升降橫移式立體車庫設(shè)計

本科畢業(yè)論文（設(shè)計）論文題目：升降橫移式立體車庫設(shè)計

摘要近二十年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，汽車行業(yè)也迎來了前所未有的發(fā)展。隨著老百姓生活水平的提高，人人都有了買車的想法，致使私家車數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致停車位使用緊張，為緩解停車位緊張，自動化立體車庫誕生。本設(shè)計采用鏈驅(qū)動，使卷筒轉(zhuǎn)動，帶動鋼絲繩伸縮的雙層升降橫移式立體車庫，升降橫移式立體車庫充分利用了地面空間，在原有空間的基礎(chǔ)上存放更多車輛，其設(shè)置為兩層，每層兩車位，第一層留出一個空位。上層載車板下降后緊貼地面，每個車庫均可認(rèn)為是一個獨(dú)立的空間，存取車輛既方便又快捷，又可以充分利用地面空間。該車庫設(shè)計獨(dú)特、巧妙，實(shí)用性強(qiáng)，尤其可以在一些地面空間較小的地方放置，或家庭使用，極大地緩解了停車位嚴(yán)重不足的情況。本設(shè)計主要設(shè)計計算了車庫主體框架、載車板、升降系統(tǒng)以及橫移系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：升降；橫移式；立體車庫；鏈驅(qū)動論文類型：工業(yè)設(shè)計AbstractIn

recent

20

years,

with

the

rapid

development

of

our

economy,

automobile

industry

also

ushered

in

the

unprecedented

development.

With

the

improvement

of

people's

living

standards,everyone

has

the

idea

of

buying

a

car,

resulting

in

a

sharp

increase

in

the

number

of

privatecars,

resulting

in

the

use

of

parking

Spaces,

in

order

to

ease

the

tension

of

parking

Spaces,

automatic

three-dimensional

garage

was

born.

This

design

uses

the

chain

drive,

make

the

drumrotation,

drive

the

rope

telescopic

double-layer

lifting

horizontal

stereoscopic

garage,

liftinghorizontal

stereoscopic

garage

makes

full

use

of

the

ground

space,

on

the

basis

of

the

original

space

to

store

more

vehicles,

it

is

set

for

two

layers,

each

layer

of

two

parking

Spaces,

the

firstlayer

to

leave

a

vacancy.

The

upper

load

plate

is

close

to

the

ground

after

falling,

and

each

garage

can

be

considered

as

an

independent

space.

It

is

convenient

and

fast

to

access

the

vehicle,

and

can

make

full

use

of

the

ground

space.

The

garage

design

is

unique,

ingenious,

practical,

especially

in

some

places

with

small

ground

space,

or

family

use,

greatly

alleviating

the

serious

shortage

of

parking

Spaces.

This

design

mainly

designed

and

calculated

the

main

frame

of

the

garage,

loading

plate,

lifting

system

and

transverse

movement

system.Key

words:

lifting;

Transverse

movement

type;

Stereo

garageChain

driveType

of

thesis:

