垂直可移动型车库设计说明书.pdf

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1、 机电工程学院 机电一体化系统设计 设计题目：垂直可移动型车库设计 专 业：学 号：姓 名：指导老师：III 目录 第一章 绪论.错误！未定义书签。1.1垂直可移动型车库的发展概况.1 1.2垂直可移动型车库停车库的应用.2 1.3垂直可移动型车库停车库的发展方向.4 第二章 Proe设计基础.7 2.1 草图绘制.8 2.2 基准特征，参考几何体的创建.10 2.3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建.11 2.4 工程图的设计.12 2.5 装配设计.13 第三章 垂直可移动型车库的设计.错误！未定义书签。3.1 垂直可移动型车库的方案布局图的确定.错误！未定义书签。3.2 垂直可移动型车库的工

2、作原理.错误！未定义书签。第四章 机械传动部分的选型计算.17 4.1 驱动电机的选型计算.18 4.2 齿轮传动的选型计算.19 4.3 轴承的选型计算.错误！未定义书签。4.4 键的选型计算.错误！未定义书签。第五章 各重要组成部分的强度校核.错误！未定义书签。5.1 传动轴强度的校核.错误！未定义书签。5.2 轴承强度的校核.22 结论.23 参考文献.24 致谢.25 1 垂直可移动型车库设计 摘要本次毕业设计是关于垂直升降类垂直可移动型车库停车库提升装置的设计，首先对垂直可移动型车库停车库作了简单的概述；接着分析了该提升装置的方案布局及工作原理，然后根据这些设计准则按照给定参数要求进

3、行选型设计；接着对所选择的提升装置各主要零部件进行了校核。垂直升降类垂直可移动型车库停车库提升装置由驱动机构，机架，搬运器，以及钢丝绳轮传动等几个部分组成。目前，垂直升降类垂直可移动型车库停车库正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式提升装置就是其中的一个。在垂直升降类垂直可移动型车库停车库的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造垂直升降类垂直可移动型车库停车库过程中存在着很多不足。本次设计是关于垂直升降类垂直可移动型车库停车库提升装置设计，通过对传统的垂直升降类垂直可移动型车库停车库提升装置的结构进行了改进和优化，使得此种类型的提升装

4、置的使用范围更广泛，更加灵活，并且对今后的选型设计工作有一定的参考价值。第一章 绪论 1.1垂直可移动型车库的发展概况 由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产

5、品。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为 2 天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。又

6、一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要使用机械制造。在过去，各种机械离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。相互促进，计算机科学和机械工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使机械工程。在第十九世纪，机械工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。在第二十世纪，随着机械工程和知识增长的发展开始分解，机械工程

7、专业，有分支机构。在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和

8、项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有机械工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。本次毕业设计是关于垂直可移动型车库的设计，首先对垂直可移动型车库停车库作了简单的概述；接着分析了该垂直可移动型车库的方案布局及工作原理，然后根据这些设计准则按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的垂直可移动型车库各主要零部件进行了校核。垂直可移动型车库由驱动机构，机架，搬运器，以及钢丝绳轮传动等几个部分组成。目前，垂直升降类垂直可移动型车库停车库正朝着长距离，高速

9、度，低 3 摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式垂直可移动型车库就是其中的一个。在垂直升降类垂直可移动型车库停车库的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造垂直升降类垂直可移动型车库停车库过程中存在着很多不足。本次设计是关于垂直可移动型车库设计，通过对传统的垂直可移动型车库的结构进行了改进和优化，使得此种类型的垂直可移动型车库的使用范围更广泛，更加灵活，并且对今后的选型设计工作有一定的参考价值。1.2 垂直可移动型车库停车库的应用 伴随着科学技术的发展，工业革命的紧迫感越来越明显，迫切需要我国垂直可移动型车库停车库行业能够向着高速，多元化的方向发展。其中，我

