双层升降横移立体车库设计

双层升降横移立体车库设计内容摘要：

此使用普通螺杆的材料即可。 材料选用 50Mn ， 高频或中频加热，表面淬火。 螺纹尺寸设计计算 基本参数： 基本额定静载荷 oaC 、基本额定动载荷 aC 、额定寿命 L。 机械设计综合训练报告 —— 02020542 15 本场合中，上层载车板设计最大承重为 1700kg，加上载车板自重（ 1000kg ）。 因此设计承重载荷为： F = m g = (1 7 0 0+ 1 0 0 0 ) 1 0= 2 7 0 0 0m N 查手册得：载荷系数 1FK （平稳和轻微冲击） 硬度影响系数 1( 58)HK HRC 短行程系数 1lK 因此，计算载荷 2 7 0 0 0 1 1 1 2 7 0 0 0c m F H lF F K K K N      计算 oaC ： 39。 = 1 1 27 00 0= 27 00 0No a F H mC K K F   根据需要，选取导程 20P mm 载车板的设计升降速度为 4/V m s 螺杆转速 / 4 0 0 0 / m i n 2 0 2 0 0 / m i nn V P m m m m r    设计寿命 5000hLh 根据寿命计算最小额定动载荷 aC 寿命系数 1 13 350002 .1 55 0 0 5 0 0hh LK      转速系数 11333 3 . 3 3 3 . 30 . 5 5200nK n          寿命条件： 2 .1 5 1 1 1 2 7 0 0 0 1 0 5 5 4 50 .5 5ha F H l mnKC K K K F NK       根据寿命查表确定螺杆尺寸： 机械设计综合训练报告 —— 02020542 16 公称直径 0d 导程 hP 钢球直径 WD 丝杠外径 d 螺纹底径 1d 循环列数 圈数 80 12 71 78 71 3*2 丝杠精度设计 由于升降对精度要求不高，出于成本考虑，选用滚动螺旋精度等级确定为 7。 有效行程： 1 2 2 5 0 0 2 6 0 2 3 8 0ucL L L m m      目标行程公差： 300 2380 52 413300 300uPPLe V um    300mm 内允许行程变动量： 300 52PV um 滚珠丝杠支撑 轴颈对丝杠轴线径向圆跳动为 63um。 滚珠丝杠和滚珠螺母表面粗糙度为 。 机械设计综合训练报告 —— 02020542 17 第六章 升降电机及减速器选择 关于 YZ 系列电机 升降电动机选用 YD系列， YD 系列为鼠笼型异步电动机，具有较大的启动转矩和过载能力，能够频繁起动，转差率较高，并具有良好的防护特性。 它适用于短时或断续运转、起动制动频繁、有时过载以及有较强振动和冲击的冶金及一般起重设备上。 上层载车板大部分时间都处于静止状态，只有在升降过程中电机才起动，故适合采用 YZ系列电机。 电机型 号、参数 上载车板总重 370kg，最大载重 1700kg，总重为 G=（ 370+1700） 10=20700N升降速度 V=4m/min，设联轴器、减速器和各个轴承总效率为 ，而一般电机效率为 ，那么所需的最小驱动功率为 / 2 0 7 0 0 4 / 6 0 / 0 .9 / 0 .7 5 2 .0 4P F V k W    选用 YZ132M16型号的电机，额定电压 380V，额定频率 50Hz，转速 935r/min,功率 ，堵转电流倍数为 ，堵转转速倍数为 ，效率 %，功率因数。 采用 B5 大法兰基座竖直安装便于连接减速器。 图 YZ132M16 型号的电机 机械设计综合训练报告 —— 02020542 18 减速器型号选择 电机轴转速为 935r/min，设计螺杆轴转速为 200r/min，选用减速比 i为。 这里采用单级圆柱齿轮减速器即可，这类减速器装配维修方便，可用于各类机械中。 ZDY、 ZLY、 ZSY 型硬齿面卧式圆柱齿轮减速器（ ZBJ190041988）的齿轮为渐开线斜齿齿轮，采用优质材料，箱体经精密镗孔等制成。 