【《某升降横移式立体车库的回转机构设计案例》2600字】

某升降横移式立体车库的回转机构设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u5278某升降横移式立体车库的回转机构设计案例 1323451.1梳齿式回转机构的原理 1187881.1.1存车流程 1209291.1.2取车流程 2137251.2梳齿式回转机构的基本参数 399571.3梳齿式回转机构的尺寸设计 336561.4回转盘基架的结构设计 5143221.5回转盘的结构尺寸 695621.6回转盘结构的计算与校核 61.1梳齿式回转机构的原理1.1.1存车流程车主将车辆驶入立体车库底部的回转盘上，旋转托盘停放车辆前轮位置的梳齿分布为弧形，和车轮的形状相似能够吻合配合，在汽车前轮嵌入弧形梳齿后，车库内的传感器就会检测到车辆位置并发出信号，等待车主离开汽车锁好车辆后，就会自动运行，这时车库的门帘会自动关闭，将车库内外分隔开。在回转盘下的升降叉会推动着向上移动，在每一层停车层的中间升降叉两边都会对称分布一个停车横移机构，梳齿架在横移机构的搬运下水平移动，并且梳齿架上的梳齿和升降叉上的梳齿互相交错。通过同层感应器的感知到达指定停车层后，然后刹车减速缓慢上升20cm静止，与此同时同层感应器将接收到的信息传递给横移电动机，横移电机启动通过驱动装置驱动前后其中一个梳齿架到达升降通道指定位置停止，横移导轨设有限位块将梳齿架，将到达指定位置后的信息传递给升降电机，升降电机启动下行，穿过与升降叉相错开的梳齿架继续运动到起始位置，车辆最终经过梳齿架的横向移动平稳运行移动到停车位上。回转盘在存车时旋转180°是为了便于取车，为车主在取车时节省旋转时间。图3-1存车流程1.1.2取车流程用户在立体车库外进行取车过程，首先横移机构驱动梳齿架升降到通道的指定位置，然后升降叉向上移动横移将梳齿架推送到指定位置，升降机构驱动升降叉从回转机构底部地坑中上升穿过梳齿架，将汽车转移到升降叉上，升降叉在梳齿架上方20cm处静置一段时间。等横移机构驱动梳齿架返回初始位置后，升降机构开始下行，到达立体车库底部将汽车放置在回转盘上，旋转使车头对准立体车库出口，升降叉再继续向下回到回转机构底部地坑中，最后立体车库库门打开用户进入驶出车辆。图3-2取车流程1.2梳齿式回转机构的基本参数回转机构旋转速度：1（r/min）；回转机构最大承载重量：2500kg；回转精度要求：±50.25mm。1.3梳齿式回转机构的尺寸设计回转盘的尺寸设计取决于车辆长度、宽度和轴距的大小，而回转盘的材料则取决于车辆的荷载。回转机构尺寸设计的目的是能满足大多数车辆正常存取，并且尽量减少制造成本。一般通过市场考察汽车的销量情况，通过统计来确定车辆长宽、轴距、荷载的取值。如果不考虑汽车的销量影响，就会出现各种品牌的车型在市场上占有量是相同的，因此会出现各种品牌的车型停入立体车库的概率是相同的，这种方式与市场实际情况并不相匹配。事实上在销量市场中，各种品牌的车型的销量是不同的，销量的不同影响着市场占有率的不同，也造成了各种品牌的车型停入立体车库的概率不同，销量多的车型停入立体车库的概率会更高。采用考虑汽车销量的方法会比不考虑汽车销量影响的方法更贴合实际。所以采用考虑汽车销量影响的方法对各种车型的长宽、轴距和荷载进行对比分析来确定取值。1.1.1车辆长宽、轴距的范围在设计回转盘大小时有两个主要因素影响，一是车辆长宽（包含轴距），二是车辆的销量。以下表格将车辆的长宽、轴距分为3组，统计出每个分组内的汽车销量，如下图所示。表1.1.11<4500<1400<27002275.3624500-50001400-18002700-3000191.313>5000>1800>300062.33总和2531.1由图表可以看出，中大型车辆的销量较少，因此车辆长宽的取值建议在5000mm、1800mm能满足95%以上的车辆存停在立体车库内，可以保证了车内空间的最大利用以及减少成本的支出。1.1.2车辆荷载的取值范围对于设计回转盘需要的材料，主要受车辆荷载的影响。一般家用轿车的总质量为车身质量、人员质量和车内行李质量的总和。当汽车存停立体车库时，假设车内没有人员，车辆荷载只需要考虑车身质量和车内行李质量即可。空车质量按出厂标准配备装备工具和加满油水后的重量，行李质量通常取50kg。因此将车辆的荷载分为3组，统计出每个分组内的汽车销量。表1.1.2车辆荷载与销量统计图分组荷载（kg）销量（万辆）百分比11200以下1265.131.48%21200-17992562.261.77%31800以上190.94.75%总和4018.21由上表所示，车辆荷载大于1800kg的销售量只占销量总数的4.75%，所以车辆荷载取值建议在2000kg左右，能够保证绝大多数的车辆在立体车库中实现存取，这样既实现较小的局限性又减少了成本的支出。综上所述，回转盘的设计尺寸长宽取值为5200×2100mm，回转盘材质承载的最大荷载取值2000kg，这样可以满足95%以上车辆在立体车库内实现存取。根据国家规定为保证车主在立体车库内存取车的安全，设计长度尺寸须大于存入车辆的长度尺寸200mm以上，设计宽度尺寸须大于存入车辆的宽度尺寸150mm以上，所以回转盘的长度宽度尺寸选择5200mm×2100mm。1.4回转盘基架的结构设计回转基架是承载车辆与回转盘的构件，起到支撑整个回转机构的作用。回转基架长度设为5100mm，采用横截面为120×120×7mm的两根长方钢管和横截面为120×120×7mm的两根短方钢管连接，并在回转盘两端采用T型结构焊接而成。当回转基架在支撑回转机构工作时，长方钢管的工作环境较为恶劣，由于长方钢管长度较长、车身总重量主要压力作用在长方钢管上，因此对长方钢管进行受力分析，回转基架的材料取用W型钢，如下图所示。图3-3回转机架结构图回转基架承受回转盘与车辆的总重量是5000N，车辆前后轮分配的重力不同（回转盘上重力均匀分布），所以回转基架上单根长方钢管承受的力为10KN。滚轮回转半径为2300mm，长方钢管承受的弯矩为：Q235钢的许用应力为[δ]=235Mpa，根据弯曲应力公式：Wχ为截面模数：根据国标GB/T6728-2002查表为94.683cm3因此回转基架的结构设计满足要求。1.5回转盘的结构尺寸回转盘长度：L=5300mm;回转盘宽度：B=2000mm；梳齿间距：P=80mm；回转盘承载载荷：W=2050kg。根据以上结构参数，确定回转盘各结构尺寸，结构图如下：图3-4梳齿式回转盘外形结构尺寸1.6回转盘结构的计算与校核各种车型由于发动机位置不同而导致车辆前后轮轴重的不同，本次设计车辆荷载取值为2050kg，车辆净重取值为22KN，车辆前轮的重力为13KN，车辆后轮的重力为7KN。下面对车辆轴距最大宽为1800mm车辆的前轮进行受力分析计算，因为轴距最大宽度对梳齿的强度要求较高，对应梳齿的工况更差，所以车辆轴距最大宽度满足设计要求。回转盘单个梳齿受力分析如图所示：图3-5回转盘梳齿结构简图由上图所示梳齿和悬臂梁结构相似，最危险截面位于左端的A-A处截面。由此单个前轮梳