機(jī)械原理課題設(shè)計(jì)-立體車(chē)庫(kù)傳動(dòng)裝置資料講解學(xué)習(xí)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上立體車(chē)庫(kù)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)目錄摘要第一章 緒論1.1課題背景和意義1.2立體車(chē)庫(kù)發(fā)展概況1.3設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)1.3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容第二章 立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)及原理2.1立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)2.2垂直升降式立體車(chē)庫(kù)的工作原理2.3垂直升降式立體車(chē)庫(kù)的主要組成部分第三章 垂直升降式立體車(chē)庫(kù)升降傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)3.1 升降電機(jī)功率的計(jì)算及選擇3.2 升降傳動(dòng)軸的計(jì)算3.3 聯(lián)軸器的選擇3.4 軸承的選擇3.5 鋼絲繩的選用3.6 滑輪的選用3.7 卷筒的設(shè)計(jì)3.8 升降軸的強(qiáng)度校核第四章 結(jié)論4.1結(jié)論摘要立體車(chē)庫(kù)是專(zhuān)門(mén)實(shí)現(xiàn)各種車(chē)輛的自動(dòng)停放及科學(xué)寄存的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施。隨著城市汽車(chē)

2、保有量的不斷增加，停車(chē)難問(wèn)題己經(jīng)成為大中型城市的一個(gè)普遍現(xiàn)象。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)，最大限度地停放車(chē)輛，成為解決城市靜態(tài)交通問(wèn)題的重要途徑。本課題以較為簡(jiǎn)單的垂直升降式立體車(chē)庫(kù)為研究對(duì)象。簡(jiǎn)易垂直升降式立體車(chē)庫(kù)就其組成部分而言，可分為三大部分：車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。簡(jiǎn)易升降式車(chē)庫(kù)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這取決于傳動(dòng)的特點(diǎn)及其優(yōu)點(diǎn)，本文就是對(duì)簡(jiǎn)易升降立體車(chē)庫(kù)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算，以及其他元件的設(shè)計(jì)選擇，使得立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)更加合理、安全，提高驅(qū)動(dòng)的效率以及無(wú)障礙停車(chē)車(chē)庫(kù)的經(jīng)濟(jì)性。第一章 緒論1.1課題背景和意義隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)和汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有

3、私家車(chē)的家庭越來(lái)越多，而與此相對(duì)應(yīng)的是城市停車(chē)狀況的尷尬。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛平均增長(zhǎng)速度在15%-20%，而同時(shí)期城市停車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長(zhǎng)速度只有2%-3%，特別是大城市的機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)停車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度，因此，我們必須重視城市停車(chē)難的問(wèn)題，并積極探求解決的措施。措施主要包括增建停車(chē)場(chǎng)，建設(shè)地下及立體停車(chē)場(chǎng)、利用其它空間滿足停車(chē)需求。1.2立體車(chē)庫(kù)發(fā)展概況早在50多年前，立體停車(chē)就在國(guó)外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車(chē)設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車(chē)設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車(chē)樓和停車(chē)塔；利用廣場(chǎng)、建筑物下面的空間建設(shè)地下車(chē)庫(kù)。自

4、70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車(chē)逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車(chē)多的國(guó)家、地區(qū)和一些發(fā)達(dá)國(guó)家積極開(kāi)展了機(jī)械式停車(chē)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、美國(guó)、德國(guó)等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家在停車(chē)技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國(guó)和我國(guó)的港、澳、臺(tái)地區(qū)的停車(chē)業(yè)也通過(guò)引進(jìn)-移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車(chē)難，并開(kāi)始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。從80年代開(kāi)始，日本開(kāi)始向亞洲地區(qū)的韓國(guó)、中國(guó)及臺(tái)灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。目前我國(guó)的停車(chē)設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)（1） 垂直升降式立體車(chē)庫(kù)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：確定垂直升降式立體車(chē)庫(kù)的總體布局、運(yùn)行方式、各組成

5、部分的選擇。（2） 垂直升降式立體車(chē)庫(kù)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)：首先通過(guò)比較，選定整個(gè)立體車(chē)庫(kù)的升降方式。然后設(shè)計(jì)升降平臺(tái)，安全機(jī)構(gòu)等。1.3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）通過(guò)查閱升降式立體車(chē)庫(kù)的文獻(xiàn)，了解立體車(chē)庫(kù)運(yùn)行傳動(dòng)的原理（2）確立簡(jiǎn)易垂直立體車(chē)庫(kù)傳動(dòng)系統(tǒng)所需的部件進(jìn)行選型計(jì)算與校核。（3）設(shè)計(jì)參數(shù)：提升的高度為1850mm，提升和下降的過(guò)程20s完成第二章 立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)及原理2.1立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)立體車(chē)庫(kù)類(lèi)型按照機(jī)械裝置的構(gòu)造，立體車(chē)庫(kù)一般可以分為以下幾類(lèi)：（1）升降橫移類(lèi) 代號(hào)SH（2）垂直循環(huán)類(lèi) 代號(hào)CH（3）水平循環(huán)類(lèi) 代號(hào)SX（4）多層循環(huán)類(lèi) 代號(hào)DX（5）平面移動(dòng)類(lèi) 代號(hào)PY（6）巷道堆垛類(lèi) 代

