升降橫移式立體車庫設(shè)計報告

1、設(shè)計原理與方法I綜合訓練報告鏈傳動升降橫移式立體車庫設(shè)計姓名：曾祥學號：02015732指導老師：錢瑞明日期：2018年1月24日摘要立體停車庫是專門實現(xiàn)各種車輛的自動停放及科學寄存的倉儲設(shè)施。隨著城市汽車保有量的不斷增加，停車難問題己經(jīng)成為大中型城市的一個普遍現(xiàn)象。機械式立體停車庫可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢，最大限度地停放車輛，成為解決城市靜態(tài)交通問題的重要途徑。升降橫移式立體停車庫作為一種新興的停車設(shè)備，以其獨特的特點被廣泛的應用在酒店、賓館、機關(guān)單位以及居民小區(qū)各種場所。本文以雙層升降橫移式立體車庫為設(shè)計對象，對立體車庫進行了機械傳動部分分析。本文對比了各種傳動方式的特點，設(shè)計了升

2、降機構(gòu)和橫移機構(gòu)，完成了立體車庫鏈傳動、提升軸等部分的計算與校核。關(guān)鍵詞：升降橫移式立體車庫鏈傳動solidworksCAD目錄一、設(shè)計任務(wù)及要求1.1設(shè)計內(nèi)容1）根據(jù)任務(wù)要求，結(jié)合存、取車工作原理，進行雙層三列升降橫移式立體車庫機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計，確定減速傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)的組成，繪制系統(tǒng)方案示意圖。2）選擇電動機型號，分配減速傳動系統(tǒng)中各級傳動機構(gòu)的傳動比，并進行傳動機構(gòu)的受力分析和關(guān)鍵零部件的工作能力設(shè)計計算。3）對立體車庫機機械系統(tǒng)進行三維結(jié)構(gòu)建模和存取車過程動畫仿真（生成視頻文件）。4）進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制二維總裝配圖（0號圖1張）及關(guān)鍵零件工作圖（3號或4號圖3張）。（可手工繪制或

3、軟件繪制，首先是正確性，其次是圖面質(zhì)量。）5）編寫綜合訓練報告。1.2設(shè)計技術(shù)參數(shù)圖1設(shè)計參數(shù)二、背景及原理背景隨著人類社會的不斷進步和科學技術(shù)的發(fā)展，人類的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來越大，人們在城市里的生存空間卻越來越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開始建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車。作為現(xiàn)代大都市的標志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網(wǎng)，汽車的住宅停車場也有了長足的發(fā)展，由平面停車向立體停車，由簡單的機械車庫向計算機管理高度自動化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有較強的實用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進入

4、家庭，城市動態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機遇，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊?！皣抑攸c鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)日錄”，國家海關(guān)總署對機械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國內(nèi)投資項目給予免征進口稅”、上述措施為我國立體車庫產(chǎn)業(yè)的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車問題提供了機會?？梢灶A見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。日本是最早應用機械式車庫的國家之一，其在上世紀60年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機械式停車設(shè)備。當時日本全國汽車保有量大約為500萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。從80年代開始，日本開始向亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺灣地區(qū)出口產(chǎn)

5、品及技術(shù)。韓國機械車庫技術(shù)是日本機械停車技術(shù)的派生。具機械停車產(chǎn)業(yè)從20世紀70年代中期開始起步，80年代開始引進日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化，90年代開始為供應使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。目前韓國停車設(shè)備行業(yè)進入穩(wěn)步發(fā)展階段。原理本次設(shè)計所做為雙層升降橫移式立體車庫，這也是升降橫移立體車庫中最為簡單，但同時也是最為典型的設(shè)計。立體車庫的上層只能夠進行升降，而下層只可以橫移，下層有一個車位空出，以便下層兩個載車板能夠橫移方便。下層車位存取車無需移動或升降，可由駕駛員直接駛?cè)胲噹焱＼嚕蠈榆囄淮孳囆柘扔上聦訖M

