垂直循环立体停车设备的结构设计_1

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1、 1 目 录 摘 要 . .1 Abstract . .2 第 1 章 绪论 . .3 1.1研究的背景与意义 . 3 1.1.1 研究的背景 . . 3 1.1.2 论文研究的意义 . . 3 1.2国内外发展状况 . 4 1.3立体车库的分类 . 5 1.4本设计主要研究工作 . 8 第 2 章 立体车库方案及总体结构设计 .8 2.1 立体车库总体方案的确定. 8 2.2 总体结构方案的设计. 9 2.2.1 机械系统的工作原理 . . 9 2.2.2 机械系统的组成 . . 9 第 3 章 升降机构的设计计算 .11 3.1 驱动系统的设计计算. 11 3.1.1 电动机的选择 . .

2、 11 3.1.2 减速器的选择 . . 12 3.1.3 制动器的选择 . 12 3.2 传动系统的设计. 13 3.2.1 开式齿轮传动设计 . . 13 3.2.2 链传动的设计. 16 3.2.3 轴的设计与校核 . 21 2 3.3 结构框架的设计. 25 3.4 联轴器和键的选择. 28 3.5 轴承的选择. 30 3.6 车辆托盘. 30 第 4 章换向机构设计 .31 4.1 换向机构设计. 31 4.1.1 换向机构总体结构. 31 4.1.2 转台设计. 32 4.1.3 蜗轮蜗杆减速器设计. 32 4.1.4 电机的选择. 34 4.1.5带传动设计 . 35 4.1.6

3、联轴器选择 . 36 结 论 . .36 参考文献 . .37 致谢 . .38 3 4 5 6 7 8 第 1 章 绪论 1.1研究的背景与意义 1.1.1 研究的背景 随着改革开放和我国社会、经济的迅速发展，人们生活水平的不断提高，私家车的数量增长十分迅速，使得原本人口就十分密集的城市中，小区、街道的停车位严重的不足停车难的问题日益严重，立体车库无疑是解决小区停车难问题的一种有效途径1。 由于经济和社会的快速发展和城市化档次的提高, 车辆的数量飞速的加多。由于过度加多的汽车的数量, 因此, 城市道路建设的设备无法赶上经济发展的速度, 造成严重的交通拥堵和车位的问题。同时停止网站规划不合理、

4、绿地的占领和车道现象, 加剧了交通混乱，导致进一步的交通拥堵，摧毁了城市居住环境和交通之间的关系，成就一个恶性循环。目前, 中国城市机动车所有权和停车位的比例是 5:1,停车位严重短缺。从城市建设的经验， 以确保交通拥堵， 不仅要满足基本的停车位 100%,还要满足公共停车位20%。目前, 我国大多数城市采用平面式停车场, 停车场设备复杂, 有效的停车位置很小, 面积大, 车辆和人员的安全很差。 平均下来一辆小汽车占据40 平方米的面积。 因为这些原因,给业主或开发商都是非常不利的。 因此, 立体车库的建设迫在眉睫, 而且我们国家的经济发展, 城市的生活水平改善城市静态交通。 立体车库以其优势

5、的平面式车库 , 诞生以来广泛的关注, 近年来人们越来越多的关注。本文在这种背景下, 试图做一些研究和重建2的停车问题。 1.1.2 论文研究的意义 为了解决城市停车问题的问题, 最小面积, 更多的车辆停止, 但也允许租户访问车辆安全, 方便。垂直循环停车车库, 土地利用率高、操作简单、灵活、安全、可靠、适应性强、和许多其他的优点, 是主要的大型城市居住区停车问题的方向发展。具体来说, 本研究的意义主要在以下方面: 1 节省空间 立体停车库的占地面积为平面停车场的1/2-1/25， 空间利用率比建筑自走式停车库提高了75%。尤其在商业中心区、旅游景点、医院、银行、办公楼等人流和车流量大的公共场

6、所，有很大的作用。 2 垂直循环立体停车库完全采用电脑控制，司机存车更方便 该过程自动停车和车辆。老板简单的停车卡或支付到车库, 车是非常方便的访问。通常一次保存( 采取) 车时间为 2 分钟，有效地避免了传统停车库存取车需要走的路程，也节省了找车位的时间，同时也减少了环境的污染，安全便捷3。 3 综合投资少 垂垂直循环式立体车库占地面积小的空间, 空间利用率高。这大大减少了投资的土地面积, 操作过程中, 低能耗, 减少管理, 也大大节省了成本。停车场建设具有结构简单、少量的工程投资, 只有少量的通风, 所以成本大大降低。据统计, 每个停车位约 3 - 7的 9 新停车设备几百万元,15万元,

7、 建设成本4自航停车位。 4 配置灵活 立体停车库可单独设计，也可依附在其他建筑物内，可设在地上、地下或半地下，型式多样，适应性广。 5 改善环境 新型循环立体停车库不仅可以改变了停车的环境，伴随着也可以降低噪音、污染及土地覆盖，缓解了行车环境，让交通不在如此的拥堵，达到了人、车分流，维护了行人安全的同样也改善了居住生活环境、加强了绿化面积。 1.2国内外发展状况 1.国内发展状况 中国早期研发的机械车库开始于1980年代, 河北承德华谊机械车库集团于1989年建立第一个垂直循环机械式停车设备, 填补我国空白机械停车场。从90年代开始在北京、上海、广州、深圳等地方开始投入使用。参照国际标准,