6、號(hào)XD（7）垂直升降類(lèi) 代號(hào)CS（8）簡(jiǎn)易升降類(lèi) 代號(hào)JS圖2-1簡(jiǎn)易升降類(lèi)立體車(chē)庫(kù)本文以垂直升降類(lèi)為例對(duì)立體車(chē)庫(kù)的傳動(dòng)裝置進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)易升降類(lèi)立體車(chē)庫(kù)設(shè)備把停車(chē)位分成上、下兩層或兩層以上，借助升降機(jī)構(gòu)或俯仰機(jī)構(gòu)使汽車(chē)存入或取出的一種機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。該類(lèi)車(chē)庫(kù)一般為準(zhǔn)無(wú)人方式，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單、建造成本較為經(jīng)濟(jì)，安裝周期也很短，性能可靠、操作十分容易。該車(chē)庫(kù)多數(shù)用于私人住宅、企事業(yè)單位、地下室等場(chǎng)所，在面積一定時(shí)至少增加兩倍以上的停車(chē)位。托運(yùn)盤(pán)作升降運(yùn)動(dòng)的裝置有鋼絲繩式的、鏈?zhǔn)降?、液壓式的等形式。本次設(shè)計(jì)的車(chē)庫(kù)簡(jiǎn)易升降式要盡量的節(jié)約，場(chǎng)地要求噪聲笑笑，加上安裝和經(jīng)濟(jì)性的考慮，所以選用了鋼繩提升

7、的方式 2.2垂直升降式立體車(chē)庫(kù)的工作原理簡(jiǎn)易垂直升降立體車(chē)庫(kù)是指利用載車(chē)板的升降來(lái)存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。簡(jiǎn)易垂直立體車(chē)庫(kù)每個(gè)車(chē)位均有載車(chē)板，所需存取車(chē)輛的載車(chē)板通過(guò)升、降運(yùn)動(dòng)達(dá)到地面層，駕駛員進(jìn)入車(chē)庫(kù)，存取車(chē)輛，完成存取過(guò)程。停泊在這類(lèi)車(chē)庫(kù)地面的車(chē)只作升降，將載車(chē)板升或降到地面層，駕駛員才能進(jìn)入車(chē)庫(kù)內(nèi)將汽車(chē)開(kāi)進(jìn)或開(kāi)出車(chē)庫(kù)。圖2-2簡(jiǎn)易垂直升降立體車(chē)庫(kù)仿真2.3垂直升降式立體車(chē)庫(kù)的主要組成部分垂直升降式立體車(chē)庫(kù)由車(chē)庫(kù)框架結(jié)構(gòu)、載車(chē)板、傳動(dòng)裝置、控制裝置、安全防護(hù)系統(tǒng)五大部分組成，其中本文主要分析設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置。第三章 垂直升降式立體車(chē)庫(kù)升降傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)3.1 升降電機(jī)功率的計(jì)算及選擇按照

8、設(shè)計(jì)的車(chē)庫(kù)大小提升的高度為1850mm選取提升和下降的過(guò)程都是20s完成，而且這一過(guò)程是勻速的，這樣就可以設(shè)計(jì)出提升的速度:鋼繩的提升是用滑輪的形式來(lái)提升的，其中用一個(gè)動(dòng)滑輪來(lái)提升載車(chē)板的升降的，上面用一個(gè)定滑輪繞鋼繩，然后將鋼繩，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)卷筒正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼繩的運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)載車(chē)板提升或者下降。計(jì)算所需要的功率：其中，F(xiàn)，工作機(jī)構(gòu)的有效阻力（N） ，工作機(jī)構(gòu)的圓周速度 （m/s） ,工作機(jī)構(gòu)自身的傳動(dòng)效率。由于是采用滑動(dòng)來(lái)來(lái)提升，采用垂直提升方式，動(dòng)滑輪可以省一半的力。由于載車(chē)板提升時(shí)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和工字鋼之間存在摩擦，所有使得提升的阻力分為兩個(gè)部分，一部分為載車(chē)板自身重力，一部分為摩擦力，由此

