升降横移式立体车库设计优质报告.docx

升降横移式立体车库设计报告链传动升降横移式立体车库设计姓名：曾祥学号：02015732指导老师：钱瑞明日期：2018年1月24日 摘要立体停车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体停车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。升降横移式立体停车库作为一种新兴的停车设备，以其独特的特点被广泛的应用在酒店、宾馆、机关单位以及居民小区各种场所。本文以双层升降横移式立体车库为设计对象，对立体车库进行了机械传动部分分析。本文对比了各种传动方式的特点，设计了升降机构和横移机构，完成了立体车库链传动、提升轴等部分的计算与校核。关键词：升降横移式立体车库 链传动 solidworks CAD目录摘要1一、设计任务及要求41.1设计内容41.2设计技术参数4二、背景及原理52.1背景52.2原理6三、总方案设计73.1 升降横移式立体车库结构的选择73.2 车库主体结构设计83.3 载车板的设计83.4 升降机构的选择83.5 横移机构的选择11四、链传动升降设计计算124.1提升电机的选择124.2减速电机与主动轴之间链条选择和计算144.3过渡链的设计和选择214.4提升链的设计和选择264.5提升主动轴的设计和校核26五、链传动横移设计计算355.1横移电机的选择355.2横移传动链的选择与计算365.3联轴器选择425.4横移传动轴的设计43六、装配方案50七、心得体会51参考文献52一、设计任务及要求1.1 设计内容1) 根据任务要求，结合存、取车工作原理，进行双层三列升降横移式立体车库机械系统总体方案设计，确定减速传动系统、执行系统的组成，绘制系统方案示意图。2) 选择电动机型号，分配减速传动系统中各级传动机构的传动比，并进行传动机构的受力分析和关键零部件的工作能力设计计算。3) 对立体车库机机械系统进行三维结构建模和存取车过程动画仿真（生成视频文件）。4) 进行结构设计，绘制二维总装配图（ 0 号图1 张）及关键零件工作图（ 3号或4 号图3 张）。（可手工绘制或软件绘制，首先是正确性，其次是图面质量。）5) 编写综合训练报告。1.2 设计技术参数图 1.1 设计参数二、背景及原理2.1背景随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，人类的生产、生活方式趋于集中，城市的规模越来越大，人们在城市里的生存空间却越来越小，于是出现了要利用空间的理念，城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。作为现代大都市的标志，城市中心商住区高楼大厦林立，社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路，编织出城市立体交通网，汽车的住宅停车场也有了长足的发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械车库向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变，成为具有较强的实用性、观赏性和适合城市环境的建筑。伴随着汽车进入家庭，城市动态、静态交通管理制度的不断完善和人们对居住环境要求的提高，给停车产业提供了前所未有发展机遇，停车产业市场前景广阔。近年来，随着经济的发展，我国的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽车数量的不断增加。截至2003年底，我国个人汽车保有量为12427672辆。其中，个人轿车4890387辆，比2002年增加1462441辆，增长率为42.7%，但与此同时，汽车停车场地的增长却不能与之同步，汽车泊位与汽车数量的比例严重失调，由此带来停车难、违章停车、停车管理困难等一系列问题。当以往的路边、人行道上停车、地下或地面停车场均解决不了上述问题时，采用机械式立体停车设备是一个非常有效的措施。