【正文】 圖 前支撐住的力學(xué)分析圖 己知 A 點(diǎn)為全約束，施加在 B 點(diǎn)的彎矩 1eM ，施加在 C 點(diǎn)的彎矩 2eM ，且4321 1 0 3 0 0, cmIG p aEmCDlmBClmABl X ???????? mM e )532202102127000(311 ????????? )533202102137000(312 ?????????eM 根據(jù)下列公式進(jìn)行分析 撓曲方程為： ,x0,22 lEIxMy e ??? 其中 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 49 端截面轉(zhuǎn)角： EIlMe?? ， 最大撓度： EIlMy eB 22?， , 38111 ?? ????? ??? EI lM leB? , 5837 38112 ?? ????? ??? EI lM ACeC? 所以 CDcDBDBD lyly ???? ?? 21 , ， 由梁的迭加原理得出立柱頂端 D端為最大撓度點(diǎn) m102 6 0 4 9 1 9 3 4 2 6 7 0 6 6 33321 ??? ???????? DDD yyy 立柱穩(wěn)定性校核 前立柱為等截面立柱，受壓靜力，前立柱受力狀態(tài)簡(jiǎn)化如圖 。 前立柱為三根，后立柱為三根，當(dāng)車庫(kù)空載時(shí)， N13125N21570002123 ??????前總P 每一根前立柱所受載荷 前總P 總大于后立柱所受載荷 后總P ，因此我們重點(diǎn)分析前支撐住受力情況。在各種受力的工況中，立柱均為受力桿，在豎直方向上，車庫(kù)骨架承受的力作用到地基，不足以引起立柱的壓潰變形，所以可以暫時(shí)忽略 不計(jì)，主要分析在兩個(gè)彎矩作 用下立柱的最大偏移位移量。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 48 支撐柱受力分析 鋼結(jié)構(gòu)的支撐住是由 H型鋼制成，前面有兩根立柱均勻分布，后面有兩根立柱，均勻分布。整體車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)許用位移為 10mm。停車托架與傳動(dòng)鏈條相連，驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)托架循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)車輛的存取和停放。為了減小振動(dòng)和提高穩(wěn)定性，各部分都必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度。立柱主要 承受壓力和其他因素造成的扭矩，即壓應(yīng)力和部分剪應(yīng)力；前后兩個(gè)面的縱梁主要承受拉伸和彎矩造成的拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力 。在對(duì)立體車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)骨架的分析中，我們先從單根梁的受力進(jìn)行分析，適當(dāng)簡(jiǎn)化力學(xué)模型，在正確分析各梁的約束和受力的基礎(chǔ)上，先對(duì)各梁和立柱的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行分析，找出系統(tǒng)薄弱處所在，然后在整體分析之中給予特別關(guān)注。對(duì)于壓變構(gòu)件，需要進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性計(jì)算。在進(jìn)行梁的截面設(shè)計(jì)時(shí)，考慮強(qiáng)度，腹板宜既高又薄，考慮整體穩(wěn)定，翼緣宜既寬又薄，所以在荷載作用下，受壓翼緣與腹板有可能發(fā)生波形屈曲，即梁發(fā)生局部失穩(wěn)。 在梁的設(shè)計(jì)中，梁的剛度和強(qiáng)度對(duì)截面設(shè)計(jì)起控制作用，因此應(yīng)先進(jìn)行這二者的計(jì)算。 在車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，包括軸心受力構(gòu)件、梁、拉彎和壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)。 整體結(jié)構(gòu)無(wú)初始變形和缺陷 。 車庫(kù)單獨(dú)建立，不與其它建筑物相連接，屬于最常見(jiàn)狀況 。對(duì)于同時(shí)承受剪力和螺栓桿軸方向拉力的承壓型高強(qiáng)度螺栓，應(yīng)符合下式要求： 122??????????????????bttbVV NNNN 其中 hcV NN ? 式中 vN ， tN —— 每個(gè)承受型高強(qiáng)度螺栓所受的剪力和拉力； bcbtbv NNN , —— 每個(gè)承壓型高強(qiáng)度螺栓的受剪、受拉、承壓承載力設(shè)計(jì)值。