【正文】 快捷、強(qiáng)健，為我們進(jìn)行停車設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 加載 本停車設(shè)備設(shè)計(jì)允許停靠最大車重為 1800Kg，載車板及其上電機(jī)、減速器等附屬裝置重約為 1700Kg，每個(gè)車位承受總重量約為 3500Kg；由于車的停放位置是隨機(jī)的，所以可以按極限狀態(tài)分來考慮即全部滿載，只有 10 號下邊的兩個(gè)車位空置，加載情況如圖 41和 42所示： 圖 41 正面加載 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 升降橫移式立體停車庫 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 圖 42 側(cè)面加載 結(jié)果輸出 SM Solver 的輸出非常直觀，各種模擬結(jié)果可以直接在前面板上輸出。圖 43即為其中的模擬輸出結(jié)果。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 升降橫移式立體停車庫 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 圖 43 SM Solver 結(jié)果輸出 經(jīng)過運(yùn)用 SM Solver 反復(fù)分析計(jì)算比較，確定出了各桿件相對合適的截面形狀和尺寸。通常為安全 起見，設(shè)計(jì)時(shí)已留出了一定的余量。 最終本文選擇的結(jié)果是立柱選擇 14＃熱軋工字鋼，橫梁選擇 ＃熱軋工字鋼，腹板選擇 7＃圓鋼。 升降橫移式立體停車庫的載車板用來承載庫存車輛，按結(jié)構(gòu)形式有框架式和拼版式兩種?？蚣苁捷d車板用型鋼和鋼板焊接成承載框架，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(diǎn)是可按需要設(shè)置行車通道寬度，并具有較好的導(dǎo)入功能。拼板式載車板的波紋板用鍍鋅鋼板 (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 先對組件進(jìn)行各類表面處理 (如電鍍、烤漆等 )，使載車板輕巧、美觀，拼裝式載車板運(yùn)輸方便、通用性互換性好，還有理想的剛度。一般載車板的重量為 1600Kg1800Kg.。本設(shè)計(jì)中采用了第一種的載車板方式。 升降橫移式立體停車庫的傳動(dòng)系統(tǒng)分為升降傳動(dòng)系統(tǒng)和橫移傳動(dòng)系統(tǒng)。在升降橫移式立體停車庫中傳動(dòng)系統(tǒng)是其核心部分，傳動(dòng)系統(tǒng)的好壞直接關(guān)系著整個(gè)車庫的安全，盡管升降橫移式停車庫的種類型式很多，其工作原理都大致相同，均是每一個(gè)車位都有一搬運(yùn)器，所需存取車輛的搬運(yùn)器通過升降、橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)預(yù)定位置，進(jìn)行車 輛存取，完成存取全過程。 根據(jù) GB 17907— 1999《機(jī)械式停車設(shè)備 通用安全要求》存取車時(shí)間不超過 120焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 升降橫移式立體停車庫 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 秒，所以設(shè)定升降速度為 ,橫移速度為 。估計(jì)最長存取車時(shí)間為 80S。 升降傳動(dòng)系統(tǒng) 在升降傳動(dòng)系統(tǒng)中，采用鋼絲繩的傳動(dòng)型式。 鋼絲繩傳動(dòng)形式的升降傳動(dòng)系統(tǒng)一般由電機(jī)、減速系統(tǒng)、卷筒、滑輪、鋼絲繩組成。在鋼絲繩傳動(dòng)型式中，鋼絲繩的主要作用是拖動(dòng)搬運(yùn)器上下升降，如圖 44所示。 圖 44 電機(jī)和減速機(jī)的選 擇 （ 1）電機(jī)的選擇 可以估算整個(gè)升降運(yùn)動(dòng)的功率為： KWT SFP ??? （ 41） 查《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 P1256 得：機(jī)座號為 250S，轉(zhuǎn)速 750r/s ，功率為 37KW 的電機(jī)可滿足要求。 （ 2）減速機(jī)的選擇 減速機(jī)采用帶自鎖的蝸桿減速機(jī)。 查《減速器選用手冊》得：公稱傳動(dòng)比為 30中心矩為 225mm 的 SCW 型蝸桿減速機(jī)。該減速機(jī)傳動(dòng)效率為 89%， 所以實(shí)際工作功率為 37*89%=33KW，符合要求。 鋼絲繩、卷筒、滑 輪、傳動(dòng)鏈和鏈輪的計(jì)算 （ 1） .鋼絲繩的選擇計(jì)算 提升用鋼絲繩一般均為 6X19，即六股十九絲，中間一根繩芯扭制而成。 根據(jù)本設(shè)計(jì)中，車重量一般為 1800kg，而載車板的重量為 1600kg1800kg 所以按照鋼絲繩的起重重量為 3600kg。四點(diǎn)起重方式，所以每條鋼絲繩的起重重量為 900kg。 鋼絲繩直徑的選擇 按鋼絲繩所在機(jī)構(gòu)工作級別有關(guān)的安全系數(shù)選擇鋼絲繩的直徑。所選鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足式： nSPmax? (42) 式中： PS 整條鋼絲繩的破斷拉力（ N） 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 升降橫移式立體停車庫 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 maxS 鋼絲繩的最大靜拉力； n鋼絲繩的最小安全系數(shù)，根據(jù)《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 P558 按照機(jī)構(gòu)工作級別可以查出 n=6 所以，可以得知 NSP 54000? 由《鋼絲繩性能手冊》查得，如表 41 表 41 可以看出 d=11mm 的鋼絲繩滿足要求。 （ 2） .卷筒、滑輪 鋼絲繩的使用壽命總是隨著配套使用的滑輪和卷筒的卷繞直徑的減小而降低的，所以，必須對影響其壽命的鋼絲繩卷繞直徑（即按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒的卷繞直徑）作出限制，不得低于設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的值 。 