6、移電機帶動下層載車板橫移留出空位，然后上層升降電機驅(qū)動上層載車板向下移動到下層，以便駕駛員停車入庫，人離開車庫后升降電機反轉(zhuǎn)，將載車板重新拉回上層，然后橫移電機反轉(zhuǎn)，將下層載車板移動到原有位置，駕駛員取車時，步驟與存車相同。車庫工作原理示意圖如下，其中6號車位空缺：三、總方案設(shè)計升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)的選擇升降橫移式立體車庫主框架有三種形式：1、單柱型2、跨梁型3、后懸臂型。后懸臂式無前柱，對汽車進出載車板較好，但因其主框架在后側(cè)，穩(wěn)定性較差。本方案選用后懸臂式，為了彌補穩(wěn)定性差，在載車板上添加側(cè)臂。圖2升降橫移式立體車庫工作原理圖3單柱式框架圖懸臂式框架圖跨梁式框架立柱和橫梁用H型車庫主體結(jié)

7、構(gòu)設(shè)計該兩層三列升降橫移立體車庫主體框架全部選用鋼結(jié)構(gòu)組件,鋼，同時立柱通過膨脹螺栓與地基相連，立柱和橫梁之間通過高強度螺栓連接成如圖結(jié)構(gòu)。根據(jù)車位要求，主框架尺寸為8300mm5900mm4332mm0載車板的設(shè)計載車板有兩種形式：框架式和拼接式，框架式載車板用型鋼和鋼板焊接承載框架，并多數(shù)采用中間凸起結(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。拼接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，用螺栓緊固鏈接，拼裝前可以進行各種表面處理，輕巧美觀。框架式載車板的優(yōu)點是可按照需要設(shè)置行車通道寬度，并具有良好的導入功能。故此次設(shè)計選用框架式載車板。框架式載車板底盤采

8、用一體板沖壓成型，可使底盤重量輕、厚度薄、剛度好。對于上載車板，根據(jù)車位尺寸，將其尺寸設(shè)為5600mm2400mm5mm,上載車板材料均用5mm的菱形花紋鋼板拼合而成，引坡可以直接將鋼板彎折加工而成。查GB/T327782,上載車板重量5.6m2.4m42.3kg/m2568.512kg,考慮等其他因素影響，上載車板重量取600kg。下載車板重量也取600kg。升降機構(gòu)的選擇目前升降橫移式立體車庫主要有以下幾種傳動方案:傳動方式優(yōu)點缺點配置方法鋼絲繩傳動承載能力強，結(jié)構(gòu)簡單便于維護，載車板提升高度/、加限制，跳絲、斷絲容易判斷提升晃動幅度大，需要外卷面和剎車盤，成本較局，易損壞，需頻繁更換，需

9、更換整條鋼絲繩電機、減速器、卷筒、滑輪、鋼絲純、配重滾珠絲杠副傳動電機帶動滾珠絲杠副驅(qū)動載車板坐升降移動。摩擦阻力小，結(jié)構(gòu)簡單成本較高，運行平穩(wěn)較鏈傳動差，要求滾道密封性好密封性要求高鏈傳動穩(wěn)定性好，傳動簡單可靠，維修簡單，只需將破壞連接更換即可，造價低廉，環(huán)境適應性好，能保持準確的傳動比，傳動效率高，制造和安裝精度要求較低沖擊比較大，有提升高度的限制，安裝調(diào)試時需要注意是否由咬鏈的情況出現(xiàn)電機、小鏈輪、大鏈輪、主軸、提升鏈輪、提升鏈、平衡鏈、載車板、導向塊液壓傳動有很大的功率質(zhì)量比，適合大負我的情況，工作平穩(wěn)，具后高精度、高靈敏度和高安全性造價高，不能保證準確的傳動比，傳動效率不圖表根據(jù)上表

10、所列傳動方式的優(yōu)缺點，考慮價格因素，本方案升降傳動選用鏈傳動。如圖、，上層升降系統(tǒng)采用二次傳遞鏈傳動。電機減速器固定在橫梁上，提升軸上安裝有三個鏈輪，分別是連接減速器的主動鏈輪，另兩個時兩側(cè)的過渡鏈輪。過渡鏈輪安裝在橫梁上，中心距固定且應大于提升距離，兩個提升鏈輪同樣安裝在橫梁上，其作用是使與載車板相連的子鏈能夠與主鏈相切，使子鏈只受水平拉力，子鏈和主鏈之間的連接采用非標準連接，如安裝鏈條接頭。傳動過程如下：電機減速后通過鏈傳動帶動主鏈輪轉(zhuǎn)動，主動鏈輪將轉(zhuǎn)動傳遞給提升軸，軸帶動兩側(cè)過渡鏈輪轉(zhuǎn)動，過渡鏈輪帶動主鏈轉(zhuǎn)動，同時安裝在主鏈上的子鏈隨之轉(zhuǎn)動，子鏈繞過提升鏈輪掛在載車板的吊耳上，從而帶動載

