PSH4D型立体停车库升降传动机构设计-正文

1、目 录 摘 要.2 ABSTRACT.3 1 绪论.4 1.1 机械式立体车库设计概论 .5 1.1.1 术语定义.5 1.1.2 机械车库类型定义.6 1.2 机械式立体停车设备.6 1.2.1 停车设备特性.6 1.2.2 停车设备设计要求.7 1.2.3 停车设备安全要求.8 1.2.4 设备种类.9 2 升降传动机构设计与计算.12 2.1 电动机选择.12 2.2 起升部件的计算选取.12 2.2.1 钢丝绳的选取.12 2.2.2 卷筒尺寸的确定.13 2.3 传动系统计算.15 2.3.1 传动比 I 的确定.15 2.3.2 减速器的选择.15 2.3.3 大小链轮的选择计算.

2、17 2.4 轴及轴承的选择、强度计算与校核.23 2.4.1 轴的选择、强度计算与校核.23 2.4.2 轴承的选择、强度计算与校核.26 2.5 键的选择与校核.27 2.6 联轴器的选择.28 2.7 装配图.29 3 结束语.30 致谢.31 参考文献.32 摘 要 随着我国城市化进程的加快和汽车产业的迅速发展，建筑设计中关于城市停车 场、停车库的合理设计是相关专业领域亟需解决的课题。机械停车库是利用机械设 备提高单位面积停车数量的停车方式，它是使用机械设备作为运送或既运送且停放 车辆的汽车库。在一个建筑层里叠置 2-3 层存放车辆的汽车库。它与一般汽车库相 比，由于设备能叠置停车，相

3、同的面积内可多停 3050的小汽车。这对净高适 宜的已建成的单层停车库可以改造成 2-3 层停放车辆的机械停车库，将具有积极的 现实意义。 本课题组的研究内容为钢丝绳式三层机械式立体停车库，我个人的研究方向则 是立体停车库升降动力系统的计算设计，具体内容包括：提升电动机的计算选择， 用于提升系统的摆线针轮减速器的计算选择，卷筒的设计计算，以及其他动力辅件 的计算、选择以及校核。 关键词：机械式体车库 升降传动系统设计 钢丝绳 Abstract Along with the development of our country city turns the progress quickly an

4、d the automobile industry of quick development, the reasonable design concerning city parking lot, the parking database is the topic that the related and professional realm wants to have a right way to solve in the building design. The machine parking database is a parking method that makes use of t

5、he machine equipments exaltation unit area parking quantity, it is to use the machine equipments conduct and actions to deliver or since deliver and park the automobile database of the vehicle. Fold to place the automobile database that 2-3 layers deposit the vehicle in a building layer. It is compa

6、red with the general automobile database, because the equipments can fold to place the parking, same area inside can stop 30% more-50% small automobile. This is clean and high and feat to have already set up of single layer the parking database can reform 2-3 layers park the machine parking database

7、 of the vehicle, will have the actively realistic meaning. The research contents of this topic set for the steel wire rope machine as to promote the dynamical steel wire rope type three stereoscopic parking database of the layer machine type, my personal research direction then stereoscopic park the

8、 car the calculation design of the database motive system, the concrete contents include: Promote the calculation choice of the electric motor, used for promoting the calculation choice that the system puts the line needle round to decelerate the machine, the design calculation of a tube, and other

9、calculations, choices and school pits that the motive assists the piece. Key words: Mechanical garage Design of elevator drive mechanism Wire rope 1 绪论 随着我国城市化进程的加快和汽车产业的迅速发展，建筑设计中关于城市停车 场、停车库的合理设计是相关专业领域急需解决的课题。 城市是人类技术进步、经济和社会文明的结晶，同时现代城市又是环境污染， 生态失衡和交通拥挤的写照，久居城市的人们在享受了现代文明的同时，也饱尝了 与自然隔离、人满为患之苦。车流

10、不息带来了烦躁与不安的心理压力。可是城市化 的进程和发展是无法阻挡的，我们只能在节省土地资源的同时尽可能地扩大城市空 间容量。城市的本质是集中，使城市高效、紧凑，充分提高城市空间的利用率，走 城市空间集约化、立体化发展的道路，使城市上、下部空间协调发展，将是现代城 市空间发展的必由之路。 机械式汽车库近年来也在我国一些大城市中兴起，虽然尚存在各种各样的问题， 但经验也正在积累中。它具有高效、安全、节省空间等优势，机械式汽车库的发展 将会有广阔的前途。城市化进程的加速，日益增多的汽车带来了城市停车场不足以 及由此引发的一系列问题，已经成为困扰我们的一个社会问题，迫使我们在城市中 紧凑的地域内对停

