畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目： 自動(dòng)化立體停車庫的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名二級(jí)學(xué)院班 級(jí) 提交日期目錄I目 錄摘 要 IIIAbstract IV1 緒 論 11.1 自動(dòng)化立體停車庫的設(shè)計(jì)背景 .11.2 機(jī)械式立體停車庫的發(fā)展現(xiàn)況 .11.3 立體式停車庫的分類 .21.4 立體停車庫研究的意義 .51.5 升降橫移式的立體停車庫工作的原理 .51.6 升降橫移式的立體停車庫結(jié)構(gòu)構(gòu)造 .62 總體的設(shè)計(jì)方案 92.1 總體設(shè)計(jì)方案的選擇 .92.2 傳動(dòng)方案的分類和選擇 .92.3 動(dòng)力傳動(dòng)方案的選用 113 主框架的設(shè)計(jì)方案 .133.1 主框架的結(jié)構(gòu)形式選用 133.2 主框架鋼結(jié)構(gòu)的材料選用 134 上升下降傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用 .154.1 升降系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)選用 154.2 升降系統(tǒng)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)選用 164.3 升降軸的設(shè)計(jì) 194.4 聯(lián)軸器及鍵的選擇 214.5 軸承的設(shè)計(jì)選擇 224.6 鋼絲繩的選用 224.7 卷筒的設(shè)計(jì)選用 234.8 升降軸強(qiáng)度的計(jì)算和校核 235 橫向移動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用 .265.1 橫向移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)選擇 26目錄II5.2 橫移鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)選用 275.3 橫向移動(dòng)傳動(dòng)軸 A 的設(shè)計(jì)選用 295.4 聯(lián)軸器以及鍵的設(shè)計(jì)選用 315.5 軸承的設(shè)計(jì)選用和強(qiáng)度校核 325.6 橫向移動(dòng)車輪以及導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)選用 326 安全防護(hù)設(shè)施以及停車庫的控制系統(tǒng) .346.1 防止墜落裝置的設(shè)計(jì)選用 .346-2 停車庫系統(tǒng)控制原理框圖 346-3 PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 357 小結(jié) 36參考文獻(xiàn) 37致 謝 .39摘要III自動(dòng)化立體停車庫的設(shè)計(jì)摘 要大學(xué)學(xué)習(xí)以外的空閑時(shí)間里我時(shí)刻關(guān)注著車庫的發(fā)展，畢業(yè)設(shè)計(jì)研究立體車庫是源于在一次單位的參觀時(shí)偶然見到過這種升降橫移式的車庫，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)是有三層和三列。在思考車庫制造成本的同時(shí)亦要保證運(yùn)行的安全可靠。本論文對(duì)立體結(jié)構(gòu)車庫整體所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)明的論述，闡述了此種車庫所對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行時(shí)所對(duì)應(yīng)的基本工作原理進(jìn)行了傳動(dòng)方式方面的設(shè)計(jì)，同時(shí)優(yōu)化了對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)方式，所有國家對(duì)于停車的相關(guān)器材都有著較高的要求和規(guī)定，本次論文設(shè)計(jì)的目的就是將所學(xué)習(xí)掌握的相關(guān)知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)出能夠滿足相關(guān)規(guī)定要求的車庫。確保立體車庫所對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度以及剛度條件可以符合有關(guān)安全的標(biāo)準(zhǔn)，從而保證所設(shè)計(jì)的立體車庫可以正常的安全使用，并可以投入到實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中去。關(guān)鍵詞：立體車庫；控制系統(tǒng)；升降橫移式AbstractIVThe automated three-dimensional garageAbstractUniversity learning outside the spare time I always watching garage's development, graduation design of stereo garage is source to in a unit to visit occasionally seen the up-down and translation of the garage, corresponding to the structure is a three layer and three columns. At the same time to think about the manufacturing cost of the garage, it is also to ensure the safety and reliability of the operation. The stereo garage structure corresponding to the structure of the concise exposition, elaborated the corresponding to this garage control system, according to the time corresponding to the actual operation of the basic working principle of were transmission mode of design, while optimizing the corresponding transmission mode, all countries for parking equipment have higher requirements and regulations. The purpose of the design is the study and master the related knowledge to design to meet the requirements of the relevant provisions of the garage. Ensure that the stereo garage is corresponding to the strength and stiffness conditions can meet the safety standards, so as to ensure the safe use of the stereo garage can be normal, and can be put into the actual production process to.Key words: Stereo garage ; control system ;Lifting and moving type stereo garage第一章 緒論11 緒 論1.1 自動(dòng)化立體停車庫的設(shè)計(jì)背景伴隨著 21 世紀(jì)的快速迅猛發(fā)展，尤其是房地產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)以及汽車相關(guān)行業(yè)的跨越式發(fā)展，使得在很多城市當(dāng)中，較為普遍的產(chǎn)生停車?yán)щy以及隨意停車的社會(huì)現(xiàn)象。隨著近年來經(jīng)濟(jì)不斷的持續(xù)增長(zhǎng)，人們的生活條件逐漸改善,此時(shí)家用轎車開始漸漸的進(jìn)入到普通的尋常人家，由此帶來的停車難問題變得越來越明顯和日趨嚴(yán)重，逐漸的發(fā)展成為全球所有國家的一個(gè)普遍問題。