双层升降横移式立体车库毕业设计(编辑修改稿)

双层升降横移式立体车库毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

横移轴，横移轴 上 前后各安装有一个导轮，为主动轮，另外在载车板的另一边同 样装前后两个导轮，但无电机驱动，为从动轮。 导轮边缘制造成凸缘结构，以保证导轮只沿着导轨横向移动而不脱离轨道。 电机安装在载车板一端边缘上，与横移传动轴上下竖直安装，这样不会占用载车板的空间，以防止车辆碰撞横移电机。 横移机构亦可使用电机与横移轴直接用联轴器连接，不过这种做法需要一层载车板高度足够容纳下电机。 也可使用电机安装齿轮，驱动装在载车板后部的齿条的方式，但与链传动相比，齿轮齿条传动制造成本太高，且齿条太长，不易安装维护，链传动方式成本低更，传动精度及效率也比较高。 图 横移机构工作示意图 （ 1从动链轮， 2主动链轮， 3电机， 4主轴， 5载车板， 6行走轮， 7导轨） 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 10 页 升降传动机构的设计 设计方案的比较 目前升降横移式立体车库主要有以下几种设计方案： （ 1） 液压传动 液压传动具有通用性、多功能性和可控性的特点，与其他传动方式相比，它有如下优点： 在同等功率的情况下，液压装置的体积小，质量轻，结构紧凑。 液压传动工作平稳。 能在大范围内实现无极调速。 操作简单、安全。 易于实现过载保护，且由于能够自行润滑，因此使用寿命较长。 液压元件都已实现标准化、系列化和通用化，便于 设计、制造及使用。 但是液压系统 一般 比较复杂，元件精度要求较高，因此成本较高，而且液压传动不能保证严格的传动比，其传动效率也不高，因此本次设计不采用液压传动。 （ 2） 钢丝绳传动 钢丝绳传动在立体车库升降机构中应用广泛，主要是因为它有承载能力强，结构简单便于维护等优点，但由于本次设计是二层升降结构，提升距离不大，采用钢丝绳传动后卷筒价格太高，而且钢丝绳提升载车板的平稳性没有链传动高，因此放弃使用此提升方式。 （ 3） 链传动 链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率高，轴上径向压力小，结构紧凑，能 够适应高温和潮湿的环境，其制造和安装精度要求较低，成本也低。 适合用在低速重载，工作环境恶劣等场合。 因此选用链传动作为升降机构非常适合。 升降方案的确定 上层升降系统采用链传动需要进行二次传递，首先是从电机减速机通过链传动将转动传递到提升轴，然后再通过提升轴上处于两端的链轮将载车板提升。 电机减速机固定安装在横梁上，提升轴上安装有 3 个链轮， 1 个用于连接电机，另外两个分居两侧，为贵州大学本科毕业论文（设计） 第 11 页 提升的主动轮。 第二次传动的两链轮大小相同，且中心距固定不变但必须大于提升高度，另有两支撑用的链轮，其作用是使与载车板相连接的提 升链条能够与之前两链轮链条上下相切，使链条只受到的拉力水平，链条相连处采用非标准连接。 升降机构示意图如下： 图 升降机构工作示意图 设计数据 设计参数如下： 车长： 4700mm 车宽： 1800mm 车高： 1450mm 车重： 2020kg 横移速度： ： 因此预估车库尺寸为： 单个车库宽度： 2500mm 则车库总宽： 25003=7500mm 车库长： 5600mm 下层高（出入库高）： 2020mm 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 12 页 第三章 各机构的设计、计算 及校核 载车板重量估算 根据以上车库及车辆尺寸，确定载车板尺寸为（ mm） 5000 2200 5，选用 45 钢为材料制造，则密度为 33 / mkg ，载车板重量为： kgm 3 3339。  板 由于载车板上 还有 其他附件，因此将载车板重量修整为 kgm 450板。 受力梁的计算、选型与校核 根据预先设计的结构，受力 梁分为横梁和纵梁，载车板和汽车的重量直接作用在纵梁上，纵梁则压在横梁上，因此受力梁的计算需要进行两次，即纵梁和横梁的计算。 纵梁的计算、选型与校核 本次设计车库共有 4 根纵梁，其中边上的两根受力比中间两根轻一半，因此若 4 根纵梁选用尺寸相同，只需对中间两根纵梁进行校核。 中间纵梁的受力分析简图如下： 图 纵梁受力简图 其中， AF 与 DF 为横梁对纵梁的支撑力， 1F 与 2F 为载车板与汽车对纵梁的拉力，mmll 40031  ， mml 42020 。 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 13 页 载车板与汽车重量为 kgm 24502020450 总 ，因此重力 NgmG 2 4 5 0 0 总总 ，其中 g 取 10N/kg。 则： NGFFFF DA 1 2 2 5 0221  总 （ 1）计算剪力弯矩 对于 AB 段： NFF As 122501  11 xFM A  110 lx  对于 BC 段： NFFF As 012   12122 lxFxFM A   2121 llxl  由于 AB 段 与 CD 段载荷对称，因此不必计算。 （ 2）画剪力弯矩图 图 纵梁剪力图 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 14 页 图 纵梁弯矩图 由上图可看出， AB 与 CD 段受剪力最大，为 NFs 12250m ax,  ， BC 段受弯矩最大，为 mNM  4900m ax。 （ 3）纵梁的选型 对于立体车库钢结构一般选择 Q235 普通碳素结构钢为材料的工字钢作为建筑材料，它 具有良好的塑性和焊接性能，成型能力很好，并具有一定的强度，适合于桥梁、建筑等工程结构，实用性能好，价格相对也很便宜，性价比高。 