【正文】 δ Hlim1=570N/㎜ 2 δ Hlim2=460N/㎜ 2由式(870)得,應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 1=60njLh 按預(yù)期壽命5年,每天工作300天,每天工作8小時來算:Lh=53008 N1=6030183005=107N2=N1/u=107得N 1=107 N2=107由圖870得 Z N1= ZN2=由圖871得 Z W=1由表827得 S H=由公式 [δ H]=δ HlimZNZW/SH 得[δ H1]=570N/㎜ 21/=591N/㎜ 2 [δ H2]=460N/㎜ 21/=510N/㎜ 2 1的設(shè)計初值d 1t為: d1t≥(2KT 1)1/3/(φ d)1/3(u+1)1/2/u1/3(ZEZHZε /[﹠ H]2)1/3 （45）式中:K載荷系數(shù) Z H節(jié)點影響系數(shù) T 1輸出轉(zhuǎn)距 Z ε 重合度系數(shù)Φ d齒寬系數(shù) ﹠ H許用接觸應(yīng)力 U齒數(shù)比 Z E彈性系數(shù)d1t≥(210 5)1/3/(+1)1/3/()1/3≥㎜ d1=220㎜＞d 1t=㎜所以選出齒輪d 1=220㎜可用.齒厚b=φ dd1t==64㎜齒條寬b 2=64㎜ 齒輪寬b 1=b2+(5～10)=70㎜由于采用正常齒輪,所以齒頂高系數(shù)h a*=,頂隙系數(shù)c *,取c *=分度圓的壓力角度數(shù)為α=20176。=㎜齒距: p=πm=㎜齒厚: s=πm/2=㎜齒槽寬: e=πm/2=㎜基圓齒距: p b=pcos α=㎜發(fā)向齒距: p n=pb=㎜頂隙: c=c *m=*10=3㎜故齒輪采用鑄造齒輪,結(jié)構(gòu)采用普通結(jié)構(gòu).1) 類型的選擇 電動機 P= (Y90S4型) 具有結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,制造成本低,傳動精度高等優(yōu)點 故選擇YL型凸緣聯(lián)軸器2)載荷計算公稱轉(zhuǎn)距 T=N fd1/2 （46）式中：N f托盤受的平均摩擦力 d1齒輪分度圓直徑T=1110103220/2= 查閱《機械設(shè)計1》表141得工況系數(shù)KA KA= 計算轉(zhuǎn)距 T ca=KAT=122=3)型號選擇 參考系數(shù):電動機的輸出軸徑是30㎜ 從GB584286中查得YL7型凸緣聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)距是 許用最大轉(zhuǎn)速是7600 r/min 軸徑為 28～40㎜之間 故YL7型凸緣聯(lián)軸器合適.1)鍵、軸和輪轂的材料都是45鋼，查閱《機械設(shè)計》表71得，許用應(yīng)力[δ p]=100～120MPa, 取其平均值[δ p]=110MPa。（半聯(lián)軸器與軸之間平鍵安全。(二)升降傳動系統(tǒng)的設(shè)計本節(jié)主要對升降傳動系統(tǒng)的鏈條、連輪、鋼絲繩的選擇計算與校核，驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計，主要包括升降電動機的選擇和校核；聯(lián)軸的選擇和校核；制動器的選擇；鏈輪軸的設(shè)計計算與校核；軸承的壽命計算；升降軸的設(shè)計，升降傳動系統(tǒng)的控制和維護。其工作原理見圖43所示。根據(jù)載車板及車輛確定鏈條所需的傳動力。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個距離確定鋼絲繩的長度，最后根據(jù)傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。所以采用靜強度計算的方式確定鏈的規(guī)格。此處選擇為8。由于動力源是電動機，而且根據(jù)轎車和托盤的重量，可以知道提升機構(gòu)屬于中型升降機，查閱《機械設(shè)計大典》：K A= F=(1600+779)由于： v＜查閱《機械設(shè)計》（第四版），選擇20A號鏈作為本設(shè)計的傳動鏈。本設(shè)計采用一種常用的三圓弧一直線的齒型，其特點：（1）齒型與滾子嚙合時的接觸應(yīng)力??；（2）嚙合性能好。/z) （48）式中：d鏈輪的分度圓直徑p配用鏈條的節(jié)距 z鏈輪的齒數(shù) d=(180176。=㎜ 為了制造方便，d取整數(shù)值，d= 151㎜由《機械設(shè)計》（第四版）： da=p(+cot180176。)