升降橫移立體車庫機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告改

1、升降橫移立體車庫機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要立體停車庫是專門實(shí)現(xiàn)各種車輛的自動(dòng)停放及科學(xué)寄存的倉儲(chǔ)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(gè)普遍現(xiàn)象。機(jī)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。本課題以較典型的升降橫移式立體車庫為研究對(duì)象，綜合考慮立體車庫制造成本和運(yùn)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(shè)備，以其獨(dú)特的特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用在酒店、賓館、機(jī)關(guān)單位以及居民小區(qū)等各種場所。 本文結(jié)合了實(shí)際的工程項(xiàng)目，并以升降橫移式立體停車庫為例，對(duì)升降橫移式立體停車庫進(jìn)行系統(tǒng)的專門論述。升降橫移式立體停車

2、庫就其組成部分而言，可分為三大部分:車庫結(jié)構(gòu)部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)部分中，主要對(duì)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)提出改造方案，并從理論上提出改造的依據(jù)。停車庫的傳動(dòng)型式是升降橫移式立體停車庫傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的核心問題，在實(shí)際應(yīng)用中，升降型式主要有:鏈條傳動(dòng)和鋼絲繩傳動(dòng)。因而對(duì)傳動(dòng)形式進(jìn)行討論，并且進(jìn)行選擇和校核。關(guān)鍵詞:升降橫移式立體停車庫，鋼結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，鋼絲繩The Mechanical System Design OfUPDown And Translation Stereo GarageABSTRACTMechanical parking system is the storage whic

3、h 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 th

4、e 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 cab

5、arets、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 tran

6、slation 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 ref or min the transmission shaft design is brought forward and the paper also puts forward the pl

7、ans 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-dow

8、n and Car-base，Steel Structure，Transmission，Wire Rope目錄摘要iiiABSTRACTii第1章總體設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)2升降傳動(dòng)系統(tǒng)2橫移傳動(dòng)系統(tǒng)31.4鋼結(jié)構(gòu)框架的選擇與設(shè)計(jì)41.5載車板6第2章參數(shù)計(jì)算82.1升降系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算8升降電機(jī)的選擇8升降鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)9升降軸設(shè)計(jì)11聯(lián)軸器與鍵的選擇13軸承的選擇14鋼絲繩和滑輪的選用15卷筒的設(shè)計(jì)15升降軸的強(qiáng)度校核162.2橫移系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算18橫移電機(jī)的選擇18橫移鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)19橫移傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)21聯(lián)軸器及鍵的選擇24軸承的選擇25橫

9、移車輪和導(dǎo)軌的選擇25第3章升降橫移車庫裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)273.1設(shè)計(jì)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(dòng)平臺(tái)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(shè)計(jì)以及動(dòng)畫視頻仿真30參考文獻(xiàn)32個(gè)人小結(jié)33第1章 總體設(shè)計(jì)1.1車庫工作原理在頂部的設(shè)備所需的地板需要能夠上下移動(dòng)；中間地板的能夠下降，并可以橫向移動(dòng)；底層的載體的樓層只是移動(dòng)。中間和底部有一個(gè)空缺，可以通過橫向移動(dòng)來決定空位位置，使空間上的頂部上方的底板下降到底板。底層載車板上的汽車可以直接驅(qū)動(dòng)。這樣就完成了

10、整個(gè)過程。根據(jù)機(jī)械三層升降式停車設(shè)備的運(yùn)行方式，車庫采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為一個(gè)整體。在整個(gè)組織中的柱、梁、縱向梁和橫向梁及橫移導(dǎo)軌等組成；用移動(dòng)框架利用滾輪驅(qū)動(dòng)二層承載板與橫向運(yùn)動(dòng)，并配有可使載車板升降的提升裝；三層只能升降因?yàn)槠淇蚣芙Y(jié)構(gòu)。升降運(yùn)動(dòng)采用升降電機(jī)、鏈條或起升繩；橫向運(yùn)動(dòng)借助于交流減速電機(jī)和驅(qū)動(dòng)滑輪的導(dǎo)軌進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)。1.2升降橫移式立體停車庫的總體布局升降式立體停車庫由于強(qiáng)大的適應(yīng)性而流行，這種車庫每一個(gè)地段都有載車板，所需車輛的接入和出去都要通過提升，降，橫向移動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在車庫里的車橫向移動(dòng)，不需要電梯上下停車場停車或通過中間層的橫向