Industrial

Design目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 3Abstract 4第1章緒論 61.1研究意義 61.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 61.3研究內(nèi)容及研究方法 81.4研究內(nèi)容 81.5研究流程圖 8第2章整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 92.1立體車庫的結(jié)構(gòu)組成 92.2提升機(jī)構(gòu)方案確定 92.3立體車庫的原理 92.4車庫框架設(shè)計 102.5載車板設(shè)計 11第3章升降系統(tǒng)設(shè)計 133.1升降電機(jī)的選擇 133.2鏈傳動的設(shè)計 133.3升降軸的選擇 153.4聯(lián)軸器及鍵的選擇 183.5軸承的選擇 193.6鋼絲繩的選用 193.7滑輪的選用 213.8卷筒的設(shè)計 21第四章橫移系統(tǒng)的設(shè)計 244.1橫移電機(jī)的選擇 244.2橫移鏈傳動的設(shè)計 244.3橫移傳動軸的設(shè)計 264.4聯(lián)軸器及鍵的選擇 274.5軸承的選擇與計算 284.6橫移車輪及軌道的選用 28結(jié)論 30致謝 31參考文獻(xiàn) 32緒論1.1研究意義近二十年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車行業(yè)也迎來了前所未有的發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)水平也在逐步提高，在一些城市中出現(xiàn)了停車?yán)щy的現(xiàn)象。在針對停車?yán)щy這一問題上，世界各國都在努力的去解決，各國之間采取的措施有所不同。但世界各國家都在普遍采用立體化停車這一方案，尤其是全自動化立體停車庫，因?yàn)槠浯嫒》奖?，空間利用率高，所以世界各國都將這一方案列在首位，使其快速發(fā)展。自動化立體車庫與傳統(tǒng)停車位相比，在許多方面都體現(xiàn)出了其絕對的優(yōu)勢。自動化立體車庫能有效的節(jié)省土地面積，空間利用率高的優(yōu)點(diǎn)。自動化立體車庫以其絕對的優(yōu)勢，引起了世界各國的關(guān)注和重視，并且大力發(fā)展，廣泛應(yīng)用。自動化立體停車庫可以在有限的場地上，最大限度的停放車輛，以解決停車?yán)щy這一問題。小區(qū)內(nèi)停車位有限，但一戶一車或一戶多車，為解決小區(qū)車位不足，無處停車，以及重要場所停車?yán)щy，自動化立體停車設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)越性，在外界廣受好評。自動化立體車庫與普通停車位相比，在許多方面都體現(xiàn)出了其絕對的優(yōu)勢。如果采用雙層自動化立體停車庫，可使地面的使用率提高80%-90%，這可以在很大程度上節(jié)省土地資源。隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，城市汽車的保有量也在不斷增加，自動化立體車庫充分利用空間優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)車輛最大限度停放，最大限度的解決停車?yán)щy這一問題。自動化立體車庫形式多，規(guī)?？呻S場地大小變化，對場地的要求較低，所以在全世界被廣泛采用。本設(shè)計主要研究升降橫移式立體車庫的結(jié)構(gòu)及其工作原理，利用Solidworks、AutoCAD軟件完成主體框架、橫移機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)的繪制，設(shè)計及校核。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀自動化立體車庫發(fā)展至今，已有30多年。目前發(fā)展較好的國家有德國、日本、意大利。亞洲地區(qū)以日本和韓國應(yīng)用自動化立體車庫較早，所以發(fā)展較好，應(yīng)用普遍。日本的自動化立體車庫制造商共有200多家，其中發(fā)展較好的公司有IHI株式會社、新明和、三菱重工等。韓國在自動化立體車庫行業(yè)上發(fā)展較為平穩(wěn)。上世紀(jì)70年代開始發(fā)展，80年代引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，90年代開始廣泛推廣使用。

圖1.1德國沃爾夫斯堡自動停車塔圖1.2美國邁阿密林肯路停車場我國在上世紀(jì)80年代初才開始發(fā)展，90年代隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，轎車才開始緩慢進(jìn)入家庭，自動化立體車庫也順勢推廣使用，形成一種行業(yè)。才開始引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，開始發(fā)展制造?，F(xiàn)在能自主生產(chǎn)的企業(yè)約有50家，例如友佳FEELER、通寶TOPP、萊鋼泰達(dá)、航天匯信等。目前的品種基本能滿足不同的使用要求，有的品種甚至填補(bǔ)了國內(nèi)空白，國產(chǎn)化能達(dá)到50%以上。圖1.3銅陵市淮河路智能立體停車庫1.3研究內(nèi)容及研究方法本設(shè)計為升降橫移式立體車庫，該車庫為兩層三車位式，第一層空有一個空車位，存車數(shù)量為3輛，最大功率不超過5KW，每臺車輛的存取時間大約為60秒，主體框架結(jié)構(gòu)類型為鋼結(jié)構(gòu)。使用Solidworks,AoutCAD軟件畫出主體框架結(jié)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、橫移機(jī)構(gòu)等，并對部分零件進(jìn)行設(shè)計及校核。1.4研究內(nèi)容立體車庫整體結(jié)構(gòu)設(shè)計；主體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、升降系統(tǒng)設(shè)計、橫移系統(tǒng)設(shè)計；使用Solidworks、AutoCAD軟件繪制零件和裝配圖；結(jié)論分析及說明書的撰寫。1.5研究流程圖研究流程圖如圖1.4所示：圖1.4研究流程圖