11、車板的升降（具體細節(jié)見裝配圖）。圖圖橫移機構(gòu)的選擇橫移傳動方式采用鏈傳動，由電機驅(qū)動鏈輪鏈條將轉(zhuǎn)動傳給裝有車輪的橫移軸，每個主動橫移軸上都有三個車輪，另外在載車板的另一邊同樣裝一根橫移軸，但無電機驅(qū)動，為從動軸，該軸上也有三個車輪。車輪邊緣制造成凸緣結(jié)構(gòu)，以保證車輪只沿著導軌橫向移動而不脫離軌道。電機安裝在載車板一端邊緣上，與橫移傳動軸上下豎直安裝，這樣不會占用載車板的空間，以防止車輛碰撞橫移電機。橫移機構(gòu)亦可使用電機與橫移軸直接用聯(lián)軸器連接，不過這種做法需要一層載車板高度足夠容納下電機。也可使用電機安裝齒輪，驅(qū)動裝在載車板后部的齒條的方式,但與鏈傳動相比，齒輪齒條傳動制造成本太高，且齒條太長

12、，不易安裝維護，鏈傳動方式成本低更，傳動精度及效率也比較高。圖圖四、鏈傳動升降設(shè)計計算提升電機的選擇根據(jù)設(shè)計要求，提升高度為1800mm,提升速率為4.93m/min，停車重量1700kg,上載車板重600kg,電機提升重量為2300kg,查機械設(shè)計手冊，電機效率0.85,聯(lián)軸器傳動效率為0.95-0.995,8級精度一般齒輪（油潤滑）傳動效率為0.95,滾動軸承效率為0.99,滾子鏈傳動效率為0.96,總傳動總效率為0.90。由PFav/知根據(jù)要求選用臺灣萬鑫公司立體車庫升降專用減速電機MLPK50220853,額定功率為2.2kW,傳動比為i85,輸出轉(zhuǎn)速為17r/min,滿足要求。立體車

13、庫升降專用減速電機MLPK50220853輸出轉(zhuǎn)速為17r/min，提升鏈傳動比取i1,由提升速度確定減速電機和主動軸之間鏈傳動比為i2.24,因為傳動功率較大，減速電機和主動軸間采用雙排鏈傳動。電機外形基本尺寸如下：圖圖圖減速電機與主動軸之間鏈條選擇和計算1）選擇鏈輪的齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)z117,大鏈輪的齒數(shù)為z22.241738。2）確定計算功率根據(jù)機械設(shè)計手冊（第五版），主動機械特性為輕微振動，從動機械特性為載荷不固定的輸送機，則工況系數(shù)f11.4,查國標中圖3可知齒數(shù)系數(shù)f21.52,雙排鏈，排鏈系數(shù)為Kp1.75,鏈傳動效率為96%,軸承傳動效率為99%,電機減速器效率為95%,則修正

14、功率為3）選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)Pc2.42kW及n117r/min,查機械設(shè)計手冊（第五版）圖1322,可選20A。查GB/T12342006表1可得鏈條節(jié)距為p31.75mm51055?！?05m100（1主動建邊村在-min-1注】La排鏈的曲定功率可以用單抖婕的孔乂1,乃計算寫到二舞舒s=呼U.3-5as-g3=msnspIb!-H-,-#，:5CWII4）計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為2.三林耕的艇短功率叮以吊單排砧的匕乂25計酬得剎“施擇符合GH?T1費3A素刊猿于域的典型承就福用交a01000mm,相應的鏈長節(jié)數(shù)為為了避免使用過渡鏈節(jié)，計算出鏈長節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為Xo90節(jié)5）確定