11、空間的需求，將地板上升或下降到地面，司機(jī)進(jìn)入車庫將車開離或存入車庫，電梯由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鋼絲繩刮板輸送機(jī)、垂直和橫向的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的幫助，并使用一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)可以實(shí)現(xiàn)停車場的運(yùn)動(dòng)，其主要優(yōu)勢在于同層停車場獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，可以自由動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)間短，縮短存取車時(shí)間。升降橫移立體車庫可分為鋼結(jié)構(gòu)件、鋼板、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)五大組成部分。因?yàn)槲覀冎饕菣C(jī)械部分進(jìn)行研究，因此對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的主要部分、荷載、傳動(dòng)系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。由于升降橫移式停車庫適應(yīng)性強(qiáng)，現(xiàn)場可根據(jù)不同的地形和空間和布局進(jìn)行任意組合，規(guī)?？纱罂尚?、對(duì)于土建的要求也比較低，因此，被這種停車庫被廣泛使用。升降式停車設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)

12、計(jì)是整個(gè)車庫十分重要的組成部分，板式和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是升降式停車設(shè)備的主要組成部分，主框架部分的整體升降移動(dòng)橫向式停車設(shè)備，其重量、穩(wěn)定性和可靠性以及載荷板部分也影響了整個(gè)停車設(shè)備的運(yùn)行好壞，因此如何設(shè)計(jì)主框架的關(guān)鍵因素成為影響整個(gè)停車設(shè)備的關(guān)鍵因素。根據(jù)預(yù)期設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)7個(gè)停車通道的小型和中型車的存取目標(biāo)，三層結(jié)構(gòu)是在設(shè)計(jì)中使用的車庫一層和二層樓的2個(gè)停車場和一個(gè)空缺，三層三個(gè)停車位。需要的網(wǎng)站是8米長，6米寬，6米高。1.3傳動(dòng)系統(tǒng)升降橫移式立體停車庫傳動(dòng)系統(tǒng)分為橫向運(yùn)動(dòng)的電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在升降式停車設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的核心部分，其支架或落下的傳動(dòng)系統(tǒng)直接關(guān)系到車庫的安全性，雖然有很多種類型

13、的升降式停車庫，其工作原理大致相同，都是一個(gè)傳送帶，每輛車都需要通過舉升來獲取車輛的位置、橫向運(yùn)動(dòng)達(dá)到所需的位置、車輛的進(jìn)入、全過程的全過程。僅在地面停放的車輛橫向移動(dòng)時(shí)，不需要電梯上停車或停車需要通過中間層橫向空間，將搬運(yùn)器降到地面層時(shí),司機(jī)才能進(jìn)入車庫存取車輛。1.3.1升降傳動(dòng)系統(tǒng)在電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，我們使用鋼絲繩傳動(dòng)形式。鋼絲繩傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)一般由電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒、滑輪、鋼絲等組成。在驅(qū)動(dòng)型鋼絲繩中，鋼絲繩的阻力是其主要用途，對(duì)地板的負(fù)載起升和下降。鋼絲繩與載體連接板的一端，在鋼絲繩卷筒的另一端（載波掃描與后端鋼絲繩鋼絲繩的前端必須是相同方向繞鼓旋轉(zhuǎn)），當(dāng)負(fù)荷的地板需要提升，將改

14、善電機(jī)正反轉(zhuǎn)來通過其傳動(dòng)滾筒順時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)載車板的上下移動(dòng).示意圖如圖1-1所示：1- 載車板 2-卷筒 3-升降軸 4-鏈輪 5-電動(dòng)機(jī) 6-鋼絲繩圖1-1 升降傳動(dòng)示意圖1.3.2橫移傳動(dòng)系統(tǒng)升降式停車設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)車庫十分重要的組成部分，板式和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是升降式停車設(shè)備的主要組成部分，主框架部分的整體升降移動(dòng)橫向式停車設(shè)備，其重量、穩(wěn)定性和可靠性以及載荷板部分也影響了整個(gè)停車設(shè)備的運(yùn)行好壞，因此如何設(shè)計(jì)主框架的關(guān)鍵因素成為影響整個(gè)停車設(shè)備的關(guān)鍵因素。根據(jù)預(yù)期設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)7個(gè)停車通道的小型和中型車的存取目標(biāo)，三層結(jié)構(gòu)是在設(shè)計(jì)中使用的車庫一層和二層樓的2個(gè)停車場和一個(gè)空缺，三層