在面對(duì)停車?yán)щy這個(gè)問題的時(shí)候，大家基本上都認(rèn)可立體停車庫的存在能夠較為完全的解決掉這個(gè)疑難問題，特別是對(duì)于那些用戶需要就多的企業(yè)和人口較為密集的小區(qū)來說,就顯得更加的必要。目前,社會(huì)上有一種十分普遍的意見,就是人們都在質(zhì)疑說使用地下已有的停車庫不是更為方便快捷和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠嗎?對(duì)于這個(gè)問題,專家給出的回答是以往很多老舊的公共場(chǎng)所和居民小區(qū)在建設(shè)之除的時(shí)候并沒有考慮到預(yù)留地下空間制造停車庫，現(xiàn)在也無法進(jìn)行地下停車庫的建造,這就使得平時(shí)去公共場(chǎng)所時(shí)停車問題變的尤為困難。因此對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)形式的立體車庫今后長(zhǎng)久的發(fā)展，在我個(gè)人的角度看來是具備非常大的發(fā)展空間和美好前景，是十分值得去深入透徹的研究和發(fā)展相關(guān)技術(shù)的?，F(xiàn)在社會(huì)上存在的立體車庫種類數(shù)不勝數(shù)，各自具備的功用特性以及生產(chǎn)使用規(guī)模也存在較大的差異。本論文所設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體停車庫所采用的方案是目前世界上使用最多的，同時(shí)也是最為基本的升降橫移結(jié)構(gòu)形式的立體車庫。在我國東部的很多較大城市中，已經(jīng)有無數(shù)企業(yè)、公共場(chǎng)所和居民小區(qū)通過這種立體的停車庫較為完美的解決了無處停車的尷尬局面，一定程度上起到了良好的社會(huì)效應(yīng)，也因此減少了社會(huì)上的不文明現(xiàn)象，提升了城市的整體風(fēng)貌。1.2 機(jī)械式立體停車庫的發(fā)展現(xiàn)況在機(jī)械式停車庫的發(fā)展方面，以德國和美國為代表的西方歐美國家進(jìn)行的較早，到目前為止已經(jīng)走過了三十個(gè)年頭?？v觀亞洲地區(qū)，中國臺(tái)灣、韓國和日本是較早使用機(jī)械式停車庫的亞洲國家，經(jīng)過多年的發(fā)展現(xiàn)在已經(jīng)得到了相對(duì)較為普遍的推廣使用，相關(guān)的技術(shù)也日趨成熟和高端。相比于韓國和中國臺(tái)灣，日本的機(jī)械式停車庫發(fā)展技術(shù)較為成熟，國內(nèi)許多的相關(guān)制造企業(yè)近年來已經(jīng)有產(chǎn)品出口全球各地，在后續(xù)的維修保養(yǎng)方面積累的技術(shù)也較為雄厚，擁有較好的市場(chǎng)前景。韓國的機(jī)械式停車庫發(fā)展起始于二十世紀(jì)七十年代，起初通過購買相關(guān)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)技術(shù)的積累，經(jīng)過二十年左右開始實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的出口，雖然這一過程的發(fā)展速度相對(duì)較為緩慢，但是在后續(xù)政府的大力扶持之下，韓國機(jī)械式停車庫的第一章 緒論2發(fā)展進(jìn)入了高速的發(fā)展階段，伴隨而來的是市場(chǎng)的需要也不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)前景一片大好。中國的機(jī)械式停車庫發(fā)展起步較晚，改革開放以來尤其是二十世紀(jì)八十年代末期，國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升帶來了汽車行業(yè)以及房地產(chǎn)行業(yè)的快速迅猛發(fā)展，逐漸出現(xiàn)停車?yán)щy的社會(huì)問題，政府對(duì)這一社會(huì)問題的重視一定程度上帶動(dòng)了機(jī)械式停車庫的后續(xù)高速發(fā)展。縱觀中國的停車庫生產(chǎn)企業(yè)，目前規(guī)?；闹圃炱髽I(yè)已經(jīng)超過了一百家，經(jīng)過多年的技術(shù)研究和改革創(chuàng)新，相關(guān)的技術(shù)也已經(jīng)趨于成熟，涌現(xiàn)出了眾多的新技術(shù)，比如PLC 控制以及總線控制這類高端的技術(shù)，部分企業(yè)的制造水準(zhǔn)走在了世界的前沿。伴隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)的高速迅猛發(fā)展，國民對(duì)于機(jī)械式停車庫的需要將會(huì)越來越旺盛，料想此方面的發(fā)展在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將會(huì)具有極為廣闊的市場(chǎng)。盡管現(xiàn)在開發(fā)的居民區(qū)和公共場(chǎng)所在起初建設(shè)時(shí)都考慮到了停車庫的問題，除了常規(guī)的路面停車位以外還建設(shè)擁有大量停車位置的地下停車庫，基本上能夠保證常住居民的停車需要，但是光就停車位的數(shù)量而言還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。中國的社會(huì)講究人情世故，平時(shí)去親戚朋友家聚會(huì)的頻次相對(duì)較高，節(jié)假日公共場(chǎng)所的人流量也相對(duì)較多，這時(shí)這些停車位就顯得不是那么充足了，經(jīng)常出現(xiàn)亂停車甚至是停在人行道上這種不文明現(xiàn)象，所以立體式的停車庫仍然是傳統(tǒng)停車庫所不能完全比擬的。相對(duì)于傳統(tǒng)的停車庫而言，立體式的停車庫主要有以下的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：首先，相比于傳統(tǒng)的停車庫，立體式的停車庫能夠有效的節(jié)約土地資源。傳統(tǒng)的地面停車位和地下停車庫都留有相對(duì)較大的通道，一定程度上浪費(fèi)了本就稀缺的停車庫面積，倘若能夠?qū)⑦@些零散的面積全部利用好，將會(huì)可以為更多的車輛提供停車位，說到底能夠一定程度上提高停車庫土地的使用效率。其次，傳統(tǒng)的停車庫尤其是地下停車庫對(duì)應(yīng)的視野較為狹隘，十分容易出現(xiàn)汽車碰撞等一系列不安全的事故，立體式的停車庫在則可以完全避免這種事故，因?yàn)樵诹Ⅲw式停車庫里停車時(shí)的人與汽車之間是相互分離開的，極大程度上減少了發(fā)生安全事故的概率。同時(shí)，相比于傳統(tǒng)的停車庫，立體式的停車庫能夠最大程度的降低制造成本，傳統(tǒng)的地上車庫需要專人進(jìn)行停車協(xié)助，地下停車庫除此以外還需要為車庫提供燈光照明、保持內(nèi)部通風(fēng)順暢以及夏冬提供冷暖氣等等，極大的增加了車庫的運(yùn)營維護(hù)成本，立體式的停車庫則完全不需要提供上述所述的種種要求。綜上所述，立體式的停車庫相比于傳統(tǒng)的停車庫優(yōu)勢(shì)較為明顯，未來的發(fā)展前景也相對(duì)廣闊，有望在很大程度上能夠取代傳統(tǒng)的停車庫。1.3 立體式停車庫的分類1.立體式停車庫的主要類型：按照停車庫的模式不同可以大致將立體式的停車庫劃分為平面的立體式停車庫、三維的立體式停車庫以及自動(dòng)的立體停車庫這三種主要的型式。立體式的停車庫具體可以分為下來的幾種：第一章 緒論3(1)升降橫移式的立體停車庫下圖所示是升降橫移式的立體停車庫所對(duì)應(yīng)的示意圖，圖中所以的車庫容量是三行三列，但理論上能夠?qū)崿F(xiàn)層數(shù)和列數(shù)的擴(kuò)展，以便于能夠一次性的停放較多的汽車，升降式橫移的立體停車庫對(duì)于建設(shè)的環(huán)境需求相對(duì)較低，具備較強(qiáng)的適用能力，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)便捷的日常使用。圖 1.1 升降橫移式立體車庫升降橫移式的立體停車庫相對(duì)于傳統(tǒng)的停車庫主要的優(yōu)點(diǎn)可以歸納為：一定程度上提高車庫土地的使用效率，建設(shè)的周期相對(duì)較短，車庫相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也相對(duì)容易；停車和取車時(shí)所需的時(shí)間相對(duì)較短，提高了時(shí)間的利用效率；簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得運(yùn)行的性能更加穩(wěn)定，具備更強(qiáng)的適用能力，由此產(chǎn)生的噪音也相對(duì)較小，符合綠色生活和諧社會(huì)的新時(shí)代要求；需要建造的配套設(shè)施和維護(hù)人員相對(duì)較少，能夠在一定程度上降低停車庫的日常運(yùn)營成本。