8、介绍了中国的行业标准, 目前已有上千家公司生产各种类型的停车设备，甚至有些公司的停车设备已开始出口世界各国。机械式立体车库不仅是一个简单的车库、更是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、建筑结构、通讯监视、环境保护、安全消防、收费管理等各学科领域，就停车设备本身而言，其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术特征，需要全能型的人才把国外更加成熟的技术移植到我国停车产业，开发出更加安全、高效、节能、经济的产品，满足国内外市场不断发展的需求5。 虽然我国的停车设备有了一定的发展，但是依然存在一些问题，例如没有统一的技术标准；大多数的产品都是引进国外技术制造，

9、技术水平较低；而且缺少一定具有规模的企业，生产能力不足；市场竞争混乱，有的企业为抢占市场，选择低价竞争；技术创新能力严重不足和管理严重滞后等。上述问题，需要我们在市场、管理和技术等方面做出努力。确定公共停车位的合理数量，实现投资的多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，对投资者和经营者给予优惠扶持政策。市场方面，建立车库市场运行机制，提高占路停车收费标准，让大家都去选择车库停车。实施政府监督和政策调控，促进产业的良性发展。 虽然立体车库发展趋势快，但是目前立体车库的应用却很少。其问题不是技术上的原因，而是人们的思维观念没有转变过来。随着我国经济和住房业的迅速发展，小区式的住房已成为主流、私家

10、车的数量越来越多。随意人们思想的慢慢转变，立体车库必然能够迅速发展起来。同时，立体车库的技术也必然在今后的若干年内有飞速的发展。所以无论是立体车库工程的建造和使用， 还是立体车库的研究发展前景都是非常乐观的6。 2. 国外发展状况 早在 50 多年前，立体车库在国外就出现了，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备； 地下车库； 多层升降横移停车设备； 适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔； 10 从70年代的结束, 世界经济正在迅速发展, 汽车的数量不断增加, 这使得立体停车技术的研究和开发的研究和开发三维停车技术。外国发展立体车库前更好的与日本、英国、德国和其它发达国家。 在亚洲，在亚洲,

11、立体停车设备的使用, 越来越多的发达国家日本和韩国。研究从1960年代初停车设备。当时日本汽车保有量为500万, 其中大部分使用垂直循环式停车设备。 80 年, 日本开始韩国和中国的台湾省, 产品和技术的出口。 在 90 年代初, 汽车保留6200万卷, 立体停车设备得到高速发展, 年增加率飙升至 30%以上, 品种从单一到多风格发展。 近年来, 已经开发了总共 9 个类别的近一百个品种, 其管理制度、 技术标准和其他方面的越来越完美。 从日本、 韩国立体停车设备技术的引入, 开发过程是相对稳定的。 1970年代初期,80年代的介绍阶段,90年代使用的阶段。 工厂有一百多个, 已进入中国的现代

12、集团,LG公司, 德山公司, 该公司和其他许多公司。因为政府的高度重视和停车设备开发和应用广泛, 年增长率达到30%,2000年其发展阶段, 与供应的数量不断扩大, 停车设备快速发展。德国的停车产业也很发达, 其多高层钢结构立体车库性能分析和组件标准化生产克劳斯和 OTTOWOHR两家公司占总产量的大约80%7德国。 1.3 立体车库的分类 经过长期的发展，立体车库根据其结构, 大致可以分为以下几个: 垂直起飞和降落类型、垂直循环类型、水平循环类型, 升降平移, 巷道类型、水平移动类型, 简单的提升式等立体车库。垂直升降, 升降和转让、巷道类型、水平循环类型、平面移动类型停车的车辆多达几十甚至

13、 1000汽车。建在如车站、码头等大空间和交通密集的区域。垂直循环类型, 简单起重类型的区, 占地面积更小, 减少存储车辆。 （1 ）垂直升降式立体车库 垂直升降立体车库也叫塔式立体车库, 它是通过促进起重机和起重机器上的安排震摇机制将车辆或车辆导线, 实现立体车库停车, 见下图1-1。 垂直升降停车设备的工作原理是: 用起重设备将停止在车辆上的加载模板指定的级别, 然后安装在提升机遍历设备车辆进入停车场。 车库内部分层结构, 一般级别存储两辆车多数, 停车场高度30 - 50米, 平均50平方米的土地可以存储车辆 40到50辆汽车, 是传统的停车场车辆包含 10倍的速度填充区域的停车设备者优

14、先, 如: 酒店、购物中心、旅游景点等。这个车库也有它的缺点 , 如: 高度高,设备的安全, 加工和安装的要求非常高 , 成本也很高。但高利用率的车库 , 可以设置, 也可以单独设置, 美丽的外表, 和周围的环境很和谐的组合。最合适的建筑高度在熙熙攘攘的城市中心区域和停车车辆集中积累。 11 图1-1 垂直升降立体车库 （2 ）升降横移类立体停车库 升降升降平移立体车库: 电机将停止在模板上的车辆停车或汽车通过垂直或水平的遍历。它的工作原理是: 每辆车进行模板, 通过提升车辆携带模板滑动运动到达一楼, 从而达到获得车辆的目的。停在车库地上在车里只做滑动和提升, 通过交叉的中间一层穿越一个空缺上

