3.2.2 垂直循环式立体车库的结构设计
车库钢结构骨架支撑动力装置、机械传动系统和停车载荷，为保证停车设备安全、可靠的工作，它具有足够的强度、刚度和稳定性。车库钢结构骨架由支柱、横梁、斜拉杆、腹杆和支撑动力及附属装置的上、下支承梁等组成，其支柱通过螺栓与基础相连。机械传动系统安装在钢结构骨架上，由传动部件、张紧装置、链条、车辆托盘、链条导轨、托盘导轨等部分组成。
传动部件是使机械循环运行的机构，张紧装置是保证机械正常运行的部件，链条是连接链轮与张紧链轮的牵引构件，车辆托盘是存取车的承托装置，链条导轨和托盘导轨是保证链条和托盘正常运行的构件。 3.2.3 驱动系统
垂直循环式立体车库采用电机驱动，符合本次设计的要求，电机设置在车库下部，可正反双向转动，在车库上、下部各有两个大型链轮，下部的两个链轮用一根传动轴来连接，上、下部的链轮都固定在支撑架上并通过两条链条相连，这样可以使两边保持同步，确保工作起来震荡较小，工作安全可靠，噪声小，采用的电机功率必须大一些才能保证工作的稳定性。
（1）减速电机的选择
1 计算功率： ○
按存取车辆时间小于一分钟计算，链条循环取速度8m/min，一辆轿车的重量是1700kg,托盘上升所需最大功率:
由参考文献[2]知电动机输出功率：
p0?Pw/?w (3-2-1) 式中：pw——工作机所需功率；
?w——减速机与工作机之间的传动总效率。
PW?FWVW (3-2-2)
其中：驱动力FW?m?g?1.7?4?9.8?66.64KN；
工作速度VW?8m/min。
代入数据得：
PW?FWVW/60?66.64?8/60?8.89kw
链传动总效率：
?w??1??2?...?n （3-2-3)
?1——联轴器效率，查参考文献[2] 表1-2取0.99；
?2——滚动轴承传动效率（四对）查参考文献[2]表1-2取0.99。
代入数据得：
4?w??12??2?0.992?0.994?0.94
则电机的输出功率为：
p0?Pw/?w?8.89/0.96?9.46kw
9
2 确定减速机的转速： ○
由车辆的规格初步估计链轮直径在2米左右，而链条循环速度为8m/min。 根据公式：n?V8??1.27rmin。 ?d2?所以可购买德国SEW-传动设备公司生产的功率为11kw，转速为1.27r/min的交流减速电机如图3-2所示，不必重新设计选择传统的Y系列三相异步电动机及减速器。
图3-2 交流减速电机
3.2.4 传动系统设计
传动系统的执行机构主要指链传动，通过链轮的转动带动链条上的车辆托盘（即车架）来实现车辆的存取。
（1） 链条及链轮的选择
1 查参考文献[5]选择单排滚子链，链条型号为40A?1?296 GB1243.1-83。 ○
基本参数如下： 节距：p?63.5mm 滚子外径：d1?39.68mm 内链节内宽：b1?37.85mm 销轴直径： d2?19.84mm 内链板高度：h2?60.33mm 极限拉伸载荷：Q?347KN
技术要求：调质处理220~250HBS，材料为45号钢。
由于传统的链传动无法直接输出与托盘连接，故本次设计特在传统的滚子链的链节上加装八个特殊输出机构，并均分布在链条上，每个机构由两个联结部分组成：一个联结与链条内链板联接，安装只要替换链条中一个链节的内链板即可，另一个联结与托盘上的横轴相联接。此特殊的输出机构图如下所示：
10
图3-3 特殊输出机构示意图
2 根据本次设计要求：存量为八台车，选择车架尺寸宽为2050mm，高为○
1700mm。可以初步估计链轮直径在两米左右。查参考文献[6]初选链轮齿数为103个，分度圆直径d?2082.23mm。
技术要求：齿面硬度为HRC40~50，材料为40Cr。
经分析要使托盘运动至车库上部的链轮最上端时不发生碰撞，每个特殊输出结构之间距离至少为2.35米。
（2） 链条结构尺寸的确定及校核
1 初步估计链轮中心距： ○
2.35n??d2.35?8?3.14?2082.23?10?3a???6.13m
222 链节数计算： ○
m链 长：L?2.35?8?18.80
链条节数：Lp?L18.8??296 p63.5?10?33 确定链长及实际中心距： ○
由参考文献
[5]
表12-2-2知：L??1000Lpp296?63.5 ?18.796m1000计算中心距：a0?p63.5(Lp?z)?(296?103)?6.128m 22实际中心距：a?a0??a?a?0.004a?6.104m
4 确定链速： ○
最长取车时间为t=1min，则有v?由参考文献[5]表12-2-2知：
v?L18.796??0.157ms?9.4mmin 2t2?60nzp （3-2-4） 1000则：n?1000v1000?9.4??1.437rmin zp103?63.55 按静强度校核链条： ○
11
由于链条处于低速重载传动中，其静强度占主要地位。 由参考文献[5]知，链条静强度计算式：
n?Q?np （3-2-5）
KAFt?Fc?Ff式中：n——静强度安全系数；
KA——工况系数，查表12-2-3取KA?1.0；
Q——链条极限拉伸载荷，Q?347KN；
1000P1000?9.46??60.26KN； v0.157Ft——有效圆周力，Ft?其中q为链条质量，Fc——离心力引起的力，Fc?qv2?16.1?0.1572?0.4N，可由表12-2-9查得：q?16.10kg?m-1； Ff——悬垂力，Ff?(Kf?sin?)qga100，其中Kf为系数，查图12-2-3得：
Kf?1，a为中心距，a?6.104m，?为两轮中心线对水平面的倾角，??90?，则Ff?(Kf?sin?)qga100?2?16.1?9.8?6.104?19.26N；
100 np——许用安全系数，np?4~8。 代入数据得：
n?符合强度要求。
Q347??5.76?np
KAFt?Fc?Ff60.26?19.66?10?3（3） 链轮结构尺寸的设计计算
链轮主要由齿圈、轮毂、轮辐和加强筋组成。链轮齿形的设计必须遵循以下原则：
1 保证链条顺利的啮入和啮出； ○
2 具有足够的容纳链条节距伸长的能力； ○
3 防止链条跳动而掉链； ○
4 具有合理的作用角； ○
5 齿廓曲线与链传动的工况相适应； ○
6 加工工艺性要好。 ○
本次设计取滚子链国家标准GB1243.1-83规定的端面齿形，即三圆弧—直线齿形。
1） 轮毂
由后面的轴的结构设计可知，与链轮轮毂配合的轴径为dk?197mm，查参考
12
相关推荐：
loading