11、车空间，停车方式进行新的探索。停车库也由地面向地下，由单 层向多高层发展，停车方式亦由坡道式向机械式发展。 机械停车库是利用机械设备提高单位面积停车数量的停车方式，它是使用机械 设备作为运送或既运送且停放车辆的汽车库。在一个建筑层里叠置 2-3 层存放车辆 的汽车库。它与一般汽车库相比，由于设备能叠置停车，相同的面积内可多停 3050的小汽车。这对净高适宜的已建成的单层停车库可以改造成 2-3 层停放 车辆的机械停车库，将具有积极的现实意义。 本课题组的研究内容为以钢丝绳卷扬机为提升动力的钢丝绳式三层机械式立体 停车库，我个人的研究方向则是立体停车库升降动力系统的计算设计，具体内容包 括：提升

12、电动机的计算选择，用于提升系统的摆线针轮减速器的计算选择，卷筒的 设计计算，以及其他动力辅件的计算、选择以及校核。 1.1 机械式立体停车库设计概论 1.1.1 术语定义 机械停车库：使用车辆以外其它带有动力的搬运器，完成车辆停放、存储工 1 作的整个设施。机械停车设备：机械停车库内用于搬运、停放汽车的机械设备的 2 总称。机械停车库附属设备：为保证机械停车库安全使用，除机械停车设备以外 3 的一切库内设施、设备的总称。附属设备包括:照明设备、通风设备、报警设备、电 源设备、消防设备、排水设备、紧急出人口等。存车位：机械停车库内车辆经搬 4 运器最终送达的预先划分好的停放位置。车辆搬运器：机械

13、停车设备中用于承托、 5 运送车辆，使车辆到达存车位的全部装置或部件的总称。人车交接位：机械停车 6 库内进行车辆存取作业，允许驾驶员停止并离开自己车辆或进人自己车辆开始启动 车辆运行的位置。机械停车库出入口：车辆进人或离开机械停车库的通口。机械 7 停车库出人口一般都设有防护门和相关的安全检测开关。机械停车库通行通道： 8 从机械停车库出人口到人车交接位及驾驶员离开机械停车库的库内全部空间区域。 机械停车库库前空地：为保证车库内车辆安全正常出人，机械停车库出人口至其 9 前面道路之间用于车辆暂时停放或转向的预留空地。单车最大出(入)库时间：指 10 从给出一个车辆出库(入库)指令开始，搬运器

14、将车辆从停车装置中最不利的存车位 取出放到人车交接位(搬运器将车辆从人车交接位送到停车装置中最不利的存车位)， 直到该停车设备能够允许接受下一个出库(入库)指令为止所需要的时间(包括人员驾 车入库和出库时间，前进入库按 20s 计，后退入库按 30s 计，前进出库按 20s 计， 后退出库按 23s 计)。满负荷运行全部车辆人库时间：在存车库入口不存在交通 11 堵塞的条件下.从存车库处于空库状态开始，以连续入库的方式工作，直到存车库达 到满库状态为止所需要的全部时间。满负荷运行全部车辆出库时间：在存车库出 12 口不存在交通堵塞的条件下，从存车库处于满库状态开始，以连续出库的方式工作， 直到

15、存车库达到空库状态为止所需要的全部时间。满负荷运行全部车辆出入库时 13 间：在存车库出入口不存在交通堵塞、存车库处于满库状态的条件下，每出库一辆 车就入库一辆车，出库车辆的位置和次序为随机状态，以这种连续出入库的方式工 作，直到存车库内所有的存车位置全部被轮换一次，整个过程所需要的全部时问。 1.1.2 机械车库类型定义 1.按运行装置分类 垂直循环类停车设备：车辆搬运器在垂直平面内做连续循环移动，实现车辆存 取功能的停车设备。多层循环类停车设备：车辆搬运器在垂直平面内排列成 2 层或 2 层以上做连续移动，两端有升降机构进行循环层间转换移动，实现车辆存取功能 的停车设备。水平循环类停车设备