≈170㎜所以d a取為170㎜. 由《機械設(shè)計》（第四版）：df=dd1==㎜取整數(shù)為d f=132㎜由《機械設(shè)計》（第四版）： dg＜pcot(180176。 ＜㎜取 d g=116㎜先假設(shè)與鏈輪配合的軸的軸徑d K為58㎜，現(xiàn)在來計算腹板式單排鑄造鏈輪的主要節(jié)構(gòu)尺寸。由于d h=100㎜＜d g=117㎜,所以dh可以取為100㎜。由綜合上面數(shù)據(jù)得到鏈輪的示意簡圖如圖44：圖44 鏈輪的示意簡圖在鋼絲繩的設(shè)計中已經(jīng)知道每條鋼絲繩所受的力為5750N。其參數(shù)如下：功率 P=4kw輸出轉(zhuǎn)速 n=65r/min輸出轉(zhuǎn)距 T 1=因為 T 1＞T 所以提升所選用的YCJ170三相異步電動機合適。上層托盤下降到最底下，所需要的最大高度為2022mm，托盤上兩個滑輪之間的距離為2400mm,所以鋼絲繩長度為L：L=2400+20222022=6400mm 考慮其他安裝則取鋼絲繩長度為7000m表41 鋼絲繩中國標(biāo)準匯編公稱直徑 允許偏差 最小破斷拉力 不松散直徑增大 值不大于 參考重量結(jié)構(gòu)MM KN MM KG/100M +IWS 公稱轉(zhuǎn)距為： T=9550P/n （412）式中P、n分別是電動機的額定功率和轉(zhuǎn)速得： T=95504/65=查閱《機械設(shè)計》表141得工況系數(shù)為K A=計算轉(zhuǎn)距為：Tca=KAT ==參考數(shù)據(jù)： 電動機軸徑：45㎜ 齒輪軸軸徑：45㎜從GB584386中查得，YL 11型凸緣聯(lián)軸器扭矩為1000 ，所以此處選擇YL 11型凸緣聯(lián)軸器。查《機械設(shè)計》： Tc≤T z （413）式中：T c計算制動轉(zhuǎn)距 Tz制動器的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)距本設(shè)計垂直制動，被制動的不僅有慣性質(zhì)量，還有垂直載荷，在此種類型的制動中，垂直載荷是主要的，慣性質(zhì)量相對較小，故在計算中可以不予考慮。 2和轉(zhuǎn)速n 1的計算由于鏈輪通過聯(lián)軸器直接和電機的輸出軸相連，所以鏈輪軸和電機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，由前面計算知道為5828N d鏈輪的直徑，由前面計算知道為151㎜所以有：T=5828151/2/1000=于是有：P2=Tn1/9550=44065/9550≈初步估算軸的最小直徑。查閱《機械設(shè)計》表153，取A 0=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d min=45㎜2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度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)計一個軸肩，直徑取為60㎜，軸的最右端一段直徑取為50㎜。由此設(shè)計出軸的結(jié)構(gòu)簡圖見零件圖。由《機械設(shè)計》（第四版）： ﹠ b=Mb/W （416）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=πd 3/32bt(dt)2/2/d =503/32147(507)2/2/50 =㎜ 3所以 δ b =244500/ =㎜ 2前面已經(jīng)選定了軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機械設(shè)計工程學(xué)1》表151得：[δ 1]=60Mpa=60N/m因此有：δ b＜[δ 1]所以鏈輪中心軸的強度符合安全要求。鏈輪與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸： bhL=14963因為同一根軸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。下面確定其動量載荷P，由于它不承受軸向力，故有：P=Ft/2式中：F t為鏈輪作用于軸上的徑向力，因為滾動軸承相對于鏈輪的中心對稱，所以P為F t的一半。根據(jù)傳動力及載車板移動速度確定電機功率。由《機械設(shè)計》（第四版），本設(shè)計的鏈傳動采用人工定期潤滑的方式，潤滑的方式：用刷子或油壺定期在鏈條的內(nèi)，外鏈板的間隙中注油。 