15、實際中心距計算X_L903.48。查機械設(shè)計手冊（第五版）表1325插值得z243817f40.248562381,則鏈傳動最大中心距為實際中心距為6）計算鏈速v,確定潤滑方式由v0.14m/s和鏈號20A,查GB/T181502000圖5可知應采用定期人工潤滑7）計算鏈傳動作用在軸上的壓軸力Fp有效圓周力為：鏈輪垂直布置時的壓軸力系數(shù)Kfp1.05,則壓軸力為ISoet#節(jié)距滾子直徑內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬pd1b1nommaxmin銷軸直徑鏈板排距抗拉載何d2高度pt尸J雙排minmaxmaxkNmm20A表名稱符號計算公式及結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角表雙排主動鏈

16、輪參數(shù)名稱符號計算公式級結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角表雙排從動鏈輪參數(shù)名稱符號計算公式及結(jié)果分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表雙排主動鏈輪參數(shù)表雙排從動鏈輪參數(shù)名稱符號計第細徵幡腦果分度圓直徑齒寬齒側(cè)倒角齒頂圓直徑齒側(cè)半徑齒根圓直徑齒全寬齒高確定的最大軸凸緣直徑表雙排鏈輪齒型參數(shù)8）雙排鏈的靜強度計算由于鏈速為v0.6m/s低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，對橫移鏈進行靜強度校核：上式中因為匕數(shù)量級遠遠大于Ff,Fc,忽略Ff,Fc完全滿足靜強度要求。9）雙排鏈使用壽命計算鏈板疲勞強度限定的額定功率為：滾子套筒沖擊疲勞強度限定

17、的額定功率：查機械設(shè)計手冊，多排鏈排數(shù)系數(shù)Kp1.75,則使用壽命為：式中：Lp為鏈節(jié)數(shù)10）雙排鏈的耐磨損工作能力計算計算公式為式中T：鏈條的磨損使用壽命（h）;Lp：鏈長，以節(jié)數(shù)表示；v:鏈速（m/s）；Zl:小鏈輪齒數(shù)；i:傳動比；p:許用磨損伸長率，按工作條件確定；°工2°：磨損系數(shù)，節(jié)距系數(shù)，齒輪-速度系數(shù);Pr:錢鏈的壓強（Mpa）;滾子鏈的承壓面積為因為Ft數(shù)量級遠遠大于Ff,Fc,忽略Ff,Fc,則較鏈的壓強為由pr70.80Mpa可以查出c16,c21.23,c31。則11）橫移鏈抗膠合能力計算對于A系列標準滾子鏈，其計算公式如下：代入數(shù)據(jù)得過渡鏈的設(shè)計和

18、選擇為了使子鏈只受水平拉力，提升鏈輪的直徑應一樣大，即提升鏈傳動比為i01,經(jīng)上級鏈傳動減速，主傳動軸的轉(zhuǎn)速為1）選擇鏈輪的齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)z1z2172）確定計算功率根據(jù)機械設(shè)計手冊（第五版），主動機械特性為輕微振動，從動機械特性為平穩(wěn)運行，則工況系數(shù)f11.1,查國標中圖3可知齒數(shù)系數(shù)f21.52,單排鏈，電機減速器效率為95%,鏈傳動效率為0.96,軸承效率為0.99，總效率為0.950.960.990.90,主動軸兩側(cè)有兩個過渡鏈輪，則每個提升鏈輪修正功率為3）選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)Pc1.65528kW及n17.61r/min,查機械設(shè)計手冊（第五版）圖1322,可選24A。查GB/

19、T12342006表1可得鏈條節(jié)距為p38.1mm。4）計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為取a01150mm,相應的鏈長節(jié)數(shù)為為了避免使用過渡鏈節(jié)，計算出鏈長節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為X。88節(jié)。5）確定實際中心距查GB/T181502000,當鏈傳動傳動比為1,鏈傳動最大中心距為實際中心距為為了滿足提升距離的要求，將中心距定位2000mm。并添加防松裝置。6）計算鏈速v,確定潤滑方式由v0.0821m/s和鏈號24A,查GB/T181502000圖5可知應采用定期人工潤滑。ISO>#節(jié)距p滾子直徑d1nommax內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1min銷軸直徑d2max內(nèi)鏈板高度h2max排距Pt抗拉載荷雙排min24

