垂直循環(huán)式立體車庫(kù)設(shè)計(jì)含SW三維及7張CAD圖
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分 類 號(hào)
密 級(jí)
寧( )XX
XX設(shè)計(jì)(XX)
垂直循環(huán)立體車庫(kù)設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
立體車庫(kù)空間利用率非常高，占地面積約為平面停車場(chǎng)的1／15～1／25，大大地節(jié)省了土地資源和土建開(kāi)發(fā)成本。可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，使用方便。建設(shè)成本大大低于傳統(tǒng)停車場(chǎng)。配備自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、各種安全機(jī)構(gòu)、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及其他防范設(shè)施，安全可靠。并且可以因地制宜，利用零星空地，配以美觀的外形，美化城市環(huán)境。
本文從分析各種立體車庫(kù)的具體特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合城市住宅小區(qū)具體環(huán)境情況，選擇垂直循環(huán)式立體車庫(kù)為研究開(kāi)發(fā)對(duì)象。提出并確定了車庫(kù)的總體方案；確立了車庫(kù)的整體體系結(jié)構(gòu)由機(jī)械結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制結(jié)構(gòu)組成；設(shè)計(jì)了車庫(kù)的整體尺寸；選擇了車庫(kù)的建材設(shè)計(jì)立體車庫(kù)的構(gòu)型方案。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，對(duì)軸承、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、軸承座選型計(jì)算，并進(jìn)行應(yīng)力校核；最后根據(jù)設(shè)計(jì)方案，采用三維軟件solidworks軟件對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行三維建模。
關(guān)鍵詞: 停車、鏈傳動(dòng)、電機(jī)、減速機(jī)
Abstract
Three-dimensional garage space utilization rate is very high, covers an area of about 1/15 ~ 1/25 for plane parking lot, greatly saves land resources and civil engineering development costs. Can realize automatic operation, easy to use. Construction cost is much lower than the traditional parking lot. Equipped with automatic detection system, all kinds of security mechanism, automatic alarm system, fire fighting system and other facilities for the prevention of safe and reliable. And it can adjust measures to local conditions, using the scattered field, with beautiful shape, beautify the urban environment.
In this paper, starting from the analysis of the characteristics of various three-dimensional garage, combines the condition of urban residential area the concrete environment, choose vertical circulation parking equipment as the object of research and development. Proposed and determine the overall scheme of the garage; Established the overall architecture of the garage is composed of mechanical structure and automatic control structure; Design the overall size of the garage; Choose the configuration scheme of stereo garage garage building materials design. According to the design scheme of bearing, motor, reducer, bearing type selection calculation, and the stress checking; According to the design scheme of using 3 d software solidworks software 3 d modeling for three-dimensional garage.
Keywords: Parking, chain, motor，reducer
目錄
摘 要 IV
Abstract V
第1章 緒論 6
1.1 論文概述 6
1.2 立體車庫(kù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 6
1.3 本文研究?jī)?nèi)容 8
1.4 本文研究意義 8
第2章 垂直循環(huán)立體車庫(kù)方案設(shè)計(jì) 9
2.1 立體車庫(kù)分類 9
2.2 研究目標(biāo) 9
2.3立體車庫(kù)傳動(dòng)方案 10
2.4本章小結(jié) 11
第3章 垂直循環(huán)立體車庫(kù)設(shè)計(jì) 12
3.1 鏈輪鏈條設(shè)計(jì)計(jì)算 12
3.2 聯(lián)軸器的選型原則 18
3.3連接螺栓設(shè)計(jì)校核 21
3.4 軸承的設(shè)計(jì)及校核 24
3.5 電機(jī)選型計(jì)算 25
3.6 本章小結(jié) 28
第4章 垂直循環(huán)立體車庫(kù)三維建模 29
4.1 Solidworks三維建模技術(shù) 29
4.2垂直循環(huán)立體車庫(kù)三維建模 29
4.3垂直循環(huán)立體車庫(kù)裝配 36
4.4 本章小結(jié) 39
參考文獻(xiàn) 40
致謝 41
第1章 緒論
?1.1論文概述
目前，我國(guó)城市內(nèi)大部分都采用平面式停車場(chǎng)。該種停車場(chǎng)占地面積大，設(shè)備復(fù)雜，有效停車位置少，對(duì)人員車輛安全的保障性差。平面停車場(chǎng)需要進(jìn)出車道、通行車道，并且對(duì)寬度、轉(zhuǎn)彎半徑、坡度都有規(guī)定，因此真正用于停車的面積只占建筑面積的一部分，平均下來(lái)一輛小型車要占用40平方米的面積。平面式停車場(chǎng)由于上述這些占地面積大、造價(jià)高、存車效率低、人員與車輛安全保障差等弊病，對(duì)于開(kāi)發(fā)商的效益和業(yè)主的使用都非常不利。故建造立體車庫(kù)已是迫在眉睫，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高所帶來(lái)的城市靜態(tài)交通的必由之路。立體車庫(kù)憑借其在許多方面的優(yōu)越性，從其誕生以來(lái)就廣泛地引起人們的關(guān)注，并在近年來(lái)越來(lái)越受到人們的重視。本文正是在這樣的背景下，試圖對(duì)城市住宅小區(qū)的停車問(wèn)題做一些研究與探討。
1.2 立體車庫(kù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
立體車庫(kù)的發(fā)展歷史就是一部汽車工業(yè)發(fā)展繁榮的歷史。世界第一輛汽油汽車出現(xiàn)在歐洲，它是歐洲工業(yè)文明發(fā)展的結(jié)晶。隨后，汽車工業(yè)經(jīng)歷三次大的變革，促進(jìn)了汽車工業(yè)的進(jìn)一步繁榮發(fā)展。
第一次變革出現(xiàn)在1914年，當(dāng)時(shí)美國(guó)福特汽車公司安裝的汽車裝配流水線帶來(lái)了汽車工業(yè)史上的第一次變革。
第二次變革發(fā)生在本世紀(jì)50年代。當(dāng)時(shí)歐洲內(nèi)部關(guān)稅壁壘逐漸拆除，使歐洲市場(chǎng)空前繁榮，有力地推動(dòng)了汽車制造工業(yè)的發(fā)展。
