【導(dǎo)讀】解決實(shí)際問題的能力，深化、擴(kuò)展本課程的理論知識。的設(shè)計思想，為將來工作打下良好的基礎(chǔ)。通過專題訓(xùn)練，可對學(xué)。生在今后學(xué)術(shù)發(fā)展方面有一定系統(tǒng)方面的幫助。企業(yè)認(rèn)可打基礎(chǔ)。礎(chǔ)上，完成了本車庫的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。準(zhǔn)中的規(guī)定，設(shè)計了車庫停車位、載車板的具體結(jié)構(gòu)。尺寸參考，完成了鏈傳動橫移存取機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計。成了升降系統(tǒng)的安全機(jī)構(gòu)的研究和設(shè)計。單元和最大變形單元。驗(yàn)證設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)滿足剛度和強(qiáng)度要求。合控制系統(tǒng)方面考慮，進(jìn)一步完善車庫對多種復(fù)雜情況的處理能力。的車輛存取形式，減少存取時間。4-5周北京實(shí)習(xí)，參觀實(shí)體，搜集并整理相關(guān)資料；6-7周確定設(shè)計參數(shù)，選取所需零件；8-9周完成開題報告、專題，擬定設(shè)計總方案；10-12周繪制裝配總圖；13-15周繪制零件圖；16周撰寫說明書及外文翻譯；17-18周打印輸出；答辯。11．高健.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)出版社，2020.板式輸送機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)形式???????與曳引力有關(guān)的因素及其分析????????

　　

【正文】 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(jìn)行整體或表面熱處理，以及表面強(qiáng)化處理，（如噴丸，滾壓等），以提高強(qiáng)度，尤其是疲勞強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度 43 650b MPa? ? ，屈服點(diǎn) 360s MPa? ? ，彎曲疲勞極限 1 270MPa?? ? ，扭轉(zhuǎn)疲勞極限 1 155MPa?? ? 。 初步估算軸徑 初步估算軸徑常用類比法，經(jīng)驗(yàn)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(jī)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(jī)械零件設(shè)計手冊， 333. 611 0 73 .6302. 48Pd A m mn? ? ? ? ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的機(jī)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。 44 圖 34 二軸 軸上的受力分析 軸的強(qiáng)度校核 板式輸送機(jī) 板式輸送機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)形式 1. 板帶裝置的主要結(jié)構(gòu)形式 45 圖 35 板帶裝置簡圖 1. 驅(qū)動系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式 驅(qū)動系統(tǒng)一般包括驅(qū)動裝置和頭輪裝置 (或二級齒輪傳動頭輪裝置 )兩大部分。板式輸送機(jī)根據(jù)板帶運(yùn)行速度和牽引力的大小，驅(qū)動系統(tǒng)主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3 種結(jié)構(gòu)形式。 