垂直循环式立体停车设备设计毕业设计论文.doc

摘要 现如今，越来越多的人成为了有车一族，而随着小汽车数量和房价不断飙升，停车难这一社会问题越来越凸显，而立体车库的出现必然可以缓解这样趋势，不仅节约了宝贵的土地资源，减少能耗，绿色环保，也让停车变得方便。停车方式也从单一的平面式转向立体式，相较以往更加合理，最大化的利用了土地，在停车场设计方面更是一次巨大的进步。本设计在国外已经有三四十年的发展史，已经日臻完善，也是未来发展的一个趋势。 本设计，发扬了垂直循环式立体停车设备的优势，以其搭配灵活，占地面积小等特点，作为本次研究的对象。在本设计中提出了整个车库系统的传动结构、框架结构、车笼的尺寸等。并设计了链轮、传动轴、车笼、主框架和传动齿轮等，选用了输送链、电机、减速器等，确定了所有设计零件的材料及加工精度。关键词： 垂直循环； 立体停车设备； 紧凑； 节约； 机械设计Abstract Nowadays, more and more people become car owners, and as the number of cars and housing prices soaring, parking is difficult in this society more and more prominent, and the inevitable emergence of three-dimensional garage can alleviate this trend, not only saves valuable land resources, reduce energy consumption, environmental protection, but also to become convenient parking. Parking manner from a single three-dimensional plane steering, more reasonable compared to the past, to maximize the use of the land, in the parking lot design is a huge step forward. The design in foreign countries have a history of three or four years, it has been improving, a trend also in the future. This design, promote the advantages of vertical circulation parking equipment, with its mix of flexible, small footprint, etc., as the object of this study. Proposed transmission structure, frame structure, the size of the entire cage car garage system, etc. In this design. And designed sprockets, shaft, car cage, main frame and the drive gear, the choice of the conveyor, motor, reducer, etc., to determine the accuracy of all design materials and processing parts.Keywords: vertical circulation; parking facilities; Compact; thrift; Mechanical design目 录 第一章产品的概述 1 1.1 产品前景的展望 1 1.2 立体停车设备的优点 2 1.3 在国内外的发展及种类 2 1.4 智能的停车平台 6 第二章立体车库方案及结构设计 7 2.1 立体车库总体方案的确定 7 2.1.1 使用条件   7 2.2 系统工作原理 8 2.2.1 载车底板设计 8 第三章传动系统设计 14 3.1 输送链及链轮 14 3.1.1 输送链的选择 14 3.1.2 链轮部分的计算 15 3.2 电机和减速器的选择 16 3.2.1 电机功率计算及选择 16 3.2.2 减速机的选择 17 3.3 