畢業設計鏈驅動雙層升降橫移式立體車庫-資料下載頁

【導讀】了數量，因此在已建設成的住宅小區中再設置機動車位，實際上是很難再有所作為了。此車位的緊缺就成為今后較長時間內的業主的一大生活難題和物業管理公司管理難點了。建造立體鋼結構車庫可能就是解決停車位不足的可靠的途徑之一。本設計重點內容包括升降機構的結構設計，材料的選擇，制造方法。在升降傳動系統設計中升降鏈條的設計計算，鏈輪的設計計算。降部分的電機選擇和校核，鋼絲繩的選擇和計算也是本設計重點。本設計的主要特點是:節省資源，控制方便。橫移的方式和電機的放置位置……

　　

【正文】 結 構 ， 一些高度或跨度比較大的結 構，載荷或吊起重量很大的結 構 ， 有較大振動的結構，高溫車間的結構等 等 ， 采用其它建 筑材 料 ， 目前尚有困難或不是很經濟，有時候也滿足不了強度要 求 ， 則 可考慮用鋼結構。 本設計中采用鋼結構 用 于 升降裝置 的 支撐及立體車庫的主框架結 構 ， 這種鋼結構具有以下 的幾個優點。 料強度高 在相同的載荷條件 下 ， 采用鋼結構 肘 ， 結構的自重較 小 ， 當跨度和載荷相同 時 ， 剛架 的重量只有混凝土層架重量的 1/41/3， 如果用薄臂型鋼屋 架 ， 則 可更強， 由 于 重量輕， 便 于 運 輸安裝。 2 安全可靠 鋼材質地均 勻 ， 各向同性，彈性模量大，具有良好的塑性和韌性。 17 3 工 業化生產程度高 與其它建筑結構相 比 ， 鋼結 構 工 業化生產程度 高 ， 能成批大量生產 ， 制造精度 高 ， 采 用 工 廠制造 、 工 地安裝的 施 工 方 法 ， 可縮短周期，降低造 價 ， 提高經濟效益。 4 具有一定的耐熱性 溫度在 35 度以內鋼的性質變化很 小 ， 溫度達到 30 度以后強度逐漸下 降 ， 達到 45 度 ~ 60 度 時 ， 強度為零。因此鋼結構防火性較鋼筋混凝 土 差 ，一般 用 于 溫度不 高 于 25 度的場 Ar=t。 同時鋼結構設計時應滿足下列要 求 : (1) 結構必須有足夠的強 度 ， 鋼性和穩定性。 (2) 要符合建筑物的使用要 求 ， 要有良好的耐久性 (3) 盡可能節約鋼 材 ， 減輕鋼結構重量 (4) 盡可能縮短制造安裝時 間 ， 節約勞動時 間 (5) 結構要 便 于 運輸、維護 (6) 可能條件 下 ， 盡量注意美 觀 ， 特別是外露機構 根據以上各項要 求 ， 鋼結構設計應重視貫徹和研究節約鋼 材 ， 降低造價的各種措 施 ， 做到技術先 進 ， 經濟合 理 ， 安全適 用 ， 確保質量。 3. 4. 2 制造方法 立柱采 用 工 子 鋼 ， 因 為 工 子鋼有很強的承載壓力的能力。一共有 8 根立 柱 ， 前后各有 4 根 ， 采用澆注的方法固定在混凝圖中 (地面采用混凝土〉。橫梁采用寬高為 2021 mmx 100 mm的冷彎矩形空心鋼管 (GB672886)，因為提升機構的電動機、聯軸器和制動器要放 在橫梁 上 ， 所以矩形空心鋼管平放在立柱 上 ， 采用焊接的方法連接。 縱向梁的選擇比較困 難 ， 因為縱向梁不僅可以用冷彎矩形空心鋼 管 ， 也可以采用角鋼 相對放置構成。由前面的設計知 道 ， 鏈輪的結構要放在縱向梁 上 ， 不管采用那種方式的縱 向粱。鏈輪的底板都可以方便的固定在縱向梁上。但是 ， 當采用前者的方法 時 ， 需要在冷 彎矩形空心鋼管上開矩形 孔 ， 制造比較麻 煩 ， 所以決定采用兩個角鋼相對放置的方法來制 造縱向 梁 ， 兩個角鋼之間存在一定的距 離 ， 距離由鏈條的寬度來定。縱向梁也采用焊接的 方式固定在橫梁上。 3. 結 構 的 強度校核 由上面的 分析知 道 ， 鏈輪安裝在縱向梁 上 ， 縱向梁要承受轎車和托盤的重量。同時由 于 縱向梁跨度比較 大 ， 所以在整個鋼架 中 ， 對縱向梁的校核最為重要。 現在來分析縱向梁所受的載荷。 取托盤 (含轎車〉為研究對 象 ， 分析受力示意圖如圖 32 所 示 : 18 F 國 36 受力分 析 示意圖 由 于 四 根鏈條同時承載。所以每根鏈條所受載荷 F 為 : F= CG1+G2 ) /4= 0600+630)kg 因為每個托盤有四根鏈條來承 載 ， 每條鏈條所承受的拉力為 5537N。