Ⅰ型：電動機(jī) — 帶輪副 — 行星擺線針輪減速器 — 十字滑快聯(lián)軸器 — 頭輪裝置。 Ⅱ型：電動機(jī) — 帶輪副 — 行星擺線針輪減速器 — 鏈傳動 — 頭輪裝置。 Ⅲ型：電動機(jī) — 帶輪副 — 齒輪減速器 — 二級齒輪傳動頭輪裝置。 3. 尾輪張緊裝置 板式輸送機(jī)的尾輪張緊裝置主要有兩種結(jié)構(gòu)形式。 （ 1） 剛性螺旋張緊裝置 剛性螺旋張緊裝置由兩個尾部鏈輪和一根尾輪軸及一對張緊螺桿組成。每個尾部鏈輪均以雙滾動軸承支承于尾輪軸上，這不但可以降低牽引鏈節(jié)距之積累誤差引起兩牽引鏈不同步時，使鏈輪輪齒與牽引鏈的正確嚙合，避免一條鏈張力大，一條鏈張力小，從 而提高每條鏈的許用牽引力。該裝置已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。 （ 2） 彈簧螺旋張緊裝置 彈簧螺旋張緊裝置由兩個尾輪、一根尾輪軸及一對張緊螺桿和壓縮螺旋彈簧組成。兩個鏈輪 46 中，一個用鍵固定在軸上，一個空套在軸上，以解決因制造誤差所引起的兩鏈輪輪齒不同步的問題。由于彈簧的作用，該裝置可以使?fàn)恳湹膹埦o力自動調(diào)整。它適用于遠(yuǎn)距離、重載荷、運(yùn)行速度超過 。 4. 支架與軌道 支架包括頭輪支架、尾輪支架、中間支架、凸弧段支架和凹弧段支架。各種支架多由角鋼、槽鋼制造。重型頭輪支架可用鋼板拼焊而成。 圖 36 板 式輸送機(jī) 主要參數(shù)的選擇與計算 1．板帶寬度 （ 1）輸送散狀物料板帶寬度計算 1）無側(cè)板的板帶寬度 B ?) n(648 ?? ?Cv Q 2 )有側(cè)板的板帶寬度 47 B ?) a n (2) a n (2) a n (9002???? ??? ChChCvQ ?????????? ?? B —— 板帶寬度（ m） 。 Q —— 輸送機(jī)生產(chǎn)率（ t/h） 。 v —— 板帶運(yùn)行速度（ m/s） 。 ? —— 物料堆積體積質(zhì)量（ t/m 3 ） 。 ? —— 物料靜態(tài)安息角（ 176。 ） 。 ?C —— 輸送機(jī)傾斜安裝時物料堆積斷面修正系數(shù) 。 H —— 側(cè)板高度（ m） 。 ? —— 側(cè)板高度利用因數(shù)， ? =~ （ 2）輸送塊狀物料板帶寬度計算 物料中有 10％的大塊物料時 B ? ′ +200（ mm） 當(dāng) 100％為大塊物料時 B ? ′ +200（ mm） 兩式中 a ′ —— 大塊物料的最大尺寸（ mm） （ 3）輸送成件物品時板帶寬度的計算 成件物品在輸送機(jī)板面上的布置 1）對于無側(cè)板的輸送機(jī) B ? b +(50～ 100)(mm) 2）對于有側(cè)板的輸送機(jī) B ? b +(100～ 150)(mm) 48 圖 37 裝料尺寸 被輸送的成件物品的最大橫向尺寸 b ，根據(jù)輸送機(jī)的裝料方式選定。帶有自動裝料裝置的輸送機(jī)，可以保證物品在底版上處于一定的位置，此時可按圖中選用；采用人工無規(guī)則裝料時，尺寸 b 應(yīng)按圖中 b 選定。 2．側(cè)板高度 (1)當(dāng)輸送散狀物料時，被輸送物料的塊度尺寸越大，側(cè)板高度應(yīng)越高。 (2)當(dāng)輸送成件物品 時，側(cè)板高度應(yīng)保證成件物品在底版上的位置可靠，此高度一般不超過 100~160mm。 計算所得的板帶寬度和側(cè)板高度，按四舍五入選取標(biāo)準(zhǔn)值，高度應(yīng)與寬度相匹配，可按表選取。待速度選定后，將 B 、 h 、 v 值一同代入計算式，校核生產(chǎn)率。 3．運(yùn)行速度 板帶運(yùn)行速度根據(jù)板帶寬度、用途及生產(chǎn)要求，按表規(guī)定的速度系列，在 v ? ~。 一 般 用 途 的 板 式 輸 送 機(jī) maxv ? ~。牽引鏈節(jié)p?250~400mm，鏈輪齒數(shù) z ?6 的板式輸送機(jī)， maxv ? 。 