畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）立體車庫(kù)設(shè)計(jì)

1、第1章 緒論1.1 概述該次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是：立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。要求運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)，根據(jù)具體的要求完成立體車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.2 課題研究的意義車輛無處停放的問題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)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，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高80-90，如果采用地上多層（21層）立面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特性，成為小區(qū)停車設(shè)備的建設(shè)

2、潮流。機(jī)械車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相體式車庫(kù)的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。機(jī)械車庫(kù)與地下車庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫(kù)內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫(kù)從管理上可以做到徹底的人車分流。在地下車庫(kù)中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫(kù)低得多。機(jī)械車庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件

3、。 1.3 課題研究的目的設(shè)計(jì)目的為根據(jù)實(shí)際生活的需要，以在相對(duì)少的占地面積上設(shè)計(jì)一空間立體車庫(kù)。該車庫(kù)要達(dá)到以下要求：1.車庫(kù)能滿足在空間中立體存車，存車數(shù)量要提高到目前同等占地面積的3倍以上。2.能對(duì)車庫(kù)里任意一輛車進(jìn)行獨(dú)立的存取。3.在存、取車的過程中不能對(duì)車體造成傷害（如：不能刮壞車體，使車體內(nèi)物體大幅度移動(dòng)）。4.存、取車的時(shí)間要控制在一定的范圍內(nèi)，最好能實(shí)現(xiàn)無人化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化。5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)保修容易實(shí)現(xiàn)，并且造價(jià)要低，能耗小，用380v電源提供能源。6.有一定的斷電應(yīng)急措施。7.結(jié)構(gòu)模塊化，可移動(dòng)、停車輛在一定的范圍內(nèi)可調(diào)，停車對(duì)象為中小型轎車。1.4 國(guó)內(nèi)外的研究狀況立體

4、停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本，德國(guó)已有近3040年的歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的里程。早在八年前，一些民營(yíng)企業(yè)就看準(zhǔn)了隨著中國(guó)轎車市場(chǎng)的啟動(dòng)，必將帶動(dòng)停車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并著手研發(fā)立體停車設(shè)備。歷經(jīng)數(shù)年的發(fā)展，許多單位都配備了他們的立體停車設(shè)備，有效地緩解了停車緊張局面，并給業(yè)主帶來了豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。但目前，立體車庫(kù)在住宅小區(qū)內(nèi)的應(yīng)用，卻還是少的可憐。其主要原因還是人們的思維觀念沒有轉(zhuǎn)變過來，而技術(shù)上的問題已經(jīng)退居其次了?？梢哉f，當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)完全可以滿足小區(qū)內(nèi)建造立體車庫(kù)的主要要求，急需解決的已是人們的思想觀念問

5、題。1.5 立體車庫(kù)的發(fā)展前景伴隨著我國(guó)住房業(yè)的迅速發(fā)展，小區(qū)式居住方式已經(jīng)成為市民住房方式的主流。并且，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們擁有自己的“私家車”也已經(jīng)成為一種必然。所以，正是由于小區(qū)與私家車的數(shù)量越來越多，一旦人們的思想方式轉(zhuǎn)變過來，那么應(yīng)用于小區(qū)內(nèi)的立體車庫(kù)必將會(huì)如雨后春筍般迅速生長(zhǎng)起來。而且，立體車庫(kù)的技術(shù)也必然在今后的若干年內(nèi)有大幅度的發(fā)展,。所以，無論是立體車庫(kù)技術(shù)的研究，還是立體車庫(kù)工程的建造，發(fā)展前景都是非常樂觀的，都必將在不久的將來得到豐厚的回報(bào)。1.6 經(jīng)濟(jì)性分析 該立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，造價(jià)低，能耗少。與普通車庫(kù)相比，應(yīng)用于存取單位車輛的造價(jià)要低得多。它花費(fèi)

6、在購(gòu)買地皮方面的費(fèi)用也相對(duì)很小，所以具有很高的經(jīng)濟(jì)性。1.7 立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)要求1.共可容納22輛小轎車。2.平均每輛車的占地面積應(yīng)小于5平方米。3.車庫(kù)形式應(yīng)適合在住宅小區(qū)內(nèi)應(yīng)用。4.存取車時(shí)間不超過100秒，可以預(yù)訂存車和預(yù)訂取車，盡可能減少等待存車與等待取車時(shí)間。5.有一定的安全保護(hù)措施。1.8 課題的主要工作1.主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a0圖紙2張。2.雙級(jí)行星減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a0圖紙2張。3.蝸輪換向器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a1圖紙1張。4.張緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a1圖紙1張。5.鏈片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a1圖紙1張。第2章 總體設(shè)計(jì)2.1 車庫(kù)形式的選擇目前，立體車庫(kù)主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直

7、循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式。1.升降橫移式立體車庫(kù)采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。產(chǎn)品特點(diǎn)：(1)節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。(2)價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。(3)可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠。(4)存取車迅速，等候時(shí)間短。(5)運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。(6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場(chǎng)的使用。2.巷道堆垛式巷道堆垛式立體車庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷

8、道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。3.垂直提升式立體車庫(kù)垂直提升式立體車庫(kù)類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫(kù)一般高度較高（幾十米），對(duì)設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。4.垂直循環(huán)式產(chǎn)品特點(diǎn)：(1)占地少，兩個(gè)泊位面積可停6-10輛車。(2)外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。(3)價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。(4)可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。綜上所述，并結(jié)合課題的要求，選擇垂直循環(huán)式立體車庫(kù)作為設(shè)計(jì)對(duì)象。2.2 垂直循環(huán)式立體車庫(kù)的系統(tǒng)組成垂直提升式立