20、AmmkN2507）計算鏈傳動作用在軸上的壓軸力Fp表有效圓周力為：鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù)Kfp1.15,則壓軸力為名稱符號計算公式級結(jié)果最小齒槽形狀最大齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角名稱分度圓直徑符號表過渡主（從）鏈輪參數(shù)計算公式及結(jié)果齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表過渡主（從）鏈輪參數(shù)2名稱符號齒寬計算公式及結(jié)果齒側(cè)倒角齒側(cè)半徑齒全寬表過渡主（從）鏈輪齒型參數(shù)8）提升鏈的靜強度計算對橫移鏈由于鏈速為v0.6m/s的低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷,進行靜強度校核:上式中因為Ft數(shù)量級遠遠大于Ff,Fc,忽略Ff,Fc。完全滿足靜強度要求。9）提升鏈

21、使用壽命計算鏈板疲勞強度限定的額定功率為:滾子套筒沖擊疲勞強度限定的額定功率:查機械設(shè)計手冊（第五版），提升鏈為單排滾子鏈，多排鏈排數(shù)系數(shù)Kp1,一一fP，fP，一.一.不滿足一Po,R一R,不需要計算其使用壽命。KpKp10）雙排鏈的耐磨損工作能力計算計算公式為滾子鏈的承壓面積為則錢鏈的壓強為（因為Ft?Fc，F(xiàn)f,忽略Fc,Ff）由pr34.13Mpa可以查出c16,c21.19,q1。則11）橫移鏈抗膠合能力計算對于A系列標準滾子鏈，其計算公式如下：代入數(shù)據(jù)得提升鏈的設(shè)計和選擇過渡鏈輪與提升鏈輪尺寸相同，子鏈也選用24A,安裝位置滿足子鏈只受水平拉力，鏈條長度根據(jù)提升距離選擇。提升主動軸

22、的設(shè)計和校核電機減速器效率為195%,鏈傳動效率為296%則主動軸上的功率為由以上計算，主動軸轉(zhuǎn)速為ns7.61r/min,則主動軸上的轉(zhuǎn)矩為:1）選用軸的材料因為該主動軸載荷較大，軸的材料選取40Cr鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查機械設(shè)計手冊（第五版）表3-1-9材料主要力學性能如下:軸的材料毛坯直徑抗拉強屈服強度極限彎曲疲勞極剪切疲勞極許用疲勞應力限1限1200707355403552）表初步計算軸徑取t35MPa,0,初選直徑為取d175mm。3）軸承的選擇結(jié)合UCP帶座軸承的優(yōu)點，選擇UCP21a其尺寸如下圖圖UCP帶座外球面軸承4）各段軸尺寸a）各軸段直徑位置軸徑/mm備注提升鏈輪軸段1-2UC

23、P216軸承軸段2-3雙排鏈輪軸段3-4光軸段4-5UCP軸承端5-6提升鏈輪段6-7b）各軸段長度i. 取軸總長2400mm0ii. 查機械設(shè)計手冊（第五版度hKa0.01d,輪奉6其中d150,K提升鏈輪輪轂長度為iii.UCP軸承內(nèi)圈長度，軸徑為iv.雙排鏈輪輪轂厚度為其中d150,K提升鏈輪輪轂長度為位置軸長/mm提升鏈輪軸段1-2UCP216tt承軸段2-3雙排鏈輪軸段3-4光軸段4-5UCP軸承端5-6提升鏈輪段6-7初選軸徑UCP216軸承軸徑考慮雙排鏈輪左端軸向定位，取88mm考慮雙排鏈輪右端軸向定位，取97mm與2-3段相同與1-2相同表）»表13213,整體式鏈輪

24、輪轂厚上長度L3.3h,則提升鏈輪輪轂厚度為9.5;dkd180mm。9.5;dkd3備注考慮軸端擋板，計算出軸端長度應比輪轂長度短2mmUCP216軸承軸徑/、需要軸向定位，考慮雙排鏈輪的安裝考慮雙排鏈輪軸向定位，計算出軸端長度應比輪轂長度短2mm軸總長減去零件安裝長度與2-3段相同與1-2相同5)表圖軸上零件的周向固定提升鏈輪和雙排鏈輪的周固定都采用普通平鍵，由d1275mm查機械設(shè)計手冊（第五版）表5318,bh22mm14mm,長度L70mm,保證提升鏈輪和軸配合有良好的對中性，選擇鏈輪輪轂與軸的配合為土工；同理，雙排鏈r6輪周向固定普通平鍵選用bh25mm14mm,長度L80mm,雙