15、铺或较低的层停车场应该车辆承载板上升或下降到底层, 司机可以今天车库汽车10。立体车库是见下图1 - 2展示。 使用模块化设计, 每个单元可以设计成两层、三层、四层、五层和其他形式, 停车位的数量从几到几百种不同的。模板底部楼层只有水平运动, 中间层可以横向和可以上下升降, 顶部层提升。通过不断提升和水平运动, 获得完整的车辆。这种立体车库低成本、灵活配置, 易于安装, 适用于地面和地面层。 图1-2升降横移立体车库 （3 ）垂直循环式立体车库 垂直循环立体停车设备采用与地面垂直方向做循环运动而达到存取车辆的目的。 其工作原理是通过减速电机带动传动机构，在牵引构件链条上，存放在载车板上的车量随

16、链条一起作循环运动，从而达到存取车辆的目的。 存车时，驾驶员将车开到设备最下面存车拖架准确位置后，出库后按动车库旁边的操作按键，电机启动，存车拖架将随之运动，直至另一空的存车拖架转动到最下面的位置即停止运动；取车时，按下车辆所存放位置的编号按键，设备启动，存车拖架按最短路程运行至最下端，驾驶员将车开出。 该车库的机械性能稳定、配置灵活、安装操作简便，运行平稳、安全性高、存取车方便， 外观轻巧美观。 同时占地面积较小、 容量大、 利用四个平面停车车位就能停放 10-30 12 辆车。如图 1-3。 图 1-3垂直循环立体车库 （4 ）巷道堆垛式立体车库 采用巷道堆垛机作为存取车辆的工具， 所有的

17、车辆均由桥式起重机或堆垛机将在搬运器内的车辆，水平和垂直移动到存车位，并由存取装置实现车辆的有序存取。 其工作原理是采用桥式起重机或堆垛机作为存取车辆的工具， 所有进到搬运器的车辆均由桥式起重机或堆垛机水平和垂直移动到存车位或者从存车位取出车辆， 因此对堆垛机的技术要求较高，由于堆垛机的成本较高，巷道堆垛式立体车库多用于车位数需要较多的客户使用12。如图 1-4所示。 图 1-4巷道剁堆式立体车库 (5)多层循环立体车库 如图 1-5所示。汽车携带, 升降和移动通过左右与圆周运动, 从而实现任意多层存储车辆。根据需要增加入口的方向机制, 避免倒车麻烦。最适宜建在地形狭窄且只允许设置一个出入口的

18、场所。 根据车辆进入地下室的不同形势, 划分成汽车从地面到地下停车场设备直接从方法和使用的起重装置, 使汽车的升力。根据循环方向和停车方向上的不同，可分为横式和纵式两种13。 13 图 1-5多层循环立体车库 （6 ）水平循环立体车库 水平循环式立体车库如图 1-6所示。通过水平循环实现获得车辆的目的。它的工作原理是访问停放车辆停车系统在水平平面圆形移动需要访问车辆进行模板搬到门口, 司机和汽车移除或沉积。根据汽车的运动的形式可分为圆形和方形两个循环类型。广场循环: 载车板运动形式为直线运动；圆形循环：载车板做圆弧形状运动。圆形车库最适合建在地形狭长的地方，能够提高土地的利用率，省去了进出口通

19、道。地下室多采用水平循环式立体停车库，在出入口存取车辆大大增加了土地使用效率, 还有效地减少污染和废气, 通风设备的成本也大大减少了。 图 1-6水平循环式立体停车库 1.4 本设计的主要研究工作 基于以上分析与研究，确定本课题的主要工作，具体包括以下内容： 1 垂直循环式立体车库的方案确定 通过对五种不同的立体车库的比较、分析和对比，将立体车库选定为垂直循环立体停车设备。 2 垂直循环立体车库总体结构设计 在确定具体方案之后，对该立体车库进行总体结构设计，车库整体结构的设计升降机构的设计驱动系统的设计（电动机、减速器、制动器的选择）传动系统的设计（齿轮、链传动、轴的设计）结构框架的设计换向机

20、构的设计。 14 第 2 章 立体车库方案及总体结构设计 2.1 立体车库总体方案的确定 一、垂直循环立体车库 和地面的方向做圆周运动, 从而达到的目的访问车辆停车设备称为垂直循环停车设备。工作原理是传导机制是由电机、减少和存储汽车拖带坐标系作为圆周运动链, 可以达到获得车辆的要求。结构示意图如图2-1所示。 图2-1垂直循环式立体车库示意图 二. 方案的可行性分析 垂直循环立体停车库，占地小，容量大，利用地面两个平面停车位可同时停放8-20辆车；安装操作简单、配置灵活、性能稳定、安全性高、存取车方便、外观轻巧美观16。 产品特点： 1)占地少、容量大，两个车位面积可停8-20辆车； 2)造价

21、低、外装修和消防投资少，建设快外装修； 3)运行安全可靠、稳定。 2.2 总体结构方案的设计 该设计方案，很大程度上减了车库的设计和建造难度。同时也降低了建造费用和复杂程度。每个轿厢内只存放一辆车，进而在整体上减小了车库的建筑面积。该车库一般都只有一个车库口，适合于建造在小区或建筑物的边缘，不会对附近的人或物产生噪声或遮挡等影响，同时也可以通过增加高度来增加轿厢的数量，进而达到存放更多车辆的目的。 一个出口也大大减小了车库控制系统的设计与编制难度， 减少了控制设备的数量。该车库也存在着不足：因为该车库只有一个进出口，在存取车辆高峰期需要排队等待，可以在车库口处设计一个转向装置，这样能够大大减少

