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某升降横移式立体车库的回转机构传动装置设计计算案例

目录

TOC\o1-3\h\u35某升降横移式立体车库的回转机构传动装置设计计算案例 1

44651.1回转机构传动装置的布置 1

294301.2电动机的选择 2

166471.3减速机的选择 4

97651.4滚轮的设计与计算 6

213221.5传动轴的计算与校核 8

20961.6键的选择 10

260511.7中心轴装置的设计 12

回转机构传动装置设计，包括滚轮、传动轴、键以及轴承等参数的计算校核，通过检验计算回转机构的机械性能，看是否能满足设计要求来完成正常的回转运动。据调查，我国市面上95%车辆的轴距范围大约在2300mm-3100mm之间，轮距宽度范围大约在1300mm-1800mm之间。以下参数取值为：

回转机构最大承载重量2000kg；

回转精度为±50mm；

回转机构质量小于1000kg。

1.1回转机构传动装置的布置

回转机构传动装置在设计过程中尽可能简单明了，具有维修与保养便捷，寿命长等特点。通过对回转机构传动装置进行分析，传动装置如图所示：

图4-1回转机构传动装置布置图

图4-2回转机构传动三维图

1.2电动机的选择

滚轮的运行摩擦阻力为：

式中：

G为车辆的质量；单位kg；

Q为回转盘的质量；单位kg；

ω为单位摩擦阻力系数，对于滚动轴承车轮ω=0.006-0.01；

对于滑动轴承车轮ω=0.015-0.025；

本设计采用滚动轴承车轮，单位摩擦阻力系数ω=0.01，车辆的质量为2000kg，回转盘的质量为1000kg，由上式公式可得：

所以滚轮的滑动摩擦阻力为。

公式为：

Pm

Vc

η为传动效率，取0.9；

m为驱动轮数。

由以上可得代入公式，电动机的静功率Nj

选择电动机的功率时需要考虑电动机的起动惯性，因此电动机的功率为：

上式中：Κd

所以Κd

表1.2运行机构Κd

速度（m/s）

0.5

1.0

1.5

2.0

时间（s）

1.5

5

6

7.2

Κd

滚动轴承

1.2

1.5

1.8

2.1

Κd

滑动轴承

0.9

1.15

1.32

1.45

将Κd取值

1.3减速机的选择

根据设计要求，选择的减速电机功率为0.25kw，减速电机具有结构紧凑和节约空间的优点。由上文知滚轮的转速为111.65r/min。

HMRV减速电机0.25kw的性能参数如下表所示：

表1.3-1减速电机的性能参数

机型

输出N（r/min）

速度比

系数

0.25kw

NMRV40

187

8

3.3

145

12

2.6

93.2

14

2.0

75

22

1.6

60

27

1.3

45.7

35

1.1

40

46

0.8

30

55

0.6

NMRV55

80

25

3.1

59

30

2.1

43.6

32

2.4

38

38

1.8

30

58

1.3

25.3

65

0.9

18.5

76

0.7

NMRV60

30

55

2.3

25.4

65

2.1

19.5

78

1.5

15

99

1.2

根据上述参数选择减速电动机；

输入为1400r/min。

输出为140r/min；

输出转矩为25NM；

速比为i=10；

输出孔径为D=?18H8。

选取电动机机座型号为62B14，如图所示为NMRV40型减速电机的外形尺寸图如下所示:

图4-3减速电机外形图

图4-4

表1.3-2外形与安装尺寸表

安装大小

外形大小

D

E

F

G

M

N

P

S

T

AC

AD

L

11.5

23

1.5

8

80

65

90

M5

2

129

90

225

1.4滚轮的设计与计算

滚轮是回转机构的重要组成部分，滚轮的稳定可靠性制约着回转机构是否能安全正常的运行。在实际运行过程中，当车辆驶入到回转盘上，会使得滚轮与导轨之间接触产生较小的摩擦，从而产生局部应力，并且接触面越大局部应力越大。随着时间的推移，在局部应力的作用下滚轮的表层会产生疲劳点蚀，滚轮容易发生断裂。

本文设计回转机构由八个均匀分布的滚轮在导轨上滚动并驱动回转盘围绕中心轴旋转，滚轮位置在回转盘两端，大概位于车头车尾位置，其中回转盘两端各设有一个主动轮，由蜗轮蜗杆减速电机通过传动轴驱动，其它的为从动轮。

从本文设计中可知，车辆荷载为2000kg，按照13:7分配比例，车辆前部重量为1300kg，回转盘设计重量为1000kg，可计算得知车辆前滚轮承受的重量为1800kg，所以每个滚轮承重为：

滚轮的摩擦力臂为：K=0.0005m，根据滚轮的力矩公式得：

所以滚轮的力矩为2.25N/m。

在机械设