升降横移立体车库机械系统设计说明书.docx

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1、升降横移立体车库机械系统设计摘 要立体停车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体停车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率的双重因素。升降横移式立体停车库作为一种新兴的停车设备，以其独特的特点被广泛的应用在酒店、宾馆、机关单位以及居民小区等各种场所。 本文结合了实际的工程项目，并以升降横移式立体停车库为例，对升降横移式立体停车库进行系统的专门论述。升降横移式立体停车

2、库就其组成部分而言，可分为三大部分:车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。传动结构部分中，主要对传动轴的设计提出改造方案，并从理论上提出改造的依据。停车库的传动型式是升降横移式立体停车库传动机构的核心问题，在实际应用中，升降型式主要有:链条传动和钢丝绳传动。因而对传动形式进行讨论，并且进行选择和校核。 关键词:升降横移式立体停车库，钢结构，传动机构，钢丝绳The Mechanical System Design OfUPDown And Translation Stereo GarageABSTRACTMechanical parking system is the storage whi

3、ch is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays，the hard-to-park problem has become a common phenomenon . It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies

4、the typical mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage，and regards of the two factors of cost of manufacture and operational Efficiency synthetically，The dragging-forms of multiplayer up-down and translation car-base，as a new kind of parking equipment，is applied in c

5、abarets、hotels、departments and etc. By its wonderful traits.This paper discusses the dragging-forms of multiplayer up-down and translation car-base technically according to practical projects and two types of applied car-base .According to the form of the dragging-forms of multiplayer up-down and tr

6、anslation car-base，it is made of three parts :part of car-base structure、part of driving-framework and part of control system .The steel structure，as the main body of car-base，has many forms. The plan of reform in the transmission shaft design is brought forward and the paper also puts forward the p

7、lans academic base about part of the drive structure. Dragging-form is the core of the driving-framework in the dragging-forms of multiplayer up-down and translation car-base，in practical，it has two types : Chains ripe-dragging and cable wire-dragging. Key words : Dragging-forms of Multiplayer Up-do

8、wn and Car-base，Steel Structure ，Transmission，Wire Rope目录摘 要iiiABSTRACTii第1章 总体设计11.1车库工作原理11.2升降横移式立体停车库的总体布局11.3传动系统21.3.1升降传动系统21.3.2横移传动系统31.4钢结构框架的选择与设计41.5载车板6第2章 参数计算82.1升降系统参数计算82.1.1升降电机的选择82.1.2升降链传动的设计92.1.3升降轴设计112.1.4联轴器与键的选择132.1.5轴承的选择142.1.6钢丝绳和滑轮的选用152.1.7卷筒的设计152.1.8升降轴的强度校核162.2横移

9、系统参数计算182.2.1横移电机的选择182.2.2横移链传动的设计192.2.3横移传动轴的设计212.2.4联轴器及键的选择242.2.5轴承的选择252.2.6横移车轮和导轨的选择25第3章 升降横移车库装配图与零件图设计273.1设计横移立体车库装配图（A0）272.2一层载车板装配图（A3）272.3二层移动平台装配图（A3）282.4升降轴零件图（A3）282.5升降大链轮零件图（A3）29第4章 升降横移车库Soildworks三维造型设计以及动画视频仿真30参考文献32个人小结33第1章 总体设计1.1车库工作原理该设备的顶层载车板只需上下升降；中层载车板既可升降，又可横移；

10、底层载车板只需左右横移。中层和底层都有一个空位，可以通过横移载车板变换空位，使空位正上方的顶层载车板下降到底层。底层载车板上的汽车可直接出车。整个过程即可完成。根据机械式三层升降横移式立体停车库的运行方式，车库总体采用钢结构设计。在整个机构中有立柱、横梁和纵梁还有横移导轨等组成。底层有可以横移的载车板；二层有移动的框架利用滑轮带动载车板一起做横移运动，并且装有能使载车板升降的提升装；，三层采用框架结构只能升降。升降运动采用升降电动机、链条或钢丝绳提升；横移运动借助导轨采用交流减速横移电动机和滑轮驱动。1.2升降横移式立体停车库的总体布局升降横移式立体停车库由于适应性强而备受青睐，该类车库每个车