運(yùn)輸用的板式輸送機(jī)，在底板寬度尺寸已經(jīng)選定的情況下，其運(yùn)行速度應(yīng)與規(guī)定的生產(chǎn)率相適應(yīng)。 用于工藝處理的板式運(yùn)輸機(jī)，根據(jù)生產(chǎn)過程的節(jié)拍和工藝要求（如烘干或冷卻），可在 ~。對于鑄造車間運(yùn)送熱鑄件的鱗板運(yùn)輸機(jī)，其速度在更低的范圍內(nèi)選取，一般為v ?~。 49 圖 38 運(yùn)輸車 50 第 4 章 立體車庫提升系統(tǒng)的設(shè)計 巷道 堆垛式立體停車庫的車輛存取方式采用鏈傳動 方式，車庫的整個存取結(jié)構(gòu)包括停車位、載車板和鏈傳動橫 移裝置。其功能是在存車時，將載車板及其上的車輛送入停車位， 然后退回到提升轎廂上 。在取車時，鏈傳動橫移裝置從停車位上將載車 板及車輛取出，移動到提升轎廂上。由于停車庫內(nèi)部空間限制， 整個存取結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊，并在滿足安全可靠的前提下，盡量減輕 重量，降低成本。 立體車庫提升系統(tǒng)的整體布置 立體車庫的提升系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)主要由驅(qū)動方式?jīng)Q定，驅(qū)動方式有曳引驅(qū)動、液壓驅(qū)動、卷筒驅(qū)動以及齒輪齒條、螺桿驅(qū)動等方式。對于高層車庫，受 上下行程的限制，主要采用的驅(qū)動方式包括曳引驅(qū)動和卷筒驅(qū)動兩種。卷筒驅(qū)動是一種早期的電梯驅(qū)動方式，這種方式存在以下方面的問題 : (1)提升高度低 : (2)額定載重量低 。 (3)行程不同時，必須配用不同的卷筒 。 (4)導(dǎo)軌承受的側(cè)向力大 。 (5)鋼絲繩有過繞或反繞的危險 。 (6)能耗大 . 因此，目前巷道堆垛式立體車庫普遍采用的驅(qū)動方式為曳引驅(qū)動。曳引驅(qū)動就是借牽引鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦來傳輸牽引升降吊籠及對重垂直運(yùn)行的傳動力。這種驅(qū)動方式具有很大的適應(yīng) 51 性，可以只將曳引鋼絲繩的長度改變就能適應(yīng)不同的提 升高度的要求，同時與卷筒式相比，還可以使曳引鑰絲繩的根數(shù)增多，加大了傳動的可靠性 . 本設(shè)計采用曳引電機(jī)下置的曳引驅(qū)動方式。 曳引系統(tǒng)研究分析 提升系統(tǒng)曳引力的分析計算 提升系統(tǒng)的垂直升降運(yùn)動是靠曳引繩和曳引輪之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)的。這種力就稱為曳引力。要使系統(tǒng)能夠被提升，曳引力就必須大于或等于曳引繩中較大載荷 1P 與較小載荷 2P 之差 , 即 : 12T P P?? 。 曳引力是靠曳引繩和曳引輪繩槽之間的摩擦力產(chǎn)生的，因此必須保證 曳引繩在曳引輪繩槽中不打滑，增大曳引力的方法有 : （ 1） 選擇合適形狀的曳引輪繩槽 。 （ 2） 增大曳引繩在曳引輪上的包角 。 （ 3） 選擇耐磨且摩擦系數(shù)大的材料制造曳引輪 。 （ 4） 曳引繩不能過度潤滑 。 （ 5） 使平衡系數(shù)達(dá)到 ~，提升系統(tǒng)不能超過額定載荷。 與曳引力有關(guān)的因素及其分析 曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦作用是一種柔體與剛體間的摩擦，曳引輪兩邊的曳引繩的張力與鋼絲繩繞過曳引輪的包角有 52 如下關(guān)系 : 12/ KfT T e ?? 圖 41 曳引繩的張力圖 式中 : e—— 自然對數(shù)底數(shù)； ? —— 曳引繩在曳引輪上包角； k—— 繩槽形狀對摩擦系數(shù)的修正值； f—— 鋼絲繩與繩槽之間的摩擦系數(shù)。 由關(guān)系式可以看出 k,f e越大，曳引能力也就越大。而且曳引力與以下幾點(diǎn)因素有關(guān) : 曳引輪繩槽形狀； 曳引繩在曳引輪上包角大??