连接齿轮计算 17 3.4 传动轴设计及计算 19 3.5 轴承及轴承座的选择 20 第四章框架结构设计 22 4.1 主框架设计 22 4.2 横梁和拉杆的设计 25 4.3 导向槽 25 4.4 导轨的设计 26 第五章车库的控制系统 27 5.1 基本要求 27 5.2 自动存取车系统的组成 28 5.3 人员误入系统及火警系统 28 参考文献 29 致谢 30 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章产品的概述 第一章 产品的概述1.1 产品前景的展望截至2015底，我国的机动车保有量已达到2.79亿辆，这其中汽车的保有量从2004年的2400万辆增长到2015年的1.72亿辆，平均每百户家庭就拥有31辆，全国机动车驾驶人数量已超3.2亿人。随着经济的发展，以及油价的下跌，私家车的数量还将继续增加，然而，各地的停车位却供不应求，越来越多的汽车无处安放，越来越多的人有钱买车却无处停车，各个大城市里的天价车位也层出不穷，停车难困扰着人们，并且成为一个社会问题。在我国，大城市小汽车与停车位的比例为1：0.8，中小城市的小汽车与车位比为1:0.5，而这个数字在美国、日本等发达国家为1:1.3。就以北京为例，截至2014年10月底，全市经营性停车位约171.3万个，非经营性停车位110万个，总计281.3万个，而截至2014年11月，全市共有机动车561,1万辆，停车位缺口达250万个。而像深圳、广州、上海等城市停车位缺口均超150万个。保守估计，我国停车位缺口超过5000万个，并且有向三四线城市蔓延的趋势。车位不够用，随之而来许多问题，像占用盲道、人行道、消防通道，僵尸车霸占停车位，黑停车场坐地收费，路边停车费接连涨价等，不胜枚举。为了应对停车难，各大城市都在行动，如提高新建小区停车位配建比、修建停车场、发展公共交通等，但这些都并非一日之功，要见到成效还需要一些时间，想要快速解决停车难的问题，还是要用到本设计的产品立体循环式停车设备，即俗称的立体停车场。而像日本等国家，立体停车库已有三、四十年的发展历史，已成为解决停车难的一大利器。在我国，一般的老式小区几乎没有配备停车场的，车辆往往随意停放，即使是新建的小区在机动车日益增长的今天，也愈来愈难满足人们的需求。相对于露天停车库，立体停车库可以在原来两个至三个停车位的空间上停放十几甚至几十辆车，更有效的利用了空间。相较于地下停车库，则免除了通风、排水、照明等方面的负担，节约了能源，减少了日常经济负担，而且相较于传统停车位，立体停车库更安全，所需要的管理人员更少，并且效率更高。1.2 立体停车设备的优点(1) 节约用地 在占地面积上，立体停车设备无疑要比平面停车场更节省空间。一个标准的停车位宽2.5-2.7米长6-7米，只能停一辆车。而机械循环式立体停车设备在两个这样的停车位上可以停几十辆车，大大节约了占地面积，众所周知在核心地段的地价极高，节约了占地面积，就等于节省了一大笔的成本。(2) 操作方便 本设备采用plc进行控制，几个按键即可完成存车取车，操作简单、十分的方便。在普通停车场里，你可能要从茫茫的车海中找到自己的车，而在垂直循环式立体停车设备里，存车取车只需几个按键即可。同样也方便人员管理，多个设备可以组合成组，连接上控制系统统一管理。(3)存取车快速取车迅速取车时间最长不超过2分钟，调车时间短，取车快速。(4) 省电节能 本设备无需大面积照明，也无通风、排水等问题，相较于地下停车库耗电很小，更加节能环保，减少了日常开支。(5) 投资成本较小 相对于普通停车场，立体停车场造价较小，而且管理人员相对也少，对通风、消防的要求也较低。1.3 在国内外的发展及种类立体停车设备最早出现于国外，1918年位于美国伊利诺斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家宾馆(Hotel La Salle)的建立的停车库。在国外已经发展了很多年，尤其是在日本已经有近3040年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功，技术也已十分成熟。我国也于上世纪90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有近二十年的历程。机械式立体停车设备根据其工作原理分为9类。(1) 简易升降类机械式立体停车设备整机特点：车位分成二层或多层，1采用升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出。