(2) 巷道堆垛式的立體停車庫下圖所示為巷道堆垛式的立體停車庫示意圖，從圖中不難看出在巷道的左側(cè)和右側(cè)對(duì)應(yīng)著較高層級(jí)的停車平臺(tái)，巷道上對(duì)應(yīng)的機(jī)器就是所謂的堆垛機(jī)，其用來高效快速穩(wěn)定的完成汽車停放時(shí)的上升以及下降。對(duì)比于其他形式的停車庫構(gòu)造，其能夠存放更多的汽車，對(duì)應(yīng)的缺點(diǎn)就是初期建設(shè)成本和實(shí)際使用時(shí)的日常經(jīng)營維護(hù)支出較高，適用于對(duì)停車位數(shù)量十分看重的用戶，比如高檔的公寓以及寫字樓等。第一章 緒論4圖 1.2 巷道堆垛式的立體停車庫(3)垂直提升式的立體停車庫如下圖所示是垂直提升式的立體停車庫結(jié)構(gòu)，通過觀察該立體停車庫的平面圖不難發(fā)現(xiàn)，這種車庫在形式上與我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娞葺^為相似，其左右側(cè)對(duì)應(yīng)有眾多的停車位。在停車的時(shí)候只要把汽車開到圓盤的制定位置即可，剩下的工作將全部由相應(yīng)的機(jī)械來實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)較為便捷的使用效果。此種立體停車庫土地的使用效率很高，但是由于建設(shè)的層數(shù)很高，這就對(duì)車庫的建筑材料等要求較高。圖 1.3 垂直提升式的立體停車庫(4)垂直循環(huán)式的立體停車庫第一章 緒論5圖 1.4 垂直循環(huán)式的立體停車庫如上圖所示是垂直循環(huán)式的立體停車庫的示意圖，此種立體停車庫主要特點(diǎn)有：制造建設(shè)成本相對(duì)較低，需要的建設(shè)周期也相對(duì)較短；能夠停放較多的車輛，土地的使用效率較高；停車庫能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)的控制，正常使用時(shí)的平穩(wěn)運(yùn)作性能較高；與之配套的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)易，對(duì)應(yīng)的消防支出也相對(duì)較低。本設(shè)計(jì)選用的是目前使用最為廣泛的升降橫移式立體停車庫，后續(xù)將對(duì)升降橫移式立體停車庫做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析和相關(guān)論述。2.升降橫移式的立體停車庫主要的優(yōu)勢(shì)：升降式橫移式的立體停車庫相比于傳統(tǒng)的停車庫，有著許多明顯的優(yōu)勢(shì)，可以歸納為以下三點(diǎn)：第一，升降橫移式的立體停車庫的外觀和附著建筑物能夠相互協(xié)調(diào)，日常的維護(hù)經(jīng)營也相對(duì)便捷。升降橫移式的立體停車庫在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)決定了對(duì)于安裝位置的要求相對(duì)較低，可以實(shí)現(xiàn)較為廣泛的適用，尤其是在那些人員流動(dòng)較大停車需要旺盛的公共場(chǎng)所能夠?qū)崿F(xiàn)完美的相互融合，既能保證實(shí)用又可以確保外觀的美觀和整潔，在日常的經(jīng)營和維護(hù)方面，因?yàn)樯禉M移式的立體停車庫擁有相對(duì)較為完整可靠的系統(tǒng)，同時(shí)安裝有確保安全的相關(guān)裝置，在實(shí)際的使用過程中完全不需要擔(dān)心發(fā)生不安全的狀況，停車和取車的時(shí)候都是通過現(xiàn)代化的電腦控制加以輔助的人工協(xié)助來實(shí)現(xiàn)的，人性化表現(xiàn)的十足。第二，升降橫移式的立體停車庫對(duì)應(yīng)相對(duì)較高的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)。升降橫移式的立體停車庫所占的土地面積相對(duì)較小，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)較為迅速簡(jiǎn)易的建設(shè)，最主要的是可以停放相對(duì)較多的汽車，尤其是關(guān)乎人們?nèi)粘Ｐ枰募矣棉I車，故此種立體停車庫是一種極為高效的停車方案。第三，升降橫移式的立體停車庫在停放和去除取車的整個(gè)過程導(dǎo)致的噪聲污染相對(duì)較小，在現(xiàn)如今的社會(huì)主義和諧社會(huì)和綠色社會(huì)這個(gè)社會(huì)大背景下還是十分適當(dāng)?shù)摹?.4 立體停車庫研究的意義第一章 緒論6本設(shè)計(jì)中所討論的立體停車庫對(duì)應(yīng)的相關(guān)設(shè)備在設(shè)計(jì)上是歸屬于機(jī)電一體化方面的，其中不僅僅有機(jī)械相關(guān)的設(shè)計(jì)和電氣相關(guān)的控制，還包括有關(guān)房屋建筑相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。所以在立體停車庫的設(shè)計(jì)上就要許多行業(yè)專業(yè)的技術(shù)人員一同來協(xié)調(diào)來完成。升降橫移式的立體停車庫和大家日常的聯(lián)系較為緊密，使我們的生活變得更加的方便和簡(jiǎn)單。不管是在普通的居民小區(qū)里還是經(jīng)常去的公共場(chǎng)所里，我們都可以很容易的發(fā)現(xiàn)升降橫移式的立體停車庫的身影，總是陪伴在我們的左右，帶給我們十足的便利。相比于西方歐美發(fā)達(dá)國家以及日韓等亞洲國家，我國的立體停車庫技術(shù)發(fā)展和覆蓋范圍還相對(duì)較為不完善和狹隘，但是近年來伴隨著經(jīng)濟(jì)迅猛的持續(xù)發(fā)展，普通人家也能夠買的起質(zhì)量?jī)?yōu)良的轎車，隨之而來的是交通越來越不順暢，時(shí)常出現(xiàn)交通堵滯的現(xiàn)象，更為嚴(yán)重的是沒有足夠的停車位置，無法正常停放汽車導(dǎo)致的亂停車所導(dǎo)致的社會(huì)問題越發(fā)嚴(yán)重?，F(xiàn)在中國絕多數(shù)的停車庫還是傳統(tǒng)的路面和地下停車庫，其對(duì)應(yīng)的功能以及自動(dòng)化控制的程度相對(duì)而言還較為不便捷，往往不能體現(xiàn)出人性化的一面。為了解決停車?yán)щy的頭疼問題，很多城市花巨資從國外引進(jìn)先進(jìn)的立體停車庫，盡管可以實(shí)現(xiàn)使用的要求，但是難免會(huì)出現(xiàn)故障問題，此時(shí)產(chǎn)品的售后就變的較為困難。所以為了避免對(duì)國外停車庫的過度依賴，我們現(xiàn)在急切的需要?jiǎng)?chuàng)造出屬于中國的品牌，這種使命已經(jīng)變的越發(fā)的強(qiáng)烈和必要。1.5 升降橫移式的立體停車庫工作的原理本論文所設(shè)計(jì)的升降橫移式的立體停車庫所對(duì)應(yīng)的原理較為簡(jiǎn)單，借助于載車板的上升下降以及向左向右的移動(dòng)來完成汽車的停放和取出。對(duì)應(yīng)于停放或者需要停放在某一位置上的汽車，依靠載車板的持續(xù)移動(dòng)可以使得其最終都能移動(dòng)到第一層的位置，駕駛員此時(shí)能夠直接將汽車開進(jìn)或者取出該車庫。第一章 緒論7圖 1.5 升降橫移式的立體停車庫原理示意圖上圖所示是具備七個(gè)停車位置的升降橫移式的立體停車庫的示意圖，其對(duì)應(yīng)的工作原理能夠從上圖的標(biāo)示中看出，第三層的載車板只可以實(shí)現(xiàn)上升和下降的縱向移動(dòng)，第二層的載車板除了能夠?qū)崿F(xiàn)上升和下降的縱向移動(dòng)以外亦可以實(shí)現(xiàn)左右的橫向移動(dòng)，第一層也就是靠近地面的那一層只可以實(shí)現(xiàn)左右的橫向移動(dòng)，不可以做上升和下降的縱向移動(dòng)，第一層和第二層對(duì)應(yīng)的空閑位置是留置以供給載車板移動(dòng)所需要的。打個(gè)比方，倘若想要把汽車從 6 號(hào)位置的載車板上取出的話，首先要把 2 號(hào)位置和 4 號(hào)位置的載車板往右邊作橫向的移動(dòng)，接下來將 6 號(hào)位置的載車板向下移動(dòng)即可以實(shí)現(xiàn) 6 號(hào)位置載車板的使用，此時(shí)直接將汽車從上面取出即可。升降橫移式的立體停車庫在實(shí)際使用中的應(yīng)用較為廣泛，同時(shí)也具備較強(qiáng)的適用性能，車庫相關(guān)部件所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)還可以按照實(shí)際的環(huán)境要求做一定的變更，由于規(guī)模有大有小之分，所以實(shí)際安裝時(shí)對(duì)土地的要求不是十分的嚴(yán)格，故得到了較為廣泛的使用。