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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計論文-雙層升降橫移式立體車庫(編輯修改稿)

2025-01-07 07:53 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 與橫移軸直接用聯(lián)軸器連接,不過這種做法需要一層載車板高度足夠容納下電機。也可使用電機安裝齒輪,驅(qū)動裝在載車板后部的齒條的方式,但與鏈傳動相比,齒輪齒條傳動制造成本太高,且齒條太長,不易安裝維護,鏈傳動方式成本低更,傳動精度及效率也比較高。 圖 橫移機構(gòu)工作示意圖 ( 1從動鏈輪, 2主動鏈輪, 3電機, 4主軸, 5載車板, 6行走輪, 7導(dǎo)軌) 升降傳動機構(gòu)的設(shè)計 設(shè)計方案的比較 目前升降橫移式立體車庫主要有以下幾種設(shè)計方案: 液壓傳動 液壓傳動具有通用性、多功能性和可控性的特點,與其他傳動方式相比,它有如下優(yōu)點: 在同等功率的情況下,液壓裝置的體積小,質(zhì)量輕,結(jié)構(gòu)緊湊。 液壓傳動工作平穩(wěn)。 能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無極調(diào)速。 操作簡單、安全。 易于實現(xiàn)過載保護,且由于能夠自行潤滑,因此使用壽命較長。 液壓元件都 已實現(xiàn)標準化、系列化和通用化,便于設(shè)計、制造及使用。 但是液壓系統(tǒng)一般比較復(fù)雜,元件精度要求較高,因此成本較高,而且液壓傳動不能保證嚴格的傳動比,其傳動效率也不高,因此本次設(shè)計不采用液壓傳動。 鋼絲繩傳動 鋼絲繩傳動在立體車庫升降機構(gòu)中應(yīng)用廣泛,主要是因為它有承載能力強,結(jié)構(gòu)簡單便于維護等優(yōu)點,但由于本次設(shè)計是二層升降結(jié)構(gòu),提升距離不大,采用鋼絲繩傳動后卷筒價格太高,而且鋼絲繩提升載車板的平穩(wěn)性沒有鏈傳動高,因此放棄使用此提升方式。 鏈傳動 鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象,因而能保持準確的 平均傳動比,傳動效率高,軸上徑向壓力小,結(jié)構(gòu)緊湊,能夠適應(yīng)高溫和潮濕的環(huán)境,其制造和安裝精度要求較低,成本也低。適合用在低速重載,工作環(huán)境惡劣等場合。因此選用鏈傳動作為升降機構(gòu)非常適合。 升降方案的確定 上層升降系統(tǒng)采用鏈傳動需要進行二次傳遞,首先是從電機減速機通過鏈傳動將轉(zhuǎn)動傳遞到提升軸,然后再通過提升軸上處于兩端的鏈輪將載車板提升。電機減速機固定安裝在橫梁上,提升軸上安裝有 3 個鏈輪, 1 個用于連接電機,另外兩個分居兩側(cè),為提升的主動輪。第二次傳動的兩鏈輪大小相同,且中心距固定不變但必須大于 提升高度,另有兩支撐用的鏈輪,其作用是使與載車板相連接的提升鏈條能夠與之前兩鏈輪鏈條上下相切,使鏈條只受到的拉力水平,鏈條相連處采用非標準連接。升降機構(gòu)示意圖如下: 圖 升降機構(gòu)工作示意圖 設(shè)計數(shù)據(jù) 設(shè)計參數(shù)如下: 車長: 4700mm 車寬: 1800mm 車高: 1450mm 車重: 2021kg 橫移速度: : 因此預(yù)估車庫尺寸為: 單個車庫寬度: 2500mm 則車庫總寬: 2500 37500mm 車庫 長: 5600mm 下層高(出入庫高): 2021mm 各機構(gòu)的設(shè)計、計算及校核 載車板重量估算 根據(jù)以上車庫及車輛尺寸,確定載車板尺寸為( mm) 5000 2200 5,選用 45 鋼為材料制造,則密度為,載車板重量為: 由于載車板上還有其他附件,因此將載車板重量修整為。 受力梁的計算、選型與校核 根據(jù)預(yù)先設(shè)計的結(jié)構(gòu),受力梁分為橫梁和縱梁,載車板和汽車的重量直接作用在縱梁上,縱梁則壓在橫梁上,因此受力梁的計算需要進行兩次,即縱梁和橫梁的計算。 縱梁的計算、選 型與校核 本次設(shè)計車庫共有 4 根縱梁,其中邊上的兩根受力比中間兩根輕一半,因此若 4 根縱梁選用尺寸相同,只需對中間兩根縱梁進行校核。 