【文章內容簡介】 和齒條，估算滾輪重量=㎏4=㎏；齒條采用45號鋼，淬火，㎏/，長度為L=2400㎜，寬度為W=100㎜,高度為H=60㎜ =㎏/ =㎏底層托盤總重量為=㎏+㎏+㎏=㎏故底層托盤的重量初步定為750㎏. 導軌的設計 由于轎車和底層托盤的重量達到2350㎏，故選擇GB1126489中型號30輕軌。查其總高是108㎜，總寬是108㎜，總長就是基坑的長度，由車架的設計部分可以知道基坑的長度為5000㎜。采用人工直接向導軌上澆油的方式進行潤滑。 升降結構的設計 機構整體框架選擇主框架的第一層根據不同的結構要求，有單柱形式、跨梁形式、后懸臂形式等。單柱型式結構緊湊，安裝、搬運方便，能給駕駛員一種導正的作用?？缌盒问竭M出車輛方便，結構簡單但較單柱形式跨度大，安裝搬運不方便。后懸臂形式無前柱，對汽車進出載車板較好，但主框架在后側，穩(wěn)定性較差?？紤]到安全性和結構方面的問題，本次設計采用單柱形式。設計中上層的托盤和其上面的轎車重量都由框架來承受，所以框架不僅要結構簡單，制造容易，還要求滿足一定的強度要求。主框架底座部分用混凝土澆注,立柱直接筑在混凝土中。地面上安裝有導軌，底層托盤通過滾輪實現橫移，立柱的間距應該根據載車板的寬度而定。 材料的選擇 鋼結構是鋼材制成的工程結構，通常由型鋼和鋼板制成的梁、柱、板等構件組成，各部分之間由焊縫、螺栓或鉚釘連接，有些鋼結構還部分采用鋼絲或鋼絲束。鋼結構與鋼筋混凝土結構、木結構和磚石等砌體結構都是工程結構的不同分支。它們之間有許多共同性，例如在結構體系、內力分析和設計程序等方面大體是相同的；但由于材料性質的不同、原材料和構件截面形狀的不同，也各有其特殊性。鋼結構具有下列優(yōu)缺點：（1）材質均勻，可靠性高：鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體，質量比較穩(wěn)定。鋼結構的實際工作性能比較符合目前采用的理論計算結果，所以鋼結構可靠性較高。（2）強度高，重量輕：鋼材強度較高，彈性模量亦高，因而鋼結構構件小而輕。當今有多種強度等級的鋼材，即使強度較低的鋼材，其密度與強度的比值也小于混凝土和木材，在同樣受力情況下鋼結構自重小，可以做成跨度較大的結構。由于桿件小，所占空間少，亦便于運輸和安裝。（3）塑性和韌性好：鋼結構的抗拉和抗壓強度相同，塑性和韌性均好，適于承受沖擊和動力荷載，有較好的抗震性能。（4）工業(yè)化程度高，工期短：鋼結構都為工廠制作，具備成批大件生產和精度高等特點，采用工廠制造、工地安裝的施工方法，有效地縮短工期，經濟效益好。（5）密封性好：鋼結構采用焊接連接后可以做到安全密封，能夠滿足一些要求氣密性和水密性好的高壓容器、大型油庫、氣柜油罐和管道等的要求。（6）耐熱性較好：溫度在250℃以內，鋼材性質變化很小，鋼結構可用于溫度不高于250℃的場合。當溫度達到300℃以上時，強度逐漸下降，600℃時，強度降至不到三分之一，在這種場合，對鋼結構必須采取防護措施。（7）耐銹蝕性差：鋼結構耐銹蝕性較差，特別在潮濕和有腐蝕性介質的環(huán)境中，容易銹蝕，需要定期維護。 由于鋼材和鋼結構有上述特點，本次設計的升降橫移式雙層立體車庫主架采用鋼結構。 制造方法 立柱采用工字鋼，因為工字鋼有較強的承載壓力的能力。一共有6根立柱，前后各有4根，采用澆注的方法固定在混凝土中。橫梁也采用工字鋼，由于提升機構的電動機、聯軸器和制動器要放在橫梁上，所以采用焊接的方法將橫梁平放在立柱上?？