15、三個(gè)停車位。需要的網(wǎng)站是8米長，6米寬，6米高。橫移傳動(dòng)系統(tǒng)的功能是將載車板按照指令平移到指定位置，其傳輸主要是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪在軌道上進(jìn)行的。其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。1-主動(dòng)輪 2-鏈輪 3-電動(dòng)機(jī) 4-載車板 5-從動(dòng)輪圖1-2 橫移傳動(dòng)示意圖1.4鋼結(jié)構(gòu)框架的選擇與設(shè)計(jì)停車設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)主要采用熱軋H型鋼、槽鋼、角鋼、鋼板焊接成型，具有高強(qiáng)度螺栓連接成框架結(jié)構(gòu)，具有良好的強(qiáng)度和剛度。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，單立柱，橫梁等形式，懸臂形式，如圖1-3所示，在單欄格式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，強(qiáng)度和剛性好，安裝方便，特別適用于多層次、重列式升降橫移式立體停車設(shè)備。但這種形式不方便車輛進(jìn)入，車庫成本也相應(yīng)增加。十字梁的

16、形式是典型的二柱結(jié)構(gòu)，這種類型的停車設(shè)備是其最大的優(yōu)點(diǎn)，其廣泛的視覺，方便的進(jìn)入一輛車。不利方面主要體現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、剛度、設(shè)計(jì)要求等方面。它主要用于二樓電梯移動(dòng)橫向式停車設(shè)備。因此，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中有一個(gè)重要的組成部分，在設(shè)計(jì)的主要框架中，安裝連接形式設(shè)計(jì)的是否合理，直接影響質(zhì)量的結(jié)構(gòu)，安裝速度和經(jīng)濟(jì)效益，焊接，鉚接和螺栓連這三種連接方式是最常用到的主框架連接方式?？古ぜ粜透邚?qiáng)度螺栓是一種新型的連接方式，具有良好的機(jī)械性能、抗疲勞性、可移動(dòng)、施

17、工方便、安全可靠，與普通螺栓相比，鋼的單位體積消耗減少了30、50%，近年來在主框架設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。因此，采用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接。車庫骨架全由鋼材結(jié)構(gòu)組成，主要由立柱、橫梁、斜拉桿、加強(qiáng)肋等構(gòu)成；本次設(shè)計(jì)主要采用熱扎H型鋼結(jié)構(gòu)，材料均選牌號(hào)為Q235-A。查參考文獻(xiàn)10表7-9初選立柱型號(hào)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(gè)地腳螺栓，保證立柱的固定，另外焊接肋板，增加立柱的強(qiáng)度。立柱截面

18、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(hào)為熱扎工字鋼18 GB706-88，側(cè)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 橫梁的工字形截面斜拉桿、加強(qiáng)肋均采用熱扎等邊角鋼截面，角鋼號(hào)數(shù)為10 GB9787-88，截面形狀如圖1-6所示。圖1-6斜拉桿、加強(qiáng)肋的等邊角鋼截面此次選用鋼材對(duì)于本次設(shè)計(jì)來說具有超強(qiáng)的承載能力，且鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、抗壓、抗彎能力強(qiáng)，根據(jù)應(yīng)力分析已知其遠(yuǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此，不需要對(duì)它進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)。1.5載車板用于攜帶庫存車輛，采用的結(jié)構(gòu)分框架式和拼板式兩種。如圖1.

19、7所示使用鍍鋅鋼板一次性沖壓或滾壓成組裝件，并且用咬成載車板，用螺栓使其緊固，在第一組裝之前進(jìn)行各種表面處理（如電鍍、烤漆等），使載車板輕巧,外觀靚麗美觀，拼裝性載車板很適合交通運(yùn)輸,很方便.而且通用互換性好，強(qiáng)度大，剛性好，重量輕，減少基礎(chǔ)承載力；由于是整體折彎成形，整個(gè)板的厚度很小，一般在50到55毫米的厚度，整體彎曲成形結(jié)構(gòu)適用于大規(guī)模生產(chǎn)?？蚴胶奢d板如圖1.8所示，是用鋼和鋼板焊接成承重框架，然后在中間的兩側(cè)的通道和隆起的鋼板的不同厚度的頂部表面，奠定了使用的中間層結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)需要設(shè)置通道寬度，并具有良好的導(dǎo)入功能，結(jié)構(gòu)形式更適合于模型的變化，更適合小批量生產(chǎn)圖1.7 拼版式