22、驾驶员用来掉头的时间和所需的面积。同时，也增加安全性。 2.2.1 机械系统的工作原理 垂直循环立体停车设备的工作原理是通过减速电机带动传动机构，在牵引构件链条上，存放在载车板上的车辆随着链条一起作循环运动，从而达到存取车辆的目的。 15 2.2.2 机械系统的组成 垂直循环立体停车设备是由电控系统、驱动及传动系统以及刚组合结构三大部分构成的。钢组合结构包括立柱、梁、载车板；驱动和传动系统主要由电动机、减速器、制动器、链轮、链条、齿轮和传动轴的开放。差不多构成了框图如图2-2所示。 图2-2垂直循环立体车库的组成 1. 整体框架 动力装置、载荷和机械传动系统都是有立体车库的刚结构骨架支撑的，刚

23、结构骨架具有足够的强度、刚度和稳定性，保证了设备的安全性和可靠性。车库的支架由一个支持, 一个斜杆, 一个横梁, 腹杆、支撑力量和支持梁的上部和下部的辅助设备。 车库顶端与底端设有角轮导轨，车库两边设有托架边轨，轿厢在这些轨道上完成循环升降运动。立体车库的整体框架结构示意如图2-3所示。 1.整体框架；2.托架；3.托架导轨；4.下链轮； 5.链条导轨；6.链条；7.上链轮 图2-3立体车库总体框架图 该车库车库共有十辆, 可容纳 10 车。结束在车库里的顶部和底部各有一辆车, 剩下的 8共享汽车在车库里两边的车。汽车的基本尺寸是长 5050毫米宽 1850毫米高 1550 16 毫米。汽车重

24、量 400公斤, 车库的总体规模是 6800毫米* 5400毫米* 5400毫米。 2. 升降机构 在机械传动系统安排在钢结构框架中, 传输部分组成的, 一个链条, 链条导轨, 张力装置、车辆托盘和托盘导轨。 机械循环运动的机构是传动部件，链条是连接链轮与张紧链轮的牵引构件，链条导轨主要作用是保证链条正常运行，使机械正常运行的是张紧装置，车辆托盘是用来放置车辆的。传动系统由电动机、减速器、联轴器、开始齿轮传动、链传动组成。电动机通过两次减速，第一次是通过减速器减速, 第二个是耦合驱动齿轮减速。因为齿轮和链轮在同一根轴, 链轮和齿轮旋转同时驱动链的旋转, 最后意识到马车的运动。 系统传输图如图

25、2 - 4所示。 图2-4系统传动图 17 第 3 章 升降机构的设计计算 升降机构主要解除机制主要由电机、双级行星齿轮减速机, 一个刹车, 耦合, 开放的齿轮、链条传动, 传动系统和传输系统。 3.1 驱动系统的设计计算 3.1.1 电动机的选择 1.计算功率 链速度不是太快, 否则不仅车库的整体机制的破坏, 减少使用寿命的车库, 车本身会造成一定的伤害, 链速度太慢, 否则它将车库, 这样工作效率会降低。根据访问车辆时间小于一分钟计算, 循环链的速度是6 米/ 分钟, 一辆汽车的重量是1700公斤, 最高权力上升盘所需: 根据参考文献17可以了解电动机输出功率： 式中：大设备要求功率； 减

26、速机与设备之间的传动总效率。 其中：所需动力 要求的速度 带入上式为： 链传动总效率： 联轴器效率，可以设0.99； 2滚动轴承传动效率可以设0.99。 带入上式为： 18 则电机的输出功率为： 2.选择电动机 取同步转速750r/min。有效转速730r/min。额定功率22kW的起重冶金电动机Y225M-8。 3.1.2 减速器的选择 链条传动速度： 总传动比： 取减速器及传动比 为130，则开始齿轮的传动比 为： 由传动比130确定减速器的型号，根据机械设计手册选取减速器型号为 NGW102。 3.1.3 制动器的选择 制动器许多类型的刹车, 现在广泛使用的是电动液压垫制动( 代号为YW

27、Z),一个标准的产品, 可以买。刹车动作稳定、寿命长、体积小、重量轻、噪音低、不容易泄漏, 也非常权力, 供电方便, 可以每小时720 - 1200倍。补偿型单推杆补偿刹车磨的功能, 并且不需要定期调整。制动轴和Y 轴洞d = 48匹配d = 200,正确的参考17选择YWZ200/25制动模型。 3.2 传动系统的设计 3.2.1 开式齿轮传动设计 1.选择齿轮的材料、热处理、精度及齿数 （1 ）车库是普通的工作设备，所以考虑用8 级精度。 （2 ）由文献18选小齿轮的材料为45钢，调质，齿面硬度为230HBW;大齿轮材料为ZG310-570，正火，齿面硬度为190HBW。 (3)选小齿轮齿

28、数=40,=4.2940=172 2.按齿面接触疲劳强度设计 设计公式为： 19 1)确定公式中的各计算参数 (1) 选择载荷系数=1.8 (2)计算小齿轮传递的扭矩： （3 ）选取区域系数 （4 ）由文献18查的开式齿轮传动, 取 （5 ）查的材料影响系数MPa （6 ）小齿轮接触疲劳强度极限 （7 ）计算应力循环次数： (8)由文献18取接触疲劳寿命系数， （9 ）计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%，安全系数S=1,则： 2 ）设计计算 （1 ）计算小齿轮分度圆直径, 代入较小值。即： 代入数据得： 20 (2)计算圆周速度v： (3)计算齿宽 b: (4)计算齿宽与齿高的比 ： 模数

