升降橫移式立體車庫設(shè)計
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黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計第1章 緒 論1.1選題背景、目的及意義近幾年來,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。機械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比,在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先,機械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。機械式立體停車設(shè)備以其獨特的優(yōu)點,引起了各界的重視,得到了廣泛的應(yīng)用。機械式立體停車庫可充分利用空間,在有限場地上,最大限度停放車輛,是改善城市交通,緩解城市停車難的新途徑。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,立體機械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨特特性,已被廣大用戶接受。機械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比,在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先,機械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫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,而如果采用雙層機械車庫,可使地面的使用率提高8090,如果采用地上多層(21 層)立體式車庫的話,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)省土建開發(fā)成本。隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,汽車修理行業(yè)也迎來巨大的市場需求。立體車庫是專門實現(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,停車難問題已經(jīng)成為大中型城市的一個普遍現(xiàn)象。機械式立體車庫可充分利用土地資源,發(fā)揮空間優(yōu)勢,最大限度停放車輛,成為解決城市靜態(tài)交通問題的重要途徑。升降橫移式立體車庫以其形式比較多,規(guī)??纱罂尚?,對場地的適應(yīng)性較強,在國內(nèi)被廣泛使用。本設(shè)計研究立體車庫的結(jié)構(gòu)及工作原理,利用AutoCAD軟件完成總體鋼結(jié)構(gòu)框架、橫移機構(gòu)、升降機構(gòu)、電氣系統(tǒng)等部分設(shè)計及校核計算,并對各部件進行選型。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀機械式停車設(shè)備的應(yīng)用已有30多年的歷史了。發(fā)展較早、較好的有日本、韓國、德國等。在亞洲,機械式停車設(shè)備采用較早應(yīng)用較普遍的是日本、韓國和我國臺灣省。日本從事機械式立體停車庫及其設(shè)備開發(fā)、制造的共有200多家,其中生產(chǎn)機械式立體停車設(shè)備的約100多家,比較大的公司有新明和、日精、三菱重工、大福、日成、東急、內(nèi)外及昭和起重機等,產(chǎn)品既有出口的,也有進口的。韓國機械式停車設(shè)備行業(yè)的發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。20世紀70年代中期為起步階段,80年代為引進階段,90年代為供應(yīng)使用階段。我國在20世紀80年代初開始研制和使用機械式停車設(shè)備。80年代是起步階段,90年代以來,隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展,尤其是轎車進入家庭后,停車設(shè)備的應(yīng)用逐步推廣,己經(jīng)形成了新興的停車設(shè)備行業(yè),步入了引進、開發(fā)、制造、使用相結(jié)合的初步發(fā)展階段?,F(xiàn)在從事停車設(shè)備制造的企業(yè)數(shù)約有100家,其中主機生產(chǎn)企業(yè)超過50家。目前品種的滿足率己達90%左右,有的品種填補了國內(nèi)空白,產(chǎn)品國產(chǎn)化率達到50%以上。1.3研究內(nèi)容及研究方法本設(shè)計的自動化立體車庫類型為升降橫移式,占地面積為100m2左右,存車臺數(shù)為2輛,瞬間功率(最大)為5kW,單臺平均存取時間為60s,控制方式為程序控制,結(jié)構(gòu)類型為鋼結(jié)構(gòu)。利用AutoCAD軟件完成總體鋼結(jié)構(gòu)框架、橫移機構(gòu)、升降機構(gòu)、電氣系統(tǒng)等部分設(shè)計及校核計算,并對各部件進行選型。1.4 研究內(nèi)容(1)立體車庫總體方案設(shè)計;(2)利用AutoCAD軟件完成立體車庫二維總體結(jié)構(gòu)設(shè)計;(3)校核計算;(4)設(shè)計結(jié)論分析以及撰寫說明書。 1.5 研究流程圖 本設(shè)計的研究流程圖如圖1.1。