20、載車板1防墜落裝置 2、4空心方鋼 33mm鋼板 5、6角鋼圖1.8 框架式載車板在這里，我們采用二層樓板的方式-框架式載車板，空心矩形方形鋼、角鋼板和鋼板焊接在一起的鋼板框架，在框架上鋪設(shè)好鋼板，中間凸起。安裝防滑鋼板在車道上，同時(shí)，它與中間凸起的鋼板，防止汽車產(chǎn)生的縱向或橫向滑動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)。在載車板底部裝設(shè)有橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)載車板橫向移動(dòng)。在載車板防兩端設(shè)置了防墜落裝置，防止意外事故的發(fā)生。第2章 參數(shù)計(jì)算2.1升降系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算2.1.1升降電機(jī)的選擇初設(shè)升降速度v=0.15m/s，載重M=1700kg，提升所需功率為：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知電動(dòng)機(jī)輸出功率： （2-1）式中：工作機(jī)所需功率減速機(jī)與

21、工作機(jī)之間的總效率鏈傳動(dòng)總效率：（2-2） 式中：鏈傳動(dòng)效率，查得=0.96滾動(dòng)軸承效率，查得=0.99，兩對(duì)，代入數(shù)據(jù)得：則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：=3.12kW選擇臺(tái)灣明椿電動(dòng)機(jī)廠生產(chǎn)的停車設(shè)備專用交流減速電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為MLPK55370603，功率P = 3.7kW，頻率為50HZ，電壓220V，速比為60，輸出轉(zhuǎn)速為。其外形見圖2-1。圖2-1 電機(jī)的外形圖表2-1 升降電機(jī)的尺寸表ADEFGHLJK525150210260190152142.285MXYZPQTW230255160170654043.5102.1.2升降鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)初定卷筒直徑D=200mm,載車板上升速度V = 0.1

22、5 m/s,求得卷筒的轉(zhuǎn)速。由得，鏈輪的傳動(dòng)比初取傳動(dòng)比 i = 1.5。1.選擇鏈輪齒數(shù)、根據(jù)傳動(dòng)比i=1.5，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-6取小鏈輪齒數(shù)=17則大鏈輪齒數(shù)=27。2.確定鏈條鏈節(jié)數(shù)Lp初定中心距a=10p，則節(jié)距取Lp = 443.計(jì)算單排鏈所能傳遞的功率及鏈節(jié)距P由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-3查得工作情況系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-5查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=0.887,鏈長系數(shù)選擇雙排鏈，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-4查得多排鏈系數(shù)Kp=1.7計(jì)算額定功率：根據(jù)額定功率和轉(zhuǎn)速查機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.13選擇滾子鏈型號(hào)為24A，鏈節(jié)距P=38.1 mm。鏈號(hào)標(biāo)記為 24A2×44GB1243-1997。4.確定鏈

23、實(shí)際長度 L及中心距aL=Lp×P/1000=44×38.1/1000=1.68 m5.計(jì)算鏈速6.作用在軸上的壓軸力Q圓周力F=1000P/V=（1000×3.7）/0.25=14800N按平均布置取壓軸力系數(shù)有7.按靜強(qiáng)度校核鏈條由于鏈條處于低速重載傳動(dòng)中，其靜強(qiáng)度占主要地位。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知，鏈條靜強(qiáng)度計(jì)算式：（2-3）式中：靜強(qiáng)度安全系數(shù)；工況系數(shù)，查表12-2-3取；鏈條極限拉伸載荷，=249.1kN；有效圓周力，；離心力引起的力，其中為鏈條質(zhì)量，可由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-2-9查得：q=5.6kg/m；時(shí)，可以忽略。懸垂力，其中為系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖1

