【正文】 ㈥ 計(jì)算齒輪對(duì)的幾何尺寸： 已知： 1239。 ⑹ 由式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 1hN 60njL? n—— 齒輪的轉(zhuǎn)速 j—— 齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù) hL —— 齒輪的工作壽命，單位為 h(設(shè)計(jì)壽命為 15 年，每年工作 365 天，一班制，一班工作時(shí)間為 3h) 四層立體停車庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) ? ?1h7N 60 njL =6 0 48 1 1 3 365 15 =4 .73 10??? ? ? ? ? ?? 7 712 N 4 .73 10N 2 .365 10i2?? ? ? ? ⑺ 由圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù)： 12H N H NK 8 , K 1?? ⑻ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力： 式中： S—— 偏勞強(qiáng)度安全系數(shù)，對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲，振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，所以取 HS S 1??。 查表 9237， 取機(jī)型號(hào)為 3，傳動(dòng)比為 29 的直連型臥式一級(jí)擺線針輪減速器，型號(hào)為： c）圓柱齒輪減速器的計(jì)算與選型： ① 傳動(dòng)比的確定： =（ 1500/1390） = 設(shè) 為擺線針輪減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速，即圓柱齒輪減速器的輸入轉(zhuǎn)速。 設(shè)計(jì)建造機(jī)械式立體停車庫(kù)的目的就是節(jié)省停車用地，所以立體停車庫(kù)的特點(diǎn)之一便是結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，但是由于立體停車庫(kù)的每個(gè)車位都需要兩個(gè)（一個(gè)用于提升，另一個(gè)用于橫移）減速器，若使用一般的漸開線齒輪減速器，便會(huì)占用大量空間，達(dá)不到節(jié)省停車空間的目的，所以，立體停車庫(kù)所用減速器應(yīng)該首選結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、噪聲小、壽命長(zhǎng)的擺線針輪減速器。 可得： 取 （ 2）升降系統(tǒng)減速器的設(shè)計(jì) ： （ a）分析： 根據(jù)升降系統(tǒng)需要減速裝置的特點(diǎn)，通過與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的擺線針輪減速器進(jìn)行減速，再通過與擺線針輪減速器輸出軸相聯(lián)的鏈輪進(jìn)行減速。 橫移運(yùn)動(dòng)電機(jī)的選擇 由于電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動(dòng)再扯板行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)載車板橫移運(yùn)動(dòng)。尤其是 四層立體停車庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 寸土寸金的大城市，采用機(jī)械式立體停車方式，顯得尤為必要，而升降橫移式立體停車庫(kù)也在機(jī)械式立體停車庫(kù)中顯得更加普遍化，居民化。一般存取一輛車約為 80秒。自動(dòng)控 制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動(dòng)控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場(chǎng)合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場(chǎng)合。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率。其工作原理如圖，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車板下降。拼裝可采 用安裝方便的螺栓連接，有時(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好 。其結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理為：各車位由鋼絲繩或鏈條固定在停車托盤的四角于此程序相反，在此不再贅述。 該類型車庫(kù)占地小，容量大，利用地面兩個(gè)平面停車位可同時(shí)停放 732輛車；機(jī)械性能穩(wěn)定，安裝操作簡(jiǎn)便，配置靈活，存取車方便；運(yùn)行平穩(wěn)，制動(dòng)可靠，安全性高，外觀輕巧美觀。箱形循環(huán)式車庫(kù)車位一般較 (圖 24)多層循環(huán) 式立體車庫(kù)多，空間利用率高。存取車時(shí)由升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車和托盤到達(dá)指定層面，然后用橫移裝置通過橫向伸縮把車和托盤擱放在指定存車位置上或是相反。在控制方法上采用了遙控技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)：車輛?？糠€(wěn)妥（在車庫(kù)外面需要自動(dòng)轉(zhuǎn)向）后，車庫(kù)可以將汽車自動(dòng)停放到合適的位置，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作；在科學(xué)管理方面，計(jì)算機(jī)中心對(duì)停車場(chǎng)實(shí)行全方位管理，整個(gè)停車場(chǎng)完全在計(jì)算機(jī)監(jiān)控之下，包括設(shè)備監(jiān)控、出入口監(jiān)控、停車場(chǎng)內(nèi)部監(jiān)控，整個(gè)停車場(chǎng)運(yùn)行的狀態(tài)信息可以存入計(jì)算機(jī)，通過便捷的人機(jī)管理界面，實(shí)現(xiàn)車流量統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)故障查詢、收費(fèi)狀況查詢、進(jìn)出車輛信息查詢、系 統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢，同時(shí)可以設(shè)置打印報(bào)表功能。