9、體車庫(kù)包括機(jī)械系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)完成車輛的運(yùn)輸工作，而自動(dòng)控制系統(tǒng)完成對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的控制工作。立體車庫(kù)系統(tǒng)組成見圖2-1。圖2-1 立體車庫(kù)系統(tǒng)組成2.3 垂直循環(huán)式立體車庫(kù)的機(jī)械系統(tǒng)組成與工作原理2.3.1 整體框架車庫(kù)的整體呈樓房狀，中間為鋼筋支架，支架兩側(cè)為轎車載車臺(tái)。車庫(kù)頂端與底端設(shè)有角輪導(dǎo)軌，車庫(kù)兩邊設(shè)有托架邊軌，載車臺(tái)在這些軌道上完成升降運(yùn)動(dòng)。車庫(kù)內(nèi)還設(shè)有兩個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)上安裝了車庫(kù)的升降機(jī)構(gòu)主要部分。車庫(kù)整體框架見圖2-2。圖2-2 立體車庫(kù)整體框架1.角輪導(dǎo)軌 2.托架邊軌 3.支架 4.第一平臺(tái) 5.第二平臺(tái)2.3.2 升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)是該車庫(kù)的靈魂，也是該次設(shè)計(jì)的

10、核心部分。車庫(kù)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)平臺(tái)，第一平臺(tái)上安裝有電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、雙級(jí)行星減速器、聯(lián)軸器、手動(dòng)機(jī)構(gòu)錐齒輪、齒輪、鏈輪等升降機(jī)構(gòu)的主要部分。鏈輪上安裝有鏈條，鏈條上面則連接著載車臺(tái)。 車庫(kù)內(nèi)一共設(shè)有22個(gè)轎車載車臺(tái)，每個(gè)載車臺(tái)都有自己的編號(hào)，統(tǒng)一受計(jì)算機(jī)控制。 當(dāng)車庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過雙級(jí)行星齒輪減速器減速，進(jìn)而通過聯(lián)軸器帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。由于齒輪與鏈輪同軸，鏈輪便同時(shí)跟著齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過鏈條帶動(dòng)著載車臺(tái)完成升降運(yùn)動(dòng)。電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，可使載車臺(tái)順時(shí)針或者逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。具體需要電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，需視目標(biāo)載車臺(tái)的位置所定。 車庫(kù)內(nèi)的第二平臺(tái)上設(shè)有手動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。當(dāng)車庫(kù)的電力系統(tǒng)遇到無法預(yù)測(cè)

11、的突發(fā)故障時(shí)，可以用手動(dòng)機(jī)構(gòu)將載車臺(tái)搖動(dòng)到車庫(kù)底端。手動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪箱與第一平臺(tái)上的手動(dòng)機(jī)構(gòu)錐齒輪通過長(zhǎng)軸相連。搖動(dòng)手動(dòng)機(jī)構(gòu)手柄時(shí)，齒輪箱內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)長(zhǎng)桿繞豎直方向軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)楔齒輪運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鏈輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過鏈條帶動(dòng)著載車臺(tái)完成升降運(yùn)動(dòng)。由于鏈條經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)狀況。這不但會(huì)造成運(yùn)動(dòng)的不準(zhǔn)確性，而且嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)對(duì)車庫(kù)結(jié)構(gòu)造成損害。所以車庫(kù)底端設(shè)置了一個(gè)手動(dòng)張緊機(jī)構(gòu)。張緊機(jī)構(gòu)下部與鏈輪同軸。轉(zhuǎn)動(dòng)張緊機(jī)構(gòu)手柄時(shí)，壓下絲杠向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)鏈輪向下運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)鏈條，完成張緊功能。升降機(jī)構(gòu)工作流程簡(jiǎn)圖見圖2-3。圖2-3 升降機(jī)構(gòu)工作流程簡(jiǎn)圖2.3.3 換向機(jī)構(gòu)由于一般的小區(qū)內(nèi)空間都很

12、有限，不可能在車庫(kù)前方留給車輛以足夠的調(diào)頭空間，故需要在車庫(kù)前面設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，使車輛可以順利的進(jìn)入和離開車庫(kù)。換向機(jī)構(gòu)全部安裝在地面以下，主要組成部分是電機(jī)、蝸輪蝸桿減速器、帶輪、皮帶、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)臺(tái)等。轉(zhuǎn)臺(tái)的上表面與地表相平，以便司機(jī)將車倒上轉(zhuǎn)臺(tái)。電機(jī)軸與蝸桿軸通過帶傳動(dòng)相連接，蝸輪軸與轉(zhuǎn)臺(tái)軸通過聯(lián)軸器連接。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)蝸輪蝸桿減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過聯(lián)軸器帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成換向功能。換向機(jī)構(gòu)見圖2-4。圖2-4 換向機(jī)構(gòu)1.電動(dòng)機(jī) 2.轉(zhuǎn)臺(tái) 3.帶輪 4.帶 5.帶輪 6.聯(lián)軸器 7.蝸輪蝸桿減速器2.4 機(jī)械系統(tǒng)整體工作原理 當(dāng)立體車庫(kù)未滿載時(shí)，總有一個(gè)空載載車臺(tái)處于車庫(kù)最底端

13、。存車時(shí)，司機(jī)將車開上該空載載車臺(tái)，然后下車離開車庫(kù)。此時(shí)車庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，使提升機(jī)構(gòu)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)載車臺(tái)上升，并使最近的一個(gè)空載載車臺(tái)運(yùn)動(dòng)到車庫(kù)最底端。取車時(shí)，將目標(biāo)載車臺(tái)的編號(hào)輸入自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，使提升機(jī)構(gòu)的電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)目標(biāo)載車臺(tái)下降到車庫(kù)最底端。司機(jī)進(jìn)入車內(nèi)，將車倒出載車臺(tái)，倒到換向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)之上。此時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)再次發(fā)出指令，使換向機(jī)構(gòu)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)完成180度轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束后，司機(jī)便可以開車離開。2.5 垂直循環(huán)式立體車庫(kù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)組成立體車庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包含以下五個(gè)子系統(tǒng)：自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng)，自動(dòng)存取車系統(tǒng)，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，自動(dòng)道

