2383 城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù),城市,升降,自動(dòng),車庫(kù)
XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： XX63243 姓 名： XX 指導(dǎo)教師： XX 完成日期： 2012 年 5月 24日2XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)論文（設(shè)計(jì)）題目： 城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù) 學(xué)號(hào)：XX63243 姓名：XX 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師：XX 系主任：XX 一、主要內(nèi)容及基本要求 1：了解城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù)的原理及其設(shè)計(jì)： 2：CAD 繪圖設(shè)計(jì)，要求 A0 圖紙一張，總共達(dá)到兩張 A0。 3：說(shuō)明書(shū)，要求 8000 字以上，要求內(nèi)容完整，計(jì)算準(zhǔn)確： 4：外文翻譯 3000 字以上，要求語(yǔ)句通順。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題1：城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 2：城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù)電機(jī)的選型 3三、進(jìn)度安排序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 ： 完成時(shí)間1 查閱資料 第 1-2周2 開(kāi)題報(bào)告、制訂設(shè)計(jì)方案 第 3—4周3 分析各方案優(yōu)劣，選出最佳方案 第 5周4 完成城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù)的相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì) 第 6-7周5 繪出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的零件圖和裝備圖 第 8—12周6 修改圖紙 第 13周7 說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)的編輯 第 14周8 答辯準(zhǔn)備 第 15周四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)[1]任伯森.中國(guó)機(jī)械式停車設(shè)備發(fā)展概況[J].中外停車設(shè)備及配套產(chǎn)品重點(diǎn)廠商名錄.1999,1 :5 -7[2]喻樂(lè)康，左東曉.機(jī)械停車庫(kù)的技術(shù)發(fā)展[J]建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理.1999,1: 30 -32[3]張福恩、吳乃優(yōu).交流調(diào)速電梯原理、設(shè)計(jì)及安裝維修[M].北京:機(jī)械工業(yè)出社.1999[4]余錫存、曹國(guó)華.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)，2000[5]劉競(jìng)成.交流調(diào)速系統(tǒng)[N].上海:上海交通大學(xué)出版社，1984[6] ELEVATER WORLD[J], U.S.A: ELEVATER WORLD. INC. 1981^1989[7]B .K.博瑟.交流調(diào)速系統(tǒng)[Nu].姚承三等譯.北京;煤炭工業(yè)出版社.1986[8]本村利雄、本村武雄.電梯[M].邢小森、鄭小森譯.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ，1997[9]PhilipsRS ,ElectricL ifts[M].London:Sir LsaacP itman&SonsLtd,1996[10]佳隆等編.都市停車庫(kù)設(shè)計(jì)[閱].杭州:浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1998[11]童林旭.地下停車庫(kù)設(shè)計(jì)[閱].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996[12]朱昌明，洪致育，張惠僑[M].電梯與自動(dòng)扶梯一原理、結(jié)構(gòu)、安裝、測(cè)試. 上海上海交通大學(xué)出版社.19954[13]怡豐工業(yè)設(shè)備有限公司.自動(dòng)化停車設(shè)備說(shuō)明書(shū)凹[14]高健.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)出版社，2000.5XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表學(xué)號(hào) XX63243 姓名 XX 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無(wú)理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無(wú)創(chuàng)新之處。綜合評(píng)價(jià)論文選題符合培養(yǎng)目標(biāo)要求，能體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，達(dá)到了綜合訓(xùn)練的目的。該生具有較強(qiáng)的文獻(xiàn)查閱、資料綜合歸納整理的能力，能在設(shè)計(jì)中熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)方案可行，工作量符合要求，論文質(zhì)量符合本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。 同意參加答辯。 評(píng)閱人： 年 月6XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn)學(xué)號(hào)： XX63243 姓名： XX 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 28 頁(yè) 圖 表 8 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 城市升降橫移自動(dòng)停車庫(kù) 內(nèi)容提要：1.實(shí)現(xiàn)多層橫移停車;2.結(jié)構(gòu)緊湊;3.運(yùn)行成本低;4.運(yùn)行穩(wěn)定;5.安全可靠;7指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)XX 同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，態(tài)度認(rèn)真，查閱了大量的相關(guān)中英文資料，并對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)作了認(rèn)真的理解與分析，通過(guò)多種設(shè)計(jì)方案的比較，從中提出了一個(gè)切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上，很好地完成了城市升降橫移式車輛自動(dòng)停放車庫(kù)的原理設(shè)計(jì)及其傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作：分析和設(shè)計(jì)了 3 層 8 列停車庫(kù)的原理，分析了相應(yīng)的停車取車動(dòng)作及相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，利用 AutoCAD 畫(huà)出了立體車庫(kù)的裝配圖和鏈傳動(dòng)零件圖；工作量符合要求，論文立論正確，論述清楚，控制圖符合要求。 