因此，必須提高制造廠商的專業(yè)化程度，才能保證設(shè)備的可靠性，立體車庫(kù)的軟硬件設(shè)施及各種設(shè)備的配套也應(yīng)當(dāng)達(dá)到專業(yè)化程度。參照日本等國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制定的我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺(tái)，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。 20xx 年 1 月， 一種高度相當(dāng)于 14 層樓、內(nèi)部結(jié)構(gòu)好似書架的立體停車庫(kù)在莫斯科投入使用。這個(gè)能容納 300 輛汽車的設(shè)施， 由威斯敏斯區(qū)政府的路外停車部門 Master Park所有和管理， 它實(shí)際上是一個(gè)半自動(dòng)化升降操作的設(shè)施， 直到今天還在提供停車服務(wù)。以上海為例，現(xiàn)在每年都會(huì)新建地鐵站，而在其附近往往也會(huì)建造一些停車場(chǎng)，并可以使用公交一卡通享受 “停車 +軌道交通 ”的換乘優(yōu)惠，這是目前政府大力推廣的哦 “P+R”模式，通過建造自動(dòng)化程度較高的機(jī)械車庫(kù)，將大大方便停車管理，甚至可以做到無(wú)人值守。一般情況下，機(jī)械式立體停車庫(kù)的占地面積約為平面停車場(chǎng)的 1/21/25，空間利用率比建筑自走式停車庫(kù)提高 75%以上。 機(jī)械式立體停車設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。本文簡(jiǎn)單介紹了車庫(kù)的主體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)車庫(kù)的控制系統(tǒng)也作了簡(jiǎn)單的說明，依據(jù)升降橫移式立體車庫(kù)的運(yùn)行原理，運(yùn)用力學(xué)理論對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包括升降橫移式立體車庫(kù)的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫(kù)為研究對(duì)象，綜合考慮立體車庫(kù)制造成本和運(yùn)行效率的雙重因素。但立體化停車是各個(gè)國(guó)家都積極采取的措施，尤其是全自動(dòng)化的機(jī)械式立體停車庫(kù)，在很多國(guó)家和地區(qū)都得到了快速的發(fā)展。 本文 對(duì) 4 層鏈條式升降橫移式立體停車庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué) 分析，包括升降橫移式立體停車庫(kù)的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。一般一次存（取）車時(shí)間不超過 120秒。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀 1932 年美國(guó)開始建造第一臺(tái)簡(jiǎn)易式存車庫(kù) ——— 采用電梯系統(tǒng)上下搬運(yùn)汽車。多數(shù)為巷道堆垛式產(chǎn)品， 多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用很好。亞洲的停車設(shè)備技術(shù)起源于日本， 日本從 20 世紀(jì) 60 年代開始從事機(jī)械停車設(shè)備的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)， 至今已有四十幾年的歷史。市場(chǎng)方面應(yīng)建立車庫(kù)市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，利用價(jià)格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除 “路滿庫(kù)空 ”現(xiàn)象。系統(tǒng)安全裝置的設(shè)置要與動(dòng)態(tài)過程安全檢測(cè)形成閉環(huán)，確保存取車過程的安全運(yùn)行。 （ 1）升降橫移式立體車庫(kù) 由停車位與升降裝置立體組合而成的停車裝置，升降裝置可整體橫向移動(dòng)或升降裝置的搬運(yùn)器可橫向移動(dòng)，停車位設(shè)置在升降道和移動(dòng)道的兩側(cè)，通過車盤的升降和橫移操作實(shí)現(xiàn)停車取車 。 （ 3）巷道堆垛式立體車庫(kù) 其工作原理和堆垛式立體自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)存取貨物很相似，采用堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)作為存取車輛的工具，所有進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛均由堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)水平且垂直移動(dòng)到存車位，或者從存車位取出，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高 ,所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。其工作原理是通過減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件 —— 鏈條上，每隔一定距離安裝 四層立體停車庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 一個(gè)存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到存取車輛的目的。 升降橫移式立體車庫(kù)簡(jiǎn)介 立體車庫(kù)工作原理 升降橫移式立體車庫(kù)是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。 圖 12 升降橫移式立體車庫(kù)主要組成 ① 結(jié)構(gòu)框架 立體車庫(kù)一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫(kù)中我們選用鋼架結(jié)構(gòu)。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。立體車庫(kù)多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身的維護(hù)費(fèi)用低。每塊下載車板后部都配有一套獨(dú)立的 電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，藏于載車板內(nèi)。