【正文】 MMKNMMKG/100M6X+IWS177。上層托盤下降到最底下，所需要的最大高度為2000mm，托盤上兩個(gè)滑輪之間的距離為2400mm,所以鋼絲繩長(zhǎng)度為L(zhǎng)： L=2400+20002=6400mm 在鋼絲繩的設(shè)計(jì)中已經(jīng)知道每條鋼絲繩所受的力為5537N。鏈輪的直徑為151㎜，則所產(chǎn)生的力矩T為： T=Fd/2 T=151/2/1000≈因?yàn)? P=Tn103/=30103/≈查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22161，選擇YCJ170和Y112M4安裝在一起的YCJ系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)如下：功率 P=4kw輸出轉(zhuǎn)速 n=65r/min輸出轉(zhuǎn)距 T1=因?yàn)? T1＞T 所以提升所選用的YCJ170和Y112M4安裝在一起的YCJ系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)合適。鏈條的線速度：v=πdn103/60 =15165103/60 =＜所選的各種設(shè)備合適。公稱轉(zhuǎn)距為： T=9550P/n式中P、n分別是電動(dòng)機(jī)的額定功率和轉(zhuǎn)速得： T=95504/65=查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》表141得工況系數(shù)為KA=計(jì)算轉(zhuǎn)距為： Tca=KAT = =參考數(shù)據(jù)： 電動(dòng)機(jī)軸徑：45㎜ 齒輪軸軸徑：45㎜從GB584386中查得，YL10型凸緣聯(lián)軸器滿足要求，所以此處選擇YL10型凸緣聯(lián)軸器。由于采用直接抱緊輪軸的方式實(shí)行制動(dòng)，所以選擇短行程塊式制動(dòng)器，由于采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，為了確保動(dòng)力中斷時(shí)轎車安全，應(yīng)選用長(zhǎng)閉式制動(dòng)器。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》： Tc≤Tz式中 Tc計(jì)算制動(dòng)轉(zhuǎn)距 Tz制動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)距本設(shè)計(jì)垂直制動(dòng)，被制動(dòng)的不僅有慣性質(zhì)量，還有垂直載荷，在此種類型的制動(dòng)中，垂直載荷是主要的，慣性質(zhì)量相對(duì)較小，故在計(jì)算中可以不予考慮。垂直制動(dòng)時(shí)的計(jì)算制動(dòng)轉(zhuǎn)距按下式計(jì)算： Tc=STt式中 Tc計(jì)算制動(dòng)轉(zhuǎn)距 S制動(dòng)安全系數(shù) 查《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》= Tt換算到制動(dòng)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)距垂直制動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)距由下式計(jì)算而得： Tt=mgD0/n 式中 m垂直升降物體及其叼具質(zhì)量 g重力加速度 D0制動(dòng)軸的軸徑 n制動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速所以得： Tt =223040103/65≈則 Tc=STt=2=查閱《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》，選用機(jī)座號(hào)為16的電磁制動(dòng)器。由于鏈輪通過聯(lián)軸器直接和電機(jī)的輸出軸相連，所以鏈輪軸和電機(jī)的輸出軸擁有一樣的轉(zhuǎn)速，都為65r/min，所以有： n1=65r/min轉(zhuǎn)距T可以通過鏈輪的直徑和鏈條所承受的力來確定： T=Fd/2式中 F鏈條承受的力， d鏈輪的直徑，由前面計(jì)算知道為151㎜所以有： T=151/2/1000=于是有：P2=Tn1/9550=65/9550≈初步估算軸的最小直徑。選取材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》表153，取A0=110于是有：dmin= A0P21/3/n11/3=110≈45mm鏈輪軸的最小直徑應(yīng)該是安裝聯(lián)軸器處軸的軸徑，取dmin=45㎜2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，第二段軸右段要有一個(gè)軸肩，故第二段軸徑的直徑取為50㎜，由于為了安裝方便只在右端支撐的左邊設(shè)計(jì)一個(gè)軸肩，直徑取為60㎜，軸的最右端一段直徑取為50㎜。2）由上面的聯(lián)軸器的選擇知道，第一段長(zhǎng)度取為80㎜，最右端的軸，由軸承的寬度而定，查閱《實(shí)用手冊(cè)》可以得到：這段軸的長(zhǎng)度為15㎜，它左邊的軸肩只起定位作用，所以決定取長(zhǎng)度為5㎜，剩下的一段軸即要安裝鏈輪，又要安裝制動(dòng)器，所以決定取為185㎜。由此設(shè)計(jì)出軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見零件圖。軸上倒角為245176。