1.6 升降橫移式的立體停車庫結(jié)構(gòu)構(gòu)造如下圖所示是升降橫移式的立體停車庫整體結(jié)構(gòu)示意圖，大致可以劃分為六個(gè)主要的部分，他們包括：停車庫的結(jié)構(gòu)框架、載車板、載車板的升降系統(tǒng)、載車板的橫移系統(tǒng)、停車庫的安全防護(hù)以及停車庫的控制系統(tǒng)等，各個(gè)部分對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的功能，依靠相互之間的工作配合從而實(shí)現(xiàn)汽車的停放和取出。圖 1.6 升降橫移式的立體停車庫結(jié)構(gòu)示意圖(1)升降橫移式的立體停車庫的結(jié)構(gòu)框架：通常情況下在設(shè)計(jì)立體的停車庫時(shí)一般都選用鋼結(jié)構(gòu)或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)的升降橫移式的立體停車庫選擇的是鋼結(jié)構(gòu)。由于對(duì)停車庫的使用強(qiáng)度有較高的要求，所以本設(shè)計(jì)中的框架結(jié)構(gòu)材料選擇的是鋼板，第一章 緒論8其具有外觀優(yōu)良、質(zhì)量輕巧、安裝拆卸以及便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。(2)上層位置的載車板以及對(duì)應(yīng)的上升下降縱向移動(dòng)系統(tǒng)：因?yàn)橥＼噹燧d車板運(yùn)動(dòng)相對(duì)較為復(fù)雜，故所有相應(yīng)的載車板都需要對(duì)應(yīng)著獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)以及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)著上圖 1-5 所示的結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)需要載車板向上縱向移動(dòng)時(shí)僅僅需要按下其上的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)按鈕，同理如果希望載車板向下縱向移動(dòng)時(shí)就要按下其上的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)按鈕。按照載車板負(fù)載時(shí)的總質(zhì)量可以得出對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)力值，在選擇提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)時(shí)，只需按照對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)力值就可以選擇相應(yīng)的功率大小以及型號(hào)。傳動(dòng)鏈條所對(duì)應(yīng)的類別以及長(zhǎng)度等要根據(jù)載車板之間的實(shí)際距離來決定。(3)下層位置的載車板以及對(duì)應(yīng)的左右橫向移動(dòng)系統(tǒng)：相比于上層的載車板運(yùn)動(dòng)情況，下層的載車板所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)情況就相對(duì)較為簡(jiǎn)單，主要表現(xiàn)在僅僅要求做左右的橫向移動(dòng)，只需要依靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)相應(yīng)的主動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)，從而使得載車板在對(duì)應(yīng)的軌道上滑動(dòng)。在最下層載車板所對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)選擇時(shí)，需要根據(jù)載車板以及汽車的整體質(zhì)量、載車板的傳動(dòng)速度和相應(yīng)的動(dòng)摩擦因素來選擇電動(dòng)機(jī)的類型和功率大小。(4)安全防護(hù)裝置：為了保證升降橫移式的立體停車庫在實(shí)際使用過程中的安全性能，一般情況下需要在載車板上安裝相應(yīng)的行程極限開關(guān)以及相關(guān)的防止墜落裝置，框架的縱梁上通常還安裝有避免載車板發(fā)生故障下滑的耳環(huán)裝置，比如制動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)能夠避免載車板垂直下落從而損壞下層停放的汽車。載車板在實(shí)際工作的移動(dòng)過程中如果觸碰到異物時(shí)，需要立即斷開電源從而使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，避免發(fā)生相關(guān)的事故。(5)升降橫移式的立體停車庫對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)：在停車庫正常運(yùn)作的時(shí)候可以完全由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，但是在出現(xiàn)突發(fā)故障的時(shí)候就要人工的手動(dòng)控制來協(xié)助控制了，控制系統(tǒng)上對(duì)應(yīng)的復(fù)位按鈕對(duì)應(yīng)的就是有突發(fā)狀況出現(xiàn)時(shí)需要緊急的使停車庫停止工作，以避免事故的發(fā)生，同時(shí)為了配合后續(xù)的故障排除。所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)主要的技術(shù)難點(diǎn)在于怎樣協(xié)調(diào)全部的電動(dòng)機(jī)使它們可以實(shí)現(xiàn)同步的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，并且要實(shí)時(shí)的顯示出所有電動(dòng)機(jī)時(shí)時(shí)刻刻所對(duì)應(yīng)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)第二章 方案總體設(shè)計(jì)92 總體的設(shè)計(jì)方案2.1 總體設(shè)計(jì)方案的選擇自動(dòng)化立體停車庫簡(jiǎn)單的來說可以分為停車庫的主體部分、相應(yīng)的載車板部分以及對(duì)應(yīng)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。停車庫的主體部分不但承受了車庫整體的質(zhì)量，還使得車庫所有的部分都實(shí)現(xiàn)了相互的聯(lián)結(jié)，主體部分的穩(wěn)定性在很多程度上決定了停車庫是否可以實(shí)現(xiàn)良好的工作運(yùn)行。載車板的選擇也尤為重要，需要保證汽車能夠安全穩(wěn)定的停放在上面，需要具備相對(duì)較高的強(qiáng)度和較低的質(zhì)量。用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)能否得到較為合理高效的選用決定著停車庫實(shí)際的運(yùn)行效率，故傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化也顯得舉足輕重。綜上所述，為了使得自動(dòng)化立體停車庫能夠?qū)崿F(xiàn)高效的使用，必須對(duì)相應(yīng)的主體部分、傳動(dòng)系統(tǒng)以及載車板加以縝密的設(shè)計(jì)選擇。（1）整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)的升降橫移式的立體停車庫構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的車位數(shù)量為七位，分布于三層，對(duì)應(yīng)最上層有三個(gè)停車位，中間層最下層都只有兩個(gè)停車位，大致的估算所需的空間為：高度為 6m,長(zhǎng)度為 8m，寬度為 6m。（2）動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式的選用：在停車庫動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式的選擇上，對(duì)應(yīng)有汽車機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、柴油機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以及液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)等等，選擇相對(duì)較多。