简易升降类机械式停车设备一般为无人方式，即人离开后才移动汽车的方式。该类立体车库的特点是：结构简单、操作方便，多用于私人住宅、企业、地下室等。这样的停车设备可充分利用地下室空间场所，在面积一定时将至少增加二倍以上的停车位。构造简单实用，无需特殊地面基础要求。可任意迁移，搬迁安装容易。根据地面情况，独立及多台设备。备有专用锁匙开关，防止外人开动设备。车板防下滑保险装置防坠落。目前，简易升降式机械立体车库在停车设备的市场份额约占5-8%不足点:设备超过三层时，升降运行时摆动幅度过大，风力过大时会发生摇晃。(2) 升降横移类机械式立体停车设备整机特点：梳齿交换方式的升降横移机械式立体停车设备，将现有的技术中载车板既能存放机车又能运送汽车的功能分开，仅在一些列设置运送汽车的列用公共升降车载装置和在存取车层设置列用公共纵移运车装置以及在层内设置存放汽车的纵移或横移存车装置，他们的载车板均为双排齿轮内或向外式机构，被存取的汽车在这些梳齿载车板之间进行1-2次交换就可以完成存取车的操作。有效利用空间，提高空间利用率达数倍。存取车快捷便利，独特跨梁设计，车辆出入无障碍。采用PLC控制，自动化程度高。环保节能，低噪音。人机界面好，多种操作方式可选配，操作简便。缺点：占地面积较大(3) 平面移动类机械式立体停车设备整机特点：在同一层上用搬运台车或起重机平面移动车辆，或使存车板平面横移实现存取停放车辆的机械式停车设备。该类型特点：停车形式设计灵活，可以设计在建筑的中层，也可设计在建筑的顶层。每层的车台和升降机分别动作，提高了车辆的出入库速度，可自由使用地下空间，停车规模可达到数千台。部分区域发生故障时，不影响其他区域的正常运行，因此使用更加方便；采用以车辆驾驶员为中心的设计方法，提高了舒适性。采取多重安全措施，安全性能卓越；通过计算机和触屏界面进行综合管理，可全面监视设备的运行状况，并且操作简单缺点：占地面积较大(4) 巷道堆垛类机械式立体停车设备整机特点：用巷道堆垛起重机或桥式起重机，2将进到搬运器上的车辆水平移动且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆的机械式停车设备。升降和平移可以同时进行，提高了车辆的出入库速度。可自由利用地下空间，提供大规模的停车位置。由计算机进行综合管理，可全面监视设备的运行状况。操作简单，存取速度快。可设置于地上或地下，充分利用有效空间。载车板的升降和行走同时运行，存取车方便快捷。全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全。通过升降机、行走台车及横移装置输送载车板实现存取车操作，整个过程全自动完成。固定式升降机+各层行走台车的配置形式，可实现多个人同时存取车。缺点：成本较高(5) 垂直升降类机械式立体停车设备整机特点：用提升机将车辆升降到制定层，并用提取机构存取车辆的机械式停车设备。垂直升降类立体车库特点：土地利用率最高，三个车库位的面积可以形成50-80个立体车位。一般在地面上建一个钢结构高塔，内部装设停车设备，采用自动停车方式，称为立体停车塔。也能将塔库设计一半在地下，一半在地面以上，能单独一只塔也能几只塔并在一起，每支塔都要有单独的出口。本设备为全自动智能车库，车辆停在地面的入口后，人员即可下车离开，设备自动将车子运送到车位停好。本设备一般设计在人员高度密集的地方，尤其是商业办公区等，利用最小的土地面积，能够停最多的车辆，每套设备可以设计25层，可停放50辆车。本设备可设计钢结构单独建筑，也可配合大楼的设计装在大楼内，与大楼成为一体。每套设备为一组控制区，每套设备的车位数量一般设计在20个车位到50个车位之间。本设备的优点是：占地最小，停车最多，出车速度最快。高层设计最高能够达到平均一辆车仅占一平方米的空间。可同时提供多车位进出口，等待时间短。智能化程度高，可预约存取车及空车位导向。缺点：自高较高(6) 垂直循环类机械式立体停车设备整机特点：垂直循环类机械式停车设备采用了垂直方向作循环运动的停车系统存取车辆3，其工作原理是电机通过减速机带动传动机构，在牵引构件链条上，每隔一定距离安装一个存车架，当电机启动时，存车架随链条一起做循环运动，达到存取车的目的。存车时，司机将车开至车库存车托架的准确位置后，关好车门退出车库，按动操作按键，电机启动后，存车托架随之运动，另一存车托架转至进口位置时，则可进行下一个存车动作；取车时，按动操作台存车编号按键，电机启动，在可编程序控制器作用下使其按最短路程运行至出口，司机进入存车托架将车开出。