11、位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库内的车只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过中间层横移出空位，将载车板升或降到地面层，驾驶员才可以进入车库内将汽车开进或开出车库，升降由一台电机驱动，通过钢丝绳拖动搬运器垂直升降，横向移动借助导轨，也是利用一台电机便可实现车位的移动，它的主要优点在于同一层的车位移动独立，可以自由动作，并且动作时间短，缩短了存取车的时间。升降横移立体车库可以分成钢结构部分、载车板部分、传动系统、控制系统、安全防护系统五大部分组成。因为我们主要研究的是机械部分因而主要对钢结构部分、载车板部

12、分、传动系统、安全防护系统进行研究和设计。由于升降横移式立体停车库对场地的适应性较强，可根据不同的地形和空间进行任意组合、排列，规模可大可小，对土建的要求比较低，因此，升降横移式立体停车库应用十分广泛普遍。升降横移式立体停车库的结构设计在整个车库中非常重要，主框架部分、载车板部分和传动系统是升降横移式立体停车库的主要组成部分，主框架部分承担着整个升降横移式立体停车库的总量，而且它的轻重、稳定性和可靠性以及载车板部分还影响着整个立体停车库的重量、材料和成本的多少以及安全性，传动系统决定着升降横移式立体停车库运行的好坏，所以如何设计主框架部分、载车板部分和传动系统成为影响整个立体停车库的关键因素。

13、根据预期的设计要求，要达到7车位的中小型轿车的存取目标，本次设计的车库采用三层结构，一层和二层各两个停车位和一个空位，三层三个停车位。需要场地大概为长8m，宽6m，高6m。1.3传动系统升降横移式立体停车库的传动系统分为升降传动系统和横移传动系统。在升降横移式立体停车库中传动系统是其核心部分，传动系统的好坏直接关系着整个车库的安全，尽管升降横移式停车库的种类型式很多，其工作原理都大致相同，均是每一个车位都有一搬运器，所需存取车辆的搬运器通过升降、横移运动到达预定位置，进行车辆存取，完成存取全过程。也就是停泊在地面层的车辆只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需要通过中间层横移出空位，将搬运器降

14、到地面层，驾驶员才可进入车库内存取车辆。1.3.1升降传动系统在升降传动系统中，我们采用钢丝绳传动型式。钢丝绳传动形式的升降传动系统一般是由电机、减速系统、卷筒、滑轮、钢丝组成。在钢丝绳传动型式中，钢丝绳的主要作用是拖动载车板上下升降。钢丝绳一端与载车板相连结，钢丝绳另一端缠绕卷筒上(载车板的前端钢丝绳与后端钢丝绳必须同方向绕着卷筒转动)，当载车板需要升降时，提升电机便会通过其正反转来带动卷筒顺时针或逆时针旋转实现载车板的升和降。示意图如图1-1所示：1- 载车板 2-卷筒 3-升降轴 4-链轮 5-电动机 6-钢丝绳 图1-1 升降传动示意图1.3.2横移传动系统SH升降横移式立体停车库的结

15、构设计在整个车库中非常重要，主框架部分、载车板部分和传动系统是升降横移式立体停车库的主要组成部分，主框架部分承担着整个升降横移式立体停车库的总量，而且它的轻重、稳定性和可靠性以及载车板部分还影响着整个立体停车库的重量、材料和成本的多少以及安全性，传动系统决定着升降横移式立体停车库运行的好坏，所以如何设计主框架部分、载车板部分和传动系统成为影响整个立体停车库的关键因素。根据预期的设计要求，要达到7车位的中小型轿车的存取目标，本次设计的车库采用三层结构，一层和二层各两个停车位和一个空位，三层三个停车位。需要场地大概为长8m，宽6m，高6m。横移传动系统的作用是使载车板平移到指定位置，其传动主要是靠

16、电机带动链轮使滚轮在轨道上移动。其结构如图1-2所示。1-主动轮 2-链轮 3-电动机 4-载车板 5-从动轮图1-2 横移传动示意图1.4钢结构框架的选择与设计停车设备的钢结构主要采用热轧H型钢、槽钢、角钢、钢板焊接成型，用高强度螺栓连接成框架结构，具有较好的强度和刚度。据不同的结构要求，有单立柱形式、跨梁形式、后悬臂形式等。如图1-3所示，单柱形式在结构上稳定性好，其强度、刚度比较好，安装也较方便，特别适用于多层式和重列式的升降横移类立体停车库。但是这种形式不便于车辆的驶入，车库的成本也相应的提高了。跨梁形式中应用比较典型的是二柱结构型式，这种型式的停车设备的最大优点视野宽阔，存取车方便。