同意參加答辯。建議評(píng)定成績(jī)?yōu)椤傲肌薄? 指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ)答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日答辯委員會(huì)意見(jiàn)答辯委員會(huì)主任： 年 月 日8目錄摘要............................................................2Abstract........................................................2第 1 章 緒論1.1課題的來(lái)源，目的及意義.......................................31.2立體車庫(kù)概述.................................................41.3幾種機(jī)械停車設(shè)備的特點(diǎn)及比較.................................61.4 總體方案確定................................................7第 2章 鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)技術(shù)參數(shù)2.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成...............................................10第 3章 機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)鏈和鏈輪的選擇...........................................113.2鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................123.2.1傳動(dòng)的計(jì)算.............................................123.3 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算...............................................133.3.1 設(shè)計(jì)鏈論尺寸...........................................133.4 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算...........................................163.5電動(dòng)機(jī)的選擇.................................................173.6減速器的設(shè)計(jì).................................................193.7軸的選擇.....................................................233.7.1 選擇材料...............................................233.7.2軸的強(qiáng)度校核...........................................24第 4章 經(jīng)濟(jì)分析4.1 機(jī)會(huì)研究.....................................................244.1.1社會(huì)需求程度...........................................244.1.2 開(kāi)展的基本條件.........................................254.2 初步可行性研究...............................................254.2.1 投資機(jī)會(huì)是否有希望....................................254.2.2是否需要作詳細(xì)可行性分析...............................254.2.3 有待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題..................................264.2.4 初步經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)......................................26總結(jié)...............................................................26參考文獻(xiàn)...........................................................27致謝...............................................................289附錄：文獻(xiàn)翻譯.....................................................29摘要隨著汽車工業(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。在解決城市城市停車難的問(wèn)題中，機(jī)械式立體停車設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。車輛無(wú)處停放的問(wèn)題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近 30~40年的歷史，無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于 90年代初開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為 1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。機(jī)械車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高 80％-90％，如果采用地上多層（21 層）立體式車庫(kù)的話，50 平方米的土地面積上便可存放 40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開(kāi)發(fā)成本。論文以研究工作的進(jìn)展順序?yàn)樾颍终?、?jié)逐一論述了課題的來(lái)源，目的及意義，設(shè)計(jì)過(guò)程，在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題與難點(diǎn)及其解決方法與措施。