10、国花费大量人力物力来对垂直可移动型车库停车库进行研究，和完善，制定了一系列针对垂直可移动型车库停车库改进的策略，随着时代的发展，科学的进步，垂直可移动型车库停车库的发展将一如既往地进行，将会处在高速发展的阶段,其具体发展趋势如下：一、未来的几年，垂直可移动型车库停车库将会朝着大面积，远距离的方向发展，这样就能够多元化地适应各个地方，场合的应用，将克服以前提升高度不够高，倾角不够的大的缺陷，从而能够很好地应用在各个需要垂直可移动型车库停车库的场合。二、将会改善垂直可移动型车库停车库的结构，使垂直可移动型车库停车库能够在不同的场合，不同的环境下面使用，例如耐高温，耐潮湿等等场合，都可以使用改进后的

11、垂直可移动型车库停车库，从而降低人工的繁杂以及能够很好地提高生产效率。三、将会式垂直可移动型车库停车库输送的产品多元化，而不是单一的输送单一的产品，这样就能够很好地满足各个行也的需求，也能够让带式输送的应用领域进一步扩大，满足各行各业的需求，从而推动时代的发展和工业的进步。在垂直可移动型车库停车库运行前，首先要确认带式垂直可移动型车库设备、人员、被提升车辆均处于安全完好的状态；其次检查各运动部位正常无异物，检查所有电气线路是否正常，正常时才能将垂直可移动型车库投入运行。最后要检查供电电压与设备额定电压的差别不超过5%。1.3 垂直可移动型车库停车库的发展方向 4 当今社会，机械设备的发展日新月

12、异，迫切需要不断开发新的机型来满足不同工况的要求，垂直可移动型车库停车库的发展也是如此，现今发展方向大致可以归纳为：(1)开发专用机型 垂直可移动型车库的应用场合很多，有时候受客观条件影响，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，为了满足特殊要求，比如水平拐弯、大倾角（25）直至垂直提升等,这些场合常规的垂直可移动型车库停车库是无法胜任的。为了满足某些特殊要求，应开发特殊型垂直可移动型车库停车库,如弯曲垂直可移动型车库停车库、大倾角或垂直垂直可移动型车库等。(2)提高元部件性能和可靠性 整体设备的性能和可靠性主要取决于元部件的性能和可靠性，我国现在的垂直可移动型车库停车库的元部件基本上都是各

13、自厂家生产，还没有出现专业化、大规模的元部件生产厂家。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性,还要不断研究新的技术和开发新的元部件。(3)扩大功能,一机多用垂直可移动型车库停车库是一种理想的连续运输设备，并且目前还不能完全发挥其全部作用。可以将垂直可移动型车库停车库结构作适当修改,采取一定的安全施，就可拓展运人、运料或双向运输等功能,做到一机多用,使其发挥最大经济效益。第二章 Proe设计基础 本论文主要研究运用Proe对垂直可移动型车库。在设计过程中，了解 Proe的各种功能。Proe公司成立于 1993年，由 PTC公司的技术副总裁与 CV 公司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔

14、郡（Concord,Massachusetts）内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从 1995年推出第一套Proe三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由 300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。1997年，Proe被法国达索（Dassault Systemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。Proe软件是世界上第一个基于 Windows 5 开发的三维 CAD系统。由于技术创新符合 CAD技术的发展潮流和趋势，Proe公司于两年间成为 CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得Proe每

15、年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999年获得全球微机平台 CAD系统评比第一名。从 1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从 1999年起，美国权威的 CAD专业杂志 CADENCE连续 4 年授予 Proe最佳编辑奖，以表彰 Proe的创新、活力和简明。至此，Proe所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 Proe出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值

16、将Proe全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD行业的世界纪录。并购后的 Proe以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD行业一家高素质的专业化公司。Proe三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD产品。由于使用了 Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的 parasolid内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。Proe成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 Proe软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工

17、业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300所教育机构的近 145，000名学生通过 Proe的培训课程。据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D CAD软件相比，Proe相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用 Proe三 6 维软件，越来越多的企业需要 Proe人才。Proe软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 Proe的五大特点。使得 Proe三维软件成为目前全球领先的三维CAD解决方案。Proe在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选