整體結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1立體車庫的結(jié)構(gòu)組成升降橫移式立體車庫主要分為主體框架設(shè)計、升降系統(tǒng)設(shè)計、橫移系統(tǒng)設(shè)計。本設(shè)計為兩層三位式立體車庫設(shè)計，它主要的優(yōu)點(diǎn)有存取車方便，節(jié)省時間?？煞旁谄矫婷娣e或高度有限的地方，大大提高空間的利用率，緩解停車壓力。立體車庫的主體鋼架結(jié)構(gòu)主要使用矩形空心型鋼材，H型鋼材以及鋼板，鋼材之間通過焊接或者使用螺栓連接來完成立體鋼架結(jié)構(gòu)。本設(shè)計參照車輛為中型轎車，車身長度為4900mm，車身寬度為1900mm，車身高度為1700mm，總重量為1800kg。立體鋼架結(jié)構(gòu)的長、寬、高大概為5.5m、6m、2.5m。2.2提升機(jī)構(gòu)方案確定提升機(jī)構(gòu)采用較多的提升方式有以下三種：（1）鋼絲繩提升：優(yōu)點(diǎn)是重量輕、強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)、成本低。缺點(diǎn)是需要外加鋼絲繩卷筒，成本增加。（2）鏈條提升：優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好、制造及安裝便捷、方便維修與更換。缺點(diǎn)是噪音相對較大，安裝時需要注意咬合是否松動，安裝精度要求高。（3）液壓提升：優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)無極調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，響應(yīng)速度快，誤差小，精度高，更加安全。缺點(diǎn)是制造成本高，維修費(fèi)用高，油液易滲出等。本車庫設(shè)計為兩層，從經(jīng)濟(jì)角度和方案可行性考慮，選擇鋼絲繩提升更加有利。2.3立體車庫的原理升降系統(tǒng)的工作原理：升降系統(tǒng)是通過電機(jī)驅(qū)動，使鏈條和鏈輪的嚙合傳遞動力，帶動滾筒纏繞鋼絲繩，從而帶動載車板做升降運(yùn)動。橫移系統(tǒng)工作原理：在一層載車板底部安裝四個鋼輪，且在地面安裝兩條導(dǎo)軌，鋼輪在導(dǎo)軌上行駛，兩只鋼輪裝于長傳動軸兩端，為主動輪，另外兩只為從動輪。電機(jī)帶動鏈輪，從而帶動鋼輪在導(dǎo)軌上橫向移動。雙層三位升降橫移式立體車庫運(yùn)行原理：該立體車庫的存口在第一層，第一層設(shè)一個停車位，第一層的載車板只做橫移運(yùn)動，第二層兩個載車板，載車板只做升降運(yùn)動，當(dāng)?shù)诙訉有枰嫒≤嚂r，第一層載車板向左或者向右移動，騰出空位，第二層載車板下降，進(jìn)行車輛的存取，存取完畢后載車板復(fù)位。運(yùn)行原理如圖2.1。圖2.1運(yùn)行原理圖2.4車庫框架設(shè)計停車設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)主要采用熱軋H型鋼、矩形空心型鋼材，用高強(qiáng)度螺栓連接成框架結(jié)構(gòu)，具有較好的強(qiáng)度和剛度。車庫主體框架全由鋼材構(gòu)成，主要有立柱、橫梁、縱梁等。本次設(shè)計主要采用矩形空心型鋼材和熱扎H型鋼結(jié)構(gòu)，鋼材選用Q235-A（Q235表示鋼筋屈服點(diǎn)為235Nmm2；A查《矩形空心型鋼材》[6]表7-9，初選立柱型號為20GB707-88，該車庫重量由立柱承受，立柱橫截面為空心矩形結(jié)構(gòu)。立柱尺寸為：橫截面邊長為200mm,壁為40mm，長度為2200mm。立柱底部和頂部各有一正方形鋼板，鋼板邊長分別為400mm和300mm，厚度都為10mm。底部鋼板裝有四顆地腳螺栓，保證立柱垂直固定，立柱采用5根。橫梁采用窄翼緣H型鋼（HN），高度H×寬度B×腹板厚度a×翼板厚度t=300×150×10×12，長度為6米，采用兩根。縱梁采用窄翼緣H型鋼（HN），高度H×寬度B×腹板厚度a×翼板厚度t=300×150×10×12，長度為5.5米，采用三根。鋼材之間采用高強(qiáng)度螺栓連接，構(gòu)件內(nèi)力是由高強(qiáng)度螺栓加緊致使鋼材表面產(chǎn)生摩擦力來傳遞的。高強(qiáng)度螺栓由一個高強(qiáng)螺栓、一個高強(qiáng)螺母，以及兩個高強(qiáng)墊圈組成。