17、不利的方面主要表现在对设备运行的稳定性和结构框架的强度、刚度、设计要求高。它主要用于二层升降横移类立体停车库。因而我们采用单柱形式。 图：（a）单立柱形式 图：（b）跨梁形式 图：（c）后悬臂形式 图1-3 升降横移式立体停车库主框架的典型形式在升降横移式立体停车库的主框架设计中一个重要部分安装连接形式设计的是否合理直接影响结构的质量、安装速度及经济效益，常规的主框架的连接有焊接，铆接与螺栓连接三种。扭剪型高强螺栓是一种新型连接方法，具有受力性能好、耐疲劳、可拆换、施工方便及安全可靠等优点，同普通螺栓相比，单位体积耗钢减少3050%，近年来在主框架的设计中广为采用。因此使用扭剪型高强螺栓连接。

18、车库骨架全由钢材结构组成，主要由立柱、横梁、斜拉杆、加强肋等构成；本次设计主要采用热扎H型钢结构，材料均选牌号为Q235-A。查参考文献10表7-9初选立柱型号为20 GB707-88，该车库全部重量由立柱承受，立柱外型截面为正方形，中间为空的，外型尺寸为：正方形边长为250mm,立柱厚度为40mm，高度为5100mm,立柱底部上焊有一块正方形铁板，边长为400mm，厚度为30mm，钢材上安装四个地脚螺栓，保证立柱的固定，另外焊接肋板，增加立柱的强度。立柱截面形状如图1-4所示。 图1-4 立柱横粱采用工字形截面，如图1-5所示，型号为热扎工字钢18 GB706-88，侧面横梁因受力较小，主要

19、起连接作用，因此只需要外形合适就可以，可采用和正面横梁一样的连接方法，选热扎槽钢16即可。图1-5 横梁的工字形截面斜拉杆、加强肋均采用热扎等边角钢截面，角钢号数为10 GB9787-88，截面形状如图1-6所示。图1-6 斜拉杆、加强肋的等边角钢截面本次钢结构设计选择的钢材承载能力强，且型钢强度高、耐压、耐弯能力强，根据受力分析知其远远满足设计要求，故无须对其进行强度校核。1.5载车板用来承载入库车辆，按结构形式有框架式和拼板式两种。拼板式载车板如图1.7所示用镀锌钢板一次性冲压或滚压成组装件，并用咬合拼装成载车板，用螺栓紧固连接，拼装前可以先对组建进行各类表面处理(如电镀、烤漆等)，使载车

20、板轻巧、美观，拼装式载车板运输方便、通用互换性好，强度大、刚度好、重量轻、减少基础承力；而且由于是整体折弯成型，车板厚度小，一般厚度为5055毫米，整体折弯成型结构形式适合于批量生产。框架式载车板如图1.8所示是先用型钢和钢板焊接成承载框架，然后在两侧停车通道和中间突起的顶面铺设不同厚度的钢板，多数采用中间突起结构。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度，并具有较好的导入功能，这种结构形式较适合车型变化较多的小批量生产。图1.7 拼版式载车板1防坠落装置 2、4空心方钢 33mm钢板 5、6角钢图1.8 框架式载车板我们这里采用第二种载车板方式框架式载车板，由空心矩形方钢、角钢和钢板焊接而

21、成载车板框架，在框架上面铺设钢板，中间突起。同时在行车通道上安装防滑钢板，它和中间突起的钢板一起，防止汽车在存取时产生纵向或横向的滑动。在底层载车板中装有横移机构带动载车板做横移移动。并且在载车板两侧装有防坠楼装置，防止因意外发生的事故。第2章 参数计算2.1升降系统参数计算2.1.1升降电机的选择初设升降速度v=0.15m/s，载重M=1700kg，提升所需功率为： 由机械设计手册知电动机输出功率： （2-1）式中：工作机所需功率减速机与工作机之间的总效率链传动总效率： （2-2） 式中：链传动效率，查得=0.96滚动轴承效率，查得=0.99，两对，代入数据得：则电动机的输出功率为：=3.1