查机《械设计课程设计手册》 Q235 参数如下： 表 Q235性能参数 钢材 抗拉、抗压和抗弯 f 抗剪 vf 端面承压 cef 牌号 厚度或直径 （ mm） Q235 钢 16 215 125 325 选取 热轧 H 型钢尺寸如下： （ H高度， B宽， t1腹板厚度， t2翼缘厚度， r工艺圆角） 图 热轧 H型钢截面尺寸 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 15 页 表 纵梁热轧 H型钢尺寸规格 类别 型号（高度 宽度 ） 截面尺寸（ mm） 截面面积（ cm2） 截面特性参数 HM 中翼缘 H B t1 t2 r 惯性矩（ cm4） 惯性半径 （ cm） 截面模数 （ cm3） IX IY iX iY WX WY 300 200 294 200 8 12 20 11400 1600 779 160 （ 4）纵梁的校核 弯曲正应力强度校核 由于梁 的 BC 段受弯矩最大，故对其进行校核，根据《简明材料力学》有公式：    ZWM m a xm a x M P aM P acm mN 2 3 5][ 7 94 9 0 0 3m a x   因此，纵梁的弯曲正应力强度满足要求。 弯曲切应力强度校核 由剪力图可知，梁在 AB 及 CD 段受剪力最大，查《机械设计》可知   MPa105 ，故对其进行校核：   1*m a x,m a x tI SF z zs   22121m a x )2(8 tHtBBHtIF zs  带入上表数据，计算得：   1 4 0 08 2 2 5 0822    M P aM P a a x   因此，纵梁的弯曲切应力强度满足要求。 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 16 页 横梁的计算、选型与校核 根据本次设计，横梁有前后两根，所受力为纵梁对它的压力以及柱的支撑力，由此可画出横梁的受力分析图如下： 图 横梁受力简图 其中， AF 与 F 为柱对横梁梁 的 支撑力， 1F 、 2F 、 3F 与 4F 为纵 梁对横梁的压力，mmlll 2500321  ， mmll 5054 。 载车板与 汽车 重量为 kgm 24502020450 总 ，因此单个车位载车时重力NgmG 2 4 5 0 0 总总 ，其中 g 取 10N/kg。 则： NGFF 6 1 2 52241  总 NFFF 1 2 2 5 02 132  NFFFFFF FA 1 8 3 7 52 4321  （ 1） 计算 剪力弯矩 对于 AB 段： NFF As 183751  11 xFM A  410 lx  对于 BC 段： NFFF As 1225012  贵州大学本科毕业论文（设计） 第 17 页  42122 lxFxFM A   124 lxl  对于 CD 段： NFFFF As 0213     13243133 lxFlxFxFM A   2131 llxl  由于 DE 段与 EF 段分别与 BC 段、 AB 段载荷对称，因此不必计算。 （ 2）画剪 力 弯矩图 图 横梁剪力图 图 横梁弯矩图 由 上图 可看出， AB 与 EF 段受剪力最大，为 NFs 18375m ax,  ， CD 段受弯矩最大，为 mNM  a x。 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 18 页 （ 3）横梁的 选型 选择 横梁 的材料与纵梁相同，选择的型号如下： 表 横梁热轧 H型钢尺寸规格 （ 4）横梁的校核 弯曲正应力强度校核 由于梁的 CD 段受弯矩最大，故对其进行校核，根据《简明材料力学》有公式：    ZWM m a xm a x M P aM P acm mN 235][ 0 9 3 1 3m a x   因此，横梁的弯曲正应力强度满足要求。 弯曲切应力强度校核 由剪力图可知，梁在 AB 及 EF 段受剪力最大，查《机械设计》可知   MPa105 ，故对其进行校核：   1*m a x,m a x tI SF z zs   22121m a x )2(8 tHtBBHtIF zs  带入上表数据，计算得：   )()(822  类别 型号（高度 宽度 ） 截面尺寸（ mm） 截面面积（ cm2） 截面特性参数 HM 中翼 缘 H B t1 t2 r 惯性矩（ cm4） 惯性半径 （ cm） 截面模数 （ cm3） IX IY iX iY WX WY 200 150 194 150 6 9 16 2740 508 283 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 19 页   M P aM P a 1 0 58 1 a x   因此，横梁的弯曲切应力强度满足要求。 受力柱的计算、选型与校核 根据设计，二层立体车库受力柱仅受压力，受力简图如下： 图 立柱受力 简图 其中， NGF 1 8 3 7 543  总 , mmL 2500 ，选择 H 型钢材料梁相同，型号如下： 表 立柱热轧 H型钢尺寸规格 查《简明材料力学》和《机械设计手册》可得： 25 cm/N10206 E 22 cm/N102 0 0 p 22 cm/N102 3 5 s 类别 型号（高度 宽度 ） 截面尺寸（ mm） 截面面积（ cm2） 截面特性参数 HM 中翼缘 H B t1 t2 r 惯性矩（ cm4） 惯性半径 （ cm） 截面模数 （ cm3） IX IY iX iY WX WY 150 100 148 100 6 9 13 2040 151 140 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 20 页 计算压杆柔度范围 1 ： 10010200 10206 251  pE 计算压杆柔度  ： miniul 其中，  为不同条件下的压杆长度因数，对于一端固定，一端自由的杆取 2 ，2min。