【文章內(nèi)容簡介】 0 2 5 3 0 1 2 . 4 1 0 0pmzn A LkpThkP ? ?? ? ? ??? 鏈條的耐磨工作能力計算 當(dāng)工作條件要求鏈條得磨損伸長率 []pp明顯小于 3%時或者潤滑條件不能符合規(guī)定要求方式而有所惡化時，可按下式進行滾子鏈的磨損的計算。鏈條的磨損使用壽命與潤滑條件、許用磨損伸長率以及鉸接承壓面上產(chǎn)生的滑擦功等因素有關(guān)。 31 2 3 191 50 0( ) [ ]1Prc c c L z i pT p v i p? ? 式中： T? 使用壽命 ??h ； pL? 鏈長，以鏈節(jié)數(shù)表示； v? 鏈速 ? ?/ms ； 1z? 小鏈輪齒數(shù)； 20 i? 傳動比； []pp ? 許用磨損伸 長率，按具體工作條件確定； 1c? 磨損系數(shù)，見圖 ； 2c? 節(jié)距系數(shù)，查表 ； 2c? 齒數(shù) 速度系數(shù)，見圖 ； rp? 鉸鏈比壓（ MPa ）； 確定以上參數(shù)值： 鏈節(jié)數(shù) 114pL ? ，鏈速由前面計算知 /v m s? ， 小鏈輪齒數(shù) 1 25z? ，傳動比 ? ，許用磨損伸長率 [ ] 3%pp ?，磨損系數(shù) 1c 由圖 1 3 1c? 確定，節(jié)距系數(shù) 2 ? ，齒數(shù) 速度系數(shù) 3c =1,查圖 。 鉸鏈比壓 rp 按下式計算 A C fr k F F Fp A??? 式中 AK? 工況系數(shù)，查表 ，取 ? ； F? 有效拉力（即有效圓周力），查表 ，計算得 10F kN? cF? 離心力引起的拉力， 225. 6 / 0. 24 8 0. 35cF qv k g m m N? ? ? ? fF? 懸垂拉力， ? ?00fF ??? A? 鉸鏈承壓面積， A 值等于滾子鏈銷軸直徑 2d 與套筒長度 2b （即內(nèi)鏈即外寬）的面積 ? ?2mm 。 2d 和 2b 值查表 ，銷軸直徑 2 mm? ，內(nèi)鏈板外徑2 mm? ，故鉸鏈承壓面積 222 5 . 9 6 1 7 . 7 5 1 0 5 . 7 9A d b m m? ? ? ? ? 21 故 31 . 4 1 0 1 0 0 . 3 5 01321 0 5 . 7 9A c fr k F F Fp M P aA?? ? ? ? ?? ? ? 由鉸鏈比壓 132rp MPa? 知，在工作溫度 070? ，良好潤滑條件下，查圖 得 1 ? 綜上所述，滾子鏈的使用壽命 T 31 2 3 191 50 0( ) [ ]1Prc c c L z i pT p v i p? ? 3 0 08. 7 1. 19 1 11 4 25 2. 4891 50 0( ) 313 2 0. 24 8 2. 48 1? ? ??? ? 10847h? 電動機的選擇 1. 根據(jù)機械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動機 的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機類型。 2. 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動頻繁程度等要求，考慮電動機的溫升限制、過載能力和啟動轉(zhuǎn)距，選擇電動機功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電機應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ~。過大的備用功率會使電機效率低，對于感應(yīng)電機，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動機最大轉(zhuǎn)矩校驗強度的生產(chǎn)機械造價提高。 3. 根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護方式，選擇電動機的結(jié)構(gòu)型式。 4. 根據(jù)具體的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對功率因數(shù)的 要求，確定電動機的電壓等級和類型。 5. 根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速和對電力調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及機械減速機構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動機額定轉(zhuǎn)速。 除此之外，選擇電動機還必須符合節(jié)能要求，考慮運行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價格、建設(shè)費用、運行和維修費用、生產(chǎn)過程中前后期電動機功率變化關(guān)系等各種因素。 據(jù)以上計算和實際需要，選擇 Y2112M4 封閉式三相異步電動機。 Y 系列型號為Y2112M4 的三相異步電動機的主要性能及結(jié)構(gòu)特點為，效率高，耗電少，性能好，噪聲低 ，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。