； 曳引繩與繩槽的潤滑狀態(tài)。 圖 42 曳引輪繩槽 曳引繩與不同形狀的繩槽接觸時，所產(chǎn)生 的摩擦力是不同的。 53 目前曳引輪繩槽的形狀主要有四種 :半圓槽、 V形槽、凹形槽與帶切口的 V形槽。 當(dāng)曳引輪繩槽為半圓形時，鋼絲繩幾乎有半個圓周接觸在槽面上，其接觸面大，使用壽命較長，但摩擦力小，使得曳引力也小。 當(dāng)曳引輪繩槽為 V形時，有較大的摩擦力 (減小 V形槽的角度，就會增加摩擦力 )而得到較大的曳引力。但在運(yùn)轉(zhuǎn)時磨損較大，同時也使得槽形因磨損而變形。 凹形槽結(jié)合半圓槽與 V形槽的優(yōu)點(diǎn)，將槽做成圓弧狀，同時底部開有一個切口。這樣不僅摩擦力大，而且可使得曳引繩在槽內(nèi)運(yùn)行自如，有接觸面大、使用 壽命長的優(yōu)點(diǎn)，能獲得較大的曳引力。 當(dāng)曳引輪繩槽為帶切口的 V形槽時，也能獲得較大的摩擦力，但鋼絲繩的壽命要比凹形槽低。 對于不同的槽形，其中的摩擦系數(shù)的修正系數(shù) K也不同。 對于半圓槽 : 4 / ??? 對于 V形槽 :k=～ 對于凹形槽 :k=～ 另外 ，曳引力的大小和與曳引繩與繩槽的潤滑狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)兩者表面輕微潤滑時， f =～ 。當(dāng)表面充分潤滑時， f =。當(dāng)兩者表面基本上是干燥狀態(tài)時， f =。后兩種情況一般都不可取，通常采用第一種情況，只依靠鋼絲繩芯絲部所含的油，在運(yùn)行時被擠出由內(nèi)向外潤滑鋼絲繩。 車庫選用的是凹形槽繩槽的曳引輪，保證有較大的摩擦力，同時又有較長的使用壽命。曳引鋼絲繩的潤滑采用表面輕微潤滑，即靠鋼絲繩本身所含的油脂潤滑。在經(jīng)一段使用時間后，鋼絲繩如果 54 變舊，表面出現(xiàn)輕微銹跡時，可適當(dāng)在表面添加薄質(zhì)油，但其目的是補(bǔ)充鋼絲繩內(nèi)部的含油量，加油后表面多余的潤滑油應(yīng)該抹干，避免因表面過 渡潤滑而使曳引比降低而導(dǎo)致打滑。 系統(tǒng)曳引能力的驗(yàn)算 在通過各種措施提高系統(tǒng)的曳引能力之外，還必須對系統(tǒng)的曳引能力進(jìn)行驗(yàn)算，以保證曳引系統(tǒng)在任何條件下都能夠有足夠的曳引力。在曳引條件為不打滑的情況下驗(yàn)算時，一般采用公式 ?kfeTT ?21 / 安全機(jī)構(gòu)的設(shè)計 在車庫的使用過程中，由于各種不確定因素的影響，在運(yùn)行中可能會出現(xiàn)一些不安全問題，歸納起來，主要有以下幾種 : (1)失控超速運(yùn)行。在提升過程當(dāng)中，一旦制動器失靈，或者減速器的輪齒、軸、鍵、銷折斷 ，或者曳引繩嚴(yán)重打滑或斷裂情況發(fā)生，就會使提升轎廂失去控制，運(yùn)行速度超過極限速度。 (2)終端越位。當(dāng)平層控制電路出現(xiàn)故障，轎廂運(yùn)行到頂層或底層，就會超出正常位置，或者繼續(xù)運(yùn)行，造成沖頂或者蹲底。 (3)帶故障運(yùn)行。提升系統(tǒng)在限速器失靈，或者電動機(jī)斷相、錯相情況下的運(yùn)行，稱為帶故障運(yùn)行。 (4)突然停駛。由于控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者是電網(wǎng)停電等原因，會造成提升系統(tǒng)突然停止運(yùn)行。 55 為了保護(hù)車庫設(shè)備和停放車輛的安全，杜絕安全事故的發(fā)生，需要設(shè)計和選用各種安全機(jī)構(gòu)。 針對 上述各種不安全因素，車庫采用主要安全策略有 : 1)超速保護(hù)系統(tǒng) :限速器、安全鉗。 2)撞底緩沖裝置 :緩沖器。 3)超越上下限工作位置時的保護(hù)裝置 :強(qiáng)迫減速開關(guān)、終端限位開關(guān)、終端極限開關(guān)。 4)供電系統(tǒng)斷相、錯相保護(hù)裝置 :相序保護(hù)繼電器。