升降橫移式立體車庫(kù)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、設(shè)計(jì)原理與方法I綜合訓(xùn)練報(bào)告鏈傳動(dòng)升降橫移式立體車庫(kù)設(shè)計(jì)姓名：曾祥學(xué)號(hào)：02015732指導(dǎo)老師：錢瑞明日期：2018年1月24日摘要立體停車庫(kù)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(cāng)儲(chǔ)設(shè)施。隨著城市汽車保有量的不斷增加，停車難問(wèn)題己經(jīng)成為大中型城市的一個(gè)普遍現(xiàn)象。機(jī)械式立體停車庫(kù)可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)，最大限度地停放車輛，成為解決城市靜態(tài)交通問(wèn)題的重要途徑。升降橫移式立體停車庫(kù)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)各種場(chǎng)所。本文以雙層升降橫移式立體車庫(kù)為設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行了機(jī)械傳動(dòng)部分分析。本文對(duì)比了各種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了升

2、降機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)，完成了立體車庫(kù)鏈傳動(dòng)、提升軸等部分的計(jì)算與校核。關(guān)鍵詞：升降橫移式立體車庫(kù)鏈傳動(dòng)solidworksCAD目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容1）根據(jù)任務(wù)要求，結(jié)合存、取車工作原理，進(jìn)行雙層三列升降橫移式立體車庫(kù)機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，確定減速傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)的組成，繪制系統(tǒng)方案示意圖。2）選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)，分配減速傳動(dòng)系統(tǒng)中各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，并進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的受力分析和關(guān)鍵零部件的工作能力設(shè)計(jì)計(jì)算。3）對(duì)立體車庫(kù)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)建模和存取車過(guò)程動(dòng)畫(huà)仿真（生成視頻文件）。4）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制二維總裝配圖（0號(hào)圖1張）及關(guān)鍵零件工作圖（3號(hào)或4號(hào)圖3張）。（可手工繪制或

3、軟件繪制，首先是正確性，其次是圖面質(zhì)量。）5）編寫綜合訓(xùn)練報(bào)告。1.2設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)圖1設(shè)計(jì)參數(shù)二、背景及原理背景隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來(lái)越大，人們?cè)诔鞘欣锏纳婵臻g卻越來(lái)越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開(kāi)始建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網(wǎng)，汽車的住宅停車場(chǎng)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，由平面停車向立體停車，由簡(jiǎn)單的機(jī)械車庫(kù)向計(jì)算機(jī)管理高度自動(dòng)化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有較強(qiáng)的實(shí)用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進(jìn)入

4、家庭，城市動(dòng)態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對(duì)居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機(jī)遇，停車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。“國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)日錄”，國(guó)家海關(guān)總署對(duì)機(jī)械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國(guó)內(nèi)投資項(xiàng)目給予免征進(jìn)口稅”、上述措施為我國(guó)立體車庫(kù)產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)提供了良好的條件、也為我國(guó)解決城市停車問(wèn)題提供了機(jī)會(huì)?？梢灶A(yù)見(jiàn)立體車庫(kù)具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車庫(kù)的國(guó)家之一，其在上世紀(jì)60年代初就開(kāi)發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時(shí)日本全國(guó)汽車保有量大約為500萬(wàn)輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。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)

5、品及技術(shù)。韓國(guó)機(jī)械車庫(kù)技術(shù)是日本機(jī)械停車技術(shù)的派生。具機(jī)械停車產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始起步，80年代開(kāi)始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過(guò)消化生產(chǎn)和本土化，90年代開(kāi)始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個(gè)階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車設(shè)備得到普遍開(kāi)發(fā)和利用，韓國(guó)近幾年增長(zhǎng)速度都在30%左右。目前韓國(guó)停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。原理本次設(shè)計(jì)所做為雙層升降橫移式立體車庫(kù)，這也是升降橫移立體車庫(kù)中最為簡(jiǎn)單，但同時(shí)也是最為典型的設(shè)計(jì)。立體車庫(kù)的上層只能夠進(jìn)行升降，而下層只可以橫移，下層有一個(gè)車位空出，以便下層兩個(gè)載車板能夠橫移方便。下層車位存取車無(wú)需移動(dòng)或升降，可由駕駛員直接駛?cè)胲噹?kù)停車，上層車位存車需先由下層橫

