侯文濤畢業(yè)設(shè)計說明書

畢業(yè)設(shè)計題目PSH36D/7K立體車庫——橫移機構(gòu)設(shè)計院系工程系專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班級11機制專升本2班學(xué)生侯文濤學(xué)號2011701300指導(dǎo)教師劉艷芬二〇一三年五月二十日畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信聲明本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨立完成，真實可靠，不包含他人成果及已獲得青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文（設(shè)計）作者簽名：日期：年月日畢業(yè)論文（設(shè)計）版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)論文（設(shè)計）作者同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文（設(shè)計）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計）被查閱和借閱。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計）或與該論文（設(shè)計）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，單位署名為青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院。論文（設(shè)計）作者簽名：日期年月日指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日目錄摘要1ABSTRACT21緒論3課題背景3立體停車庫的優(yōu)點3國外發(fā)展概況4國內(nèi)發(fā)展概況4市場前景分析42.立體車庫概述5立體停車庫的分類6各種類型的立體停車庫6升降橫移式6巷道堆垛式7垂直提升式7垂直循環(huán)式82.3PSH36D/7K停車庫的工作原理93橫移機構(gòu)設(shè)計10橫移系統(tǒng)的工作原理10橫移系統(tǒng)的傳動方案選擇10橫移傳動系統(tǒng)的方案優(yōu)化10橫移機構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計11橫移載車板動力系統(tǒng)計算11主要參數(shù)的確定11功率計算11橫移機構(gòu)軸的設(shè)計與校核12軸的選擇13選擇材料13初步估算軸徑13軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計13橫移傳動空軸校核14橫移轉(zhuǎn)軸的校核164橫移機構(gòu)的傳動系統(tǒng)設(shè)計18一層載車板橫移運動18其余各層載車板橫移運動185主要零部件設(shè)計及計算19鏈輪的設(shè)計19鏈輪簡介19鏈輪的設(shè)計計算19軸承的選擇23軌道和導(dǎo)輪的設(shè)計計算23導(dǎo)輪的設(shè)計23軌道的設(shè)計235.4聯(lián)軸器的選擇24特點24型號及其尺寸246總結(jié)26參考文獻(xiàn)27致謝28摘要本文以本人完成的課題——PSH36D/7K立體停車庫橫移機構(gòu)為主要內(nèi)容，介紹和分析了升降橫移式立體停車庫的總體結(jié)構(gòu)，工作原理以及橫移機構(gòu)的傳動系統(tǒng)。就當(dāng)前社會對于立體停車庫的需求，本文分析了各種型式立體停車庫的特點，選出了一種能廣泛滿足社會需求的機械式立體停車庫——升降橫移式立體停車庫。在此基礎(chǔ)上，運用大學(xué)幾年所學(xué)知識，對PSH36D/7K升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的分析，特別是本課題的主要內(nèi)容—橫移機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及傳動系統(tǒng)的選擇，包括PSH36D-5升降橫移式立體停車庫的框架結(jié)構(gòu)的強度、橫移傳動系統(tǒng)中軸的強度和升降傳動系統(tǒng)中軸的強度等。在確定基本結(jié)構(gòu)及傳動系統(tǒng)之后，還對PSH36D/7K升降橫移式立體停車庫的橫移機構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使橫移框架的強度提高了，重量減輕，使本型號立體車庫在穩(wěn)定、可靠、快速的基礎(chǔ)上，得到了進(jìn)一步的提高，性價比更加的高。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國家關(guān)于機械式停車設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合PSH36D/7K升降橫移式立體停車庫的實際，在PSH36D/7K升降橫移式立體停車庫中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對安全，使得整個車庫安全平穩(wěn)的運行。