18、，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维 CAD解决方案中，Proe是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。Proe软件是世界上第一个基于 Windows开发的三维 CAD系统，由于技术创新符合 CAD技术的发展潮流和趋势，Proe公司于两年间成为 CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 Proe每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999年获得全球微机平台 CAD系统评比第一

19、名；从 1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999年起，美国权威的 CAD专业杂志 CADENCE连续 4 年授予 Proe最佳编辑奖，以表彰 Proe的创新、活力和简明。至此，Proe所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 Proe出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 Proe全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD行业的世界

20、纪录。并购后的 Proe以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD行业一家高素质的专业化公司，Proe三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。由于使用了 Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的 parasolid内（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，Proe成为全球装机量最大、最好用的软件。7 资料显示，目前全球发放的Proe软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球4，300

21、所教育机构的近 145，000名学生通过 Proe的培训课程。据世界上著名的人才网站检索，与其它3D CAD系统相比，与 Proe相关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用Proe，越来越多的企业雇佣 Proe人才。据统计，全世界用户每年使用Proe的时间已达 5500万小时。在美国，包括麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等在内的著名大学已经把 Proe列为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙江大学、华中科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等也在应用 Proe进行教学。Proe

22、软件功能强大，组件繁多。Proe有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 Proe 成为领先的、主流的三维 CAD解决方案。Proe 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。Proe 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。Proe在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且 Proe公司对中国市场重点开发，日后 Proe应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对 Proe的深入了解后，往后会对 Proe进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。2.1 草图绘制 掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几

23、何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成 8 草图绘。2.2 基准特征-参考几何体的创建 清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。2,3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建模 灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的

24、特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。2,4 工程图设计 灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。2.5 装配设计 灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用Proe智能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。第三章 垂直可移动型车库的设计 3.1 垂直可移动型车库

25、的方案布局图的确定 垂直可移动型车库停车库通过三相电机带动齿轮传动驱动钢丝绳轮带动整个垂直可移动型车库实现对车辆的提升动作，主要由驱动装置，钢丝绳轮，过渡轮，搬运器，9 平衡锤，以及机架等等部分组成，本次设计的垂直可移动型车库停车库垂直可移动型车库采取的方案布局图与结构如下图 5-1 所示：图 5-1 垂直可移动型车库方案布局图 3.2 垂直可移动型车库的工作原理 10 驱动装置是整个垂直可移动型车库的核心部分，通过电机带动圆柱直齿齿轮传动从而带动主动钢丝绳轮转动，主动钢丝绳轮带动钢丝绳的升降从而带动垂直可移动型车库的升降，整条垂直可移动型车库通过张紧滚筒预紧，通过过渡滚筒保证垂直可移动型车库

26、始终往一个方向运行。其中，机架以及支腿起到了支撑和加固垂直可移动型车库的作用。第四章 机械传动部分的选型计算 4.1 驱动电机的选型计算 已知整个垂直可移动型车库的总重量 150KG,其他重量 50KG，我们取总重量为200Kg，物品移动速度为 12r/min。即：mm sG=mg=200 10=2000NV=1-2m/min=16.6-33.3/具体的电机设计计算如下:1、确定运行时间 本次设计加速时间01(t-t)60Vll Vl负载速度（m/min）有速度可知每秒上升 50mm，0.0331.2=1.2360ls 电机转速 11 电机VlnPB 2400/min0.005电机VlnrPB

27、 3.负载转矩 0.3 102000.0051.73.220.9BgMPTLN m 式中：4.电机转矩 启动转矩 12()2636.9(0.00032)1.25.6060 1.2SNM JMJLJMTN mt 必须转矩2.36.TMTLTS SN m S 为安全系数，这里取 1.0。根据以上得出数据，我们选用电机型号为160BL-A，此无电机厂家为机电产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下：12 根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用电机型号 160BL-4030H1-LK-B，电机额定功率为 0.37KW，额定转矩为 7.62N.m，最大转矩为 9N.m，额定转速为 3000r/mi