第三次變革出現(xiàn)在本世紀(jì)60年代末，隨著日本汽車工業(yè)出現(xiàn)奇跡，生產(chǎn)出物美價(jià)廉的汽車，使得世界汽車工業(yè)發(fā)生第三次變革。
立體車庫(kù)的出現(xiàn)是在第二次汽車工業(yè)變革之后。隨著歐洲汽車工業(yè)的空前繁榮和發(fā)展，歐洲出現(xiàn)了最早的立體車庫(kù)。歐洲立體車庫(kù)的出現(xiàn)已經(jīng)有60多年的歷史。對(duì)照汽車工業(yè)的第三次變革，隨著日本汽車工業(yè)出現(xiàn)奇跡，之后立體車庫(kù)在日本開(kāi)始發(fā)展。至今立體車庫(kù)在日本有40多年的發(fā)展歷史。同一時(shí)期，韓國(guó)和臺(tái)灣也出現(xiàn)了立體車庫(kù)。韓國(guó)和臺(tái)灣立體車庫(kù)出現(xiàn)晚于日本，亦有近40年歷史。倉(cāng)儲(chǔ)式立體車庫(kù)技術(shù)最早出現(xiàn)于歐洲。日本立體車庫(kù)的技術(shù)來(lái)源于歐洲。日本上一個(gè)特別善于學(xué)習(xí)和借鑒其國(guó)家成功經(jīng)驗(yàn)的民族。由于日本地域狹小，塔式立體車庫(kù)在日本得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。
目前國(guó)內(nèi)從事立體車庫(kù)研發(fā)的企業(yè)已有100余家，其中主機(jī)生產(chǎn)的企業(yè)有50多家，首批獲得國(guó)家頒發(fā)的立體停車設(shè)備制造企業(yè)資質(zhì)的有22家。為適應(yīng)立體車庫(kù)行業(yè)迅猛發(fā)展的需要，保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，以規(guī)范立體車庫(kù)的生產(chǎn)和建設(shè)，國(guó)家己出臺(tái)了《機(jī)械式停車設(shè)備類別、型式與基本參數(shù)》等6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)立體車庫(kù)事業(yè)起到了極大的促進(jìn)作用。
雖然立體車庫(kù)在我國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭非常的迅猛，但是目前立體車庫(kù)在住宅小區(qū)內(nèi)的應(yīng)用，卻還是少的可憐。其主要原因還是人們的思維觀念沒(méi)有轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，而技術(shù)上的問(wèn)題已經(jīng)退居其次。可以說(shuō)，當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)完全可以滿足小區(qū)內(nèi)建造立體車庫(kù)的主要要求，急需解決的是人們的思想問(wèn)題。伴隨著我國(guó)住房業(yè)的迅速發(fā)展，小區(qū)式居住方式已經(jīng)成為市民住房方式的主流。并且，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們擁有自己的私家車也已經(jīng)成為一種必然。所以，正是由于小區(qū)與私家車的數(shù)量越來(lái)越多，一旦人們的思想方式轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，那么應(yīng)用于小區(qū)內(nèi)的立體車庫(kù)必將會(huì)如同雨后春筍般迅速地生長(zhǎng)起來(lái)。而且，立體車庫(kù)的技術(shù)也必然在今后的若干年內(nèi)有大幅度的發(fā)展。所以，無(wú)論是立體車庫(kù)技術(shù)的研究，還是立體車庫(kù)工程的建造，發(fā)展前景都是非常樂(lè)觀的，都必將在不久的將來(lái)得到豐厚的回報(bào)。
圖1.1 立體車庫(kù)
改革開(kāi)放以后，我國(guó)的汽車工業(yè)開(kāi)始起步。21世紀(jì)進(jìn)入飛速發(fā)展時(shí)代。我國(guó)立體車庫(kù)行業(yè)相對(duì)于歐洲、日本、韓國(guó)家而言起步較晚，從第一臺(tái)設(shè)備誕生到現(xiàn)在，只有近20年歷史。在這20年中，前期發(fā)展緩慢，直到1996年，全國(guó)機(jī)械式立體車庫(kù)停車設(shè)備每年的銷售、安裝量不足1000個(gè)泊位。
1.3本文研究?jī)?nèi)容
（1）調(diào)研國(guó)內(nèi)外立體車庫(kù)工作原理以及發(fā)展現(xiàn)狀，找出其設(shè)計(jì)的不足。
（2）根據(jù)調(diào)研結(jié)果，針對(duì)當(dāng)前比較流行的立體車庫(kù)進(jìn)行分析比較，綜合各個(gè)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)立體車庫(kù)的構(gòu)型方案。
（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案，對(duì)軸承、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、軸承座、連接軸、進(jìn)行選型計(jì)算，并進(jìn)行應(yīng)力校核。
（4）根據(jù)設(shè)計(jì)方案，采用三維軟件solidworks軟件對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行三維建模。
1.4本文研究意義
建國(guó)五十年來(lái)，我國(guó)的機(jī)械工業(yè)雖然已經(jīng)有了較大的發(fā)展，具備了一定的基礎(chǔ)和規(guī)模，初步滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的需要。但隨著世界科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。因此，在我國(guó)以新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和開(kāi)發(fā)高技術(shù)含量的新產(chǎn)品，已成為當(dāng)前機(jī)械工業(yè)以至各傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)密切關(guān)注和改革的焦點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，它包括機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)。它從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)出發(fā)，使產(chǎn)品或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。近年來(lái)，世界上各發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，以提高制造技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)向柔性化、智能化發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)給傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)帶來(lái)了革命性的變革和驚人的效益，使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和管理體制發(fā)生深刻的變化。機(jī)電一體化是當(dāng)今世界機(jī)械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢(shì)，也是我國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必由之路。作為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，我公司一貫高度重視和密切關(guān)注國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況，同時(shí)堅(jiān)決要求工程技術(shù)人員努力掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和原則，本著“應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，推動(dòng)機(jī)械電子工業(yè)的進(jìn)步”為宗旨，開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品，隨著立體車庫(kù)的自動(dòng)化水平的提高，同時(shí)人工也從密集生產(chǎn)型企業(yè)中解放出來(lái)。