關(guān)鍵詞：機械式立體停車庫；PSH36D/7K升降橫移式立體停車庫；結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；橫移機構(gòu)ABSTRACTThepaperintroducedandanalyzedstructureandcontrolsystemofPSH36D/7Ktheup-downandtranslationcubiccar-baseparkwhichhadbeenfinishedbyauthor.Fordemandofcubiccar-baseParkinsociety,Thepaperanalyzedcharacteristicsofeverykindofcubiccar-basePark,electedakindofmechanicalcubiccar-baseParktheup-downandtranslationcubiccar-baseParkwhichcouldmeetthesocietydemand.ThesmsolverwasusedtocomprehensivelyanalyzePSH36D/7Ktheup-downandtranslationcubiccar-basepark.Includingintensionoftheframeworkstructureandaxesetc,Theoptimaldesignwasperformedontheframeworkstructureandpartstructure,itaddedintensionandreducedthewholeweight.Thecharacteristicofstabilization,credibility,speedinessandhighcapabilitymadethecontrolsystemveryperfection.Inordertosatisfyusingdemandindesigncubiccar-basepark,accordingtocriterionofmechanicalparkingsystems-generalsafetyrequirementandthefactsofPSH36D/7Ktheup-downandtranslationcubiccar-baseparkthepaperintroducedsomesafetytechniquewhichwasusedinPSH36D/7Ktheup-downandtranslationcubiccar-basepark.ThiscanensureabsolutesafetyforCarandmakethewholecar-baseparksafetyandrunningsmooth.Thesampleofcar-baseparkwasfoundedandtested,thiscar-baseparkrunwell.Everyindexishighercriterionofcountry.Itissuccessfulandcreationarythatthepaperadoptedoptimaldesignandcontrolsystem.Keywords：Mechanicalcubiccar-basepark；PSH36D/7KtheuP-downandtranslationcubiccar-basepark；Structuresystem；Droppingpreventmechanism

1緒論課題背景近幾年來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在一些大、中城市相繼出現(xiàn)了停車難和亂停車的現(xiàn)象。在解決城市停車難的問題中，歐美國家和亞洲國家采取的措施有所不同。但立體化停車是各個國家都積極采取的措施，尤其是全自動化的機械式立體停車庫，在很多國家和地區(qū)都得到了快速的發(fā)展。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車擁有量的劇增，大中城市普遍面臨停車難的問題。立體停車庫的優(yōu)點為了解決停車位的占地面積與住戶商用面積之間的矛盾，機械式立體車庫以其獨特的平均單車占地面積小的獨特特性，早已被廣大用戶所接受。機械式立體車庫擁有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫都要欲留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米左右的面積，而如果采用雙層機械車庫，可使地面的使用率提高到80％—90％，如果采用地上多層（21層）的立體式停車庫的話，50平方米的土地面積上就能夠存放40輛車，這即大大地節(jié)省了有限的土地資源，又節(jié)省了土建開發(fā)成本。因此，機械式立體停車庫能夠在有限場地上，停放最大限度的車輛，是改善城市交通，緩解城市停車難的新措施。因此，立體停車系統(tǒng)在國內(nèi)外倍受青睞，具有有較多的優(yōu)點：（1）人車分流機械式立體車庫可更加有效全面地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車沒有停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個設(shè)備就不會運轉(zhuǎn)?？梢哉f，機械車庫在管理到控制上全部實現(xiàn)了徹底的人車分流。