施工時(shí)不得在摩擦面上誤涂丹紅、油漆、淋雨、受潮等。 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接 — 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接完全依靠被連接的構(gòu)件間的摩擦阻力來(lái)傳力，完全不靠孔壁 承壓和栓桿受剪。 二、螺栓連接要求 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 46 在立體車庫(kù)的鋼結(jié)構(gòu)中，主立柱與橫移導(dǎo)軌“ H”型鋼的連接是整體結(jié)構(gòu)中的主連接，高強(qiáng)度螺栓連接則是主連接中常用的連接形式。斷續(xù)焊接之間的凈距，不應(yīng)大于巧 t(對(duì)受壓焊件 )或 30t(對(duì)受拉構(gòu)件 )， t為較薄焊件厚度。對(duì)側(cè)面腳焊縫應(yīng)為1： 1。 （ 6） 在直接承受動(dòng)力載荷的結(jié)構(gòu)中，角焊縫表面應(yīng)做成直線形或凹形。當(dāng)大于上述數(shù)值時(shí)，其超過(guò)部分在計(jì) 中不予考慮。 （ 4）側(cè)面腳焊縫或正面腳焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不得小于 fh8 和 4mm。圓孔或槽孔內(nèi)的焊縫焊角尺寸不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的 1/3。但板件 (厚度為 t)邊緣的角焊縫最大焊角尺寸，當(dāng) mmt 6? 時(shí)， thf ? 。當(dāng)焊件厚度等于或小于 4mm時(shí)，則最小焊角尺寸應(yīng)與焊件尺寸相同。但對(duì)自動(dòng)焊，最小焊角尺寸可減小 1mm。夾角 a120度或 a60度的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫 (鋼管結(jié)構(gòu)除外 )。在承受動(dòng)力載荷的結(jié)構(gòu)中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對(duì)接焊縫。 ，當(dāng)焊接的寬度不同或厚度相差 4mm以上時(shí)，應(yīng)分別在寬度內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 45 方向或厚度方向，從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于 1/4的斜角，當(dāng)厚度不同時(shí)，焊縫坡口形式應(yīng)根據(jù)較薄焊件厚度選定基本形式與尺寸。 ，不得任意加大焊縫，避免焊縫立體交叉和在 一處集中大量焊縫，同時(shí)，焊縫的布置應(yīng)盡可能對(duì)稱于構(gòu)件的重心。立體車庫(kù)在連接過(guò)程中主要運(yùn)用對(duì)焊、角焊和螺栓連接。載車板部分的鋼結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其框架部分為數(shù)段矩形方鋼對(duì)焊而成，其它輔助結(jié)構(gòu)則以角焊代之。 立體車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在升降橫移式立體車庫(kù)中其主要結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)，有兩部分：主體框架部分和載車板部分。立體車庫(kù)多在沒(méi)有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身的維護(hù)費(fèi)用低。 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高 壓結(jié)構(gòu)、管道等。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝成結(jié)構(gòu)。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 44 鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會(huì)因超載等而突然斷裂。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果可靠，所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高 ，鋼結(jié)構(gòu)自重小 與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強(qiáng)度和彈性模量較高，而且強(qiáng)度與重力密度之比也高得多。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體 。 