29、 mm 齿高 mm (5)计算载荷系数。 根据 v=6.44m/s,8级精度查文献18表 10-3 可知动载荷系数直齿轮 由 =4.8，查的故载荷系数: (6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径: (7)计算模数 m ： 取标准模数 m=4mm (8)计算分度圆直径、中心距、齿宽： 21 计算齿宽： 取 3 .校核齿根弯曲疲劳强度 校核公式 1)确定计算式中的各个参数 （1 ）载荷系数： （2 ）齿形系数与应力校正系数为： 小齿轮 大齿轮 （3 ）计算弯曲疲劳应力 查文献18表 2-1 的小齿轮的弯曲疲劳强度极限a 查文献18图 2-15 的弯曲疲劳寿命系数 取弯曲疲劳安全系数 S=1.3，

30、则： (4)小齿轮所受的圆周力： 1) 校核计算 22 所以大小齿轮的弯曲疲劳强度均满足强度要。 3.2.2 链传动的设计 链传链传动组成的一个链条, 驱动链轮, 链轮驱动, 并与车辆的传动链存储架和传输链。电机启动时, 牵引链的传动系统循环在垂直平面上, 和车辆架驱动垂直环流运动, 最后车辆访问。 1.链条的选择 中心距、传动比小, 低速大螺距链单行选择。由额定功率和转速 n查的选择滚子链型号 48A，链条节距 63.50mm（GB/T1243-1997）。 主要技术参数： 即节距 P=76.2mm 滚子外径mm 销轴直径mm 47.35mm内链节内宽 极限拉伸载荷N 单排每米质量q=22.

31、6kg/m 内链板高度： mm 技术要求：调质处理HBS250220，材料为45钢。 表 3-1 40A滚子链的基本参数和尺寸 润滑方式： 23 根据链速v=6m/s，节距p=76.2选择用油刷或油壶人工定期润滑方式。 链条结构： 导辊链条上添加十个特殊输出机制, 和分布链, 每个机构由两个耦合部件组成: 与链链的连接板连接, 安装只要更换一个链接链中内链板, 另一个连接上的托盘水平轴连接。这个特殊的铁路输出机制见3 - 1的图片: 1.导轨链输出装置 图 3-1导轨链 2.链条的设计计算 由 p=76.2mm选取齿数 z=95则分度圆直径： 为使托盘运动至车库上部的链轮最上端时不发生碰撞，

32、每个特殊输出结构之间距离至少为 2.5m。 根据设计要求:10辆汽车的股票, 选择帧尺寸 2050毫米, 高 1700毫米。 它可以估计,链轮的直径约两米。 (1)初步估算链轮中心距： (2)链节数计算： 链长长度 链条节数 24 (3)确定链条实际中心距： 链条长度 当时 理论中心距： 实际中心距： 其中, 取 (4)链条速度 1tmin取最长取车时间，则有： 由 得 (5)按静强度校核 对于链条速度的低速链传动，打破连锁过载的主要失效形式, 根据抗拉强度计算必须符合: 25 其中 式中工况系数查文献18表 9-17取； 单排链的极限拉伸载荷； 排数； 安全系数，一般取； 有效圆周力； 离心

33、力引起的力 式中为每米链长质量，kg/m。由前面知 悬垂力 查图得，a 为中心距 8.88， 为两轮中心线对水平面的倾角 则 代入公式得： 经校核符合强度要求 3.链轮结构的设计计算 设计的端面齿形滚子链 gb1243.1 - 83国家标准规定, 三个直线和圆弧齿, 滚筒齿轮 26 的齿廓接触应该小力和角牙齿和增加的数量的增加, 因此, 啮合性能。 小直径链轮多的整体式，中等直径链轮多做成辐板式。为便于减重、搬运和装卡，在辐板上开孔，大直径链轮可做成组合式，此时齿圈与轮芯可用不同材料制造。由P=76.2 ， 不限。选择网络类型 , 由于高强度、耐磨材料使用 zg310 - 570。 链轮的结构

34、尺寸如图3-2： 图 3-2轮毂结构 主要技术参数： 轮毂厚度 轮毂直径mm 轮毂长度 分度圆直径d=2304.67mm 齿顶圆直径 齿根圆直径mm 腹板厚度 齿宽 齿侧倒角 4.链的张紧装置 链传动张紧的目的， 主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。 本次设计的张紧装置为弹簧自动调节装置， 该机构通过与链轮的自由安装配合来调整链条的张紧程度。 27 3.2.3 轴的设计与校核 选择的材料是 45 号钢, 主驱动轴( 由于主驱动轴长, 容易处理点分成两段, 中间耦合连接),两个轴的旋转, 这些材料都是 45 钢, 淬火和回火, 检查文

35、献18表 15 - 1知道:45钢的a ，其屈服极限，且对塑性材料有：弯曲，扭转，挤压，剪切。因 45 钢许用拉应 力为， n为 安全 系数。 对塑性 材料 通常取，故,. 1.下链轮轴的设计校核 两个驱动轴 ,748毫米的长度的上部车库对称分布。直径220毫米总成链轮, 开顶键槽, 防止轴的相对运动和链轮, 长260毫米; 和轴承座的直径200毫米, 长34毫米, 链轮的;它需要承受的压力在垂直方向, 链轮轴向定位定位轴的肩膀。 纸浆打浆度公差, 轴和圆柱,表面粗糙度, 轴肩的粗糙度选择根据匹配的要求。如图 3 - 3所示原理图 , 具体的结构和受力分析, 如图 3 - 3所示: 28 图

