简易垂直升降式立体车库说明书(5)

2019-03-03 13:52

一般可以根据绳内钢丝的损坏程度定期更换或修理来解决。而断裂则常常会突然发生,往往导致灾难性的设备事故和人身事故,所以钢丝绳的断裂破坏更为人们所重视,钢丝绳突然断裂事故中,绝大多数是因疲劳断裂和磨损引起的,提升载车板的钢丝绳主要破坏形式就是疲劳破坏和磨损。 (1)钢丝绳疲劳破坏的三个阶段

钢丝绳疲劳破坏的过程是:在循环载荷作用下,绳中钢丝的局部最高应力处,最弱的及应力最大的钢丝内部晶粒上形成微裂纹,进而裂纹扩展,最终导致疲劳断丝。所以疲劳破坏经历了裂纹形成、扩展和突然断裂三个阶段。 (2)弯曲疲劳对钢丝绳寿命的影响

使用中的钢丝绳,当钢丝绳绕过卷筒和滑轮时,绳内钢丝便产生弯曲和扭转变形,在这种应力和应变的反复作用下,绳中钢丝便会出现疲劳裂纹,加快钢丝的破坏速度,最后形成断丝,钢丝绳的形式、能力大小和弯曲曲率对钢丝绳的疲劳都有影响。钢丝绳反向弯曲产生的应力为同向弯曲的2倍,故使用寿命大大缩短;若取D为接触物(卷筒、滑轮)直径,。为钢丝绳直径,从理论上说,D/Q的值越大,钢丝绳寿命越长,在中华人民共和国国家标准《机械式停车设备通用安全要求》上规定,机械式立体车库的设计中限定D/。不小于20。

(3)磨损对钢丝绳寿命的影响

当钢丝绳绕过卷筒和滑轮时存在一定的偏角,若偏角过大,钢丝绳不可避免的会与滑轮的槽边相互磨擦,造成的磨损极大影响钢丝绳的使用寿命,显然,偏角越小越好,因此偏角必须控制在一定的范围之内。

钢丝绳根据不同工作条件,必须保证一定的安全系数,依据《机械设计手册》第二卷第八章查得安全系数S要大于7,即

FmaSx?Fp ………..(a) 其中,Fp:钢丝绳破断拉力(N) Fma:钢丝绳最大工作静拉力(N) x S:钢丝绳的安全系数 ?:钢丝绳破断拉力换算系数

F0:钢丝绳破断拉力总和(N)

Fp??F0 ……………..(b)

把(a)带入(b)式

F0?FmaSx? ……………(c)

由(c)式便可确定钢丝绳的直径d:

d?CFmax 其中,d:钢丝绳的最小直径(mm)

C:选择系数

查《机械设计手册》第二卷表8-1-8选取:

C=0.123

所以钢丝绳最小直径d?CFmax?0.10427000?17.1mm 最终选取钢丝绳直径d=18mm

钢丝绳的总长度取决于提升高度等方面因素,同时钢丝绳在卷筒上缠绕时一般情况下至少要多保留两圈,这两圈不但是安全圈而且是工作圈,是非常必要的,此外,为了保证钢丝绳在随卷筒绕进绕出和绕过滑轮时不发生“跳槽”,对钢丝绳的允许偏角Y还有比较高的要求,这将直接影响到当钢丝绳绕出最大时钢丝绳与卷筒上接触点的位置。 2.5.3卷筒的计算

本次设计采用铸造卷筒,设计参数如下: 卷筒名义直径 D1?h?d

其中,h:与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数 d:钢丝绳直径

查《机械设计手册》第二卷表8-1-54得到: h=18 所以D1?h?d=18?18=324mm 再按照表8-1-58取卷筒直径D=400mm

图2.4钢丝绳与卷筒绳槽匹配参数图

卷筒槽形选择标准槽形,查表8-1-59得: 槽底半径R=10.5mm 槽距P=21mm

按照表8-1-60选择A型卷筒,卷筒直径D=400mm,长度L=300mm;起升高度H=1850mm 2.5.4滑轮的设计

绳索滑轮一般用来导向和支承,以改变绳索及其传递拉力的方向和平衡绳索分支的拉力。

承受载荷不大的小尺寸滑轮(D<350mm)一般制成实体的滑轮,用15、Q235或铸铁(如HT150)。受大载荷的滑轮一般采用球铁(如QT42-10)或铸钢(如ZG230-450、ZG270-500等),铸成带筋和孔或带伦的结构。大型滑轮(D>800mm)一般采用型钢结构和钢板焊接结构。