14、閘， 監(jiān)控安保系統(tǒng)。以上子系統(tǒng)均由中央控制室統(tǒng)一控制，可為客戶規(guī)劃停車庫(kù)管理形式，發(fā)布車庫(kù)庫(kù)存容量，控制車流方案。2.6 本章結(jié)論1.車庫(kù)形式選定為垂直循環(huán)式立體車庫(kù)。2.車庫(kù)的系統(tǒng)組成為機(jī)械系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)兩大系統(tǒng)。3.機(jī)械系統(tǒng)包括：整體框架、升降系統(tǒng)、換向系統(tǒng)。4.自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包含以下五個(gè)子系統(tǒng)：自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng)，自動(dòng)存取車系統(tǒng)，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，自動(dòng)道閘， 監(jiān)控安保系統(tǒng)。第3章 整體框架設(shè)計(jì)3.1 載車臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)本車庫(kù)主要是為了存取小轎車而設(shè)計(jì)的，故車庫(kù)內(nèi)的載車臺(tái)大小要依小轎車而定。小轎車外形尺寸為：長(zhǎng)5050寬1850高1650。根據(jù)車庫(kù)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，將載車臺(tái)內(nèi)壁的尺寸定為：長(zhǎng)

15、5250寬2100高1700。這樣的尺寸，不僅可以滿足轎車出入時(shí)的安全性，還最大限度的減少了停車所用的空間，十分符合建在小區(qū)內(nèi)的車庫(kù)的技術(shù)要求，并且提高了工程的經(jīng)濟(jì)性。3.2 車庫(kù)總體尺寸設(shè)計(jì) 本車庫(kù)一共可以容納22輛小轎車，即擁有22個(gè)小轎車載車臺(tái)。在任何時(shí)刻，車庫(kù)的最頂端與最底端都要有一個(gè)載車臺(tái)，其余20個(gè)載車臺(tái)平均分配在車庫(kù)的兩邊。根據(jù)載車臺(tái)內(nèi)壁尺寸、建材尺寸、鏈片尺寸的大小，將每?jī)蓚€(gè)載車臺(tái)之間的距離定為1945毫米。根據(jù)處在車庫(kù)內(nèi)第一平臺(tái)上的屬于提升機(jī)構(gòu)的一些機(jī)械設(shè)備的具體尺寸，以及車庫(kù)邊軌、建材的尺寸，將車庫(kù)總長(zhǎng)度定為9360毫米，即93.6米。根據(jù)載車臺(tái)的具體尺寸、車庫(kù)中部支架的具

16、體尺寸、車庫(kù)邊軌及建材的具體尺寸，將車庫(kù)總寬度定為6287毫米，即62.87米。3.3 車庫(kù)建材的選用 本車庫(kù)對(duì)建材并沒有極特殊的要求，故應(yīng)選用工程上普遍應(yīng)用的建材。經(jīng)過比較，將車庫(kù)建材定為各種型鋼。 型鋼又稱型材，是通過型鋼軋機(jī)軋制成的具有一定截面形狀和尺寸的條形鋼材。型鋼產(chǎn)量占我國(guó)鋼材總產(chǎn)量的一半以上，是數(shù)量最大的重要鋼材。按截面形狀來分，可將型鋼分為圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼、工字鋼、槽鋼與異型鋼。本車庫(kù)建材大量應(yīng)用了角鋼、工字鋼與槽鋼。3.4 本章結(jié)論1.載車臺(tái)具體尺寸為長(zhǎng)5250寬2100高1700。2.車庫(kù)總體尺寸為長(zhǎng)9360寬5660高23736。3.車庫(kù)建材

17、選為型鋼，并大量應(yīng)用了其中的角鋼、工字鋼與槽鋼。第4章 升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 電機(jī)的選擇1.鏈輪速度的選定 鏈輪速度不可太快，否則不但對(duì)車庫(kù)整體機(jī)構(gòu)造成損害，降低車庫(kù)使用壽命，而且會(huì)對(duì)轎車本身造成一定的危害；鏈輪速度也不可太慢，否則會(huì)使車庫(kù)工作效率降低。綜合兩方面考慮，將鏈輪速度，即載車臺(tái)提升速度定為0.22m/s。 2.電機(jī)功率計(jì)算小轎車的重量為1.6噸。根據(jù)車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)得左右兩邊最大重量差為 101.6=16噸。由于鏈輪速度為0.22m/s，故電機(jī)所需的功率 n=44kw (4-1)式中 n電機(jī)所需功率（kw）； f拉力（n）； v線速度（m/s）； 效率，為從鏈輪到電機(jī)之間所有設(shè)備的效率

18、之積。3.電機(jī)型號(hào)的選擇 由文獻(xiàn)3表15-1查得選用y280s-6型電機(jī)。其主要參數(shù)為：額定功率45kw，同步轉(zhuǎn)速1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速980r/min。4.2 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)制動(dòng)器的類型很多，現(xiàn)在廣泛被采用的是電力液壓瓦塊制動(dòng)器（代號(hào)為ywz），有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可以買到。這種制動(dòng)器動(dòng)作平穩(wěn)，噪聲很小，壽命長(zhǎng)，尺寸小，重量輕，不易滲漏，而且省電，交流供電方便，可用于操作每小時(shí)720-1200次。 由于電機(jī)外伸軸直徑為75mm，由文獻(xiàn)4表19-3查得選用制動(dòng)器型號(hào)為ywz2-10/10。該制動(dòng)器制動(dòng)力大，能在很短時(shí)間之內(nèi)使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。而且它工作平穩(wěn)，對(duì)車庫(kù)的沖擊小。本車庫(kù)內(nèi)制動(dòng)器的液壓控制系統(tǒng)

19、受自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，當(dāng)存取車時(shí)，計(jì)算機(jī)同時(shí)向電機(jī)與制動(dòng)器液壓控制系統(tǒng)發(fā)送信息，液壓控制系統(tǒng)使制動(dòng)器瓦片打開，電機(jī)便可以開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)需要電機(jī)停止時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)信號(hào)給制動(dòng)器液壓控制系統(tǒng)，制動(dòng)器瓦片抱緊，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。4.3 雙級(jí)行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1 行星齒輪減速器的選用 這里選用行星齒輪減速器而不用一般減速器，主要是因?yàn)槠渚哂幸韵乱恍﹥?yōu)點(diǎn)：1.由于采用內(nèi)嚙合和共軸式傳動(dòng)，并采用了多個(gè)行星齒輪同時(shí)嚙合受載，實(shí)現(xiàn)了功率分流而使承載能力大為提高，故結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，慣性質(zhì)量小，在傳動(dòng)功率相同的情況下，其體積只相當(dāng)于一般齒輪傳動(dòng)的1/2-1/3；2.效率較高；3.能實(shí)現(xiàn)較大的單級(jí)傳