机械式立体停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。国家计委已明确机械式立体停车设备及城市立体停车场为国家重点支持的产业，1998年1月1日起执行的国家计委6号令把机械式停车序和立体停车场列入“国家重点鼓励发展的产业、产品和技术日录”，国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目给予免征进口税”、上述措施为我国立体车库产业的成长提供了良好的条件、也为我国解决城市停车间题提供了机会。可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。日本是最早应用机械式车库的国家之一，其在上世纪60年代初就开发并使用可最大限度的利用空间的机械式停车设备。当时日本全国汽车保有量大约为500万辆，大多采用的是垂直循环式停车设备。从80年代开始，日本开始向亚洲地区的韩国、中国及台湾地区出口产品及技术。韩国机械车库技术是日本机械停车技术的派生。其机械停车产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始为供应使用阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，韩国近几年增长速度都在30%左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段。2.2原理图 2.2 升降横移式立体车库工作原理本次设计所做为双层升降横移式立体车库，这也是升降横移立体车库中最为简单，但同时也是最为典型的设计。立体车库的上层只能够进行升降，而下层只可以横移，下层有一个车位空出，以便下层两个载车板能够横移方便。下层车位存取车无需移动或升降，可由驾驶员直接驶入车库停车，上层车位存车需先由下层横移电机带动下层载车板横移留出空位，然后上层升降电机驱动上层载车板向下移动到下层，以便驾驶员停车入库，人离开车库后升降电机反转，将载车板重新拉回上层，然后横移电机反转，将下层载车板移动到原有位置，驾驶员取车时，步骤与存车相同。车库工作原理示意图如下，其中6号车位空缺：三、总方案设计3.1 升降横移式立体车库结构的选择升降横移式立体车库主框架有三种形式：1、单柱型2、跨梁型3、后悬臂型。后悬臂式无前柱，对汽车进出载车板较好，但因其主框架在后侧，稳定性较差。本方案选用后悬臂式，为了弥补稳定性差，在载车板上添加侧臂。图 3.1 单柱式框架图 3.2 悬臂式框架图 3.3 跨梁式框架3.2 车库主体结构设计该两层三列升降横移立体车库主体框架全部选择钢结构组件，立柱和横梁用H型钢，同时立柱经过膨胀螺栓和地基相连，立柱和横梁之间经过高强度螺栓连接成图结构。依据车位要求，主框架尺寸为。3.3 载车板设计载车板有两种形式：框架式和拼接式，框架式载车板用型钢和钢板焊接承载框架，并多数采取中间凸起结构，在两侧停车通道和中间凸起顶面铺设不一样厚度钢板。拼接式载车板用镀锌钢板一次冲压或滚压成组装件，采取咬合拼装成载车板，用螺栓紧固链接，拼装前能够进行多种表面处理，轻巧美观。框架式载车板优点是可根据需要设置行车通道宽度，并含有良好导入功效。故此次设计选择框架式载车板。框架式载车板底盘采取一体板冲压成型，可使底盘重量轻、厚度薄、刚度好。对于上载车板，依据车位尺寸，将其尺寸设为，上载车板材料均用菱形花纹钢板拼合而成，引坡能够直接将钢板弯折加工而成。查，上载车板重量，考虑等其它原因影响，上载车板重量取。下载车板重量也取。3.4 升降机构选择现在升降横移式立体车库关键有以下多个传动方案：传动方法优点缺点配置方法钢丝绳传动承载能力强，结构简单便于维护，载车板提升高度不加限制，跳丝、断丝轻易判定提升晃动幅度大，需要外卷筒和刹车盘，成本较高，易损坏，需频繁更换，需更换整条钢丝绳电机、减速器、卷筒、滑轮、钢丝绳、配重滚珠丝杠副传动电机带动滚珠丝杠副驱动载车板坐升降移动。