為 B 級絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動機內(nèi)部。冷卻方式為 IC411。 電機額定功率為 4kw ，額定電流為 ，轉(zhuǎn)速為 1440 /minr ，效率為 84% ，功率因數(shù)為 cos ?? ，最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為 22 max NTT ? ，最小轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為 min NTT ? ，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與 額定轉(zhuǎn)矩為 NTT ? ，堵轉(zhuǎn)電流與額定電流為 NII ? 。 減速器的選擇 根據(jù)實際需要，由電機的輸入轉(zhuǎn)速為 1500 / minnr?入 ,要求輸出轉(zhuǎn)速為30 / minnr?出 ，傳動比為 51i? ，選擇一級直聯(lián)擺線針輪減速器型號為 XWD8160 型，其主要參數(shù)如下： kw? ， 1290W N m??， 308A mm? ， 300DC mm? ， 160C mm? ，150E mm? ， 370F mm? ， 238M mm? ， 410N mm? ， 139G mm? ， 44p mm? ，356H mm? ， 25R mm? ， 75V mm? ， 240DM mm? ， 195J mm? ， 684L mm? ， 142m kg? 軸承的選擇 本產(chǎn)品的設(shè)計過程中，用到的軸承以軸向力為主，即主要承受軸向載荷，故根據(jù)軸軸承的特點，可選用深溝球軸承，其主要特點如下： 主要承受徑向載荷，也可用來承受徑向和軸向聯(lián)合負(fù)載，在轉(zhuǎn)速很高，不宜采用推力軸承時，可用來承受純軸向負(fù)載。允許內(nèi)圈軸線相對于外圈軸線 6 ~16,??? 軸的選擇 選擇材料 軸的常用材料是 35， 45， 50 碳素鋼。最常用的是 45 鋼。不重要的或受力較小的軸，也可用 Q235 制造；對于受力較大，要求限制軸的尺寸和質(zhì)量，或需提高軸徑的耐模性，或處于高溫、低溫以及處于腐蝕等條件下工作的軸，應(yīng)采用合金鋼。 根據(jù)需要，軸可在加工前或加工后進行整體或表面熱處理，以及表面強化處理，（如噴丸，滾壓等），以提高強度，尤其是疲勞強度和耐磨性。 在一般溫度下（低于 0200C ）碳素鋼和合金鋼的彈性模量相差很小，故用合金鋼并不能提高軸的剛度。有時改用強度較低的碳素鋼使軸徑增大，反而能有效地軸的剛度。 球墨鑄鐵和一 些高強度鑄鐵，容易鑄成復(fù)雜的形狀，而且吸振性能好，對應(yīng)力集中敏感性低，常用于制造外型復(fù)雜的軸，如曲軸和凸輪軸等。 綜合以上因素選擇材料最廣泛的 45 鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)，硬度 HBS 在 217~255 之間，抗拉強度 650b MPa? ? ，屈服點 360s MPa? ? ，彎曲疲勞極限 1 270MPa?? ? ，扭轉(zhuǎn)疲勞極限 23 1 155MPa?? ? 。 初步估算軸徑 初步估算軸徑常 用類比法，經(jīng)驗法及按許用切應(yīng)力估算法，初步估算軸徑作為軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。根據(jù)機械設(shè)計手冊表 152 公式初步估算軸徑，材料為 45 鋼，有表簡明機械零件設(shè)計手冊， 3 3 3 . 61 1 0 7 3 . 6302 . 4 8Pd A m mn? ? ? ? ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的機構(gòu)和形狀取決于下列因素：軸上零件的類型、布置和固定方式，載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況。軸承的類型和尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝要求等。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于軸上 零件的定位、固定和裝拆，盡量減小應(yīng)力集中，受力合理，有良好的工藝性。對于要求剛度大的軸，還應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計入圖所示，根據(jù)軸的受力選取 3 系列深溝球軸承，為了便于軸承的裝配，選取裝軸承處的直徑為d=60mm,其他部分如圖所示。 軸上的受力分析 鏈輪的圓周力：由前面計算知，鏈輪的有效圓周力為 10tF kN? ， 鏈輪的徑向力： 3ta n 0 . 3 6 41 0 1 0 3 6 9 2c o s 0 . 9 8 6nrtF F N N??? ? ? ? ? 24 鏈輪的 軸向力：由于鏈輪無軸向力，故 0xF? 。 1. 求支反力 在水平面上的支反力如圖所示， 由 0AM ?? ，且受力的對稱性知 25 1 50002A z B z tR R F N? ? ? 在垂直面內(nèi)的支反力由圖 d 知， 1 18462A y B y rR R F N? ? ? 2. 作彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖 鏈輪的作用力在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖 c 所示， 5 0 0 0 1 . 1 7 5 5 8 7 5CzM N m? ? ? ? 鏈輪作用在垂直面內(nèi)的彎矩如圖所示， 18 46 1. 17 5 21 69CyM N m? ? ? ? 該彎矩圖的作用平面不定，但當(dāng)其與合成彎矩圖共面時是最危險截面。這時其彎矩為二者之和，則截面 C 的最大合成彎矩為 2 2 2 25 8 7 5 2 1 6 9 6 2 6 3C C z C yM M M N? ? ? ? ?m? 軸的強度校核 1. 確定最危險截面 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖，截面處較大，且有軸承配合引起的應(yīng)力集中，截面 E 處彎矩較大，直徑較小，又有圓角引起的應(yīng)力集中截面 D 處彎矩最大，且有齒輪配合與鍵 槽引起的應(yīng)力集中，故屬危險截面，現(xiàn)對 D 截面進行強度校核。 2. 安全系數(shù)校核計算 由于減速機軸的轉(zhuǎn)動，彎矩引起對稱循環(huán)的彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩引起的為脈動循環(huán)的切應(yīng)力。 彎曲應(yīng)力幅為 66 2 6 3 1 02 4 .3Da M PaW? ??? 62 5 8 1 0 2 5 8P a M P a? ? ? 式中 W— 抗彎截面系數(shù)，由表 查的 3 6 32 4 .3 2 4 .3 1 0W cm m? ? ? 由于是對稱循環(huán)應(yīng)力，故平均應(yīng)力 0m?? ，根據(jù)式 2? 1mS K? ?????????? 627 0 10 30 .6 00. 92 0. 81??? ? ?? 26 ? 式中 1??? 45 鋼彎曲對稱循環(huán)應(yīng)力時的疲勞極限，由表 1? 查得 1 270MPa?? ? ； K?? 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表 6? 按鍵槽查得 ?? ，按配合查得? ? ，故取 ? ? ； ?? 表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，按表 8? 查得 ?? ； ?? 尺寸系數(shù)，由表 11? 查得 ?? 。 切應(yīng)力幅為 61 6 2 0 1 02 2 3 0 .1m pT PaW??? ?? ? ? ? 10 Pa?? 式中 pW?? 抗扭截面系數(shù)，由表 15? 查得 363 0 .1 3 0 .1 1 0PW cm m?? ? ? 根據(jù)式（ ） 1mS K? ????? ? ?????? 6661 5 5 1 01 . 8 91 0 . 3 1 0 0 . 2 1 1 0 . 3 1 00 . 9 2 0 . 8 1??? ? ? ? ?? ? 式中 1??? 45 鋼扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由表 查得 1 155MPa?? ? ； K?? 切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表 6? 按鍵槽 ? ? ，按配合 ? ? ，故取 ? ? ； ,??? 同正應(yīng)力情況； ??? 平均應(yīng)力折算系數(shù)，由表 13? 查得 ?? ? ； 軸 D 截面的安全系數(shù)由式 ( 1)? 確定 2 2 2 2 8 8SSS SS?????? ? ??? 27 由表 可知， ? ? ~ ? ，故 ? ?SS? ，該軸 D 截面是安全的。 第 4 章 經(jīng)濟分析 機會研究 社會需求程度 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。在解決城市城市 停車難的問題中，機械式立體停車設(shè)備以其獨特的優(yōu)點，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。 車輛無處停放的問題是城市的社會、經(jīng)濟、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國外，尤其在日本已有近 30~40 年的歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗上均已獲得了成功。我國也于 90 年代初開始研究開發(fā)機械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為 1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨特特性，已被廣大用戶接受。 機械車庫與傳統(tǒng)的自然 地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù) 40平方米的面積，而如果采用雙層機械車庫，可使地面的使用率提高 80％ 90％，如果采用地上多層（ 21層）立體式車庫的話， 50 平方米的土地面積上便可存放 40 輛車，