28、n。电机大致图如下：13 外形尺寸 292x232，电机输出轴径为 24mm。4.2 圆柱齿轮传动的选型计算 已知系统工况为该垂直可移动型车库每天工作12 小时，小车和垂直可移动型车库各部分总重量，有一下计算：1）选择 齿轮材料为 45（调质），硬度为 280HBS.2）精度等级选用 7 级精度；3）小齿轮齿数 z150，大齿轮齿数 z275 的；4）齿轮模数都为 2 的直齿轮 2.2.2按齿面接触强度设计 因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算 1）确定公式内的各计算数值 （1）试选 Kt1.6 （2）选取区域系数 ZH2.433 14（3）选取尺宽系数 d 1 （4

29、）查得 1 0.75，2 0.87，则 1 2 1.62 （5）查得材料的弹性影响系数 ZE189.8Mpa （6）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim1600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限 Hlim2550MPa；（7）计算应力循环次数 N160n1jLh601921（2 8 3005）3.3210e8 N2N1/56.64107；（8）查得接触疲劳寿命系数 KHN10.95；KHN20.98；（9）计算接触疲劳许用应力；取失效概率为 1，安全系数 S 1，由得：H10.95600MPa570MPa H20.98550MPa539MPa H H1 H2/2554.5MPa；4.

30、3 轴承的选型计算 根据根据条件，轴承预计寿命 163658=48720小时；（1）已知 n=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N；初先两轴承为深沟球轴承 6205型。根据课本 P265（11-12）得轴承内部轴向力 FS=0.63FR则 FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；(2)FS1+Fa=FS2Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取 1 端为压紧端 FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N；(3)计算当量载荷 P1、P2 根据课本 P263表（11-9）取 f P=1.5;根据课本 P262（11-6）式得 P1=fP(x1FR1+

31、y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N；15 P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N；(4)轴承寿命计算 P1=P2故取 P=750.3N；深沟球轴承 =3；4.4键的选型计算 键联结是通过键实现轴和轴上零件的周向固定以传递运动和转矩。其中有类型也可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联结，于在圆锥筛的轴上主要通过键来实现传递转矩和轴向固定所以，只需选用常见的普通平键，键的类型可根据使用要求、工作条件和联结的结构特点表 5-3-15选定，键的长度根据轴毂的长度从标准中选取，键的 b h 根据径来确定。轴和带轮的联结，d=70

32、mm,参考资料 2P5-194表5-3-18(GB/T1095-1979)选用 B2012，B1811 和 B128 的普通 A 型平键，键长分别为 90，70，30。第五章 各重要组成部分的强度校 5.1 传动轴强度的校核 轴的强度计算一般可分为三种：1）按扭转强度或刚度计算；2）按弯扭合成强度计算；3）精确强度校核计算。当轴的支撑位置和轴所受的载荷大小、方向、作用点及载荷种类均已确定，支撑反力及弯矩可求得时，可按照弯曲或者弯扭合成强度进行轴的强度计算。作用在轴上的载荷一般按集中载荷考虑，如本设计中的带传动对轴的力，其作用点取在轮缘宽度的中点。计算时，通常把轴当作置于铰链支座上的双支点梁，一

33、般轴的支点近似取为轴承宽度中点。16 由于本设计所用轴主要是受弯曲强度，很少的扭转强度，是根据扭转强度设计，应校核轴的弯曲强度，首先分析轴的受力，左端受的是圆锥筛的重力，右端是带轮对轴的力，中间是轴承座的两个支撑力。轴径是按扭转强度初步设计的，所以要校核轴的弯曲强度，轴的强度校核也就是找出危险截面，看危险截面是否满足轴径条件，如果危险截面满 足，那么别的轴径肯定满足；根据轴的实际尺寸，承受的弯矩、扭矩图考虑应力集中，表面状态，尺寸影响等因素，及轴材料的疲劳极限，计算危险截面的情况是否满足条件。我所校核的轴是根据许用弯曲应力校核的，即由弯矩产生的弯曲应力b不超过许用弯曲应力b，一般计算顺序是先画