第2章 垂直循環(huán)立體車庫(kù)方案設(shè)計(jì)
2.1 立體車庫(kù)分類
一：平移往復(fù)式
此種立體車庫(kù)采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)不等。頂層車板上下升降，底層車板左右水平橫移，中間層車板既可左右橫移又可上下升降。通過(guò)不斷的交換空位，完成車輛的存取。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低
二：巷道堆垛式
巷道堆垛式立體車庫(kù)所示。采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)將進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛水平且垂直移動(dòng)到存車位，并由存取裝置實(shí)現(xiàn)車輛的有序存取。因此，對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)量需求較多的客戶使用
三：垂直提升式
垂直提升式立體車庫(kù)如圖所示。垂直提升式立體車庫(kù)類似于電梯，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，通過(guò)提升機(jī)構(gòu)將車輛或載車板升降到指定層，然后用安裝在提升機(jī)上的裝置將車輛或載車板送入或送出車位，從而達(dá)到立體存取車的目的。此種車庫(kù)～般高度較高，可達(dá)幾十米，對(duì)設(shè)備的安全性、加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地面積卻很小。
四：垂直循環(huán)式
垂直循環(huán)式立體車庫(kù)如圖所示，采用鏈傳動(dòng)帶動(dòng)轎廂在垂直方向上循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車停在轎廂上，轎廂隨傳動(dòng)系統(tǒng)作升降運(yùn)動(dòng)，或者將所要存車的空車位降至地面，循環(huán)往復(fù)地將轎廂或空車位送到車庫(kù)出入口，完成車輛的存取工作“9-221。一般車庫(kù)出入口處設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)，省去司機(jī)調(diào)頭。該類型車庫(kù)非常適用于土地資源比較緊張，而停車位需求卻很大的場(chǎng)所使用。
2.2 研究目標(biāo)
目前，城市居民私有車輛中有相當(dāng)一部分是露天隨意停放，既不安全又破壞了環(huán)境的和諧。隨著我國(guó)城市住宅小區(qū)建設(shè)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，私有車輛還會(huì)迅速增加。在顯得擁擠的小區(qū)內(nèi)，停放私家車就成為急需解決的課題，因此，本文的研究目標(biāo)是：針對(duì)城市住宅小區(qū)空地面積散而小的特點(diǎn)，確定較為合理的方案。設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小及建設(shè)成本低的垂直循環(huán)立體車庫(kù)，增加存車位，緩解存車壓力。該車庫(kù)要可容納22輛中小型轎車，平均每輛車占地面積小于5平方米，存車數(shù)量提高到其他形式同等占地面積的3倍以上；存取車獨(dú)立，存取時(shí)間不超過(guò)100秒；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)；具有安保及報(bào)警系統(tǒng)。
2.3立體車庫(kù)傳動(dòng)方案
目前，立體車庫(kù)的應(yīng)用主要有升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、平面移動(dòng)式及多層循環(huán)式。從各自的特點(diǎn)看，升降橫移式和平面移動(dòng)式需占面積較大、完整且不可分割；巷道堆垛式成本較高；垂直提升式自高較高；多層循環(huán)式適于細(xì)長(zhǎng)形地帶。而城市住宅小區(qū)內(nèi)的空地，或是樓與樓之間不允許有其他過(guò)高的建筑的地帶，或是邊角處面積很小分散形的地帶，因此，垂直循環(huán)式應(yīng)為最佳選擇。垂直循環(huán)式立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)靈活性比較大，這就決定了該種車庫(kù)的設(shè)計(jì)方案可以有很多種選擇性。根據(jù)我國(guó)城市住宅小區(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在車庫(kù)方案設(shè)計(jì)階段共設(shè)計(jì)了五種具體的車庫(kù)方案，并對(duì)它們進(jìn)行了分析、評(píng)價(jià)和論證，最后確立了一種方案作為設(shè)計(jì)方案。
圖2.1 立體車庫(kù)總體方案
工作原理
存車的時(shí)候，司機(jī)將車開(kāi)到車庫(kù)入口處，經(jīng)車庫(kù)的控制系統(tǒng)確認(rèn)車庫(kù)內(nèi)有空閑轎廂后，控制系統(tǒng)控制升降機(jī)構(gòu)運(yùn)行，將離入口垂直距離最近的一個(gè)轎廂送到入口處。司機(jī)在執(zhí)行完一系列入口手續(xù)之后，將車開(kāi)到轎廂上面，下車，退出轎廂和車庫(kù)，存車過(guò)程結(jié)束。取車的時(shí)候，司機(jī)來(lái)到出口處，執(zhí)行一系列出1：3手續(xù)，告知控制系統(tǒng)自己的車在哪個(gè)轎廂之內(nèi)，統(tǒng)控制升降機(jī)構(gòu)運(yùn)行，將目標(biāo)轎廂送到出口處，司機(jī)走上轎廂，進(jìn)入車內(nèi)，將車開(kāi)出車庫(kù)，取車過(guò)程結(jié)束。
2.4本章小結(jié)
本章首先對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概述，給出了物料立體車庫(kù)傳動(dòng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)方案進(jìn)行比較，總體設(shè)計(jì)方案里分別傳動(dòng)原理、系統(tǒng)組成進(jìn)行闡述。
第3章 垂直循環(huán)立體車庫(kù)設(shè)計(jì)
3.1 鏈輪鏈條設(shè)計(jì)計(jì)算
鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，因而鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要是根據(jù)傳動(dòng)要求選擇鏈的類型、決定鏈的型號(hào)、合理地選擇參數(shù)、鏈輪設(shè)計(jì)、確定潤(rùn)滑方式等。
一、鏈運(yùn)動(dòng)的主要失效形式
1．鉸鏈磨損
鏈節(jié)在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)，相鄰鏈節(jié)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而在鉸鏈的銷軸與套筒間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，引起磨損，使鏈的實(shí)際節(jié)距變長(zhǎng)，嚙合點(diǎn)沿鏈輪齒高方向外移。當(dāng)達(dá)到一定程度后，就會(huì)破壞鏈與鏈輪的正確嚙合，導(dǎo)致跳齒或脫鏈，使傳動(dòng)失效。
鏈條磨損后節(jié)距變長(zhǎng)的情況如圖所示。圖中Dp為鏈節(jié)距的平均伸長(zhǎng)量。鉸鏈磨損后實(shí)際上只是外鏈節(jié)節(jié)距伸長(zhǎng)了2Dp，即p2=p+2Dp。而內(nèi)鏈節(jié)距是不變的，即p1=p。
如圖所示，可知鏈輪節(jié)圓直徑的增量為Dd=Dp/sin(180°/z)。由此可見(jiàn)，若Dp一定（通常許用伸長(zhǎng)率Dp/p≤3%），則Dd隨鏈輪齒數(shù)z的增多而增大。因此，為了保證鏈的使用壽命，不致過(guò)早產(chǎn)生跳齒或脫鏈，除應(yīng)滿足規(guī)定的潤(rùn)滑狀態(tài)外，還有必要限制鏈輪的最大齒數(shù)。
a)
b)
圖3.1 鏈條磨損
鉸鏈磨損，過(guò)去是鏈傳動(dòng)的主要失效形式。近年來(lái)，由于鏈和鏈輪的材料、熱處理工藝、防護(hù)與潤(rùn)滑狀況都有了很大的改進(jìn)，鏈因鉸鏈磨損而失效的形式已經(jīng)退居次要地位。只有那些不能保證所要求的潤(rùn)滑狀態(tài)或防護(hù)裝置不當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)，磨損才會(huì)成為主要的失效原因。
2．疲勞破壞
