机械原理课题设计立体车库传动装置全解.docx
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机械原理课题设计立体车库传动装置全解
立体车库传动装置设计
纲要
第一章绪论
1.1课题背景和意义
1.2立体车库发展概略
1.3设计任务与要求
设计目标
设计内容
第二章立体车库的分类及原理
2.1立体车库的分类
2.2垂直起落式立体车库的工作原理
2.3垂直起落式立体车库的主要构成部分
第三章垂直起落式立体车库起落传动装置设计
3.1起落电机功率的计算及选择
3.2起落传动轴的计算
3.3联轴器的选择
3.4轴承的选择
3.5钢丝绳的采纳
3.6滑轮的采纳
3.7卷筒的设计
3.8起落轴的强度校核
第四章结论
4.1．结论
纲要
立体车库是特意实现各样车辆的自动停放及科学存放的仓储设备。
跟着城
市汽车保有量的不停增添，停车难问题己经成为大中型城市的一个广泛现象。
机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，
成为解决城市静态交通问题的重要门路。
本课题以较为简单的垂直起落式立体
车库为研究对象。
简略垂直起落式立体车库就其构成部分而言，可分为三大部
分：
车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。
简略起落式车库的驱动系
统往常采纳电机驱动，这取决于传动的特色及其长处，本文就是对简略起落立
体车库的传动装置设计计算，以及其余元件的设计选择，使得立体车库结构更
加合理、安全，提高驱动的效率以及无阻碍停车车库的经济性。
第一章绪论
1.1课题背景和意义
跟着我国城市经济和汽车工业的快速发展，拥有个人车的家庭愈来愈多，
而与此相对应的是城市停车状况的难堪。
数据显示，近来几年我国城市灵活车
辆均匀增添速度在15%-20%，而同时期城市停车基础设备的均匀增添速度只有
2%-3%，特别是大城市的灵活车拥有量的增添速度远远超出停车基础设备的增添
速度，所以，我们一定重视城市停车难的问题，并踊跃探究解决的举措。
举措
主要包含增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其余空间知足停车需求。
1.2立体车库发展概略
早在50多年前，立体停车就在外国有所发展，先后出现了针对家庭使用的
双层停车设备；利用住所空地建起2-4层起落横移停车设备；合适城市中心商
住区使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下边的空间建设地下车库。
自
70年月末起，世界经济高速发展，汽车渐渐普及，保有量不停增添，迫使地少人多、车多的国家、地域和一些发达国家踊跃展开了机械式停车技术的研究开发和制造应用。
以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研
究处于世界当先水平，韩国和我国的港、澳、台地域的停车业也经过引进--移
植制造，获得了蓬勃发展，较好地解决了当地域的停车难，并开始向外输出技
术和出口产品。
从80年月开始，日本开始向亚洲地域的韩国、中国及台湾地域
出口产品及技术。
当前我国的停车设备行业进入稳步发展阶段。
1.3设计任务与要求
设计目标
（1）垂直起落式立体车库整体结构的设计：
确定垂直起落式立体车库的整体布局、运转方式、各构成部分的选择。
（2）垂直起落式立体车库传动装置的设计：
第一经过比较，选定整个立体车库的起落方式。
而后设计起落平台，安全机构等。
设计内容
（1）经过查阅起落式立体车库的文件，认识立体车库运转传动的原理
（2）确定简略垂直立体车库传动系统所需的零件进行选型计算与校核。
（3）设计参数：
提高的高度为1850mm，提高和降落的过程20s达成第二章立体车库的分类及原理
2.1立体车库的分类
立体车库种类依照机械装置的结构，立体车库一般能够分为以下几类：
（1）起落横移类代号SH
（2）垂直循环类代号CH
（3）水平循环类代号SX
（4）多层循环类代号DX
（5）平面挪动类代号PY
（6）巷道堆垛类代号XD
（7）垂直起落类代号CS
（8）简略起落类代号JS
图2-1简略起落类立体车库
本文以垂直起落类为例对峙体车库的传动装置进行剖析与设计。
简略起落类立体车库设备把停车位分红上、下两层或两层以上，借助起落
机构或俯仰机构使汽车存入或拿出的一种机械式停车设备。
该类车库一般为准无人方式，结构十分简单、建筑成本较为经济，安装周期也很短，性能靠谱、
操作十分简单。
该车库多半用于个人住所、企事业单位、地下室等场所，在面积一准时起码增添两倍以上的停车位。