弟六章 結(jié)構(gòu)鋼設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)框架 立體車庫(kù)一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫(kù)中我們選用鋼架結(jié)構(gòu) (如圖 )。 m=600Kg Fg=mg=600 ? =5880N 慣性載荷： Fa=gG tV?? 式中： g—— 重力加速度， g= V? —— 速度變化（ m/s） t? —— 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（ s），行走機(jī)械一班取為 tV?? =~； Fa=600/= 液壓缸的外載荷： Fw=Fg+Fa=5880+= 液壓缸主要尺寸計(jì)算 工作時(shí)的最大壓力定為： P=2MP 當(dāng)活塞桿受壓力時(shí)： F= ??mFw APAP 2211 ? 式中： DA 21 4??—— 無(wú)桿腔活塞有效作用面積（ m2 ）； )(4 222 dDA ?? ?—— 有桿腔活塞有效作用面積（ m2 ） p1—— 液壓缸工作腔壓力； P2 —— 液壓缸回油腔壓力（ Pa ），即被壓力； 查《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集》周士昌主編，機(jī)械工業(yè)出版社（以下表全部來(lái)自此書(shū)，不在做出說(shuō)明），表 執(zhí)行元件被壓力，選 MPP ? 一般，液壓缸在受壓狀態(tài)下工作，令桿徑比： Dd?? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 43 查表 ?Dd ?M—— 液壓缸的機(jī)械效率，一般選取 ~ 這里取 ??m 代入上式得 D= 速比： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版第四卷表 1964可得： 液壓缸活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速比： ??dDD 222? 因?yàn)椋?D=2d 所以： ?? 由以上各個(gè)參數(shù)可選擇液壓缸： 查《朝日液壓》浙江寧波 ~奉化市朝日液壓有限公司。 采用伺服控制的液壓同步回路 原理是根據(jù)液壓缸運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)參數(shù)，通過(guò)調(diào)節(jié)與控制油缸相對(duì)的比例電磁閥開(kāi)度，達(dá)到四組油缸的同步運(yùn)動(dòng)的精度要求，在這種控制方式中， 預(yù)先假定四個(gè)液壓缸有共同的理想輸入，在油缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程依據(jù)內(nèi)置的傳感器參數(shù)，讓其他三個(gè)油缸的輸出與選定的某一基準(zhǔn)缸的實(shí)際位置輸出做比較，得出偏差，對(duì)偏差進(jìn)行 PLD控制來(lái)調(diào)節(jié)比例控制閥的開(kāi)度，讓運(yùn)動(dòng)偏快一點(diǎn)的油缸慢一點(diǎn)，讓運(yùn)動(dòng)偏慢一點(diǎn)的油缸快一點(diǎn)，最終得到四缸同步驅(qū)動(dòng) 。 液壓同步方案的比較 采用同步馬達(dá)控制同步升降系統(tǒng) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 41 液壓同步馬達(dá)是由性能參數(shù)基本相近的若干個(gè)液壓馬達(dá)組成，相同的性能參數(shù)和較高的加工精度，使得通過(guò)每一個(gè)液壓馬達(dá)的流量基本保持一致，另外，由于液壓執(zhí)行器的規(guī)格相同，性能 參數(shù)相近，進(jìn)排油量一致，從而實(shí)現(xiàn)速度同步。橫移到位后 ,橫移叉梳連同吊籠一起上升 80 mm,把轎車從固定叉梳上抬起 ,同時(shí)使轎車輪胎避開(kāi)固定叉梳 ,然后橫移叉梳連同轎車橫移回吊籠內(nèi)。 這樣固定停車位就不需要?jiǎng)恿υ?,除升降電梯的動(dòng)力源之外 ,只有旋轉(zhuǎn)和橫移 2個(gè)動(dòng)力源 。旋轉(zhuǎn)臺(tái)能在 1層實(shí)現(xiàn) 180176。轉(zhuǎn)頭才能實(shí)現(xiàn)左右方向存取車輛。橫移到位后 ,橫移叉梳連同載車板一起下降 80 mm,把轎車放在固定叉梳上 ,同時(shí)使橫移叉梳避開(kāi)轎車輪 橫移叉梳和固定叉梳結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì) 梳 叉存取方式中停車位 梳 叉固定 ,載車板中 的 梳 叉 移動(dòng)到位后， 停車位的叉梳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化 ,但升降吊籠內(nèi)的機(jī)構(gòu)稍復(fù)雜 ,從總體來(lái)看運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)減少 ,增加了整個(gè)車庫(kù)的可靠性。