20、動(dòng)比。 目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最多的行星齒輪減速器是ngw型行齒輪星減速器，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，最容易制造，而且效率最高。 ngw行星齒輪減速器有單級(jí)、兩級(jí)和三級(jí)共三個(gè)系列，均為共軸線，軸線水平。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求和具體傳動(dòng)比的情況，確定選用兩級(jí)結(jié)構(gòu)。兩級(jí)行星齒輪減速器是由兩個(gè)一級(jí)串聯(lián)而成，共有9種規(guī)格，傳動(dòng)比14-160，輸入功率為0.4-517kw，輸出轉(zhuǎn)矩為2276-47667nm。4.3.2 均載機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 行星齒輪傳動(dòng)的承載能力和可靠性在很大程度上取決于能否使載荷在各個(gè)行星齒輪之間均勻分配。雖然在理論上可以靠提高制造精度和安裝精度來提高載荷分配的均勻性，但在實(shí)際上還由于受載和溫度的變化引起形變，以

21、及經(jīng)濟(jì)上的原因，很難實(shí)現(xiàn)。因此，一般都在機(jī)構(gòu)上采用均載機(jī)構(gòu)。 均載機(jī)構(gòu)按工作原理可以分為三類：1)使基本構(gòu)件（太陽(yáng)輪、內(nèi)齒輪或轉(zhuǎn)臂）“浮動(dòng)”；2）采用彈性元件；3）使行星輪的位置可以通過杠桿系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整。選用均載機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)為：1）補(bǔ)償效果好，各行星之間的載荷分配與沿齒寬方向的載荷分布平均。2)摩擦損失小，效率高。3）靈敏度高，即均載構(gòu)件所受的力與齒輪上的圓周力之比要大。4）浮動(dòng)構(gòu)件的重量輕，離心力的影響小。5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，拆裝方便。采用均載機(jī)構(gòu)后，一般各行星輪之間的載荷分配不均勻系數(shù)可達(dá)到kp1.051.2。 根據(jù)均載機(jī)構(gòu)的工作原理并結(jié)合均載機(jī)構(gòu)的選用標(biāo)準(zhǔn)，將本雙級(jí)行星齒輪減速器的均載

22、方式定為：第一級(jí)即高速級(jí)行星架浮動(dòng)，第二級(jí)即低速級(jí)太陽(yáng)輪與內(nèi)齒圈均浮動(dòng)。行星架浮動(dòng)，行星架通過雙齒輪聯(lián)軸器或單齒聯(lián)軸器與低速軸連接，行星架不要支撐，受力大，浮動(dòng)靈敏，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尤其是對(duì)多級(jí)行星傳動(dòng)。太陽(yáng)輪與內(nèi)齒輪同時(shí)浮動(dòng)，內(nèi)齒輪通過兩個(gè)齒套與箱體連接，太陽(yáng)輪不裝軸承。內(nèi)齒輪常常做得很薄，以增加柔性，提高均載效果。主要用于高速行星傳動(dòng)。其噪聲小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，均載效果好，工作可靠。傳動(dòng)示意圖見圖4-1。圖4-1 傳動(dòng)示意圖1.高速級(jí)內(nèi)齒圈 2.高速級(jí)行星輪 3.高速級(jí)太陽(yáng)輪 4.低速級(jí)太陽(yáng)輪 5.低速級(jí)行星輪 6.低速級(jí)內(nèi)齒圈4.3.3 高速級(jí)設(shè)計(jì)1. 高速級(jí)結(jié)構(gòu)確定高速級(jí)采用2z-x形式，即有兩個(gè)

23、中心輪和一個(gè)轉(zhuǎn)臂，行星輪的個(gè)數(shù)定為3。該結(jié)構(gòu)也可稱為ngw形式，即內(nèi)嚙合n經(jīng)過公用行星齒輪g到外嚙合w。2. 齒輪齒數(shù)與模數(shù)的確定根據(jù)具體尺寸及設(shè)計(jì)要求，定太陽(yáng)輪齒數(shù)za=15，內(nèi)齒圈齒輪齒數(shù)zb=117，行星輪齒數(shù)zg=51，模數(shù)m=4。具體結(jié)構(gòu)見圖4-2。圖4-2 高速級(jí)結(jié)構(gòu)3. 傳動(dòng)比i1的確定由文獻(xiàn)4表12-2得2z-x行星齒輪傳動(dòng)當(dāng)太陽(yáng)輪a固定時(shí)的傳動(dòng)比公式為： i=1+za/zb (4-2)故高速級(jí)傳動(dòng)比為：i1=1+117/15=8.84. 齒輪材料的確定齒輪一律采用45號(hào)鋼高頻淬火。4.3.4 低速級(jí)設(shè)計(jì)1. 低速級(jí)結(jié)構(gòu)確定低速級(jí)也采用2z-x形式，有兩個(gè)中心輪和一個(gè)轉(zhuǎn)臂，行星

24、輪的個(gè)數(shù)定為4。該結(jié)構(gòu)也為ngw形式。2. 齒輪齒數(shù)與模數(shù)的確定根據(jù)具體尺寸及設(shè)計(jì)要求，定太陽(yáng)輪齒數(shù)za=16，內(nèi)齒圈齒輪齒數(shù)zb=56，行星輪齒數(shù)zg=20，模數(shù)m=9。具體結(jié)構(gòu)見圖4-3。圖4-3 低速級(jí)結(jié)構(gòu)3. 傳動(dòng)比i2的確定高速級(jí)傳動(dòng)比為i=1+za/zb=1+56/16=4.54. 齒輪材料的確定和高速級(jí)一樣，齒輪一律采用45號(hào)鋼高頻淬火。4.3.5 高速級(jí)行星齒輪強(qiáng)度校核此處主要是校核齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式為： f=yfysyf mpa （4-3）式中 yf齒形系數(shù)； ys應(yīng)力修正系數(shù)；y重合度系數(shù)；f齒根彎曲應(yīng)力（mpa）；f許用齒根彎曲應(yīng)力（mpa）