承载能力高，运转平稳，噪声低。 减速器的适用条件是高速轴转速不高于 1500r/min，适用于本场合。 结合本工程实例，最终选用规格为 的减速器，其额定输入功率为 11kW。 机械设计综合训练报告 —— 02020542 19 第七章 螺杆轴结构设计 轴承选择 图 螺杆轴结构 根据升降距离要求，初步确定螺杆的最大工作长度为 2400l mm ，即螺纹的有效长度为 2400mm。 螺杆竖直放置，主要受轴向载荷，顶部与齿轮啮合处承受部分径向载荷。 故螺杆轴底部需用推力圆锥滚子轴承，顶端受径向载荷较大，故采用深沟球轴承即可。 螺杆外径为 66mm，螺杆轴下端使用轴环定位 ,螺杆轴最大直径为： 轴环宽度： 1 . 4 1 . 4 0 . 1 6 1 8 . 5 4 9b a m m      确定顶部轴颈直径： ( 1 0 .1 2 ) 6 1 0 .8 4 8 .8 5 0zjd d m m       若底部轴颈直径也为 50mm，则找不到相应的轴承型号，因此把底部轴颈直径扩大为 60mm。 根据轴承宽度确定两个轴颈的长度，最终顶端选用代号为 6310 的深沟球轴承（ GB/T2761994）。 底部选用代号为 29412 的推力圆锥滚子轴承。 机械设计综合训练报告 —— 02020542 20 键的设计与校核 螺杆轴头部通过联轴器与减速器的输出轴相连，该轴端轴径为 d=40mm，初步选用普通平键。 平键靠侧面传递转矩。 对中良好，结构简单、装拆方便，应用最为广泛， 也适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合。 通过查手册可得键的尺寸： 1 2 , 8 , 5 .0b m m h m m t m m   根据该轴段长度为 30mm，键长 L 取 24mm。 螺杆轴实际转速： / 9 3 5 / 4 . 5 2 0 8 / m i nin n i r   螺杆轴传递功率： 2 . 2 9 9 % 2 . 1 8P P k W    螺 杆 减 速 器电 机 螺杆传递最大扭矩： 33 2 .1 89 .5 5 1 0 9 .5 5 1 0 1 0 0 .1208PT N mn        查表得到键的许用挤压应力和许用切应力（键的材料为钢）：    1 0 0 , 9 0c M P a M P a 键联 接工作面挤压：  2 2 100. 1 1000 4 12c cT M P adk l    因此键的长度不够，需要重新设计 考虑到轴的长度有限，平键显然已经不能满足需要，因而改用花键联接。 矩形花键多齿工作，承载能力高，对中性好，导向性好，齿根较浅，应力集中较小，轴与毂强度削弱小，加工方便，能用磨削方法获得较高精度。 螺杆轴主要承受转矩，花键对其平衡性有较大益处。 根据国标（ GB/T11441987），选用中系列尺寸，大径 D=48mm，键数 N=8，键宽 B=8mm，小径 d=42mm。 花键长度设计为 L=35mm。 倒角尺 c=,圆角尺寸 r=。 查表得花键联接的许用应力为：   120c MPa  机械设计综合训练报告 —— 02020542 21 齿的工作高度： 4 8 4 22 2 0 .5 222g Ddh c m m      各齿间载荷不均匀系数取  平均直径： 48 42 4522m DdD m m   花键强度校核：  2 2 1 0 0 . 1 1 0 0 0 1 1 . 30 . 7 8 2 3 5 4 5c cg g mT M P az h L D        故强度符合条件。 图 螺杆轴的花键联接 花键精度：装配形式为固定， d为 h7， D 为 a11。 轴的结构工艺 为了减少应力集中，轴的阶梯处设置圆角或圆角，根据 GB/ 确定各轴端倒角和圆角的尺寸 机械设计综合训练报告 —— 02020542 22 第八章 升降系统总装 升降导轨 图 升降式载车板系统 如图 所示，升降系统由两大部分组成。 第一部分是导轨部分， 1是龙门形的导轨（槽形结构），直接与地面相连。 2。