫的一種，當(dāng)它的作用和優(yōu)勢實實在在地發(fā)揮呈現(xiàn)在人們面前的時候，人們對于立體車庫也就不會再陌生和不接受，對于改變?nèi)藗兊耐＼囉^念、推廣立體停車乃至促進我國停車產(chǎn)業(yè)的健康起步和發(fā)展、促進城市靜態(tài)交通的建設(shè)和發(fā)展、提高城市管理水平，避免在推行立體車庫中存在的貪大求 全、資金積壓和浪費等現(xiàn)象具有不可估量的積極意義。 （ 3）通過應(yīng)用經(jīng)驗公式、數(shù)據(jù)、設(shè)計規(guī)范等進行計算和校驗可以使設(shè)計更加優(yōu)化。 （ 4）在本次設(shè)計中，計算和繪圖中還存在著很大的誤差，導(dǎo)致了圖形得整體可能存在著很多的缺陷。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有很多的尺寸沒有進過精密的計算，而是自行設(shè)計的，因此在整體的設(shè)計中可能與實際的設(shè)備存在很大的差距。經(jīng)過本次的畢業(yè)設(shè)計，使我認識到自身的基礎(chǔ)知識掌握得還遠遠不夠，需要在以后的工作中繼續(xù)學(xué)習(xí) XLI 致謝 近四個月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)匆匆結(jié)束了。 在本文結(jié)束之際，首先要向我的指導(dǎo)老師沈永亮老師，致以 崇高的敬意和衷心的感謝。他 的指導(dǎo)使我對以前所學(xué)過的知識有了更加深刻的認識，并且能把理論知識應(yīng)用到實際之中。使我深刻的感受到我們機械專業(yè)在社會的重要性，這也使我對專業(yè)產(chǎn)生了極大的興趣，通過這次畢業(yè)設(shè)計我的專業(yè)知識得到了很大程度的提高，也增加了自己獨立創(chuàng)新的能力以及獨立的設(shè)計能力。 無論在實習(xí)工作的進展和論文的撰寫上，沈永亮老師都給予我熱忱的關(guān)心，悉心的指導(dǎo)。他嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的知識，對事業(yè)兢兢業(yè)業(yè)，不斷進取的精神，為我今后的生活及工作樹立了榜樣。我的點滴進步無不凝結(jié)著導(dǎo)師的心血。 報告論文在撰寫過程中，還得 到了汽車系其他老師的支持和幫助，在此向他們表示感謝。向所有曾經(jīng)幫助，支持過我的老師，同學(xué)，朋友均致以最衷心的感謝！ 由于本人設(shè)計水平有限，在設(shè)計中出現(xiàn)的錯誤與不妥之處，請老師給予指正和諒解。 XLII 參考文獻 1. 哈爾濱工業(yè)王黎欽，陳鐵鳴主編。機械設(shè)計（第 4 板）。大學(xué)出版社 91-235 2. 孫桓，陳作模主編。機械原理（第 7 版）。高等教育出版社 174-207 3. 楊黎明，楊志勤主編。機械設(shè)計簡明手冊。國防工業(yè)出版社 90-165 4. 范欽珊主編。工程力學(xué)。清華大學(xué)出版社 76-126 5. 周明衡主編。減速 器運用手冊。化學(xué)工業(yè)出版社 35-115 6. 成大先主編。機械設(shè)計手冊?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 7. 王連明，宋寶玉主編。機械設(shè)計課程設(shè)計 8.機械設(shè)計手冊（第 5 版）第 4 冊。 9.王中發(fā)主編。實用機械設(shè)計。北京理工大學(xué)出版社。 201-332 10.機械設(shè)計編委會編著。機械設(shè)計手冊新版（第二卷） 11.運輸機械設(shè)計選用手冊編輯委員會編。運輸機械設(shè)計選用手冊 12.朱龍根主編。簡明機械零件設(shè)計手冊。機械工業(yè)出版社 13.成大先主編。機械設(shè)計圖冊。第 3 卷?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 14.朱理主編。機械原理。高等教育出版社。 163-211 15.任伯淼，余誠主編。機械式立體停車庫。海洋出版社 全冊 XLIII 附 錄 目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、垂直循環(huán)式、簡易升降式、垂直升降式、平面移動式、巷道堆垛式等。 