34、出轴的空间受力图，将轴上作用力分解为水平面受力图和垂直面受力图，并求出水平面上和垂直面上的支承点反作用力。然后作出水平面上的弯矩和垂直面上的弯矩图，作出合成弯矩图和转矩图应用公式22()MMT绘出当量弯矩图，式中是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩，取11=bb；对于脉动的转矩，取10bb；对于对称循环的转矩取1。1b是材料在对称循环应力状态下的许用弯曲应力；1b是材料在静应力状态下的许用弯曲应力；0b是材料在脉动循环应力状态下的许用弯曲应力；在锥筛的设计过程中，轴的材料为 45#钢，其基本参数为600BMPa，1200bMPa，155bMPa，095bMPa；应满足 下列条件：1

35、30.1bbMMWd 或 310.1bMd W为轴的抗弯截面系数；17 轴的受力，轴左端是锥筛对轴的力也就是锥筛的重力，右端是带轮对轴的压力。具体受力情况如下图：由材料力学的相关知识可得：2955.1872955.3282FRG 5.48334.31002955.3285.38462R 解得：NR6.7872 由21RRFG 得：NR24.61591 可得轴的弯矩图则如下：18 轴所受的转矩如下：MNnPT2573009804.2695499549 转矩图如下：11=bb=550.275200；所以，22()MMT=2(0.275257300)M 所以当量弯矩图为：19 可知轴承的危险截面在左

36、边轴承支撑处，根据轴的校核条件可以算出：bbMPaWM137.24801.08.1265475；即：mmMdb28.61551.08.12654751.0331 所以：根据校核，截面强度足够，其它截面也是足够安全的。5.2 轴承强度的校核 根据根据条件，轴承预计寿命 163658=48720小时；1、计算输入轴承（1）已知 n=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N；初先两轴承为角接触球轴承 7206AC型。根据课本 P265（11-12）得轴承内部轴向力 FS=0.63FR则 20 FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；(2)FS1+Fa=FS2；Fa=0

37、 故任意取一端为压紧端，现取 1端为压紧端 FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N；(4)计算当量载荷 P1、P2 根据课本 P263表（11-9）取 f P=1.5;根据课本 P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N;P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N;P1=P2故取 P=750.3N；角接触球轴承 =3；轴承运动和换向时承受过大的冲击负荷，或当轴承静止时，由于机器振动等因素都会使接触处形成凹坑。外界硬粒进入轴承内，也可在接触表面形成压痕，这种永久变形量超过一定限度，

38、就会防碍直线运动平稳性，引起振动和噪音，振动会进一步冲击凹坑周围材料，造成恶性循环，使凹坑面积扩大，这种永久变形量用基本额定静载荷限定。钢球和套圈接触点两者永久变形量之和等于钢球直径的万分之一时的静载荷，定义为基本额定静载荷 C0。轴承使用时，冲击力很难测定，常用选取适当的静载荷安全系统来保证轴承静载荷不超过基本额定静载荷。选型时使轴承承受的静载荷 P0 C0/FS，不受振动和冲击场合 FS 取 1.0 1.5，受振动和冲击工作场合 FS 取 2.07.0。轴承由于反复承受工作载荷，首先在表面下一定深度处，强度较弱部分形成裂纹，继而发展到接触表面，使金属成片状剥落下来，这种剥落称为疲劳剥落。在