收集材料以及總體方案設(shè)計AutoCAD二維結(jié)構(gòu)設(shè)計以及校核是否合理結(jié)論分析撰寫說明書圖1.1研究流程圖第2章 車庫總體設(shè)計方案以及工作原理和組成2.1 全自動車庫的定義與分類立體停車庫屬于倉儲設(shè)施,專門為各類車輛自動停放,科學寄存.其由鋼構(gòu)架、回轉(zhuǎn)臺(采用埋人式)、輸送車或升降電梯、監(jiān)控操作臺及輔助設(shè)備(消防、配電、防盜機構(gòu))六大部分聯(lián)合構(gòu)成,目前,在國內(nèi)一些經(jīng)濟較發(fā)達,人口密度較大的城市中開發(fā)推廣,并已經(jīng)日趨成熟。立體停車庫就其結(jié)構(gòu)性能上大體分:機械式、自走式及半機械式三種 根據(jù)立體停車機場的不同,大致可分:升降橫移式 、垂直循環(huán)式、巷道堆垛式、垂直升降式、簡易升降式等。升降橫移式:是利用載車板的升降或(和)橫向平移存取停放汽車的機械式停車設(shè)備.適用于住宅小區(qū)、大樓地下室、立交橋下。 垂直循環(huán)式:是用一個垂直循環(huán)運動的載車板系統(tǒng)存取停放汽車的機械式停車設(shè)備 。巷道堆機垛式 :是用巷道堆垛機或特種起重機將汽車水平且同時垂直移動到預定泊車位置或相反取出汽車的機械式停車設(shè)備。適用于大規(guī)模社會公用停車樓及地下停車庫 。2.2 車庫總體設(shè)計方案鏈驅(qū)動雙層升降橫移式立體車庫,是充分利用小區(qū)地下空間設(shè)置的新型車庫,其型號為單層2個車位。車庫下降后可完全居于地面之下,車庫表面能與周邊完全融為一體。并且每個車庫均屬獨立空間,升降自如,停(?。┸嚇O為方便,快捷,是充分利用地下空間改造或興建的安全、新型、便捷式車庫。該車庫設(shè)計新穎、獨特、巧妙,實用性強,可以大大緩解小區(qū)車庫(位)嚴重不足的矛盾。2.3 車庫的工作原理本設(shè)計的車庫是以鏈驅(qū)動的雙層升降橫移式車庫,如圖2-1,車庫整體放置于底下,升降系統(tǒng)采用電動機帶動卷筒,利用滑輪作用實現(xiàn)載車板的升降,橫移系統(tǒng)采用電機帶動鏈輪使載車板在車庫內(nèi)運動。 圖2.1 車庫總體設(shè)計結(jié)構(gòu)示意圖2.4 車庫的總體組成部分本設(shè)計的車庫主要分為車庫整體框架,載車板,橫移機構(gòu),升降機構(gòu),卷筒,滑輪等幾個主要零部件。為了保證車庫各個零部件的鏈接部分的強度,零部件之間多采用螺栓連接和焊接技術(shù)。2.5 本章小結(jié)在本章中簡單闡述了立體車庫設(shè)計的主要分類,闡述了選擇鏈驅(qū)動升降橫移車庫的主要因素和意義,體現(xiàn)了立體自動車庫的主體框架和主要工作原理,整體車庫系統(tǒng)采用的零件結(jié)構(gòu)以及組成部分,為以后的車庫各個組成部分設(shè)計提供思路和明確目的。第3章 車庫主體鋼材的選用3.1 車庫上邊框鋼材的選擇選擇冷彎等邊槽鋼(GB/T6728-2002)。通過查表3.1-158根據(jù)實際物理需求,選擇HBt=30020010。理論質(zhì)量為10.221kg/m。橫截面面積S=13.021,重心X。=1.517。材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。 圖3.1 矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)3.2 庫架支撐鋼的選擇 選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=30020010。理論重量為72.7kg/m橫截面面積S=92.6。材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為3500mm,數(shù)量為4根。得質(zhì)量為。3.3 上下層支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=160808。理論重量為26.81kg/m橫截面面積S=33.64. 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為3000mm,數(shù)量為4根。得質(zhì)量為。3.4 升降臺輔助支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=100505。理論重量為10.484kg/m橫截面面積S=13.365。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為1000mm,數(shù)量為4根。得質(zhì)量為。3.5 鏈輪支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=120506。理論重量為15.097kg/m橫截面面積S=19.232。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為500mm,數(shù)量為4根。得質(zhì)量為。3.6 鏈輪輔助支撐鋼的選擇 選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=120506。理論重量為15.097kg/m橫截面面積S=19.232。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為750mm,數(shù)量為4根。得質(zhì)量為。3.7 滑輪支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=120506。