25、排鏈輪輪轂與軸的配合為Hz；r66）校核鍵的強度查機械設(shè)計手冊（第五版）表5317,鍵連接的許用擠壓應力為p125MPa。提升鏈輪所受轉(zhuǎn)矩TFed12219.24207.351266829Nmm,22擠壓應力為4Tdhl412668297514(7022)100.5MPap,才兩足要求同理，雙排鏈輪所受轉(zhuǎn)矩擠壓應力為4Tpdhl423073288514(8025)141MPap,不滿足要求重新設(shè)計，雙排鏈輪和軸之間的周向固定采用花鍵連接。初選矩形花鍵，型號為NdDB10828812,倒角尺寸C0.4,齒間載荷分配不均勻系數(shù)Dd_88820.75,h2C20.42.2mm22花鍵連接許用擠壓應力

26、0120MPap參考機械設(shè)計P329花鍵連接強度計算:2Tzhldm223073280.75102288853.74MPap,滿足要求。7）圖求軸上載荷畫彎矩扭矩圖圖主動軸受力分析圖受力簡圖如上，根據(jù)受力簡圖和前面計算出的各鏈輪壓軸力，可以計算出軸承的支反力，再根據(jù)軸承的受力情況畫出軸的扭矩圖。受力簡圖中，F(xiàn)pi,Fp2,Fp3分別是為3個鏈輪的壓軸力，大小前面已算出。Fn的4個分別為軸承的支反力，F(xiàn)nv為垂直方向上的支反力，F(xiàn)nh為水平方向上的支反力。為了簡化計算，力的作用點取在各軸段的中點。Ti,T2,T3分別是各鏈輪所受圓周力對軸產(chǎn)生的扭矩。分別按水平面和豎直面計算各力產(chǎn)生的彎矩。圖主動

27、軸水平方向受力分析圖圖主動軸水平彎矩分析圖圖主動軸豎直受力分析圖圖主動軸豎直受力彎矩圖圖主動軸扭矩圖雙排鏈輪處為危險截面載荷水平面H垂直面V支反力彎矩總彎矩扭矩8）表按彎扭合成校核軸的強度危險截面為承受最大彎矩和扭矩的截面。只需校核軸的危險截面的強度即可。參考機械設(shè)計，軸扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)，0.7,0（實心），考慮花鍵等影響d34乘以0.94,則軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理，170MPa,c1,滿足強度要求。9）軸承壽命的計算參考日本滾珠軸承組件株式會社出版的FYH帶座外球面軸承技術(shù)樣本，因為主動軸不受軸向力作用，只受徑向力兩軸承徑向支反力為因為不受軸向力，顯然有FaeX1,Y0,當量動載荷

28、為Fr查技術(shù)樣本P79知UCP216的基本額定動載荷和基本額定靜載荷為則軸承壽命為五、鏈傳動橫移設(shè)計計算橫移電機的選擇下載車板停車重量為2000kg,載車板中600kg，總重Gmg25480N,由于下層車板在滾動導軌上滾動，查機械設(shè)計手冊知，鋼輪和鋼軌之間滾動摩擦因數(shù)為0.05,初取滾輪直徑為D160mm,下載車板橫移速度為7m/min,則摩擦力為驅(qū)動力矩為：滾輪轉(zhuǎn)速為：根據(jù)公式：則橫移電機最小功率：滿足橫移電機功率要求,取橫移電機功率為0.2kWo橫移傳動鏈的選擇與計算由于下載車板橫移只受摩擦阻力的作用，阻力比較小，橫移速度不高，所以用，選用G系列小型齒輪減速電機，傳動比取90,型號為GH2