24、2-2-3得：，為中心距，為兩輪中心線對(duì)水平面的傾角，則；許用安全系數(shù)，。代入數(shù)據(jù)得：符合強(qiáng)度要求。8. 潤滑方式的選擇根據(jù)鏈速v=0.25m/s和鏈節(jié)距P=38.1mm，按機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.16查得潤滑方式為人工定期潤滑。2.1.3升降軸的設(shè)計(jì)升降軸是升降電機(jī)動(dòng)力通過鏈輪輸入的一段，它的結(jié)構(gòu)如下圖：圖2-2 升降軸結(jié)構(gòu)圖1. 估算軸的基本直徑選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表9-1查得=640MPa。查表9-3，取C=60，由機(jī)械設(shè)計(jì)式（9-2）得：所求為軸的最細(xì)處，即裝聯(lián)軸器處。但因此處有個(gè)鍵槽，故軸頸應(yīng)增大5%，即。為了使所選的直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器。由機(jī)械設(shè)計(jì)查得采用剛

25、性聯(lián)軸器，取與軸配合的的半聯(lián)軸器孔徑40mm，故軸頸，與軸配合長度83mm。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（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(lián)軸器軸段1-2=40與半聯(lián)軸器的內(nèi)孔配合，故取40mm自由段2-3=46半聯(lián)軸器的右端用軸肩定位，故取46mm裝鏈輪軸段3-4=50與鏈輪輪轂的內(nèi)孔配合，并便于拆裝，故取50mm軸環(huán)段4-5=60考慮鏈輪的軸向定位，故取60mm自由段5-6=46考慮半聯(lián)軸器左端的軸向定位，故取46mm裝聯(lián)軸器段6-7=40與聯(lián)軸器的內(nèi)孔徑相適應(yīng)，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(lián)軸器軸段

26、1-2=83該段的長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取83mm自由段2-3=35考慮軸上零件安裝的位置，取52mm裝鏈輪軸段3-4=82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(huán)段4-5=10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=792考慮提升部分的結(jié)構(gòu)，取792mm裝聯(lián)軸器段6-7=83該段的長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取83mm3.軸上零件的周向固定半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)查得平鍵尺寸（GB/T1096-2003），鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長為80mm，半聯(lián)軸器與軸的配合代號(hào)為H7/k6。同樣，鏈輪轂與軸連接

27、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(hào)為H7/k6。4.考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性考慮軸的結(jié)構(gòu)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(lián)軸器處的鍵槽布置在同一軸面上。2.1.4升降軸的設(shè)聯(lián)軸器及鍵的選擇1.聯(lián)軸器的選擇由前可知與聯(lián)軸器配合處直徑為40mm，查參考文獻(xiàn)2選用剛性聯(lián)軸器。2.鍵的選擇與校核（1） 查機(jī)械設(shè)計(jì)表9-4選普通平鍵：與聯(lián)軸器配合的選用：鍵12×80 GB/T1095-1990；與鏈輪配合選用： 鍵14×80 GB/T1095-1990。（2） 校核：查機(jī)械設(shè)計(jì)知校核公式為： （2-4）式中：

28、 T傳遞的轉(zhuǎn)矩，；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，h為鍵的高度；鍵的工作長度，圓頭平鍵；軸的直徑；許用擠壓應(yīng)力，查表6-2知：。聯(lián)軸器與軸配合的鍵：，代入上述公式可得：鏈輪與軸配合的鍵：，代入校核公式可得：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(xiàn)10選軸承型號(hào)為6238 GB/T276-94。2. 軸承壽命校核查參考文獻(xiàn)1知軸承壽命計(jì)算公式為：（2-5）查表知：，當(dāng)量動(dòng)載荷為。對(duì)于球軸承，代入數(shù)據(jù)得：可知軸承壽命足夠長，選擇符合要求。3. 軸承潤滑由于傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速較低，所以只用在軸承上涂脂潤滑即可，潤滑脂在軸承座上加足，潤滑方式很適合在高載荷

29、下使用。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(jì)算 （2-6）式中： d鋼絲繩的最小直徑鋼絲繩的最大靜拉力 C選擇系數(shù)由表81-8確定選擇系數(shù) C = 0.104根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)P27-9，選擇圓股鋼絲繩-合成纖維芯鋼絲繩。d = 16mm , , 最小破斷拉力 F = 133.0KN2.滑輪的選擇滑輪用來導(dǎo)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(shí)體滑輪，材料為鑄鋼。由鋼絲繩的直徑d，按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表8.1-64查得與鋼絲繩直徑匹配的滑輪直徑D=225mm。滑輪的型式由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖8.1-8選擇一般密封，無內(nèi)軸套的E型滑輪。其標(biāo)記

