升降横移式立体停车库模型的结构设计

升降横移式立体停车库模型的结构设计

第3.1节概述

PSH7D升降横移式立体停车库的结构设计在整个车库中非常重要，主框架部分、载车板部分和传动系统是PSH7D升降横移式立体停车库的主要组成部分，主框架部分承担着整个PSH7D升降横移式立体停车库的总量，而且它的轻重、稳定性和可靠性以及载车板部分还影响着整个立体停车库的重量、材料和成本的多少以及安全性，传动系统决定着PSH7D升降横移式立体停车库运行的好坏，所以如何设计主框架部分、载车板部分和传动系统成为影响整个立体停车库的关键因素。

机械传动系统主要功用是传递原动机的功率，变换运动的形式以实现预定的要求。传动装置的性能、质量及设计布局的合理与否，直接影响机器的工作性能、重量、成本及运转费用，合理拟定传动方案具有十分重要的意义。一般常用以下几种传动方案：

方案一：带传动，易于实现两轴中心距较大的传动；具有传动平稳，缓冲、吸振的特性；结构简单，成本低；可起过载保护作用。

方案二：链传动，平均传动比准确，工作可靠，效率较高；传动功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；可在恶劣环境中工作；易于实现较大中心距的传动；结构轻便，成本低。

方案三：蜗杆传动，能以单级传动获得较大传动比；传动平稳，无噪声；传动具有自锁性。

方案四：直齿轮传动，传动准确平稳，承载能力高。

好的传动方案除应满足工作机的性能和适应工作条件外，还应尺寸紧凑、成本低廉，传动效率高等。故对更方案进行价值分析，由表3.1和表3.2选出较好的方案]5[。

表3.1定性判定与价值对应

表3.2传动方案选择的使用价值表

综上所述，选择链传动方案更加合理，所以我们的传动系统采用链传动形式。第3.2节横移传动系统设计

横移传动系统的作用是使上升到位的搬运器平移到指定位置，其传动主要是靠电机带动链轮使滚轮在轨道上移动。如图3.1

图3.1 横移传动示意图

一、初步参数的确定

PSH7D(七位机)升降横移式立体停车库模拟装置采用与实际立体停车库标准1：8的比例进行设计，设备尺寸为

载车板长L=0.7m 载车板宽W=0.29m 车库总高H=0.72m 底层高 h=0.25m 初设承载总质量M=7KG

则带动横移轴转动所需功率(假设摩擦因子u=0.2, 横移速度为0.15m/s):

W P 93.015.05.18.97206

2.0≈⨯⨯⨯⨯⨯=前轮

W P 62.015.05.18.97204

2.0≈⨯⨯⨯⨯⨯=后轮

所以W P 55.1=总

二、横移传动系统电动机的选择]6[

横移所需功率P=FV=1.55W

根据输出功率选择电动机：60KTYZ 齿轮减速同步电机，220V ，50HZ ，P=14W ，输出转速n=110r/min 三、横移链轮的设计

1.初选小链轮齿数101=Z 从动大链轮齿数322=Z

2.确定链条链节数Lp

初定中心距P a 200=,则链节数613.612222

120210=⎪⎭

⎫

⎝⎛-+

++=πZ Z a P

Z Z p a Lp 取Lp = 62

3.计算单排链所能传递的功率0P 及链节距P

由《机械原理与设计》]7[表13-8查得工作情况系数1=A K

W P K P A Ca 14==

由《机械原理与设计》]7[表13-10查得小链轮齿数系数Kz=0.663750607, 链长系数89044437.01=K

选择单排链，由《机械原理与设计》]7[表13-11查得多排链系数Kp=1.0 故所需传递的功率为W K K K P P P Z Ca 687.231

89.066.014

10=⨯⨯=⨯⨯≥

取链节距P=6.00mm

选择链号04B —1×114GB1243.1-83 4.确定链实际长度 L 及中心距a

L=Lp×P/1000=62×6/1000=0.372mm

mm

Z Z Z Z L Z Z L P a P P 179.1212*82242

12221210=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛

--⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=π

中心距调整量mm P a 122=≥∆

实际中心距mm a a a 179.109,

=∆-=

5．计算链速

s m P Z n V /11.01000

606

1011010006011=⨯⨯⨯=⨯⨯

⨯=

6．作用在轴上的压轴力Q

圆周力F=1000P/V=（1000×14×0.001）/0.11=127.273N 按平均布置取压轴力系数15.1=Q K 有N F K Q Q 364.146=⨯= 四、横移传动轴A 的设计

横移传动轴A 是一层车库的横移轴，它的受力情况可以简化成以下的形式:

C F

D F B F

A F

B F

算出N F C 378.41=

A

47.79N

6.41N

21.17N 112.59N

N Q F E 364.146==

轴的初步估算轴径至少为d’=12.2mm 轴的强度校核: 由∑=0A M 知，

049846010470=⨯-⨯+⨯+⨯-E D C B F F F F

得N F B 416.91-= 由∑=0B M 知，

028********=⨯-⨯-⨯-⨯E D C A F F F F 得N F A 792.47=

mm N F M A C •=⨯=914.47710

作轴的剪力图如下：

由剪力图可知mm N M M C D •=⨯+=159.336441.6450 作轴的弯矩图如下：

3152.45N·mm

3364.16N·mm

E

477.91N·mm

A

D 处所受弯矩最大，所以对D 剖面进行强度校核 []mm M d b P 717.5180

1.0159

.33641.033

1=⨯==-σ

小于估算轴径，所以强度足够。 取轴与链轮配合处 mm d 131=

取轴与轴承配合处 mm d 152=，安装尺寸mm d a 18=

N F D 585.27=