車庫主體框架結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。圖2.2車庫主體框架結(jié)構(gòu)2.5載車板設(shè)計載車板是用來承載車輛的，按結(jié)構(gòu)形式有框架式和拼板式兩種?？蚣苁捷d車板用型鋼和鋼板焊接承載框架，并多數(shù)采用中間突起結(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。這種載車板的優(yōu)點(diǎn)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小批量生產(chǎn)。拼板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，用螺栓緊固連接，拼裝前可以先對組件進(jìn)行各種表面處理，如電鍍、烤漆等，使載車板輕巧、美觀REF_Ref18433\r\h[13]。本設(shè)計采用框架式，整體由冷彎空心型鋼和鋼板焊接而成。本設(shè)計存車容量為車身長度為4900mm，車身寬度為1900mm，車身高度為1700mm，中型車。底部三橫梁，鋼材選用矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986）。結(jié)構(gòu)尺寸如圖2.3所示。理論質(zhì)量為10.484kgm，材料選用20號鋼。確定長度為2000mm，數(shù)量為3根。質(zhì)量為圖2.3冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)車板邊梁選用與底部橫梁相同的矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)。確定長度為5000mm，數(shù)量為2根。質(zhì)量為m2中部豎直支撐剛選選用與底部橫梁相同的矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)。確定長度為5000mm，數(shù)量為3根。質(zhì)量為m3頂部鋼板材料采用ZG06Cr13Ni4Mo（工程結(jié)構(gòu)用中、高強(qiáng)度不銹鋼）。長度為5m，寬度為2m，厚度為10mm。理論密度為7850kgm3，體積為V=5×2×0.01=0.1載車板結(jié)構(gòu)如圖2.4所示。圖2.4載車板結(jié)構(gòu)示意圖第3章升降系統(tǒng)設(shè)計升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由載車板、鋼絲繩及滑輪、鏈和鏈輪組件、卷筒組件、軸、電動機(jī)等組成。升降系統(tǒng)是通過升降電機(jī)帶動鏈輪，鏈輪轉(zhuǎn)動使得軸轉(zhuǎn)動，軸帶動卷筒旋轉(zhuǎn)，使得鋼絲繩通過滑輪提升或下放載車板。升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.1所示。圖3.1升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖3.1升降電機(jī)的選擇假設(shè)升降速度為v=0.15/，重量為M=1800kg，載車板升降時所需功率為：P升降電機(jī)工作時輸出功率：P0式中Pwηw——鏈傳動的總效率；η代入上式得：η則升降電機(jī)的輸出功率：P選擇臺灣明椿電動機(jī)廠生產(chǎn)的停車設(shè)備專用交流減速電動機(jī)，型號為MLPK55370603，功率P=3.7kW，頻率為50HZ，電壓220V，速比為60，輸出轉(zhuǎn)速為n1=21rminREF_Ref17931\r\h[11]3.2鏈傳動的設(shè)計假設(shè)卷筒半徑為200mm,鋼絲繩的運(yùn)動速度為v=0.15ms，可得出卷筒工作時的轉(zhuǎn)速為由0.1=2πRn2鏈輪傳動比：i=初取傳動比：i=1.51.鏈輪齒數(shù)Ζ1、Ζ因?yàn)槌跞鲃颖萯=1.5，查《機(jī)械設(shè)計》[4]表6-6可得小鏈輪齒數(shù)Ζ1=17，則大鏈輪齒數(shù)2.鏈條鏈節(jié)數(shù)Lp初選中心距a=10p，則L取L3.單排鏈傳遞的功率P0及鏈節(jié)距由《機(jī)械設(shè)計》[4]表6-3查得KAP由《機(jī)械設(shè)計》[4]表6-5查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KΖ=0.887選用雙排鏈時，由《機(jī)械設(shè)計》[4]表6-4得出，多排鏈系數(shù)K額定功率：P由P0和轉(zhuǎn)速n1查《機(jī)械設(shè)計》[4]鏈號標(biāo)記為24A—2×44GB1243-19974.