鏈條固定在兩根 角鋼 上 ，所以 有 每 根角鋼承受的力為 ，不過 ， 角鋼上要承受兩個這樣的 力 ， 兩個 力的距離如圖 37所示。因為角鋼的兩端固定在橫向梁 上 ， 所以角鋼可以近似的 簡 化 為簡 支 梁 ， 它的受 力 分 析 圖和彎矩 圖 如 圖 37所示。 乒F F 廣丁 今 FS frmTTlFb/l Fa/lllllllll lAIIIIIIIII隊 (c) x 37縱向梁的受力分析 角鋼的承受的最大正應力 為 : 5 回 x= ιxlw 式中 w抗彎截面系數 梁的最大彎矩由圖 33 可 知 ， 抗彎截面系數和角鋼 的 材 料 有關 ， 查 閱《機械設計手冊》知 道所選的抗彎截面系數 為 有 : δ 腦 x=句 對 于 材料 Q235， 查 閱 GB70088， 知 道 δ 在 375Mpa..._， 500Mpa 之 間 ， 故縱向梁 是 安 全 的。 19 4 升降橫移停車設備傳動系統的設計 4. 1 橫移傳動系統設計 橫移機構傳 動 示 意圖 : l 1 YCJ 系列齒輪減速三相異步電 動 機 2 聯軸器 3齒輪軸 4齒輪 5 齒條 6 滾輪 圖 41 橫移傳動示意簡圖 4. 1. 1 平移裝置中齒 輪 、齒條、傳動驅動電動機的選擇 取托盤 (含轎車 )為研究對象，受力分 析 示 意 圖 : 國 42 托盤受力分析示意圖 由上圖可以知道，托盤運行條件 是 F1=Nf 查 閱《摩擦、磨損與潤滑手冊 )) (第二冊，機 械 工 業出版社〉得知 : 在任何滾動軸承中， 克服摩擦所消耗的功率可以 按下 式 計算的平均摩擦力來計 算 : Nf= Nf 軸承所受的摩擦力 P按一般動力計算 公 式 得的軸承上的當量載荷 查 閱 摩擦手冊 )) 表 由 于 采用接觸式密封，存在制造 誤 差 和裝配 誤 差 ， 工 況加重和潤滑 劑 污 染 等 ， fa 的值應該擴大一倍 20 3 f.= X 103 X 2 對 于 深溝球軸承 (本設計采 用 ， 應用廣〉 P=Fr X Kv X Ks X Kt Fr徑向力 Kv旋轉系數 民 安 全系數 幾 溫度系數 Fr=G1+G 2= (1600+740) kg X 9. 8N/ kg=22932N 由 于 是外圈旋 轉 ， 取 Kv= 查 閱《摩擦手冊 ))得 Ks=， 由表 得知 Kt= 得 P=22932NX X =30270. 2N 由 上 式 Nf==30270. 2NX2X 10 =108. 9N Nf=F39。1 1 Fl=2T/d39。 2 T=9. 55 X 103/n3 由 于 是小型立體車 庫 ， 適 用 于 小區，移動速度 不 宜 過 快 ， 故托盤的移動速度初步定位 V=。 得 : P=FXV/1000X /60=108. 9X21/1000/60=3. 7X 10飛 w 在此設計中平移部分只需移動一個車位，移動距離較 近 ， 從而要求速度較低 。 查 閱《機械 設計手冊》第五卷 (四 )表 22161，選用 YCJ140 和 Y90S4 一體的 YCJ 齒輪減速三相異步 電動 機 。 電動機的額定功率為 P=O. 75Kw 額定轉速為 n=26r/min 輸出轉距為 T=259N/m 校核 : F39。=2T/d39。 d39。=2T/F39。=2X259N. m/109. 4N=4. 73 mm 139。=9. 55X 103 X3. 7X 1O2Kw/30r/minT=259N. m (T39。實際需要轉距 ) 故此電動 機 合 適。 由 于 動力從 電 動 機傳送到托盤要經過聯鈾 器 、 齒 輪、齒 條 等 部 件 ，傳遞到托盤上的動 力也會減少，從而使轉距見 效 ， 所以齒 輪 直 徑和傳 動軸的直徑應該 大 于 mm. 齒 輪 、 齒條的設計 1) 選擇齒輪、齒條的材料 查 閱《機械設 計 工 程學 )) (中國礦業大學出版社〉表 817: 齒輪選用 45 號 鋼調 質 ， 表面漳火 HBS1=24539。39。275 齒條選用 45 號 鋼正 火 ， 表面漳火 HBS2=21039。39。240 21 2)按齒面接觸疲勞強度設計計算 托盤的橫移速度 V=0. 