但是考慮到停車庫在日常運(yùn)作時(shí)需要產(chǎn)生盡可能少的噪音污染和盡可能低的投入成本，同時(shí)停車庫在設(shè)計(jì)時(shí)不需要追求較快的上升下降以及左右橫向移動(dòng)速度，故綜合考慮選擇電動(dòng)機(jī)作為本設(shè)計(jì)自動(dòng)化立體停車庫的驅(qū)動(dòng)方式。（3）載車板上升下降載體的選用：通常情況下可以借助于鏈條和鋼絲繩索實(shí)現(xiàn)載車板的上升和下降移動(dòng)，在本設(shè)計(jì)中為了一定程度的簡(jiǎn)化相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，同時(shí)確保上升和下降縱向移動(dòng)的穩(wěn)定性能，選擇具備鋼絲繩索作為動(dòng)力傳輸?shù)慕橘|(zhì)。2.2 傳動(dòng)方案的分類和選擇動(dòng)力輸出裝置提供的功率通過相應(yīng)的傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)行傳遞，以改變實(shí)際的運(yùn)動(dòng)形式得到相應(yīng)的工作要求。整個(gè)停車庫的性能在很大程度上取決于相應(yīng)的傳動(dòng)系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的總體重量和相應(yīng)的性能，其中尤為關(guān)鍵的地方在于傳動(dòng)系統(tǒng)所提供的傳動(dòng)比的大小。在日常的設(shè)計(jì)中，比較常有的傳動(dòng)方案可以歸納為帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)以及利用直齒輪實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)這三種，下面將對(duì)這三種傳動(dòng)方案進(jìn)行一一的論述，從中選擇出最適合本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案。(1)帶傳動(dòng)：如下圖 2.1 所示是帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖。傳動(dòng)方案選擇帶傳動(dòng)主要的優(yōu)勢(shì)在與可以實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離長(zhǎng)度的傳動(dòng)，同時(shí)能夠確保整個(gè)傳動(dòng)過程的穩(wěn)定，并且整體的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，前期投入的成本相對(duì)較低，在過載負(fù)荷的情況下還能起到保護(hù)的功用。第二章 方案總體設(shè)計(jì)101-電動(dòng)機(jī) 2-滾筒 3-傳動(dòng)軸 4-傳動(dòng)帶圖 2.1 帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖（2）鏈傳動(dòng)：如下圖 2.2 所示是鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖。由于鏈傳動(dòng)在工作時(shí)的分配相對(duì)較為精確，所以動(dòng)力傳遞的效率較高，工作對(duì)應(yīng)的性能也較為可靠。在實(shí)際使用的時(shí)候，由于結(jié)構(gòu)整體所占據(jù)的體積相對(duì)較小，所以可以運(yùn)用于多種環(huán)境中，極具實(shí)用性?？梢詡鬟f較大的力矩值，整體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)較大中心距離之間的傳動(dòng)，對(duì)應(yīng)的制造成本也相對(duì)較低。圖 2.2 鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖（3）直齒輪的傳動(dòng)：如下圖 2.3 所示是直齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。直齒輪的傳功效率相對(duì)較高，實(shí)際工作時(shí)對(duì)應(yīng)的性能相比帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)更加穩(wěn)定可靠，在可以傳遞的力矩值和所占據(jù)的空間方面也更有優(yōu)勢(shì)，實(shí)際生活中的適用性能更強(qiáng)。第二章 方案總體設(shè)計(jì)111-電動(dòng)機(jī) 2-減速器 3-滾筒 4-大齒輪 5-小齒輪圖 2.3 直齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖2.3 動(dòng)力傳動(dòng)方案的選用根據(jù)上述對(duì)三種傳動(dòng)方案的對(duì)比研究，可以發(fā)現(xiàn)在傳動(dòng)方案的具體選擇時(shí)，主要需要考慮以下的幾個(gè)方面。所選擇的傳動(dòng)方案占據(jù)的空間不應(yīng)該過大，實(shí)際制造的成本應(yīng)該較低，與此同時(shí)可以傳遞相對(duì)較大的力矩值。綜合上述的設(shè)計(jì)要求，所對(duì)應(yīng)的幾個(gè)主要方案可供選擇，如下表 2.1 和表 2.2 所示：表 2.1 價(jià)值的對(duì)應(yīng)表表 2.2 方案的選取第二章 方案總體設(shè)計(jì)12設(shè) 計(jì) 指標(biāo) 加 權(quán) 因 子iW 方 案 一 方 案 二 方 案 三 價(jià) 值 1iP i 價(jià) 值2i iWP2 價(jià) 值3i iP3 傳 動(dòng) 精 度 1.0 1/5 1/50 1/ 1/50 4/5 2/5 功 率 2 / / 2/5 2/ 1/2 1/0 效 率 5.3 0.8 0.12 0.8 0.1 0. .3 圓 周 速 度 104 .2 . .2 .2 .2 0.2 制 造 安 裝 2.5 0.8 0.16 0.8 0.16 0.2 0.4 價(jià) 格 6 7/1 .5 3/5 .9 /5 3/5 壽 命 1.07W 0.3 0.3 0. 0.5 0. 0. 平 穩(wěn) 噪 聲小 8 .6 .6 .3 .3 .6 .6 總 使 用 價(jià)值 ijP? 0.53 0.56 0.39 由于本設(shè)計(jì)的升降橫移式的立體停車庫需要傳遞的力矩值相對(duì)較大，所對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)速度自然較慢。對(duì)于帶傳動(dòng)而言，首先其能夠傳遞的力矩值相對(duì)較小，并且在工作時(shí)特別容易產(chǎn)生打滑的不良現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)的安全工作性能較低，故本設(shè)計(jì)不選擇這種方案。鏈傳動(dòng)相比于直齒輪傳動(dòng)來說，盡管兩者都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)的一些具體要求，但是鏈傳動(dòng)在工作時(shí)所對(duì)應(yīng)的性能更好，對(duì)于多種工作環(huán)境都可以實(shí)現(xiàn)較好的適應(yīng)，所占據(jù)的體積也相對(duì)較小，制造成本更為便宜，安裝以及日常的維護(hù)保養(yǎng)都具有一定的優(yōu)勢(shì)。所以綜上所述，本設(shè)計(jì)的升降橫移式的立體停車庫傳動(dòng)方案選擇鏈傳動(dòng)。第三章 主框架部分133 主框架的設(shè)計(jì)方案3.1 主框架的結(jié)構(gòu)形式選用本設(shè)計(jì)中的主框架由鋼構(gòu)成，在選擇鋼的結(jié)構(gòu)形式時(shí)所對(duì)應(yīng)的種類就相對(duì)較多，最主要結(jié)構(gòu)形式是通過利用螺栓將由 H 鋼角鋼的鋼板所焊接成的結(jié)構(gòu)相互聯(lián)結(jié)起來，由此可以確保相對(duì)較高的剛度以及一定的強(qiáng)度。單注結(jié)構(gòu)形式的鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊便于實(shí)際的安裝，與此同時(shí)對(duì)應(yīng)的制造成本也相對(duì)較低，故本設(shè)計(jì)選用這種結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖如下 3.1 所示：圖 3.1 鋼結(jié)構(gòu)示意3.2 主框架鋼結(jié)構(gòu)的材料選用本設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化立體停車庫的主框架所對(duì)應(yīng)的骨架部分主要由橫梁、立柱、加強(qiáng)筋以及斜拉桿組成。