1.升降橫移式特點： 有效利用空間，提高空間利用率達數(shù)倍。 存取車快捷便利，獨特跨梁設(shè)計，車輛出入無障礙。 采用 PLC 控制，自動化程度高。 環(huán)保節(jié)能，低噪音。 人機界面好，多種操作方式可選配，操作簡便。 2.垂直循環(huán)式特點： 省地：在 58m2 的地方建起大型垂直循環(huán)類機械停車庫，可容納 34 輛轎車或 24 兩面包車。 方 便：使用 PLC 自動調(diào)車， 一次按鍵即可完成存取車。迅速：調(diào)車時間短，取車快速。 靈活：可設(shè)置在地面上或半地上半地下，可獨立或附設(shè)在建筑物內(nèi)，還可多臺組合。 經(jīng)濟：可省去購置土地的大量費用，有利于合理規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計。 省電：一般不需要強制通風(fēng)，無大面積照明，耗電量僅為普通地下車庫的 35。 3.簡易升降式特點： 一個車位泊兩臺車 。 (最適宜多車型家庭用 ) 構(gòu)造簡單實用，無需特殊地面基礎(chǔ)要求。適合裝置于工廠、別墅、住宅停車場 ?？扇我膺w移，搬遷安裝容易或根據(jù)地面情況，獨立及多臺設(shè)備。備有專用鎖匙開關(guān)，防止外人 開動設(shè)備。車板防下滑保險裝置。 4.垂直升降式特點： 占地少，容車量大，高層設(shè)計最高能夠達到平均一輛車僅占一平方米的空間?？赏瑫r提供多車位進出口，等待時間短。智能化程度高，可預(yù)約存取車及空車位導(dǎo)向。 綠色環(huán)保車庫，利用車庫外形的空隙空間可以進行綠化，使車庫變成一個立體的綠化體，有利于美化城市和環(huán)境。智能化控制，操作簡單方便。 5.平面移動式特點： 每層的車臺和升降機分別動作，提高了車輛的出入庫速度，可自由利用地下空間，停車規(guī)?？蛇_到數(shù)千臺。部分區(qū)域發(fā)生故障時，不影響其他區(qū)域的正常運行，因此使用更加方便； 采用以車輛駕駛員為中心的設(shè)計方法，提高了舒適性。采取多重保險措施，安全性能卓越；通過計算機和觸屏界面進行綜合管理，可全面監(jiān)視設(shè)備的運行狀況，并且操作簡單 XLIV 6.巷道堆垛式特點： 可設(shè)置于地上或地下，充分利用有效空間。載車板的升降和行走同時運行，存取車方便快捷。全封閉式管理，安全可靠，保障人、車安全。 通過升降機、行走臺車及橫移裝置輸送載車板實現(xiàn)存取車操作，整個過程全自動完成。固定式升降機各層行走臺車的配置形式，可實現(xiàn)多個人同時存取車 。 XLV Appendix At present, the three-dimensional garage basically has the following kinds of forms: lift move transversely type, vertical circulation, simple lifting type, vertical lifting type, plane mobile, roadway stacking style, etc. 1. Lifting move transversely type characteristic: effective use of space, improve space utilization for several times. S wift and convenient, unique access car across the beam design, car out barrier-free. PLC control, a high degree of automation. Environmental protection and energy saving, low noise. Good human- machine interface, multiple operating mode optional and easy operation. 2. Vertical circulation characteristics: land-saving: in place of 58m2 built large vertical circulation of mechanical