6、移電機(jī)帶動(dòng)下層載車板橫移留出空位，然后上層升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)上層載車板向下移動(dòng)到下層，以便駕駛員停車入庫(kù)，人離開(kāi)車庫(kù)后升降電機(jī)反轉(zhuǎn)，將載車板重新拉回上層，然后橫移電機(jī)反轉(zhuǎn)，將下層載車板移動(dòng)到原有位置，駕駛員取車時(shí)，步驟與存車相同。車庫(kù)工作原理示意圖如下，其中6號(hào)車位空缺：三、總方案設(shè)計(jì)升降橫移式立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)的選擇升降橫移式立體車庫(kù)主框架有三種形式：1、單柱型2、跨梁型3、后懸臂型。后懸臂式無(wú)前柱，對(duì)汽車進(jìn)出載車板較好，但因其主框架在后側(cè)，穩(wěn)定性較差。本方案選用后懸臂式，為了彌補(bǔ)穩(wěn)定性差，在載車板上添加側(cè)臂。圖2升降橫移式立體車庫(kù)工作原理圖3單柱式框架圖懸臂式框架圖跨梁式框架立柱和橫梁用H型車庫(kù)主體結(jié)

7、構(gòu)設(shè)計(jì)該兩層三列升降橫移立體車庫(kù)主體框架全部選用鋼結(jié)構(gòu)組件,鋼，同時(shí)立柱通過(guò)膨脹螺栓與地基相連，立柱和橫梁之間通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接成如圖結(jié)構(gòu)。根據(jù)車位要求，主框架尺寸為8300mm5900mm4332mm0載車板的設(shè)計(jì)載車板有兩種形式：框架式和拼接式，框架式載車板用型鋼和鋼板焊接承載框架，并多數(shù)采用中間凸起結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)停車通道和中間凸起的頂面鋪設(shè)不同厚度的鋼板。拼接式載車板用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓成組裝件，采用咬合拼裝成載車板，用螺栓緊固鏈接，拼裝前可以進(jìn)行各種表面處理，輕巧美觀?？蚣苁捷d車板的優(yōu)點(diǎn)是可按照需要設(shè)置行車通道寬度，并具有良好的導(dǎo)入功能。故此次設(shè)計(jì)選用框架式載車板。框架式載車板底盤采

8、用一體板沖壓成型，可使底盤重量輕、厚度薄、剛度好。對(duì)于上載車板，根據(jù)車位尺寸，將其尺寸設(shè)為5600mm2400mm5mm,上載車板材料均用5mm的菱形花紋鋼板拼合而成，引坡可以直接將鋼板彎折加工而成。查GB/T327782,上載車板重量5.6m2.4m42.3kg/m2568.512kg,考慮等其他因素影響，上載車板重量取600kg。下載車板重量也取600kg。升降機(jī)構(gòu)的選擇目前升降橫移式立體車庫(kù)主要有以下幾種傳動(dòng)方案:傳動(dòng)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)配置方法鋼絲繩傳動(dòng)承載能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于維護(hù)，載車板提升高度/、加限制，跳絲、斷絲容易判斷提升晃動(dòng)幅度大，需要外卷面和剎車盤，成本較局，易損壞，需頻繁更換，需

9、更換整條鋼絲繩電機(jī)、減速器、卷筒、滑輪、鋼絲純、配重滾珠絲杠副傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)載車板坐升降移動(dòng)。摩擦阻力小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本較高，運(yùn)行平穩(wěn)較鏈傳動(dòng)差，要求滾道密封性好密封性要求高鏈傳動(dòng)穩(wěn)定性好，傳動(dòng)簡(jiǎn)單可靠，維修簡(jiǎn)單，只需將破壞連接更換即可，造價(jià)低廉，環(huán)境適應(yīng)性好，能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高，制造和安裝精度要求較低沖擊比較大，有提升高度的限制，安裝調(diào)試時(shí)需要注意是否由咬鏈的情況出現(xiàn)電機(jī)、小鏈輪、大鏈輪、主軸、提升鏈輪、提升鏈、平衡鏈、載車板、導(dǎo)向塊液壓傳動(dòng)有很大的功率質(zhì)量比，適合大負(fù)我的情況，工作平穩(wěn)，具后高精度、高靈敏度和高安全性造價(jià)高，不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率不圖表根據(jù)上表

10、所列傳動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，考慮價(jià)格因素，本方案升降傳動(dòng)選用鏈傳動(dòng)。如圖、，上層升降系統(tǒng)采用二次傳遞鏈傳動(dòng)。電機(jī)減速器固定在橫梁上，提升軸上安裝有三個(gè)鏈輪，分別是連接減速器的主動(dòng)鏈輪，另兩個(gè)時(shí)兩側(cè)的過(guò)渡鏈輪。過(guò)渡鏈輪安裝在橫梁上，中心距固定且應(yīng)大于提升距離，兩個(gè)提升鏈輪同樣安裝在橫梁上，其作用是使與載車板相連的子鏈能夠與主鏈相切，使子鏈只受水平拉力，子鏈和主鏈之間的連接采用非標(biāo)準(zhǔn)連接，如安裝鏈條接頭。傳動(dòng)過(guò)程如下：電機(jī)減速后通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)主鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)鏈輪將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給提升軸，軸帶動(dòng)兩側(cè)過(guò)渡鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，過(guò)渡鏈輪帶動(dòng)主鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)安裝在主鏈上的子鏈隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，子鏈繞過(guò)提升鏈輪掛在載車板的吊耳上，從而帶動(dòng)載