計算鏈長L及中心距aL=a=5.計算鏈速v=6.軸上的作用力Q圓周力：F=1000壓軸壓力系數(shù)KQ=1.15Q=7.鏈條靜強(qiáng)度校核因?yàn)殒湕l始終處于低速載重狀態(tài)下，所以靜強(qiáng)度占主要地位。由《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]知，鏈條靜強(qiáng)度計算式：n=QFnp——許用安全系數(shù),n代入數(shù)據(jù)得：n=鏈條強(qiáng)度符合要求。8.潤滑方式的選擇根據(jù)鏈速v=0.25ms和鏈節(jié)距P=38.1mm，查《機(jī)械設(shè)計》3.3升降軸的選擇升降軸是升降系統(tǒng)的電動機(jī)動力通過鏈輪輸入的一段軸，它的結(jié)構(gòu)如圖3.2所示：圖3.2升降軸結(jié)構(gòu)圖1.估算軸的基本直徑選45號鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械設(shè)計》[4]表9-1得σb=640MPa，查表9-3，取C=60，由《機(jī)械設(shè)計》d≥C此處軸最細(xì)，即為安裝聯(lián)軸器處。但有鍵槽存在，所以軸頸增大5%即dmin為使所選軸的直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，應(yīng)當(dāng)同時選取聯(lián)軸器。由《機(jī)械設(shè)計》[4]查得采用剛性聯(lián)軸器，因?yàn)榕c軸配合的的半聯(lián)軸器孔徑為40mm，故軸頸d12=d782.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）軸的各段直徑如表3.1所示表3.1升降軸各段直徑位置軸徑/mm說明裝聯(lián)軸器軸段1-2d與半聯(lián)軸器的內(nèi)孔配合，取40mm自由段2-3d半聯(lián)軸器的右端用軸肩定位，取46mm裝鏈輪軸段3-4d與鏈輪輪轂的內(nèi)孔配合，且便于拆裝，故取50mm軸環(huán)段4-5d考慮鏈輪的軸向定位，故取60mm自由段5-6d考慮半聯(lián)軸器左端的軸向定位，故取46mm裝聯(lián)軸器段6-7d與聯(lián)軸器的內(nèi)孔徑相適應(yīng)，故取40mm軸的各段長度如表3.2所示表3.2升降軸各段長度位置軸段長度/mm說明裝聯(lián)軸器軸段1-2l長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取83mm自由段2-3l考慮軸上零件安裝的位置，取52mm裝鏈輪軸段3-4l長度由鏈輪輪轂寬度決定，考慮鏈輪的安裝，該段長度略短于輪轂的寬度，故取82mm軸環(huán)段4-5l考慮車輪定位，為軸肩高度的1.4倍，取10mm自由段5-6l考慮提升部分的結(jié)構(gòu)，取792mm裝聯(lián)軸器段6-7l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采用平鍵連接來實(shí)現(xiàn)半聯(lián)軸器的周向定位，按d12由《機(jī)械設(shè)計》[4]查得平鍵尺寸,鍵寬×鍵高:b×h=12×8（GB/T1096-2003），用鍵槽銑刀加工鍵槽，長度80mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為h7k6(過度配合)。鏈輪與軸連接處，選用平鍵,鍵寬×鍵高：b×h=14×94.軸的結(jié)構(gòu)工藝軸肩處的圓角半徑R=2.5mm，軸端倒角c=2mm；為了軸的加工方便，鏈輪和半聯(lián)軸器處的鍵槽布置在同一軸面上。升降軸的強(qiáng)度校核軸的力學(xué)模型如圖3.3所示：圖3.3軸力學(xué)模型圖升降軸軸主要受扭矩作用，所以只需對軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)應(yīng)力強(qiáng)度校核，由《機(jī)械設(shè)計》[4]可得校核公式為：τ=（1）軸傳遞的扭矩：T=9550（2）鏈輪上圓周力：F鏈輪上徑向力:FA處切向力：B處切向力：A處扭矩：B處扭矩：由上式可知軸的第二個鍵槽中心截面處受扭矩最大，應(yīng)對此處進(jìn)行強(qiáng)度較核：（3-4）式中；。所以：。由上式可得升降軸的設(shè)計符合要求3.4聯(lián)軸器及鍵的選擇1.