（2）完備的安全設(shè)施自動立體車庫具有較完整的安全系統(tǒng)，如緊急制動裝置、障礙物確認(rèn)裝置、防止突然落下裝置、漏電保護(hù)裝置、過載保護(hù)裝置、車輛超長及超高檢測裝置等等。（3）自動化程度高如果應(yīng)用于公共場合的立體車庫，還可以配有計時裝置，這樣能夠滿足收費要求。存取過程可由人工完成，同樣也可以配備計算機設(shè)備全自動完成，這也給今后的開發(fā)設(shè)計留下了較大的空間。（4）高倍率的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)機械式立體車庫停車容量大，占地面積小，同時可停放各種類型的車輛，特別是轎車。而投資卻比同等容量的地下停車庫少的多，施工周期又短，耗電省，占地面積也遠(yuǎn)沒有地下車庫占地面積大。（5）外觀同建筑協(xié)調(diào)，管理方便機械式立體車庫最適合用于賓館、商場、辦公樓前、旅游區(qū)等各種地方。許多裝置基本不需要專門的操作人員，一個司機就能夠單獨完成。（6）易于配套機械式立體車庫一般不做成套的系統(tǒng)，而是以單臺的單體為主。這樣就能夠充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，這對目前車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了可靠的解決方法。（7）綠色環(huán)保由于車輛在存取過程中只在短的時間內(nèi)處于低速行駛的狀態(tài)，因此噪聲、排氣極其輕微。國外發(fā)展概況機械式立體車庫在國外的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，都已有數(shù)十年的發(fā)展歷史。日本、韓國由于和我們國家一樣具有人口密度大、對車庫的社會需求比較緊迫的特點，因此對其進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研。日本由于土地資源的匱乏，人口密度高，他們的機械式立體車庫發(fā)展起步最早、種類齊全、技術(shù)水平及開發(fā)經(jīng)驗都很豐富，現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展成有數(shù)十個品種類型的大家族，它可以根據(jù)現(xiàn)場實際條件和使用者的要求選用機型，己經(jīng)是比較成熟的產(chǎn)品。日本在停車場(庫)的技術(shù)研究與開發(fā)、制造與管理等方面的水平都處于世界領(lǐng)先地位，所建成的立體停車場的數(shù)量和其總?cè)蒈嚵恳簿佑谑澜缜傲小ｍn國的機械式停車設(shè)備行業(yè)的發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。20世紀(jì)70年代中期是其起步階段，80年代是引進(jìn)階段，90年代為供應(yīng)使用階段，這時已經(jīng)進(jìn)入實際應(yīng)用過程。由于以上的幾個階段都受到了政府的高度重視，各種機械式停車設(shè)備得以得到較普遍的，全面的開發(fā)和利用，年遞增速度達(dá)到30%；2000年以來為快速發(fā)展階段，自動化停車設(shè)備將隨供應(yīng)量不斷的擴大而迅速發(fā)展。因此，韓國的情況對于我們具有重要的借鑒意義。國內(nèi)發(fā)展概況我國在20世紀(jì)80年代初開始研制及使用機械式停車設(shè)備。80年代是其起步階段，90年代以來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)都有了發(fā)展，尤其是轎車進(jìn)入普通家庭后，停車設(shè)備的應(yīng)用逐步得到推廣，己經(jīng)形成了新興的停車設(shè)備行業(yè)，步入了引進(jìn)、開發(fā)、制造、使用各階段相結(jié)合的初步發(fā)展階段?，F(xiàn)在我國從事機械式立體車庫制造的企業(yè)數(shù)約有100家，其中主機生產(chǎn)企業(yè)超過了50家。產(chǎn)品經(jīng)引進(jìn)技術(shù)和自我研制開發(fā)相結(jié)合，生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高以及技術(shù)的進(jìn)步。傳動裝置采用了內(nèi)藏式，以增大停車空間和得以保護(hù)各傳動元件不受污染和腐蝕的危害，提高了設(shè)備的耐久性；機構(gòu)的設(shè)計過程采用了模塊化設(shè)計，這樣便于組合使用，而且易于安裝拆卸，又可縮短施工周期；還采用一些新材料、新工藝，包括采用H型鋼做鋼梁，一體成型的鍍鋅板或組合的鍍鋅板做載車板；安全保護(hù)的方面采用了先進(jìn)聲光引導(dǎo)、定位裝置及自動消防滅火系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)。目前品種的滿足率己達(dá)90%左右，有的品種甚至填補了國內(nèi)的空白，產(chǎn)品國產(chǎn)化率達(dá)到50%以上的程度。市場前景分析機械式立體車庫經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已由當(dāng)初初期的半自動化控制方式發(fā)展到了全自動化的控制方式，更加的方便簡潔；機械結(jié)構(gòu)也發(fā)展到了模塊化的設(shè)計，便于組合、拆卸；使用材料和工藝也都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。