中間縱梁的受力分析簡圖如下: 圖 縱梁受力簡圖 其中,與為橫梁對縱梁的支撐力,與為載車板與汽車對縱梁的拉力。 載車板與汽車重量為,因此重力,其中取 10N/kg。則: ( 1)計算剪力彎矩 對于 AB 段: 對于 BC 段: 由于 AB 段與 CD 段載荷對稱,因此不必計算。 ( 2)畫剪力彎矩圖 圖 縱梁剪力圖 圖 縱梁彎矩圖 由上圖可看出, AB 與 CD 段受剪力最大,為, BC 段受彎矩最大,為。 ( 3)縱梁的選型 對于立體車庫鋼結(jié)構(gòu)一般選擇 Q235 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼為材料的工字鋼作為建筑材料,它具有良好的塑性和焊接性能,成型能力很好,并具有一定的強度,適合于橋梁、建筑等工程結(jié)構(gòu),實用性能好,價格相對也很便宜,性價比高。查機《械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 Q235 參數(shù)如下: 表 Q235 性能參數(shù) 鋼材 抗拉、抗壓和抗彎 抗剪 端面承壓 牌號 厚度或直徑 ( mm) Q235 鋼 215 125 325 選取熱軋 H 型鋼尺寸如下: ( H高 度, B寬, t1腹板厚度, t2翼緣厚度, r工藝圓角) 圖 熱軋 H 型鋼截面尺寸 表 縱梁熱軋 H 型鋼尺寸規(guī)格 類別 型號(高度寬度) 截面尺寸( mm) 截面面積( cm2) 截面特性參數(shù) HM 中翼緣 H B t1 t2 r 慣性矩( cm4) 慣性半徑( cm) 截面模數(shù)( cm3) IX IY iX iY WX WY 300200 294200 8 12 20 11400 1600 779 160 ( 4)縱梁的校核 彎曲正應(yīng)力強度校核 由于梁的 BC 段受彎矩 最大,故對其進行校核,根據(jù)《簡明材料力學(xué)》有公式: 因此,縱梁的彎曲正應(yīng)力強度滿足要求。 彎曲切應(yīng)力強度校核 由剪力圖可知,梁在 AB 及 CD 段受剪力最大,查《機械設(shè)計》可知,故對其進行校核: 帶入上表數(shù)據(jù),計算得: 因此,縱梁的彎曲切應(yīng)力強度滿足要求。 橫梁的計算、選型與校核 根據(jù)本次設(shè)計,橫梁有前后兩根,所受力為縱梁對它的壓力以及柱的支撐力,由此可畫出橫梁的受力分析圖如下: 圖 橫梁受力簡圖 其中,與為柱對橫梁梁的支撐力,、與為縱梁對橫梁的壓力。 載車板與汽車重量為,因此單個車位載車時重力,其中取 10N/kg。則: ( 1)計算剪力彎矩 對于 AB 段: 對于 BC 段: 對于 CD 段: 由于 DE 段與 EF 段分別與 BC 段、 AB 段載荷對稱,因此不必計算。 ( 2)畫剪力彎矩圖 圖 橫梁剪力圖 圖 橫梁彎矩圖 由上圖可看出, AB 與 EF 段受剪力最大,為, CD 段受彎矩最大,為。 ( 3)橫梁的選型 選擇橫梁的材料與縱梁相同,選擇的型號如下: 表 橫梁熱軋 H 型鋼尺寸規(guī)格 類別 型號(高度寬度) 截面尺寸( mm) 截 面面積( cm2) 截面特性參數(shù) HM 中翼緣 H B t1 t2 r 慣性矩( cm4) 慣性半徑( cm) 截面模數(shù)( cm3) IX IY iX iY WX WY 200150 194150 6 9 16 2740 508 283 ( 4)橫梁的校核 彎曲正應(yīng)力強度校核 由于梁的 CD 段受彎矩最大,故對其進行校核,根據(jù)《簡明材料力學(xué)》有公式: 因此,橫梁的彎曲正應(yīng)力強度滿足要求。 彎曲切應(yīng)力強度校核 由剪力圖可知,梁在 AB 及 EF 段受剪力最大,查《機 械設(shè)計》可知,故對其進行校核: 帶入上表數(shù)據(jù),計算得: 因此,橫梁的彎曲切應(yīng)力強度滿足要求。 受力柱的計算、選型與校核 根據(jù)設(shè)計,二層立體車庫受力柱僅受壓力,受力簡圖如下: 圖 立柱受力簡圖 其中, ,,選擇 H 型鋼材料梁相同,型號如下: 類別 型號(高度寬度) 截面尺寸( mm) 截面面積( cm2) 截面特性參數(shù) HM 中翼緣 H B t1 t2 r 慣性矩( cm4) 慣性
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