摩擦阻力小，结构简单成本较高，运行平稳较链传动差，要求滚道密封性好密封性要求高链传动稳定性好，传动简单可靠，维修简单，只需将破坏连接更换即可，造价低廉，环境适应性好，能保持正确传动比，传动效率高，制造和安装精度要求较低冲击比较大，有提升高度限制，安装调试时需要注意是否由咬链情况出现电机、小链轮、大链轮、主轴、提升链轮、提升链、平衡链、载车板、导向块液压传动有很大功率质量比，适合大负载情况，工作平稳，含有高精度、高灵敏度和高安全性造价高，不能确保正确传动比，传动效率不高表3.4.1依据上表所列传动方法优缺点，考虑价格原因，本方案升降传动选择链传动。图3.4.1、3.4.2，上层升降系统采取二次传输链传动。电机减速器固定在横梁上，提升轴上安装有三个链轮，分别是连接减速器主动链轮，另两个时两侧过渡链轮。过渡链轮安装在横梁上，中心距固定且应大于提升距离，两个提升链轮一样安装在横梁上，其作用是使和载车板相连子链能够和主链相切，使子链只受水平拉力，子链和主链之间连接采取非标准连接，如安装链条接头。传动过程以下：电机减速后经过链传动带动主链轮转动，主动链轮将转动传输给提升轴，轴带动两侧过渡链轮转动，过渡链轮带动主链转动，同时安装在主链上子链随之转动，子链绕过提升链轮挂在载车板吊耳上，从而带动载车板升降（具体细节见装配图）。图 3.4.1图 3.4.23.5 横移机构选择横移传动方法采取链传动，图3.5.1、3.5.2，由电机驱动链轮链条将转动传给装有车轮横移轴，每个主动横移轴上全部有三个车轮，另外在载车板另一边一样装一根横移轴，但无电机驱动，为从动轴，该轴上也有三个车轮。车轮边缘制造成凸缘结构，以确保车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，和横移传动轴上下竖直安装，这么不会占用载车板空间，以预防车辆碰撞横移电机。横移机构亦可使用电机和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齿条方法，但和链传动相比，齿轮齿条传动制造成本太高，且齿条太长，不易安装维护，链传动方法成本低更，传动精度及效率也比较高。图 3.5.1图 3.5.2四、链传动升降设计计算4.1提升电机选择依据设计要求，提升高度为，提升速率为，停车重量，上载车板重，电机提升重量为，查机械设计手册 ，电机效率，联轴器传动效率为，8级精度通常齿轮（油润滑）传动效率为，滚动轴承效率为，滚子链传动效率为，总传动总效率为。由知依据要求选择台湾万鑫企业立体车库升降专用减速电机，额定功率为，传动比为，输出转速为，满足要求。立体车库升降专用减速电机输出转速为，提升链传动比取，由提升速度确定减速电机和主动轴之间链传动比为，因为传动功率较大，减速电机和主动轴间采取双排链传动。电机外形基础尺寸以下：图 4.1.1图 4.1.2图 4.1.24.2减速电机和主动轴之间链条选择和计算1) 选择链轮齿数取小链轮齿数，大链轮齿数为。2) 确定计算功率依据机械设计手册（第五版） ，主动机械特征为轻微振动，从动机械特征为载荷不固定输送机，则工况系数，查国家标准中图3可知齿数系数，双排链，排链系数为，链传动效率为，轴承传动效率为，电机减速器效率为，则修正功率为3) 选择链条型号和节距依据及，查机械设计手册（第五版） 图，可选。查表1可得链条节距为。图 4.2.14) 计算链节数和中心距初选中心距为取，对应链长节数为为了避免使用过渡链节，计算出链长节数圆整取偶数为节。5) 确定实际中心距计算。查机械设计手册（第五版）表插值得，则链传动最大中心距为实际中心距为6) 计算链速v，确定润滑方法由和链号，查图5可知应采取定时人工润滑。