由于鏈在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所受載荷不斷改變，因而鏈?zhǔn)窃谧儜?yīng)力狀態(tài)下工作的。經(jīng)過(guò)一定
循環(huán)次數(shù)后，鏈的元件將產(chǎn)生疲勞破壞。滾子鏈在中、低速時(shí)，鏈板首先疲勞斷裂；高速時(shí)，由于套筒或滾子嚙合時(shí)所受沖擊載荷急劇增加，因而套筒或滾子先于鏈板產(chǎn)生沖擊疲勞破壞。在潤(rùn)滑充分和設(shè)計(jì)、安裝正確的條件下，疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。
3．鉸鏈膠合
鉸鏈在進(jìn)入主動(dòng)輪和離開(kāi)從動(dòng)輪時(shí)，都要承受較大的載荷和產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，銷軸與套筒之間的承載油膜破裂，使金屬表面直接接觸并產(chǎn)生很大的摩擦，由摩擦產(chǎn)生的熱量足以使銷軸和套筒膠合。在這種情況下，或者銷軸被剪斷，或者導(dǎo)致銷軸、套筒與鏈板的緊配合松動(dòng)，從而造成鏈傳動(dòng)迅速失效。試驗(yàn)表明，鉸鏈膠合與鏈輪轉(zhuǎn)速關(guān)系極大，因此，鏈輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)受膠合失效的限制。
4．鏈被拉斷
在低速（v<0.6m/s）、重載或尖峰載荷過(guò)大時(shí)，鏈會(huì)被拉斷。鏈傳動(dòng)的承載能力受鏈元件靜拉力強(qiáng)度的限制。少量的輪齒磨損或塑性變形并不產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題。但當(dāng)鏈輪輪齒的磨損和塑性變形超過(guò)一定程度后，鏈的壽命將顯著下降。通常，鏈輪的壽命為鏈條壽命的2~3倍以上。故鏈傳動(dòng)的承載能力是以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)的。
二、鏈傳動(dòng)的承載能力
傳動(dòng)在不同的工作情況下，其主要的失效形式也不同，如圖8–13所示就是鏈在一定壽命下，小鏈輪在不同轉(zhuǎn)速下由于各種失效形式限定的極限功率曲線。1是在良好而充分潤(rùn)滑條件下由磨損破壞限定的極限功率曲線；2是在變應(yīng)力作用下鏈板疲勞破壞限定的極限功率曲線；3是由滾子套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率曲線；4是由銷軸與套筒膠合限定的極限功率曲線；5是良好潤(rùn)滑情況下的額定功率曲線，它是設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際使用的功率曲線；6是潤(rùn)滑條件不好或工作環(huán)境惡劣情況下的極限功率曲線，在這種情況下鏈磨損嚴(yán)重，所能傳遞的功率比良好潤(rùn)滑情況下的功率低得多。
三、鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇
1．鏈的節(jié)距和排數(shù)
鏈的節(jié)距大小反映了鏈節(jié)和鏈輪齒的各部分尺寸的大小，在一定條件下，鏈的節(jié)距越大，承載能力越高，但傳動(dòng)不平穩(wěn)性、動(dòng)載荷和噪聲越嚴(yán)重，傳動(dòng)尺寸也增大。因此設(shè)計(jì)時(shí)，在承載能力足夠的條件下，盡量選取較小節(jié)距的單排鏈，高速重載時(shí)可采用小節(jié)距的多排鏈。一般載荷大、中心距小、傳動(dòng)比大時(shí)，選小節(jié)距多排鏈；中心距大、傳動(dòng)比小，而速度不太高時(shí)，選大節(jié)距單排鏈。
鏈條所能傳遞的功率P0可由下式確定
≥
?????????????????? Pc=KAP??????????????????????????????????????????????????????式中? P0–––在特定條件下，單排鏈所能傳遞的功率(kW)；
Pc––––鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率(kW)；
KA––––工況系數(shù)，若工作情況特別惡劣時(shí)，KA值應(yīng)比表值大得多；
工況系數(shù)KA
載荷種類
輸? 入? 動(dòng)? 力? 種? 類
內(nèi)燃機(jī)－液力傳動(dòng)
電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī)
內(nèi)燃機(jī)－機(jī)械傳動(dòng)
平穩(wěn)載荷
中等沖擊載荷
較大沖擊載荷
1.0
1.2
1.4
1.0
1.3
1.5
1.2
1.4
1.7
KZ–––小鏈輪齒數(shù)系數(shù)
KP–––多排鏈系數(shù)；
KL–––鏈長(zhǎng)系數(shù)，鏈板疲勞查曲線1，滾子套筒沖擊疲勞查曲線2。???
根據(jù)式求出所需傳遞的功率，再由查出合適的鏈號(hào)和鏈節(jié)距。
小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ
Z1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
KZ
0.446
0.500
0.554
0.609
0.664
0.719
0.775
0.831
0.887
K￠Z
0.326
0.382
0.441
0.502
0.566
0.633
0.701
0.773
0.846
Z1
19
21
23
25
27
29
31
33
35
KZ
1.00
1.11
1.23
1.34
1.46
1.58
1.70
1.82
1.93
K￠Z
1.00
1.16
1.33
1.51
1.69
1.89
2.08
2.29
2.50
多排鏈系數(shù)KP
排數(shù)
1
2
3
4
5
6
KP
1
1.7
2.5
3.3
4.0
4.6
圖3.2 鏈長(zhǎng)系數(shù)
2．傳動(dòng)比i
鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般應(yīng)小于6，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到10，推薦i=2~3.5。傳動(dòng)比過(guò)大將使鏈在小鏈輪上的包角過(guò)小，因而使同時(shí)嚙合的齒數(shù)少，這將加速鏈條和輪齒的磨損，并使傳動(dòng)外廓尺寸增大。
3．鏈輪齒數(shù)z
鏈輪齒數(shù)不宜過(guò)多或過(guò)少。齒數(shù)太少時(shí)，1）增加傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷；2）增加鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角，從而增大功率消耗；3）增加鏈的工作拉力（當(dāng)小鏈輪轉(zhuǎn)速n1、轉(zhuǎn)矩T1和節(jié)距p一定時(shí)，齒數(shù)少時(shí)鏈輪直徑小，鏈的工作拉力增加），從而加速鏈和鏈輪的損壞。但鏈輪的齒數(shù)太多，除增大傳動(dòng)尺寸和重量外，還會(huì)因磨損而實(shí)際節(jié)距增長(zhǎng)后發(fā)生跳齒或脫鏈現(xiàn)象機(jī)率增加，從而縮短鏈的使用壽命。通常限定最大齒數(shù) ≤120。
按靜強(qiáng)度校核鏈條：
由于鏈條處于低速重載傳動(dòng)中，其靜強(qiáng)度占主要地位。
由參考文獻(xiàn)[5]知，鏈條靜強(qiáng)度計(jì)算式：
式中：——靜強(qiáng)度安全系數(shù)；
——工況系數(shù)，由機(jī)械手冊(cè)取
；
——鏈條極限拉伸載荷，
；
——有效圓周力，
——離心力引起的力，
，
其中為鏈條質(zhì)量，可由機(jī)械手冊(cè)：
；
——懸垂力，
其中為系數(shù)，，為中心距，，為兩輪中心線對(duì)水平面的傾角，，則
——許用安全系數(shù)，。
代入數(shù)據(jù)得：
符合強(qiáng)度要求。
（3） 鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算
鏈輪主要由齒圈、輪轂、輪輻和加強(qiáng)筋組成。鏈輪齒形的設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：
保證鏈條順利的嚙入和嚙出；
具有足夠的容納鏈條節(jié)距伸長(zhǎng)的能力；
防止鏈條跳動(dòng)而掉鏈；
具有合理的作用角；
齒廓曲線與鏈傳動(dòng)的工況相適應(yīng)；
加工工藝性要好。
按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
有設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即
確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
試選載荷系數(shù)Kt=1.2.