16、：车辆搬运器在水平平面内排列成 2 列或 2 列以 上做连续循环列间转换移动，实现车辆存取功能的停车设备。电梯垂直升降类停车 设备：存车位分布在井道周围，通过升降搬运器在专用井道内做升降运行，实现车 辆存取功能的停车设备。巷道堆垛类停车设备：存车位在巷道一边或两边多层分布， 通过搬运器在专用巷道内做水平、升降或水平升降复合运行。或与升降搬运器结合， 实现车辆存取功能的停车设备。平面往复移动类停车设备：存车位与搬运器分布在 同一水平面内，通过搬运器在水平面内做往复移动，实现车辆存取功能的停车设备。 简易升降类停车设备：通过单一搬运器的升降、俯仰或二三层搬运器整体升降、俯 仰，实现车辆二三层存取功

17、能的停车设备。升降横移类停车设备：通过搬运器的垂 直升降或水平横移进行 2(3)位移动，实现车辆存取功能的停车设备。汽车升降梯： 搬运器运载车辆(或同时运载驾驶员)垂直升降运行进行多层平层对位，从搬运器到 存车位需要驾驶员驾车人位，实现车辆存取功能的停车设备。 2.按操作方法分类 无人式机械停车设备：人员不进人机械停车设备，而只是使汽车移动的方式。 准无人式机械停车设备：当人员走出机械停车设备，到机械停车设备外面后，机械 停车设备才开始运行，实现车辆存取功能的停车设备。同乘式机械停车设备：使用 允许车辆与人员同时乘坐的搬运器.实现车辆存取功能的停车设备。 1.2 机械式立体停车设备 1.2.1

18、 停车设备特性 这类停车设备一般都是准无人操作方式。结构形式分类共有 2 种:一种是单一搬 运器的升降、俯仰式运行形式;另一种是 2.3 层搬运器整体升降、俯仰式运行形式。 搬运器的升降、俯仰式的停车设备多用于地面停车、路边停车和地下停车，尤其适 合对原有地下单层停放车辆的停车库进行改造，来增加停车数量。这种形式停车设 备工作原理一般是先来的车辆驶入升降搬运器，将车辆送到上层存车位，后来车辆 直接驶入下层存车位，属于机械停车和自走式停车混合使用的停车方式。2. 3 层搬 运器整体升降、俯仰式的停车设备为半地下停车方式，多用于地面停车、路边停车， 2 层搬运器整体升降、俯仰式的停车设备可以用在地

19、下。这种形式停车设备工作原 理是使用者通过特定的开关将自己需要的升降搬运器驱动到人车交接位，车辆直接 驶入停车设备规定的升降搬运器内，将车辆送到上层存车位，后来车辆直接驶入下 层存车位。属于机械停车和自走式停车混合使用停车方式。这类车库一般最多为 3 层(多层高度比较高，稳定性和经济性较差)，它可以在一个标准停车位扩允 2 一 3 倍的车辆停放数量。 1.2.2 停车设备设计要求 (1)这类车库升降搬运器自动化程度一般要求较低，升降速度建议控制在小于 4m/min，最大不要超过 6m/min，如果超过 6m/min 就应当由变频调速，以免由于速 度过快引起的冲击过大，对车造成破坏。 (2)车库

20、库前空地在出人口前预留出一个车辆的转弯半径作为通行车道宽度即可。 (3)带地坑的停车设备，在程序设置时，车库使用前、后的原始状态，地坑位置 必须保证有搬运器补位，不能将地坑明露。在人可能到达的地坑边缘，应当设有 1 . 8m 高以上的围墙或围栏、围网。如果停车设备设置在户外，围栏、围网及升降门上 的适当位置应当有夜间闪光警示灯。在出入口应当设有垂直滑动门，地坑深度小于 O. 5m 深时，可以不用门，用光电开关配以声光报替机构即可。不带地坑的停车设 备，在人可能到达的上层搬运器升降运行空间边缘，应当设有 1 .8m 高以上的围墙、 围栏、围网或光电检测开关。出人口应当设有垂直滑动门或光电检测开关

21、配以声光 报警机构。 (4)停车设备内部应当设置全方位的自动检测开关，当停车设备运行时，如果有 人员、车辆、异物侵人时，要能够马上检测出来，报警同时锁定运行的停车设备， 以确保人员、车辆安全。如果操作人员操作时完全可以全面详细地观察到停车设备 运行的全部方位，能够确保人员安全，可以减化自动检测机构或元件。 (5)为确保人员安全，停车设备内部凡是能够使人跌落地坑的地方，均需要安装 护栏。停车设备内通道高度尺寸应当在 1 . 8m 以上，宽度尺寸应当在 0.5m 以上。存 车位空间高度尺寸应当大于允许停放车辆最大高度加上 50mm(最小不能低于 1.6m)。 宽度尺寸应当大于允许停放车辆最大宽度(