在設(shè)計(jì)過(guò)程部分，詳細(xì)論述了設(shè)備總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提升傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、存取車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安全防護(hù)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:立體停車設(shè)備 ； 傳動(dòng)設(shè)計(jì)； 控制系統(tǒng) ； 升降機(jī)構(gòu)； 安全性AbstractAlong with the fast development of two major of pillar industry of the automobile industry and building industry, the city one after another appears to park the car the phenomenon of the difficult and disorderly parking in somely bigly,.In resolve the city city park the car difficult problem, stereoscopic parking equipments of the machine type with its special advantage, caused the value of the public, get the extensive application.The vehicle has no a the society, economy, transportation that the problem for park is a city to develop output result to certain extent, the development of the stereoscopic parking equipments is abroad, particularly at Japan already is close to 30~40 years of history, all have already acquired the success on the technique still on the experience regardless.The our country also starts study to develop the stereoscopic parking equipments of machine at the beginning of in 90's, being apart from to already have the process of the decade now.Because a lot of set up the little inhabitant inside the area to go together with the car to compare to 1 lately:1, for solving the 10parking lot to cover the area and inhabitant's company to use the antinomy of the area, stereoscopic machine parking equipments with it average the bicycle covers the small special characteristic of area, have already been accept by the large customer.The machine garage and traditional get off the database to compare naturally, in many respect display the superiority.First, the machine garage has an advantage of outstanding stanza.Before underground garage because of toing stay to go the car passage enough, average car will occupy 40 areas of the square meters, but if a layer of adoption machine garage, can make the utilization rate of the ground raise 80%-90%, if an up many type garages with stereoscopic layer(21 layers) of adoption, can deposit 40 cars then on 50 areas of the land of the square meters, this resources that can save the limited land consumedly, and save the soil to set up to develop the cost.Currently the society contain a lot of mature and technical parking equipmentses for example:Ascend and descend horizontal move the type;Perpendicular and circulating type;Level circulation type;The flat surface moves the type;A of tunnel;The perpendicular rise and fall type;Simple rise and fall.Pass the comparison and analysises to these garages type characteristicses, I was end to choose a garage type that is the design.Thesis with research the progress of the work is in proper order for the preface, dividing the chapter, stanza to discuss the source of the topic one by one, purpose and meaning, the design process, problem meet in the design with a little bit difficult and it resolve method and measure.At design the process part, detailed discussed the total structure of equipments design, horizontal move to spread to move the system design and promote to spread to move the system design, access the car structure design, control the system design and safe protection design. Keyword: stereoscopic parking equipments; The structure design; Control the system; PLC; Safety第一章 緒論1.1課題的來(lái)源，目的及意義近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車的數(shù)量不斷增加。中國(guó)的汽車市場(chǎng) 2006年新車銷量達(dá) 721萬(wàn)輛,與上一年相比增加了 25%。轎車的增長(zhǎng)幅度尤為明顯,同比增長(zhǎng) 37%,達(dá)到 380萬(wàn)輛,三年11間增加了近一倍。根據(jù)權(quán)威估計(jì),2008 年中國(guó)汽車市場(chǎng)的銷量將達(dá) 1000萬(wàn)輛。