理論重量為15.097kg/m。橫截面面積S=19.232。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為750mm,數(shù)量為4根。得質(zhì)量為。3.8 滑輪輔助支撐鋼的選擇 選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=60304。理論重量為4.826kg/m。橫截面面積S=6.147。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為750mm,數(shù)量為4根。3.9 上下層支撐鋼橫向連接鋼的選擇 選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=100505。理論重量為10.484kg/m。橫截面面積S=13.365。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為1850mm,數(shù)量為2根。得質(zhì)量為。3.10 滑輪支撐鋼橫向連接鋼的選擇 選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=60304。理論重量為4.826kg/m。橫截面面積S=6.147。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為1850mm,數(shù)量為2根。得質(zhì)量為。3.11 鏈輪支撐鋼橫向連接鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=60304。理論重量為4.826kg/m。橫截面面積S=6.147。材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。 確定長度為1850mm,數(shù)量為2根。得質(zhì)量為。 圖3.2 矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)3.12 載車板橫向邊緣鋼 選擇冷彎等邊槽鋼(GB/T6728-2002)。通過查表3.1-158根據(jù)實際物理需求,選擇HBt=100504.0。理論質(zhì)量為5.788kg/m。橫截面面積S=7.373,重心X0=1.448。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為4700mm,數(shù)量為2根。得質(zhì)量為 。(以上理論質(zhì)量都是按鋼的密度為7.85g/=)鋼架主要結(jié)構(gòu)由各種鋼材通過焊接或螺紋連接緊固。分為上、下框架,通過它可以安裝消防、排水設(shè)施以及作為鋼絲繩和鏈的支撐部件。主要由立柱、上邊架、下邊架以及軌道支架組成。各鋼板采用高強度螺栓聯(lián)結(jié)。高強度螺栓連接中,構(gòu)件內(nèi)力是靠構(gòu)件鋼板表面間由高強度螺栓以巨大的夾緊壓力所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞的,故高強度螺栓連接的承載能力是以抗滑強度被連接鋼板發(fā)生相對滑動的載荷來表示,而不考慮螺栓的受剪。抗滑強度又取決于高強度的預緊拉力、鋼板表面的摩擦系數(shù)、摩擦面及高強螺栓數(shù)量。高強度螺栓由高強螺栓、高強螺母各一個,以及高強墊圈個兩個組成。3.13載車板的結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計計算載車板用來承載庫存車輛,按結(jié)構(gòu)形式有框架式和拼板式兩種。框架是載車板用型鋼和鋼板焊接承載框架,并多數(shù)采用中間突起結(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。這種載車板的優(yōu)點是可按需要設(shè)置行車通道寬度,并具有較好的導入功能,適合車型變化較多的小批量生產(chǎn)。拼板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,用螺栓緊固連接,拼裝前可以先對組件進行各種表面處理,如電鍍、烤漆等,使載車板輕巧、美觀。由于本設(shè)計存車容量為470018501450中型車,考慮力學性能,設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.3。 整體由冷彎空心型鋼、冷彎等邊槽鋼和鋼板焊接而成。 低部三橫梁鋼材選用矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=160808。理論重量為26.81kg/m。橫截面面積S=33.64。材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。確定長度為1850mm,數(shù)量為3根。得質(zhì)量為。車板邊梁選擇冷彎等邊槽鋼(GB/T6728-2002)。通過查表3.1-158根據(jù)實際物理需求,選擇HBt=100504.0。理論質(zhì)量為5.788kg/m。橫截面面積S=7.373, 重心X0=1.448。 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼。 確定長度為4700mm,數(shù)量為2根。得質(zhì)量為。 。中部支撐剛選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)(GB/T6723-1986)。