計(jì)算輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。
T1=
查表選取齒寬系數(shù)=1
查表得材料的彈性影響系數(shù)=189.8。
按齒面硬度查得主動(dòng)鏈輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600；從動(dòng)鏈輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550
由公式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。n為齒輪轉(zhuǎn)速（單位為r/min）；j為齒輪每轉(zhuǎn)一周時(shí)，同一齒面嚙合次數(shù)；為齒輪的工作壽命（單位為h）。
取接觸疲勞壽命系數(shù)0.91；0.94。
計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式得，
計(jì)算彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為
確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
由圖查得主動(dòng)鏈輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；從動(dòng)鏈輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；
由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù),;
計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。
取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式
得
4)計(jì)算載荷系數(shù)。
5）查取齒形系數(shù)。
由表查得 ；
查取應(yīng)力校正系數(shù)。
由表查的 ；
計(jì)算主動(dòng)鏈輪的并加以比較。
3.2聯(lián)軸器的選型原則
聯(lián)軸器品種、型式、規(guī)格很多，在正確理解品種、型式、規(guī)格各自概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)傳動(dòng)的需要來(lái)選擇聯(lián)軸器，首先從已經(jīng)制訂為標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)軸器中選擇，目前我過(guò)制訂為國(guó)際和行標(biāo)的聯(lián)軸器有數(shù)十種，這些標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器絕大多數(shù)是通用聯(lián)軸器，萬(wàn)向聯(lián)軸器,每一種聯(lián)軸器都有各自的特點(diǎn)和適合范圍，基本能夠滿足多種工況的需要，一般情況下設(shè)計(jì)人員無(wú)需自行設(shè)計(jì)聯(lián)軸器，只有在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器不能滿足需要時(shí)才自行設(shè)計(jì)聯(lián)軸器。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器選購(gòu)方便，價(jià)格比自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器要便宜很多。在眾多的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器中，正確選擇適合自己需要的最佳聯(lián)軸器，關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動(dòng)的工作性能、可靠性、使用壽命、振動(dòng)、噪聲、節(jié)能、傳動(dòng)效率、傳動(dòng)精度、經(jīng)濟(jì)性等一系列問(wèn)題，也關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員在選用聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)立足于從軸系傳動(dòng)的角度和需要來(lái)選擇聯(lián)軸器，應(yīng)避免單純的只考慮主、從動(dòng)端聯(lián)接選擇聯(lián)軸器。
一、選擇聯(lián)軸器應(yīng)考慮的因素
（一） 動(dòng)力機(jī)的機(jī)械特性
動(dòng)力機(jī)到工作機(jī)之間，通過(guò)一個(gè)或數(shù)個(gè)不同品種型式、規(guī)格的聯(lián)軸器將主、從動(dòng)端聯(lián)接起來(lái)，形成軸系傳動(dòng)系統(tǒng)。在機(jī)械傳動(dòng)中，動(dòng)力機(jī)不外乎電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和氣輪機(jī)。由于動(dòng)力機(jī)工作原理和機(jī)構(gòu)不同，其機(jī)械特性差別較大，有的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，有的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有沖擊，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)形成不等的影響。根據(jù)動(dòng)力機(jī)的機(jī)械特性，將動(dòng)力機(jī)分為四類。萬(wàn)向聯(lián)軸器,見(jiàn)表 1 。
表 1 動(dòng)力機(jī)系數(shù)Kw
動(dòng)力機(jī)類別代號(hào)
動(dòng)力機(jī)名稱
動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw
動(dòng)力機(jī)類別代號(hào)
動(dòng)力機(jī)名稱
動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw
Ⅰ
電動(dòng)機(jī)、透平
1.0
Ⅲ
二缸內(nèi)燃機(jī)
1.4
Ⅱ
四缸及四缸以上內(nèi)燃機(jī)
1.2
Ⅳ
單缸內(nèi)燃機(jī)
1.6
動(dòng)力機(jī)的機(jī)械特性對(duì)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)有一定的影響，不同類別的動(dòng)力機(jī)，由于其機(jī)械特性不同，應(yīng)選取相應(yīng)的動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw ，選擇適合于該系統(tǒng)的最佳聯(lián)軸器。動(dòng)力機(jī)的類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本因素，動(dòng)力機(jī)的功率是確定聯(lián)軸器的規(guī)格大小的主要依據(jù)之一，與聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩成正比。固定的機(jī)械產(chǎn)品傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力機(jī)大都是電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行的機(jī)械產(chǎn)品傳動(dòng)系統(tǒng)（例如船舶、各種車輛等）中的動(dòng)力機(jī)多為內(nèi)燃機(jī)，當(dāng)動(dòng)力機(jī)為缸數(shù)不同的內(nèi)燃機(jī)時(shí)，必須考慮扭振對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響，這種影響因素與內(nèi)燃機(jī)的缸數(shù)、各缸是否正常工作有關(guān)。此時(shí)一般應(yīng)選用彈性聯(lián)軸器，以調(diào)整軸系固有頻率，降低扭振振幅，從而減振、緩沖、保護(hù)傳動(dòng)裝置部件，改善對(duì)中性能，提高輸出功率的穩(wěn)定性。
（二） 載荷類別
由于結(jié)構(gòu)和材料不同，用于各個(gè)機(jī)械產(chǎn)品傳動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)軸器，其載荷能力差異很大。載荷類別主要是針對(duì)工作機(jī)的工作載荷的沖擊、振動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)、頻繁啟動(dòng)等原因而形成不同類別的載荷。為便于選用計(jì)算，將傳動(dòng)系統(tǒng)的載荷分為四類，見(jiàn)表 2 。
表 2 載荷類別
載荷類別
載荷狀況
工況系數(shù) K
載荷類別
載荷狀況
工況系數(shù) K
Ⅰ
載荷均勻，工作平穩(wěn)
1~1.5
Ⅲ
重沖擊載荷，頻繁正反轉(zhuǎn)
2.5~2.75
Ⅱ
中等沖擊載荷
1.5~2.5
Ⅳ
特重沖擊載荷，頻繁正反轉(zhuǎn)
>2.75
?
