机械式立体停车库升降传动轴的设计与分析.pdf

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1、机械式立体停车库升降传动轴的设计与分析刘卫国敏魏绍亮赵晓鹏山东科技大学机械电子工程学院青岛266590摘要：根据立体停车库中升降传动轴的工作情况，应用力学分析方法设计轴的结构尺寸并确定受力集中的危险截面。为了评定所设计的轴是否满足强度和刚度要求，利用Pro／E软件建立力学模型，将模型导入Ansys软件进行应力与应变的有限元仿真分析，得到与理论相符的更加精确的结果，从而为后续轴类零件的分析提供参考。关键词：立体停车库；升降传动轴；Pro／E；Ans)S中图分类号：TU248．3文献标识码：A文章编号：1001—0785(20

2、12)12—0083—03Abstract：Basedontheperformanceofliftingdriveshaftinthestereoparkinggarage，thestructuralsizeofshaftisdesignedbymechanicalanalysismethod，andthedangeroussectionwithintensiveforceisdetermined．Toevaluatewhetherthedesignedshaftmeetsthestrengthandstiffnessre

3、quirementsornot，Pro／Esoftwareisusedtoestablishmechanicalmod—el，andthemodelisledintotheAnsyssoftwareforcorrespondingstressandstrainfiniteelementsimulationanalysis，obtai-ningmoreaccurateresultconformingtothetheory．Itprovidesreferenceforsuccessiveaxialparts’analysis．

4、Keywords：stereoparkinggarage；liftingdriveshaft；Pro／E；Ansys随着汽车保有量的不断增加，建造立体停车应有的刚度，又减轻了质量，便于加工。同时，库越来越重要，而在中国机械式立体停车库的市场，将轴分为两段，中间用联轴器连接，便于零件的升降横移类停车库处于相对优势地位。本文以山东装拆和调整。根据传动轴的设计技术参数和空心镭蒙机械设备有限公司设计的升降横移式立体车库轴的优化设计方案，确定空心轴的尺寸。然后根为例，对其升降传动轴进行结构改进设计，以达据装配原则，查阅机械设计手册确

5、定与轴配合的到简化系统、完善性能、节约成本的效果。轴承和链轮的尺寸，轴的结构与装配如图1所示。1升降传动轴结构设计及强度分析1．1升降传动轴的结构设计传动轴的设计参数是在立体停车库整体设计方案的基础上，考虑居民小区所存放的车型并咨1．小齿轮2．深沟球轴承3．大齿轮4．联轴器询实际运行车库的设计人员所确定的，本传动轴图1传动轴上零件装配与轴的结构示例的主要设计技术参数：电动机的额定功率11kW，1．2传动轴的受力简图电动机的额定转速1460r／min，家庭轿车的质量取承受载荷较大并且应力集中的左端轴为研≤l700kg，家庭轿

6、车的尺寸≤4300mm×1900究对象，将轴上零件进行简化，并将力的作用点rflm×1550ITlm，车库容车辆44台。简化为一点的集中力，建立如图2的力学模型。升降传动轴由电动机通过齿轮减速器传递动图2中A点和点为支承点，D点为齿轮作力，依靠链轮输出动力。在存取车的过程中，当用中心点，c点的力为链轮所产生的压轴力和输出传动轴较长时，旋转会引起轴身不稳定，进而造扭矩，联轴器产生的附加圆周力F和传递的扭矩成刚性不足。基于以上分析，用两对轴承支承传作用在E点上。动轴，并将传动轴设计为空心轴，这样既保持了山东省自然基金项目(项目

7、编号：ZR2010FM041)《起重运输机械》2012(12)一83—传动轴的材料为45钢，许用弯曲应力[o-一]=60MPa，<[～，]，所以传动轴安全。2有限元分析2．1建立模型图2传动轴的力学模型利用Ansys软件埘陔传动轴进行受力分析时，1．3传动轴的力学分析首先建立其三维模型。建模的方法有多种，可以根据传动轴的主要设计技术参数及受力简图，在Ansys自带的建模方式中直接建立模型，也可以运用材料力学有关知识对传动轴所受的支反力进行在其他三维软件中建模，如uc、Pro／E、Solid-力学分析：传动轴传递的转矩r0=

8、2065024Works等软件中。在三维软件中建模时，需要将建N·mm，D点齿轮所受的轴向力F=3597．60kN，好的模型保存副本，其为后缀是．X—t的文件，然切向力F=2482kN，径向力F=903．37kN，轴后导入Ansys中，建立有限元模型。通过Pr0／E软向力F向轴心简化时形成的弯矩M=29