即： hdD ?min （ 43） 式中 ： minD 按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒允許的最小卷繞直徑， mm； d鋼絲繩直徑， mm； h滑輪或卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值 系數(shù) h可以在《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 P577 查得 卷筒為 20，滑輪為 所以 Dmin≥ 220 取 D=250mm D 滑輪 ≥ 246 按照《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》 P589 取系列值 260mm。 卷筒出現(xiàn)下述情況之一時(shí)應(yīng)報(bào)廢： ① 裂紋； ② 筒壁磨損量達(dá)原壁厚的 20%； ③ 繩槽磨損量大于鋼絲繩直徑 1/4 且不能修復(fù)時(shí) （ 3） .傳動(dòng)鏈輪和傳動(dòng)鏈的計(jì)算 根據(jù)升降速度為 ：升降軸的轉(zhuǎn)速為 10r/min。就是從動(dòng) 鏈輪的轉(zhuǎn)速為 10r/min。鏈輪受到的總的轉(zhuǎn)矩為 4* *9000=9000N m。 1）鏈輪齒數(shù) 選擇傳動(dòng)比 i=2；按《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P276 表 選擇小鏈輪齒數(shù)為 251?Z 大齒輪齒數(shù)： 5025*22 ??Z 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 升降橫移式立體停車庫 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 2）鏈條節(jié)數(shù) 初定中心矩 0a =30p。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P276 式得 鏈節(jié)數(shù) 21221 )2(22 ? ZZapZZpaL P ????? (44) 取鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù) 所以 pL =100 3）鏈條節(jié)距 工作情況系數(shù) ??K （《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P274 表 查得） 齒輪系數(shù) ?ZK （《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P275 圖 查得） 采用雙排鏈 ?mK （《機(jī)械設(shè)計(jì)》 p274 表 查得） 所以根據(jù)公式 0 ?? mZK PKKp ? (45) 當(dāng) n=12r/min 時(shí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P274 圖 查得 12A 鏈條能傳遞需要的功率，其節(jié)距 p=。 4）實(shí)際中心距 221 2 1 2 2 1[ ( ) ( ) 8 ( ) ]4 2 2 2ppz z z z z zpa L L ?? ? ?? ? ? ? ? （ 46） 所以 a=826mm 5）潤滑方式采用人工定期潤滑 6)鏈輪的尺寸 a. 分度圓直徑 : )/180sin(0 zpd ? (47) 主動(dòng)輪： mmd 1511 ? 從動(dòng)輪： mmd 3032 ? b. 齒 頂 圓 直 徑 ： )/1 8 0c o t([ 0 zpd a ?? (48) 主動(dòng)輪： mmda 1611 ? 從動(dòng)輪： mmda 3132 ? 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 升降橫移式立體停車庫 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 c. 齒根圓直徑： 1dddf ?? (49) 主 動(dòng)輪： mmdf 1511 ? 從動(dòng)輪： mmdf 2932 ? \ ： )/1 8 0 0c o t ( 2 ??? hzpdg 。 ?h \(內(nèi)鏈板高度，《機(jī)械設(shè)計(jì)》 p266 表 查得 ) 主動(dòng)輪： mmdg 1311 ? 。 從動(dòng)輪： mmdg 2832 ? 1fb 、鏈輪齒總寬 2fb 、 齒側(cè)凸圓圓角半徑 ar 、齒側(cè)倒角 ab ； 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P268 表 查得 齒寬 11 bbf ? 1fb = 1b (410) 齒 輪 齒 總 寬 12 )1( ftf bpnb ??? 2fb (n 為 排 數(shù) ) (411) 齒側(cè)半徑 pra ? (412) 齒 側(cè) 倒 角 pba ? (413) 采用的是 12A鏈條，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P266 表 可以查得 ?b ， ?tp ，所以 mmb f * ?? mmbf *)12(2 ???? mmra * ?? mmb a * ?? （ 3）軸的設(shè)計(jì) 1） .選擇軸的材料 選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。硬度為 217255HBS。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 p398 表焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 升降橫移式立體停車庫 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 查得堆成循環(huán)彎曲許用應(yīng)力 MPa180][ 1 ??? 。 2)初步計(jì)算軸 徑 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P403 式（ ） 3 4m in 1 1 nPAd ??? ? (412) 并由表 選系數(shù) A=115 取 ? =0，所以 mmnpAd i n 33 ???? 因?yàn)檩S要開鍵槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度。故將軸徑增加 4%5%，取軸徑 60mm 3)軸的校核： 首先，對整條軸的扭矩進(jìn)行校核： ,T TTW? ? ? ? 1TWd ??? d=15mm ? =1,代入算式得： 15 675TW ? ? ? 69 . 5 5 1 0 1 . 2 1 8 . 2 3 38675T? ? ? ??? ? ? 45T? ? ? ?TT??? 所以，軸符合要求。 其次，對整條軸得扭矩進(jìn)行校核： 3 10PTGI? ?? G取 10? Mpa,因?yàn)槭菍?shí)心軸，所以 極慣性矩 4 158232P DI ? ???，查表得 ? ? ? ? ，代入算式得 ? ?4 461047725 . 7 3 1 0 0 . 0 0 18 . 1 1 0 1 5 8 2 1 0?? ?? ? ? ? ?? ? ? 所以，軸符合剛度要求！ 第三，我們對軸的疲勞安全強(qiáng)度進(jìn)行校核 22SSS SS??