36、3-3轴的结构和受力分析 (1)轴的受力分析 据受据的分析力的复杂应力状态, 因此需要综合检查弯曲和扭转的力量。每个驱动轴的最大压力是五车的重量: 链条总重量 取链轮质量 由 (2)计算弯矩和扭矩 式中为五辆车的重量 代入数据 扭矩图如图3-5所示： 图 3-5扭矩图 可以看出, 轴的中央部分( 和链轮装配) 是一个危险的横截面。 同时, 最大弯曲正应力和扭转剪切应力都在同一时间: 29 式中 根据第三强度理论进行校核： 将上式代入得： 代入数据 2.主传动轴的设计与校核 初步估算轴径 轴的扭转条件为： 式中T NMPa转矩（ ）在轴上的扭剪应力， MPa材料的许用剪切应力， 扭抗截面系数，。

37、对圆截面轴 则有 查表取 则 30 最小截面处为安装联轴器的地方开有键槽，故应增达 5%，即 取链轮处轴径为 220mm。 轴的结构设计 此这个轴键槽安排链轮键槽, 配备了装备, 中间部分只要一般的粗糙度可以, 和轴承与轴的两端, 以确保类似的准确性, 中间休息保证精密光学轴耦合连接结构图见图3 - 6 ： 图 3-6链轮轴示意图 A-B G-H a - b加载轴承, 长度是 c - d;55毫米是安装在链轮, 其轴长度是 256毫米;E-F齿轮, 其轴长度是 120毫米。轴的总长度是1116毫米。 轴的受力分析 轴传递的转矩： 此轴主要受扭矩作用，所以只要对轴进行扭转应力强度校核即可，由参考

38、文献可知校核公式为： 齿轮的圆周力 齿轮的径向力 31 轴的扭矩图如图3-7所示： 图3-7 扭矩示意图 我们可以看到, 第二轴键槽中心部分( 即与链轮) 到最大扭矩, 危险的部分来处理其抗扭强度核: 式中 代入数据得 该轴的强度符合要求，所以设计合理。 3.3 结构框架的设计 骨架车库全钢结构, 主要由列, 横梁、斜杆、加强肋, 等。设计主要使用热轧钢结构、材料选择的成绩是 q235-a . 1.立柱的设计和校核 20的主要列模型 gb707 - 88,车库所有重量的四大列, 四列外部分广场, 中间是空的。列的截面如图3 - 8所示。 32 1.地脚螺栓 2.肋板 3.立柱 图 3-8 立柱

39、连接 外型大小和形状: 方形的边长为 200毫米, 列 40 毫米的高度 12000毫米厚度, 焊接在柱的底部有一个方形板,400毫米的边长,30毫米的厚度, 双方的列是根据地板加强柱刚度。列的截面如图 3 - 8所示。 车库支持的重量主要是四列, 四列检查。 四列被视为固定端一端的压力吧, 压杆的临界压力是: 式中 临界压力； 弹性模量； 压杆的长度因数； 压杆的长度； 截面惯性矩，矩形 整理的公式： 式中 安全因数； 立柱所受的压力； 33 车重； 车辆托盘； 链条的重量； 链轮质量； 电机和减速器； 查的 Q235的弹性模量， 代入公式得： 因此满足强度规定，因此设计恰当。 2.横梁和拉

40、杆的设计 横横梁的压力非常强, 车辆的重量通过支架梁, 与螺栓M24固定在立柱或肋焊接和固定。它使用工字形的截面, 如图 3 - 9所示。类型的钢热轧 h 型 18 gb706 - 88,边梁由于更少的压力, 最主要的连接, 因此可以使用只需要合适的形状可以和前面的横梁的连接方法, 选择热轧钢16。 图 3-9 横梁的工字形截面 斜斜杆, 加强肋骨被用于热等边角钢截面 , 角数量是 10 gb9787 - 88,横断面形状如图 3 - 10所示。 34 图 3-10 斜拉杆、加强肋的等边角钢截面 3.导轨的设计 导轨由侧面导轨、上圆弧导轨和下圆弧导轨三部分组成。 （1 ）侧面导轨 它是框架的垂

41、直方向, 操作和导向轮滚动和设置, 热轧钢铁路的设计。 它的优点是方便处理, 耐用, 结构性能好。 （2 ）上圆弧导轨 它是为了确保框架在跑到上链轮左右翻译时不会发生摇摆设计, 焊接结构的设计的U 型弧形导轨, 材料可以 Q235-A使用。 （3 ）下圆弧导轨 它是为了确保跑到较低的帧从链和链轮, 防止设计, 这种设计的焊接钢结构作为一个弧形导轨,Q235-A使用的材料。 3.4 联轴器和键的选择 1.联轴器的选择 （1 ）由于频繁启动, 负载变化, 适当使用一套良好的缓冲性能和灵活的弹性联轴器。 （2 ）计算名义转矩 其中，电动机的额定功率 代入得： （3 ）确定计算转矩 查文献18表 16

42、-5选用代入上式得： 35 （4 ）型号选择 按，选择联轴器，该联轴器许用转矩 63000，许用最大转速。标记为。同样选出与轴径相连的联轴器为柱销联轴器，标记为。 2.键的选择和校核 （1 ）选择 由与联轴器连接的轴径，轴径在查表选取键，键长 250，（） 。 由与联轴器连接的轴径，轴径在查表选取键，键长 320，（） 。 （2 ）校核 校核公式 式中 许用挤压应力， 传递的转矩； 键与轮毂槽的接触高度，； 键的工作长度，圆头平键； 轴径； 由与联轴器连接的轴径， 代入公式得： 由与联轴器连接的轴径， 36 代入公式得： 通过对校核键的强度满足相关规定，因此设计符合。 3.5 轴承的选择 1.