如今，立體車庫在西歐、東南亞、韓國、日本都得到了廣泛的應(yīng)用，形成了一個包括制造、安裝、使用和維修的行業(yè)體系。機械式立體車庫具有空間利用率高，節(jié)省城市土地資源；造價低、施工期短；出入庫時間短、管理、使用簡便快捷、安全可靠：節(jié)能和保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點。據(jù)統(tǒng)計，隨著中國加入WTO組織以及隨著人民生活水平的進(jìn)一步提高，2010年我國汽車總數(shù)已經(jīng)達(dá)到2000多萬輛，“十一五”期間轎車保有量將增加400萬輛。停車位需求按1：(其中100%的基本停車位以及20%的公共停車位)計算，總需增加停車位480萬個。平均每年新增需求96萬個車位。如果只考慮10%進(jìn)機械式停車庫，這每年就需要提供機械式停車庫萬個車位。另外還有微型車、小型面包車等適合用機械式停車設(shè)備的車的車位需求量還尚未考慮，還有出口的需求也沒有考慮在內(nèi)。2立體車庫概述立體停車庫的分類停車庫根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征來分類，可分為平面式及立體式，平面式又分為地下平面式停車庫和地上平面式停車庫；立體停車庫又可分為自行式的立體停車庫、半自動的立體停車庫和全自動立體停車庫，而全自動立體停車庫又可以分為兩層或多層平面式全自動立體停車庫、豎向密集型的全自動立體停車庫以及特殊造型結(jié)構(gòu)全自動立體停車庫。平面式停車庫是最為普通的一種停車場所，在我國應(yīng)用最為廣泛，它的一系列建筑結(jié)構(gòu)要求已經(jīng)在我國《現(xiàn)行建筑設(shè)計規(guī)范大全》，《現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范大全》和《現(xiàn)行建筑施工規(guī)范大全》中作了詳細(xì)全面的規(guī)定和闡述。各種類型的立體停車庫機械式停車立體車庫的類別按其工作原理分類如下：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式。升降橫移式圖升降橫移式立體停車庫升降橫移式立體車庫以鋼結(jié)構(gòu)框架為主體結(jié)構(gòu)，采用電機驅(qū)動鋼絲繩帶動載車板做升降橫移運動，實現(xiàn)存取車輛的操作。其工作原理為：每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升降橫移運動到達(dá)地面層，駕駛員駕駛車進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計，此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，性價比高。產(chǎn)品特點：（1）節(jié)省占地面積，配置靈活，建設(shè)周期短。（2）外裝修、價格低，消防、土建地基等投資少。（3）可采用自動控制，安全可靠，構(gòu)造簡單。（4）存取車迅速，等候的時間短。（5）運行平穩(wěn)穩(wěn)定，工作噪聲低。（6）適用于機關(guān)、商業(yè)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。降橫移類立體停車庫與其它類型停車庫相比較其特點是：（1）由于能夠建得很高，其平面和空間的利用率都較高；（2）控制系統(tǒng)先進(jìn)，使得存取車迅速，運行平穩(wěn)，工作效率較高；（3）具有安全可靠穩(wěn)定的機械及光電安全裝置，同時由于封閉可以防火、防盜、防異物對汽車的傷害；（4）與垂直循環(huán)類相比，整個系統(tǒng)不作整體運動，耗電少，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；（5）噪聲較低；（6）電腦操作，使用簡單方便。因此這類停車庫適用于如城市中的繁華中心區(qū)，小區(qū)等需要車輛集中停放的場所。巷道堆垛式圖巷道堆垛式立體停車庫巷道堆垛式立體停車庫采用堆垛機作為存取車輛的重要工具，所有車輛都由堆垛機進(jìn)行存取，因此對堆垛機的技術(shù)要求比較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的單位使用。垂直提升式圖垂直提升式立體停車庫垂直提升式立體車庫與電梯的工作原理相類似，在提升機的兩側(cè)都布置有車位，一般地面需一個汽車旋轉(zhuǎn)臺，可省去司機繁瑣的調(diào)頭。對設(shè)備的安全性以及加工安裝精度等要求都很高，因此造價較高，但占地面積卻最小。垂直循環(huán)式垂直循環(huán)式立體車庫與垂直升降式較類似，造價都比較高。圖2.4垂直循環(huán)式立體停車庫因此，綜上所述，從各方面因素考慮，我們選擇了升降橫移式立體停車庫作為本課題的研究項目。PSH36D/7K停車庫的工作原理本次畢業(yè)設(shè)計所選擇的PSH36D/7K立體車庫的主要結(jié)構(gòu)為：橫移傳動系統(tǒng)，升降系統(tǒng)，安全制動系統(tǒng)，主體框架及臺板。其運行原理為：停車設(shè)備的出入口在第一層，最高層的停車板只可做升降運動，最底層的停車板只可做橫移運動。中間三層停車既可作升降動作同時又可做橫移動作。