橫移叉梳的高度是 120 mm,而固定叉梳的高度是 80 mm。在設(shè)計(jì) 梳 叉結(jié)構(gòu)時(shí) ,必須使橫移 梳 叉與固定 梳 叉能夠?qū)崿F(xiàn)相錯(cuò)運(yùn)動(dòng) ,不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉 ,而且要保證橫移叉梳在存取車時(shí)的上下運(yùn)動(dòng)空間充足。中間縱梁 6焊接在梳叉的下面 ,兩端與橫移導(dǎo)軌 1連接 ,這樣可防止轎車開(kāi)出時(shí)由于車輪對(duì)梳叉的反作用力而造成相鄰梳叉間的距離變化 ,保證車輛的順利存取。由于在叉梳相錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的 存取車過(guò)程中 ,橫移叉梳中間小于最小轎車輪距部分用不到 ,因此不需要布置梳叉 ,用 1 塊或幾塊花紋鋼板蓋在蓋板橫梁 3上。橫移 梳 叉的結(jié)構(gòu)如圖 1所示 ,橫移導(dǎo)軌 1 在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的固定導(dǎo)軌槽內(nèi)作橫移運(yùn)動(dòng) ,其長(zhǎng)度為 2 400 mm,在叉梳橫移 2 000 mm 后 ,仍有 400 mm 的長(zhǎng)度與固定導(dǎo)軌槽配合 ,以提供足夠的平衡力 ,使橫移運(yùn)動(dòng)安全平穩(wěn)。在升降吊籠中 ,且大大減少了運(yùn)動(dòng)部件。 在本設(shè)計(jì)中 ,電梯式停車庫(kù)的存取車方式采用 梳 叉式。設(shè)計(jì)合理可縮短存取車輛的時(shí)間 ,增加車輛存取的安全性。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)推桿自動(dòng)縮回。防墜落裝置中解鎖動(dòng)作由電磁鐵完成。掛鉤防墜方式為電磁鐵驅(qū)動(dòng)。一旦檢測(cè)到在車庫(kù)運(yùn)作時(shí)，有人或其它物體進(jìn)入車庫(kù)，系統(tǒng)就會(huì)使這個(gè)車庫(kù)停止運(yùn)作。 .防止超限運(yùn)行裝置：停車設(shè)備在升降過(guò)程中，在定位開(kāi)關(guān)上方裝有限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)定位開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，由限位開(kāi)關(guān)使設(shè)備停止工作，起超程保護(hù)作用。 2 急停措施：在發(fā)生異常情況時(shí)能使停車設(shè)備立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，在操作盒上安裝有緊急停止開(kāi)關(guān)，并設(shè)為紅色，以示醒目。對(duì)于垂直 式立體車庫(kù)，它的安全防護(hù)措施要做到以下幾點(diǎn)，并配備有相應(yīng)的防護(hù)裝置。如圖 。這種載車板的優(yōu)點(diǎn)是可按需要設(shè)置行車通道寬度，并具有較好的導(dǎo)入功能，適合車型變化較多的小批量生產(chǎn)。 因此 ? ?1????ca ，故安全 載車板設(shè)計(jì) 載車板用來(lái)承載庫(kù)存車輛，按結(jié)構(gòu)形式有框架式和拼板式兩種。因 此，只需要校核截面 A。 2 提升傳動(dòng)空軸校核 載車板自重 N7 0 0 07 0 0 ?? k g fW 載 載車板額定載荷 N2 0 0 0 02 0 0 0 ?? k g fW 車 ??? 電機(jī)總 T ??? nT 電機(jī) 為安全和穩(wěn)定起見(jiàn)選用 橫移電機(jī)型號(hào)臺(tái)灣明椿 MLPK55370603，功率 ，輸出的最大扭矩為 = 鏈傳動(dòng)最大傳動(dòng)效率為 ???? 電機(jī)TT 鋼管型號(hào)為 60x6 空心軸的抗扭截面系數(shù)為 ? ? ? ? 3694444 ?? ???????? ?? dDDW t 軸的最大切應(yīng)力為 ? ? M P 66m a x ???????? ? ?? MP aPaWT t 故軸滿足強(qiáng)度要求。 WMa ?? max?? pa WT?? max??（循環(huán)特征為對(duì)稱循環(huán)，脈動(dòng)循環(huán)） 再考慮應(yīng)力集中等方面的因素，按交變應(yīng)力狀態(tài)的疲勞強(qiáng)度的公式進(jìn)行該截面安全系數(shù)的校核計(jì)算， ? ?SSS SSS ??? 22???? maKS ?????