聯(lián)軸器的選擇軸與聯(lián)軸器配合處的為40mm，查參考文獻(xiàn)[4]選用剛性聯(lián)軸器。2.鍵的選擇與校核（1)查《機(jī)械設(shè)計》[4]表9-4選普通平鍵：與聯(lián)軸器配合：12×80（鍵寬×鍵長）GB/T1095-1990；與鏈輪配合：14×80（鍵寬×鍵長）GB/T1095-1990。（2)校核：查《機(jī)械設(shè)計》[4]知校核公式為：（3-5）聯(lián)軸器與軸配合的鍵：，代入公式（3-5）得：鏈輪和軸連接的鍵：，代入公式（3-5）得：由上式可知鍵能滿足要求。3.5軸承的選擇1.軸承的選用軸承均選用深溝球軸承，查參考文獻(xiàn)[6]得軸承型號為6238GB2.軸承壽命校核查參考文獻(xiàn)[4]得軸承壽命計算公式為：Lh=10查表知：，當(dāng)量動載荷為。對于球軸承，，，代入數(shù)據(jù)得：由上式可知軸承壽命接近50000小時，所以所選軸承符合要求。3.軸承潤滑方式的選擇由于傳動軸轉(zhuǎn)速比較低，承受載荷較大，因此采用脂潤滑。3.6鋼絲繩的選用（1）類型選擇：查《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]根據(jù)起重機(jī)型用鋼絲繩選擇雙繞繩式；按鋼絲繞制方法選擇交互捻繞型；按鋼絲繩中絲與絲接觸狀態(tài)選擇線接觸型；按股繩截面形狀選擇圓形；按鋼絲繩繩芯形式選擇纖維芯型。（2）選擇計算：按GB/T381-1983計算，計算方法如下：d=cF式中d——鋼絲繩最小直徑；Fmaxc——選擇系數(shù)mmN,查《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]選取c=0.109鋼絲繩受力分析如圖3.4所示圖3.4升降機(jī)構(gòu)受力分析T——鋼絲繩受力；G——汽車和載車板重量。汽車和載車板重量為：G=1800+鋼絲繩所受最大的力：F鋼絲繩的最小直徑：d=CF查表得，選用鋼絲繩直徑為：鋼絲繩應(yīng)力的校核：鋼絲繩的破斷應(yīng)力應(yīng)滿足：（3-8）式中F0n——安全系數(shù)，按表8.1-8取n=6。67500=45000N直徑為20mm的鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa所以F所選鋼絲繩規(guī)格合格。查《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]選擇起重機(jī)型線接觸鋼絲繩型號鋼絲繩。前鋼絲繩需要考慮載車板上升高度和載車板的長度，所需鋼絲繩長度大約為9米。后鋼絲繩只需考慮載車板上升高度，所需鋼絲繩長度大約為4米。3.7滑輪的選用滑輪是用來對鋼絲繩的受力方向進(jìn)行導(dǎo)向和支撐的。由于本設(shè)計的滑輪承受載荷中等，一般制成實(shí)體滑輪，材料為鑄鋼。由鋼絲繩的直徑d=20，查《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]表8.1-64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)計手冊》[3]圖8.1-8選擇一般密封，無內(nèi)軸套的E型滑輪。其標(biāo)記為：滑輪E20×225-55JB/T9005.3-1999（滑輪E型號鋼絲繩直徑20×滑輪直徑225×滑輪軸直徑55）。3.8卷筒的設(shè)計卷筒按JB/T9006.2-19選擇A型卷筒，選擇單層卷繞雙聯(lián)卷筒，查《機(jī)械設(shè)計》[4]表8.1-47進(jìn)行卷筒的幾何尺寸計算：卷筒上有螺旋槽部分長計算公式（3-9）式中D——卷筒直徑,D=400mm；d——鋼絲繩直徑,d=20mm；Hmax——最大起升高度，Ha——滑輪組倍率，a=1；D0=D+dZ≥1.5——固定鋼繩的安全圈系數(shù)，Z=1.6；P——繩槽槽距，P=22；L0取L卷筒長度：Ls式中L1L2m——中間光滑部分長度，所以:L卷筒最小直徑為：Dmin=hd（3-查表得h=18所以，Dmin卷筒結(jié)構(gòu)如圖3.4所示圖3.4卷筒結(jié)構(gòu)圖卷筒強(qiáng)度校核:卷筒的材料一般采用不低于HT200鑄鐵。忽略卷筒本身的重力，鋼絲繩給卷筒一個較大的拉力作用，使卷筒產(chǎn)生壓應(yīng)力、彎曲力和扭應(yīng)力，壓應(yīng)力最大，所以只需計算壓應(yīng)力。壓應(yīng)力計算式：σ’式中σ——Fmaxδ——A1——σbc——σbσbσσ’由上式可知，卷筒合格。