但與此同時(shí)，汽車停車場(chǎng)地的增長(zhǎng)卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量嚴(yán)重比例失調(diào)，由此帶來(lái)停車難，違章停車，停車管理困難等一系列問(wèn)題。鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式停車設(shè)備又名立體車庫(kù)，它占地空間小，并且可以最大限度的利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個(gè)有效手段。國(guó)家記委已明確機(jī)械立體停車設(shè)備及城市立體停車場(chǎng)為國(guó)家重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)。1998 年 1月 1日起執(zhí)行的《國(guó)家記委 6號(hào)令》把機(jī)械式立體車庫(kù)和立體停車場(chǎng)列入“國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品和技術(shù)” 。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)。可以預(yù)見(jiàn)：立體車庫(kù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。研究的目的就是開(kāi)發(fā)一套實(shí)用，安全有效的鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式立體車庫(kù)停車設(shè)備，并進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展研究。本項(xiàng)目的研究與開(kāi)發(fā)，為 21世紀(jì)初期的城市交通系統(tǒng)提供實(shí)用的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，國(guó)產(chǎn)化城市停車技術(shù)和裝備，對(duì)緩解城市用地緊張，解決城市停車難的問(wèn)題具有重要意義。1.2 立體車庫(kù)概述車輛無(wú)處停放的問(wèn)題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近 30~40年的歷史，無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于 90年代初開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式立體車庫(kù)停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù) 40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高 80％-90％，如果采用地上多層（21 層）立體式車庫(kù)的話 50平方米的土地面積上便可存放 40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開(kāi)發(fā)成本。12鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)與地下車庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫(kù)內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說(shuō)，鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)從管理上可以做到徹底的人車分流。在地下車庫(kù)中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫(kù)低得多。鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問(wèn)題提供了方便條件。在中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 8713-1998 ：機(jī)械式停車設(shè)備類別，形式，基本參數(shù)要目中，對(duì)機(jī)械式停車設(shè)備進(jìn)行了劃分，其類別代號(hào)如下：升降橫移類，代號(hào)為 SH，是指通過(guò)設(shè)備的垂直升降和水平橫移進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。垂直循環(huán)類，代號(hào)為 CX，是指通過(guò)搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)做連續(xù)的循環(huán)移動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。水平循環(huán)類，代號(hào)為 SX，是指搬運(yùn)器在水平平面內(nèi)排列成 2 列或 2 列以上連續(xù)循環(huán)列尖轉(zhuǎn)換移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。多層循環(huán)類，代號(hào)為 DX，是指車輛搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)排成 2 層或 2 層以上做連續(xù)移動(dòng)，兩端有升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行循環(huán)層間轉(zhuǎn)換移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取的停車設(shè)備。平面移動(dòng)類，代號(hào)為 PY，是指存車位與搬運(yùn)器在同一水平面內(nèi)，通過(guò)搬運(yùn)器在水平面內(nèi)做往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。巷道堆垛類，代號(hào)為 XD，是指存車位在巷道一邊或兩邊多層布置，通過(guò)搬運(yùn)器在巷道內(nèi)做水平，垂直或水平垂直復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛的存取功能的停車設(shè)備。垂直升降類，代號(hào)為 CS，是指停車位分布在井道周圍，通過(guò)升降搬運(yùn)器在專用升降通道內(nèi)做升降移動(dòng)，時(shí)間車輛存取功能的停車設(shè)備。簡(jiǎn)易升降類，代號(hào)為JS，是指通過(guò)單一搬運(yùn)器的升降，俯仰或二三層搬運(yùn)器的整體升降，俯仰，實(shí)現(xiàn)車輛二三層車輛存取功能的停車設(shè)備。汽車升降機(jī)類代號(hào)為QS;是指搬運(yùn)器運(yùn)載車輛(或同時(shí)運(yùn)載駕駛員)垂直升降13運(yùn)行進(jìn)行多層平層對(duì)位，從搬運(yùn)器到存車位需要駕駛員駕車入位，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。 巷道堆垛式立體車庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。巷道堆垛式立體車庫(kù)設(shè)備是 20 世紀(jì) 60 年代后歐洲根據(jù)自動(dòng)化立體車庫(kù)原理設(shè)計(jì)的一種專門(mén)用于停放小型汽車的停車設(shè)備。該種車庫(kù)設(shè)備采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制，是一種集機(jī)、光、電、自動(dòng)控制為一體的全自動(dòng)化立體全封閉車庫(kù)，存車安全等特點(diǎn)。