22、2kW选择台湾明椿电动机厂生产的停车设备专用交流减速电动机，型号为MLPK55370603，功率P = 3.7kW，频率为50HZ，电压220V，速比为60，输出转速为。其外形见图2-1。图2-1 电机的外形图表2-1 升降电机的尺寸表ADEFGHLJK525150210260190152142.285MXYZPQTW230255160170654043.5102.1.2升降链传动的设计初定卷筒直径D=200mm,载车板上升速度V = 0.15 m/s,求得卷筒的转速。由得，链轮的传动比初取传动比 i = 1.5。1. 选择链轮齿数、根据传动比i=1.5，查机械设计表6-6取小链轮齿数=17则

23、大链轮齿数=27。2. 确定链条链节数Lp初定中心距a=10p，则节距取Lp = 443. 计算单排链所能传递的功率及链节距P由机械设计表6-3查得工作情况系数，由机械设计表6-5查得小链轮齿数系数Kz=0.887,链长系数选择双排链，由机械设计表6-4查得多排链系数Kp=1.7计算额定功率：根据额定功率和转速查机械设计图6.13选择滚子链型号为24A，链节距P=38.1 mm。链号标记为 24A244GB1243-1997。4. 确定链实际长度 L及中心距aL=LpP/1000=4438.1/1000=1.68 m5. 计算链速6. 作用在轴上的压轴力Q圆周力F=1000P/V=（10003

24、.7）/0.25=14800N按平均布置取压轴力系数有7. 按静强度校核链条由于链条处于低速重载传动中，其静强度占主要地位。由机械设计手册知，链条静强度计算式： （2-3）式中：静强度安全系数； 工况系数，查表12-2-3取；链条极限拉伸载荷，=249.1kN；有效圆周力，；离心力引起的力，其中为链条质量，可由机械设计手册表12-2-9查得：q=5.6kg/m；时，可以忽略。悬垂力，其中为系数，查机械设计手册图12-2-3得：，为中心距，为两轮中心线对水平面的倾角，则；许用安全系数，。代入数据得：符合强度要求。8. 润滑方式的选择根据链速v=0.25m/s和链节距P=38.1mm，按机械设计图

25、6.16查得润滑方式为人工定期润滑。2.1.3升降轴的设计升降轴是升降电机动力通过链轮输入的一段，它的结构如下图：图2-2 升降轴结构图1. 估算轴的基本直径选用45钢，调质处理，由机械设计表9-1查得=640MPa。查表9-3，取C=60，由机械设计式（9-2）得：所求为轴的最细处，即装联轴器处。但因此处有个键槽，故轴颈应增大5%，即。为了使所选的直径与联轴器孔径相适应，故需同时选择联轴器。由机械设计查得采用刚性联轴器，取与轴配合的的半联轴器孔径40mm，故轴颈，与轴配合长度83mm。2. 轴的结构设计（1）初定各段直径，见表2-2表2-2 升降轴各段直径位置轴颈/mm说明装联轴器轴段1-2

26、=40与半联轴器的内孔配合，故取40mm自由段2-3=46半联轴器的右端用轴肩定位，故取46mm装链轮轴段3-4=50与链轮轮毂的内孔配合，并便于拆装，故取50mm轴环段4-5=60考虑链轮的轴向定位，故取60mm自由段5-6=46考虑半联轴器左端的轴向定位，故取46mm装联轴器段6-7=40与联轴器的内孔径相适应，故取40mm（2）确定各段长度，见表2-3表2-3 升降轴各段长度位置轴段长度/mm说明装联轴器轴段1-2=83该段的长度由链轮轮毂宽度决定，故取83mm自由段2-3=35考虑轴上零件安装的位置，取52mm装链轮轴段3-4=82该段长度由链轮轮毂宽度决定，考虑链轮的安装，该轴段长略