9、可以計(jì)算得出總的工作阻力 。由于動(dòng)滑輪可以節(jié)省一半的力氣，所有真正的工作阻力為所有F=37800÷2=18900N上式取但實(shí)際情況需要將功率擴(kuò)大一些，計(jì)算卷筒的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步選取電機(jī)計(jì)算得到卷筒的轉(zhuǎn)速為：n=4.4r/min=0.07r/s估算轉(zhuǎn)矩T=18900n=18900×0.07=1323Nm由于結(jié)構(gòu)緊湊，容納電機(jī)的空間狹小，選擇型號(hào)為CLPK的減速電機(jī)。出力扭矩：處理轉(zhuǎn)速：額定功率：載車(chē)板的額定載荷是承載的最高上線，實(shí)際使用概率很小，通常可以泊車(chē)的車(chē)輛的重量都在1000kg-1600kg之間這是由車(chē)型所決定的，所以功率不需留余量，選擇0.2KW的電機(jī)比較經(jīng)濟(jì)，電機(jī)允許短

10、時(shí)超載，靜摩擦引起的大起動(dòng)阻力矩不會(huì)造成電機(jī)損壞 。3.2 升降傳動(dòng)軸的計(jì)算根據(jù)基金定的位置，初步確定出提升傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)圖如圖圖3-1提升傳動(dòng)軸各段軸頸的確定：初選深溝球軸承6212，所有軸頸處直徑為查機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)得滾動(dòng)軸承6212的安裝尺寸B=22，所以第一段軸長(zhǎng)為22，然后利用一個(gè)軸肩來(lái)頂住軸承，所以第二軸的直徑為，由于第二軸上要套上卷筒，所以開(kāi)有22×12×110的鍵槽。在這段軸的后端設(shè)一軸肩，用來(lái)定位卷筒，具體尺寸如圖所示。另外這根軸要更電機(jī)出來(lái)的軸通過(guò)鏈傳動(dòng)來(lái)傳遞動(dòng)力，所以在軸的后端也由來(lái)有鍵槽，用來(lái)裝鏈輪。具體尺寸如圖所示。3.3 聯(lián)軸器的選擇提升部分都

11、單獨(dú)用到電動(dòng)機(jī)，而且分別采用了聯(lián)軸器具體選型如下;按照機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)選?。和咕壜?lián)軸器提升部分:標(biāo)記為：YL10聯(lián)軸器 GB5843-863.4 軸承的選擇選取的是深溝球軸承型號(hào)為6212 GB/T276-943.5 鋼絲繩的選用鋼絲繩一端與定滑輪相連接，鋼絲繩另一端纏繞早卷筒上，當(dāng)載車(chē)板需要升降時(shí)，提升電機(jī)便會(huì)通過(guò)其正反轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)卷筒順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)升和降。在此提升系統(tǒng)中鋼絲繩的強(qiáng)度對(duì)整個(gè)車(chē)庫(kù)的安全起到了至關(guān)重要的作用。磨損、腐蝕和疲勞斷裂是鋼絲繩的三種主要破壞形式，也是導(dǎo)致鋼絲繩報(bào)廢的三個(gè)主要原因。提升用鋼絲繩一般均為6x19,既六股十九絲，中間一根繩芯扭制而成，提升鋼絲繩工作時(shí)承

12、受拉應(yīng)力，又承受彎曲應(yīng)力，在這種重復(fù)應(yīng)力作用下產(chǎn)生的疲勞破壞是它的主要破壞形式。這些應(yīng)力的大小與卷筒、滑輪的結(jié)構(gòu)、鋼絲繩本身的結(jié)構(gòu)以及操作使用條件（如潤(rùn)滑、材質(zhì)等）有關(guān)，在鋼絲繩中因磨損和腐蝕造成的損失是很大的，但是腐蝕進(jìn)行的慢，一般可以根據(jù)鋼絲繩的損壞程度更換或修理來(lái)解決。而斷裂則常常會(huì)突然發(fā)生，往往導(dǎo)致災(zāi)難性的設(shè)備事故和人身事故。所以鋼絲繩的斷裂更為人們所重視，鋼絲繩斷裂事故中，絕大所數(shù)是因?yàn)槠跀嗔押湍p引起的，提升載車(chē)板的主要破壞形式就是疲勞破壞和磨損。鋼絲繩疲勞破壞的三個(gè)階段鋼絲繩疲勞破壞的過(guò)程是;在循環(huán)載荷的作用下，繩中的鋼絲的局部最高應(yīng)力出，最弱的及應(yīng)力最大的鋼絲內(nèi)部晶粒上形成微