43、轴承的选择 选用深沟球轴承，选轴承型号为6024 2.轴承的寿命校核 校核公式为： 查文献18表 16-5知， 当量动载荷， 对于球轴承，代入数据得： 查表知，间断使用的机械，所以轴承的寿命足够长，选择符合要求。 3.轴承的密封 选用占毯式密封 4.轴承的润滑 由于传动转速比较低，故轴承采用脂润滑，在轴承座内加入足够的脂润滑即可。 3.6 车辆托盘 车辆车盘( 即帧) 主要由水平轴, 和导流板槽和一个导向轮。汽车承载板的下部是一个整体, 表面的防滑设计, 防止车辆滑动; 车辆定位装置安排托盘承载板, 汽车驾驶托盘定位无法前进, 包围着一个框架结构。在路面抗滑的模板设计, 防止滑动的车, 在前面

44、的模板设计的减速装置来降低车速, 以防止车辆不会耗尽。如图3-11。 37 图 3-11车辆托盘侧视图 1.横轴 此轴长 6376mm， 直径为 50mm， 材料选 Q235-A， 它主要受向下的压力， 即托盘为 400kg，车重为 1700kg。 因，取, 由 即 所以此轴安全可靠。 2.底板 地板的地方停放车辆, 非制动装置是安装在上面, 以确保车辆没有幻灯片上的车辆,同时为了避免车辆过重而产生弯曲变形，在下面加有肋板来增加底板的强度。 3.导向槽 该导槽包括一个前置导槽和一个后端导槽。主要目的是防止移动周围的链的前端,为了保证链轴既能上下移动，也不至于在左右方向上有较大的移动，通常它的宽

45、度要比链轴略大一点。在后面的导槽, 防止车辆盘有一个大秋千, 造成伤害, 通过转移链在滑块轴承槽减少摇摆。 38 第 4 章换向机构设计 4. 1 换向机构设计 4.1.1 换向机构总体结构 换向逆转机制由一个电动马达, 一个转盘, 皮带、皮带轮、皮带传动蜗轮减速器和耦合。结构图如图4.1所示, 传输图如图 4.2所示。 1.电动机;2.转台;3.带轮;4.带;5.带轮;6.联轴器;7.蜗轮蜗杆减速器 图 4.1换向机构示意图 4.1.2 转台设计 转台大小比大小的车辆。一般的车辆长度是 5050毫米, 所以转盘直径是 5500毫米。转盘可以插入地面, 让转盘表面在水平平面, 表面由铸铁、水泥

46、环连接到地面和数控转台旋转的环, 属于润滑的滑动摩擦19。表 4.3结构图。 1.电动机;2.皮带传动;3.蜗轮蜗杆减速器;4.联轴器;5.转台 图 4.2换向机构传动示意图 39 1 铁圈;2.转台;3.地面 图 4.3转台结构示意图 转台速度不能太快, 太快会造成一些损害汽车本身, 但也会带来危险, 但速度不是太慢, 太慢会让时间太长, 效率大大降低。因此, 转盘速度设置为7.5 r / min。 4.1.3 蜗轮蜗杆减速器设计 从电动机它是相对较大的, 所以蜗轮减速器的选择。与此同时, 它还可以减少身体的大小, 这样整个结构更加紧凑。 1.蜗杆输入功率只计算 轿车重 1.7t，转台重 1

47、.3t，所以压力170001300030000 NN。 钢制转台与铁圈在润滑状态下的摩擦系数u=0.4，故摩擦力 f=uN=30000 x 0.4=12000 N 转台转速 n=7. 5r/min，故线速度为: /603.14 7.5 5.3/602.07 /vnDm s 转台功率 120002.0724.8PfvkW转 由于联轴器的效率联=0.99，故蜗轮输入功率 =24.80.99=24.5kWPP联转 由于蜗轮蜗杆减速器的功率减=08，故蜗杆输入功率 1= /=24.5/0.8=30.6kWP P减 2.降速比i设定 将减速器的降速比 Z 定为 50 3.确定蜗杆轴转速 n, 17.5

48、50 375 /minnn ir 4.选择蜗杆头数 Z1与蜗轮齿数 Z2 按i=50，选取11Z , 250Z 40 5.确定模数和蜗杆分度圆直径 按齿面接触疲劳强度计算: 221229EHZm dKTZ 式中: K- 载荷系数 2T一作用于蜗轮丘的转矩 EZ一弹性系数 Z一涡轮齿数 H一许用接触应力 (1)确定作用于蜗轮上的转距2T 按11Z , 初取0.82, 则 4213.2 10Ti TN m (2)确定载荷系数 K AvKK K K 查文献20表 9-4 取工作情况系数AK=l.0;假设蜗轮圆周速度 均3m/S,取动载荷系数vK=1.0;因工作载荷平稳, 故取齿向载荷分布系数 K=1

