【《某立体车库结构中的横移传动系统设计计算》1800字】

某立体车库结构中的横移传动系统设计计算目录TOC\o"1-3"\h\u13693某立体车库结构中的横移传动系统设计计算 1158161.1横移机构原理 163821.2电机的选择 1239591.2.1电机的分类 1140101.2.2横移电机的计算选择 2311471.3链传动的相关设计 2150381.4联轴器与键的计算选择 5151061.1.1联轴器的选择 531191.1.2键的强度校核 534311.5轴承的选择与寿命计算 61.1横移机构原理机构传动如下图4-1所示：1链轮2链条3联轴器4传动轴5滚轮6电动机图4-1传动系统简图1.2电机的选择1.2.1电机的分类查资料得知，通过划分可以将电机划分为直流电机和交流电机，其中交流电机又可以细分为同步和异步电机。每个种类都有各自的优势，直流电机对于电压的改变调节较为方便，所提供转矩也较大，比较适用于一些提升机，因为它要频繁的调节转速，相对来说较为便宜，但其结构较为复杂，若出现故障，需要的维护成本也越高，逐渐的被其他类型的电机所替代。与直流电机相比，异步电机的结构较为简单，价格也较为便宜，维修方便，性能较好。所以本次所选择的是异步电机。1.2.2横移电机的计算选择为了计算方便，本次设计规定轿车重量为2000kg，托盘重量为1180kg,即总的重量为3180kg,考虑到在狭窄空间中，速度不易过快，规定速度V=0.06m/s,查资料取动摩擦因素的值为μ=0.2，则所需要的功率为Pw=FV=μmgv（4-1）Pw=FV=μmgv=0.2×3180×9.8×0.06=0.374KW电机输出功率:P0=Pwμ其中Pw-工作机所需要的功率μ−传动总效率，这里取0.93代入计算得P0=0.3774÷0.93=0.402kw由此设计初步选择异步电机，代号为80M1-4，具体为YCJ齿轮减速三相异步电动机。这一系列电动机的额定功率为P=0.55Kw；额定转速为n=87r/min；转距T输出=68N/m；电机输出轴直径D=30mm。电机三维建模如下图所示：图4-2电机建模图1.3链传动的相关设计1.3.1传动比的确定设计初选链轮直径为80mm,所以链轮转速为：n=60×1000V÷(2×3.14×40）=143r/min而上述所选取的电机的额定转速为n=87r/min，所以传动比为i=143÷87=1.641.3.2链轮齿数的选择查表初选20A滚子链，小链轮的齿数z1=19,因为传动比为1.64，所以大链轮的齿数z2=19×1.64=31.16，取大链轮齿数为35。大小链轮选择相同的材料，材料为灰铸铁，要进行适当的热处理还有其他一些处理。1.3.2链条的转速计算链速的计算公式：V=n×Z×P÷(60×1000)（4-3）其中n为所选的升降电机的转速，此处额定转速为n=87r/min，Z为链轮齿数，此处为19，p为链的节距，此处为31.75mm代入数据得V=0.87m/s链条的有效圆周力：F=1000P/V（4-4）上式P-即为升降电机的功率，为0.55KWV-链速，为0.87m/s代入数据得F=1000×0.55÷0.87=632.18NT的计算公式：T=F×d/2（4-5）式中F-链条有效圆周力，F=632.18N；d-链轮的直径，为190mm代入数据得：T=632.18×190÷2÷1000=600.57N·m。链轮轴的功率P=T×n/9550=600.57×87/9550≈2.47kw轴上的载荷计算：载荷计算公式为：F=1000×P/v（4-6）所以代入数据F=9.12N。1.3.4链条的强度计算由设计手册知，强度计算公式为：n=QKA×FT+FC+f其中n-为强度安全系数为极限拉伸载荷；KA为工况系数，取1.0；FT为有效圆周力，上式算得结果为632.18N；FC为离心力所引起的力，因为速度较小，忽略不计；f为悬垂力；而悬垂力f的计算公式为：f=(Kf+sin上式中Kf为系数，取值为1.0；θ为水平面的倾角，取90°；q查资料取值为1.5；a为链的节距，此处为31.75mm;代入数据得：f=2×1.5×9.8×0.3175)100Q的值要查表才能确定，链为20A的滚子链，并且是单排链，所以拉伸载荷的值为86.7将f的值代入强度计算公式得：n=QKA×FT+FC+f=86.76.32+0.09=13.52所以符合强度要求。链条三维建模如下图所示：图4-3建模图若要进行润滑，润滑方式为人工润滑1.4联轴器与键的计算选择1.1.1联轴器的选择从上述所选的电机知道电机输出轴直径为30mm,查资料选的联轴器的型号为YL型的凸缘联轴器，轴径范围在22到34之间，符合要求。1.1.2键的强度校核查表选择普通键连杆，材料都为钢件，直径为30mm。与联轴器配合的键的尺寸如下，宽b=10mm,高h=8mm,长L=32mm。键的校核公式为：&p=2T×103/k/l/d(4-9)式中T-为传递的转矩键与轮毂键槽的接触高度，大小为0.5h键的工作长度,I=L-b=22d-轴的直径代入上述公式得&p=2T×103/k/l/d2=2×12.02N·m×103×10-3÷(4×10-3m×22×10-3m×30×10-3m)≈20.19Mpa许用挤压压力[δ]p取值为110MPa。由此可见[δ]p大于20.19MPa，满足要求。所以联轴器与键的挤压压力强度足够，能保证安全。与链轮配合的键的尺寸如下，宽b=12mm,高h=8mm,长L=32mm。与上一轮相比键与轮毂键槽的接触高度k有变化，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所以链轮与键的挤压压力强度足够，选择满足要求。1.5轴承的选择