11、車板的升降（具體細(xì)節(jié)見(jiàn)裝配圖）。圖圖橫移機(jī)構(gòu)的選擇橫移傳動(dòng)方式采用鏈傳動(dòng)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪鏈條將轉(zhuǎn)動(dòng)傳給裝有車輪的橫移軸，每個(gè)主動(dòng)橫移軸上都有三個(gè)車輪，另外在載車板的另一邊同樣裝一根橫移軸，但無(wú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為從動(dòng)軸，該軸上也有三個(gè)車輪。車輪邊緣制造成凸緣結(jié)構(gòu)，以保證車輪只沿著導(dǎo)軌橫向移動(dòng)而不脫離軌道。電機(jī)安裝在載車板一端邊緣上，與橫移傳動(dòng)軸上下豎直安裝，這樣不會(huì)占用載車板的空間，以防止車輛碰撞橫移電機(jī)。橫移機(jī)構(gòu)亦可使用電機(jī)與橫移軸直接用聯(lián)軸器連接，不過(guò)這種做法需要一層載車板高度足夠容納下電機(jī)。也可使用電機(jī)安裝齒輪，驅(qū)動(dòng)裝在載車板后部的齒條的方式,但與鏈傳動(dòng)相比，齒輪齒條傳動(dòng)制造成本太高，且齒條太長(zhǎng)

12、，不易安裝維護(hù)，鏈傳動(dòng)方式成本低更，傳動(dòng)精度及效率也比較高。圖圖四、鏈傳動(dòng)升降設(shè)計(jì)計(jì)算提升電機(jī)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提升高度為1800mm,提升速率為4.93m/min，停車重量1700kg,上載車板重600kg,電機(jī)提升重量為2300kg,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，電機(jī)效率0.85,聯(lián)軸器傳動(dòng)效率為0.95-0.995,8級(jí)精度一般齒輪（油潤(rùn)滑）傳動(dòng)效率為0.95,滾動(dòng)軸承效率為0.99,滾子鏈傳動(dòng)效率為0.96,總傳動(dòng)總效率為0.90。由PFav/知根據(jù)要求選用臺(tái)灣萬(wàn)鑫公司立體車庫(kù)升降專用減速電機(jī)MLPK50220853,額定功率為2.2kW,傳動(dòng)比為i85,輸出轉(zhuǎn)速為17r/min,滿足要求。立體車

13、庫(kù)升降專用減速電機(jī)MLPK50220853輸出轉(zhuǎn)速為17r/min，提升鏈傳動(dòng)比取i1,由提升速度確定減速電機(jī)和主動(dòng)軸之間鏈傳動(dòng)比為i2.24,因?yàn)閭鲃?dòng)功率較大，減速電機(jī)和主動(dòng)軸間采用雙排鏈傳動(dòng)。電機(jī)外形基本尺寸如下：圖圖圖減速電機(jī)與主動(dòng)軸之間鏈條選擇和計(jì)算1）選擇鏈輪的齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)z117,大鏈輪的齒數(shù)為z22.241738。2）確定計(jì)算功率根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版），主動(dòng)機(jī)械特性為輕微振動(dòng)，從動(dòng)機(jī)械特性為載荷不固定的輸送機(jī)，則工況系數(shù)f11.4,查國(guó)標(biāo)中圖3可知齒數(shù)系數(shù)f21.52,雙排鏈，排鏈系數(shù)為Kp1.75,鏈傳動(dòng)效率為96%,軸承傳動(dòng)效率為99%,電機(jī)減速器效率為95%,則修正

14、功率為3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)Pc2.42kW及n117r/min,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）圖1322,可選20A。查GB/T12342006表1可得鏈條節(jié)距為p31.75mm51055?！?05m100（1主動(dòng)建邊村在-min-1注】La排鏈的曲定功率可以用單抖婕的孔乂1,乃計(jì)算寫到二舞舒s=呼U.3-5as-g3=msnspIb!-H-,-#，:5CWII4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為2.三林耕的艇短功率叮以吊單排砧的匕乂25計(jì)酬得剎“施擇符合GH?T1費(fèi)3A素刊猿于域的典型承就福用交a01000mm,相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為為了避免使用過(guò)渡鏈節(jié)，計(jì)算出鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為Xo90節(jié)5）確定