通過查表3.1-165,根據(jù)實際需求選擇尺寸HBt=100505。理論重量為10.484kg/m。橫截面面積S=13.365。材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼確定長度為1690mm,數(shù)量為2根。得質(zhì)量為。鋼板材料采用ZG06Cr13Ni14Mo。體積為。質(zhì)量為=。 圖3.3 載車板結(jié)構(gòu)示意圖3.14本章小結(jié)本章主要詳細闡述了車庫整體框架的鋼材選用,在車庫總體框架的不同部位,選擇不同型號的鋼材,一邊達到設(shè)計強度要求以及節(jié)省成本。在選用不同鋼材的同時,詳細計算了各種鋼材的數(shù)量、密度以及質(zhì)量。著重詳細的說明了載車板的設(shè)計思路和選擇類型,對于鋼材的選擇慎重合理,并且詳細算了載車板使用鋼材的數(shù)量質(zhì)量計算。第4章 升降系統(tǒng)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和尺寸確定本系統(tǒng)主要通過電動機帶動鋼絲繩通過滑輪提升或下放載車板。結(jié)構(gòu)主要由升降臺、鋼絲繩及滑輪組件、鏈和鏈輪組件、卷筒組件、電動系統(tǒng)等組成。4.1 升降臺結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計通過查機械手冊3第28篇要求,對升降臺結(jié)構(gòu)設(shè)計計算。其初步結(jié)構(gòu)主要由螺栓、矩形邊梁鋼、鏈連輪、滑輪、 鋼板 、連接板支撐鋼等組成機構(gòu)如下: 圖4.1 升降臺結(jié)構(gòu)4.2 鋼絲繩的設(shè)計計算1機構(gòu)工作類型的選擇由于本車庫為家庭用車庫,工作時間1t45000N所選鋼絲繩規(guī)格合格。通過表8.1-34選擇起重機型線接觸鋼絲繩型號鋼絲繩。4.3 鋼絲繩夾的選擇 圖4.3 鋼絲繩夾根據(jù)表8.1-35選擇A=37.0 B=37 C=74 R=10.5 H=92螺母M16材料為KTH350-10(GB/T5976-1986)鋼絲繩夾的使用方法由表8.1-38查得每個接頭處的鋼絲繩夾最少為4個,其安裝結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖: 圖4.4 鋼絲繩夾的安裝位置其中 A=(67)d。=120140mm 取A=130mm。4.4 滑輪及其組件的設(shè)計計算1材料和結(jié)構(gòu)的選擇滑輪用來對鋼絲繩進行導向和支撐,以改變繩索及其傳遞拉力的方向或平衡繩索分支的拉力。由于本設(shè)計的滑輪承受載荷中等,選擇材料為ZG230-450,制成實體滑輪。2滑輪主要尺寸的確定繩槽半徑R是根據(jù)鋼絲繩直徑d的最大允許偏差為確定的。鋼絲繩繞進和繞出滑輪槽時偏斜的最大角度(即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的角度)應(yīng)不大于,繩槽表面的精度為?;喌闹饕叽缤ㄟ^表8.1-63確定滑輪槽斷面尺寸: 圖4.5 滑輪基本尺寸(JB/T9005.11999)根據(jù)表8.1-64確定滑輪的直徑選擇D=400mm。3滑輪形式的確定由于結(jié)構(gòu)好密封比較嚴密選擇A型結(jié)構(gòu)。 圖4.6 滑輪基本尺寸通過查表8.1-65選擇滑輪軸承尺寸: 。由表8.166選擇輪轂尺寸: 。4滑輪強度的計算 圖4.7 滑輪受力分析假定輪緣是多支點梁,繩索拉力F使輪緣產(chǎn)生彎曲繩拉力的合力(N) (4.3)式中 F繩索拉力,為7500N;繩索在滑輪上的包角的圓心角為;所以 輪緣最大彎矩(); (4.4)式中L-兩輪輻間的輪緣弧長(mm);mm所以 輪緣最大彎曲應(yīng)力(); (4.5)式中W輪緣抗彎斷面摸數(shù)();許用彎曲應(yīng)力,應(yīng)該小于100 ;所以輻條內(nèi)壓應(yīng)力();當繩索拉力合力方向與輻條中心線重合時,輻條中產(chǎn)生的壓應(yīng)力最大: (4.6)式中A輻條斷面面積(),取A=700 ;斷面折減系數(shù),取0.1;許用壓應(yīng)力為100;所以滑輪滿足要求。5滑輪組件的設(shè)計查機械設(shè)計手冊3按ZB/T J80006.31987。選擇A型,如上面示意圖所示。帶有深溝球軸承和圓柱滾子軸承兩個形式的滾動軸承(嚴密密封)有內(nèi)軸套的滑輪。根據(jù)上面得到的滑輪的直徑和壁厚選擇 滾動軸承分別選擇6216和NF216。 圖4.8 滑輪組件 為了減少摩擦與磨損,同時有起到冷卻、吸振、防銹,以及降低噪音。由于軸承的轉(zhuǎn)動速度不大于4m/s選擇毛氈密封(從動輪)和皮碗密封?;嗇S向的固定采用緊固螺母固定。4.5 卷筒的設(shè)計計算和尺寸確定1卷筒類型的選擇選擇周邊大齒輪式(JB/T9006.21999)。其結(jié)構(gòu)特點是卷筒軸不受轉(zhuǎn)矩,只承受彎矩。一般為開式傳動。選擇圖8.1-3A型結(jié)構(gòu)。2卷筒幾何尺寸的確定 選擇單層卷繞雙聯(lián)卷筒。通過表8.147對卷筒幾何尺寸進行計算。卷筒上有螺旋槽部分長計算公式 (4.7)D卷筒名義直徑,通過表8.148選擇400mm;d 鋼絲繩直徑,d=20;最大起升高度,取2000mm;a 滑輪組倍率,a=1;D0=D+d卷筒計算直徑,由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑;Z1.5為固定鋼繩的安全圈系數(shù),取1.6;P 繩槽槽距,查表8.149,P=22;根據(jù)表8.150選取卷筒的部分尺寸,卷筒槽形選標準槽形即可。