傳動(dòng)系統(tǒng)的載荷類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本依據(jù)。沖擊、振動(dòng)和轉(zhuǎn)矩變化較大的工作載荷，應(yīng)選擇具有彈性元件的撓性聯(lián)軸器即彈性聯(lián)軸器，以緩沖、減振、補(bǔ)償軸線偏移，改善傳動(dòng)系統(tǒng)工作性能。起動(dòng)頻繁、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩是正常平穩(wěn)工作時(shí)轉(zhuǎn)矩的數(shù)倍，是超載工作，必然縮短聯(lián)軸器彈性元件使用壽命，聯(lián)軸器只允許短時(shí)超載，一般短時(shí)超載不得超過(guò)公稱轉(zhuǎn)矩的 2~3 倍，即 [Tmax] ≥ 2~3T n 。
低速工況應(yīng)避免選用只適用于中小功率的聯(lián)軸器，例如：彈性套柱銷聯(lián)軸器、芯型彈性聯(lián)軸器、多角形橡膠聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器等；需要控制過(guò)載安全保護(hù)的軸系，宜選用安全聯(lián)軸器；載荷變化較大的并有沖擊、振動(dòng)的軸系，宜選擇具有彈性元件且緩沖和減振效果較好的彈性聯(lián)軸器。金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器承載能力高于非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器；彈性元件受擠壓的彈性聯(lián)軸器可靠性高于彈性元件受剪切的彈性聯(lián)軸器。
（三） 聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速
聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)聯(lián)軸器不同材料允許的線速度和最大外緣尺寸，經(jīng)過(guò)計(jì)算而確定。不同材料和品種、規(guī)格的聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速的范圍不相同，改變聯(lián)軸器的材料可提高聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速范圍，材料為鋼的許用轉(zhuǎn)速大于材料為鑄鐵的許用轉(zhuǎn)速。用于 n>5000r/min 工況條件的聯(lián)軸器，應(yīng)考慮聯(lián)軸器外緣離心力和彈性元件變形等影響因素，并應(yīng)作動(dòng)平衡。高速時(shí)不應(yīng)選用非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器，高速時(shí)形成彈性元件變形，宜選用高精度的撓性聯(lián)軸器，目前國(guó)外用于高速的聯(lián)軸器不外乎膜片聯(lián)軸器和高精度鼓形齒式聯(lián)軸器。 萬(wàn)向聯(lián)軸器
（四） 聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸相對(duì)位移
聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸由于制造誤差、裝配誤差、安裝誤差、軸受載而產(chǎn)生變形、基座變形、軸承受損、溫度變化（熱脹、冷縮）、部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等多種因素而產(chǎn)生相對(duì)位移。一般情況下，兩軸相對(duì)位移是難以避免的，但不同工況條件下的軸系傳動(dòng)所產(chǎn)生的位移方向，即軸向（ x ）、徑向（ y ）、角向（α）以及位移量的大小有所不同。只有撓性聯(lián)軸器才具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的性能，因此在實(shí)際應(yīng)用中大量選擇撓性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器不具備補(bǔ)償性能，應(yīng)用范圍受到限制，因此用量很少。角向（α）唯一較大的軸系傳動(dòng)宜選用萬(wàn)向聯(lián)軸器，有軸向竄動(dòng)，并需控制軸向位移的軸系傳動(dòng)，應(yīng)選用膜片聯(lián)軸器；只有對(duì)中精度很高的情況下選用剛性聯(lián)軸器，各標(biāo)準(zhǔn)撓性聯(lián)軸器許用補(bǔ)償量見(jiàn)表 3 。
（五） 聯(lián)軸器的傳動(dòng)精度
小轉(zhuǎn)矩和以傳遞運(yùn)動(dòng)為主的軸系傳動(dòng)，要求聯(lián)軸器具有較高的傳動(dòng)精度，宜選用金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器。大轉(zhuǎn)矩個(gè)傳遞動(dòng)力的軸系傳動(dòng)，對(duì)傳動(dòng)精度亦有要求，高轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)避免選用非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器和可動(dòng)元件之間有間隙的撓性；聯(lián)軸器，宜選用傳動(dòng)精度高的膜片聯(lián)軸器。
3.3連接螺栓設(shè)計(jì)校核
已知條件：
螺栓的ss＝730MPa
螺栓的擰緊力矩T=49N.m
2、擰緊力矩：
為了增強(qiáng)螺紋連接的剛性、防松能力及防止受載螺栓的滑動(dòng)，裝配時(shí)需要預(yù)緊。
其擰緊扳手力矩T用于克服螺紋副的阻力矩T1及螺母與被連接件支撐面間的摩擦力矩T2。裝配時(shí)可用力矩扳手法控制力矩。
公式：T=T1+T2=K** d
擰緊扳手力矩T=49N.m
其中K為擰緊力矩系數(shù)，為預(yù)緊力N d為螺紋公稱直徑mm
其中K為擰緊力矩系數(shù)，為預(yù)緊力N d為螺紋公稱直徑mm
摩擦表面狀態(tài)
K值
有潤(rùn)滑
無(wú)潤(rùn)滑
精加工表面
0.1
0.12
一般工表面
0.13-0.15
0.18-0.21
表面氧化
0.2
0.24
鍍鋅
0.18
0.22
粗加工表面
-
0.26-0.3
取K＝0.28，則預(yù)緊力
＝T/0.28*10*10-3＝17500N
承受預(yù)緊力螺栓的強(qiáng)度計(jì)算：
螺栓公稱應(yīng)力截面面積As（mm）=58mm2
外螺紋小徑d1=8.38mm
外螺紋中徑d2=9.03mm
計(jì)算直徑d3＝8.16mm
螺紋原始三角形高度h=1.29mm
螺紋原始三角形根部厚度b=1.12mm
緊螺栓連接裝配時(shí)，螺母需要擰緊，在擰緊力矩的作用下，螺栓除受預(yù)緊力F0的拉伸而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力外，還受螺紋摩擦力矩T1的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭切應(yīng)力，使螺栓處于拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下。
螺栓的最大拉伸應(yīng)力σ1(MPa)。
剪切應(yīng)力：
根據(jù)第四強(qiáng)度理論，螺栓在預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力:
強(qiáng)度條件：
預(yù)緊力的確定原則：
擰緊后螺紋連接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超過(guò)其材料的屈服極限的80%。
傾覆力矩
傾覆力矩 M 作用在連接接合面的一個(gè)對(duì)稱面內(nèi)，底板在承受傾覆力矩之前，螺栓已擰緊并承受預(yù)緊力F0。作用在底板兩側(cè)的合力矩與傾覆力矩M平衡。
已知條件：電機(jī)及支架總重W1=190Kg，葉輪組總重W2=36Kg，假定機(jī)殼固定，電機(jī)及支架、葉輪組重心到機(jī)殼左側(cè)結(jié)合面L=194mm.