15、實(shí)際中心距計(jì)算X_L903.48。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）表1325插值得z243817f40.248562381,則鏈傳動(dòng)最大中心距為實(shí)際中心距為6）計(jì)算鏈速v,確定潤(rùn)滑方式由v0.14m/s和鏈號(hào)20A,查GB/T181502000圖5可知應(yīng)采用定期人工潤(rùn)滑7）計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力Fp有效圓周力為：鏈輪垂直布置時(shí)的壓軸力系數(shù)Kfp1.05,則壓軸力為ISoet#節(jié)距滾子直徑內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬pd1b1nommaxmin銷軸直徑鏈板排距抗拉載何d2高度pt尸J雙排minmaxmaxkNmm20A表名稱符號(hào)計(jì)算公式及結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角表雙排主動(dòng)鏈

16、輪參數(shù)名稱符號(hào)計(jì)算公式級(jí)結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角表雙排從動(dòng)鏈輪參數(shù)名稱符號(hào)計(jì)算公式及結(jié)果分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表雙排主動(dòng)鏈輪參數(shù)表雙排從動(dòng)鏈輪參數(shù)名稱符號(hào)計(jì)第細(xì)徵幡腦果分度圓直徑齒寬齒側(cè)倒角齒頂圓直徑齒側(cè)半徑齒根圓直徑齒全寬齒高確定的最大軸凸緣直徑表雙排鏈輪齒型參數(shù)8）雙排鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算由于鏈速為v0.6m/s低速鏈傳動(dòng)，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，對(duì)橫移鏈進(jìn)行靜強(qiáng)度校核：上式中因?yàn)樨皵?shù)量級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ff,Fc,忽略Ff,Fc完全滿足靜強(qiáng)度要求。9）雙排鏈?zhǔn)褂脡勖?jì)算鏈板疲勞強(qiáng)度限定的額定功率為：滾子套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定

17、的額定功率：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，多排鏈排數(shù)系數(shù)Kp1.75,則使用壽命為：式中：Lp為鏈節(jié)數(shù)10）雙排鏈的耐磨損工作能力計(jì)算計(jì)算公式為式中T：鏈條的磨損使用壽命（h）;Lp：鏈長(zhǎng)，以節(jié)數(shù)表示；v:鏈速（m/s）；Zl:小鏈輪齒數(shù)；i:傳動(dòng)比；p:許用磨損伸長(zhǎng)率，按工作條件確定；°工2°：磨損系數(shù)，節(jié)距系數(shù)，齒輪-速度系數(shù);Pr:錢鏈的壓強(qiáng)（Mpa）;滾子鏈的承壓面積為因?yàn)镕t數(shù)量級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ff,Fc,忽略Ff,Fc,則較鏈的壓強(qiáng)為由pr70.80Mpa可以查出c16,c21.23,c31。則11）橫移鏈抗膠合能力計(jì)算對(duì)于A系列標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈，其計(jì)算公式如下：代入數(shù)據(jù)得過(guò)渡鏈的設(shè)計(jì)和

18、選擇為了使子鏈只受水平拉力，提升鏈輪的直徑應(yīng)一樣大，即提升鏈傳動(dòng)比為i01,經(jīng)上級(jí)鏈傳動(dòng)減速，主傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為1）選擇鏈輪的齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)z1z2172）確定計(jì)算功率根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版），主動(dòng)機(jī)械特性為輕微振動(dòng)，從動(dòng)機(jī)械特性為平穩(wěn)運(yùn)行，則工況系數(shù)f11.1,查國(guó)標(biāo)中圖3可知齒數(shù)系數(shù)f21.52,單排鏈，電機(jī)減速器效率為95%,鏈傳動(dòng)效率為0.96,軸承效率為0.99，總效率為0.950.960.990.90,主動(dòng)軸兩側(cè)有兩個(gè)過(guò)渡鏈輪，則每個(gè)提升鏈輪修正功率為3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)Pc1.65528kW及n17.61r/min,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）圖1322,可選24A。查GB/

19、T12342006表1可得鏈條節(jié)距為p38.1mm。4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為取a01150mm,相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為為了避免使用過(guò)渡鏈節(jié)，計(jì)算出鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為X。88節(jié)。5）確定實(shí)際中心距查GB/T181502000,當(dāng)鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比為1,鏈傳動(dòng)最大中心距為實(shí)際中心距為為了滿足提升距離的要求，將中心距定位2000mm。并添加防松裝置。6）計(jì)算鏈速v,確定潤(rùn)滑方式由v0.0821m/s和鏈號(hào)24A,查GB/T181502000圖5可知應(yīng)采用定期人工潤(rùn)滑。ISO>#節(jié)距p滾子直徑d1nommax內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1min銷軸直徑d2max內(nèi)鏈板高度h2max排距Pt抗拉載荷雙排min24