省地：在58的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳34辆轿车或24辆面包车。方便：使用PLC自动调车，一次按键即可完成存取车。迅速：调车时间短，取车快速。灵活：可设置在地面上或半地上半地下，可独立或附设在建筑物内，还可多台组合。经济：可省去购置土地的大量费用，有利于合理规划和优化设计。省电：一般不需要强制通风，无大面积照明，耗电量仅为普通地下车库的35%。(7) 水平循环类机械式立体停车设备整机特点：用一个水平循环运动的车位系统存取停放车辆的机械式停车设备。一般用于大厦地下设置，式最节省空间的一种设计，车位占满地下空间，采用封闭式结构，通过机械作上下左右自由移动，再由升降机的提升进出库，无需另设走道，地下空间提车利用率可达85%。(8) 多层循环类机械式立体停车设备整机特点：可设置于地上或地下，或一半地下、一半地上，充分利用有效空间。此设备的出入口可以设在底部、中部或上部。全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全。通过升降机、行走台车及循环装置输送载车板实现存取车操作，整个过程全自动完成。缺点：地形限制。(9) 汽车专用升降机用作不同层面的汽车搬运的升降机。它只是起搬运而无直接存取车辆的作用。本产品是其中的第六种“垂直循环类机械式立体停车设备”。1.4 智能的停车平台在如今，互联网的发展让科技与传统产业更加紧密的结合，以适应现代生活中人们的需求。在“互联网+”的时代，以网络的力量加速相对落后的制造业的效率、品质、创新、合作与营销能力的升级，以信息流带动物质流。像本产品在国外已经发展了三四十年，在国内也已经发展了近二十年，产品的设计、工艺日臻完善，在网络生活越来越发达的今天，如何将原有的旧产品更加贴近人们的日常生活，让设备更好的服务于人，这也是本设计探讨的内容之一。在如今，人们出行免不了带手机，各种手机APP被我们使用，极大地方便了我们的日常生活，人们出门打车，用手机应用，吃饭付款用手机应用，预定门票用手机应用，停车也可以用手机应用找停车位，甚至于存取车可以只刷一个二维码，就完成识别、付款等功能。这样方便的停车支付功能，方便我们的生活，也符合互联网加的理念，贴心服务于广大有车一族，也增加了产品的竞争力。更贴近人们的生活，更便于人们的生活的产品也就更具有竞争力，如本产品可以将停车位空余信息与互联网云数据相连接，让司机时刻知道停车位是否有空余，以及自己找车位停车、存取车都可以用手机app来查询、识别，取代传统的停车小票或者停车卡，刷手机存取车，网上付款，简化了繁琐的存取车流程，避免了没带停车卡的尴尬，让生活越来越便捷，让存取车越来越智能。14沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章立体车库方案及结构设计第二章 立体车库方案及结构设计2.1 立体车库总体方案的确定目前市面上的立体停车库主要有巷道堆垛式，升降横移式，平面移动式，多层循环式，垂直提升式，垂直循环式。而升降横移和平面移动式所需要的占地面积较大，巷道堆垛式的成本较高，垂直提升式的自高较高，多层循环适合细长地带。这些并不能适合一般情况，综合考虑，此立体停车库设计选择为垂直循环式立体停车设备设计。垂直循环式立体车库采用循环运动的方式将车辆从地面输送至空间高点，从而可以使车辆立体停放，整个设备用链条传动，链条上均匀安装着若干个存车架，随链条一起循环运动，从而达到存车取车的作用。垂直循环式立体停车设备的特点即是占地面积小而容量大，在相当于2个普通停车位空间里可以停下数十辆车，十分经济。而且机械结构简单，也便于操作、安装。配置灵活方便，既可以单独配置在建筑旁，又可以成组组成车库组，方便管理。相较于传统停车库安全性也更高。也无需通风排水等设备，经济节能，造价也相对较小，本设计选为12车位垂直循环式立体停车设备。2.1.1使用条件 (1)环境工作温度 室内型-5+40；室外型-15+40。 (2)相对湿度 最湿月的月平均相对湿度不大于95%。 (3)海拔高度 2000m以下，相应的大气压力为86110KPa。 (4)使用场所环境 使用环境无爆炸介质，不含有腐蚀金属、破坏绝缘的介质和导电的介质。