25、；b齒寬(mm)；m模數(shù)（mm）；k載荷系數(shù)，k=kakvkk，其中ka為使用系數(shù)，kv位動(dòng)載系數(shù)，k齒向載荷分布系數(shù)，k為齒間載荷分配系數(shù)；t1-小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩(nm)；d1-小齒輪分度圓直徑(mm)。1太陽(yáng)輪校核 （1）載荷系數(shù)k=kakvkk （4-4） 由文獻(xiàn)1表8-3查得ka=1.25，由文獻(xiàn)1圖8-7查得kv=1.0，由文獻(xiàn)1圖8-11查得k=1.1，由文獻(xiàn)1表8-4查得k=1.0，故 k=kakvkk=1.251.01.11.0=1.38 （2）小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩t1=9.55106p1/n （4-5） t1=9.55106p1/n1=9.5510643.140.98/9

26、80=420000nm 式中 t1小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩（nm）；p1電機(jī)輸入功率（kw）； n1小齒輪轉(zhuǎn)速（r/min）。（3）小齒輪分度圓直徑d1=mza （4-6） d1=mza=415=60mm （4）齒寬b由文獻(xiàn)13公式（2-8）得齒寬 b=8m=84=32mm （4-7） （5）齒形系數(shù)yf 由文獻(xiàn)1圖8-19查得齒形系數(shù)yf=2.5。 （6）應(yīng)力修正系數(shù)ys 由文獻(xiàn)1圖8-20查得應(yīng)力修正系數(shù)ys=1.55。 （7）重合度系數(shù)y 由文獻(xiàn)1圖8-21查得 重合度系數(shù)y=0.69。（8）許用齒根彎曲應(yīng)力 f 由文獻(xiàn)1式（8-28）得 f= （4-8）式中 flim記入了齒根應(yīng)力修正系數(shù)

27、（2.0）后，試驗(yàn)齒根的齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力（mpa）；yn彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)；sf齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)。由文獻(xiàn)1圖8-28f查得齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力flim=1500mpa由文獻(xiàn)1圖8-30查得壽命系數(shù)yn=1.0由文獻(xiàn)1表8-7查的安全系數(shù)sf=1.25故 f=1200mpa故由公式（4-3）f=yfysy=2.51.550.69=384.4mpaf，故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。2. 行星輪校核（1）載荷系數(shù)k 由文獻(xiàn)1表8-3查得ka=1.25，由文獻(xiàn)1圖8-7查得kv=1.0，由文獻(xiàn)1圖8-11查得k=1.1，由文獻(xiàn)1表8-4查得k=1.0，故由公式（4-4） k=kakvkk=

28、1.251.01.11.0=1.38 （2）小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩t1由公式（4-5） t1=9.55106p1/n1=9.5510643.140.980.98/980=400000nm（3）小齒輪分度圓直徑d1由公式（4-6） d1=mza=415=60mm （4）齒寬b由公式（4-7） b=8m=84=32mm （5）齒形系數(shù)yf 由文獻(xiàn)1圖8-19查得齒形系數(shù)yf=2.2。 （6）應(yīng)力修正系數(shù)ys 由文獻(xiàn)1圖8-20查得應(yīng)力修正系數(shù)ys=1.1。 （7）重合度系數(shù)y 由文獻(xiàn)1圖8-21查得 重合度系數(shù)y=0.69。（8）許用齒根彎曲應(yīng)力 f由文獻(xiàn)1圖8-28f查得齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力fli

29、m=1420mpa由文獻(xiàn)1圖8-30查得壽命系數(shù)yn=1.0由文獻(xiàn)1表8-7查的安全系數(shù)sf=1.25故由公式（4-8） f=1136mpa由公式（4-3）f=yfysy=2.21.10.69=240mpa f，故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。3. 內(nèi)齒圈校核（1）載荷系數(shù)k由文獻(xiàn) 1表8-3查得ka=1.25，由文獻(xiàn)1圖8-7查得kv=1.0，由文獻(xiàn)1圖8-11查得k=1.1，由文獻(xiàn)1表8-4查得k=1.0，故由公式（4-4）k=kakvkk=1.251.01.11.0=1.38（2）小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩t1由公式（4-5）t1=9.55106p1/n1=9.5510643.140.980.980.

30、95/（98015/51）=1.33106nm （3）小齒輪分度圓直徑d1 由公式（4-6） d1=mzg=451=204mm （4）齒寬b 由公式（4-7） b=8m=84=32mm （5）齒形系數(shù)yf 由文獻(xiàn)1圖8-19查得齒形系數(shù)yf=2.5。（6）應(yīng)力修正系數(shù)ys由文獻(xiàn)1圖8-20查得應(yīng)力修正系數(shù)ys=1.55。（7）重合度系數(shù)y由文獻(xiàn)1圖8-21查得 重合度系數(shù)y=0.69。（8）許用齒根彎曲應(yīng)力 f由文獻(xiàn)1圖8-28f查得齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力flim=1500mpa由材料1圖8-30查得壽命系數(shù)yn=1.0由材料1表8-7查的安全系數(shù)sf=1.25故由公式（4-8） f=1200m

31、pa由公式（4-3）f=yfysy=2.51.550.69=375.8mpa f，故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。4.3.6 低速級(jí)齒輪強(qiáng)度校核1. 太陽(yáng)輪校核（1）載荷系數(shù)k 由文獻(xiàn)1表8-3查得ka=1.25，由文獻(xiàn)1圖8-7查得kv=1.0，由文獻(xiàn)1圖8-11查得k=1.1，由文獻(xiàn)1表8-4查得k=1.0，故由公式（4-4） k=kakvkk=1.251.01.11.0=1.38（2）小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩t1 由公式（4-5） t1=9.55106p1/n1=9.5510643.140.980.980.95/（980/8.8）=3.4106nm（3）小齒輪分度圓直徑d1 由公式（4-6） d1=

