某立體車庫結(jié)構(gòu)中的橫移傳動系統(tǒng)設(shè)計計算目錄TOC\o"1-3"\h\u13693某立體車庫結(jié)構(gòu)中的橫移傳動系統(tǒng)設(shè)計計算 1158161.1橫移機構(gòu)原理 163821.2電機的選擇 1239591.2.1電機的分類 1140101.2.2橫移電機的計算選擇 2311471.3鏈傳動的相關(guān)設(shè)計 2150381.4聯(lián)軸器與鍵的計算選擇 5151061.1.1聯(lián)軸器的選擇 531191.1.2鍵的強度校核 534311.5軸承的選擇與壽命計算 61.1橫移機構(gòu)原理機構(gòu)傳動如下圖4-1所示：1鏈輪2鏈條3聯(lián)軸器4傳動軸5滾輪6電動機圖4-1傳動系統(tǒng)簡圖1.2電機的選擇1.2.1電機的分類查資料得知，通過劃分可以將電機劃分為直流電機和交流電機，其中交流電機又可以細(xì)分為同步和異步電機。每個種類都有各自的優(yōu)勢，直流電機對于電壓的改變調(diào)節(jié)較為方便，所提供轉(zhuǎn)矩也較大，比較適用于一些提升機，因為它要頻繁的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，相對來說較為便宜，但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，若出現(xiàn)故障，需要的維護成本也越高，逐漸的被其他類型的電機所替代。與直流電機相比，異步電機的結(jié)構(gòu)較為簡單，價格也較為便宜，維修方便，性能較好。所以本次所選擇的是異步電機。1.2.2橫移電機的計算選擇為了計算方便，本次設(shè)計規(guī)定轎車重量為2000kg，托盤重量為1180kg,即總的重量為3180kg,考慮到在狹窄空間中，速度不易過快，規(guī)定速度V=0.06m/s,查資料取動摩擦因素的值為μ=0.2，則所需要的功率為Pw=FV=μmgv（4-1）Pw=FV=μmgv=0.2×3180×9.8×0.06=0.374KW電機輸出功率:P0=Pwμ其中Pw-工作機所需要的功率μ?傳動總效率，這里取0.93代入計算得P0=0.3774÷0.93=0.402kw由此設(shè)計初步選擇異步電機，代號為80M1-4，具體為YCJ齒輪減速三相異步電動機。這一系列電動機的額定功率為P=0.55Kw；額定轉(zhuǎn)速為n=87r/min；轉(zhuǎn)距T輸出=68N/m；電機輸出軸直徑D=30mm。電機三維建模如下圖所示：圖4-2電機建模圖1.3鏈傳動的相關(guān)設(shè)計1.3.1傳動比的確定設(shè)計初選鏈輪直徑為80mm,所以鏈輪轉(zhuǎn)速為：n=60×1000V÷(2×3.14×40）=143r/min而上述所選取的電機的額定轉(zhuǎn)速為n=87r/min，所以傳動比為i=143÷87=1.641.3.2鏈輪齒數(shù)的選擇查表初選20A滾子鏈，小鏈輪的齒數(shù)z1=19,因為傳動比為1.64，所以大鏈輪的齒數(shù)z2=19×1.64=31.16，取大鏈輪齒數(shù)為35。大小鏈輪選擇相同的材料，材料為灰鑄鐵，要進行適當(dāng)?shù)臒崽幚磉€有其他一些處理。1.3.2鏈條的轉(zhuǎn)速計算鏈速的計算公式：V=n×Z×P÷(60×1000)（4-3）其中n為所選的升降電機的轉(zhuǎn)速，此處額定轉(zhuǎn)速為n=87r/min，Z為鏈輪齒數(shù)，此處為19，p為鏈的節(jié)距，此處為31.75mm代入數(shù)據(jù)得V=0.87m/s鏈條的有效圓周力：F=1000P/V（4-4）上式P-即為升降電機的功率，為0.55KWV-鏈速，為0.87m/s代入數(shù)據(jù)得F=1000×0.55÷0.87=632.18NT的計算公式：T=F×d/2（4-5）式中F-鏈條有效圓周力，F(xiàn)=632.18N；d-鏈輪的直徑，為190mm代入數(shù)據(jù)得：T=632.18×190÷2÷1000=600.57N·m。鏈輪軸的功率P=T×n/9550=600.57×87/9550≈2.47kw軸上的載荷計算：載荷計算公式為：F=1000×P/v（4-6）所以代入數(shù)據(jù)F=9.12N。1.3.4鏈條的強度計算由設(shè)計手冊知，強度計算公式為：n=QKA×FT+FC+f其中n-為強度安全系數(shù)為極限拉伸載荷；KA為工況系數(shù)，取1.0；FT為有效圓周力，上式算得結(jié)果為632.18N；FC為離心力所引起的力，因為速度較小，忽略不計；f為懸垂力；而懸垂力f的計算公式為：f=(Kf+sin上式中Kf為系數(shù)，取值為1.0；θ為水平面的傾角，取90°；q查資料取值為1.5；a為鏈的節(jié)距，此處為31.75mm;代入數(shù)據(jù)得：f=2×1.5×9.8×0.3175)100Q的值要查表才能確定，鏈為20A的滾子鏈，并且是單排鏈，所以拉伸載荷的值為86.7將f的值代入強度計算公式得：n=QKA×FT+FC+f=86.76.32+0.09=13.52所以符合強度要求。鏈條三維建模如下圖所示：圖4-3建模圖若要進行潤滑，潤滑方式為人工潤滑1.4聯(lián)軸器與鍵的計算選擇1.1.1聯(lián)軸器的選擇從上述所選的電機知道電機輸出軸直徑為30mm,查資料選的聯(lián)軸器的型號為YL型的凸緣聯(lián)軸器，軸徑范圍在22到34之間，符合要求。1.1.2鍵的強度校核查表選擇普通鍵連桿，材料都為鋼件，直徑為30mm。與聯(lián)軸器配合的鍵的尺寸如下，寬b=10mm,高h(yuǎn)=8mm,長L=32mm。鍵的校核公式為：&p=2T×103/k/l/d(4-9)式中T-為傳遞的轉(zhuǎn)矩鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，大小為0.5h鍵的工作長度,I=L-b=22d-軸的直徑代入上述公式得&p=2T×103/k/l/d2=2×12.02N·m×103×10-3÷(4×10-3m×22×10-3m×30×10-3m)≈20.19Mpa許用擠壓壓力[δ]p取值為110MPa。由此可見[δ]p大于20.19MPa，滿足要求。所以聯(lián)軸器與鍵的擠壓壓力強度足夠，能保證安全。與鏈輪配合的鍵的尺寸如下，寬b=12mm,高h(yuǎn)=8mm,長L=32mm。與上一輪相比鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k有變化，代入上述公式得&p=2×12.02N·m×103×10-3÷(6×10-3m×22×10-3m×30×10-3m)≈10.52Mpa<[δ]p所以鏈輪與鍵的擠壓壓力強度足夠，選擇滿足要求。1.5軸承的選擇