29、220090S,額定功率為kW,轉(zhuǎn)速為1350r/min,技術(shù)參數(shù)如下：機型號額定功率減速比kW2290外部安裝尺寸如下：電機減速器輸出轉(zhuǎn)速為：許用扭矩輸入轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)速Nmrminrmin102135015表圖該轉(zhuǎn)速與滾輪所需轉(zhuǎn)速相差不大，適當提高平移速度，平移速度為滿足設(shè)計要求，因此采用傳動比為1:1的鏈傳動。1）選擇鏈輪齒數(shù)取鏈輪的齒數(shù)為z1z2172）確定計算功率根據(jù)機械設(shè)計手冊（第五版），主動機械特性為輕微振動，從動機械特性為平穩(wěn)運行，則工況系數(shù)f11.1,查機械設(shè)計手冊（第五版）圖1321可知齒數(shù)系數(shù)f21.52,單排鏈，電機減速器效率為95%,則修正功率為3）選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)

30、Pc0.31768kW及415r/min,查GB/T181502000圖1,可選10A。查GB/T12342006表1可得鏈條節(jié)距為p15.875mm。4）計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為取a0550mm,相應的鏈長節(jié)數(shù)為為了避免使用過渡鏈節(jié)，計算出鏈長節(jié)數(shù)圓整取偶數(shù)為X。86節(jié)。5）確定實際中心距查GB/T181502000,當鏈傳動傳動比為1,鏈傳動最大中心距為實際中心距為6）計算鏈速v,確定潤滑方式由v0.0675m/s和鏈號10A,查GB/T181502000圖五可知應采用定期人工潤滑7）計算鏈傳動作用在軸上的壓軸力Fp10A有效圓周力為：名稱符號計算公式級結(jié)果鏈輪垂直布置時的壓軸力系數(shù)

31、51.05,則壓軸力為號節(jié)距滾子直內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)銷軸直內(nèi)鏈板高排距抗拉載p徑d1寬b1徑d2度h2pt荷nommaxminmaxmax單排minmmkNISO鏈表橫移鏈輪的尺寸計算8)最大齒槽形狀最小齒槽形狀齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑滾子定位角名稱符號分度圓直徑表橫移主（從）動鏈輪參數(shù)1計算公式及結(jié)果齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑表橫移主（從）動鏈輪參數(shù)2名稱符號計算公式及結(jié)果齒寬齒側(cè)倒角齒側(cè)半徑齒全寬表橫移主（從）動鏈輪齒型參數(shù)9）橫移鏈的靜強度計算由于鏈速為v0.6m/s的低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，對橫移鏈進行靜強度校核：完全滿足靜強度要求。10）橫移鏈使用壽命計

32、算查機械設(shè)計手冊可知：當鏈傳動的傳遞功率要求超過額定功率、鏈條的使用壽命要求小于15000h或者磨損伸長率要求明顯小于3%時，才需要進行鏈條的壽命計算。橫移鏈傳遞功率小于額定功率，且橫移鏈傳遞功率較小，因此可以不進行使用壽命計算。11）橫移鏈的耐磨損工作能力計算計算公式為滾子鏈的承壓面積為則錢鏈的壓強為由p.24.69Mpa可以查出C15.8,C21.39,q1。則12）橫移鏈抗膠合能力計算對于A系列標準滾子鏈，其計算公式如下：代入數(shù)據(jù)得13）橫移車輪與導軌的選擇參考JB/T639292,為了使載車板在橫移過程中平穩(wěn)，要求導輪承載能力好，所以選擇雙輪緣車輪，車輪直徑為D160mm,材料為45鋼

33、，型號為：基本尺寸如下：參考GB/T112642012,選擇輕型導軌，型號12kg/m。基本尺寸如下圖圖聯(lián)軸器選擇在本設(shè)計中，選用六個雙輪緣導輪，在橫移過程中需要同步轉(zhuǎn)動，所以需要將動力導輪和從動導輪連成一體，考慮到結(jié)構(gòu)裝拆以及下載車板縱向長度，動力導輪和從動導輪間的軸不能使用一根通軸，需要從中間打斷，用聯(lián)軸器將其連接，同時兩側(cè)用軸承進行支撐。如圖所示圖根據(jù)需要選擇凸輪緣聯(lián)軸器，參考GB/T58432003,參考機械設(shè)計，聯(lián)軸器型號選擇公式為：式中：K為工作情況系數(shù)，參見表，選取K1.3。綜合考慮選用型號為2003,基本尺寸如下:GYS4聯(lián)軸器J1c2844GB/T5843J1C3544軸孔直