第四章橫移系統(tǒng)的設(shè)計橫移系統(tǒng)的傳動主要是靠電機(jī)帶動鏈輪，從而帶動車輪在導(dǎo)軌上橫向移動。主要包括電動機(jī)、鏈輪、車輪組件、軌道等組成。橫移系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.1所示。橫移電機(jī)2-鏈輪3-橫移車輪4-橫移傳動軸5-軸承6-聯(lián)軸器圖4.1橫移系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖4.1橫移電機(jī)的選擇假設(shè)承載總質(zhì)量M=2000kg，橫移速度v=0.15ms，摩擦因子P橫移電機(jī)輸出功率：P0鏈傳動總效率：ηw查的η1=0.96，代入上式得：η則橫移電機(jī)的輸出功率為：P橫移的速度較慢，所以橫移電機(jī)的轉(zhuǎn)速要求低，本設(shè)計根據(jù)輸出功率選擇由臺灣明椿電機(jī)廠[11]生產(chǎn)的交流減速電動機(jī)，型號為MLPK40075803，額定電壓220V，額定功率P=0.75kW，速比30，輸出轉(zhuǎn)速n=18r4.2橫移鏈傳動的設(shè)計橫移滾輪直徑D=160mm，車輪的轉(zhuǎn)速為：n因?yàn)闄M移電機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪轉(zhuǎn)速幾乎相同，所以傳動比為1。1.初選鏈輪齒數(shù)查《機(jī)械設(shè)計》[4]表6-6得Ζ1=192.計算功率P查《機(jī)械設(shè)計》[4]表6-3得工況系數(shù)KαP初定中心距a0L取L4.單排鏈傳遞的功率及鏈節(jié)距P由《機(jī)械設(shè)計》[4]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》[4]由《機(jī)械設(shè)計》[4]圖6.14查得長度系數(shù)KL=0.98，P查《機(jī)械設(shè)計》[4]圖6.13選擇滾子鏈的型號為12A，由表6-1查得鏈節(jié)距P=19.05mm鏈標(biāo)記為：12A-62GB/T1243-1997計算鏈長L及中心距aL=a=6.計算鏈速v=7.軸上的壓軸力Q圓周力：F=1000壓軸壓力系數(shù)KQ=1.15Q=8.按靜強(qiáng)度校核鏈條因?yàn)闄M移速度慢，鏈條處于低速狀態(tài)，所以只考慮靜強(qiáng)度即可。由參考文獻(xiàn)[3]知，鏈條靜強(qiáng)度計算式：n=QKAFtQ=31.1kNF可由《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]表12-2-9查得：q=1.50kgm；v<4mFf=Kf+sinθqga100，Kf為系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]圖12-2-3得：F代入數(shù)據(jù)得：n=符合強(qiáng)度要求。9.潤滑方式的選擇由鏈速和鏈節(jié)距可得，采用人工定期潤滑。10.鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計選用整體式結(jié)構(gòu)的鏈輪，選用鋼材為45號鋼，經(jīng)過淬火，回火處理，齒面硬度為40∽50HRC。4.3橫移傳動軸的設(shè)計1.軸直徑的計算材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計》[4]表9-1查得σb查表9-3得，C=110，由式（9-2）得d≥C3上式為軸的最細(xì)處，和聯(lián)軸器配合處。此處軸的直徑增大5%，即dmin=d×1.05=27.44mm，則由《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]查得采用剛性聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器因需和軸配合使用，所以半聯(lián)軸器孔徑為28mm，故軸頸28mm，與軸配合處長度為44mm。橫移傳動軸如圖4.2所示。