22、含反光镜)加上 150mm。长度方向上如果 没有地坑或上横梁(即没有形成通口或井道)，搬运器长度可以小 于允许停放车辆最大长度。如果有地坑或上横梁，则地坑的有效空间(或通口空间)， 应当大于允许停放车辆最大长度加上 200mm，以便车库使用者和管理者能够通过目 测确定车辆停放在搬运器内。 (6)对带有地坑的升降搬运器在车辆交接层，搬运器由空载变重载、由重载变空 载时，搬运器距平层定位偏差应在士 5mm。搬运器内车辆通行平面与地面平层高差 应小于 1 0mm ,搬运器内车辆通行平面边缘与坑壁间隙应小于 50mm。 1.2.3 停车设备安全要求 (1)该类停车设备的搬运器同时也是存车位.所以在搬运

23、器上一般都要设置止车挡 块，防止搬运器在运行时车辆移动，发生损坏车辆的事故发生。 (2)在车辆存放正常位置的极限区设置车辆入位检测和车辆超长、超高检测，当 超出允许存放尺寸车辆进入库区时，或车辆进人搬运器时发出报警并锁定停车设备 不能运行并提示车辆必须退出停车设备。当车辆进人搬运器停故位置不准确时，发 出报警并锁定停车设备不能运行，当调整准确后，转人正常运行状态。 (3)当有依靠钢丝绳或链条来保持车辆在上层位置时，必须设有防止搬运器坠落 装置，即使在钢丝绳或链条断裂时，搬运器也不能发生坠落。 (4)搬运器升降时，除认址定位开关外，还应当设置超行程极限限位开关，防止 搬运器超越极限位置运行。 (

24、5)驱动机构均应有断电制动性能。制动器要灵活可靠，要按期维护检查，以防 止搬运器出现滑车溜车。 (6)对液压传动机构，除断电时必须具有制动性能外，液压系统合理的位置上要 安装止回阀，还应当在油缸油口处装上限速阀，既可避免限速油路系统问题造成油 缸失速，管路、接头爆裂等故障造成的事故，还可避免由于人为误操作造成的破坏 性事故。使用时应注意油缸活塞密封圈内漏问题，它可造成搬运器溜车滑车，严重 的会损坏车辆及停车设备。这一点在设计时一定要明确说明。 (7)利用链条、钢丝绳等传动机构，使用人员能够到达的部位和能够对人员安全 产生危险的部位均要设置防护罩，确保人员安全。 除了上面的要求，停车设备运行还应

25、当有一系列联锁机构。首要联锁是车辆 在库内停放位置检测机构与停车设备运行联锁。车辆没有明确地停放在规定的区域 内时，停车设备不能运行。门或出入口光电开关与停车设备运行联锁。门或出人 口有人、车或异物时，停车设备不能运行。单一搬运器的升降、俯仰式的停车设 备，下层停放车辆与上层搬运器运行联锁。下层停放车辆时，上层搬运器不能运行。 除了以上联锁外，还应当有运行超时保护，当 1 个搬运器得到指令开始运行， 未在规定时间内到达下一个位置，应当发出故障信号，并锁定停车设备使之不能运 行。在使用、管理及维修人员经常出人的地方，合理的位置要设置自锁式急停按钮， 以便于操作。 1.2.4 设备种类 立体停车库

26、就其结构性能上大体分：机械式、自走式及半机械式三种 根 据立体停车机场的不同，大致可分：升降横移式 、垂直循环式、巷道堆垛式、垂直 升降式、简易升降式等。升降横移式：是利用载车板的升降或（和）横向平移存取 停放汽车的机械式停车设备.适用于住宅小区、大楼地下室、立交桥下。 垂直循环 式：是用一个垂直循环运动的载车板系统存取停放汽车的机械式停车设备 。巷道堆 机垛式 ：是用巷道堆垛机或特种起重机将汽车水平且同时垂直移动到预定泊车位置 或相反取出汽车的机械式停车设备。适用于大规模社会公用停车楼及地下停车库 。 立体停车库亦可分为自行式立体停车库、半自动立体停车库和全自动立体停车库.全 自动立体停车库