20、AmmkN2507）計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力Fp表有效圓周力為：鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)Kfp1.15,則壓軸力為名稱符號(hào)計(jì)算公式級(jí)結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角名稱分度圓直徑符號(hào)表過(guò)渡主（從）鏈輪參數(shù)計(jì)算公式及結(jié)果齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表過(guò)渡主（從）鏈輪參數(shù)2名稱符號(hào)齒寬計(jì)算公式及結(jié)果齒側(cè)倒角齒側(cè)半徑齒全寬表過(guò)渡主（從）鏈輪齒型參數(shù)8）提升鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算對(duì)橫移鏈由于鏈速為v0.6m/s的低速鏈傳動(dòng)，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷,進(jìn)行靜強(qiáng)度校核:上式中因?yàn)镕t數(shù)量級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ff,Fc,忽略Ff,Fc。完全滿足靜強(qiáng)度要求。9）提升鏈

21、使用壽命計(jì)算鏈板疲勞強(qiáng)度限定的額定功率為:滾子套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定的額定功率:查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版），提升鏈為單排滾子鏈，多排鏈排數(shù)系數(shù)Kp1,一一fP，fP，一.一.不滿足一Po,R一R,不需要計(jì)算其使用壽命。KpKp10）雙排鏈的耐磨損工作能力計(jì)算計(jì)算公式為滾子鏈的承壓面積為則錢鏈的壓強(qiáng)為（因?yàn)镕t?Fc，F(xiàn)f,忽略Fc,Ff）由pr34.13Mpa可以查出c16,c21.19,q1。則11）橫移鏈抗膠合能力計(jì)算對(duì)于A系列標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈，其計(jì)算公式如下：代入數(shù)據(jù)得提升鏈的設(shè)計(jì)和選擇過(guò)渡鏈輪與提升鏈輪尺寸相同，子鏈也選用24A,安裝位置滿足子鏈只受水平拉力，鏈條長(zhǎng)度根據(jù)提升距離選擇。提升主動(dòng)軸

22、的設(shè)計(jì)和校核電機(jī)減速器效率為195%,鏈傳動(dòng)效率為296%則主動(dòng)軸上的功率為由以上計(jì)算，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為ns7.61r/min,則主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為:1）選用軸的材料因?yàn)樵撝鲃?dòng)軸載荷較大，軸的材料選取40Cr鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）表3-1-9材料主要力學(xué)性能如下:軸的材料毛坯直徑抗拉強(qiáng)屈服強(qiáng)度極限彎曲疲勞極剪切疲勞極許用疲勞應(yīng)力限1限1200707355403552）表初步計(jì)算軸徑取t35MPa,0,初選直徑為取d175mm。3）軸承的選擇結(jié)合UCP帶座軸承的優(yōu)點(diǎn)，選擇UCP21a其尺寸如下圖圖UCP帶座外球面軸承4）各段軸尺寸a）各軸段直徑位置軸徑/mm備注提升鏈輪軸段1-2UC

23、P216軸承軸段2-3雙排鏈輪軸段3-4光軸段4-5UCP軸承端5-6提升鏈輪段6-7b）各軸段長(zhǎng)度i. 取軸總長(zhǎng)2400mm0ii. 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版度hKa0.01d,輪奉6其中d150,K提升鏈輪輪轂長(zhǎng)度為iii.UCP軸承內(nèi)圈長(zhǎng)度，軸徑為iv.雙排鏈輪輪轂厚度為其中d150,K提升鏈輪輪轂長(zhǎng)度為位置軸長(zhǎng)/mm提升鏈輪軸段1-2UCP216tt承軸段2-3雙排鏈輪軸段3-4光軸段4-5UCP軸承端5-6提升鏈輪段6-7初選軸徑UCP216軸承軸徑考慮雙排鏈輪左端軸向定位，取88mm考慮雙排鏈輪右端軸向定位，取97mm與2-3段相同與1-2相同表）»表13213,整體式鏈輪

24、輪轂厚上長(zhǎng)度L3.3h,則提升鏈輪輪轂厚度為9.5;dkd180mm。9.5;dkd3備注考慮軸端擋板，計(jì)算出軸端長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2mmUCP216軸承軸徑/、需要軸向定位，考慮雙排鏈輪的安裝考慮雙排鏈輪軸向定位，計(jì)算出軸端長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2mm軸總長(zhǎng)減去零件安裝長(zhǎng)度與2-3段相同與1-2相同5)表圖軸上零件的周向固定提升鏈輪和雙排鏈輪的周固定都采用普通平鍵，由d1275mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）表5318,bh22mm14mm,長(zhǎng)度L70mm,保證提升鏈輪和軸配合有良好的對(duì)中性，選擇鏈輪輪轂與軸的配合為土工；同理，雙排鏈r6輪周向固定普通平鍵選用bh25mm14mm,長(zhǎng)度L80mm,雙