32、mza=916=144mm （4）齒寬b 由公式（4-7） b=8m=89=72mm （5）齒形系數(shù)yf 由文獻(xiàn)1圖8-19查得齒形系數(shù)yf=2.5。 （6）應(yīng)力修正系數(shù)ys 由文獻(xiàn)1圖8-20查得應(yīng)力修正系數(shù)ys=1.55。 （7）重合度系數(shù)y 由文獻(xiàn)1圖8-21查得 重合度系數(shù)y=0.69。（8）許用齒根彎曲應(yīng)力 f由文獻(xiàn)1圖8-28f查得齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力flim=1500mpa由文獻(xiàn)1圖8-30查得壽命系數(shù)yn=1.0由文獻(xiàn)1表8-7查的安全系數(shù)sf=1.25故由公式（4-8） f=1200mpa由公式（4-3）f=yfysy=2.51.550.69=268.9mpa f，故滿足齒根

33、彎曲疲勞強(qiáng)度。2. 行星輪校核（1）載荷系數(shù)k 由文獻(xiàn)1表8-3查得ka=1.25，由文獻(xiàn)1圖8-7查得kv=1.0，由文獻(xiàn)1圖8-11查得k=1.1，由文獻(xiàn)1表8-4查得k=1.0，故由公式（4-4） k=kakvkk=1.251.01.11.0=1.38 （2）小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩t1 由公式（4-5）t1=9.55106p1/n1=9.5510643.140.980.980.95/（980/8.8）=3.4106nm（3）小齒輪分度圓直徑d1由公式（4-6） d1=mza=916=144mm（4）齒寬b由公式（4-7） b=8m=89=72mm （5）齒形系數(shù)yf 由文獻(xiàn)1圖8-19查得

34、齒形系數(shù)yf=2.2。 （6）應(yīng)力修正系數(shù)ys 由文獻(xiàn)1圖8-20查得應(yīng)力修正系數(shù)ys=1.1。 （7）重合度系數(shù)y 由文獻(xiàn)1圖8-21查得 重合度系數(shù)y=0.69。（8）許用齒根彎曲應(yīng)力 f由文獻(xiàn)1圖8-28f查得齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力flim=1420mpa由文獻(xiàn)1圖8-30查得壽命系數(shù)yn=1.0由文獻(xiàn)1表8-7查的安全系數(shù)sf=1.25故由公式（4-8） f=1136mpa由公式（4-3）f=yfysy=2.21.10.69=170mpa f，故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。3. 內(nèi)齒圈校核（1）載荷系數(shù)k 由文獻(xiàn)1表8-3查得ka=1.25，由文獻(xiàn)1圖8-7查得kv=1.0，由文獻(xiàn)1圖8-11

35、查得k=1.1，由文獻(xiàn)1表8-4查得k=1.0，故由公式（4-4） k=kakvkk=1.251.01.11.0=1.38 （2）小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩t1 由公式（4-5）t1=9.55106p1/n1=9.5510643.140.980.980.950.95/（9800.8/8.8）=4106nm （3）小齒輪分度圓直徑d1 由公式（4-6） d1=mzg=920=180mm （4）齒寬b由公式（4-7） b=8m=89=72mm （5）齒形系數(shù)yf 由文獻(xiàn)1圖8-19查得齒形系數(shù)yf=2.5。 （6）應(yīng)力修正系數(shù)ys 由文獻(xiàn)1圖8-20查得應(yīng)力修正系數(shù)ys=1.55。 （7）重合度系數(shù)y

36、由文獻(xiàn)1圖8-21查得 重合度系數(shù)y=0.69。（8）許用齒根彎曲應(yīng)力 f由文獻(xiàn)1圖8-28f查得齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力flim=1500mpa由文獻(xiàn)1圖8-30查得壽命系數(shù)yn=1.0由文獻(xiàn)1表8-7查的安全系數(shù)sf=1.25故由公式（4-8） f=1200mpa由公式（4-3）f=yfysy=2.51.550.69=253mpa f，故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。4.3.7 結(jié)論高速級(jí)傳動(dòng)比i1=8.8，低速級(jí)傳動(dòng)比i2=4.5，故二級(jí)行星齒輪減速器整體的降速比為i=8.84.5=39.6。高速級(jí)輸入轉(zhuǎn)速n=980r/min，經(jīng)減速器后速度減為n=980/39.6=24.7r/min。4.4 聯(lián)軸

37、器的選用4.4.1 聯(lián)軸器1的選用根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件擬選用hl型彈性柱銷聯(lián)軸器（gb5014-85）。計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 tc=kt=402.51.5=603.75nm (4-9)式中 t-聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩（nm）； 由文獻(xiàn)3公式（4-3）t=9550p/n=955041.3/980=402.5nm k-工作情況系數(shù)，由文獻(xiàn)1表10-4查得k=1.5。根據(jù)tc=603.75 nm，由文獻(xiàn)3表13-1查得選用hl3型聯(lián)軸器。4.4.2 聯(lián)軸器2的選用根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件擬選用hl型彈性柱銷聯(lián)軸器（gb5014-85）。由文獻(xiàn)1表10-4查得k=1.5由文獻(xiàn)3公式（4-3）t=9550p/n=

38、955040/24.7=15466nm由公式（4-9）計(jì)算轉(zhuǎn)矩為tc=kt=154661.5=23199 nm根據(jù)tc=23199，由文獻(xiàn)11表8.1-39查得選用hl11型聯(lián)軸器。4.5 開式齒輪設(shè)計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速經(jīng)過二級(jí)行星齒輪減速器減速過后，其速度還比要求的鏈輪轉(zhuǎn)速快得多，即還比要求的載車臺(tái)提升速度快得多。這就需要在減速器與鏈輪之間安裝開式齒輪，來進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)速。本車庫(kù)應(yīng)用了兩級(jí)開式齒輪進(jìn)行減速。第一級(jí)小齒輪與電機(jī)同軸，大齒輪與第二級(jí)小齒輪同軸，第二級(jí)大齒輪與鏈輪同軸。4.5.1 第一級(jí)開式齒輪設(shè)計(jì)1. 傳動(dòng)比i1第一級(jí)傳動(dòng)比i1=3.8。2. 齒數(shù)及模數(shù)大小齒輪齒數(shù)分別為15和54。模數(shù)為1