27、可分为两层或多层平面式全自动立体停车库、竖向密集型全自动立 体停车库以及特殊造型结构全自动立体停车库（如蜂窝式、迷宫式等)。 升降横移式立体停车库 巷道堆垛式立体停车库 垂直循环式立体停车库 本次所设计的就是升降横移式立体停车库的升降传动系统，下面简要介绍下升 降横移式立体停车库的工作原理，以二层停车库为例： 123 456 将 2 号车位作为定位，1，3 号车位可以直接进行存取车。 在存取 4 号车时，将 1 号车位移动到 2 号车位上，4 号车位降到 1 位进行存取 车。 在存取 5 号车时，将 5 号车位降到 2 位上，进行存取车。 在存取 6 号车时，将 3 移动到 2 位上，6 降到

28、 3 号车位上，进行存取车。 对于升降装置，常见的三种方式是液压方式，链条提升方式和钢丝绳提升方式。钢 丝绳具有承载能力强，重量轻的特点，但它却具有弹性，使用时间长了会产生伸长 量，使得传动精度降低，从而使得托盘不能准确到达所应到达的位置，而且，钢丝 绳容易自行扭转和松散。液压系统驱动是一套十分复杂的驱动系统，它的设计、制 造成本较高。而且维修、检测费用也相对较高，液压系统的故障很难检查，如果哪 个输油管道出现问题，将会在一定时间内大大降低车库的工作效率，而如果液压站 出现了问题，后果将更加严重，故此，此设计没有采用液压驱动系统作为提升机构。 链传动为电动机通过连轴器、链条、链轮，来带动托盘实

29、现升降的。成本低，安全， 易维护，维修。 链条传动兼有齿轮传动和带传动的特点。与齿轮传动比较，链传动较易安装， 成本低廉；远距离传动时其结构要比齿轮传动轻便得多。与带传动比较，链传动的 平均传动比准确；传动效率高；需要的张紧力小，压轴力也小；结构尺寸紧凑；能 在低速重载下较好的工作；能适应较恶劣的环境如油污和高温等场合。 综上所述，升降机构的设计：电动机作为动力源，利用链条和链轮的啮合传递 动力，带动滚筒缠绕钢丝绳来实现上层托盘的升降。工作原理如图所示： 1-电动机 2-链轮 3-滚筒 4-钢丝绳 5-滑轮 6-固定端 7-横梁 2 升降传动机构设计与计算 2.1 电动机的设计选择 本次设计，

30、车辆重量定为 2200kg，托盘重量为 450kg，同时升降速度应小于 4m/min。通过对于功率 P 的计算，及升降速度，从而进行升降电动机型号的选取。 1.8kw= 0.067m/sN10 2.65= FV =P 0.067m/s=4m/min=V N10 2.65= 10m/s450Kg)+(2200Kg=G G =F FV=P 24 2 4 2 一 一 一一一 G 50%100% 156s 78s 156s)2(78sT 78s77.6s 0.067m./s 5.2m t 5.2m1.6m1.6m2m c F V H H 一一一一一一 一 一 一一 一 一一 考虑到摩擦、车重，以及本次

31、提升速度低，载荷大，查机械设计课程设计手册 （第三版）表 12-7，YZR、YZ 系列电动机用于驱动各种形式的起重机械和冶金设 备中的辅助机械的专用系列产品。它具有较大的过载能力和较高的机械强度，特别 适合短时或断续周期运行、频繁启动和制动、有时过负荷及有显著的振动与冲击的 设备。故选择的电动机型号为 YZR132M2-6,额定功率 P=2.8kw,额定转速 n=940r/min. 2.2 起升部件的计算选取 2.2.1 钢丝绳的选取 钢丝绳工作时的受力情况复杂多变，内部应力状态除受拉外，绕上滑轮与卷筒 时还受到弯曲和挤压，钢丝间也产生挤压。为简化计算，设计时一般采用静力计算 法。 起重机设计

32、规范推荐了两种计算方法，本次设计我们采用以下算法： NPP N P 65004/260004/ 26000 g400kg2200kg 1 每条钢丝绳的张力 ）（总张力 钢丝绳直径按工程起重机 （第二版）式 5-1： scd 其中： d 为钢丝绳最小直径（mm） ， c 为选择系数， s 为钢丝绳最大工作静拉力（N） 。 根据工程起重机 （第二版）表 5-1“钢丝绳的使用及其结构型式” ，选用钢丝 绳为 6w(19)金属芯的钢丝绳，公称抗拉强度。pa1550 b M 当工作级别为时，n=5,c=0.1,所以： 4 M4,1550MPa =8mmscd d=1.1d=81.1=8.8mm,取 d=