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動(dòng)停止。 ② 相對(duì)造價(jià)比較低。 ⑥ 改善了市容環(huán)境。 5．控制采用 PLC 實(shí)現(xiàn) 四層立體停車庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 第 2章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)的選擇 升降運(yùn)動(dòng)電機(jī)的選擇 根據(jù)車庫(kù)使用要求，任務(wù)書給定提升速度為。 則橫移電機(jī)的所需功率 P為： 四層立體停車庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 121，所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y8014 型電動(dòng)機(jī)，額定功率為 P=，額定轉(zhuǎn)速 n=1390r/min。其轉(zhuǎn)臂和輸出機(jī)構(gòu)等則和少齒差行星齒輪傳動(dòng)一樣，這時(shí)，轉(zhuǎn)臂（輸入軸）的轉(zhuǎn)速 與輸出機(jī)構(gòu)（輸出軸）的轉(zhuǎn)速 之間的傳動(dòng)比為： 因此可知，這種行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比等于行星輪的齒數(shù)，輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)向相反。齒形按 3RGB12441985 規(guī)定制造。大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 ⑶ 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式（ 1012）得： ⑷ 計(jì)算載荷系數(shù)： ⑸ 查取齒形系數(shù)： 由表（ 105）查得： 122 .9 7 , 2 .5 1F a F aYY?? ⑹ 查取應(yīng)力校正系數(shù)： 由表（ 105）查得： 121. 52 , 1. 64Sa SaYY?? ⑺ 計(jì)算大、小齒輪的 四層立體停車庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 因此在計(jì)算式，取大齒輪的 ，即 ㈡ 設(shè)計(jì)計(jì)算： 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而吃面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值： m=4mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 =，算出小齒輪齒數(shù)： 11 d 9 8 . 1 6 m mz 2 4 . 5 4 2 5m 4 m m? ? ? ? 大齒輪齒數(shù)： 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，安裝在車庫(kù)托板地橫移系統(tǒng)上，也做到了結(jié)構(gòu)緊湊，因?yàn)槿粽加幂^大空間，也會(huì)浪費(fèi)大量鋼材和建筑空間，所以這樣的傳動(dòng)設(shè)計(jì)也具有較大經(jīng)濟(jì)性，避免了浪費(fèi)。1 1 2 21 ta n ta n ta n ta n21 2 5 0 . 5 6 6 0 . 3 6 4 5。 ㈠ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： ⑴ 由圖 1020C 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為 1 500FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為 2 380FE MPa? ? 。 ㈡ 由于轉(zhuǎn)速不高，故選用 8 級(jí)精度（ GB1009588）。 (3)鏈速： 四層立體停車庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) (4)大鏈輪齒數(shù)計(jì)算： 按照推薦值選擇 (5)初定中心距： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1322，計(jì)算得 取 (6)鏈節(jié)數(shù)： 取 (7)理論中心距：查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 97，得中心距計(jì)算系數(shù) ，則最大中心距為 : (8)鏈條長(zhǎng)度： (9)有效圓周力： (10)作用在軸上的力： 四層立體停車庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) (11)潤(rùn)滑方式選擇： 已知： p=,v=,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 824，選擇第 Ⅰ 種潤(rùn)滑方式，使用人工定期潤(rùn)滑。所不同的是它的行星輪齒是采用擺線齒，而內(nèi)齒輪是采用針齒（如上圖）。 橫移載車板與停放車輛總重為 2650kg，重力為。 3．升降速度 4m/min；橫移速度 6m/min。 ⑤ 增加了汽車的防盜性和防護(hù)性。 升降橫移式立體停車庫(kù)的優(yōu)越性 在眾多的停車設(shè)備中，升降橫移式立體停車的優(yōu)點(diǎn)比較突出，主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面： ① 節(jié)約占地面積，充分利用空間。另外也防止制動(dòng)器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長(zhǎng)度，最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。 鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會(huì)因超載等而突然斷裂。升降橫移式立體車庫(kù)主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)六大部分組成。 該類車庫(kù)多適用于多用于私人住宅、企事業(yè)單位、地下室等場(chǎng)所，在面積一定時(shí)至少增加二倍以上的停車位。根據(jù)汽車出入地下室的方式可分為由汽車自行駛到地下停車裝置上的直接出入式和用升降裝置使汽車出入的升降式。 這種車庫(kù)的高度較高（幾十米 )，對(duì)設(shè)備的安全性、加工安裝精度等要求都很高，造價(jià)較高，但外型美觀大方，可以與建