該類車庫(kù)主要適應(yīng)大型密集式存車。1.3 幾種機(jī)械停車設(shè)備的特點(diǎn)及比較（一） 升降橫移式升降橫移式立體車庫(kù)采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。1. 產(chǎn)品特點(diǎn)：1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。2) 價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。3) 可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠。4) 存取車迅速，等候時(shí)間短。5) 運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場(chǎng)的使用。（二） 巷道堆垛式巷道堆垛式立體車庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。（三）垂直提升式垂直提升式立體車庫(kù)類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，14一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫(kù)一般高度較高（幾十米） ，對(duì)設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。（四） 垂直循環(huán)式產(chǎn)品特點(diǎn)：1) 占地少，兩個(gè)泊位面積可停 6~10 輛車。2) 外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。3) 價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。4) 可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。基于上述比較，根據(jù)需要現(xiàn)選擇鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.4 總體方案確定由于我設(shè)計(jì)的鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)，所以首先應(yīng)確定用哪種方式升降，如可采用升降機(jī)式、電梯式。其次，對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)（包括鏈傳動(dòng)的鏈與棘輪的設(shè)計(jì)、鋼絲吊動(dòng)的滑輪和鋼絲繩的設(shè)計(jì)、電機(jī)型號(hào)的選用） 、載車板等機(jī)械部分的繪圖設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，要確定傳動(dòng)的方式，如鋼絲繩，鏈條等；初步擬定方案如下：方案 1：一、根據(jù)轎車尺寸確定每個(gè)車位載車板的長(zhǎng)度寬度。設(shè)計(jì)載車板的形式，計(jì)算校核載車板的力學(xué)性能。二、根據(jù)對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析和受力的分析選擇采用電梯式升降。選擇滑輪，確定其尺寸。確定鋼絲繩的材料、直徑。對(duì)上述部件進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，校核。三、使用轉(zhuǎn)向盤(pán)，當(dāng)車降下時(shí)已轉(zhuǎn)換方向。轉(zhuǎn)向盤(pán)可通過(guò)齒輪或者渦輪蝸桿實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。四、確定制動(dòng)方案。選擇電磁接觸閥。五、載荷均勻分布，機(jī)械效率高。六、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，拆裝維修方便。七、考慮安全防護(hù)設(shè)計(jì)。15八、考慮環(huán)保設(shè)計(jì)。九、經(jīng)濟(jì)性考慮。方案 2：一、根據(jù)轎車尺寸確定每個(gè)車位載車板的長(zhǎng)度寬度。設(shè)計(jì)載車板的形式，計(jì)算校核載車板的力學(xué)性能。二、根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析和受力的分析選擇采用升降機(jī)式的升降機(jī)構(gòu)。選擇鏈輪和鏈，確定其尺寸規(guī)格。然后對(duì)其校核。三、不用轉(zhuǎn)向，故不用轉(zhuǎn)向盤(pán)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，拆裝維修方便四、確定制動(dòng)方案。選擇電磁接觸閥。五、載荷均勻分布，機(jī)械效率高。六、考慮安全防護(hù)設(shè)計(jì)。七、考慮環(huán)保設(shè)計(jì)。八、經(jīng)濟(jì)性方案設(shè)計(jì)。綜合以上兩種設(shè)計(jì)方案，第二種方案比較適合本設(shè)計(jì)。整個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用鏈傳動(dòng)，在上面放置兩條循環(huán)鏈，兩條鏈通過(guò)一條通軸連接，而通軸上的鏈輪由與減速器相連鏈帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)兩條循環(huán)鏈同步轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就保證了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。而第一種方案中，如果用鋼絲繩傳動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，但是如果要實(shí)現(xiàn)第一種方案一樣的功能，傳動(dòng)過(guò)程顯得就要麻煩一些。因?yàn)橐菍?shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，必須選擇鏈與鋼絲繩同時(shí)使用才能達(dá)到同步傳動(dòng)的效果。本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)特點(diǎn)是：·自動(dòng)化程度高，快速處理，連續(xù)出入庫(kù)，停車效率高。·組合式框架設(shè)計(jì)，保證了產(chǎn)品一致性， 安裝拆卸非常方便。·設(shè)有多重安全防護(hù)措施，確保人車安全?！げ僮骱?jiǎn)便，既可集中管理，又可由客戶自己操作?！る姍C(jī)及所用電器元件采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品?！げ慌懦銎噺U氣，清潔環(huán)保。1.5 移動(dòng)方案的比較16機(jī)械式立體停車庫(kù)有許多種類型， 根據(jù)其工作原理可分為： 升降橫移式； 水平循環(huán)式； 平面移動(dòng)式等等。 采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫做升降橫移式立 體停車庫(kù)，由于升降橫移式停車庫(kù)的類型比較多，規(guī)模可大可小，對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，因 此采用這一類型的停車庫(kù)十分的普遍。升降橫移式立體停車庫(kù)每個(gè)車位均有載車板， 所需存取車輛的載車板通過(guò)升降橫移運(yùn) 動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫(kù)，存取車輛， 完成存取過(guò)程。