33、9.2mm. 所选钢丝绳型号为：钢丝绳 6w（19）-9.2-1550 -GB20118-2006. 2.2.2 卷筒尺寸的确定 （1） 卷筒的直径： a). dD h 1min 其中，为按钢丝绳中心计算的卷筒的最小卷绕直径（mm） 。根据工程起重机 1min D （第二版）表 5-5，当机构工作级别为 M4 时，卷筒 h=16。 300mm mm 2 . 1472 . 916h 1min 1min D DD dD 故取 根据 （2） 卷筒有效长度计算： 绳长： 210 LLLL 12m3.64.83.6 一 L 两段钢丝绳预留各三圈，则为 6 圈， mmDL5.65.566 1 预留 钢丝绳

34、固定位置，同样各占三圈， mmDL6 . 55.566 2 一一 取24mL 300mm293mm202253L 20mm 253mm9.2251.11zd . 1 25 0.0092)(0.314 . 3 24 )d(D m ，取整为则 卷筒两侧侧板厚度取 圈 卷筒 卷筒 L L Z （3）卷筒壁厚计算： 卷筒壁厚一般先按经验公式初步确定，然后再进行强度校核。为了减轻重量，降 低成本，并且考虑到系统安全性，在这里选择铸造卷筒，带 6 通孔减少重量。 根据工程起重机 （第二版）式 5-25； ，取mm10-60.02D）（14mm 卷筒工作时候，由于受钢丝绳最大拉力的作用，卷筒壁主要承受钢丝绳

35、缠 max S 绕箍紧所产生的压缩应力，以及扭转和弯曲应力，当卷筒长度小于 3 倍直径（L 小 于等于 3D）时，弯曲和压缩应力一般不超过压缩应力的 10%-50%，因此可以滤去不 计，只按压缩应力进行强度校核。 为了计算卷筒截面上的压应力，在壁厚为的卷筒上取宽度为绳槽节距 t 的圆环， 并切开，由于远远小于 D，可以认为c 是均匀分布的，根据工程起重机 （第二版）式 5-23，由平衡条件可得： cc c max c maxc 5 . 137 2 275 2 93.100 2 . 914 26500 mpampa Mpa t S St s 所以壁厚合理，所选卷筒适用。 卷筒零件图 2.3 传动

36、系统计算 2.3.1 传动比 i 的确定 根据电机转速 n=940r/min,最大起升速度 V=4m/s,倍率 m=1 再根据卷筒的工作直径 D=300mm 可以计算出： min/4.2rmin/4.23r 222 940 i n n 222221.37 411000 3003.14940 mv n i mv n i n 电 卷 电 卷 电 D D 2.3.2 减速器的选择 已知减速器的输入功率 P1=2.8kw,实际输入轴转速， 1 n940r/min kw K K KPP A A A 43.9kw 940 1500 1.22.8P 1.2 33-2-9 n n 0.3 c1 0.3 1 1

37、c1 ，（第二版）表机械设计实用手册为工作情况系数，根据其中 计算输入功率 查表 9-2-35，选择型号为 7，传动比为直联型卧式一级摆线针轮减速器，型号为： ZWD 2.8-73B-87.（P=2.8kw，i=87） 。摆线针轮减速器原理如下： 摆线针轮减速器是由少齿渐开线行星减速器发展而来的。所不同的是它的行 星轮齿是采用摆线齿，而内齿轮是采用针齿（如上图） 。 “摆线针轮行星传动”是属 于一齿差行星传动，即内齿轮齿数和行星轮齿数之差-=1。其转臂和 B z C z B z C z 输出机构等则和少齿差行星齿轮传动一样，这时，转臂（输入轴）的转速与输 x n 出机构（输出轴）的转速之间的传

38、动比为：v n x c v n i=z n 因此可知，这种行星传动的传动比等于行星轮的齿数，输入轴和输出轴的转向 相反。 与普通减速器比较，摆线针轮减速器具有以下优点： （1） ，结构紧凑、体积小、重量轻； （2） ，寿命比渐开线齿轮减速高出 5 倍左右； （3） ，运转平稳，噪声小； （4） ，效率较高，一级传动可达 90%95%。 但是摆线针轮减速器也具有以下缺点： （1） ，制造精度要求较高，否则达不到多齿接触； （2） ，摆线齿的磨削需要专用的机床。 设计建造机械式立体停车库的目的就是节省停车用地，所以立体停车库的特点之一 便是结构紧凑，占用空间小，但是由于立体停车库的每个车位都需要两