25、排鏈輪輪轂與軸的配合為Hz；r66）校核鍵的強(qiáng)度查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）表5317,鍵連接的許用擠壓應(yīng)力為p125MPa。提升鏈輪所受轉(zhuǎn)矩TFed12219.24207.351266829Nmm,22擠壓應(yīng)力為4Tdhl412668297514(7022)100.5MPap,才兩足要求同理，雙排鏈輪所受轉(zhuǎn)矩?cái)D壓應(yīng)力為4Tpdhl423073288514(8025)141MPap,不滿足要求重新設(shè)計(jì)，雙排鏈輪和軸之間的周向固定采用花鍵連接。初選矩形花鍵，型號(hào)為NdDB10828812,倒角尺寸C0.4,齒間載荷分配不均勻系數(shù)Dd_88820.75,h2C20.42.2mm22花鍵連接許用擠壓應(yīng)力

26、0120MPap參考機(jī)械設(shè)計(jì)P329花鍵連接強(qiáng)度計(jì)算:2Tzhldm223073280.75102288853.74MPap,滿足要求。7）圖求軸上載荷畫(huà)彎矩扭矩圖圖主動(dòng)軸受力分析圖受力簡(jiǎn)圖如上，根據(jù)受力簡(jiǎn)圖和前面計(jì)算出的各鏈輪壓軸力，可以計(jì)算出軸承的支反力，再根據(jù)軸承的受力情況畫(huà)出軸的扭矩圖。受力簡(jiǎn)圖中，F(xiàn)pi,Fp2,Fp3分別是為3個(gè)鏈輪的壓軸力，大小前面已算出。Fn的4個(gè)分別為軸承的支反力，F(xiàn)nv為垂直方向上的支反力，F(xiàn)nh為水平方向上的支反力。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，力的作用點(diǎn)取在各軸段的中點(diǎn)。Ti,T2,T3分別是各鏈輪所受圓周力對(duì)軸產(chǎn)生的扭矩。分別按水平面和豎直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩。圖主動(dòng)

27、軸水平方向受力分析圖圖主動(dòng)軸水平彎矩分析圖圖主動(dòng)軸豎直受力分析圖圖主動(dòng)軸豎直受力彎矩圖圖主動(dòng)軸扭矩圖雙排鏈輪處為危險(xiǎn)截面載荷水平面H垂直面V支反力彎矩總彎矩扭矩8）表按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度危險(xiǎn)截面為承受最大彎矩和扭矩的截面。只需校核軸的危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度即可。參考機(jī)械設(shè)計(jì)，軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)，0.7,0（實(shí)心），考慮花鍵等影響d34乘以0.94,則軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理，170MPa,c1,滿足強(qiáng)度要求。9）軸承壽命的計(jì)算參考日本滾珠軸承組件株式會(huì)社出版的FYH帶座外球面軸承技術(shù)樣本，因?yàn)橹鲃?dòng)軸不受軸向力作用，只受徑向力兩軸承徑向支反力為因?yàn)椴皇茌S向力，顯然有FaeX1,Y0,當(dāng)量動(dòng)載荷

28、為Fr查技術(shù)樣本P79知UCP216的基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷為則軸承壽命為五、鏈傳動(dòng)橫移設(shè)計(jì)計(jì)算橫移電機(jī)的選擇下載車板停車重量為2000kg,載車板中600kg，總重Gmg25480N,由于下層車板在滾動(dòng)導(dǎo)軌上滾動(dòng)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知，鋼輪和鋼軌之間滾動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05,初取滾輪直徑為D160mm,下載車板橫移速度為7m/min,則摩擦力為驅(qū)動(dòng)力矩為：滾輪轉(zhuǎn)速為：根據(jù)公式：則橫移電機(jī)最小功率：滿足橫移電機(jī)功率要求,取橫移電機(jī)功率為0.2kWo橫移傳動(dòng)鏈的選擇與計(jì)算由于下載車板橫移只受摩擦阻力的作用，阻力比較小，橫移速度不高，所以用，選用G系列小型齒輪減速電機(jī)，傳動(dòng)比取90,型號(hào)為GH2