30、為：滑輪 E16×225-55 JB/T9005.3-19992.1.7卷筒的設(shè)計(jì)卷筒的類型按JB/T9006.2-1999選擇A型卷筒，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表8.1-47進(jìn)行卷筒的幾何尺寸計(jì)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(jì)算直徑（由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑）=200mm。固定鋼絲繩的安全圈數(shù)=1.5卷筒上有螺旋部分長：無繩槽卷筒端部尺寸,固定鋼絲繩所需中間光滑部分長度 m = 43mm卷筒長度2.1.8升降軸的強(qiáng)度校核1. 軸的受力分析軸的力學(xué)模型如下圖：圖2-3 軸力學(xué)模型圖根據(jù)升降傳動(dòng)

31、軸的受力情況，此軸主要受扭矩作用，所以只要對(duì)軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)應(yīng)力強(qiáng)度校核即可，由機(jī)械設(shè)計(jì)可知校核公式為：（1）求出軸傳遞的扭矩：（2）求軸上的作用力：鏈輪上的圓周力鏈輪上的徑向力A處切向力：B處切向力：A處扭矩：B處扭矩：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(gè)鍵槽中心截面（即與鏈輪配合處）受扭矩最大，為危險(xiǎn)截面，應(yīng)對(duì)它進(jìn)行扭應(yīng)力強(qiáng)度較核： （2-7）式中 ；。代入數(shù)據(jù)可得：。由此可知強(qiáng)度符合要求，設(shè)計(jì)合理。2.2橫移系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算2.2.1橫移電機(jī)的選擇初設(shè)承載總質(zhì)量M=2000kg，橫移速度V=0.15m/s，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得摩擦因子=0.2，則帶動(dòng)橫移軸轉(zhuǎn)動(dòng)所需功率：由

32、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知電動(dòng)機(jī)輸出功率：（2-8）式中 工作機(jī)所需功率減速機(jī)與工作機(jī)之間的總效率鏈傳動(dòng)總效率： （2-9）式中： 鏈傳動(dòng)效率，查得=0.96滾動(dòng)軸承效率，查得=0.99，兩對(duì)，代入數(shù)據(jù)得：。則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：=0.594kw由于橫移的速度較慢，要求橫移電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，為使結(jié)構(gòu)緊湊，本設(shè)計(jì)根據(jù)輸出功率選擇由臺(tái)灣明椿電機(jī)廠生產(chǎn)的交流減速電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為MLPK40075803，額定電壓220V，功率P=0.75w，速比30，輸出轉(zhuǎn)速n=18r/min。其外形圖與升降電動(dòng)機(jī)相同，見圖2-1。電機(jī)的主要安裝和外形尺寸如下表：表2-4電機(jī)外形尺寸(mm)ADEFGHLJK365901401751

33、20111523.4265MXYZPQTW16517511612545403172.2.2橫移鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)初選橫移輪直徑D=160mm，則車輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)為由于電機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速幾乎相同，故傳動(dòng)比為1。1.初選鏈輪齒數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-6查得，則從動(dòng)鏈輪齒數(shù)2.確定計(jì)算功率 由于載荷比較平穩(wěn)，由機(jī)械設(shè)計(jì)查表6-3得工況系數(shù)=1.0，因此 =0.75kw3.初定中心距，確定鏈條鏈節(jié)數(shù)Lp初定中心距,則鏈節(jié)數(shù)取Lp = 42。4. 計(jì)算單排鏈所能傳遞的功率及鏈節(jié)距P由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-5查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=1.0,選擇單排鏈，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-4查得多排鏈系數(shù)Kp=1.0由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.14查得長度系數(shù)=