考慮沖擊載荷，傾翻力矩M為：
M=W1*(1+6.7)*0.22-W2*(1+6.7)*0.118=190*7.7*0.22-36*7.7*0.118=319.64N.m
L1=0.258m
L2=0.238m
L3=0.166
L4=0.099m
螺栓最大工作載荷：
式中：
M……螺栓組承受的總傾覆力矩（N.m）
i……每行螺栓數(shù)量
L……螺栓到接合面對(duì)稱軸到距離(m)；
z……螺栓數(shù)量；
承受預(yù)緊力和工作載荷聯(lián)合作用螺栓的強(qiáng)度計(jì)算：
螺栓的最大拉力F=
＝17500＋0.3*167.26＝17550N
螺栓的最大拉伸應(yīng)力σ2(MPa)。
剪切應(yīng)力：
在預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力:
強(qiáng)度條件：
預(yù)緊力的確定原則：
擰緊后螺紋連接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超過(guò)其材料的屈服極限的80%。
3.4 軸承的設(shè)計(jì)及校核
軸承預(yù)計(jì)壽命
16×365×8=48720小時(shí)
1、計(jì)算軸承
（1）已知擺臂的轉(zhuǎn)速w為10°/S
因此轉(zhuǎn)速：
兩軸承徑向反轉(zhuǎn)速力：
FR1=FR2=22034N（由載荷計(jì)算確定）
初先兩軸承為角接觸球軸承7206AC型，軸承內(nèi)部軸向力
FS=0.63FR 則FS1=FS2=0.63FR1=13881N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取上端為壓緊端
FA1=FS1=13881N FA2=FS2=13881N
(3)求系數(shù)x、y
FA1/FR1=13881N/22034N=0.63
FA2/FR2=13881N/22034N =0.63
根據(jù)機(jī)械手冊(cè)表（11-8）得e=0.68
FA1/FR148720h
∴預(yù)期壽命足夠
3.5 電機(jī)選型計(jì)算
電機(jī)的選型原則一定滿足扭矩、轉(zhuǎn)速、功率要求，同時(shí)還要滿足慣量匹配，如果不匹配，會(huì)引起系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，但是在一般的電機(jī)計(jì)算以及選型中，一般只考慮電機(jī)的功率和扭矩。
傳動(dòng)軸所需功率：
PW =FV /1000
傳動(dòng)裝置的總效率 ：
η= η同步帶η跑帶η2承
確定各部分效率如下：
鏈條傳動(dòng)效率：0.95
滾動(dòng)軸承效率：
η承 = 0.99
則傳動(dòng)總效率：
η=0.95×0.90×0.992=0.816
所需電動(dòng)機(jī)功率：
Pr = PW/η
P電機(jī)=P/η同步帶η帶η軸承=
1.67×736÷（0.95×0.96×0.992×0.96）
=1458W取1.458kw
電機(jī)的扭矩速度表
1) 各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在薦用值范圍內(nèi)。
2) 各級(jí)傳動(dòng)間應(yīng)作到尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱。一般使iVB > iG.若帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比分配過(guò)大，大帶輪的外徑v大于減速器中心 H 時(shí)，會(huì)造成尺寸不協(xié)調(diào)或安裝不便。
3) 各級(jí)傳動(dòng)件彼此不發(fā)生碰撞現(xiàn)象。
4) 兩級(jí)傳動(dòng)比可按下式分配
i1=(1.3 ~ 1.4)i2
i =[(1.3 ~ 1.4)iΣ ]-1/2
5) 傳動(dòng)比分配
總傳動(dòng)比:i=n0/nW=5
據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表：
取
I鏈條1=2，n0=3400r/min
則同步帶傳動(dòng)比：
I鏈條2 =2.5
電動(dòng)機(jī)軸
Po=Pr=1.458kw
no=3400r/min
4.095Nm
前軸：
P1=P0×η同步帶=1458×0.95=1385W
n1=no/i帶=3400/2=1700r/min
7.781Nm
后軸：
P2=P1×η帶=1385×0.96=1329.6w
n2=n1/i12= 1700/2.5=680r/min
為滿足上變電機(jī)要求電機(jī)參數(shù)為
初步選擇安川電機(jī)
安川電機(jī)的選型手冊(cè)如圖所示
圖3.3 電機(jī)參數(shù)表
選擇電機(jī)的型號(hào)為SGMGV20A
輸出功率為1.8KW
額定扭矩為11.5Nm
電機(jī)的扭矩與轉(zhuǎn)速曲線如圖所示。
圖3.4 電機(jī)扭矩速度圖解
3.6 本章小結(jié)
對(duì)鏈輪鏈條進(jìn)行選型計(jì)算，其次根據(jù)速比的分配原理，對(duì)各個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行速比分配，最后對(duì)鍵、電機(jī)進(jìn)行選型計(jì)算。
第4章 垂直循環(huán)立體車庫(kù)三維建模
?4.1 Solidworks三維建模技術(shù)
Solidworks軟件涉及到航空航天、機(jī)器人等個(gè)領(lǐng)域，越來(lái)越多的被人們接受，它倡導(dǎo)三維CAD軟件的易用性、高效性。 他不僅能夠?qū)崿F(xiàn)零部件的三維建模，也能夠進(jìn)行二維圖的繪制，同時(shí)還可以與各種軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，不僅可以完成運(yùn)動(dòng)仿真，而且還可以進(jìn)行有限元分析。
4.2垂直循環(huán)立體車庫(kù)三維建模
立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)的三維模型如圖4.1所示。
圖4.1 Solidworks三維模型
載車板建模如下首先選取前基準(zhǔn)面，進(jìn)行草繪。操作過(guò)程如下：
1、運(yùn)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊草繪按鈕，選取前視基準(zhǔn)面繪制草圖如下圖所示
圖4.2 繪制草圖
2、繪制好該特征的草圖之后，點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行特征生成，拉伸按鈕里面具有參數(shù)選擇的功能，可以設(shè)置厚度180，選取不同類型尺寸的生成，其拉伸菜單如下圖所示，并進(jìn)行抽殼。
圖4.3 拉伸菜單示意圖
3、建立肋板。