27、短于轮毂的宽，故取82mm轴环段4-5=10考虑到车轮的定位，一般为轴肩高度的1.4倍，取10mm自由段5-6=792考虑提升部分的结构，取792mm装联轴器段6-7=83该段的长度由链轮轮毂宽度决定，故取83mm3. 轴上零件的周向固定半联轴器的周向定位均采用平键连接，按由机械设计查得平键尺寸（GB/T1096-2003），键槽采用键槽铣刀加工，长为80mm，半联轴器与轴的配合代号为H7/k6。同样，链轮毂与轴连接处，选用平键为，为保证链轮与轴的周向固定，故选择链轮轮毂与轴的配合代号为H7/k6。4. 考虑轴的结构工艺性考虑轴的结构工艺性，轴肩处的圆角半径R值为2.5，轴端倒角c=2mm；为

28、便于加工，链轮和半联轴器处的键槽布置在同一轴面上。2.1.4升降轴的设联轴器及键的选择1. 联轴器的选择由前可知与联轴器配合处直径为40mm，查参考文献2选用刚性联轴器。2. 键的选择与校核（1） 查机械设计表9-4选普通平键：与联轴器配合的选用：键1280 GB/T1095-1990；与链轮配合选用： 键1480 GB/T1095-1990。（2） 校核：查机械设计知校核公式为： （2-4）式中： T传递的转矩，； 键与轮毂键槽的接触高度，h为键的高度；键的工作长度，圆头平键；轴的直径；许用挤压应力，查表6-2知：。联轴器与轴配合的键：，代入上述公式可得：链轮与轴配合的键：，代入校核公式可得

29、：由此可知键的选择能满足要求。2.1.5轴承的选择1. 轴承的选用及校核轴承均选用深沟球轴承，查参考文献10选轴承型号为6238 GB/T276-94。2. 轴承寿命校核查参考文献1知轴承寿命计算公式为： （2-5）查表知：，当量动载荷为。对于球轴承，代入数据得：可知轴承寿命足够长，选择符合要求。3. 轴承润滑由于传动轴转速比较低，故轴承采用脂润滑即可，在轴承座内加入足够的脂润滑即可，对承受较大载荷来说此种润滑方式十分适宜。2.1.6钢丝绳和滑轮的选用1. 钢丝绳直径的确定按GB/T3811-1983计算 （2-6）式中： d钢丝绳的最小直径 钢丝绳的最大静拉力 C选择系数由表81-8确定选择

30、系数 C = 0.104 根据机械设计P27-9，选择圆股钢丝绳-合成纤维芯钢丝绳。d = 16mm , , 最小破断拉力 F = 133.0KN2. 滑轮的选择滑轮用来导向和支撑，以改变钢丝绳传递力的方向。该滑轮受载荷比较小，一般制成实体滑轮，材料为铸钢。由钢丝绳的直径d，按机械设计手册表8.1-64查得与钢丝绳直径匹配的滑轮直径D=225mm。滑轮的型式由机械设计手册图8.1-8选择一般密封，无内轴套的E型滑轮。其标记为：滑轮 E16225-55 JB/T9005.3-19992.1.7卷筒的设计卷筒的类型按JB/T9006.2-1999选择A型卷筒，根据机械设计表8.1-47进行卷筒的几

31、何尺寸计算： 最大起升高度 Hmax = 5.4m，绳槽槽距 P = 1.2d = 19.2mm,卷筒槽底直径 D = 180.8mm，卷筒计算直径（由钢丝绳中心算起的卷筒直径）=200mm。固定钢丝绳的安全圈数 =1.5卷筒上有螺旋部分长：无绳槽卷筒端部尺寸 ,固定钢丝绳所需中间光滑部分长度 m = 43mm卷筒长度 2.1.8升降轴的强度校核1. 轴的受力分析轴的力学模型如下图：图2-3 轴力学模型图根据升降传动轴的受力情况，此轴主要受扭矩作用，所以只要对轴进行扭转应力强度校核即可，由机械设计可知校核公式为：（1）求出轴传递的扭矩：（2）求轴上的作用力：链轮上的圆周力链轮上的径向力A处切向