13、裂紋，進(jìn)而擴(kuò)展。最終導(dǎo)致疲勞斷絲。所以疲勞破壞經(jīng)歷了裂紋形成，擴(kuò)展和突然斷裂三個(gè)階段彎曲疲勞對(duì)鋼絲繩的壽命的影響使用中的鋼絲繩，當(dāng)鋼絲繩繞過(guò)卷筒和滑輪時(shí)，繩內(nèi)鋼絲便產(chǎn)生彎曲和扭曲變形，在這種應(yīng)力和應(yīng)變的反復(fù)作用下。繩中鋼絲便會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋，加快鋼絲的破壞速度，最后形成斷絲，鋼絲繩的形式、能力大小和彎曲曲率對(duì)鋼絲繩的疲勞都有影響。鋼絲繩反向彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力為同向彎曲的兩倍，故使用壽命大大縮短;若取D為接觸物（卷筒、滑輪）直徑。為鋼絲繩的直徑，從理論上說(shuō)，D/Q的值越大，鋼絲繩的壽命越長(zhǎng)，在中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備通用安全要求上規(guī)定，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)中限定D/Q不小于20.磨損對(duì)鋼絲

14、繩壽命的影響當(dāng)鋼絲繩繞過(guò)卷筒和滑輪時(shí)存在一定偏角，若偏角過(guò)大，鋼絲不可避免的會(huì)與滑輪的槽邊相互摩擦，造成的磨損極大影響鋼絲的使用壽命，顯然，偏角越小越好，因此偏角必須控制在一定范圍之內(nèi)。鋼絲繩根據(jù)不同的條件，必須保證一定的安全系數(shù)，依據(jù)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查的安全系數(shù)S要大于7既 . （a）其中， ：鋼絲繩破斷拉力(N) ：鋼絲繩最大工作靜應(yīng)力（N） ：鋼絲繩的安全系數(shù) ：鋼絲繩破斷拉應(yīng)力換算系數(shù) ：鋼絲繩破斷拉應(yīng)力總和（N） .(b)把（a）帶入（b）式(c)由（c）式便可確定鋼絲繩的直徑d：其中，d：鋼絲繩的最小直徑（mm）C：選擇系數(shù)查機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)選?。篊=0.123所以鋼絲繩最

15、小直徑最終選取鋼絲繩直徑d=18mm鋼絲繩的總長(zhǎng)度取決于提升高度等方面因素，同時(shí)鋼絲繩在卷筒上纏繞時(shí)一般情況下至少要保留兩圈，這兩圈不但是安全圈而且是工作圈，是非常必要的，此外，為了保證鋼絲繩在隨卷筒饒進(jìn)繞出和繞過(guò)滑輪時(shí)不發(fā)生“跳槽”，對(duì)鋼絲繩的允許Y還有比較高的要求，這將直接影響到鋼絲繩繞出最大是鋼絲繩與卷筒上的接觸點(diǎn)的位置。3.6 滑輪的選用繩索滑輪一般用來(lái)導(dǎo)向和支承，以改變繩索及其傳遞拉力的方向和平衡繩索分支的拉力。承受載荷不大的小尺寸滑輪（D<350mm）一般制成實(shí)體的滑輪，用15、Q235或鑄鐵（如HT150）。受大載荷的滑輪一般采用球鐵（如QT42-10）或鑄鐵（如ZG230

16、-450、ZG270-500等），鑄成帶筋和孔帶輪的結(jié)構(gòu)。大型滑輪（D800mm）一般采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 受力不大的滑輪直接安裝在心軸上的使用，受有較大載荷的滑輪則裝在滑動(dòng)軸承或則滾動(dòng)軸承上，后者一般用轉(zhuǎn)速較高、在河大的情況下。輪轂和軸套長(zhǎng)度與直徑比一般取為1.51.8。圖3-2滑輪參數(shù)計(jì)算鋼絲繩直徑d=18mm有滑輪直徑查機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)得系數(shù)h=20所以最終選取查表得到：滑輪繩槽半徑R=D/2=10mmH=h=30mm3.7 卷筒的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用鑄造卷筒，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：卷筒名義直徑其中，h:與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù) d:鋼絲繩直徑查機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)得到：h=18所以再按照表8-1-58取卷筒直徑D=400mm圖3-3鋼絲繩與卷筒繩槽匹配參數(shù)圖卷筒槽形選擇標(biāo)準(zhǔn)槽型，查表得：槽底半徑R=10.5mm 槽距P=21mm按照8-1-60選擇A型卷筒，卷筒直徑D=400mm，長(zhǎng)度L=300mm;起升高度H=1850mm第四章 結(jié)論4.1結(jié)論隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市化進(jìn)程加快，汽車(chē)越來(lái)越多的走進(jìn)工薪階層家庭，而土地越來(lái)越緊缺的情況下，為解決城市停車(chē)難的問(wèn)題，立體車(chē)庫(kù)是必然的出路。我國(guó)立體車(chē)庫(kù)發(fā)展雖然經(jīng)歷