有效圓周力為Fe為： Fe=1000P/v =1000 =所以根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定軸承的支點(diǎn)位置，由于采用深溝球軸承，支點(diǎn)就在軸承的中點(diǎn)，所以兩個(gè)支點(diǎn)間的跨距為81+2=96㎜，軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖45（a）：H平面內(nèi) ∑MB=0 FtL2RH2(L2+L3)=0 Ft=Fe=所以有：48RH2(48+48)=0 RH2=在H平面內(nèi)同時(shí)有： ∑Y=0 Ft=RH2+RH1所以有： RH1=故 MH=RH1L2/2 =48/2 =≈由以上計(jì)算數(shù)據(jù)并根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖，如圖45，根據(jù)已經(jīng)做出的總彎矩圖和扭矩圖，求出計(jì)算彎矩Mb,如圖45（e）: 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）：公式 Mb=[M2+(αT)2]1/2 Mb當(dāng)量彎矩 M合成彎矩 T輸出轉(zhuǎn)矩 α應(yīng)力校正系數(shù)式中α是考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生應(yīng)力的循環(huán)特性差異系數(shù)。因?yàn)橥ǔＧ闆r下由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)的變應(yīng)力，而扭矩產(chǎn)生的扭矩切應(yīng)力常常不是對(duì)稱循環(huán)的變應(yīng)力，故在計(jì)算彎矩時(shí)，必須考慮這種循環(huán)特異性差異的影響，考慮實(shí)際工況，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取α=故： Mb=[+(418040)2] ≈234500N.㎜從軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和計(jì)算彎矩圖中可以看出截面C處的計(jì)算彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）：﹠b=Mb/W式中﹠b彎曲應(yīng)力 W軸的抗彎截面系數(shù)Mb當(dāng)量彎矩W=πd3/32bt(dt)2/2/d =503/32147(507)2/2/50 =㎜3所以δb =244500/ =㎜2前面已經(jīng)選定了軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)1》表151得：[δ1]=60Mpa=60N/m因此有：δb＜[δ1] 所以鏈輪中心軸的強(qiáng)度符合安全要求。、尺寸確定和強(qiáng)度校核(1)鍵的制造方式和尺寸的確定鏈輪、半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接，按第一段軸徑為45㎜，由《實(shí)用手冊(cè)》差得平鍵截面bh=149(GB109679),鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56㎜（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)，見GB109679），同時(shí)為了保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好的對(duì)中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸的配合H7/K6，同樣選擇鏈輪與軸的配合為H7/K6，選擇的平鍵尺寸為bhL=14963(2)鍵的強(qiáng)度校核 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》表61得許用應(yīng)力[δ]p=100～120Mpa,取其平均值[δ]p=110Mpa.半聯(lián)軸器與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸： bhL=14956鍵的工作長(zhǎng)度l=LB=5614=42㎜鍵與輪轂鍵槽的接觸高度K=h=㎜所以有：﹠p=2T103/k/l/d =2418040103103/ =＜[δ]p所以，該平鍵的擠壓強(qiáng)度足夠，該鍵是安全的。鏈輪與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸：bhL=14963因?yàn)橥桓S承上所需傳遞的扭矩T是相同，所以只要考慮鍵的大小就行了，兩種鍵的尺寸相差不大，所以鏈輪與軸之間的聯(lián)接平鍵是安全的。對(duì)于滾動(dòng)軸承210，其基本額定動(dòng)載荷C=。下面確定其動(dòng)量載荷P，由于它不承受軸向力，故有： P=Ft/2 式中，F(xiàn)t為鏈輪作用于軸上的徑向力，因?yàn)闈L動(dòng)軸承相對(duì)于鏈輪的中心對(duì)稱，所以P為Ft的一半。所以 P=軸承的壽命為： Lh=(C/P)ε106/n/60本設(shè)計(jì)選用的是深溝球軸承，ε=3所以：Lh=(27103/)3106/73/60 ≈105 h查閱《中國(guó)設(shè)計(jì)大典》，根據(jù)第三章整體框架的設(shè)計(jì)，和縱向梁的尺寸，得知，滾筒的基本尺寸為： 長(zhǎng)度L=200mm, 外圍直徑d=150mm 內(nèi)直徑d=50mm如圖46所示。根據(jù)上層托盤（轎車的重量）受力分析，考慮到滑輪安裝在托盤上不影響轎車的存取，所以確定滑輪的尺寸： 滑輪槽寬 W=10mm, 外圓直徑d=100mm, 滑輪槽深h=20mm根據(jù)載車板及車輛確定鏈條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車板移動(dòng)速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鋼絲繩的長(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。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版），本設(shè)計(jì)的鏈傳動(dòng)采用人工定期潤(rùn)滑的方式，潤(rùn)滑的方式：用刷子或油壺定期在鏈條的內(nèi)，外鏈板的間隙中注油。供油量保持在每班注油一次。 為了工作安全、保持環(huán)境清潔，防止灰塵進(jìn)入、減小噪聲以及由于潤(rùn)滑需要等原因，鏈傳動(dòng)用鑄造或焊接護(hù)罩封閉。 定期對(duì)提升部分的控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修，還有就是安全裝置的維護(hù)，保證提升機(jī)構(gòu)的安全穩(wěn)定。