7) 计算链传动作用在轴上压轴力 有效圆周力为：链轮垂直部署时压轴力系数，则压轴力为ISO链号节距pnom滚子直径d1max内链节内宽b1min销轴直径d2max链板高度max排距pt抗拉载荷双排minmmkN20A31.7519.0518.909.540.1735.76174.0表 4.2.1名称符号计算公式及结果最小齿槽形状最大齿槽形状齿侧圆弧半径滚子定位圆弧半径滚子定位角表 4.2.2 双排主动链轮参数名称符号计算公式级结果最小齿槽形状最大齿槽形状齿侧圆弧半径滚子定位圆弧半径滚子定位角表 4.2.3 双排从动链轮参数名称符号计算公式及结果分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿高确定最大轴凸缘直径表 4.2.4 双排主动链轮参数名称符号计算公式及结果分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿高确定最大轴凸缘直径表 4.2.5 双排从动链轮参数名称符号计算公式及结果齿宽齿侧倒角齿侧半径齿全宽表4.2.6 双排链轮齿型参数8) 双排链静强度计算因为链速为 低速链传动，其关键失效形式是链条静拉断，对横移链进行静强度校核：上式中因为数量级远远大于，忽略完全满足静强度要求。9) 双排链使用寿命计算链板疲惫强度限定额定功率为： 滚子套筒冲击疲惫强度限定额定功率：查机械设计手册，多排链排数系数，则使用寿命为：式中：为链节数10) 双排链耐磨损工作能力计算计算公式为式中 : 链条磨损使用寿命（h）；：链长，以节数表示；：链速 ； ：小链轮齿数； ：传动比； ：许用磨损伸长率，按工作条件确定； ：磨损系数，节距系数，齿轮-速度系数； ：铰链压强（）；滚子链承压面积为因为数量级远远大于，忽略，则铰链压强为由能够查出。则11) 横移链抗胶合能力计算对于A系列标准滚子链，其计算公式以下：代入数据得4.3过渡链设计和选择为了使子链只受水平拉力，提升链轮直径应一样大，即提升链传动比为，经上级链传动减速，主传动轴转速为1) 选择链轮齿数取小链轮齿数2) 确定计算功率依据机械设计手册（第五版） ，主动机械特征为轻微振动，从动机械特征为平稳运行，则工况系数，查国家标准中图3可知齿数系数，单排链，电机减速器效率为，链传动效率为，轴承效率为，总效率为，主动轴两侧有两个过渡链轮，则每个提升链轮修正功率为3) 选择链条型号和节距依据及，查机械设计手册（第五版） 图 ，可选。查表1可得链条节距为。4) 计算链节数和中心距初选中心距为取，对应链长节数为为了避免使用过渡链节，计算出链长节数圆整取偶数为节。5) 确定实际中心距查，当链传动传动比为1，链传动最大中心距为实际中心距为为了满足提升距离要求，将中心距定位mm。并添加防松装置。6) 计算链速v，确定润滑方法 由和链号，查图5可知应采取定时人工润滑。ISO链号节距pnom滚子直径d1max内链节内宽b1min销轴直径d2max内链板高度h2max排距pt抗拉载荷双排minmmkN24A38.1022.2325.2211.1136.245.442507) 计算链传动作用在轴上压轴力 表4.3.1 有效圆周力为：链轮水平部署时压轴力系数，则压轴力为名称符号计算公式级结果最小齿槽形状最大齿槽形状齿侧圆弧半径滚子定位圆弧半径滚子定位角表4.3.2 过渡主（从）链轮参数 名称符号计算公式及结果分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿高确定最大轴凸缘直径表4.3.3 过渡主（从）链轮参数2 名称符号计算公式及结果齿宽齿侧倒角齿侧半径齿全宽表4.3.4 过渡主（从）链轮齿型参数 8) 提升链静强度计算因为链速为低速链传动，其关键失效形式是链条静拉断，对横移链进行静强度校核：上式中因为数量级远远大于，忽略。完全满足静强度要求。9) 提升链使用寿命计算链板疲惫强度限定额定功率为： 滚子套筒冲击疲惫强度限定额定功率：查机械设计手册（第五版） ，提升链为单排滚子链，多排链排数系数，则不满足，不需要计算其使用寿命。 10) 双排链耐磨损工作能力计算计算公式为滚子链承压面积为则铰链压强为（因为，忽略）由能够查出。则11) 横移链抗胶合能力计算对于A系列标准滚子链，其计算公式以下：代入数据得4.4提升链设计和选择过渡链轮和提升链轮尺寸相同，子链也选择，安装位置满足子链只受水平拉力，链条长度依据提升距离选择。4.5提升主动轴设计和校核 电机减速器效率为，链传动效率为则主动轴上功率为由以上计算，主动轴转速为，则主动轴上转矩为：1) 选择轴材料因为该主动轴载荷较大，轴材料选择钢，经调质处理。