下上層均設(shè)有空位，停車板通過橫移動作變換出空位，升入上方空位或降下空位上方的汽車，取出汽車，最底層汽車不需要倒車，便可直接開出。圖是PSH36D/7K升降橫移類停車車庫的原理圖。圖橫移機構(gòu)工作原理假如用戶取出5號車位的汽車，需將2號車位的汽車，通過橫移臺板橫移到1號位；5號車位通過地坑臺板提升到2號車位，從而實現(xiàn)取車工序。3橫移機構(gòu)設(shè)計立體車庫橫移傳動機構(gòu)由減速電機、驅(qū)動輪以及從動輪、地面鋪設(shè)導(dǎo)軌組成。升降橫移機構(gòu)則是升降傳動機構(gòu)與橫移傳動機構(gòu)兩者的結(jié)合。升降橫移式立體車庫底層和中間層載車板是橫移機構(gòu)，上層載車板為升降機構(gòu)。升降裝置由傳動系統(tǒng)、升降架等組成。橫移系統(tǒng)的工作原理運動原理如圖載車板橫移原理圖所示，減速電機通過聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動載車板行走輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)載車板橫移運動。圖橫移機構(gòu)運動原理橫移系統(tǒng)的傳動方案選擇好的傳動方案除應(yīng)滿足工作機的性能和適應(yīng)工作條件外，還應(yīng)尺寸緊湊、成本低廉，傳動效率高等。其中橫移方式分為下列幾種，可根據(jù)不同要求任意選用。（1）鋼絲繩式橫移型式（2）鏈條式橫移型式（3）液壓式橫移型式（4）螺桿式橫移型式在立體車庫設(shè)計中，各種橫移方式特點如下：（1）采用鏈傳動：優(yōu)點是傳動簡單可靠，維修簡單，造價低廉;缺點是沖擊比較大，有橫移距離的限制，安裝和調(diào)試時需要注意是否有咬鏈的情況出現(xiàn)。（2）采用鋼絲繩傳動：優(yōu)點是對車庫底盤可以提升的高度可以不加限制，造價比較低;缺點是因為需要外加鋼絲繩桶和剎車盤增加了安裝調(diào)試的時間和造價。（3）采用液壓傳動：優(yōu)點是可以真正實現(xiàn)無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，功率與重量比高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強、誤差小精度高、低速平穩(wěn)性好、調(diào)速范圍寬、介質(zhì)自身可起冷卻潤滑作用、安全防爆等優(yōu)點;同時也具有元件昂貴、成本高、密封技術(shù)要求高、油液易污染、能源傳輸不便等缺點。綜上所述，本車庫為五層，考慮到立體車庫車位之間距離不大，屬于相對短距離傳動，且具有相當(dāng)高的準(zhǔn)確傳動性、彈性相對較小且安裝調(diào)整方便等優(yōu)點，并且考慮經(jīng)濟(jì)因素，所以其傳動方式選用鏈輪鏈條傳動比較適合。3.2.1綜上所述：傳動方案：電機減速箱鏈輪傳動軸到鏈輪，再到鏈條帶動載車板傳動形式。入車方式：上部倒退入車。3.橫移機構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計橫移機構(gòu)主要原理是：通過電動機帶動導(dǎo)輪，導(dǎo)輪載著載車板沿軌道橫向移動。主要包括電動機、減速器、鏈輪、軌道、鋼架等組成。圖橫移機構(gòu)橫移載車板動力系統(tǒng)計算主要參數(shù)的確定橫移運動行程:s=2500mm橫移運動時間:t=20s橫移速度，主要由設(shè)備運行周期，周圍環(huán)境的安全性，載車運行時的平穩(wěn)性等因素確定。）行走輪直徑：由結(jié)構(gòu)尺寸及輪壓等因素決定，行走輪直徑確定為80mm。橫移載車板自重:（）載車板額定載荷:（）功率計算電機輸出軸轉(zhuǎn)速n計算：（）其中：橫移速度V=125mm/s；行走輪直徑D=80mm；驅(qū)動力矩M計算：由機械設(shè)計手冊1冊表1-1-7、1-1-9、1-1-10查得：行走輪與鋼導(dǎo)數(shù)的靜摩擦系數(shù)：；行走輪與鋼導(dǎo)數(shù)的滾動摩擦系數(shù)：；滾動軸承的摩擦系數(shù)：；正壓力：（）則起動驅(qū)動力矩：（）行走驅(qū)動力矩：（）電機功率計算：（）（）（）則由于結(jié)構(gòu)緊湊，容納電機的空間狹小，選擇臺灣明椿電氣的減速電機，其參數(shù)如下：輸出扭矩：輸出轉(zhuǎn)速：功率：載車板的額定載荷是承載的最高上限，實際使用概率很小，通?？梢圆窜嚨能囕v的重量都在1000kgf—2000kgf之間這是由車型所決定的，所以功率不需留余量，選擇0.2KW的電機比較經(jīng)濟(jì)電機允許短時超載，靜摩擦引起的大起動阻力矩不會造成電機損壞。橫移機構(gòu)軸的設(shè)計與校核軸的選擇五層降式立體車庫的橫移臺板共存在3種軸件，分別為主動輪組的主動軸和同步軸，從動輪組的從動軸。選擇材料軸的常用材料是35，45，50碳素鋼。最常用的是45鋼。不重要的或受力較小的軸，也可用Q235制造；對于受力較大，要求限制軸的尺寸和質(zhì)量，或需提高軸徑的耐模性，或處于高溫、低溫以及處于腐蝕等條件下工作的軸，應(yīng)采用合金鋼。根據(jù)需要，軸可在加工前或加工后進(jìn)行整體或表面熱處理，以及表面強化處理，（如噴丸，滾壓等），以提高強度，尤其是疲勞強度和耐磨性。在一般溫度下（低于）碳素鋼和合金鋼的彈性模量相差很小，故用合金鋼并不能提高軸的剛度。有時改用強度較低的碳素鋼使軸徑增大，反而能有效地軸的剛度。