選擇基本尺寸D=400 D1=370 D2=360 D3=17 L1=70 L2=28所以 (4.8) 圖4.9 卷筒基本尺寸由于卷筒選取A型單層雙聯(lián)卷筒結(jié)構(gòu),卷筒長度計算公式 (4.9)L1 無繩槽卷筒端部尺寸(又結(jié)構(gòu)需要決定); L2 固定鋼繩所需長度 ;所以 3卷筒的技術(shù)條件(1)、材料HT200灰鑄鐵。鑄鐵件需經(jīng)時效處理一消除內(nèi)應(yīng)力鑄鋼件應(yīng)進行退火處理。(2)、表面質(zhì)量 卷筒不得有裂紋,成品卷筒的表面上不得有影響使用性能和有損外觀的顯著缺陷。(3)、尺寸公差和表面粗糙度 同一卷筒上的螺旋槽的底經(jīng)差不得超過。(4)、形位公差卷筒上配合圓(D1)的圓度比t1、同軸度 t2、左右螺旋槽的徑向圓跳動t3以及端面圓挑動t4,不得大于GB/T1184中的下列值: (4.10)不低于8級; (4.11)4鋼絲繩在卷筒上的固定 繩端在卷筒上的固定必須安全可靠。在這里采用壓板固定。 圖4.10 壓板式固定它的構(gòu)造簡單,檢查拆卸方便。 鋼絲繩的壓板按表8.154選取這種壓板使用于各種原股鋼絲繩的繩端的固定。 A=65mm B=60mmC=20mm D=22mmF=5.0mm G=21.0mmR=10.0mm d=20mm圖4.11 壓班基本尺寸5卷筒最小直徑的計算計算公式Dmin=hd (4.12)Dmin 按鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒的最小直徑; h 與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩有關(guān)的系數(shù);查表得 h=18 Dmin =1820=360鋼絲繩繞進繞出滑輪槽時偏角的最大角不大于4鋼絲繩繞進繞出卷筒時鋼絲繩離螺旋槽兩側(cè)的角度不大于9.56卷筒強度計算卷筒的材料一般采用不低于HT200鑄鐵。忽略卷筒自重力,卷筒在鋼絲繩最大拉力作用下,使卷筒產(chǎn)生壓、彎曲和扭應(yīng)力,其中壓應(yīng)力最大。由于L3D時只計算壓應(yīng)力。因為是單層卷繞,壓應(yīng)力應(yīng)按下式計算 (4.13)查設(shè)計手冊1表3.16, (4.14) 卷筒合格。4.6 升降鏈及鏈輪的選擇1鏈的類型選擇 本設(shè)計鏈起到平衡和傳動的作用,因此通過表得根據(jù)實際需要選短節(jié)距精密滾子鏈(簡稱滾子鏈),其結(jié)構(gòu)特點: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;滾子空套在套筒上可以自由轉(zhuǎn)動,以減少嚙合 時的摩擦和磨損,并可以緩和沖擊。2滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸根據(jù)實際需要選擇12A型鏈條,尺寸如圖4.12:圖4.12 滾子鏈結(jié)構(gòu)尺寸節(jié)距 P=19.05mm;滾子直徑 d1=11.91mm;內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 b1=12.57mm;銷軸直徑 d2=5.96mm;套筒孔徑 d3=5.98mm;鏈條通道高度 h1=18.34mm;內(nèi)鏈板高度 h2=18.08mm;外鏈板高度 h3=15.62mm;過渡鏈尺寸 l1=7.9mm l2=9014mm c=0.1mm;排距 Pt=22.78。3.滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸(GB/T12341997) 圖4.13 滾子鏈鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸查表初選Z=18,已經(jīng)選擇鏈條的型號為12A型。通過查表查得配用鏈條的節(jié)距P=19.05mm。滾子鏈外徑 排距。確定分度圓的直徑d: (4.15)齒頂圓直徑 : (4.16)由于121.60mmd115.14mm,選擇d=118mm;齒跟直徑: (4.17)分度圓弦齒高 :取 =5mm最大齒跟距離 : (4.18)齒側(cè)凸緣 :選取=80mm4齒槽形狀的選取選擇三圓弧一直線齒形。5鏈輪材料的選擇和熱處理:由于本設(shè)計的鏈輪無劇烈沖擊振動和要求耐磨損的主從動鏈輪,所以根據(jù)表選擇鏈輪的材料為45鋼。熱處理方法為:淬火 回火,齒面硬度要求4050HRC。4.7 升降用電動機及變速器的設(shè)計計算及型號選擇由于本車庫升降速度v=4m/min;所以卷筒轉(zhuǎn)速為: (4.19)機構(gòu)升降功率為: (4.20)由上面計算結(jié)果知道需要輸出轉(zhuǎn)速很低,根據(jù)機構(gòu)需要選擇擺線針輪減速器,其主要特點是傳動比大,一級轉(zhuǎn)速時傳動比在11-87,兩極轉(zhuǎn)速時傳動比范圍在20128。 由于在傳動過程中為多齒齒合,所以對過載和沖擊有較強的承受能力,傳動平穩(wěn),可靠;由于采用了行星擺線傳動結(jié)構(gòu),所以其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕,在功率相同條件下,其質(zhì)量是其它減速器的一半,由于擺線齒輪、針齒銷、軸銷和軸套都是由軸承鋼制造,工作中又的有滾動摩擦,因此大大加強了個零件的機械性能并保證使用壽命,提高了傳動效率。 