圖4.2橫移傳動軸2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）軸各段直徑如表4.1所示表4.1橫移軸各段直徑位置軸頸/mm說明1-2段d1-2段與鏈輪的內(nèi)孔配合2-3段d2-3段與鏈輪的右端用軸肩定位3-4段d3-4段與車輪的內(nèi)孔配合，且要安裝方便4-5段d4-5段考要慮車輪的軸向定位5-6段d5-6段要考慮軸承的軸向定位6-7段d6-7段由軸承的內(nèi)孔決定7-8段d7-8段考慮聯(lián)軸器左端的軸向定位8-9段d8-9段與聯(lián)軸器的內(nèi)孔徑相適應(yīng)軸各段長度如表4.2所示表4.2橫移軸各段長度位置軸段長度/mm說明1-2段l1-2由鏈輪寬度決定2-3段l2-3段考慮軸上零件安裝的位置3-4段l3-4段由車輪寬度決定4-5段l4-5段考慮到車輪的定位，為軸肩高度的1.4倍5-6段l5-6段考慮軸承的安裝位置6-7段l6-7該段由軸承的寬度決定7-8段l7-8段考慮聯(lián)軸器的安裝位置8-9段l8-9段為保證軸的端面不接觸，該段長度略短于與聯(lián)軸器配合長度3.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)計手冊》查得平鍵尺寸鍵寬×鍵高：b×h=8×7GB/T1096-2003，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長為25mm。鏈輪與軸采用過盈配合的方式連接（H7r6）；車輪與軸用平鍵連接，鍵寬×鍵高：b×h=14×9，車輪與軸采用過渡配合的方式連接（H7k6）；半聯(lián)軸器與軸處用平鍵連接，鍵寬×鍵高：b×h=8×7，采用過渡配合的方式連接（H7k64.4聯(lián)軸器及鍵的選擇1.聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器連接處直徑為28mm，查《機(jī)械設(shè)計手冊》REF_Ref16923\r\h[3]選用剛性聯(lián)軸器。2.鍵的選擇與校核⑴《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]表9-4選普通平鍵：與聯(lián)軸器配合：鍵8×30（鍵寬×鍵長）與小鏈輪配合：鍵8×30（鍵寬×鍵長）與車輪配合：鍵14×70（鍵寬×鍵長）⑵校核查《機(jī)械設(shè)計手冊》REF_Ref16923\r\h[3]得校核公式為：σp式中T——傳遞的轉(zhuǎn)矩T=FL=0.028×3.92=0.11kN?mk——鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=3.5mm；l——鍵工作長度圓頭平鍵l=L-bd——軸的直徑；σp——許用擠壓應(yīng)力，查表6-2知：σ聯(lián)軸器和軸連接處的鍵：d=28mm，l=L代入得：σ鏈輪和軸連接處的鍵：d=45mm，l=L代入得：σ由上式可知所選鍵能滿足需求。4.5軸承的選擇與校核1.軸承的選擇選用深溝球軸承，查《機(jī)械設(shè)計手冊》REF_Ref16923\r\h[3]選型號為6238GBT276-94的軸承。軸承的校核：查《機(jī)械設(shè)計》REF_Ref19709\r\h[4]得，軸承壽命計算公式：Lh=查表知：C=14.78kN當(dāng)量動載荷：P=對球軸承：ε=3，n=17.9代入公式（4-5）得：L由上式計算可知軸承壽命接近50000小時，所以選擇的軸承符合要求。2.軸承潤滑由于橫移速度較慢，所以橫移傳動軸轉(zhuǎn)速較低，承受載荷較大，因此采用脂潤滑。4.6車輪及軌道的選擇查《機(jī)械設(shè)計手冊》REF_Ref16923\r\h[3]得，應(yīng)選用雙輪緣車輪，車輪直徑A=160mm，車輪鋼材選用45號鋼，車輪主要尺寸如表4.3，其結(jié)構(gòu)如圖4.3。表4.3車輪主要尺寸主要尺寸/mmABCDEFGH1601909080457012020圖4.3車輪查《機(jī)械設(shè)計手冊》[3]表8.1-117選擇輕型鋼軌GBT11264-1989，導(dǎo)軌尺寸如表4.4，其結(jié)構(gòu)如圖4表4.4導(dǎo)軌的主要尺寸主要尺寸/mmABCDEFt1071077527602016圖4.4導(dǎo)軌

結(jié)論隨著汽車行業(yè)和國民經(jīng)