為了工作安全、保持環(huán)境清潔，防止灰塵進入、減小噪聲以及由于潤滑需要等原因，鏈傳動用鑄造或焊接護罩封閉。五、控制系統(tǒng)介紹(一)立體車庫自動控制系統(tǒng)現(xiàn)代大型建筑的主流是智能化大廈和小區(qū)，因此自動化立體停車設(shè)備或車庫的自動控制系統(tǒng)將成為智能化大廈和小區(qū)的一個重要組成部分。停車設(shè)備的一切運行狀況，車輛停放的時間，車輛存放交費情況，車庫庫容量，車輛存放高、低峰情況，等信息均可通過網(wǎng)絡(luò)傳送到智能化控制中心，通過智能化控制中心運算處理，與廣播系統(tǒng)和各分部管理辦公室相連，達到提前發(fā)布相關(guān)控制、管理信息，從而全部實現(xiàn)智能化管理。這將是自動化車庫的發(fā)展方向。 　　以上子系統(tǒng)均由中央控制室統(tǒng)一控制，可為客戶規(guī)劃停車庫管理形式，發(fā)布車庫庫存容量控制車流方案。IC卡分長期卡與儲值卡兩種。 （2）自動存取車系統(tǒng) 　　自動存取車系統(tǒng)一般由小型可編程控制器PLC控制，包括卡號識別與移動載車盤兩個過程。存車時，司機按照指示燈信號指引入庫，只有當(dāng)車輛停放在安全位置后，停車正常指示燈才會亮啟。移動載車盤時，系統(tǒng)嚴格按照各種檢測信號的狀態(tài)進行移動，檢測信號包括超長檢測、到位檢測、極限位置檢測、人員誤入檢測、急停信號檢測等。以上信號均為硬件信號，除此之外，還可從控制軟件中設(shè)置保護信號，比如時間保護，以保證因硬件損壞而導(dǎo)致信號失靈時保證主體設(shè)備及車輛的安全。 （4）自動道閘 　　在車庫出入口處各設(shè)非接觸式讀卡器、感應(yīng)線圈及道閘，用戶在車庫出入口處刷卡后，系統(tǒng)自動判別該卡是否有效，若有效，則道閘自動開啟，通過感應(yīng)線圈后，自動?xùn)艡谧詣雨P(guān)閉；若無效，則道閘不開啟，同時聲光報警。它具有運動檢測、車牌識別、網(wǎng)絡(luò)連接、各種類型的報警系統(tǒng)實現(xiàn)連動等功能，可以實現(xiàn)無人看守。 　　紅色指示燈指示有人正在進行操作，請稍候；綠色指示燈指示目前無人操作，可進行操作；黃色指示燈指示有故障發(fā)生，車庫不能工作。在入口處的非接觸式讀卡機前感應(yīng)區(qū)域晃以下自己的IC卡，感應(yīng)過程完畢，柵欄自動升起，司機開車進入車庫。劃卡的同時，控制器讀取車位號，車庫內(nèi)對應(yīng)的載車盤自動移動到人車交接的位置，車庫單元門自動打開。完成存車操作。取車操作完畢。一系列光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)等對載車盤準確運行到位起著決定性的作用；獨特的防墜落裝置、斷繩報警裝置、超速保護裝置對車輛的安全起到保護作用。(三)安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。另外也防止制動器失靈，上載車板從上層停車位墜落，砸壞下層轎車。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動停止。(四)控制系統(tǒng)PLC即可編程控制器，最初只具備邏輯控制，定時、計數(shù)等功能，主要是用來取代繼電接觸器的功能。PLC發(fā)展至今天，它采用了中央處理單元CPU，從而具有更強大的應(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，主要用以實現(xiàn)復(fù)雜控制，是目前工業(yè)自動化控制中應(yīng)用最廣泛的設(shè)備。PLC用于立體車庫控制的優(yōu)點：，可靠性高。，容易掌握；PLC所采用的繼電器梯形圖符號的編程方法比其它編程方法都為簡單，很容易被技術(shù)人員所掌握，而且能在現(xiàn)場進行編制調(diào)試，然后寫入存儲器中進行使用。而且在調(diào)試過程中，可采用模擬輸出方法來檢查聯(lián)機運行中的正確性，非常方便。采用PLC操作，還可以減少控制系統(tǒng)的體積，降低了成本，從而提高經(jīng)濟效益下面以控制存取6號位的車輛為例，其PLC控制圖如圖52，其程序為：圖52 5號車位的控制圖Y0電機正轉(zhuǎn) 3位移到空位Y1電機反轉(zhuǎn) 6位移到3位 Y2電機正轉(zhuǎn) 3位移到6位 Y3電機反轉(zhuǎn) 空位移到3位X05空位限位開關(guān) X01啟動開關(guān) X036位限位開關(guān) X063位限位開關(guān)LD X01 L