受力不大的滑轮直接安装在心轴上使用,受有较大载荷的滑轮则装在滑动轴承或则滚动轴承上,后者一般用转速较高、载荷大的情况下。轮毂和轴套长度与直径比一般取为1.5~1.8。

图2.5滑轮参数计算

钢丝绳直径d=18mm

由滑轮直径D1?h?d

查《机械设计手册》第二卷表8-1-54得系数h=20 所以D1?20?18?360mm 最终选取D1=400mm 查表8-1-66得到:

滑轮绳槽半径R=D/2=10mm

??45?

H=h=30mm

2.5.5提升传动轴的计算

根据已经定的位置,初步确定出提升传动轴的结构图如图2.9

图2.6 提升传动轴

各段轴径的确定:

初选深沟球轴承6212,所以轴颈处直径为φ60

查《机械设计课程设计》表5.9深沟球轴承(GB/T276-94)得滚动轴承6212的安装尺寸B=22,所以第一段轴长为22,然后利用一个轴肩来顶住轴承,所以第二段轴的直径为φ80,由于第二段轴上要套上卷筒,所以开有22×12×110的键槽。在这段轴的后端设一轴肩,用来定位卷筒,具体尺寸如图所示。另外这根轴要更电机出来的轴通过链传

动来传递动力,所以在轴的后端也开有键槽,用来装链轮。具体尺寸如图所示。 2.5.6联轴器的选型

提升部分都单独用到电动机,而且分别采用了联轴器,具体选型如下: 按照《机械设计课程设计》表6.6选取:凸缘联轴器 提升部分:

标记为:YL10联轴器 J55×84/J1B45×84 GB5843-86 2.5.7轴承的选型

选取的是深沟球轴承 型号为6212 GB/T276-94

2.6立体车库钢结构设计

在垂直升降式立体车库中其主要结构是钢结构,有两部分:主体框架部分和载车板部分。主体框架部分的钢结构比较复杂,运用了“H”型钢、槽钢等数种型钢形式,就其连接形式而言比较单一,即焊接和螺栓连接两种形式。载车板部分的钢结构比较简单,其框架部分为数段矩形方钢对焊而成,其它辅助结构则以角焊代之。焊接和螺栓连接是车库钢结构部分的两种主要的连接方式,其连接方式的质量优劣将直接影响车库整体结构性能的优良与否,所以在车库的设计和建造中具有很重要的位置。立体车库在连接过程中主要运用对焊、角焊和螺栓连接。 2.6.1焊缝连接要求

1.焊缝金属宜于基本金属相适应,当不同强度的钢材连接时,可采用与低强度钢材

相适应的焊接材料。

2.在设计中,不得任意加大焊缝,避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝,同时,

焊缝的布置应尽可能对称于构件的重心。

3.对接焊缝的坡口形式,应根据板厚和施工条件按现行标准《手工电弧焊焊接接头

的基本形式与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》的要求选用。

4.在对接焊缝的拼接处,当焊接的宽度不同或厚度相差4mm以上时,应分别在宽

度方向或厚度方向,从一侧或两侧做成坡度不大于1/4的斜角,当厚度不同时,焊缝坡口形式应根据较薄焊件厚度选定基本形式与尺寸。

5.当采用不焊透的对接焊缝时,应在设计图中注明坡口的形式和尺寸,其有效厚度

he不得小于1.5t,t为坡口所在焊件的较大厚度。在承受动力载荷的结构中,


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