【正文】 control system. Key words： Mechanical cubic carbase park； PSH36D/7K the uPdown and translation cubic carbase park； Structure system； Dropping prevent mechanism青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 1 緒論 課題背景 近幾年來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在一些大、中城市相繼出現(xiàn)了停車難和亂停車的現(xiàn)象。 立體停車庫的優(yōu)點(diǎn) 為了解決停車位 的 占地面積與住戶商用面積 之間的 矛盾，機(jī)械 式立體 車庫以其 獨(dú)特的 平均單車占地面積小的獨(dú)特特性， 早 已被廣大用戶 所 接受。 因此， 立體停車系統(tǒng)在國內(nèi) 外 倍受青睞 ，具有 有較多的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）人車分流 機(jī)械 式立體 車庫可更加有效 全面 地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車 沒有停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備 就 不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。存取過程可由人工完成， 同樣也 可以配備計(jì)算機(jī)設(shè)備全自動(dòng)完成，這也給今后的開發(fā)設(shè)計(jì)留 下了較 大的空間。許多裝置基本 不需要 專門的操作人員，一個(gè)司機(jī)就 能夠 單獨(dú)完成。 國外發(fā)展概況 機(jī)械式立體車庫在國外的 發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，都已有數(shù)十年的發(fā)展歷史。 韓國 的 機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè) 的發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。 國內(nèi)發(fā)展概況 我國在 20 世紀(jì) 80 年代初開始研制 及 使用機(jī)械式停車設(shè)備。傳動(dòng)裝置采用 了 內(nèi)藏式，以增大停車空間 和得以 保護(hù)各傳動(dòng)元件不受污染和腐蝕 的危害 ，提高了設(shè)備的耐久性；機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì)過程 采用了模塊化設(shè)計(jì)，這樣便于組合使用， 而且 易于安裝拆卸， 又 可縮短施工周期 ； 還采用一些新材料、新工藝，包括 采 用 H 型鋼做鋼梁，一體成型的鍍鋅板或組合的鍍鋅板 做 載車板；安全保護(hù) 的方面采用了 先進(jìn) 聲光引導(dǎo)、定位裝置及自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)等 先進(jìn)技術(shù) 。 機(jī)械式立體車庫具有空間利用率高，節(jié)省城市土地資源；造價(jià)低、施工期短；出入庫時(shí)間短、管理、使用簡便快捷、安全可靠：節(jié)能和保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。如果只考慮 10%進(jìn)機(jī)械式停車庫，這每年就需要提供機(jī)械式停車庫 。 各種類型的立體停車庫 機(jī)械式停車立體車庫的類別按其工作原理分類如下： 升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式。產(chǎn)品特點(diǎn)： （ 1） 節(jié)省占地 面積 ，配置靈活，建設(shè)周期短。 （ 5） 運(yùn)行平穩(wěn) 穩(wěn)定 ，工作噪聲低。 巷道堆垛式 圖 巷道堆垛式立體停車庫 巷道堆垛式立體停車庫采用 堆垛機(jī)作為存取車輛的重要工具，所有車輛都由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求比較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的單位使用 。 圖 2 .4 垂直循環(huán)式立體停車庫 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 因此， 綜 上所述，從各方面因素考慮，我們選擇了升降橫移式立體停車庫作為本課題的研究項(xiàng)目。下上層均設(shè)有空位，停車板通過橫移動(dòng)作變換出空位，升入上方空位或降下空位上方的汽車，取出汽車，最底層汽車不需要倒車，便可直接 開出。升降橫移機(jī)構(gòu)則是升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與橫移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩者的結(jié)合。 圖 橫移機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理 橫移系統(tǒng)的傳動(dòng)方案選擇 好的傳動(dòng)方案除應(yīng)滿足工作機(jī)的性能和適應(yīng)工作條件外，還應(yīng)尺寸緊湊、成本低廉，傳動(dòng)效率高等。 （ 2）采用鋼絲繩傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是對(duì)車庫底盤可以提升的高度可以不加限制，造價(jià)比較低 。 綜上所述，本車庫為五層， 考慮到立體車庫車位之間距離不大，屬于相對(duì)短距離傳動(dòng)，且具有相當(dāng)高的準(zhǔn)確傳動(dòng)性、彈性相對(duì)較小且安裝調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)，并且考慮經(jīng)濟(jì)因素，所以其傳動(dòng)方式選用鏈輪鏈條傳動(dòng)比較適合。主要包括電動(dòng)機(jī)、減速器、鏈輪、軌道、鋼架等組成。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 橫移機(jī)構(gòu)軸的設(shè)計(jì)與校核 軸的選擇 五層降式立體車庫的橫移臺(tái)板共存在 3種軸件，分別為主動(dòng)輪組的主動(dòng)軸和同步軸，從動(dòng)輪組的從動(dòng)軸。 根據(jù)需要，軸可在加工前或加工后進(jìn)行整體或表面熱處理，以及表面強(qiáng)化處理，（如噴丸，滾壓等），以提高強(qiáng)度，尤其是疲勞強(qiáng)度和耐磨性。 綜合以上因素選擇材料最廣泛的 45 號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)，硬度 HB 在 220250之間，抗拉強(qiáng)度 650b MPa? ? ，屈服點(diǎn) 360s MPa? ? ，彎曲疲勞極限 1 270MPa?? ? ，扭轉(zhuǎn)疲勞極限 1 155MPa?? ? 。軸承的類型和尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝要求等。 由于車庫的實(shí)際受力情況復(fù)雜，直接對(duì)車庫實(shí)際結(jié)構(gòu)使用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法進(jìn)行分析比較困難， 本設(shè)計(jì)中立體車庫的橫移部分采用鏈傳動(dòng)輸入動(dòng)力。 