32、力：B处切向力：A处扭矩：B处扭矩：该轴的扭矩图如图2-4所示：图2-4 扭矩示意图可以看出轴的第二个键槽中心截面（即与链轮配合处）受扭矩最大，为危险截面，应对它进行扭应力强度较核： （2-7）式中 ；。代入数据可得：。由此可知强度符合要求，设计合理。2.2横移系统参数计算2.2.1横移电机的选择初设承载总质量M=2000kg，横移速度V=0.15m/s，由机械设计手册查得摩擦因子=0.2，则带动横移轴转动所需功率：由机械设计手册知电动机输出功率： （2-8）式中 工作机所需功率减速机与工作机之间的总效率链传动总效率： （2-9）式中： 链传动效率，查得=0.96滚动轴承效率，查得=0.99，

33、两对，代入数据得：。则电动机的输出功率为：=0.594kw由于横移的速度较慢，要求横移电机的转速较低，为使结构紧凑，本设计根据输出功率选择由台湾明椿电机厂生产的交流减速电动机，型号为MLPK40075803，额定电压220V，功率P=0.75w，速比30，输出转速n=18r/min。其外形图与升降电动机相同，见图2-1。电机的主要安装和外形尺寸如下表：表2-4电机外形尺寸(mm)ADEFGHLJK36590140175120111523.4265MXYZPQTW16517511612545403172.2.2横移链传动的设计初选横移轮直径D=160mm，则车轮的转速应为由于电机转速和车轮转速几

34、乎相同，故传动比为1。1. 初选链轮齿数由机械设计表6-6查得，则从动链轮齿数2. 确定计算功率 由于载荷比较平稳，由机械设计查表6-3得工况系数=1.0，因此 =0.75kw3. 初定中心距，确定链条链节数Lp初定中心距,则链节数取Lp = 42。4. 计算单排链所能传递的功率及链节距P由机械设计表6-5查得小链轮齿数系数Kz=1.0,选择单排链，由机械设计表6-4查得多排链系数Kp=1.0由机械设计图6.14查得长度系数=0.98故所需传递的功率为根据额定功率和转速查机械设计图6.13选择滚子链的型号为12A，由表6-1查得链节距P=19.05mm链标记为：12A62GB/T1243-19

35、975. 确定链实际长度 L及中心距L=LpP/1000=4219.05/1000=0.8mm 6. 计算链速7. 计算作用在轴上的压轴力Q圆周力F=1000/V=（10000.75）/0.11=6818 N按平均布置查机械设计取压轴力系数有8. 按静强度校核链条由于链条处于低速重载传动中，其静强度占主要地位。由参考文献5知，链条静强度计算式： （2-10）式中：静强度安全系数； 工况系数，查表12-2-3取；链条极限拉伸载荷，=31.1kN；有效圆周力，；离心力引起的力，其中为链条质量，可由机械设计手册表12-2-9查得：q=1.50kg/m；时，可以忽略。 悬垂力，其中为系数，由机械设计手

36、册查图12-2-3得：，为中心距，为两轮中心线对水平面的倾角，则； 许用安全系数，。代入数据得： ，符合强度要求。9. 润滑方式的选择根据链速v=0.11m/s和链节距P=19.05mm，按图6.16查得润滑方式为人工定期润滑。10. 链轮的结构设计链轮的结构选为整体式，材料为45钢，热处理为淬火、回火，齿面硬度4050HRC。由机械设计手册表14.2-19查得主要结构尺寸如图5-2：图2-5 横移链2.2.3横移传动轴的设计横移传动轴A是一层车库横移电机动力通过链轮输入的一段，它的结构如下图：图2-6 横移轴A1. 估算轴的基本直径选用45钢，调质处理，由机械设计表9-1查得=640MPa。

37、查表9-3，取C=110，由式（9-2）得。所求为轴的最细处，即装联轴器处。但因此处有个键槽，故轴颈应增大5%，即，则。为了使所选的直径与联轴器孔径相适应，故需同时选择联轴器。由机械设计手册查得采用刚性联轴器，取与轴配合的的半联轴器孔径28mm，故轴颈28mm，与轴配合长度44mm。2. 轴的结构设计（1）初定各段直径，见下表：表2-5 横移轴各段直径位置轴颈/mm说明装链轮轴 1-2=28与链轮的内孔配合，故取28mm自由段 2-3=32链轮的右端用轴肩定位，故取32mm装车轮轴 3-4=45与车轮的内孔配合，并便于拆装，故取45mm轴环段 4-5=50考虑车轮的轴向定位，故取50mm自由段