39、安装、润滑、密封正常的情况下，绝大多数轴承的破坏是疲劳破坏，一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命。直线轴承额定寿命规定为 5 万米，通过限定 21 基本额定动载荷 C来保证。由于轴承寿命具有分散性，即同一批材料、相同工艺生产、相同使用条件下的轴承寿命不相同，所以轴承基本额定动载荷 C 定义为一批相同的轴承在相同条件下运行 5万米，轴承不生任何疲劳剥落现象所能承受的动载荷。22 结 论 时间过得真快啊，转眼间四年时间都过去了，在这四年中，我学到了许多专业知识，就拿这次的毕业设计来说吧，我查阅了机械设计手册，垂直可移动型车库设计，使我充分掌握了垂直可移动型车库的设计方法和步骤，更重要的复习所学专

40、业的知识，以前总认为学这些专业知识没用，那是我太天真了，当这次的毕业设计，它帮了我不少的忙，特别是机械设计这课对我的毕业设计帮助特别大，都怪上课没认真听讲，导致做毕业设计时要问比我学的好的同学，通过这次做毕业设计让我认识到学习不是个坏事，是为了自己的，还有学习这些知识精通的话对我们找个好工作有大大的帮助，总之我除了感谢我的老师和帮助过我的同学外更要感谢自己的。23 参考文献 1 张华 机械设备设计 北京：科学出版社，2004.5 2 李念 垂直可移动型车库停车库系统概述 北京：机械工业出版社，2005.1 3 张栋 垂直可移动型车库停车库垂直可移动型车库的创新设计.高等教育出版社，2004.3

41、 4 姜继海，宋锦春，高常识.垂直可移动型车库停车库工作原理.高等教育出版社，2002.8 5 张春林，曲继方，张美麟.机械创新设计.机械工业出版社，2001.4 6 钱平.机械设计应用技术 机械工业出版社，2005.1 7 张辽远.垂直可移动型车库停车库的设计与实现.机械工业出版社，2002.8 8 基恩士传感器选择手册 2010版本 9 黄长艺，严普强.机械工程测试技术基础.机械工业出版社，2001.1 10 张桓，陈作模.机械原理.高等教育出版社，2000.8 11 王昆，何小柏，汪信远.垂直可移动型车库停车库原理.高等教育出版社，1995.12 12 徐锦康.机械设计.高等教育出版社，

42、2004.4 13 邓星钟.机电传动控制.华中科技大学出版社，2001.3 14 刘延俊.液压与气压传动.机械工业出版社，2002.12 15 章宏甲，黄谊，王积伟.垂直可移动型车库停车库的逆向设计.机械工业出版社，2000.5 16 胡泓，姚伯威.机电一体化原理及应用.北京：国防工业出版社，2000.6 17 陈铁鸣 垂直可移动型车库停车库的创新.高等教育出版社，2003.7 18 孙靖民.机械优化设计.机械工业出版社，2005.1 17成大先主编.机械设计手册（第三版）.北京：化学工业出版社，1994。19 Hirohiko Arai,Kazuo Tanie,and Susumu Tach

43、i.Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space 24 致 谢 当我写到这里的时候，我心里是别提有多么的开心，不管前面的对与错，总之，我觉得自己做到这里已不错了，感谢老师和帮助我的同学一起到图书馆查资料的那些同学们，要不是你们恐怕我现在真不知道自己能做到哪里，首先您不仅在学习学业上对我以精心的指导，同时还在我改写论文时给我鼓励和支持，从这点看出老师当初选你当我的老师我是明智的，而且，通过这次写论文我知道遇到什么事总要靠别人来完成，现在我觉得这种想法是我错啦，也许自己做的比那些人做的会更好，同时，我要把这种态度放到工作当中，我相信我自己一定可以比别人做的出色。说实话，我从开始认真做毕业设计的时候，才领悟到知识确实是种强大的工具，我现在想来前面失去的，我想在通过在工作中补回来，想到这里自己说了句“呵呵”，但是话说回来，这次的毕业设计我花了挺大的功夫，虽然是苦，但心里挺开心的，我想如果大学这四年我好好来利用它的话，我的毕业设计不谈在班里第一个交，最少也在前十个人之前交，最后在这里衷心的对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意，谢谢各位同学的帮助。