停泊在這類車庫(kù)內(nèi)地面的車 只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需 要通過(guò)中間層橫移出空位，將載車板升或降 到地面層， 駕駛員才可以進(jìn)入車庫(kù)內(nèi)將汽車開(kāi)進(jìn)或開(kāi)出車庫(kù)。 升降橫移式立體停車庫(kù)的布 置型式主要有兩種：半地下布置型式和地上布置型式本設(shè)計(jì)是雙層六位五車的小型立體車庫(kù)，多用于居民小區(qū)，其簡(jiǎn)圖如下所示:7 8 94 5 61 2 3移動(dòng)方案（一）將1號(hào)車位作為定位，2，3號(hào)車位可以直接提 取車。 在存取 5號(hào)車時(shí)，將 2號(hào)位移動(dòng)到 1號(hào)為上， 5號(hào)位降到 2號(hào)位上，進(jìn)行存取車。在存取 6 號(hào)車時(shí)，將 2 號(hào)位移動(dòng)到 1 號(hào)位上， 3 號(hào)位移動(dòng)到 2 號(hào)位上， 6降到 3 號(hào)位 進(jìn)行存取車。在存取 7號(hào)車時(shí)，將 7號(hào)位降到 1號(hào)位上，進(jìn) 行存取車。17在存取 8號(hào)車時(shí)，將 2號(hào)位移動(dòng)到 1號(hào)為上， 5號(hào)位移動(dòng)到 4號(hào)位上，8號(hào)位降到 2號(hào)位上進(jìn)行存取車。 在存取 9號(hào)車時(shí)，將 2 號(hào)位移動(dòng)到 1 號(hào)位上， 3 號(hào)位移動(dòng)到 2 號(hào)位上， 5號(hào)位移動(dòng)到 4號(hào)位上， 6號(hào)位降到 5號(hào)位上，9 降到 3 號(hào)位 進(jìn)行存取車。在存取 7 號(hào)車時(shí)，將 7號(hào)位降到 1號(hào)位上，進(jìn) 行存取車。移動(dòng)方案（二）可將3號(hào)車位作為定位，其存取方式和方案（ 1）相同，故不再做表述。移動(dòng)方案（三）將號(hào)2車位作為定位，1，3號(hào)車位可以直接進(jìn) 行存取車。在存取 4號(hào)車時(shí)，將 1號(hào)車位移動(dòng)到 2號(hào)車位 上，4號(hào)車位降到 1位進(jìn)行存取車。在存取 6號(hào)車時(shí)，將 3移動(dòng)到 2位上，6降 到 3號(hào)車位上，進(jìn)行存取車。在存取 7號(hào)車時(shí)，將 1號(hào)位移動(dòng)到 2號(hào)為上， 4號(hào)位移動(dòng)到 5號(hào)位上，7 號(hào)車位降到 1位進(jìn)行存取車。在存取 8號(hào)車時(shí)，將 8號(hào)車位降到 2位上，進(jìn) 行存取車。在存取 9 號(hào)車時(shí)，將 3 號(hào)位移動(dòng)到 2號(hào)為上， 6 號(hào)位移動(dòng)到 5號(hào)位上，9 號(hào)車位降到 1位進(jìn)行存取車。綜上所述，可以知道方案（3）最快捷，所以 本設(shè)計(jì)采用方案（3）作為車庫(kù)整體移動(dòng)的方案。第 2 章 鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)技術(shù)參數(shù)2.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如下圖，由循環(huán)鏈，兩條升降鏈，和 10個(gè)鏈輪組成，圖中顯示的是對(duì)稱結(jié)構(gòu)的一部分，兩部分由端部的一通軸連接。升降部分主要是用于第二、三層車輛的存放，在第一層將車存放在載車板上，通過(guò)兩條升降鏈將車升到二、三層，然后在經(jīng)過(guò) PLC控制，由循環(huán)鏈來(lái)控制轎車放在哪個(gè)車位。182.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)技 術(shù) 性 能 參 數(shù)名稱：鏈驅(qū)動(dòng)三層升降橫移式車庫(kù)放車輛數(shù)：7 輛使用車尺寸：5400*2100*1800驅(qū)動(dòng)： 電動(dòng)機(jī)速度：12m/min車重：〈2400KG適用車型：家用、商務(wù)汽車控制方式：伺服定位控制管理方式：專人管理方式操作方式：觸摸屏操作實(shí)現(xiàn)方式：上層實(shí)現(xiàn)鏈驅(qū)動(dòng)形式升降存取車輛，下層實(shí)現(xiàn)橫移存取車輛第 3 章 機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 傳動(dòng)鏈和鏈輪的選擇起重鏈有環(huán)行焊接鏈和片式關(guān)節(jié)鏈。焊接鏈與鋼絲繩相比，優(yōu)點(diǎn)是撓性大，鏈輪片齒數(shù)可以很少，因而直徑小，結(jié)構(gòu)緊湊，其缺點(diǎn)是對(duì)沖擊的敏感性大，突然破斷的可能性大，磨損也較快。19另外，不能用于高速，通常速度小于 0.1 米/秒（用于星輪） ，速度小于 1 米/秒，用于光輪卷筒。片式關(guān)節(jié)鏈的優(yōu)點(diǎn)：撓性較焊接鏈更好，可靠性高，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)：有方向性，橫向無(wú)撓性，比鋼絲繩重，與焊接鏈差不多，成本高，對(duì)灰塵和銹蝕膠敏感。起重鏈用于起重量小，起升高度小，起升速度低的起重機(jī)械。為了攜帶和拆卸方便，鏈條的端部鏈節(jié)用可拆卸鏈環(huán)。片式關(guān)節(jié)鏈?zhǔn)怯杀偲凿N軸鉸接而成的一種鏈條。焊接鏈與片式關(guān)節(jié)鏈選擇計(jì)算方法相同。根據(jù)最大工作載荷及安全系數(shù)計(jì)算鏈條的破壞載荷 ,PF以 來(lái) 選 擇 鏈 條 ，max,PFs?（N） Fmax—鏈條最大工作載荷（N）?破 壞 載 荷S—安全系數(shù)（按手冊(cè) 2—8.1—75 選?。┻x擇片式關(guān)節(jié)鏈中的傳動(dòng)用短節(jié)距精密磙子鏈結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：由外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)鉸接而成。銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板為靜配合；銷軸和套筒為動(dòng)配合；磙子空套在套筒上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以減少嚙合時(shí)的摩擦和和磨損，并可以緩和沖擊，故選擇單排短節(jié)距磙子鏈。3.2 鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 傳動(dòng)的計(jì)算1. 鏈輪齒數(shù)鏈輪齒數(shù) 取 Z=112. 鏈輪轉(zhuǎn)速初選鏈輪線速度 v=0.2m/s;估選鏈輪直徑 d=120mm;20則鏈輪轉(zhuǎn)速為 n= = =31.85r/minrv?260.1432?3. 修正功率 cp鏈輪傳遞功率為 Pw=2400x10x0.2=4.8kW故 = /KP=1.4×1.0×4.8/1.75=3.84kWcapZAK式中參數(shù)：查> 表 9-6，工況系數(shù) =1.4，AK主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù) =1.0，雙排鏈系數(shù) KP=1.75;ZK4. 鏈條節(jié)距 P由修正功率 =3.84kW 和鏈輪轉(zhuǎn)速 n=31.85r/min，根據(jù)>圖 9-cp11，可選鏈號(hào) 20A，由表 9-1，鏈條節(jié)距 p=31.75mm5. 