查机械设计手册（第五版）表3-1-9材料关键力学性能以下：轴材料毛坯直径抗拉强度屈服强度极限弯曲疲惫极限剪切疲惫极限许用疲惫应力73554035520070表 4.5.12) 初步计算轴径取，初选直径为取。3) 轴承选择 结合UCP带座轴承优点，选择UCP216，其尺寸以下图图4.5.1 UCP带座外球面轴承4) 各段轴尺寸a) 各轴段直径位置轴径/mm备注提升链轮轴段1-2初选轴径UCP216轴承轴段2-3UCP216轴承轴径双排链轮轴段3-4考虑双排链轮左端轴向定位，取88mm光轴段4-5考虑双排链轮右端轴向定位，取97mmUCP轴承端5-6和2-3段相同提升链轮段6-7和1-2相同表4.5.2 b) 各轴段长度i. 取轴总长2400mm。ii. 查机械设计手册（第五版） 表，整体式链轮轮毂厚度，轮毂长度，则提升链轮轮毂厚度为其中提升链轮轮毂长度为iii. UCP轴承内圈长度87.6mm，轴径为80mm。iv. 双排链轮轮毂厚度为 其中提升链轮轮毂长度为位置轴长/mm备注提升链轮轴段1-2 考虑轴端挡板，计算出轴端长度应比轮毂长度短2mmUCP216轴承轴段2-3 UCP216轴承轴径不需要轴向定位，考虑双排链轮安装双排链轮轴段3-4考虑双排链轮轴向定位，计算出轴端长度应比轮毂长度短2mm光轴段4-5 轴总长减去零件安装长度UCP轴承端5-6 和2-3段相同提升链轮段6-7 和1-2相同表4.5.3图4.5.25) 轴上零件周向固定提升链轮和双排链轮周固定全部采取一般平键，由查机械设计手册（第五版）表，长度，确保提升链轮和轴配合有良好对中性，选择链轮轮毂和轴配合为；同理，双排链轮周向固定一般平键选择，长度，双排链轮轮毂和轴配合为；6) 校核键强度查机械设计手册（第五版）表，键连接许用挤压应力为。提升链轮所受转矩，挤压应力为 ，满足要求。同理，双排链轮所受转矩挤压应力为 ，不满足要求。重新设计，双排链轮和轴之间周向固定采取花键连接。初选矩形花键，型号为，倒角尺寸，齿间载荷分配不均匀系数，花键连接许用挤压应力。参考机械设计花键连接强度计算： ，满足要求。图4.5.37) 求轴上载荷画弯矩扭矩图图4.5.4 主动轴受力分析图受力简图如上，依据受力简图和前面计算出各链轮压轴力，能够计算出轴承支反力，再依据轴承受力情况画出轴扭矩图。受力简图中，分别是为3个链轮压轴力，大小前面已算出。4个分别为轴承支反力，为垂直方向上支反力，为水平方向上支反力。为了简化计算，力作用点取在各轴段中点。 分别是各链轮所受圆周力对轴产生扭矩。分别按水平面和竖直面计算各力产生弯矩。图4.5.5 主动轴水平方向受力分析图图4.5.6 主动轴水平弯矩分析图图4.5.7 主动轴竖直受力分析图图4.5.8 主动轴竖直受力弯矩图图4.5.9 主动轴扭矩图双排链轮处为危险截面载荷水平面H垂直面V支反力 弯矩 总弯矩 扭矩 表4.5.48) 按弯扭合成校核轴强度危险截面为承受最大弯矩和扭矩截面。只需校核轴危险截面强度即可。参考机械设计 ，轴扭转切应力为脉动循环，（实心），考虑花键等影响乘以，则轴材料为，调质处理，满足强度要求。9) 轴承寿命计算参考日本滚珠轴承组件株式会社出版FYH带座外球面轴承技术样本，因为主动轴不受轴向力作用，只受径向力两轴承径向支反力为因为不受轴向力，显然有，当量动载荷为查技术样本知基础额定动载荷和基础额定静载荷为 则轴承寿命为五、链传动横移设计计算5.1横移电机选择下载车板停车重量为，载车板中，总重，因为下层车板在滚动导轨上滚动，查机械设计手册知，钢轮和钢轨之间滚动摩擦因数为，初取滚轮直径为，下载车板横移速度为,则摩擦力为驱动力矩为:滚轮转速为：依据公式：则横移电机最小功率：满足横移电机功率要求，取横移电机功率为。5.2横移传动链选择和计算因为下载车板横移只受摩擦阻力作用，阻力比较小，横移速度不高，所以用,选择G系列小型齿轮减速电机，传动比取90，型号为，额定功率为0.2，转速为1350 ，技术参数以下：机型号额定功率kW减速比许用扭矩输入转速输出转速220.290102135015表 5.2.1 外部安装尺寸以下：图 5.2.1 电机减速器输出转速为： 该转速和滚轮所需转速相差不大，合适提升平移速度，平移速度为满足设计要求，所以采取传动比为链传动。