軸在橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中是特別重要的，它不但影響著傳動(dòng)的好壞還影響著車輛的安全，在軸的設(shè)計(jì)中，按照常規(guī)設(shè)計(jì)方法，先進(jìn)行初算軸，然后進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定軸徑后，再對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核 。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 橫移傳動(dòng)空軸校核 圖 軸的受力分析 橫移電機(jī)型號(hào)為 CLPK22040303，輸出的最大扭矩為 . M== 鏈傳動(dòng)最大傳動(dòng)效率為 ???? 電機(jī)TT （ ） 空心軸的抗扭截面系數(shù)為： ? ? ? ? 3694444 ?? ???????? ?? dDDW t （ ） 軸的最大切應(yīng)力為： ? ? M p a60M P 66m a x ???????? ? ?? tWT （ ） 故軸滿足強(qiáng)度要求。 根據(jù) 《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》 課本 P373，表 154 可得 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ? ? N 2 5 0232 23 ???? d tdbtdW ? （ ） ? ? N m 7 8 4216 23 ???? d tdbtdW T ? （ ） 橫移載車框架自重 : N1 2 0 0 01200 ?? k g fW 上 載車板額定載荷 N2 0 0 0 02 0 0 0 ?? k g fW 車 N9 0 0 02/ 0 0 0 04/1 2 0 0 0 ????壓F （ ） N m m4 5 0 0 0 0509 0 0 0S ????? 壓FM （ ） M p a3624 22 ??????????????? WTWMca ?? （ ） 據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本表 151可知 45 號(hào)鋼許用彎曲應(yīng)力： ? ? MPa551 ??? 。 1后段傳動(dòng)軸， 2電機(jī)， 3前段傳動(dòng)軸， 4傳動(dòng)鏈輪 圖 橫移機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 橫移傳動(dòng)方式為：電機(jī)啟動(dòng)，通過鏈輪鏈條傳動(dòng)，通過主動(dòng)鏈輪帶動(dòng)橫移 從動(dòng)鏈輪，從動(dòng)鏈輪帶動(dòng)橫移主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)輪通過導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)，框架橫移，實(shí)現(xiàn)載車板的橫移運(yùn)動(dòng) 。 第三 ,四，五層的橫移傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和第二層的相同 。 鏈傳動(dòng)是屬于具有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)零件，它同時(shí)具有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的一些特點(diǎn)。 （ 2）鏈輪齒必須合理地容納鏈條伸長量以及鏈輪齒的工作面與根圓處的磨損量。按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)計(jì)算鏈輪如下所示。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 鏈輪結(jié)構(gòu)圖 1）鏈輪齒數(shù)： 鏈輪齒數(shù) z=18； 2）配 用鏈條的節(jié)距、滾子外徑、排距： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2 表 得： 配用鏈條的節(jié)距 p=； 滾子外徑 rd =； 排距 tp =； 3）分 度圓直徑 D： D= zp180sin = )18180sin(=(mm) () 其中 p—— 節(jié)距， z—— 主動(dòng)鏈輪數(shù)。 所以電機(jī)鏈輪齒側(cè)凸緣直徑取 gd =56mm。 maxad = rD p d??= ???? (mm) () minad11 .6(1 ) rD p dz? ? ? ?=+ （ 1 ） (mm) =(mm) () 其中 D— 鏈輪分度圓直徑 , rd — 滾子外徑。 6） 軸向齒廓及尺寸 ① 齒寬 1fb ： 由 p= 則 1fb ? 1fb ? = ? =(mm) () ② 齒側(cè)倒角 ab =(mm)； ③ 齒側(cè)半徑 xr =p= ； 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 ④ 齒全寬 fmb ： fmb 1( 1) tfm p b? ? ? 即 fmb 1( 1) tfm p b? ? ? =25(mm) () 其中 : pt—— 排距 ,m ? 排數(shù)，取雙排鏈，故 m=2, 齒側(cè)凸緣圓角半徑 r=1 mm。 （ 3） 導(dǎo)輪材料的選擇：選擇鍛造 45 鋼（ GB/T699） 。軸孔的尺寸偏差應(yīng)該不低于 （其上加工出深 ）相對(duì)于孔軸的徑向及端面圓跳動(dòng)應(yīng)該不低于 GB/T1184 中規(guī)定的 8 級(jí)。 根據(jù)需要選擇凸緣連軸器 （ GB584386） 圖 聯(lián)軸器的安裝位 置 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，裝拆方便，剛性好，成本底，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，使用于振動(dòng)不大，低速和剛性不大的兩軸 型號(hào)及其尺寸 根據(jù)機(jī)構(gòu)需要查《簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》根據(jù)軸的直徑 d=30mm由表 166 選型號(hào)為 YLD5 的聯(lián)軸器， 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸 許用轉(zhuǎn)矩 Mp= ,許用轉(zhuǎn)速 np=9000 min1 d=30,32 L=60 L0=124 D=105 D1=85 質(zhì)量為 ，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 本章小結(jié)：本章主要對(duì)橫移傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，橫移 系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸確定，本章節(jié)中主要依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，通過查表，查圖進(jìn)行尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算。通過這些工作對(duì)車庫的橫移機(jī)構(gòu)的工作方式有了更全面深刻的了解。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 參 考 文 獻(xiàn) [1] 宋勝濤 .升降橫移式立體車庫傳動(dòng)機(jī)構(gòu)研究 [J].機(jī)械管理開發(fā)， :4150 [2] Bill Franeis． How to Select an Operator for Your Parking Facility[J]． Parking