34、0.98故所需傳遞的功率為根據(jù)額定功率和轉(zhuǎn)速查機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.13選擇滾子鏈的型號(hào)為12A，由表6-1查得鏈節(jié)距P=19.05mm鏈標(biāo)記為：12A62GB/T1243-19975.確定鏈實(shí)際長度 L及中心距L=Lp×P/1000=42×19.05/1000=0.8mm6.計(jì)算鏈速7. 計(jì)算作用在軸上的壓軸力Q圓周力F=1000/V=（1000×0.75）/0.11=6818 N按平均布置查機(jī)械設(shè)計(jì)取壓軸力系數(shù)有8.按靜強(qiáng)度校核鏈條由于鏈條處于低速重載傳動(dòng)中，其靜強(qiáng)度占主要地位。由參考文獻(xiàn)5知，鏈條靜強(qiáng)度計(jì)算式：（2-10）式中：靜強(qiáng)度安全系數(shù)；工況系數(shù)，查表12-2

35、-3??；鏈條極限拉伸載荷，=31.1kN；有效圓周力，；離心力引起的力，其中為鏈條質(zhì)量，可由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-2-9查得：q=1.50kg/m；時(shí)，可以忽略。懸垂力，其中為系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查圖12-2-3得：，為中心距，為兩輪中心線對(duì)水平面的傾角，則；許用安全系數(shù)，。代入數(shù)據(jù)得： ，符合強(qiáng)度要求。9.潤滑方式的選擇根據(jù)鏈速v=0.11m/s和鏈節(jié)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鏈輪的結(jié)構(gòu)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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表14.2-19查得主要結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-2：圖2-5 橫移鏈2.2.3

36、橫移傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)橫移傳動(dòng)軸A是一層車庫橫移電機(jī)動(dòng)力通過鏈輪輸入的一段，它的結(jié)構(gòu)如下圖：圖2-6 橫移軸A1. 估算軸的基本直徑選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表9-1查得=640MPa。查表9-3，取C=110，由式（9-2）得。所求為軸的最細(xì)處，即裝聯(lián)軸器處。但因此處有個(gè)鍵槽，故軸頸應(yīng)增大5%，即，則。為了使所選的直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得采用剛性聯(lián)軸器，取與軸配合的的半聯(lián)軸器孔徑28mm，故軸頸28mm，與軸配合長度44mm。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（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=28與鏈輪的內(nèi)孔配合，故取

37、28mm自由段 2-3=32鏈輪的右端用軸肩定位，故取32mm裝車輪軸 3-4=45與車輪的內(nèi)孔配合，并便于拆裝，故取45mm軸環(huán)段 4-5=50考慮車輪的軸向定位，故取50mm自由段 5-6=34考慮軸承的軸向定位，故取34mm裝軸承段 6-7=32由軸承的內(nèi)孔決定。初選深溝球軸承，型號(hào)為6232，其內(nèi)孔尺寸d=32，故取32mm自由段 7-8=30考慮聯(lián)軸器左端的軸向定位，故取30mm裝聯(lián)軸器 8-9=28與聯(lián)軸器的內(nèi)孔徑相適應(yīng)，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=38該段的長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取38mm自由 2-3=

38、52考慮軸上零件安裝的位置，取52mm裝車輪軸3-4=78該段長度由車輪輪轂的寬度決定，故取78mm軸環(huán)段4-5=10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=46考慮到軸承的安裝位置，取46mm裝軸承段6-7=17該段長度由軸承的寬度決定，該軸承為深溝球軸承，代號(hào)為6332，寬17mm，故取17mm自由段7-8=22考慮聯(lián)軸器的安裝位置，取22mm裝聯(lián)軸器段8-9=41因半聯(lián)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(lián)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(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得平鍵

39、尺寸（GB/T1096-2003），鍵槽采用鍵槽銑刀加工，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(hào)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號(hào)為H7/k6；半聯(lián)軸器與軸連接和鏈輪，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合代號(hào)為H7/k6；滾動(dòng)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(jié)構(gòu)工藝性考慮軸的結(jié)構(gòu)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(lián)軸器處的鍵槽布置在同一軸面上。2.2.4聯(lián)軸器及鍵的選擇1.聯(lián)軸器的選擇由前可知與聯(lián)軸器配合處直徑為28mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用剛性聯(lián)軸器。2.鍵的選擇與校核（1）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表9-4選普通平鍵：與聯(lián)軸器配合選用：鍵 8×30 GB/T1096-2003；與小鏈輪配合選用：鍵 8×30GB/T1096-2003；與車輪配合選用： 鍵 14×70 GB/T1096-2003。（2）校核查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知校核公式為： （2-11）式中： T傳遞的轉(zhuǎn)矩，由；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，h為鍵的高度；鍵的工作長度