球墨鑄鐵和一些高強度鑄鐵，容易鑄成復(fù)雜的形狀，而且吸振性能好，對應(yīng)力集中敏感性低，常用于制造外型復(fù)雜的軸，如曲軸和凸輪軸等。綜合以上因素選擇材料最廣泛的45號鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)，硬度HB在220-250之間，抗拉強度，屈服點，彎曲疲勞極限，扭轉(zhuǎn)疲勞極限。初步估算軸徑初步估算軸徑常用類比法，經(jīng)驗法及按許用切應(yīng)力估算法，初步估算軸徑作為軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。根據(jù)機械設(shè)計手冊表15-2公式初步估算軸徑，材料為45鋼，有表簡明機械零件設(shè)計手冊，(3.1)其中P—傳遞的功率，A—與材料有關(guān)取106，n—傳動軸的轉(zhuǎn)速。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.2傳動軸軸的機構(gòu)和形狀取決于下列因素：軸上零件的類型、布置和固定方式，載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況。軸承的類型和尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝要求等。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于軸上零件的定位、固定和裝拆，盡量減小應(yīng)力集中，受力合理，有良好的工藝性。對于要求剛度大的軸，還應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)軸的受力選取帶立式座球面球軸承UCP205，為了便于軸承的裝配，選取裝軸承處的直徑為d=25mm,其他部分如圖所示。由于車庫的實際受力情況復(fù)雜，直接對車庫實際結(jié)構(gòu)使用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法進(jìn)行分析比較困難，本設(shè)計中立體車庫的橫移部分采用鏈傳動輸入動力。鏈傳動由主動輪、從動輪和繞在鏈輪上的鏈條組成。鏈傳動的特點：能保證準(zhǔn)確的平均傳動比；傳動效率高，可達(dá)到；作用在軸上的壓力較??；能在高溫、油污等惡劣環(huán)境工作。廣泛應(yīng)用于礦山、農(nóng)業(yè)和石油機械中。軸在橫移傳動系統(tǒng)中是特別重要的，它不但影響著傳動的好壞還影響著車輛的安全，在軸的設(shè)計中，按照常規(guī)設(shè)計方法，先進(jìn)行初算軸，然后進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定軸徑后，再對軸的強度進(jìn)行校核。根據(jù)實際情況確定危險截面，求出該截面的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。（）（）其中，循環(huán)特征為對稱循環(huán)，脈動循環(huán)。再考慮應(yīng)力集中等方面的因素，按交變應(yīng)力狀態(tài)的疲勞強度的公式進(jìn)行該截面安全系數(shù)的校核計算，（）（）（）其中：——對稱循環(huán)應(yīng)力時的疲勞極限和扭轉(zhuǎn)疲勞極限——正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)和剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)——表面質(zhì)量系數(shù)——尺寸系數(shù)[s]——許用安全系數(shù)值通過校核就可以確定軸的直徑。3.4.5橫移傳動空軸校核圖軸的受力分析橫移電機型號為CLPK22040303，輸出的最大扭矩為.鏈傳動最大傳動效率為（）空心軸的抗扭截面系數(shù)為：（）軸的最大切應(yīng)力為：（）故軸滿足強度要求。提升傳動空軸校核載車板自重載車板額定載荷（）（）為安全和穩(wěn)定起見選用:橫移電機型號臺灣明椿CLPK22040503，功率，輸出的最大扭矩為151.582kgf.m鏈傳動最大傳動效率為（）鋼管型號為60x6空心軸的抗扭截面系數(shù)為（）軸的最大切應(yīng)力為（）故軸滿足強度要求。橫移轉(zhuǎn)軸的校核圖3.4軸受力示意圖上面章節(jié)已求得，起動驅(qū)動力矩即最大阻力距：（）電機最大輸出力矩：（）軸采用45號鋼制造可得（）軸上最小直徑為24mm，可知雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，所以截面I，II，B均無需校核。因此，只需要校核截面A。根據(jù)《機械原理與設(shè)計》課本P373，表15-4可得（）（）橫移載車框架自重:載車板額定載荷（）（）（）據(jù)機械設(shè)計課本表15-1可知45號鋼許用彎曲應(yīng)力：。因此，故安全。本章小結(jié)：在了解升降橫移式立體車庫工作原理之后，對強度和剛度進(jìn)行校核，并對橫移機構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，確定橫移電機型號，并對傳動軸進(jìn)行了校核。