2.2 系统工作原理在垂直循环机械式停车设备传动系统中，机械传动系统是实现立体车库循环传动的核心，其工作原理即电机通过减速机构带动输送链轮及输送链传动，输送链再带动链上的车位做循环运动，使车位进入一楼，再将要存取的车存入或取出。整个系统分为两大部分：传动部分和承载部分传动部分的部件有：电动机、减速器、制动器、传动轴、链轮链条、连接齿轮等承载部分的部件有：梁柱等框架结构及车位的载车底板。其中梁柱等钢结构为设备的骨架，承载整个设备及所载汽车的重量，需要对整体结构进行综合设计，以保证安全。载车板部分细分为4大部件：载车底板、吊臂、心轴、链上连接件。整个载车板部分均选用屈服强度为345mpa的低合金高强度碳素结构钢，即Q345钢，性能参数如下: 表2-1 Q345材料属性属性数值单位弹性模量1.900000051e+011牛顿/m2中泊松比0.3中抗剪模量7.900000256e+010牛顿/m2质量密度7800Kg/m3张力强度470000000牛顿/m2屈服强度345000000牛顿/m2热膨胀系数1.3e-005/k热导率48W/(mk错误！未找到引用源。)比热480J/(kg错误！未找到引用源。)2.2.1 载车底板设计载车底板：长5000mm、宽2100mm，重460kg底板要承受汽车2吨的载荷，主要应力集中在车轮处，将吊臂连接位置稍向外，以减小对吊臂连接出的应力。刚开始设计时，我将吊臂链接出设计的离中心较近，这样即使我增大了板材厚度，增加连接处材料的用量也不能使板受应力减小。这样不仅增加了材料的用量，也增加了整体的重量。为了，减少接触部分的应力，也为了减轻重量，我将吊臂连接处向两侧平移了500mm,并减少了钢板的长度与厚度，使得所受应力减小到合适大小，应变也极小，在合理范围内。具体如下：载车板采用一块3mm厚的钢板做底板，两边有宽400mm厚5mm长5000mm的加强板，底部用两条挂臂加固，其强度满足要求，受力均匀。载车底板与吊臂销轴连接处公差等级为it7级4，面板部分精度不需要特别高，公差精度在it9级。载车底板载车表面做防滑处理。连接部分孔轴配合公差为：T=16i 非连接处公差：T=40i公差因子：i=0.45D错误！未找到引用源。+0.001D （2-1）与吊臂连接部分公差在错误！未找到引用源。0.03mm之内，其他部分在错误！未找到引用源。0.1mm图 2-1 底板 图 2-2 底板的受力分析von Mises 应力 最小为587100 N/m2 最大为1.23545e+009 N/m2合位移 最小为0.0293294 mm 最大为245.342 mm对等应变 最小为2.75808e-006 最大为0.00308242吊臂：82kg连接部分孔轴配合公差为：T=16i 非连接部分公差:T=40i公差因子：i=0.45D错误！未找到引用源。+0.001D与底板连接部分公差在错误！未找到引用源。0.03mm之内，与心轴链接部分公差在错误！未找到引用源。0.04，其他部分在错误！未找到引用源。0.1mm之内。吊臂与载车底板用空心销轴连接，表面公差等级it9级，销轴配合处公差等级为it7级。长max=2140mm 宽max=50mm 高max=1769.7mm 图2-3 吊臂心轴：196kg连接部分孔轴配合公差为：T=16i 非连接处公差：T=40i公差因子：i=0.45D错误！未找到引用源。+0.001D与吊臂链接部分公差在错误！未找到引用源。0.04之内，其他部分在错误！未找到引用源。0.1mm直径150mm的空心圆柱 图 2-4 心轴图主要受向下的压力，车重在2吨，架重在870kg，总重在3吨以下，以3吨计算，则为：N=30009.8=29400N危险截面积为0.0044m2P=6.68MPa材料符合这一强度。链上连接件：44kg 图 2-5 链上链接件图连接部分孔轴配合公差为：T=16i 非连接处公差：T=40i公差因子：i=0.45D+0.001D心轴连接部分公差在错误！未找到引用源。0.03mm之内，螺栓连接部分公差在错误！未找到引用源。0.025mm之内，其他部分在错误！未找到引用源。0.1mm。图 2-6 链连接受力图1图 2-7 链连接受力图2图 2-8 链连接受力图3此件与链上销轴连采取螺栓螺母连接，并在侧面与链板焊接在一起长830mm 宽350mm 厚50mm与输送链的销轴连接并与链板焊接在一起（受力分析详见附件 2）一个停车位的尺寸5000*2000*1644 （单位:mm）一个车笼的尺寸5000*2140*1908 （单位:mm） 图 2-9 车笼整体图整体结构的尺寸连接部分孔轴配合公差为：T=16i 非连接处公差：T=40i公差因子：i=0.45D+0.001D连接部分公差在错误！