封技术要求高、油液易污染、能源传输不便等缺点。
综上所述,本车库为三层,从提升高度上选链传动或钢丝绳传动都可以,但从方案经济及可行性角度考虑,选择链传动更为有利;在横移运动中,采用异步电机驱动,通过链驱动,也能达到精确、稳定地传动。
图 2.7 载车板横移原理图
2、横移载车板动力系统计算
运动原理如图2.7载车板横移原理图所示,减速电机通过联轴节直接驱动载车板行走轮转动,实现载车板横移运动。 (1)主要参数的确定
横移运动行程 s = 2400mm 横移运动时间 t = 205
横移速度F,主要由设备运行周期,周围环境的安全性,载车运行时的平稳性等因素确定。 s2400V???120mm/st20
行走轮直径:由结构尺寸及轮压等因素决定,行走轮直径确定为80mm。
0gf?700N0 横移载车板自重 W下?70kN0载车板额定载荷 W车?200k0gf?2000 (2)功率计算
电机输出轴转速n计算:
V120n???0.48r/s?28.7r/min2?R2?D??80 其中:横移速度V=120mm/s 行走轮直径D=80mm
驱动力矩M计算:
由机械手册1册表1-1-7、1-1-9、1-1-10查得:
?行走轮与钢导数的静摩擦系数:静=0.15 行走轮与钢导数的滚动摩擦系数:?1=0.05 滚动轴承的摩擦系数:?2=0.0015
N 正压力:P?W下?W车?27000则:
起动驱动力矩:M起?PR??2700?0.04?0.15?162Nm
)?55.58Nm 行走驱动力矩:M?PR(?1??2)?2700?0.04?(0.05?0.0015M起162??2.91M55.58
电机功率计算:
Mn55.58?28.7N???0.163KW95499549 Mn162?28.7N起?起??0.481KW95499549 N起0.481??2.95倍N0.163
由于结构紧凑,容纳电机的空间狭小,选择台湾明椿电气的减速电机,其参数如下:
输出扭矩:T2?58.34Nm 输出转速:n2?34.9r/m 功率:N?0.2KW
载车板的额定载荷是承载的最高上限,实际使用概率很小,通常可以泊车的车辆的重量都在1000kgf-1600kgf之间这是由车型所决定的,所以功率不需留余量,选择0.2KW的电机比较经济电机允许短时超载,静摩擦引起的大起动阻力矩不会造成电机损坏。
2.2.2 载车板设计
载车板用来承载库存车辆,按结构形式有框架式和拼板式两种。框架是载车板用型钢和钢板焊接承载框架,并多数采用中间突起结构,在两侧停车通道和中间凸起的顶面铺设不同厚度的钢板。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道
M?9549Nn
宽度,并具有较好的导入功能,适合车型变化较多的小批量生产。拼板式载车板用镀锌钢板一次冲压或滚压成组装件,采用咬合拼装成载车板,用螺栓紧固连接,拼装前可以先对组件进行各种表面处理,如电镀、烤漆等,使载车板轻巧、美观。如图2.8所示。
图 2.8 平板式载车板及拼合示意图
2.2.3 安全防护机构
车库的安全防护措施非常重要,在众多的车库中车辆的高价性与车库自身的价值相差很大,并与客户对车库的信任度有着密切的联系。对于升降横移式立体车库,它的安全防护措施要做到以下几点,并配备有相应的防护装置。
1.防火措施:在车库中安装有温烟传感器,可对车库的火情实行实时监控,并把监控信号传给中央控制系统。
2急停措施:在发生异常情况时能使停车设备立即停止运转,在操作盒上安装有紧急停止开关,并设为红色,以示醒目。
3.阻车装置:在很多情况下停车时,司机必须要把车停在载车板合适的位置上,一般在载车板的后端一侧安装上一高25mm以上的阻车挡铁。月.防止超限运行装置:停车设备在升降过程中,在定位开关上方装有限位开关,当定位开关出现故障时,由限位开关使设备停止工作,起超程保护作用。
5.人车误入检出装置:设备运行时,必须装有防止人车误入装置,以确保安全,一般采用红外装置。一旦检测到在车库运作时,有人或其它物体进入车库,系统就会使这个车库停止运作。
6.防止载车板坠落装置:当载车板升至定位点后,需设置防坠装置,以防止载车板因故突然落下,伤害人车,一般防坠装置采用挂钩形式。挂钩防坠方式为电磁铁驱动。
图 2.9 防止载车板坠落装置
载车板的防坠落装置是立体车库中的一个关键部件,在泊车安全方面起着决定性的作用。防坠落装置中解锁动作由电磁铁完成。解锁动作要求,当电磁铁通电时以推杆触动安全钩解锁;当电磁铁断电时推杆自动缩回。
2.2.4 提升机构及轴的设计
本文中立体车库的升降部分和横移部分均采用链传动输入动力。链传动由主动轮、从动轮和绕在链轮上的链条组成。链传动的特点:能保证准确的平均传动比;传动效率高,可达到0.95~0.98;作用在轴上的压力较小;能在高温、油污等恶劣环境工作。广泛应用于矿山、农业和石油机械中。
轴在升降传动系统和横移传动系统中都是特别重要的,它不但影响着传动的好坏还影响着车辆的安全,在轴的设计中,按照常规设计方法,先进行初算轴,然后进行轴的结构设计,确定轴径后,再对轴的强度进行校核。
根据实际情况确定危险截面,求出该截面的弯曲应力和扭转应。
M?a??max?W
?a??max?TWp(循环特征为对称循环,脉动循环)
再考虑应力集中等方面的因素,按交变应力状态的疲劳强度的公式进行该截面安全系数的校核计算,
S?S?S???S?22S??S?
S????1K????S??K??a????m??1????a????m
其中:??1,??1——对称循环应力时的疲劳极限和扭转疲劳极限
K,K ??——正应力有效应力集中系数和剪应力有效应力集中系数 ?——表面质量系数 ?——尺寸系数
[s]——许用安全系数值 通过校核就可以确定轴的直径。
1、横移传动空轴校核
横移电机型号为CLPK22040303,输出的最大扭矩为6.594kgf.M 6.594kgf.M=65.94NM
链传动最大传动效率为0.98
T?0.98T电机?0.98?65.94?64.6212Nm
空心轴的抗扭截面系数为
????Wt?D4?d4??504?454??10?9?40.626?10?6m316D16?50 轴的最大切应力为
T64.62126?max???1.59?10Pa?1.59MPa?????60Mpa?6Wt40.626?10 故轴满足强度要求。
提升传动空轴校核
0gf?700N0 载车板自重 W载?70kgf?2000N0载车板额定载荷 W车?200k0