由于升降轉(zhuǎn)速需3.18r/min,輸出功率需要大于0.5KW,表15-2-119選擇二級直連型XWED8175B型,傳動比377,輸入轉(zhuǎn)速1500r/min,輸出轉(zhuǎn)速4r/min,額定轉(zhuǎn)矩2750N.M,額定功率為1.5KW。其機構(gòu)尺寸如圖(JB/T298-1994)。圖4.14 二級直連型XWED8175B型電動機4.8 升降電動傳動鏈及連輪的設(shè)計計算由于升降機構(gòu)轉(zhuǎn)速要求3.18所以連輪的傳動比為:i=由于選擇連輪的齒數(shù)要大于17。選擇小連輪的齒數(shù)30查表14.23.選擇鏈條的型號為12A型。通過查表14.22查得配用鏈條的節(jié)距P=19.05mm。滾子鏈外徑;排距;大齒輪的齒數(shù)為: 取38。確定分度圓的直徑:小鏈輪直徑d: 大鏈輪直徑d:d=id=1.26182.24=230mm齒頂圓直徑 :大鏈輪:由于236.124mmda241.9mm;選擇da=240mm。小鏈輪: 由于188.364mmda194.14mm;選擇da=190mm。齒跟直徑:大鏈輪:小鏈輪:分度圓弦齒高 :大鏈輪:取=5mm。小鏈輪:最大齒跟距離 大鏈輪:小鏈輪:齒側(cè)凸緣 :大鏈輪:選取齒槽形狀的選取選擇三圓弧一直線齒形。鏈輪材料的選擇和熱處理:由于本設(shè)計的鏈輪無劇烈沖擊振動和要求耐磨損的主從動鏈輪,所以根據(jù)表得選擇鏈輪的材料為45鋼。熱處理方法為:淬火 回火,齒面硬度要求4050HRC。4.9 本章小結(jié)本章內(nèi)容為升降系統(tǒng)各個零部件的的設(shè)計、零件選擇和強度校核。主要有鋼絲繩以及鋼絲繩夾的設(shè)計、滑輪以及其組件的設(shè)計、卷筒尺寸計算和設(shè)計計算、升降鏈以及鏈輪的選擇,其中也包括各個設(shè)計零件以及組件的強度校核。各個零部件的固定方式和連接方式在本章節(jié)中有詳細介紹。第5章 橫移機構(gòu)的設(shè)計計算立體車庫橫移傳動機構(gòu)由減速電機、驅(qū)動輪和從動輪、地面鋪設(shè)導軌組成。升降橫移機構(gòu)則為升降傳動機構(gòu)與橫移傳動機構(gòu)的結(jié)合。升降橫移式立體車庫底層與中間層載車板為橫移機構(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。其中提升方式分為下列六種,可根據(jù)不同要求任意選用。(1)鋼絲繩式提升型式;(2)鏈條式提升型式;(3)液壓式提升型式;(4)螺桿式提升型式;(5)液壓缸、鋼絲繩組合提升型式;(6)鏈條、鋼絲繩組合提升型式;在立體車庫設(shè)計中,各種提升方式特點如下:(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,有提升高度的限制,安裝調(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,本車庫為單層,從提升高度上選鏈傳動或鋼絲繩傳動都可以,但從方案經(jīng)濟及可行性角度考慮,選擇鏈傳動更為有利;在橫移運動中,采用電機驅(qū)動,通過鏈驅(qū)動,也能達到精確、穩(wěn)定地傳動。 橫移機構(gòu)主要原理是:通過電動機帶動導輪,導輪載著載車板沿軌道橫向移動。主要包括電動機、減速器、導輪組件、軌道、鋼架等組成。圖5.1 橫移機構(gòu)示意圖5.1 軌道和導輪的設(shè)計計算1選擇導輪的形式由于要求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。2導輪的尺寸設(shè)計圖5.2 導輪的結(jié)構(gòu)尺寸3車輪踏面形式的選擇選擇圓柱踏面。4雙輪緣車輪踏面形狀和尺寸與軌道的匹配合格。圖5.3 導輪和軌道組件配合尺寸5導輪材料的選擇:選擇鍛造45鋼(GB/T699)6導輪的熱處理:熱處理以后應(yīng)該滿足:踏面與輪緣內(nèi)側(cè)面硬度HB300380,淬硬層260HB處深度大于等于15mm。7導輪精度的要求導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.導輪踏面和基準面(其上加工出深1.5mm的溝槽作標記)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。8導輪組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計導輪組件結(jié)構(gòu)主要由鍵、導輪、軸套、螺母、密封圈、深溝球軸承、軸承端蓋、螺栓等幾部分組成。其中軸和導輪之間使用平鍵連接,軸承兩端使用緊固螺母固定。采用毛氈墊圈密封(脂)。導輪結(jié)構(gòu)示意圖如圖5.4 圖5.4 導軌組件9導軌的尺寸設(shè)計由于所設(shè)計載重導軌符合中小型起重機的車輪。常采用輕型鐵路導軌,其尺寸結(jié)構(gòu)圖如圖5.5。 圖5.5 軌道基本尺寸5.2 橫移電動機的設(shè)計計算及型號選擇由于車庫移車設(shè)備要求送車平穩(wěn)準確,另外本設(shè)計場地較小,所以要求橫移速度不高。所以就要求電機減速比大,體積小,質(zhì)量小,噪音低等性能。其機構(gòu)尺寸如圖5.6 圖5.6 YCJ型號電機根據(jù)以上要求查表選擇型號為YCJ的齒輪減速電動機。