立体停车库伸缩车架机构的设计计算过程案例
目录
立体停车库伸缩车架机构的设计计算过程案例 1
1.1伸缩车架的扰度与强度 1
1.1.1下叉的受力分析： 1
1.1.2中叉的受力分析 2
1.1.3前叉的设计分析 4
1.2车架各参数的选择 5
1.3车架内部零件的选取与校核 6
1.4车架伸缩装置中的电机和减速器的选取 10
1.1伸缩车架的扰度与强度
车架在存取轿车时插入货架中的部分，厚度设计的应尽量薄，同时车架前端的扰度控制在最小，.车架各参数如下：
W:负载E:材料的弹性系数
I?,I,2I?:分别为下叉，中叉，上叉的重力方向的矩
1.1.1下叉的受力分析：
如图1.1所示
图1.1下叉的受力分析
对下叉进行受力分析，设距离A段为x,则在x处截面上产生的相反力P?=W1?/b
a≤x≤1。时的弯矩方程为：
积分求得BC端截面转角为：
BC端截面挠度为：
当x=0时，A端的截面转角
(1.1)
(1.2)
(1.3)
(1.4)
当x=l?时，将式1.3代入式1.2和式1.1中，分别算出在支撑点c点处的转角和挠度。
1.1.2中叉的受力分析
如图1.2所示：因载荷W的作用，在b间产生反力P?,P?,
(1.5)
(1.6)
图1.2中叉的受力分析计算
进行受力分析时，在BF段内，取距F左端距离为x的截面为研究对象当a≤x≤lo时，可算得其转矩方程为：
(1.7)
积分得出其转角
挠度为：
(1.8)
(1.9)
当x=b时，B端的截面转角
(1.10)
当x=b时，将式1.6代入式1.4和式1.5中，分别得出BF段的转角和挠度
(1.11)
(1.12)
如图1.3所示：将d段作为研究对象，c点作为固定端，由于载荷W在中叉产生的反力为P?和P?,而由这些反力作用在车架前端
图1.3受力分析
弯矩方程为：
M=-P?(x-d)+P?x(1.13)
以固定端E视为坐标原点，算得：
以固定端D视为坐标原点，算得：
积分得出其挠度为：
(1.14)当x=l?时，代入式(1.7)算得：
(1.15)
(1.16)
当x=l?时，代入式(1.8)算得：
(1.17)
所以δ?=i?×(l?-l?)
1.1.3前叉的设计分析
载荷W在d区间产生的反作用力有P?,P?,在E点的向下倾斜角为i?,挠度为δ5,受力分析如图1.4所示：
图1.4前叉的受力分析
转矩方程为：
积分求得其转角为：
挠度为：
(1.18)
(1.19)
当x=d时，D端的截面转角
(1.20)
当x=d时，将式4.11代进式4.9和式4.10中，分别算得E点的转角和挠度：
因此，总扰度为：
δ总=δ?+δ?+δ?+δ?+δ?
注：当车架进入货架为1100mm时，V值应控制在10～15mm8。
1.2车架各参数的选择
a=650mmb=400mmc=200mmd=400mme=150mm
l?=1000mml?=600mml?=750mml?=120mm
故可取上叉、下叉、中叉长为：
L?=l?=2×5=1100mm
L?=b+c+d+2×5=1100mm
L?=l?-c+2×5=1100mm
上叉为平板状，并取其宽为1100mm,板厚取100mm,其余设计参数标注于装配图上。并且因各数据取值都偏大，不用予以校核，能满足条件。
1.3车架内部零件的选取与校核
1.3.1轴承的选取校核
由本设计选取车架伸缩机构的伸缩速度为10m/min,所以各轴承所承受的压力为F=1500×10/4=3750N
转速为n=10000r/πd(r/min)
则
,取C=110
∴dmin=16.2mm
取d=20mm,则n=10000/20π=159.2r/min查表，选择深沟球轴承，代号为6404
其基本参数为：d=20mmD=72mmB=19mm
c,=31000NCo=15200N
径向载荷F,=1500×10/4=3750N
轴向载荷Fa=0N
∴Fa/F,=0e