4橫移機構(gòu)的傳動系統(tǒng)設(shè)計如圖4-1橫移機構(gòu)傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，橫移傳動系統(tǒng)的作用是使上升到位的搬運器平移到指定位置，其傳動主要是靠電機帶動鏈輪使?jié)L輪在軌道上移動。1-后段傳動軸，2-電機，3-前段傳動軸，4-傳動鏈輪圖橫移機構(gòu)傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖橫移傳動方式為：電機啟動，通過鏈輪鏈條傳動，通過主動鏈輪帶動橫移從動鏈輪，從動鏈輪帶動橫移主軸轉(zhuǎn)動，導(dǎo)輪通過導(dǎo)軌做直線運動，框架橫移，實現(xiàn)載車板的橫移運動。一層載車板橫移運動第一層1、2、3、4號車位設(shè)置在地平面，汽車的存取可在對應(yīng)位置進(jìn)行，車輛進(jìn)入載車板后，只需實現(xiàn)水平橫移的運動方式。其余各層載車板橫移運動第二層5、6、7、8車位是由一個橫移矩形框架及一個懸掛載車板組成，汽車進(jìn)入載車板后，既要進(jìn)行水平橫移運動，又要進(jìn)行垂直升降運動。橫移傳動方式為：橫移減速電機4一橫移主動鏈輪3-鏈條一橫移從動鏈輪1-橫移主軸5-行走輪2-橫移框架7，實現(xiàn)第二層載車板的橫移運動。第三,四，五層的橫移傳動結(jié)構(gòu)和第二層的相同。5主要零部件設(shè)計及計算鏈輪的設(shè)計鏈輪簡介鏈輪是與鏈條相配使用的，大部分情況下鏈輪是為鏈條服務(wù)的。在工程應(yīng)用中其主要用途為傳動、輸送與傳力三種作用。從宏觀上看它們都基本要完成“拔齒”的動作，基本功能是用來傳遞轉(zhuǎn)矩的。鏈傳動是屬于具有中間撓性件的嚙合傳動零件，它同時具有齒輪傳動和帶傳動的一些特點。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造與安裝精度要求比較低，鏈輪齒受力情況較好承載能力較大，有一定的緩沖和減震性能，結(jié)構(gòu)輕便與摩擦型帶傳動相比，鏈傳動的平均傳動比準(zhǔn)確，傳動效率稍高，并且能在惡劣環(huán)境條件下工作鏈傳動的應(yīng)用范圍很廣，通常中心距較大，平均傳動比要求準(zhǔn)確的傳動，環(huán)境惡劣的開式傳動等都可成功采用鏈傳動鏈的使用壽命很大程度上取決于鏈的材料及其熱處理、制造精度等，鏈輪材料應(yīng)能滿足強度和耐磨性的要求，鏈輪采用中碳鋼制造。五層式立體車庫由于小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，因此對材料的要求也比大鏈輪高，所以鏈輪采用45號鋼。設(shè)計鏈輪齒形時，除了要確保鏈條能在鏈輪上順利地嚙入與嚙出及應(yīng)具有良好的加工工藝性外，還需遵循如下原則：（1）鏈輪齒必須能吸收或傳遞鏈條張力，無論是主動輪、從動輪或是惰輪，均要求鏈輪能實現(xiàn)平穩(wěn)和連續(xù)地工作。（2）鏈輪齒必須合理地容納鏈條伸長量以及鏈輪齒的工作面與根圓處的磨損量。（3）鏈輪齒必須與使用時的工況條件相適應(yīng)。如鏈條運行速度、是否有外來物體落入鏈與鏈輪嚙合部位的可能等。鏈輪的設(shè)計計算標(biāo)準(zhǔn)GB/T181500—2000〈〈滾子鏈傳動選擇指導(dǎo)〉〉是鏈傳動設(shè)計選擇的標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計計算鏈輪如下所示。（1）電機鏈輪的計算標(biāo)準(zhǔn)GB/T181500—2000〈〈滾子鏈傳動選擇指導(dǎo)〉〉是鏈傳動設(shè)計選擇標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計計算鏈輪。如圖5-2，鏈輪結(jié)構(gòu)圖。圖鏈輪結(jié)構(gòu)圖1）鏈輪齒數(shù)：鏈輪齒數(shù)z=18；2）配用鏈條的節(jié)距、滾子外徑、排距：查機械設(shè)計手冊2表得：配用鏈條的節(jié)距；滾子外徑；排距；3）分度圓直徑D：D===73.136(mm)(4.1)其中p——節(jié)距，z——主動鏈輪數(shù)。4）齒頂圓直徑：==(mm)(4.2)=73.136+（1-）12.7-7.95(mm)=76.757(mm)(4.3)其中D—鏈輪分度圓直徑,—滾子外徑。可在和之間選取，但當(dāng)選時，應(yīng)注意用展成法加工時又可能發(fā)生頂切，故由=81.061mm5）齒根圓直徑：=D-=73.136-7.95=65.186(mm)(4.4)其中—滾子外徑。6）齒側(cè)凸緣（或排間槽直徑）：<pcot-1.04h-0.76h—內(nèi)鏈板高，可由機械設(shè)計手冊2表查的，h=24.13mm故，<pcot-1.04h-0.76=58.172(mm)(4.5)其中p—節(jié)距z—主動連輪齒數(shù)h—內(nèi)鏈板高度。所以電機鏈輪齒側(cè)凸緣直徑取=56mm。7）軸向齒廓及尺寸：=1\*GB3①齒寬：則，==7.458(mm)(4.6)=2\*GB3②齒側(cè)倒角：=1.27(mm)=3\*GB3③齒側(cè)半徑：=4\*GB3④齒全寬：即=44(mm)(4.7)其中:pt——排距,排數(shù)，取雙排鏈，故m=2,齒側(cè)凸緣圓角半徑r=1mm。（2）主動輪組鏈輪的計算1）鏈輪齒數(shù)z=14；2）配用鏈條的節(jié)距、滾子外徑、排距：查機械設(shè)計手冊2表，配用鏈條的節(jié)距p，滾子外徑，排距=29.29mm。