5 控制系統(tǒng)本設(shè)計(jì)發(fā)案為雙層升降橫移式立體車庫，其主要部分由液壓升降機(jī)構(gòu)、橫移機(jī)構(gòu)等控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)組成。液壓升降機(jī)構(gòu)由液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿，來帶動(dòng)托盤的升降，液壓缸為雙作用單活塞桿，其調(diào)速性能和運(yùn)行平穩(wěn)性均能滿足立體車庫的設(shè)計(jì)要求，平層精度小于。橫移機(jī)構(gòu)一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪，帶動(dòng)托盤平移。驅(qū)動(dòng)電機(jī)為交流雙速電機(jī)，控制方式采用的是變頻器調(diào)速控制。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，存取車效率較高。該立體車庫的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：1. 占地面積小、空間利用率高。2. 可全自動(dòng)管理，計(jì)算機(jī)控制；3. PLC全程控制，安全可靠，技術(shù)成熟；4. 車輛無人為損壞，停放安全；5. 有效利用資源，節(jié)省投資。空上層停車臺(tái)板可以升降，下層停車臺(tái)板可以橫移，下層設(shè)有一個(gè)空位，變換位位置，就可調(diào)出空位上方的汽車、下層臺(tái)板上的汽車可直接開出，設(shè)備不需要操作。圖51為6個(gè)車位的升降橫移式立體車庫的示意圖圖51升降橫移式立體車庫的示意圖此車庫適用于小區(qū)里使用，停放的車輛是小型轎車。此車庫一共有3個(gè)出入口。底層的托盤只能進(jìn)行水平的橫向移動(dòng)，上層的托盤只能進(jìn)行豎直方向上的上下運(yùn)動(dòng)。本車庫一共可以停放5輛轎車（即一共有5個(gè)托盤）。為了實(shí)現(xiàn)托盤的自由提升和橫移，從而實(shí)現(xiàn)轎車的存取，底層存在一個(gè)空車位，即能夠橫移的托盤只有兩個(gè)，為了對(duì)存取車進(jìn)行詳細(xì)的說明，對(duì)各個(gè)車位進(jìn)行了編號(hào)，號(hào)碼如圖21所示。現(xiàn)在以取車為例來說明存取車的順序。如圖所示，假設(shè)2車位目前為空車位。如果要取3車位的轎車，可以直接取車；如果要取5車位的轎車，只需要將5車位的托盤下放到2車位即可以取車，最后讓我們來看一下4（6）車位的轎車的取車順序，要取4（6）車位的轎車，必須先將1（3）車位的托盤橫移的空車位（2車位），然后將4（6）車位的托盤下放到1（3）車位即可以取車了。需要說明一下的是，當(dāng)轎車取走后，上層的托盤需要提升到原位。存車的過程和取車的過程基本相同，唯一的區(qū)別就是：存車時(shí)盡量先將轎車存放在上層的車位，然后再存放下層的車位。該控制面板共分三個(gè)部分:1. 停車情況顯示。2. 自動(dòng)控制3. 手動(dòng)控制在停車情況顯示中，可以準(zhǔn)確地看到車位地車輛情況，以供停車選擇，當(dāng)選擇好之后，在自動(dòng)控制中選擇確認(rèn)則控制系統(tǒng)將按預(yù)先地程序進(jìn)行車輛停放，而手動(dòng)控制則是一般在控制系統(tǒng)中某部分出現(xiàn)故障時(shí)所采用地備用控制，但也可以用于停放控制。 上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩側(cè)個(gè)裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動(dòng)套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)常閉制動(dòng)器慢釋放后，上載車板在轎車和載車板本身的重力作用下，慢慢下滑，壓壞下層轎車。另外也防止制動(dòng)器失靈，上載車板從上層停車位墜落，砸壞下層轎車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板。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。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時(shí)，如果碰撞到人、遺留行李時(shí)，切斷橫移電機(jī)電源，橫移停止。PLC即可編程控制器，最初只具備邏輯控制，定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，主要是用來取代繼電接觸器的功能。PLC是計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電接觸控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它采用了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序和順序執(zhí)行操作的原理。PLC發(fā)展至今天，它采用了中央處理單元CPU，從而具有更強(qiáng)大的應(yīng)用功能，而且它的指令系統(tǒng)豐富，程序結(jié)構(gòu)靈活，通用性和適用性強(qiáng)，主要用以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制，是目前工業(yè)自動(dòng)化控制中應(yīng)用最廣泛的設(shè)備。在本設(shè)計(jì)中，由于停車庫中存、取車控制較為復(fù)雜，但又為順序動(dòng)作控制，控制方式也很單一，故選用PLC控制最為合適。PLC用于立體車庫控制的優(yōu)點(diǎn)：，可靠性高。采用高集成度器件的PC機(jī)，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，并具有各種保護(hù)功能，一旦出現(xiàn)故障，可以迅速停止工作，不會(huì)造成誤操作。，容易掌握；PLC所采用的繼電器梯形圖符號(hào)的編程方法比其它編程方法都為簡(jiǎn)單，很容易被技術(shù)人員所掌握，而且能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行編制調(diào)試，然后寫入存儲(chǔ)器中進(jìn)行使用。具有自診斷程