電動機與齒輪輪減速器耦合而成一體的減速裝置,其額定電壓、額定頻率、額定電流、工作方式、防護等級、使用條件和電動機機座型號均與Y系列電動機相應(yīng)規(guī)格一致由表5.1和表5.2:表5.1 電動機型號規(guī)格電機系列名稱型號標準編號機坐號與功率圍外 殼 防 護 形 式冷卻方式安裝方式場使用特點和合齒輪減速電動機YCJ配套電機(0.5515)減速器:輸出轉(zhuǎn)矩為93400Nm輸出轉(zhuǎn)速為15600r/minIP44IC0141IMB3符合自動化立體車庫的設(shè)計需要基本參數(shù)如下表5.2:表5.2 YCJ型電動機減速裝置參數(shù)機型極數(shù)電動機功率/KW電壓/V電流/A輸入轉(zhuǎn)速/(r/min)輸出轉(zhuǎn)速/(r/min)YCJ90S40.553801.414208所以橫移速度為: 本電動機安裝與載車板下面與載車板連為一體。5.3 帶及帶輪的選擇1.確定設(shè)計功率 (5.1)功率計算公式為: (5.2)式中:為設(shè)計功率,單位為Kw;為工作情況系數(shù),其值見表10-10;由于所受載荷變動小,空,輕載啟動而且每天工作小時10;所以選擇=1.1;P為所需要傳遞功率,單位為kw;所以 2選擇帶的型號選擇V型號帶。根據(jù)設(shè)計功率和小帶論的轉(zhuǎn)速 (由上面計算知道=8r/min)選取,選擇Z型。3確定帶輪的直徑并演算帶速 (1)選擇小帶輪基準直徑:小帶輪直徑應(yīng)該大于或等于表105所列的最小基準直徑查表105選擇V型帶最小直徑為50 ,初步設(shè)定小帶輪的直徑為116mm (2)演算帶速V: (5.3) (3)計算大帶輪基準直徑 由式(1011)得: (5.4)4確定中心距a及帶的基準長度(1)初定中心距a。 (5.5)初步選擇a.=370mm。(2)初算V帶 (3)確定帶的基準長度按表102查取與相近的標準長度1120。(4) 確定傳動中心距a (5.6)5確定V帶的跟數(shù)ZV帶跟數(shù)計算公式為: (5.7)式中單跟V帶的額定功率,由表106用插入法得=0.17kw;額定功率的增量=0kw;包角系數(shù),由表108用線性插入法=1;長度系數(shù),由表109得=1.08;所以取Z=2根。6確定帶的初拉力F由表查得由公式 (5.8)得 7.計算作用在帶輪軸上的壓力帶輪軸上的壓力計算公式: (5.9)5.4 聯(lián)軸器的選擇在本設(shè)計中,由于四個導輪在橫向需要同步轉(zhuǎn)動,所以需要動力導輪和從動導輪間的軸連成一體,而由于結(jié)構(gòu)(拆裝)要求,動力導輪和從動導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)軸器對其進行連接。根據(jù)需要選擇凸緣連軸器(GB5843-86)。1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。2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由表選型號為YLD5的連軸器。 圖5.7 聯(lián)軸器的安裝位置 許用轉(zhuǎn)矩Mp=63N.m 許用轉(zhuǎn)速np=9000 min-1d=30,32 L=60 L0=124 D=105D1=85 質(zhì)量為3.19kg 轉(zhuǎn)動慣量為0.013kg.m2圖5.8 聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸5.5本章小結(jié)本章主要設(shè)計橫移機構(gòu),其中暴扣選擇電動機、減速器、導輪組件、導軌、鋼架等。其中重點是導軌和導論的設(shè)計計算和強度校核是重點,帶以及帶輪的選擇側(cè)重于強度的計算。聯(lián)軸器的選取需要自己翻查簡明機械零件設(shè)計手冊。結(jié) 論機械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全,人在車庫內(nèi)或車不停準位置,由電子控制的整個設(shè)備便不會運轉(zhuǎn)。應(yīng)該說,機械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。在機械車庫中采用機械存車,還可以免除采暖通風設(shè)施,因此,運行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機械車庫一般不做成套系統(tǒng),而是以單臺集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢,在住宅區(qū)的每個組團中或每棟樓下都可以隨機設(shè)立機械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。本設(shè)計的自動化立體車庫類型為升降橫移式,占地面積為100m2左右,存車臺數(shù)為2輛,瞬間功率(最大)為5kW,單臺平均存取時間為60s,控制方式為程序控制,結(jié)構(gòu)類型為鋼結(jié)構(gòu)。利用AutoCAD軟件完成總體鋼結(jié)構(gòu)框架、橫移機構(gòu)、升降機構(gòu)、電氣系統(tǒng)等部分設(shè)計及校核計算,并對各部件進行選型。通過多方面查找資料并結(jié)合專用車輛改裝設(shè)計要求,先后完成了以下工作:(1)簡述了升降橫移自動車庫的方案設(shè)計,通過自動車庫的對比分析,體現(xiàn)升降橫移式自動車庫的優(yōu)勢。(2)結(jié)合現(xiàn)有各種自動車庫結(jié)構(gòu)的特點,本設(shè)計車庫為2車位,整體車庫建立于地下,方便小區(qū)內(nèi)居民存車取車。(3)在充分考慮到機構(gòu)的實用性、制造工藝性以及經(jīng)濟性,本設(shè)計中確定選用鏈驅(qū)動橫移機構(gòu)配合滑輪卷筒式升降機構(gòu)。(4)進行了整體車庫框架鋼材以及載車板鋼材的確定與選擇。