38、 5-6=34考虑轴承的轴向定位，故取34mm装轴承段 6-7=32由轴承的内孔决定。初选深沟球轴承，型号为6232，其内孔尺寸d=32，故取32mm自由段 7-8=30考虑联轴器左端的轴向定位，故取30mm装联轴器 8-9=28与联轴器的内孔径相适应，故取28mm（2）确定各段长度，见下表：表2-6 横移轴各段长度位置轴段长度/mm说明装链轴段1-2=38该段的长度由链轮轮毂宽度决定，故取38mm自由 2-3=52考虑轴上零件安装的位置，取52mm装车轮轴3-4=78该段长度由车轮轮毂的宽度决定，故取78mm轴环段4-5=10考虑到车轮的定位，一般为轴肩高度的1.4倍，取10mm自由段5-6

39、=46考虑到轴承的安装位置，取46mm装轴承段6-7=17该段长度由轴承的宽度决定，该轴承为深沟球轴承，代号为6332，宽17mm，故取17mm自由段7-8=22考虑联轴器的安装位置，取22mm装联轴器段8-9=41因半联轴器与轴配合部分的长度为44mm，为保证轴的端面不接触，取该段长度略短于与联轴器配合长度，故取41mm3. 轴上零件的周向固定链轮，车轮和半联轴器的周向定位均采用平键连接，按由机械设计手册查得平键尺寸（GB/T1096-2003），键槽采用键槽铣刀加工，长为25mm。为保证链轮与轴的周向固定，故选择链轮轮毂与轴的配合代号为H7/r6；同样，车轮轮毂与轴连接处，选用平键为车轮与

40、轴的配合代号为H7/k6；半联轴器与轴连接和链轮，选用平键为，半联轴器与轴的配合代号为H7/k6；滚动轴承与轴的周向定位靠过盈配合来保证，此处选H7/r6。4. 考虑轴的结构工艺性考虑轴的结构工艺性，轴肩处的圆角半径R值为2.5，轴端倒角c=2mm；为便于加工，链轮和半联轴器处的键槽布置在同一轴面上。2.2.4联轴器及键的选择1. 联轴器的选择由前可知与联轴器配合处直径为28mm，查机械设计手册选用刚性联轴器。2. 键的选择与校核（1）机械设计手册表9-4选普通平键：与联轴器配合选用：键 830 GB/T1096-2003；与小链轮配合选用：键 830 GB/T1096-2003；与车轮配合选

41、用： 键 1470 GB/T1096-2003。（2）校核查机械设计手册知校核公式为： （2-11）式中： T传递的转矩，由； 键与轮毂键槽的接触高度，h为键的高度；键的工作长度，圆头平键；轴的直径；许用挤压应力，查表6-2知：。联轴器与轴配合的键：，代入上述公式可得：链轮与轴配合的键：，代入校核公式可得：由此可知键的选择能满足要求。2.2.5轴承的选择1. 轴承的选用及校核轴承均选用深沟球轴承，查机械设计手册选轴承型号为6238 GB/T276-94。轴承寿命校核：查参考文献1知轴承寿命计算公式为： （2-12）查表知：，当量动载荷为。对于球轴承，代入数据得：可知轴承寿命足够长，选择符合要求

42、。2. 轴承润滑由于传动轴转速比较低，故轴承采用脂润滑即可，在轴承座内加入足够的脂润滑即可，对承受较大载荷来说此种润滑方式十分适宜。2.2.6横移车轮与导轨的选择由机械设计手册按JB/T6392.2-1992选择双轮缘车轮，车轮的直径为160mm。其标记为：车轮 SL-16048 JB/T6392.1，车轮的材料选择45钢，其结构如图2-7。导轨的选择按机械设计手册表8.1-117选择轻型钢轨（GB/T11264-1989），其结构如图2-8。车轮的主要尺寸如下表：表2-7 车轮的主要尺基本尺寸/mm参考尺寸/mmDD1BB1dd1D2S1601909080457012020导轨的主要尺寸如下表：表2-8 导轨的主要尺寸截面尺寸/mm轨高底宽头宽头高腰高底高腰厚ABCDEFt1071077527602016 图2-7 车轮 图2-8 导轨 第3章 升降横移车库装