29、220090S,額定功率為kW,轉(zhuǎn)速為1350r/min,技術(shù)參數(shù)如下：機(jī)型號(hào)額定功率減速比kW2290外部安裝尺寸如下：電機(jī)減速器輸出轉(zhuǎn)速為：許用扭矩輸入轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)速Nmrminrmin102135015表圖該轉(zhuǎn)速與滾輪所需轉(zhuǎn)速相差不大，適當(dāng)提高平移速度，平移速度為滿足設(shè)計(jì)要求，因此采用傳動(dòng)比為1:1的鏈傳動(dòng)。1）選擇鏈輪齒數(shù)取鏈輪的齒數(shù)為z1z2172）確定計(jì)算功率根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版），主動(dòng)機(jī)械特性為輕微振動(dòng)，從動(dòng)機(jī)械特性為平穩(wěn)運(yùn)行，則工況系數(shù)f11.1,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）圖1321可知齒數(shù)系數(shù)f21.52,單排鏈，電機(jī)減速器效率為95%,則修正功率為3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)

30、Pc0.31768kW及415r/min,查GB/T181502000圖1,可選10A。查GB/T12342006表1可得鏈條節(jié)距為p15.875mm。4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為取a0550mm,相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為為了避免使用過(guò)渡鏈節(jié)，計(jì)算出鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為X。86節(jié)。5）確定實(shí)際中心距查GB/T181502000,當(dāng)鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比為1,鏈傳動(dòng)最大中心距為實(shí)際中心距為6）計(jì)算鏈速v,確定潤(rùn)滑方式由v0.0675m/s和鏈號(hào)10A,查GB/T181502000圖五可知應(yīng)采用定期人工潤(rùn)滑7）計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力Fp10A有效圓周力為：名稱符號(hào)計(jì)算公式級(jí)結(jié)果鏈輪垂直布置時(shí)的壓軸力系數(shù)

31、51.05,則壓軸力為號(hào)節(jié)距滾子直內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)銷軸直內(nèi)鏈板高排距抗拉載p徑d1寬b1徑d2度h2pt荷nommaxminmaxmax單排minmmkNISO鏈表橫移鏈輪的尺寸計(jì)算8)最大齒槽形狀最小齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角名稱符號(hào)分度圓直徑表橫移主（從）動(dòng)鏈輪參數(shù)1計(jì)算公式及結(jié)果齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表橫移主（從）動(dòng)鏈輪參數(shù)2名稱符號(hào)計(jì)算公式及結(jié)果齒寬齒側(cè)倒角齒側(cè)半徑齒全寬表橫移主（從）動(dòng)鏈輪齒型參數(shù)9）橫移鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算由于鏈速為v0.6m/s的低速鏈傳動(dòng)，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，對(duì)橫移鏈進(jìn)行靜強(qiáng)度校核：完全滿足靜強(qiáng)度要求。10）橫移鏈?zhǔn)褂脡勖?jì)

32、算查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：當(dāng)鏈傳動(dòng)的傳遞功率要求超過(guò)額定功率、鏈條的使用壽命要求小于15000h或者磨損伸長(zhǎng)率要求明顯小于3%時(shí)，才需要進(jìn)行鏈條的壽命計(jì)算。橫移鏈傳遞功率小于額定功率，且橫移鏈傳遞功率較小，因此可以不進(jìn)行使用壽命計(jì)算。11）橫移鏈的耐磨損工作能力計(jì)算計(jì)算公式為滾子鏈的承壓面積為則錢鏈的壓強(qiáng)為由p.24.69Mpa可以查出C15.8,C21.39,q1。則12）橫移鏈抗膠合能力計(jì)算對(duì)于A系列標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈，其計(jì)算公式如下：代入數(shù)據(jù)得13）橫移車輪與導(dǎo)軌的選擇參考JB/T639292,為了使載車板在橫移過(guò)程中平穩(wěn)，要求導(dǎo)輪承載能力好，所以選擇雙輪緣車輪，車輪直徑為D160mm,材料為45鋼

33、，型號(hào)為：基本尺寸如下：參考GB/T112642012,選擇輕型導(dǎo)軌，型號(hào)12kg/m。基本尺寸如下圖圖聯(lián)軸器選擇在本設(shè)計(jì)中，選用六個(gè)雙輪緣導(dǎo)輪，在橫移過(guò)程中需要同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所以需要將動(dòng)力導(dǎo)輪和從動(dòng)導(dǎo)輪連成一體，考慮到結(jié)構(gòu)裝拆以及下載車板縱向長(zhǎng)度，動(dòng)力導(dǎo)輪和從動(dòng)導(dǎo)輪間的軸不能使用一根通軸，需要從中間打斷，用聯(lián)軸器將其連接，同時(shí)兩側(cè)用軸承進(jìn)行支撐。如圖所示圖根據(jù)需要選擇凸輪緣聯(lián)軸器，參考GB/T58432003,參考機(jī)械設(shè)計(jì)，聯(lián)軸器型號(hào)選擇公式為：式中：K為工作情況系數(shù)，參見(jiàn)表，選取K1.3。綜合考慮選用型號(hào)為2003,基本尺寸如下:GYS4聯(lián)軸器J1c2844GB/T5843J1C3544軸孔直