本設(shè)計(jì)主框架鋼結(jié)構(gòu)的材料選擇熱軋成型的 H 型號(hào)的鋼結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的牌號(hào)是 Q235-A。查 參 考 文 獻(xiàn) 初 選 立 柱 型 號(hào) 20 GB70-8， 立 柱 承 受 車 庫 全 部 重 量 ， 立 柱 外 型 截 面 形 狀 為正 方 形 ， 中 間 是 空 的 ， 尺 寸 為 ： 正 方 形 邊 長(zhǎng) 250m,立 柱 厚 度 40m， 高 度 510m,立 柱底 部 焊 有 正 方 形 鐵 板 ， 邊 長(zhǎng) 是 40m， 厚 度 為 30m， 鋼 材 上 安 裝 4個(gè) 地 腳 螺 栓 。 保 證立 柱 的 固 定 ， 另 外 焊 接 肋 板 ， 增 強(qiáng) 立 柱 的 強(qiáng) 度 。 立 柱 截 面 形 狀 見 圖 3-2。 圖 3.2 H 型號(hào)的鋼結(jié)構(gòu)示意圖主框架上的橫梁選擇如下圖 3.3 所示的工字形狀的鋼，對(duì)應(yīng)的鋼型號(hào)為 18 GB706-88。由于側(cè)梁相比于橫梁需要承受的力相對(duì)較小，只需要保持和前橫梁一致的聯(lián)結(jié)方式第三章 主框架部分14即可，故側(cè)梁選擇熱軋成型的槽鋼 16。主框架上的加強(qiáng)筋以及斜拉桿的選擇如下圖 3.4所示的角鋼，對(duì)應(yīng)的型號(hào)為 10 GB9787-88。圖 3.3 橫梁所選的工字形狀結(jié)構(gòu)示意圖圖 3.4 加強(qiáng)肋以及斜拉桿所選的邊角鋼結(jié)構(gòu)示意圖在上述主框架骨架部分材料的選擇時(shí)，所選用的鋼材料所對(duì)應(yīng)的耐壓性能以及強(qiáng)度大小都相對(duì)較高，完全負(fù)荷本設(shè)計(jì)中對(duì)主框架的相關(guān)要求，故不要求再對(duì)它們進(jìn)行相關(guān)的受力分析以及強(qiáng)度校核。第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)154 上升下降傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用本設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體停車庫所對(duì)應(yīng)的上升、下降傳動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際的設(shè)計(jì)時(shí)，利用鋼絲繩實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳動(dòng)介質(zhì)。設(shè)計(jì)的升降傳動(dòng)系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)方式主要由卷筒、滑輪、減速系統(tǒng)以及電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。如圖 4.1 所示，卷筒、載車板、鋼絲繩、聯(lián)軸器以及電動(dòng)機(jī)構(gòu)成了停車庫的升降系統(tǒng)。滾筒上纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩伴隨著滾筒不斷做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)升降移動(dòng)，顯而易見的載車板也伴隨著做升降移動(dòng)。在實(shí)際的控制過程中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)載車板的上升移動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)載車板的下降移動(dòng)。圖 4.1 本設(shè)計(jì)的升降傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖4.1 升降系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)選用在本設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體停車庫中，設(shè)計(jì)的載車板所對(duì)應(yīng)的上升以及下降的速度大小選為 0.15m/s，停放的汽車以及載車板的整體質(zhì)量選為 2100kg，故對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)需要提供的功率大小為： kw09.3158.9210gv???MPw由相關(guān)的電機(jī)手冊(cè)可以算出該電機(jī)所對(duì)應(yīng)的輸出功率大小為：（4-1）wP?/0其中， -升降時(shí)需要的功率值大?。粀P-升降機(jī)工作時(shí)所對(duì)應(yīng)的效率值大??；?又由公式可求得 為：w（4-2）n321w????第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)16其中：采用的鏈傳動(dòng)所對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)效率取為 =0.96；相應(yīng)的軸承工作效率取為 =0.991?2?代入上式（4-2）中可以得到： 94.0.9602w????故對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸出功率大小為：kw3/0wP綜上所述，本設(shè)計(jì)選用的電動(dòng)機(jī)型式為交流減速式，對(duì)應(yīng)的制造商為臺(tái)灣明椿電氣，具體的設(shè)計(jì)外觀如下圖 4.2 所示。圖 4.2 交流減速式的電動(dòng)機(jī)外觀示意圖4.2 升降系統(tǒng)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)選用本設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體停車庫所對(duì)應(yīng)的卷筒半徑尺寸大小 d 為 0.1m，又由上述已選載車板的上升、下降速度大小為 0.15m/s，故下面需要求得卷筒所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速大小。由 得，1062.0??Rn? min/3.1402615.2 r????所以相應(yīng)的鏈輪所對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比大小為： 5.1463.142 ???ni即對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比大小 i 取為 1.5。（1）鏈輪對(duì)應(yīng)的齒數(shù) 和 的選擇：在本設(shè)計(jì)中，對(duì)應(yīng)的鏈傳動(dòng)比大小在上述過1Z2程中已經(jīng)求出為 1.5，由于大小鏈輪所對(duì)應(yīng)的齒數(shù)太小或太大都不利于傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，所以本設(shè)計(jì)中的小鏈輪所對(duì)應(yīng)的齒數(shù)取為 17，大鏈輪所對(duì)應(yīng)的齒數(shù)取為 27。（2）鏈條所對(duì)應(yīng)的鏈節(jié)數(shù) 的選擇：在本設(shè)計(jì)中對(duì)應(yīng)的中心距長(zhǎng)度選定為相應(yīng)鏈節(jié)距長(zhǎng)PL度的 10 倍，即可得：第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1725.42221010 ???????????ZaPZpaLP本設(shè)計(jì)中的 取為 44。P（3）本設(shè)計(jì)中的單排鏈所能傳遞功率大小 以及相應(yīng)的鏈節(jié)距大小 為：0PPkw7.3?KACa根據(jù)相關(guān)的資料可知：.0L87z?K1p故額定的功率大小值為： kw13.67.018.03575.10 ?????PZCKP綜上計(jì)算所選擇的滾子鏈對(duì)應(yīng)的型號(hào)是 24A，其所對(duì)應(yīng)的鏈節(jié)距 P 大小為 38.1mm（4）傳動(dòng)鏈所對(duì)應(yīng)的實(shí)際長(zhǎng)度大小 L 以及對(duì)應(yīng)的中心距大小 α 的值為： L=p×P/10=4×38.1/0=1.68 mZZZPaP 32*224 111 ??????? ???????????????????????? ?