與電動(dòng)機(jī)相連的鏈輪上鏈的轉(zhuǎn)速=v106?pnz75.38.?=0.185m/s 6. 鏈條標(biāo)記根據(jù)計(jì)算結(jié)果，采用單排 20A 滾子鏈，節(jié)距為 31.75mm鏈條參數(shù)為：滾子直徑：d 1=16mm內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬：b 1=20mm銷軸直徑：d 2=8mm內(nèi)鏈板高度：h 2=24mm3.3 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算213.3.1 設(shè)計(jì)鏈論尺寸1. 鏈輪齒數(shù)所用鏈輪尺寸與鏈輪標(biāo)準(zhǔn)相同， =11；1z2. 配用鏈條的節(jié)距、滾子外徑、排距《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 9-3配用鏈條的節(jié)距 P=31.75mm滾子外徑 =16mm1d3.分度圓直徑 dd= = =116mm018sinzpi75.34. 齒頂圓直徑 ad1max25.pd???=116+1.25×31.75－ 16=140mm 11min6.dpzda??????????=116＋ (1－ )×31.75－16.=127mm可在 和 之間選取，但當(dāng)選 時(shí)，應(yīng)注意用展成法加工時(shí)又admaxindmaxd可能發(fā)生頂切，故由=140mm =127mm 取 =134mmaxinaa若為三圓弧一直線齒形，則 =p(0.54+ )ad018cotz5. 齒根圓直徑 fd=d－d 1=116－16=100mmf226. 分度圓弦齒高 ah=8.875mm??1min5.0dpha??=18.545zp8.0.62x?是為簡(jiǎn)化放大齒形圖的繪制而引入的輔助尺寸， 相應(yīng)于 ，a maxhmaxd相應(yīng)于 ，故 取介于 與 之間的數(shù)，即可取 =14mm。minhminadahmaxinh7. 齒側(cè)凸緣（或排間槽直徑） gdh2—內(nèi)鏈板高，可由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 9-1 查的，018cot.4.76gzp??h2=42.24 故 0181t..gzd= 82mm???76024co75.38. 軸向齒廓及尺寸1）齒寬 1fb則 2.7p?f10.95b?19mm11f2）齒側(cè)倒角 ab234.13mm?pba13.03）齒側(cè)半徑 xr31.75mmrx4）齒全寬 fmb排數(shù)，取雙排鏈fm1()tfp????即 = =67.51mm2fft齒輪圓弧半徑21.84mm???)(1.0maxzdre33.712mm802in滾子定位圓弧半徑8.08mm?1min5.0dr8.25mm?31ax69..i滾子定位角1320??z0max14?11200in9211.鏈輪材料及熱處理材料選用 15Cr，經(jīng)淬火，回火處理，齒面硬度 HBS100/3000，應(yīng)用范圍：無(wú)劇烈沖擊震動(dòng)和要求而耐磨損的主、從動(dòng)鏈輪，根據(jù)實(shí)際情況選材符合要求。3.4 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算在低速重載的鏈傳動(dòng)中，鏈條的靜強(qiáng)度占有重要地位，通常 v<0.8m/s 視為低速轉(zhuǎn)動(dòng)。如果低速鏈也按疲勞考慮，用額定功率選擇和計(jì)算，結(jié)果常不經(jīng)濟(jì)。因?yàn)轭~定功率曲線上各點(diǎn)，其相應(yīng)的條件性安全系數(shù) n 大于 8~20，比靜強(qiáng)度安24全系數(shù)為大。另外，當(dāng)進(jìn)行有限壽命計(jì)算時(shí)，若所要求的使用壽命過(guò)短，使用功率過(guò)高，則鏈條的靜強(qiáng)度驗(yàn)算也是必不可少的。210ffFkqa???2(sin)10fFkqa????式中 ， ， ，m?/g,fFN??鏈條的靜強(qiáng)度計(jì)算： []AcfQnnKF???式中 靜強(qiáng)度安全系數(shù)；?鏈條極限拉身載荷（N） ，查表 14.2-2；Q工況系數(shù)，查表 14.-3；AK有效拉力，即有效圓周力（M）查表 14.2-3；F?離心力引起的拉力（N） ，其計(jì)算式為 ； 為鏈條每米的質(zhì)量c 2cFqv?， 為鏈速 ；當(dāng) 時(shí)， 可忽略不計(jì)。(/)kgmv(/)s4/vms?懸垂拉力 ，見(jiàn)圖 14.2-6，在 中選擇大者。fF?,f?許用安全系數(shù)，一般為 ；如果按最大尖載荷峰 來(lái)代替 進(jìn)行計(jì)[]n4~8maxFAK算，則可為 3~6；對(duì)于速度較低，從動(dòng)系統(tǒng)慣性較小，不太重要的傳動(dòng)或作用力的確定比較準(zhǔn)確時(shí)，[n]可取較小值。由以上，查表 14.2-2 得 Q=31.1× 310查表 14.2-4 得 1.4AK?F 由前面算得 F=10kN查表 14.2-9， 由前面計(jì)算知 v=0.185m/s<4m/s2cqv5.6/qkgm?故 可忽略不計(jì)。由圖 14.2-6 取fF09?則 ??25故 則 在 之間31.02.4n?????n2~8故鏈條安全。3.5 電動(dòng)機(jī)的選擇1. 根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。2. 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過(guò)載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)距，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電機(jī)應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 0.8~0.9。過(guò)大的備用功率會(huì)使電機(jī)效率低，對(duì)于感應(yīng)電機(jī)，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高。3. 根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。4. 根據(jù)具體的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。5. 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過(guò)程中前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素。電機(jī)所需工作功率為： aWP?/?23541?a、 、 分別為齒輪、軸承、鏈條傳動(dòng)效率。2取 =0.97， =0.98， =0.981?23?則： 0.77?a26所以電機(jī)需要的工作功率：P=5.76kw確定電機(jī)轉(zhuǎn)速：為了結(jié)構(gòu)緊湊，取一級(jí)減速 i1=5，二級(jí)減速 i2=6，總傳動(dòng)比 i=30。N=i1i2n=5 6 32=960r/min?根據(jù)功率、轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出點(diǎn)擊型號(hào)：選取電機(jī) Y160M-63.6 減速器的設(shè)計(jì)3.6.1 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。材料選擇。