34、徑軸孔長度DD1288210555（上）表橫移傳動軸的設(shè)計1）初步選擇軸徑bb1S3248696%則主動軸上的功率為由以上計算，主動軸轉(zhuǎn)速為ns15r/min,則主動軸上的轉(zhuǎn)矩為:電機減速器效率為195%,鏈傳動效率為22）選用軸的材料因為該主動軸載荷不大，軸的材料選取45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查機械設(shè)計手冊（第五版）表3-1-9材料主要力學性能如下:軸的材料毛坯直徑抗拉強屈服強度極限彎曲疲勞極剪切疲勞極許用疲勞應力6403553）表初步計算軸徑27515560取T30MPa,0,初選直徑為考慮到鍵槽對軸的削弱作用以及橫移軸要安裝雙輪緣車輪、凸輪緣聯(lián)軸器、軸用彈性擋圈、軸承等，取d128mm。4）確

35、定橫移鏈輪的輪轂長度查機械設(shè)計手冊（第五版）表13-2-13,整體式鏈輪輪轂厚度hKdk0.01d,6輪轂長度L3.3h,則橫移鏈輪輪轂厚度為其中50d100,K4.8;dkd1提升鏈輪輪轂長度為5）軸承選擇橫移軸不受軸向載荷，選用深溝球軸承。參考GB/T2761994,選擇6207。6）軸用彈性擋圈的選擇因為采用深溝球軸承6207,要考慮兩端的軸向固定，兩個軸承的兩個面中的其中一個面都有軸肩軸向定位，對于兩軸承的另一個面采用軸用彈性擋圈進行軸向固定，參考GB/T894.1,選擇擋圈GB/T894.1198632。7）各軸段直徑位置軸徑/mm備注橫移鏈輪軸段1-2彈性擋圈自由段2-3軸承段3-

36、4車輪軸段4-5軸環(huán)段5-6自由段6-7軸承段7-8彈性擋圈自由端8-9半聯(lián)軸器9-108）表各軸段長度位置長度/mm初選軸徑鏈輪右端軸肩定位與軸承內(nèi)孔配合與車輪內(nèi)孔配合，便于裝拆車輪軸向固定與3-4段相同與軸承內(nèi)孔配合聯(lián)軸器左端軸向固定與聯(lián)軸器內(nèi)孔配合備注橫移鏈輪軸段1-2軸承段2-3彈性擋圈自由段3-4車輪軸段4-5軸環(huán)段5-6自由段6-7軸承段7-8彈性擋圈自由端8-9半聯(lián)軸器9-10考慮軸端擋板，計算出軸端長度應比輪轂長度短2mm軸承寬度決定考慮軸上零件安裝位置車輪輪轂寬度決定取軸肩圖度倍考慮軸承的安裝位置軸承寬度決定考慮聯(lián)軸器安裝位置半聯(lián)軸器和軸配合段長度為44mm,為了使兩軸端向/

37、、接觸，長度略小于聯(lián)軸器配合長度9）表圖軸上零件的周向固定橫移鏈輪、雙輪緣車輪和聯(lián)軸器的周向固定都采用普通平鍵，對于橫移鏈輪和聯(lián)軸器，由di228mm、ds928查機械設(shè)計手冊（第五版）表5-3-18,bh8mm7mm,長度L40mm,保證橫移鏈輪、聯(lián)軸器和軸配合有良好的對中性，選擇鏈輪輪轂、聯(lián)軸器與軸的配合為旦工；同理，車輪周向固定普通平鍵選用bh14mm9mm,長度r6L70mm,車輪輪轂與軸的配合為H?；聯(lián)軸器周向固定普通平鍵選用r6H7bh14mm9mm,長度L40mm,聯(lián)軸命與軸的配合為;r610）校核鍵的強度125MPa查機械設(shè)計手冊（第五版）表5-3-17,鍵連接的許用擠壓應力為橫移鏈輪所受轉(zhuǎn)矩dFe-2702.33e286.392116727.14Nmm擠壓應力為4Tdhl4116727.142