v向梁的選擇比較困難，因為縱向梁不僅可以用冷彎矩形空心鋼管，也可以采用工字鋼。由于鏈輪的結構要放在縱向梁上，考慮到采用前者的方法時，需要在冷彎矩形空心鋼管上開矩形孔，制造麻煩，所以本次設計全部采用工字鋼來搭建車庫的鋼結構框架?？v向梁也采用焊接方式固定在橫梁上。 結構的強度校核由上面的分析知道，滑輪安裝在縱向梁上，縱向梁要承受轎車和托盤的重量。由于縱向梁跨度比較大，所以在整個鋼架中對縱向梁的校核最為重要。 取托盤（含轎車）為研究對象，分析受力示意圖如圖3所示：圖2 受力分析示意圖Fig2 Stress analysis diagram 由于四根鏈條同時承載。所以每根鏈條所受載荷F為： F=（G1+G2）/4=（1600+640）㎏㎏/4=5488N 鏈條固定在縱向梁上，所以每根梁承受的力為2744N，縱向梁的承受的最大正應力為W （1）= 式中:梁的最大彎矩； W抗彎截面系數。 梁的受力分析如下圖所示：圖3 梁的受力分析示意圖Fig3 Schematic beam stress analysis 抗彎截面系數與縱向梁的材料有關，查閱《機械設計手冊》，所以有：=2830106/ = 取=110Mpa，故縱向梁是安全的。4 傳動系統(tǒng)的設計 橫移傳動系統(tǒng)的設計 平移機構中齒輪、齒條和傳動驅動電動機的選擇 托盤運行條件是F1=，查閱《摩擦手冊》得知，在任何滾動軸承中，克服摩擦所消耗的功率可以按下式計算的平均摩擦力來計算，由公式 =P (2)式中：軸承所受的摩擦力； 滾動摩擦系數平均值； P按一般動力計算公式得到的軸承上的當量載荷。查閱《摩擦手冊》得知部件中是接觸式密封，存在制造誤差和裝配誤差，工況加重和潤滑劑污染等，的值應該擴大一倍，所以：=2對于深溝球軸承，由公式： P= (3)式中：徑向力； 旋轉系數； 安全系數； 溫度系數。 =G1+G2=(1600+750)㎏㎏=23030N 由于是外圈旋轉，取= 查閱《摩擦手冊》得Ks=,Kt=, 所以：P=23030N= 由式（2）可得：=P=2 = 由公式： = (4) =2T/d (5) 得出 T=d/2=220/2=12030Nmm=m由于是小型立體車庫，適用于小區(qū)，移動速度不宜過快，故選擇托盤的移動速度為V=，得齒輪的轉速為：n=60/=P=V/1000/60=Kw 在此設計中平移部分只需移動一個車位，移動距離較近，從而要求速度較低。查閱《機械設計手冊》，選用YCJ132和802F24一體的YCJ齒輪減速三相異步電動機。電動機參數為：額定功率為 P= 輸出轉速為 n=43r/min 輸出轉距為 T=156Nmm 所以選擇的電動機合適電動機。 齒輪、齒條的設計（1）選擇齒輪、齒條的材料 查閱《機械設計》，齒輪選用45號鋼調質，表面淬火，=217～255；齒條選用45號鋼正火，表面淬火，=210～240。（2）按齒面接觸疲勞強度設計計算 托盤的橫移速度 V=齒輪的角速度為：W=2n/60= 由公式： V==Wd/2 （6） 式中：d分度圓直徑。，得d==220㎜齒輪采用硬齒面，非對稱分布。查《機械設計》得齒寬系數：=選取齒輪模數m=10。 由公式 d=mz （7） 式中：Z齒輪齒數。 可知220㎜=10z，得z=22 此齒輪齒數z在推薦值20到40中可以選取，所以選取z=22符合。查閱《機械原理》由公式 p=m （8） 可得齒輪的齒距p==