未找到引用源。0.03mm之内，其他部分在错误！未找到引用源。0.1mm一个车笼总重 865kg沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章传动系统设计第三章 传动系统设计传动系统分为输送链、输送链链轮、传动轴、减速器、电机、支撑轮。3.1 输送链及链轮3.1.1 输送链的选择首先是输送链的选用，根据之前的尺寸可以估算出输送链的圆弧部分的路径大约是直径1.8米的圆，直线部分大约在12.3米。经计算应选用M630输送链，节距选择250mm，链条是标准准件，在保证不干涉的情况下，选用适当尺寸的链条即可5。图 3-1 滚子链参数图链条具体参数如下表： 表 3-1 M630输送链尺寸链号极限拉伸MPaP节距mmB1内链内宽mmB2内链外宽mmD2销轴直径mmLc销轴长mmT板厚mmH2板高mmD1滚子直径mmM6306302506697361541410014012车位自重加上满载汽车的重量小于36吨，用等效法计算静载荷在352.8KN惯性离心力为：F离=m2r=3000(3.4)2(1.8+0.85)=91.9KN （3-1）综合上述考虑，选用M630输送链可满足要求。输送链总长在30.02米。虽然输送链选用的是标准链，但链轮任然需要自行设计3.1.2 链轮部分的计算 链轮齿数z=23分度圆直径：d=1836mm （3-2）齿顶圆直径：damax=d+1.25p-d1=1836+1.25错误！未找到引用源。250-140=2008.5mm （3-3）Damin=d+(1-错误！未找到引用源。)p-d1=1836+232.6-140=1928.6mm齿根圆直径：df=d-d1=1836-140=1696mm （3-4）内节宽b1：b1=66mm齿侧圆弧半径：remax=0.008d1(z2+180)=1.12错误！未找到引用源。(529+180)=794.08mm （3-5） Remin=0.12d1(z+2)=1.68错误！未找到引用源。25=420mm滚子定位圆弧半径：rimax=0.505d1+0.069错误！未找到引用源。=70.7+0.069错误！未找到引用源。5.192=71.06mm （3-6） Rimin=0.505d1=70.7mm滚子定位角：amin=120-错误！未找到引用源。=116.087 （3-7）错误！未找到引用源。 Amax=140-错误！未找到引用源。=136.087 （3-8）错误！未找到引用源。齿宽bf1： bf1=0.95b1=62.7mm （3-9）倒角宽ba: ba=(0.1错误！未找到引用源。0.5)p=25125 (3-10)倒角直径：rx错误！未找到引用源。rxp rx错误！未找到引用源。rx250 (3-11)倒角深：h=0.5p=125 (3-12)链总长30.02m 根据国标规定，最大取车时间不过130s，所以设设备运转一周要120s，则：线速度：错误！未找到引用源。s/t=0.25m/s 即15.01m/s链轮转速：n=v/d错误！未找到引用源。=15.01/5.65错误！未找到引用源。=2.65r/min (3-13)链轮由于尺寸巨大，中间和齿的部分磨损的状况也不同，6所以链轮采取两个部件组装的形式来设计较为方便，链轮齿形部分采用45#钢调质处理，公差等级为it7级，公差为错误！未找到引用源。0.035mm。链轮的内测采用铸钢铸造而成，解决了尺寸形状的问题，也能满足设计的需求。图 3-2 链轮3.2 电机和减速器的选择3.2.1 电机功率计算及选择当设备一边满载一边空载时,两侧的负载差距最大，所需功率也是最大，故6×错误！未找到引用源。2=12（吨）,12吨约为117600N7 N错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=32.67 KW (3-14)电机的启动功率约为工作最大的1.3倍，故：最大功率为 32.67错误！未找到引用源。1.3错误！未找到引用源。42.47 KW查机械设计手册，选用YZR 280S-8型电机，额定功率45KW，同步转速750r/min，满载转速720r/min。3.2.2 减速机的选择总传动比为i总=错误！未找到引用源。=271.7初步选择减速机为NGW 122二级行星减速机8，传动比标号14，传动比63，输入最大转速750，输入最大功率48kw。减速机与链轮轴连接部分的齿轮传动比i=错误！