34、徑軸孔長(zhǎng)度DD1288210555（上）表橫移傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)1）初步選擇軸徑bb1S3248696%則主動(dòng)軸上的功率為由以上計(jì)算，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為ns15r/min,則主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為:電機(jī)減速器效率為195%,鏈傳動(dòng)效率為22）選用軸的材料因?yàn)樵撝鲃?dòng)軸載荷不大，軸的材料選取45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）表3-1-9材料主要力學(xué)性能如下:軸的材料毛坯直徑抗拉強(qiáng)屈服強(qiáng)度極限彎曲疲勞極剪切疲勞極許用疲勞應(yīng)力6403553）表初步計(jì)算軸徑27515560取T30MPa,0,初選直徑為考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱作用以及橫移軸要安裝雙輪緣車輪、凸輪緣聯(lián)軸器、軸用彈性擋圈、軸承等，取d128mm。4）確

35、定橫移鏈輪的輪轂長(zhǎng)度查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）表13-2-13,整體式鏈輪輪轂厚度hKdk0.01d,6輪轂長(zhǎng)度L3.3h,則橫移鏈輪輪轂厚度為其中50d100,K4.8;dkd1提升鏈輪輪轂長(zhǎng)度為5）軸承選擇橫移軸不受軸向載荷，選用深溝球軸承。參考GB/T2761994,選擇6207。6）軸用彈性擋圈的選擇因?yàn)椴捎蒙顪锨蜉S承6207,要考慮兩端的軸向固定，兩個(gè)軸承的兩個(gè)面中的其中一個(gè)面都有軸肩軸向定位，對(duì)于兩軸承的另一個(gè)面采用軸用彈性擋圈進(jìn)行軸向固定，參考GB/T894.1,選擇擋圈GB/T894.1198632。7）各軸段直徑位置軸徑/mm備注橫移鏈輪軸段1-2彈性擋圈自由段2-3軸承段3-

36、4車輪軸段4-5軸環(huán)段5-6自由段6-7軸承段7-8彈性擋圈自由端8-9半聯(lián)軸器9-108）表各軸段長(zhǎng)度位置長(zhǎng)度/mm初選軸徑鏈輪右端軸肩定位與軸承內(nèi)孔配合與車輪內(nèi)孔配合，便于裝拆車輪軸向固定與3-4段相同與軸承內(nèi)孔配合聯(lián)軸器左端軸向固定與聯(lián)軸器內(nèi)孔配合備注橫移鏈輪軸段1-2軸承段2-3彈性擋圈自由段3-4車輪軸段4-5軸環(huán)段5-6自由段6-7軸承段7-8彈性擋圈自由端8-9半聯(lián)軸器9-10考慮軸端擋板，計(jì)算出軸端長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2mm軸承寬度決定考慮軸上零件安裝位置車輪輪轂寬度決定取軸肩圖度倍考慮軸承的安裝位置軸承寬度決定考慮聯(lián)軸器安裝位置半聯(lián)軸器和軸配合段長(zhǎng)度為44mm,為了使兩軸端向/

37、、接觸，長(zhǎng)度略小于聯(lián)軸器配合長(zhǎng)度9）表圖軸上零件的周向固定橫移鏈輪、雙輪緣車輪和聯(lián)軸器的周向固定都采用普通平鍵，對(duì)于橫移鏈輪和聯(lián)軸器，由di228mm、ds928查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）表5-3-18,bh8mm7mm,長(zhǎng)度L40mm,保證橫移鏈輪、聯(lián)軸器和軸配合有良好的對(duì)中性，選擇鏈輪輪轂、聯(lián)軸器與軸的配合為旦工；同理，車輪周向固定普通平鍵選用bh14mm9mm,長(zhǎng)度r6L70mm,車輪輪轂與軸的配合為H?；聯(lián)軸器周向固定普通平鍵選用r6H7bh14mm9mm,長(zhǎng)度L40mm,聯(lián)軸命與軸的配合為;r610）校核鍵的強(qiáng)度125MPa查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）表5-3-17,鍵連接的許用擠壓應(yīng)力為橫移鏈輪所受轉(zhuǎn)矩dFe-2702.33e286.392116727.14Nmm擠壓應(yīng)力為4Tdhl4116727.142