托运盘作起落运动的装置有钢丝绳式的、链式的、液压式的等形式。
本次设计的车库简略起落式要尽量的节俭，场所要求噪声笑笑，加上安装
和经济性的考虑，所以采纳了钢绳提高的方式
2.2垂直起落式立体车库的工作原理
简略垂直起落立体车库是指利用载车板的起落来存取停放车辆的机械式停
车设备。
简略垂直立体车库每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板经过
升、降运动达到地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，达成存取过程。
停靠在
这种车库地面的车只作起落，将载车板升或降到地面层，驾驶员才能进入车库
内将汽车开进或开出车库。
图2-2简略垂直起落立体车库仿真
2.3垂直起落式立体车库的主要构成部分
垂直起落式立体车库由车库框架结构、载车板、传动装置、控制装置、安
全防备系统五大多半构成，此中本文主要剖析设计传动装置。
第三章垂直起落式立体车库起落传动装置设计
3.1起落电机功率的计算及选择
依照设计的车库大小提高的高度为1850mm
选用提高和降落的过程都是20s达成，并且这一过程是匀速的，这样即可
以设计出提高的速度:
钢绳的提高是用滑轮的形式来提高的，此顶用一个动滑轮来提高载车板的
起落的，上边用一个定滑轮绕钢绳，而后将钢绳，由电动机带动卷筒正反转来
实现钢绳的运动从而带动载车板提高或许降落。
计算所需要的功率：
此中，F，工作机构的有效阻力（N）
，工作机构的圆周速度（m/s）
工作机构自己的传动效率。
因为是采纳滑动来来提高，采纳垂直提高方式，动滑轮能够省一半的力。
因为载车板提高时的导向机构和工字钢之间存在摩擦，全部使得提高的阻力分
为两个部分，一部分为载车板自己重力，一部分为摩擦力，由此能够计算得出
总的工作阻力F1。
F1
因为动滑轮能够节俭一半的力气，全部真实的工作阻力为2
全部F=37800÷2=18900N
上式取
0.97
但实质状况需要将功率扩大一些，
P110%P1.801.11.98KW
1
计算卷筒的转速进一步选用电机
计算获得卷筒的转速为：
n=4.4r/min=0.07r/s
估量转矩T=18900n=18900×0.07=1323Nm
卖力扭矩：
办理转速：
额定功率：
T257.11Nm
n229r/min
N0.2KW
载车板的额定载荷是承载的最高上线，实质使用概率很小，往常能够停车
的车辆的重量都在1000kg-1600kg之间这是由车型所决定的，所以功率不需留
余量，选择0.2KW的电机比较经济，电机同意短时超载，静摩擦惹起的大起动阻力矩不会造成电机破坏。
3.2起落传动轴的计算
依据基金定的地点，初步确定出提高传动轴的结构图如图
图3-1提高传动轴
各段轴颈确实定：
初选深沟球轴承6212，全部轴颈处直径为60
查《机械原理课程设计手册》得转动轴承6212的安装尺寸B=22，所以第一
段轴长为22，而后利用一个轴肩来顶住轴承，所以第二轴的直径为80，因为
第二轴上要套上卷筒，所以开有22×12×110的键槽。
在这段轴的后端设一轴
肩，用来定位卷筒，详细尺寸以下图。
此外这根轴要更电机出来的轴经过链
传动来传达动力，所以在轴的后端也由来有键槽，用来装链轮。
详细尺寸如图
所示。
3.3联轴器的选择
提高部分都独自用到电动机，并且分别采纳了联轴器详细选型以下;
依照《机械原理课程设计手册》选用：
凸缘联轴器
提高部分:
标志为：
YL10联轴器J5584/J1B4584GB5843-86
3.4轴承的选择
选用的是深沟球轴承型号为6212GB/T276-94
3.5钢丝绳的采纳
钢丝绳一端与定滑轮相连结，钢丝绳另一端环绕早卷筒上，当载车板需要
起落时，提高电机便会经过其正反转来带动卷筒顺时针或逆时针转动实现升和
降。
在此提高系统中钢丝绳的强度对整个车库的安全起到了至关重要的作用。
磨损、腐化和疲惫断裂是钢丝绳的三种主要破坏形式，也是致使钢丝绳报废的
三个主要原由。
提高用钢丝绳一般均为6x19,既六股十九丝，中间一根绳芯扭制
而成，提高钢丝绳工作时承受拉应力，又承受曲折应力，在这种重复应力作用
下产生的疲惫破坏是它的主要破坏形式。
这些应力的大小与卷筒、滑轮的结构、
钢丝绳自己的结构以及操作使用条件（如润滑、材质等）相关，在钢丝绳中因
磨损和腐化造成的损失是很大的，可是腐化进行的慢，一般能够依据钢丝绳的
破坏程度改换或维修来解决。
而断裂则经常会忽然发生，常常致使灾害性的设备事故和人身事故。
所以钢丝绳的断裂更加人们所重视，钢丝绳断裂事故中，绝大所数是因为疲惫断裂和磨损惹起的，提高载车板的主要破坏形式就是疲惫