1) 选择链轮齿数取链轮齿数为。2) 确定计算功率 依据机械设计手册（第五版） ，主动机械特征为轻微振动，从动机械特征为平稳运行，则工况系数，查机械设计手册（第五版） 图可知齿数系数，单排链，电机减速器效率为，则修正功率为3) 选择链条型号和节距依据及，查图1，可选。查表1可得链条节距为。4) 计算链节数和中心距初选中心距为取，对应链长节数为为了避免使用过渡链节，计算出链长节数圆整取偶数为节。5) 确定实际中心距查，当链传动传动比为1，链传动最大中心距为实际中心距为6) 计算链速v，确定润滑方法由 和链号，查图五可知应采取定时人工润滑。7) 计算链传动作用在轴上压轴力 有效圆周力为：链轮垂直部署时压轴力系数，则压轴力为ISO链号节距pnom滚子直径d1max内链节内宽b1min销轴直径d2max内链板高度h2max排距pt抗拉载荷单排minmmkN10A15.87510.169.405.0915.0918.1121.8表 5.2.28) 横移链轮尺寸计算名称符号计算公式级结果最小齿槽形状最大齿槽形状齿侧圆弧半径滚子定位圆弧半径滚子定位角表 5.2.3 横移主（从）动链轮参数1名称符号计算公式及结果分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径 齿高确定最大轴凸缘直径表 5.2.4 横移主（从）动链轮参数2名称符号计算公式及结果齿宽齿侧倒角齿侧半径齿全宽表 5.2.5 横移主（从）动链轮齿型参数9) 横移链静强度计算因为链速为 低速链传动，其关键失效形式是链条静拉断，对横移链进行静强度校核：完全满足静强度要求。10) 横移链使用寿命计算查机械设计手册可知：当链传动传输功率要求超出额定功率、链条使用寿命要求小于15000h或磨损伸长率要求显著小于3%时，才需要进行链条寿命计算。横移链传输功率小于额定功率，且横移链传输功率较小，所以能够不进行使用寿命计算。11) 横移链耐磨损工作能力计算计算公式为滚子链承压面积为则铰链压强为由能够查出。则12) 横移链抗胶合能力计算对于A系列标准滚子链，其计算公式以下：代入数据得13) 横移车轮和导轨选择参考，为了使载车板在横移过程中平稳，要求导轮承载能力好，所以选择双轮缘车轮,车轮直径为，材料为45钢，型号为：基础尺寸以下：参考，选择轻型导轨，型号。基础尺寸以下图 5.2.2 图 5.2.35.3联轴器选择在本设计中，选择六个双轮缘导轮，在横移过程中需要同时转动，所以需要将动力导轮和从动导轮连成一体，考虑到结构装拆和下载车板纵向长度，动力导轮和从动导轮间轴不能使用一根通轴，需要从中间打断，用联轴器将其连接，同时两侧用轴承进行支撑。图所表示图 5.3.1依据需要选择凸轮缘联轴器，参考，参考机械设计 ，联轴器型号选择公式为：式中：，参见表18.1，选择。综合考虑选择型号为，基础尺寸以下：轴孔直径轴孔长度DD1bb1S28821055532486（上）表 5.3.15.4横移传动轴设计1) 初步选择轴径 电机减速器效率为，链传动效率为则主动轴上功率为 由以上计算，主动轴转速为，则主动轴上转矩为：2) 选择轴材料因为该主动轴载荷不大，轴材料选择45钢，经调质处理。查机械设计手册（第五版）表3-1-9材料关键力学性能以下：轴材料毛坯直径抗拉强度屈服强度极限弯曲疲惫极限剪切疲惫极限许用疲惫应力64035527515560表 5.4.13) 初步计算轴径取，初选直径为考虑到键槽对轴减弱作用和横移轴要安装双轮缘车轮、凸轮缘联轴器、轴用弹性挡圈、轴承等，取。4) 确定横移链轮轮毂长度查机械设计手册（第五版） 表13-2-13，整体式链轮轮毂厚度，轮毂长度，则横移链轮轮毂厚度为其中提升链轮轮毂长度为5) 轴承选择横移轴不受轴向载荷，选择深沟球轴承。参考，选择。