未找到引用源。=4.3 故选择传动比为1:4.3的齿轮连接链轮与传动轴。因为空间上的限制，电机输出轴与链轮穿的传动轴程90°，故需要设计一对锥齿轮。3.3 连接齿轮计算受限于空间等因素，故选用标准直齿锥齿轮作为传动的连接。直齿锥齿轮齿轮计算7：减速机效率：0.94 P入=pw错误！未找到引用源。=42.3 kw (3-15)设小齿轮17齿，大齿轮17错误！未找到引用源。4.3=73.1 取74齿渐开线圆柱齿轮传动设计报告设计参数：传递功率: 42.3 kw传递转矩: 35338.819 nm齿轮1转速n1: 11.43齿轮2转速n2: 2.626传动比i： 4.353法面模数mn: 2端面模数Mt: 2分度圆锥角：1=arccot=45° 2=90°-=45° (3-16)分度圆直径：d1=mz1=34 mm ,d2=mz2=148 mm (3-17)锥距：R=m=75.93 mm (3-18)齿顶高：ha=ha*m=2 mm齿根高：hf=(hac*)m=2.4 mm齿顶圆直径： da1=d12ha=37.898 mm da2=d22ha=148.896 mm (3-19)齿根圆直径：df1=d1-2hf=29.322 df2=d2-2hf=146.925 mm (3-20)分度圆齿厚：s1= 3.137 mm s1=3.142 mm (3-21)齿宽B: B=0.3d=11.404 mm 图 3-3 锥齿轮1图 3-4 锥齿轮23.4 传动轴设计及计算主传动轴一根，材料选取为45号钢，调质处理，硬度为220250HBS，查机械设计手册得， 45钢的b=600MPa，其屈服极限为s=350MPa，查机械设计手册得，对塑性材料有：弯曲f=11.2 ，扭转=0.50.6，挤压p=1.52.5 ，剪切j=0.60.8 。因45钢许用拉应力为=177.5MPa,n为安全系数，对塑性材料通常取1.52.2故=178MPa =90MPa。此轴主要受扭矩计算转矩：T=9.55=9550=15.59.55=148025knm (3-22)所选材料满足要求 图 3-5 传动轴 图 3-5 传动轴连接因为受材料的限制，轴上与链轮连接部分不能直接在轴上加工出来，需要将连接部分单独做成类似轴肩的部分，再通过销固定到轴上。由于精度不需要特别高，可用一根空心管作为传动轴的主要组成部分，再用两侧加轴套的形式来固定链轮。3.5 轴承及轴承座的选择轴承的选用及校核9轴承均选用深沟球轴承，查机械设计手册，选轴承型号为6238 GB/T276-94。轴承寿命校核：查机械设计手册知轴承寿命计算公式为：Lh=() (3-23)查表知：C=218kN，当量动载P=45.093 KN (3-24)对于球轴承=3，n=1.437r/min，代入数据得： Lh=()=1.31106 h (3-25)可知轴承寿命足够长，选择符合要求。轴承润滑由于传动轴转速比较低，故轴承采用脂润滑即可，在轴承座内加入足够的脂润滑即可，对承受较大载荷来说此种润滑方式十分适宜。轴承座的选择查机械设计手册选“适用带紧定套轴承的四螺柱滚动轴承座”，国标型号为SD538 GB/T7813-1998。29沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章框架结构设计第四章 框架结构设计4.1 主框架设计车库骨架全部由钢结构组成，主要由立柱、横梁、斜拉杆、加强筋等构成；本设计主要采用热扎槽钢结构，材料均选牌号为Q235-A。立柱的设计和校核查参考文献初选立柱型号为20 GB707-8810，该车库全部重量由四根大的立柱承受，四根立柱外型截面为正方形，中间为空的。立柱截面形状如图4-1所示。图 4-1 立柱底板截面图外型尺寸为：正方形边长为300mm,立柱厚度为50mm，高度为16.24m,立柱底部上焊有一块正方形铁板，边长为400mm，厚度为30mm，立柱四边都按有筋板，来增强立柱的刚度。立柱截面形状如图4-1所示。图 4-2 主框架及顶部导轨图上部半圆部分与链轮的分度圆直径相同，主要起到对链条的支撑作用，并且上面的轨道槽可以让链轮的滚子在之中运动，并能保持链条的运动轨迹。而且这一部件还起到张紧链条的作用。具体的做法是在螺栓螺母链接处增加垫片，来增加高度，从而起到张紧作用。强度计算为：p=12MPa (3-26)一半满载一半空载时受力受力最大，F=2×6×1000×9.8=117600 N (3-27)此时结构受力为P=2.352 MPa (3-28