破坏和磨损。
钢丝绳疲惫破坏的三个阶段
钢丝绳疲惫破坏的过程是;在循环载荷的作用下，绳中的钢丝的局部最高应力出，最弱的及应力最大的钢丝内部晶粒上形成微裂纹，从而扩展。
最后致使疲惫断丝。
所以疲惫破坏经历了裂纹形成，扩展和忽然断裂三个阶段
曲折疲惫对钢丝绳的寿命的影响
使用中的钢丝绳，当钢丝绳绕过卷筒和滑轮时，绳内钢丝便产生曲折和歪曲变形，在这种应力和应变的频频作用下。
绳中钢丝便会出现疲惫裂纹，加速钢丝的破坏速度，最后形成断丝，钢丝绳的形式、能力大小和曲折曲率对钢丝绳的疲惫都有影响。
钢丝绳反向曲折产生的应力为同向曲折的两倍，故使用寿
命大大缩短;若取D为接触物（卷筒、滑轮）直径。
为钢丝绳的直径，从理论上说，D/Q的值越大，钢丝绳的寿命越长，在中华人民共和国国家标准机《械式停
车设备通用安全要求》上规定，机械式立体车库的设计中限制D/Q不小于20.磨损对钢丝绳寿命的影响
当钢丝绳绕过卷筒和滑轮时存在必定偏角，若偏角过大，钢丝不行防止的会与滑轮的槽边互相摩擦，造成的磨损极大影响钢丝的使用寿命，明显，偏角越小越好，所以偏角一定控制在必定范围以内。
钢丝绳依据不一样的条件，一定保证必定的安全系数，依照《机械原理课程设计手册》查的安全系数S要大于7既
FmaxSFp.（a）
此中，Fp：
钢丝绳破断拉力（N）
Fmax：
钢丝绳最大工作静应力（N）
S：
钢丝绳的安全系数
：
钢丝绳破断拉应力换算系数
F0：
钢丝绳破断拉应力总和（N）
FpF0..（b）
把（a）带入（b）式
F0
FmaxS
（c）
由（c）式即可确定钢丝绳的直径d：
此中，d：
钢丝绳的最小直径（mm）
C：
选择系数
查《机械原理课程设计手册》选用：
C=0.123
所以钢丝绳最小直径
dCFmax0.1042700017.1mm
最后选用钢丝绳直径
d=18mm
钢丝绳的总长度取决于提高升度等方面要素，同时钢丝绳在卷筒上缠
绕时一般状况下起码要保存两圈，这两圈不只是安全圈并且是工作圈，是特别
必需的，别的，为了保证钢丝绳在随卷筒饶进绕出和绕过滑轮时不发生“跳槽”，
对钢丝绳的同意Y还有比较高的要求，这将直接影响到钢丝绳绕出最大是钢丝
绳与卷筒上的接触点的地点。
3.6滑轮的采纳
绳子滑轮一般用来导向和支承，以改变绳子及其传达拉力的方向和均衡绳
索分支的拉力。
承受载荷不大的小尺寸滑轮（D<350mm）一般制成实体的滑轮，用15、Q235
或铸铁（如
HT150）。
受大载荷的滑轮一般采纳球铁（如
QT42-10）或铸铁（如
ZG230-450、ZG270-500等），铸成带筋和孔带轮的结构。
大型滑轮（
D＞800mm）
一般采纳钢结构和钢板焊接结构。
受力不大的滑轮直接安装在心轴上的使用，受有较大载荷的滑轮则装在滑动轴承或则转动轴承上，后者一般用转速较高、在河大的状况下。
轮毂和轴套长度与直径比一般取为1.5~1.8。
图3-2滑轮参数计算
钢丝绳直径d=18mm
有滑轮直径D1hd
查《机械原理课程设计手册》得系数h=20
所以D12018360mm
最后选用D1400mm
查表获得：
滑轮绳槽半径R=D/2=10mm
H=h=30mm
3.7卷筒的设计
本次设计采纳锻造卷筒，设计参数以下：
卷筒名义直径D1hd
此中，h:
与机构工作级别和钢丝绳结构相关的系数
d:
钢丝绳直径
查《机械原理课程设计手册》获得：
h=18
所以D1hd1818324mm
再依照表8-1-58取卷筒直径D=400mm
图3-3钢丝绳与卷筒绳槽般配参数图卷筒槽形选择标准槽型，查表得：
槽底半径R=10.5mm槽距P=21mm
依照8-1-60选择A型卷筒，卷筒直径D=400mm，长度L=300mm;起高升度
H=1850mm
第四章结论
4.1．结论
跟着中国经济的腾跃，城市化进度加速，汽车愈来愈多的走进工薪阶层家
庭，而土地愈来愈紧缺的状况下，为解决城市停车难的问题，立体车库是必定
的出路。
我国立体车库发展固然经历了十几年的发展，但仍处于初级的停车功
能，是最原始的使用阶段，它的设计水平，经济价值还有待完美和开发，为此
对峙体车库设计方案优化拥有重要的现实意义。
本论文在参阅了国内外相关立
体车库的大批资料的前提下，对垂直起落式立体车库传动机构进行了仔细的研
究，得出了以下结论。
经过大批的资料查阅对峙体车库的发展特色和发展方向进行了总结，经过
对照国内外立体车库的发展状况剖析立体车库的市场远景和趋向。
在剖析当前立体车库常用的传动装置基础上，确定了本车库传动装置的方
案。
剖析各样提高方案，最后确定了最稳固，靠谱，且经济的方案。
道谢
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