39、个（一个用 于提升，另一个用于横移）减速器，若使用一般的渐开线齿轮减速器，便会占用大 量空间，达不到节省停车空间的目的，所以，立体停车库所用减速器应该首选结构 紧凑、体积小、重量轻、噪声小、寿命长的摆线针轮减速器 2.3.3 大小链轮的选择计算 （1）传动比确定： 2.62.55 87 222 i i i 87,222 1 2 1 ii （2）小链轮齿数的选择： 1 Z 小链轮齿数按照推荐值选择，根据机械设计实用手册 （第二版）表 8-2- 1 Z 5，取=19。 1 Z （3）大链轮齿数计算： ，选择推荐值 5748.5192.6i 122 ZZ 2 Z =57。 2 Z （4）设计功率：

40、同样参照机械设计实用手册 （第二版）表 8-2-5, 复排链排数系数 小链轮齿数系数 工作情况参数 传递功率其中， - - - - m mz d K K K P KK PK P Z A A 2.14kw 1.71.00 2.81.3 1.71.00K1.3 8-2-87-2-86-2-8 mz d mZ KK PK P KK A A ， 可得：及表，册（第二版）表查阅机械设计实用手 （5）链条节距选用： 根据 (特定条件下单排链条传递的功率)，=2.14kw 0d PP 0 P min/10.8r 87 940 i n nn 1 1 电机 小链轮 查机械设计实用手册 （第二版）图 8-2-2（

41、A 系列） ，选择链号为 16A，节 距 p=25.4mm 的链条。 （6）初定中心矩： 347.5mm347.472mm25.43.6190.2p1i0.2a 10min ）（Z （7）链节数： 6868.03 5 .347 4 . 25 3.142 19-57 2 5719 25.4 2347.5 a p 2 z-z 2 zz p 2a 2 0 2 12210 p L 。70 p取 L （8）链条长度： 1.78m 1000 25.470 1000 p PL L （9）理论中心矩： mm37425.374 0.2302257-19-70225.4 Z-Z-2pa 0.230229-2-8

42、1.342 38 51 19-57 19-70 - - Z-Z-2pa a21p 12 1p a21p KL K ZZ ZL KL A ）（ ，得（第二版）表查机械设计实用手册 ）（ （10）实际中心矩： 373mm5031.3721.4969-374a 1.4969347.50.004a0.0040.002a a-aa 0 mm ）（ （11）链速： sm p /08. 0 100060 4 . 25 8 . 1019 100060 nZ v 11 属于低速传动。 （12）验算小链轮轮毂孔径（即轴孔直径）： maxkk dd 查10-2-8（第二版）表机械设计实用手册 129mmdkmax

43、为针轮摆线减速器输出轴的直径。 k d （13）有效圆周力： NN P F 3 1021.5421538.5 0.13 2.81000 v 1000 （14）作用在轴上的力： NNFKF AQ 33 104.781021.540.211221.051.05 （15）润滑方式选择： 已知：p=38.1mm,v=0.19m/s,查机械设计实用手册 （第二版）图 8-2-4， 选择第种润滑方式，使用人工定期润滑。 查阅机械设计实用手册 （第二版）表 8-2-16： （1）小链轮： 已知： sm mLLZ p /0.08vmm373a 1.78701925.4mmp ，链速中心距 ，链长，链节数，齿数

44、节距 基本参数： 查机械设计实用手册 （第二版）表 8-2-2（GB/T 1243-1997）配用链条排距为 ,滚子外径mmPt29.29mmd88.15 1 主要尺寸： 分度圆直径： 154.31mm 0.1646 25.4 z 180 sin p d 齿顶圆直径： 166mm93.165 0.1646 0.9864 0.5425.4 z 180 cot0.54pda mm 齿根圆直径： mm 4 . 13815.88-154.31d-dd 1f 分度圆玄齿高： 6.86mm858 . 6 25.40.270.27pha 最大齿根距离： mm 9 . 137 15.88-cos4.73715

45、4.31 d- 90 cosd 1x Z L 齿侧凸缘直径： 0.76-h1.04- 180 cotpd 2g Z 查表 8-2-2，内链板高度=24.13mm. 2 h 120mmd 128mm887.127 0.76-24.131.04-5.99325.4 0.76-24.131.04-cot9.47425.4 0.76-h1.04- 180 cotpd g 2g 取 Z （1）大链轮： 已知： sm mLLZ p /0.08v373mma 1.778705725.4mmp ，链速中心距 ，链长，链节数，齿数节距 基本参数： 查表 8-2-2，GB/T 1243-1997，配用链条排距为