6) 轴用弹性挡圈选择因为采取深沟球轴承6207，要考虑两端轴向固定，两个轴承两个面中其中一个面全部有轴肩轴向定位，对于两轴承另一个面采取轴用弹性挡圈进行轴向固定，参考，选择挡圈。7) 各轴段直径位置轴径/mm备注横移链轮轴段1-2初选轴径弹性挡圈自由段2-3链轮右端轴肩定位轴承段3-4和轴承内孔配合车轮轴段4-5和车轮内孔配合，便于装拆轴环段5-6车轮轴向固定自由段6-7和3-4段相同轴承段7-8和轴承内孔配合弹性挡圈自由端8-9联轴器左端轴向固定半联轴器9-10和联轴器内孔配合表 5.4.28) 各轴段长度位置长度/mm备注横移链轮轴段1-2考虑轴端挡板，计算出轴端长度应比轮毂长度短2mm轴承段2-3轴承宽度决定弹性挡圈自由段3-4考虑轴上零件安装位置车轮轴段4-5车轮轮毂宽度决定轴环段5-6取轴肩高度1.4倍自由段6-7考虑轴承安装位置轴承段7-8轴承宽度决定弹性挡圈自由端8-9考虑联轴器安装位置半联轴器9-10半联轴器和轴配合段长度为44mm，为了使两轴端面不接触，长度略小于联轴器配合长度表 5.4.3图 5.4.19) 轴上零件周向固定横移链轮、双轮缘车轮和联轴器周向固定全部采取一般平键，对于横移链轮和联轴器，由、查机械设计手册（第五版）表5-3-18，长度，确保横移链轮、联轴器和轴配合有良好对中性，选择链轮轮毂、联轴器和轴配合为；同理，车轮周向固定一般平键选择，长度，车轮轮毂和轴配合为；联轴器周向固定一般平键选择，长度，联轴器和轴配合为；10) 校核键强度查机械设计手册（第五版）表5-3-17，键连接许用挤压应力为 横移链轮所受转矩，挤压应力为 ，满足要求。同理，联轴器所受转矩挤压应力为 ，满足要求。同理，车轮所受转矩挤压应力为 ，满足要求。11) 强度校核图 5.4.2受力分析图如上其中为横移链轮压轴力，分别为轴承支撑力（载车板经过轴承对轴产生压力），为车轮对轴支反力，对中性满足联轴器端不提供支反力，只传输扭矩。左侧轴承和车轮截面为危险截面，即，对于截面，对于截面，图 5.4.3 弯矩扭矩图12) 按弯扭合成校核轴强度危险截面为承受最大弯矩和扭矩截面。只需校核轴危险截面强度即可。参考机械设计 ，轴扭转切应力为脉动循环，（实心），考虑键槽影响乘以，则 轴材料为45钢，调质处理，满足强度要求。13) 轴承寿命计算参考机械设计手册（第五版） ，因为主动轴不受轴向力作用，只受径向力两轴承径向支反力为因为不受轴向力，显然有，当量动载荷为查，基础额定动载荷和基础额定静载荷为 则轴承寿命为六、装配方案考虑到安装尺寸，已经双排链轮大链轮直径和中心距关系，初步选择以下支撑架。图 6.1.1 UCP安装支撑参数见装配图。图 6.1.1 升降部分三维图七、心得体会从15周部署这个任务时候，我就决定凭自己力量把这份综合性设计做好。在升降方法选择上我纠结了大约有一个周时间，课堂上老师给我们看了一个升降方法：螺旋传动。可能先入为主吧，前几天我想选螺旋传动方案，其中还包含滚珠丝杠副、和升降机，但进过深入思索查询资料后发觉螺旋传动不常见且造价较高，同时升降机转速和升降距离并不满足设计要求，这时候我就计划换方案，采取链传动升降方法。链传动造价低常见于这种升降横移立体车库，性价比高。和此同时我又碰到了另一个问题，双链提升中子链和主链间连接问题。参考资料后了解二者之间为非标准连接，能够经过三角铁或焊接方法，因为不是很了解这种方法，所以本文就没有对该连接部分进行设计校核。升降横移式立体车库是一个综合性很强设计项目，包含前期搜集资料看文件，到后期确定方案画装配图，每一个过程全部非想象中那么轻易。没有见过实物，凭空设计出来立体车库机械方案真是有点难度，同时在看文件时候也轻易被她人方案牵着鼻子走。经过四个周时间，我最终把这份设计完成，对cad、solidworks这些画图软件掌握愈加牢靠，不仅提供自己能力，还为以后走上工作岗位打下了基础。期望以后继续努力。参考文件1 崔俊杰，续彦芳. 链传动在自动化立体停车设备中应用 J. 产品和市场, .5-30.2 廖念钊，莫雨松，李硕根等编. 交换性和技术测量M. 中国计量出版社，.6.3 吴克坚，于晓红，钱瑞明等编.机械设计M.高等教育出版社，.12.