由表 10-1 選擇小齒輪的材料為 40Cr(調(diào)質(zhì))，齒面硬度為280HBS，大齒輪選用 45 號(hào)鋼(調(diào)質(zhì)） ，齒面硬度為 240HBS，二者材料硬度差為2740HBS，齒輪精度初選 7 級(jí)3.6.2 初選主要參數(shù) Z1=Z3=20，i 1=5，i 2=6Z2=Z1*i1=20×5=100Z4=Z3*i2=20×6=120按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即??3211. ??????????HEDt ZiKTd?確定公式的各計(jì)算數(shù)值初選載荷系數(shù) =1.3t計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。N mm??1510.9nPT9705.1.??=7.384×10 N mm4?由表 10-7 選取齒寬系數(shù) =1d?由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) Z =189.8MPa 。E21由圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 =600MPa；大齒1limH?輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 =550MPa。2limH?由式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 (按每天運(yùn)行 4 小時(shí) 20 年使用壽命計(jì)算）N = =60×970×1×（4×360×20 ）=1.69944×101hjLn60 9N = =0.339888×102594.9?9由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù) K =0.90;K =0.95。1HN2HN計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（10-12）得=540MPa??SKHN1lim1??28522.5MPa??SKHN2lim2??計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值。td1??H?=57.436mm32112. ??????????HEDt ZiKTd計(jì)算圓周速度 =2.92m/s06??ndvt?計(jì)算齒寬 b。b= =1×57.436mm=57.436mmtd1??計(jì)算齒寬與齒高之比 。h模數(shù) =2.8718mm1zmtt?齒高 =2.25×2.8718=6.46155mmth25.=8.889b計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù) v=2.92m/s，7 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載荷系數(shù) KV=1.12；直齒輪， 1；?FaHK由表 10-2 查得使用系數(shù) =1；A由表 10-4 用插值法查得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，=1.423。?H由 =8.889， =1.423 查圖 10-13 得 =1.35；故載荷系數(shù)hb?HK?FK=1.594?VAK?按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得61.475mm?31ttKd計(jì)算模數(shù) m。29=3.07mm1zdm?按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為??321???????FSadYzKT??確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由圖 10-20c 查表得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =500MPa；大齒輪的彎曲1FE?強(qiáng)度極限 =380MPa；2FE?由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) =0.85， =0.88；1FNK2FN計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由式（10-12 ）得=303.57MPa??SFENF11??=238.86MPaK22計(jì)算載荷系數(shù) K。=1.512??FVA?查取齒形系數(shù)。由表 10-5 查得 =2.80； =2.18。1FaY2Fa查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表 10-5 查得 =1.55； =1.79。1Sa2Sa計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較。??FY?=0.021011FSa=0.01162??2FSaY?小齒輪的數(shù)值大。設(shè)計(jì)計(jì)算30mm=2.27mm324021.017.385.???m對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 2.27 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2.5，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 =61.475mm，計(jì)算出小齒輪齒數(shù)1d≈25mz?大齒輪齒數(shù) =1252幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑=62.5mmmzd1?=312.5mm2計(jì)算齒輪寬度 =62.51bd?取 B2=55mm ，B 1=60mm。 各齒輪參數(shù)： 單位：mm1 2 3 4m 2.5 2.5 2.5 2.5z 25 125 25 150d 62.5 312.5 62.5 375a67.5 307.5 67.5 370f56.25 318.75 56.25 381.25B 60 55 60 55313.7 軸的選擇3.7.1 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(duì)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(qiáng)化處理， （如噴丸，滾壓等） ，以提高強(qiáng)度，尤其是疲勞強(qiáng)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02C合金鋼并不能提高軸的剛度。有時(shí)改用強(qiáng)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(qiáng)度鑄鐵，容易鑄成復(fù)雜的形狀，而且吸振性能好，對(duì)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 鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)，硬度 HBS 在217~255 之間，抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn) ，彎曲疲勞極限 ，扭轉(zhuǎn)疲勞650bMPa??360sMPa??1270MPa???極限 。1??初選軸的直徑為 50mm。3.7.2 軸的強(qiáng)度校核抗扭截面系數(shù)計(jì)算公式 =23685mm3??dtbWT2163???抗彎截面系數(shù)計(jì)算公式 =11419mm3t3軸上最大彎矩 M=270000N mm?=3.12MPa<
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