39、5。4.5.2 第二級(jí)開式齒輪設(shè)計(jì)1. 傳動(dòng)比i2第二級(jí)傳動(dòng)比i2=3.1。2. 齒數(shù)及模數(shù)大小齒輪齒數(shù)分別為20和62。模數(shù)為25。4.5.3 結(jié)論第一級(jí)傳動(dòng)比i1=3.8，第二級(jí)傳動(dòng)比i2=3.1，總傳動(dòng)比i=3.83.1=11.78。第一級(jí)輸入轉(zhuǎn)速為24.7r/min，故經(jīng)過兩級(jí)開式齒輪減速后轉(zhuǎn)速為n=24.7/11.78=2.11r/min。4.6 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.鏈條類型的選擇本處應(yīng)用銷軸鏈。銷軸鏈屬于起重曳引鏈的一種，主要應(yīng)用于起重機(jī)械與配重機(jī)械。它與其它類型鏈條的最大的區(qū)別就是適用于拉拽重物。銷軸鏈由外鏈板、中鏈板、鉸接鏈板、銷軸組成。銷軸為階梯狀，中間最粗段與鏈輪齒嚙合。鏈板與銷

40、軸為動(dòng)配合，夠成鉸副。銷軸鏈鏈條速度不可大于3m/s。2.鏈片設(shè)計(jì)每四節(jié)鏈片有一結(jié)t型鏈片，t形鏈片可能式內(nèi)鏈片，也可能是外鏈片。銷軸與外鏈片之間、套筒和內(nèi)鏈片之間為過盈配合相固聯(lián)。內(nèi)滾子用于與鏈輪牙嚙合，外滾子用于在垂直的鏈條變軌上走，套筒內(nèi)壁和滾子內(nèi)壁可以各裝5mm厚的含油尼龍831以減磨。鏈片具體尺寸見a1圖紙。3.鏈輪設(shè)計(jì)鏈輪牙數(shù)z=13。鏈輪直徑 d=1988mm （4-10）式中 t鏈片長(zhǎng)度（mm）。t=475.76； z牙數(shù)，z=13。4.鏈輪轉(zhuǎn)速與鏈條升降速度鏈輪轉(zhuǎn)速n=2.11r/min。鏈條升降速度v=nd/60 （4-11）式中 n鏈輪轉(zhuǎn)速（r/min）； d鏈輪直徑（m

41、m）。v=nd/60 =3.142.111.988/60=0.22m/s4.7 升降機(jī)構(gòu)整體工作原理當(dāng)需要存車或取車的時(shí)候，車庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為980r/min，通過雙級(jí)行星齒輪減速器進(jìn)行第一次減速。減速器高速級(jí)傳動(dòng)比i1=8.8，低速級(jí)傳動(dòng)比i2=4.5，整體的降速比為i=8.84.5=39.6，故經(jīng)減速器后速度減為n=980/39.6=24.7r/min。減速器通過聯(lián)軸器帶動(dòng)開式齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行第二次減速。開式齒輪有兩級(jí)，第一級(jí)傳動(dòng)比i1=3.8，第二級(jí)傳動(dòng)比i2=3.1，總傳動(dòng)比i=3.83.1=11.78。第一級(jí)輸入轉(zhuǎn)速即為24.7r/min，故經(jīng)過兩級(jí)開式

42、齒輪減速后轉(zhuǎn)速為n=24.7/11.78=2.11r/min。第二級(jí)開式齒輪的大齒輪與鏈輪同軸，帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過鏈條帶動(dòng)著載車臺(tái)完成升降運(yùn)動(dòng)。鏈條線速度v=nd/60=0.22m/s，故載車臺(tái)亦以0.22m/s的速度升降。電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，可使載車臺(tái)順時(shí)針或者逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。具體需要電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，需視目標(biāo)載車臺(tái)的位置所定。具體升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)見圖4-44.8 本章結(jié)論1.選用y280s-6型電機(jī)。2.制動(dòng)器型號(hào)為ywz2-10/10。3.二級(jí)行星減速器總減速比為39.6。4.聯(lián)軸器1選用hl3型，聯(lián)軸器2選用hl5型。 5.兩級(jí)開式齒輪總傳動(dòng)比為11.78。 6.鏈輪速度2.11r/min。

43、圖4-4 升降機(jī)構(gòu) 1.開式齒輪 2.開式齒輪 3. 開式齒輪 4. 開式齒輪 5.聯(lián)軸器 6.二級(jí)行星減速器 7.電機(jī) 8.制動(dòng)器 9.聯(lián)軸器第5章 換向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)臺(tái)大小能容納一輛小轎車即可。小轎車長(zhǎng)度為5050毫米，故將轉(zhuǎn)臺(tái)直徑定為5300毫米。轉(zhuǎn)臺(tái)嵌入地面以下，上表面與地表處于同一水平面，下表面與水泥地面之間安裝有一鑄鐵制圓環(huán)，轉(zhuǎn)臺(tái)在圓環(huán)上旋轉(zhuǎn)，為無潤(rùn)滑滑動(dòng)摩擦。具體結(jié)構(gòu)見圖5-1。圖5-1 轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)1.鐵圈 2.轉(zhuǎn)臺(tái) 3.地面轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速機(jī)不能過快，也不能過慢。過快會(huì)對(duì)轎車造成一定的危害，并帶來一定的危險(xiǎn)；過慢則使取車時(shí)間過長(zhǎng)，降低了效率。故降轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速定為7.5r/mi