建立肋板，首先建立草繪模型，完全貫穿，選取該特征的底部為參考面，然后繪制草圖—拉伸，該過(guò)程與上圖的繪制基本一致。最后通過(guò)拉伸切除，即可求得。
圖4.4肋板
為了設(shè)計(jì)美觀，同時(shí)，避免干涉，設(shè)計(jì)圓角半徑為10mm。
圖4.5圓角三維示意圖
最后完成整個(gè)部件的建模。
圖4.6軸承安裝座
同理，其他零件支架、同步帶、軸承、滾輪、底座、殼體等主要運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的三維模型，方法基本一致，只是使用的特征按鈕不一樣，操作方法基本相同。橫梁如下圖所示。
圖4.7 橫梁
電機(jī)的模型如圖所示，通過(guò)拉伸切除命令得出。
圖4.8 電機(jī)三維設(shè)計(jì)
小鏈輪三維建模如圖4.9所示，通過(guò)拉伸切除、陣列命令即可得到。
圖4.9 小鏈輪
頂蓋的模型如圖4.10所示，孔通過(guò)陣列掃描命令，即可求得所得模型。
圖4.10 頂蓋
大鏈輪模型如圖4.11所示，首先建立上方安裝架，其次建立滾輪架，通過(guò)同心、距離進(jìn)行配合。
圖4.11 大鏈輪
端蓋的模型如圖4.12所示，通過(guò)草繪圓形，經(jīng)等距命令，拉伸即可求得。
圖4.12 端蓋
軸承座建模如圖4.13所示。
圖4.13 軸承座
軸承的三維建模如圖4.14所示。
圖4.14 軸承
4.3立體車庫(kù)裝配
在Solidworks軟件里面，配合主要有重合、平行、垂直、相切、同軸心、鎖定、及距離、角度等配合功能，根據(jù)具體的配合要求選取不同的配合來(lái)完成機(jī)器的裝配，使之成為一個(gè)裝配體。裝配的配合界面如下圖所示。
圖4.15配合界面示意圖
根據(jù)該機(jī)器的裝配特點(diǎn)，其裝配主要是轉(zhuǎn)動(dòng)副設(shè)計(jì)配合，及面與面的重合，因此只需用到同軸心配合及重合兩種裝配方式。
下面將以裝配配合進(jìn)行介紹。
首先在Solidworks軟件里面建立裝配體組裝界面。打開(kāi)裝配體文件夾，具體操作過(guò)程如下：
點(diǎn)擊新建，里面有文件夾形式的選取，包括零件及按鈕，選取裝配體文件，打開(kāi)裝配體界面。
圖4.16 裝配示意圖
各個(gè)部件之間的組裝用到的命令有同心、重合、距離命令。
運(yùn)用Solidworks 渲染功能，渲染效果圖如下圖4.17所示。
圖4.17 三維渲染效果圖
4.4 本章小結(jié)
采用三維軟件SOLIDWORKS對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行建模，設(shè)計(jì)了各個(gè)關(guān)鍵部件，最后還設(shè)計(jì)了其他附屬零件，并對(duì)其進(jìn)行了組裝，同時(shí)對(duì)各個(gè)部進(jìn)行建模，最后將所有的零部件組裝在一起，將裝配屬性中的剛性變成柔性。
參考文獻(xiàn)
[1]J. Y. Tang?. SNS VACUUM INSTRUMENTATION AND CONTROL SYSTEM*，In: 8th International Conference on Accelerator & Large Experimental Physics Control Systems, San Jose, California, 2001.
[2]MSC. Softw are1MSC. ADAM SU sers 'Guide
[3]陳文華,賀青,張旦聞. ADAMS2007 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析范例［M］. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
[4]盂少農(nóng)．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，1991．
[5] 陳道南，盛漢中.起重機(jī)課程設(shè)計(jì).[M]北京：冶金工業(yè)出版社，1983.
[6] 楊臻,沖擊載荷物理仿真理論 [D] 1 西安: 西安交通大學(xué), 2002, 11
[7]張質(zhì)文．起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：中國(guó)鐵路出版社，1998．
[8] . K. L. Johnson1 接觸力學(xué)[M ] 1 徐秉業(yè)等譯.北京:高等教育出版社,
[9] 盧志翀，王國(guó)華，日期：2006 會(huì)議名稱：第七屆物流工程學(xué)術(shù).
[10] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB3811-83), 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.1984.
[11] 東北工學(xué)院<<機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)>>編寫(xiě)組,《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第三版), 冶金工業(yè)出版社.1987.
[12] 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,冶金工業(yè)出版社.1996年.
[13] 《現(xiàn)代工程制圖》,化學(xué)工業(yè)出版社.2004年.
[14] 《通用機(jī)械》,化學(xué)工業(yè)出版社.2004年.
[15] 張金平,石世宏,沖擊載荷在機(jī)械設(shè)計(jì)中的定量分析[ J]1 機(jī)械制造與研究, 2005, 34( 4) : 63 - 651
[16]孔祥安, 固體接觸力學(xué)[M] 北京: 中國(guó)鐵道出版社, 1999, 1371
[17] 李金春著. 論個(gè)性化辦公空間[J]. 室內(nèi)設(shè)計(jì), 2007, 50-51.
致謝
本論文是在導(dǎo)師()教授的悉心指導(dǎo)下完成的，()淵博的知識(shí)、對(duì)研究嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和無(wú)私的奉獻(xiàn)精神都是學(xué)生的楷模，在論文完成之際，謹(jǐn)向恩師表示真誠(chéng)的敬意和由衷的感謝，在開(kāi)題階段，()指導(dǎo)我如何選題、如何提取論文中的中心點(diǎn)，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，他仔細(xì)審閱，指出我論文中的錯(cuò)誤和不足，給出正確的理論指導(dǎo)。()學(xué)識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，工作兢兢業(yè)業(yè)，在不知不覺(jué)中給予我深遠(yuǎn)的影響，并將受益終生。
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