（5）傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)速度大小為： smZnV /5.0160.3891601 ???（6）軸上所作用有的壓軸力 Q 大小為：F=10P/V=（ 10×3.7） /0.25=1480N 相應(yīng)的壓軸力系數(shù)取為 5.?QKN1702?第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)18（7）對(duì)鏈條進(jìn)行相應(yīng)的靜強(qiáng)度校核：由于在停車庫的實(shí)際使用過程中，停車庫運(yùn)動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的速度相對(duì)較低，故通常情況下只要對(duì)相應(yīng)的靜強(qiáng)度大小進(jìn)行校核就好，對(duì)靜強(qiáng)度的校核公式如下所示： （4-3）pfctAnFKQn???其中， -計(jì)算靜強(qiáng)度時(shí)所對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)；n-工況系數(shù)，本設(shè)計(jì)中取為 ；AK0.1?A-傳動(dòng)鏈條所對(duì)應(yīng)的最大拉力值，本設(shè)計(jì)中取為249.1kN；Q對(duì)應(yīng)的有效圓周力大小為： ；NPFt k8.1425.73v??由離心力所產(chǎn)生的力大小為 ， 為鏈條所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量，查詢相關(guān)資料得：2cq?q=5.6kg/m ，故 的大小在本設(shè)計(jì)中能夠忽略計(jì)算。sm/4v?對(duì)應(yīng)的懸垂力大小為 ，其中 是系數(shù)，查詢相關(guān)的資料可以得出 10)sin(gaKFff ??fK，相應(yīng)的中心距大小為 ，在本設(shè)計(jì)中兩輪所對(duì)應(yīng)的中心線和水平路1?fKm38.?面之間的傾角大小為 ，則：?9?；NqgaKFff k41.0138.96.5210)sin( ?????對(duì)應(yīng)的許用安全系數(shù)大小取值范圍為 。~4p將上述相關(guān)數(shù)據(jù)代入可以得到： pfctA nFKQn ??????3.1608.129故本設(shè)計(jì)的符合相關(guān)的強(qiáng)度需要。4.3 升降軸的設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)力需要通過升降軸的傳遞才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)過鏈輪的輸入，升降軸對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖如下 4.3 所示：圖 4.3 升降軸結(jié)構(gòu)的示意圖（1）升降軸直徑大小的選擇：本設(shè)計(jì)的升降軸選擇 45 號(hào)的鋼經(jīng)過相關(guān)的調(diào)制處理，查詢相第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)19關(guān)資料可以得到對(duì)應(yīng)的需用強(qiáng)度大小為： ??a640MPb??查詢相關(guān)的資料可得 ，故有：Cm2.38.14760nd33??在升降軸的直徑最小處裝有如下圖 5-2 所示的聯(lián)軸器，因?yàn)榇颂幫ǔＧ闆r下需要安裝上相應(yīng)的鍵槽，故需要將軸頸的直接增加 5%。為了保證升降軸所選定的直徑長(zhǎng)度可以配合相應(yīng)的聯(lián)軸器使用，在本設(shè)計(jì)中選擇剛性型號(hào)的聯(lián)軸器，對(duì)應(yīng)的孔徑大小為 40mm,對(duì)應(yīng)的軸長(zhǎng)度值為 83mm。（2）軸的結(jié)構(gòu)形式的選用：1.升降軸上各個(gè)位置的直徑大小如下表 4.1 所示：表 4.1 升降軸上各位置處的直徑大小位 置 軸 頸 /m 說 明 裝 聯(lián) 軸 器軸 段 1-2 12d=40 與 半 聯(lián) 軸 器 的 內(nèi) 孔 配 合 ， 故 取 40m 自 由 段 2-3 23=46 半 聯(lián) 軸 器 的 右 端 用 軸 肩 定 位 ， 故 取46m 裝 鏈 輪 軸段 3-4 4d=50 與 鏈 輪 輪 轂 的 內(nèi) 孔 配 合 ， 并 便 于 拆裝 ， 故 取 50m 軸 環(huán) 段 4-5 45=60 考 慮 鏈 輪 的 軸 向 定 位 ， 故 取 60m 自 由 段 5-6 6d=46 考 慮 半 聯(lián) 軸 器 左 端 的 軸 向 定 位 ， 故 取46m 裝 聯(lián) 軸 器段 6-7 7=40 與 聯(lián) 軸 器 的 內(nèi) 孔 徑 相 適 應(yīng) ， 故 取 40m 2.各位置段對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度如下表 4-2 所示：表 4.2 升降軸上各位置段對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)20位 置 軸 段 長(zhǎng) 度 /m 說 明 裝 聯(lián) 軸 器 軸段 1-2 12l=83 該 段 的 長(zhǎng) 度 由 鏈 輪 輪 轂 寬 度 決定 ， 故 取 83m 自 由 段 2-3 23l=5 考 慮 軸 上 零 件 安 裝 的 位 置 ， 取52m 裝 鏈 輪 軸段 3-4 4l=82 該 段 長(zhǎng) 度 由 鏈 輪 輪 轂 寬 度 決 定 ， 考慮 鏈 輪 的 安 裝 ， 該 軸 段 長(zhǎng) 略 短 于 輪轂 的 寬 ， 故 取 82m 軸 環(huán) 段 4-5 45l=10 考 慮 到 車 輪 的 定 位 ， 一 般 為 軸 肩 高度 的 1.4倍 ， 取 10m 自 由 段 5-6 6=792 考 慮 提 升 部 分 的 結(jié) 構(gòu) ， 取 792m 裝 聯(lián) 軸 器段 6-7 8l=3 該 段 的 長(zhǎng) 度 由 鏈 輪 輪 轂 寬 度 決 定 ，故 取 83m （3）升降軸上對(duì)應(yīng)零件周向的固定：本設(shè)計(jì)中升降軸上零件的軸向定位對(duì)應(yīng)的連接方式選為平鍵連接，根據(jù) GB/T1096-2003 的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，鍵槽的長(zhǎng)度選擇 8cm，對(duì)應(yīng)的半聯(lián)軸器與升降軸間配合的代號(hào)是 H7/K6，升降軸和鏈輪轂之間的連接方式和相關(guān)的配合代號(hào)都取相同的。（4）升降軸結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的工藝性的選用：升降軸相應(yīng)的軸端所對(duì)應(yīng)的倒角大小 C 取為 2mm，相應(yīng)的軸肩所對(duì)應(yīng)的圓角半徑值 R 取為 2.5mm。升降軸上的鍵槽都要分布在相同的軸面之上，以便于加工的便利。 4.4 聯(lián)軸器及鍵的選擇1.聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)選用：如上文所述所選的剛性聯(lián)軸器對(duì)應(yīng)的配合直徑大小取為 4cm。2.軸上鍵的設(shè)計(jì)選用和強(qiáng)度校核：（1）可以根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》內(nèi)相關(guān)的資料對(duì)普通平鍵進(jìn)行選擇：選擇鍵的型號(hào)為 12 x 80 GB / t1095-1990 采用耦合的方式選擇鍵的型號(hào)為 14×80 GB/T1095-1990 來配合相應(yīng)的鏈輪共同運(yùn)用（2）強(qiáng)度的校核：鍵的強(qiáng)度校核公式為： （4-4）][1023ppkldT?????其中：對(duì)應(yīng)的傳遞轉(zhuǎn)矩值大小為 ： ， mKN49.025.69??FL第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)21輪轂鍵槽相互接觸處對(duì)應(yīng)的高度為 ，其中的 h 代表的是鍵的高m45.0?hk度大小；圓頭平鍵對(duì)應(yīng)的工作長(zhǎng)度大小為： ；bLl?軸所對(duì)應(yīng)的直徑大小為 ；d鍵所對(duì)應(yīng)的許用擠壓應(yīng)力大小為： MPa150~2][?p?