44、n。5.2 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)這里之所以要用蝸輪蝸桿減速器，主要是因?yàn)閺碾姍C(jī)到轉(zhuǎn)臺(tái)，降速比非常的大。用蝸輪蝸桿可以減少機(jī)構(gòu)的尺寸，使整個(gè)換向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)變得緊湊。1.蝸桿輸入功率p1計(jì)算轎車重1.6噸，轉(zhuǎn)臺(tái)重1.4噸，故壓力n=16000+14000=30000n。鋼制轉(zhuǎn)臺(tái)與鐵圈在無潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦系數(shù)=0.4，故摩擦力 f=n=300000.4=12000n （5-1）轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速n=7.5r/m，故線速度故由公式（4-11）v=nd/60=3.147.55.3/60=2.07m/s轉(zhuǎn)臺(tái)功率 p轉(zhuǎn)=fv=120002.07=24.8kw （5-2）由于聯(lián)軸器的效率聯(lián)=0.99,故蝸輪輸入功率 p=

45、p轉(zhuǎn)聯(lián)=24.80.99=24.5kw （5-4）由于蝸輪蝸桿減速器的功率減=0.8，故蝸桿輸入功率 p1=p/減=24.5/0.8=30.6kw （5-5）2.降速比i設(shè)定將減速器的降速比i定為50。3.蝸輪軸轉(zhuǎn)速n1確定 n1=ni=7.550=375r/min （5-7）4.選擇蝸桿頭數(shù)z1與蝸輪齒數(shù)z2由文獻(xiàn)1表9-2，按i=50,選取z1=1,z2=50。5.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1m2d19kt2()2 （5-8）（1）確定作用于蝸輪上的轉(zhuǎn)距t2按z1=1，初取=0.82，則t2=it1=i9.55106p1/n1=500.829.5510630.5/375

46、=31.8106n.mm (5-9) （2）確定載荷系數(shù)k=kakvk (5-10)由文獻(xiàn)1表9-4查取工作情況系數(shù)ka=1.0；假設(shè)蝸輪圓周速度v23m/s，取動(dòng)載荷系數(shù)kv=1.0；因工作載荷平穩(wěn)，取齒向載荷分布系數(shù)k=1.0，所以，k= kakvk=1.o1.01.0=1.0。 （3）確定許用接觸應(yīng)力h=knhho （5-11）由文獻(xiàn)1表9-5查取基本許用接觸應(yīng)力ho=200mpa，應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n=60an2lh=60152508=22.5105 （5-12）故壽命系數(shù)knh=1.20 （5-13）所以h=knhho=1.20200=240mp（4）確定彈性系數(shù)ze=160（5）確定模

47、數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1m2d19kt2()2=91.031.8106()2 =50752mm3由文獻(xiàn)1表9-1，按m2d150752mm3選取m=16mm，d1=250mm。6.計(jì)算傳動(dòng)中心距a蝸輪分度圓直徑d2=mz2=1650=800mm (5-14)所以a=(d1+d2)=(250+800)/2=525mm (5-15)7.驗(yàn)算蝸輪圓周速度v2v2=d2n2/60000=3.148007.5/60000=0.314m/s顯然小于3m/s，與原假設(shè)相符，kv=1.0合適。8.蝸輪蝸桿減速器其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)模型參考文獻(xiàn)2圖號(hào)45。具體尺寸見圖紙，這里不再仔細(xì)敘述。本蝸輪蝸桿減速器由于其蝸

48、輪軸要垂直于地表面，故選用一級(jí)立式結(jié)構(gòu)。機(jī)體做成整體，上面有一個(gè)大蓋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但裝卸稍微麻煩。蝸輪軸上的軸承潤(rùn)滑較難，上端只能采用油脂潤(rùn)滑并需裝有擋油板，防止油脂漏出；而下端只在速度極低時(shí)才可以采用稀油潤(rùn)滑。當(dāng)速度較高時(shí)，攪油阻力太大，不宜采用稀油潤(rùn)滑，此時(shí)可采用油脂潤(rùn)滑。為了防止稀油進(jìn)入軸承，在機(jī)體上將軸承座加高或另加一套杯。蝸輪及軸承的調(diào)整用墊片來實(shí)現(xiàn)，但蝸輪軸的下端調(diào)整時(shí)不方便，因?yàn)樗砷_下端軸承端蓋時(shí)，蝸輪、軸及軸承等零件由于自重而向下移動(dòng)，是調(diào)整困難。如果加套杯，則調(diào)整比較方便。9. 蝸輪蝸桿減速器型號(hào)的選擇由文獻(xiàn)10表7-3-5選擇蝸輪蝸桿減速器型號(hào)為：cws 500-50-f-g

49、b9147-88。5.3 電機(jī)的選擇 5.3.1 電機(jī)功率計(jì)算蝸桿的輸入功率p1=30.6kw，帶輪的傳動(dòng)效率帶=0.92，故電機(jī)功率為 p電=30.6/0.92=33.3kw （5-16） 5.3.2 電機(jī)型號(hào)的選擇由文獻(xiàn)3表15-1選定電機(jī)型號(hào)為y225m-4，其主要性能指標(biāo)為：同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，額定功率45kw，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min。5.4 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.確定傳動(dòng)比i由于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，而蝸桿轉(zhuǎn)速為375r/min,故傳動(dòng)比i=1550/375=4。2.確定計(jì)算功率pd由文獻(xiàn)1表6-6查得工作情況系數(shù)ka=1.3則 pd=kap電=1.345=58.

50、5kw （5-17）3.選取帶型根據(jù)pd，n1，由文獻(xiàn)1圖6-12查得選c型帶。4.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)文獻(xiàn)1表6-7薦用最小基準(zhǔn)直徑，可選取小帶輪的直徑dd1=200mm。則大帶輪直徑為dd2=dd1i=2004=800mm （5-18）5.驗(yàn)算帶的速度v=d1n1/60000=3.142001500/60000=16.1m/svmax，故符合要求。6.確定v代長(zhǎng)度和中心距根據(jù)0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)初步確定中心距 0.7(200+800)=700a02(200+800)=2000因要求結(jié)構(gòu)緊湊，故取偏低值a0=750mm。根據(jù)文獻(xiàn)1式（6-2）計(jì)算v代基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ld=2a0+(dd1+dd2)+=3190.8mm （5-19）由文獻(xiàn)1表6-2選v帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度為ld=3550