46、,滚子外径.mmPt29.29mmd88.15 1 主要尺寸： 分度圆直径： mm82.461818.461 0.055 25.4 180 sin p d Z 齿顶圆直径： mm474 0.0551 0.9985 0.54p 180 cot0.54pda Z 齿根圆直径： 446mm445.9415.88-461.82d-dd 1f 分度圆玄齿高： 6.86mm6.85825.40.270.27pha 最大齿根距离： mm76.445 15.88-cos1.5789461.82 d- 90 cosd 1x Z L 齿侧凸缘直径： 0.76-h1.04- 180 cotpd 2g Z 内链板高度

47、=24.13mm. 2 h mmmm400d3928.434 0.76-24.131.04-18.1225.4 0.76-13.241.04-cot3.157925.4d g g 取 链轮形状设计： 本设计中的大小链轮均采用目前流行的三圆弧直线齿形（或称为凹齿形） ， 其几何尺寸见机械设计实用手册 （第二版）表 8-2-18。大小链轮零件图： 2.4 轴及轴承的选择、强度计算与校核 2.4.1 轴的选择、强度计算与校核 （1）初选，如图： 已知 ： min/2 . 4,300,14,/46500rnmmDmmsmVNS一 卷筒轴材料选 45 钢，查机械设计实用手册 （第二版）表 5-1-7，取

48、 A118，取 35Mpa。查表 5-1-6，根据： 3 3 n 5 d P A T 其中： P轴传递的功率，P2.8kw A系数，A=118 n 轴的转速， n=4.2r/min （2）受力分析： a） ，钢丝绳在卷筒上移动时，最初情形如下： 视钢丝绳作用于卷筒左右 两端支承处轴颈上，此时， 左右两端-受力最大，为危险截面。 b） ，当钢丝绳移至中间时，如下图所示情形： 122mm 103.25mm0.8751180.67118 4.2 2.8 118 n 3 33 取为 P A 视钢丝绳力几乎全部作用于卷筒中间支承处轴颈上，而左右端支承轴颈受力很小， 故中间端支承处轴截面为危险截面。 ，做

49、强度校核计算： 忽略卷筒及钢丝绳自重，由于左右两端所受力为中间受力的一半，故此处只验 证钢丝绳绕到中间时所受力（） ，如果强度满足，那么轴就满足强度要求。 处截面的计算： 查询机械设计实用手册 （第二版）表 5-1-10 pa13.8797 1404928 19500000 0.1d mm19500000 2 1 1300026500 11 11 11 3 11 11 M W M W NLFM NF 一 查阅机械设计实用手册 （第二版）表 5-1-1 可得 故强度条件满足。 1 -11 第二根轴的校核过程同第一根轴，由于两根轴受力情况相同，所以，第二根轴的强 度也足够。 两根轴零件图： 2.4

50、.1 轴承的选择、强度计算与校核 （1）分析：此处轴承受径向载荷较大，几乎不受轴向载荷，主要承受弯矩较大， 而且转速很低，宜选择深沟球轴承，根据机械设计表（13-0） ，选代号为 6322 的深沟球轴承。 （2）轴承寿命计算： P C L P C L LP C h t 6 h t 10 6 t f 60n 10 f 10 60n f 其中： C轴承的基本额定动载荷 P轴承的载荷，6500 S PFN 基本额定寿命 10 L 指数，对于球轴承，=3 以小时计算的轴承寿命 h L 轴承的预期寿命，查机械设计实用手册 （第二版）表 6-1- h L 17，=8000-12000h h L n轴承转速

51、，n=4.2r/min 温度系数，查表 13-4，=1.00 t f t f 9920.6 f 60n 10 L 8821.86N 10 100004.260 1.00 6500 t 6 h 3 6 P C C 由于轴承的计算寿命满足它的预期寿命，并且轴承转速很低（4.2r/min） ，而且不 承受轴向力，工作时间间隔比较长，故 6322 深沟球轴承满足设计要求。 2.5 键的选择与校核 （1）分析：卷筒轴通过键与链轮进行联接，传递转矩和转速，承受扭矩较大，由 于安装工艺，具体环境等因素的影响，链轮有跑偏的可能性，查阅机械设计实用 手册 （第二版）表 3-3-1，选择楔键联接。 （2）计算选择： 已知：卷筒轴直径 d=112mm 键传递的扭矩： mNmmNdFFT s