35m/s 齒輪的角速度 W=2nπ /60=π V=Wr=Wd/2 (r齒輪分度圓半 徑 ， d分度圓直徑 ) 0. 35m/s=π d/2 得 d==220 mm 齒輪采用硬 齒 面 ， 非 對稱分布 。 查 《機械設計 1))的表 823 得齒寬系數 φ d = 齒輪模數 m 可由《機械傳動裝置設計手冊 )) (上 冊 ， 卡炎主編 〉 查 得 : m=10 d=mz (Z齒輪齒數 ) 220 mm=10z 得 z=22 此齒輪齒數 z 在推薦值 20 到 40 中可以選 取 ， 故 z=22，符合。 參考《機械設計 1)) 表 814 和表 815 選取 齒輪的齒距 p=π m=3. 14X 10= 皿 齒條的齒數 z2=L 條 /p=2100 mm/ mm= 取整數 z2=67 檢驗校 核 : 查 閱《機械設計 1))得 : 由式 (815) 得 ， 載荷系數 K=XKv XIlKXKα 使用系數 Kv動載荷系數 KIl 齒向載荷系數 Kα齒間載荷系數 由表 820 得 KA= 由圖 857 得初值 Kvt= 由圖 860 得 Kp = 由公式 (855)及 。 =0 得 E v =E α =[. 2(1/22+1/67) ] X 1= 由表 821得 Ka = 則載荷系數 K 的初值為 Kt= X X X = 得 Kt= 由圖 814 得節點影響系數 ZH=2. 5(自 噸 ， Xl=X2=0) 由圖 665 得重合度系數 Z， = (E 儼 0) 由 式 (869) 得，許用接觸應 力 [5 H]= amp。陽 XZNXZw/SH ZN接觸強度壽命系數 Zw硬化系數 SH接觸強 度 安 全 系數 接觸疲勞極限應 力 5 川 h δ HliJn2 查圖 869 得 5 削 illl=l 570N/mm 2 δ HliJn2=460N/mm 2 22 5 由式 (870) 得，應力循環次數 N1=60njLh 按預期壽命 5 年，每 天 工 作 300 天，每 天 工 作 8 小時來算 : Lh=5X300X8 N=l 60 X 30 X 1X 8 X 300 X 5= X 107 N2=Nt!u=0. 7 X 107 得 N1= X 10 7 由圖 870 得 ZN1= 由 圖 871 得 Zw=1 由 。表 827 得 SH= 由公 式 [δ HJ=δ 山 XZNXZW/SH N2=0. 7X 107 ZN2= 得 [δ H1J=570N/mm 2X 1/=591N/mm 2 [δωJ =460N/mm 2X 1/=510N/mm 2 綜上所述 .d 1的設計初值 dlt 為 : dlt 二注蘭 (ω2KT1) 川 /(φ d) ν川 3 X (ωu+1) 山 /uν川 3 X (X弘ZZHX Ztε / [ amp。 HJ 2)γlν/ K仨 載荷系數 ZH節點影響系數 T1輸出 轉 距 Ztε重合度系數 φ d齒寬系數 amp。H許用接觸應力 u齒數比 Z彈性系數 dlt 二三 (2 X X 2. 24 X 10 ) 川 / X (+1) 川 /3. 04川 X ( X 2. 5 X ) 川 注 mm d1=220 mmd1產 mm 所以選出齒輪 dl=220 mm可用 . 齒厚 b叩 d X d1t=0. 4X =64 皿 齒條寬 b2=64 mm 齒輪寬 b1=b2+ (539。10) =70 mm 由 于 采用正常齒輪，所以齒 頂 高 系數 h=:，頂隙系數 c\ 取 ♂ = 分度圓的壓力角度數 為 α =20。 確定齒輪 的 其 它 參數 如 下 : 分度圓直 徑 : 齒 頂 高 : 齒根 高 : 齒 全高 : 齒頂圓直徑 : 齒根圓直徑 : 基圓直徑 : 齒距 : 齒厚 : 齒槽寬 : 基圓齒距 : d=mz=10 X 22=220 mm h.=h:m=O. 8 X 10=8 mm hf= (h:+c*) m=l1 mm h=(2h:+擴 )m=19 mm d.=d+2h.=220+2 X 8=236 mm df=d2hf=2202 X 11=198 mm db=dcos α =220 X cos 20 0 =206. 7 mm P