(5)進行了車庫橫移機構(gòu)V型、帶輪、聯(lián)軸器的計算方法,以及升降系統(tǒng)的電動機以及減速器的確定和選擇。 致 謝 為期三個多月的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了,在王強老師的指導和幫助下,順利的完成了任務(wù)。衷心感謝王老師對我的支持和不斷的鼓勵,使我能夠順利的完成了大學生活中最后的任務(wù)畢業(yè)設(shè)計。王強老師嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和認真的求知態(tài)度,給我留下了深刻的印象,他將是我學習的典范、做人的楷模。同時還要感謝系里的各位領(lǐng)導和老師,是在你們的關(guān)心和幫助下,使我在大學的生活和學習中學到了很多知識和做人的道理,這些都將是我未來生活和工作中的資本。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中,系統(tǒng)的學習了專用車輛的設(shè)計,AutoCAD 等知識,使我在未來的工作和學習中受益非淺。另外還要再次感謝給我?guī)椭睦蠋煟瑢W,朋友,沒有你們的幫助我不能順利的完成大學的學業(yè),沒有你們的幫助我的人生會失去向?qū)В瑳]有你們的幫助我不知道我的未來人生篇章如何去譜寫。 在這次設(shè)計的過程中,王強老師一直都關(guān)注著我的每一步進展,并給了我很多好的意見和建議,同時也對我提出了嚴格的要求。我之所以能很順利地完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)這與是老師的指導是分不開的,在此,我對她表示衷心的感謝。感謝院系各級領(lǐng)導為我們提供了良好的教學設(shè)施和學習環(huán)境,使我大學四年受益匪淺。參考文獻1 王慧.立體車庫的改造設(shè)計與分析J.廣西輕工業(yè),2010,8.2 陳家瑞.汽車構(gòu)造(上,下冊)M.北京:人民交通出版社,2006.3 吳煒俊.立體車庫鋼結(jié)構(gòu)強度分析及優(yōu)化J.科技信息,2010,7.4 蘇豐靜.探討住宅區(qū)地下車庫的合理設(shè)計J.價值工程,2010,6.5 黃敏,花有清.基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)J.機電工程,2009,10.6 程子華,PLC原理與編程實例分析,M.國防工業(yè)出版社,2007.7 中華人民共和國機械工業(yè)部,機械行業(yè)標準機械式停車設(shè)備類別、型式與基本參數(shù),1998.8 劉平輝.電梯升降式立體車庫曳引力的分析與計算J.科技資訊,2009,8.9 王子熙,李偉華.機械式三層升降橫移式立體車庫的設(shè)計J.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2009,6.10 賀擁軍,楊承超,周緒紅,劉永健.立體車庫的結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用與發(fā)展J.建筑科學與工程學報,2009,4. 11 武瑞之,張建鋒,王海峰,沈天宇.立體車庫框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計J.河南科技大學學報(自然科學版),2009,4. 12 中國重型機械工業(yè)協(xié)會,停車設(shè)備管理委員會編,機械式立體車庫,海洋出版社,2008.13 王三民,機械原理與設(shè)計,北京,機械工業(yè)出版社,2007.14中國機床工具工業(yè)協(xié)會行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮J.世界制造技術(shù)與裝備市場,2008,3.15梁訓王宣,周延佑.機床技術(shù)發(fā)展的新動向J.世界制造技術(shù)與裝備市場,2007,3.16中國機床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)控系統(tǒng)分會.CIMT2001巡禮J.世界制造技術(shù)與裝備市場,2001,5.17楊學桐,李冬茹,何文立,世紀數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究M.北京:國家機械工業(yè)局,2007.18 杜桂榮,彭斌,邵兵,劉振全.多層升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng).甘肅工業(yè)大學學報,2003.19 中華人民共和國機械行業(yè)標準,升降橫移類機械式停車設(shè)備J.北京:國家機械工業(yè)局發(fā)布,2000.20 Miasaki T, Hotta Y, Lee WS, Fujiwara T, Koizumi E, Fukunaga H, Kawawa T. Construction and Realization of the Intelligent Mechanical Steric Park. Automation & Instrumentation, 2002.21 Saeid M. Optimum Design of Stowed Stwewoscopic Garage. Approaches Computers Industry Engineering, 2003.40
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