49、.0,所以, AvKK K K=1.0 (3)确定许用接触应力H 0HNHHK 查文献20表 9-5 取基本许用接触应力0H=200MPa, 应力循环次数 526022.5 10hNan L 故寿命系数 785101.2022.5 10NHK 所以240HMPa (4)确定弹性系数 160EZMP (5)确定模数和蜗杆分度圆直径 222122951200EHZmdKTmmZ 按22151200m dmm选取 m=16mm, 1d=250mm 41 6.计算传动中心距 a 蜗轮分度圆直径 2216 50800dmZmm 所以 1215252addmm 7.验算蜗轮圆周速度2v 22 2/6000

50、 0.31 /vd nm s 显然, 2v小于 3m/S,与原假设相符, vK=1.0合适 4.1.4 电机的选择 1.电机功率计算 蜗杆的输入功率130.6PkW, 带轮的传动效率=0.92带, 故电机功率为 =30.6 / 0.92=33.3kWP电 2.电机型号的选择 由参考文献21选定电机型号为 Y225M一 4,其主要性能指标为: 同 步转速为 1500r/min,额定功率 45kw,满载转速 1440r/min 4.1.5带传动设计 1.确定传动比 由于电机的同步转速为 1500r/min,而蜗杆转速为 375r/min,故传动比 i=1550/375=4 2.确定计算功率dP 查

51、文献20表 6-6 得工作情况系数AK=1.3，则 1.3 4558.5dAPKPkW电 3.选取带型 由参考文献20表 6-12 根据dP,n,查得选 C 型带 4.确定带轮的基准直径 有参考文献20表 6-7 选取小带轮的直径1200ddmm 则大带轮直径为 21800dddd imm 5.验算带的速度 1 1max/6000 15.7/vd nm sv 故符合要求 6.确定 V 带长度l和中心距 a 根据120120.72ddddddadd 42 初步确定中心距 0a=750mm 计算 v 带基准长度 221012023190.824dddddddLaddmma 由参考文献20表 6-2

52、 选 V 带基准长度为dL=3550mm 计算实际中心距 a 0/2 929.6dda aLLmm 7.计算小轮包角 ooo21118057.30143dddda 8.确定 V 带根数 取单根带所能传递的功率05.84Pkw 计算功率增量 有参考文献20表 6-4 和 6-5 取35.62510bK，1.1373iK 则 011 1/0.98ibPK nKkW 取0.89aK ，0.99lK 则带的根数为 009.7dalPzPP K K 取 Z=10根 9. 带轮结构设计 小带轮由于直径为 200mm,较小, 选择实心轮。 大带轮由于直径为 800mm,较大, 选择六椭圆幅轮。 4.1.6联

53、轴器选择 1.初定该轴最小直径 33min/10024.8 / 7.2151dCPnmm 该段轴上有一键槽, 故将计算值加大 3%,应为 155mm 2.选择联轴器 根据传动装置的工作条件拟选用 HL 型弹性柱销联轴器(GB5014-85)。 9550/32894TP nNm 49431cTKTNm 查文献21表7-8得选 HL12型联轴器。 43 结论 这次谢谢老师给我好课题，所以我设计这从一个很好的锻炼。但也解释了我的很多在一个特别的恩典的问题。在这里，老师希望我们表示衷心的感谢表达出来。因为繁忙的日程中给予我们的时间方向。当然，还有其他教练医院。在这里，我给你我的教练诚挚的感谢和赞赏。让

54、我离开这个计划是一个很好的锻炼。但也解释了我的很多在一个特别的恩典的问题。在这里，老师希望我们表示衷心的感谢表达出来。因为繁忙的日程中给予我们的时间方向。当然，另外一个教练。在这里，我给你我的教练诚挚的谢意和赞赏。在这个过程中的设计过程中，通过整合，进一步学习和知识，深化整合，以扩大，分析问题的机械设计，来解决，我的机械设计等课程的安排，当然知识我们使用。确认已经完成，严重的当然有很多困难错误修复，精益求精，终于，设计工作有一个圆满的完成。 参考文献 1.ShuLi.SchedulingOptimizationforParkingandTakingCarabouttheVerticalCirc

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60、导师，她治学严谨态度孜孜不倦地指导我的毕业设计，给我留下了深刻的印象。她的热情和执着，是我永远不会忘记的。这一切都将对我的学习和今后的工作有极大的帮助。我也想感谢机械工程系的其他教师，他们我指出毕业设计的缺点，并给我许多帮助来完成设计。 在这次设计中，我在导师的指导下完成了毕业设计，不仅在规定时间内完成毕业设计，我也学到了很多有用的知识。在这里，我衷心地感谢导师。我还要感谢这四年教我学习的老师和曾经帮助我的同学。 经过几个月的工作，毕业设计已接近尾声。由于缺乏实践经验，这样的设计将不可避免地有问题，没有导师的指导，我可能不会完成此次设计。当我碰见问题时，是导师用她丰富的专业知识帮助我解决问题。 说实话要完成毕业设计，用自己的能力是太困难了，但周围的老师和同学给了我惊喜，帮助我解决了疑问。在我设计过程中，碰见我从来没有接触到的东西时，我一开始很迷茫， 我的许多同学也都忙着自己身边的事情， 但他们还是挤出时间来解答我的疑惑。 在这里， 我必须感谢帮助过我的老师和同学。谢谢你们帮了我，教会我人生的道理。论文已接近尾声，我不能平静我的心情，感谢学校这次毕业设计，感谢导师和同学的无私帮助。