聯(lián)軸器與升降軸之間配合處的鍵參數(shù)為： ， ，根m4m6812??bLl據(jù)相應(yīng)的計(jì)算能夠算出： ][Pa07.94681.0213 ppkldT???????升降軸與鏈輪之間配合處的鍵參數(shù)為： ， ，根據(jù)相5d61480??bLl應(yīng)的計(jì)算能夠算出： ][MPa42.5067149.2103 ppkldT???????綜上分析計(jì)算可知所選的設(shè)計(jì)方案是可行的。4.5 軸承的設(shè)計(jì)選擇（1）軸承型號(hào)的選用和強(qiáng)度校核：根據(jù)查詢相關(guān)的資料可以知道本設(shè)計(jì)中所涉及的軸承都采用型號(hào)為 6238 GB/T276-94的深溝球形式的軸承。（2）所選軸承工作使用壽命校核：根據(jù)查詢相關(guān)的資料可以得出軸承實(shí)際的工作使用壽命公式為：（4-5）?)(601PCnLh?其中，根據(jù)上述的表可以得出對(duì)應(yīng)的當(dāng)量動(dòng)載荷大小為 ， 。對(duì)應(yīng)kN8.92?F218kC的深溝球形式的軸承中 ， ，帶入式（ 4-5）中可得： 3?r/mi.14h0.1).(3.1460)( 736 ????PCnLh根據(jù)上述的校核計(jì)算，本設(shè)計(jì)的軸承滿足強(qiáng)度的相關(guān)設(shè)計(jì)要求，是合格的。（3）軸承的潤滑方式選擇：第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)22由于軸在工作時(shí)所對(duì)應(yīng)的移動(dòng)速度相對(duì)較低，同時(shí)承受的載荷相對(duì)較重，故選擇脂潤滑的潤滑方式，通常情況下是定時(shí)的借助于特定的機(jī)械裝置向其中加入一定量的潤滑脂，一般情況下還需要加以一定的人工手動(dòng)協(xié)助，這時(shí)基本上都是借助于黃油槍對(duì)軸承經(jīng)行潤滑脂的添加。就目前的社會(huì)使用情況來看，鈣基脂使用的相對(duì)較為普遍，得到了廣泛的使用。4.6 鋼絲繩的選用（1）鋼絲繩對(duì)應(yīng)直徑大小的計(jì)算：（4-6）maxFCd?其中：d-鋼絲繩對(duì)應(yīng)的最小直徑大??；-鋼絲繩上所承受的最大靜拉力大??；maxFC-選擇系數(shù)的大??；通過相關(guān)資料的查詢系數(shù) C 可以取為 0.104，故有： m56.1496014.0min ??d根據(jù)鋼絲繩對(duì)應(yīng)的最小直徑大小的計(jì)算，在本設(shè)計(jì)中對(duì)應(yīng)的鋼絲繩選擇由圓股鋼絲繩合成制作而成的纖維繩，對(duì)應(yīng)的相關(guān)具體參數(shù)如下：, , md16?kgMP10/.81???MPab1570??帶入上式（4-6）可得對(duì)應(yīng)的最大拉力值 F 的大小為 KN.34.7 卷筒的設(shè)計(jì)選用對(duì)卷筒設(shè)計(jì)選用時(shí)所涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)如下所示： 最 大 起 升 高 度 Hmax = 5.4m 繩 槽 槽 距 P = 1.2d = 19.2 卷 筒 槽 底 直 徑 D = 180.m 卷 筒 計(jì) 算 直 徑 =20m 固 定 鋼 絲 繩 的 安 全 圈 數(shù) 1Z =1.5 上部對(duì)應(yīng)的螺旋部分的長(zhǎng)度大小 為 ：0L第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)23mPZDHL 9.632.15.204max100 ????????????????????卷筒所對(duì)應(yīng)的端部尺寸大小為 ,mL571對(duì)應(yīng)的固定鋼絲繩部分所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度大小為 P6.5732??對(duì)應(yīng)的中間段長(zhǎng)度大小為 m43?綜上所述本設(shè)計(jì)的卷筒所對(duì)應(yīng)的總長(zhǎng)度為 ??mLLS 40210 ???4.8 升降軸強(qiáng)度的計(jì)算和校核（1）升降軸實(shí)際的受力分析：升降軸所對(duì)應(yīng)的力學(xué)模型大體可以描述為下圖 4.4 所示：圖 4.4 升降軸對(duì)應(yīng)的力學(xué)示意圖對(duì)上述升降軸對(duì)應(yīng)部分受力分析不難看出，升降軸受扭矩大小的影響相對(duì)而言較大，所以本設(shè)計(jì)中只需要對(duì)相應(yīng)的扭矩進(jìn)行強(qiáng)度的計(jì)算和校核即可。通過查詢相關(guān)的資料可以得到對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度校核公式為： PWT??1.升降軸所傳遞的扭矩大小為： mKN47.23.1950???nT2.升降軸上所作用的力的大小為：第四章 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)24鏈 輪 上 的 圓 周 力 kN8.90.5247d34t ???TF 鏈 輪 上 的 徑 向 力 356tanr A處 切 向 力 ： FACBk.817.9lt ??? B處 切 向 力 ： NAB2.0536.lt A處 扭 矩 ： mk7.14.82d1 ????FT B處 扭 矩 ： 2.0.567B ?N 對(duì)應(yīng)的扭矩圖如下圖4.5所示：圖 4.5 升降軸上對(duì)應(yīng)的扭矩示意圖通過上述一系列的計(jì)算不難看出承受最大的扭矩作用處是在升降軸的鍵槽所對(duì)應(yīng)的中心截面處，此時(shí)要對(duì)該處進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度計(jì)算和校核，對(duì)應(yīng)的校核公式為：（4-7）][maxa????PWT其中 ；KN47.23.1950max ???nPT。33 064.1??dWp?即： 。??MPa9Pa1903.724maxa ??????pT根據(jù)上述的一系列計(jì)算可知本設(shè)計(jì)符合對(duì)應(yīng)的要求，是合格的。第五章 橫移傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)255 橫向移動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用橫向移動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)通常情況下是由電機(jī)部分 2 帶動(dòng)相應(yīng)的鏈輪，進(jìn)而使得對(duì)應(yīng)的載車板實(shí)現(xiàn)橫向的移動(dòng)。1- 主動(dòng)輪 2-鏈輪 3-電動(dòng)機(jī) 4-載車板 5-從動(dòng)輪圖 5.1 橫向移動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖5.1 橫向移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)選擇根據(jù)上述設(shè)計(jì)的需要可知對(duì)應(yīng)的承載總質(zhì)量為 2000kg，對(duì)應(yīng)的橫向移動(dòng)的速度大小為 0.15m/s，對(duì)應(yīng)的動(dòng)摩擦因素大小等于 0.2，接下來需要算出橫向移動(dòng)電動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的功率。根據(jù)相關(guān)的資料可以知道電動(dòng)機(jī)輸出的功率大小為：（5-1）kwmgvFVPW 58.01.8920. ????其中 —工作機(jī)實(shí)際工作時(shí)所需要提供的功率大小w—實(shí)際工作時(shí)所對(duì)應(yīng)的工作效率大小?鏈傳動(dòng)所對(duì)應(yīng)的總效率大小為：(5-2)n321w????其中 —鏈傳動(dòng)對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)效率大小取為 0.961?—滾動(dòng)軸承對(duì)應(yīng)的效率大小取為 0.992帶入可得： 94.0.9602w????所選電動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的輸出功率大小為： 5kw/0wP由上述計(jì)算得到的相關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)際情況，選擇采用額定電壓大小為 220V，對(duì)應(yīng)功率