3）分度圓直徑D：D===570.73(mm)(4.8)其中：p—節(jié)距，z主動鏈輪數(shù)，齒頂圓直徑。==(mm)(4.9)=57.673+（1-）12.7-7.95(mm)=60.972(mm)(4.10)其中D—鏈輪分度圓直徑,—滾子外徑。可在和之間選取，但當(dāng)選時，應(yīng)注意用展成法加工時又可能發(fā)生頂切，故由=64.992mm4）齒根圓直徑：=D-=57.067-7.95=49.123(mm)(4.11)其中—滾子外徑。5）齒側(cè)凸緣（或排間槽直徑）：h—內(nèi)鏈板高，可由機械設(shè)計手冊2表查的，h故=42.33(mm)(4.12)其中，p—節(jié)距z—主動連輪齒數(shù)h—內(nèi)鏈板高度。所以主動鏈輪齒側(cè)凸緣直徑取=40mm。6）軸向齒廓及尺寸=1\*GB3①齒寬：由p則==7.458(mm)(4.13)=2\*GB3②齒側(cè)倒角=1.27(mm)；=3\*GB3③齒側(cè)半徑=p；=4\*GB3④齒全寬：即=25(mm)(4.14)其中:pt——排距,排數(shù)，取雙排鏈，故m=2,齒側(cè)凸緣圓角半徑r=1mm。5.2軸承的選擇本車庫的設(shè)計過程中，用到的軸承以徑向力為主，即主要承受徑向載荷，故根據(jù)軸軸承的特點，橫移臺板的主動輪組可選用帶方型座球面球軸承UCP205，橫移臺板的從動輪組可采用帶防塵蓋的深溝球軸承6025-2Z。其主要特點為：主要承受徑向載荷，也可用來承受徑向和軸向聯(lián)合負(fù)載，在轉(zhuǎn)速很高，不宜采用推力軸承時，可用來承受純軸向負(fù)載，允許內(nèi)圈軸線相對于外圈軸線。軌道和導(dǎo)輪的設(shè)計計算導(dǎo)輪的設(shè)計（1）選擇導(dǎo)輪的形式由于要求載車板在橫移過程中平穩(wěn)，要求導(dǎo)輪承載能力好，所以選擇雙輪緣導(dǎo)輪（2）車輪踏面形式的選擇：選擇圓柱踏面。（3）導(dǎo)輪材料的選擇：選擇鍛造45鋼（GB/T699）。（4）導(dǎo)輪的熱處理：熱處理以后應(yīng)該滿足：踏面與輪緣內(nèi)側(cè)面硬度HB300—380。淬硬層260HB處深度大于等于15mm。（5）導(dǎo)輪精度的要求：導(dǎo)輪踏面直徑尺寸偏差應(yīng)不低于GB/T1801-1802中規(guī)定的。軸孔的尺寸偏差應(yīng)該不低于H7.導(dǎo)輪踏面和基準(zhǔn)面（其上加工出深的溝槽作標(biāo)記）相對于孔軸的徑向及端面圓跳動應(yīng)該不低于GB/T1184中規(guī)定的8級。（6）導(dǎo)輪的尺寸D=160mm；D1=190mm；B=90mm；B1=84mm；d=45mm；s=20mm；d1=70mm；D2=100mm；R=5mm軌道的設(shè)計由于所設(shè)計載重導(dǎo)軌符合中小型起重機的車輪。常采用輕型鐵路導(dǎo)軌，其尺寸結(jié)構(gòu)圖如圖5-2。圖軌道基本尺寸由于導(dǎo)輪尺寸所以對應(yīng)符合的軌道尺寸應(yīng)該為聯(lián)軸器的選擇在本設(shè)計中，由于四個導(dǎo)輪在橫向需要同步轉(zhuǎn)動，所以需要動力導(dǎo)輪和從動導(dǎo)輪間的軸連成一體，而由于結(jié)構(gòu)（拆裝）要求，動力導(dǎo)輪和從動導(dǎo)輪間的軸不可能使用一跟通軸，所以需要從中間斷開，這就需要聯(lián)軸器對其進(jìn)行連接。根據(jù)需要選擇凸緣連軸器（GB5843-86）圖聯(lián)軸器的安裝位置特點結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，裝拆方便，剛性好，成本底，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，使用于振動不大，低速和剛性不大的兩軸型號及其尺寸根據(jù)機構(gòu)需要查《簡明機械零件設(shè)計手冊》根據(jù)軸的直徑d=30mm由表16-6選型號為YLD5的聯(lián)軸器，圖聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸許用轉(zhuǎn)矩Mp=63N.m,許用轉(zhuǎn)速np=9000min-1d=30,32L=60L0=124D=105D1=85質(zhì)量為，轉(zhuǎn)動慣量為2本章小結(jié)：本章主要對橫移傳動系統(tǒng)的設(shè)計，橫移系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和尺寸確定，本章節(jié)中主要依據(jù)機械設(shè)計手冊，通過查表，查圖進(jìn)行尺寸的設(shè)計與計算。6總結(jié)通過查閱網(wǎng)絡(luò)各種相關(guān)的立體車庫資料，以及在學(xué)校圖書館數(shù)據(jù)庫的利用，現(xiàn)在已經(jīng)了解車庫的橫移機構(gòu)裝置的工作原理、使用等，根據(jù)車庫容量完成驅(qū)動電機的選型，并對立體停車庫的機械機構(gòu)部分設(shè)計已經(jīng)完成，現(xiàn)在已經(jīng)完成了畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容。在設(shè)計初期，通過對立體車庫整體結(jié)構(gòu)的了接，根據(jù)安放車輛尺寸、重量和安放車輛的數(shù)量，進(jìn)行了初步的設(shè)計分析，然后初步選定了電機