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某高位泊车升降装置的设计计算案例

目录

TOC\o1-3\h\u29083某高位泊车升降装置的设计计算案例 2

163901.1上底板的设计 3

120591.2固定装置的设计 4

169751.3滑杆底座的设计 5

228001.4螺纹柱和螺纹套筒的设计 5

37461.4.1螺纹柱和螺纹套筒的计算 5

326671.4.2螺纹柱和螺纹套筒的运动分析 9

148691.4.3螺纹柱和螺纹套筒的校核 9

233321.5直齿锥齿轮的设计 12

236661.5.1选定齿轮参数 12

269531.5.2按齿面接触疲劳强度设计 12

56141.5.3按齿根弯曲疲劳强度设计 14

179751.5.4直齿锥齿轮的尺寸计算 16

173171.6传动轴的设计 19

198851.6.1输出轴的设计 19

248431.6.2输出轴的校核 19

105611.7从动轴的设计 21

178281.8主动轴的设计 21

239621.9键的选择及校核 21

106941.9.1键的选择 22

140191.9.2键的连接强度校核 22

292421.10轴承的选择及校核 22

132461.10.1轴承的选择 22

4861.10.2轴承的强度校核 22

215021.10.3轴承的寿命校核 23

1.1上底板的设计

根据任务书中轿车的参数，再结合设计方案图，确定上底板尺寸，长5200mm，宽2400mm，高150mm。下方中间掏空4800×400×100mm，节省材料，减轻重量。上底板前后采用坡面，方便轿车驶入及上底板没有上升时非机动车正常行驶。

上底板下层选用合金材料是便于支撑，上层选用橡胶材料，防止轿车溜车，防止发生事故。

图1.1上底板

1.2固定装置的设计

图1.2固定装置三维图

固定装置形状和尺寸如图1.2和图1.3所示

固定装置的上盖1通过螺钉与上底板连接并固定，中间部分肋板2协助管柱3支撑上底板，管柱3链接螺纹套筒，用两侧螺钉加紧并固定。

材料的选择：45钢（调质）。

图1.3固定装置零件图

1.3滑杆底座的设计

图1.4滑杆底座

滑杆采用不锈钢管，材料选择不锈钢。

滑杆底座的作用：相当于是上底板的运动轨道

根据停车高度设计，滑杆底座总长6.5米。上底板未上升时，上底板距离滑杆底座底端是3米，上底板上升到最高处时，上底板距离滑杆底座底端是5米。

1.4螺纹柱和螺纹套筒的设计

1.4.1螺纹柱和螺纹套筒的计算

螺纹杆和螺纹套筒的三维零件图如图1.5、图1.6所示。

螺纹杆实质上是一个丝杠，从受力分析看，螺纹传动是沿着轴向移动，矩形螺纹只有轴向力，与传动方向一致。梯形螺纹是法向受力，有径向分力，所以传动效果低一些，所以选用矩形螺纹。

因螺纹柱和螺纹套筒都是尺寸较大，重载，传动速度低，所以两者都选用材料40Cr，热处理。

图1.5螺纹柱

图1.5螺纹套筒

螺纹工作表面的耐磨性校核公式为

p=FA=

令φ=H/d2，则

d2≥FPπ?φ

因为本设计中螺纹柱和螺纹套筒采用的是矩形螺纹，所以螺纹的工作高度h=0.5P，则

d2≥0.8Fφ

式中：p为材料的许用压力，MPa，见表4-1；φ值一般取1.2~3.5；因传动精度高、载荷较大、要求寿命较长，所以允许此处取φ=4。

表1.1滑动螺旋副材料的许用压力p及摩擦因数f[10]

螺杆-螺母的材料

滑动速度/m/min

摩擦因数f

许用压力/MPa

淬火钢-青铜

6~12

0.06~0.08

10~13

钢-青铜

低速

0.08~0.10

18~25

≤3.0

11~18

6~12

7~10

15

1~2

钢-钢

低速

0.11~0.17

7.5~13

钢-铸铁

2.4

0.12~0.15

13~18

6~12

4~7

设螺旋副受力只有轿车的重力，所以F=1590×10=15900N，查上表得p

将F=15900N、φ=4、

d

根据公式算得螺纹中径d2后，应按国家标准选取公称直径d及螺距P，但因此次设计载荷较大，为非标设计，不能参考国家标准取值，故螺纹中径d2取值较大，但同时也满足了螺纹工作表面的耐磨性条件。取

根据升降高度，螺纹柱和螺纹套筒尺寸如下：

螺纹柱尺寸：d=100mm，d1=87mm，d2=90mm，H1=2615mm，实际工作长度H=2440mm，h1=45mm，螺纹螺距P=12mm，螺纹工作高度h=6mm，矩形螺纹，右旋。

螺纹套筒尺寸：螺纹套筒外径为200mm，H2=2440mm，其他尺寸根据螺纹柱尺寸来定。

工作圈数u=

1.4.2螺纹