新型立体车库升降机械设计和强度分析.pdf

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1、新型立体车库升降机械设计和强度分析陆体文沈小华刘旭帅潘瑞李歧湾武汉理工大学智能制造与控制研究所武汉430063摘要：为了完善立体车库的功能，设计了一种新型间歇旋转式立体车库升降机械。使用槽轮机构、防摆机构和起升机构实现机械运转过程中的平稳性和间歇性。对传动系统进行优化设计，分析其应力分布，用低副取代高副方式改良结构。对防摆机构进行设计、仿真优化。设计了上升机构，并对内部的螺母丝杆进行校核。进行小比例的实物加工，验证了机械的可行性。关键词：立体车库；升降机械；传动系统；防摆机构；上升机构；螺母丝杆；校核中图分类号：TB486文献标识码：A文章

2、编号：1001—0785(2014)09—0028—07Abstract：Toimprovethefunctionofthestereogarage，anew—typeintermittent—rotatingliftingmechanismforthestereogarageisdesigned，torealizestabilityandintermittencyduringmechanicalrunningusingthegenevamechanism，anti—swaymechanism，andliftingmechanism．Opt

3、imaldesignismadeforthetransmissionsystem，toanalyzeitsstressdis—tributionandimprovethestructurebyreplacingthelowerpairwiththeupperpair．Designandsimulationoptimizationfortheanti-swaymechanismareconducted．inaddition，theliftingmechanismisdesigned，withcheckingoftheinternalnutsc

4、rew．Thesmall—scaleobjectprocessingisimplementedtoverifyfeasibilityofthemachinery．Keywords：stereogarage；liftingmachinery；transmissionsystem；anti—swaymechanism；liftingmechanism；nutscrew；checking0引言随着经济的快速发展，近年来我国家庭汽车的拥有量急剧增长，城市停车难问题不断恶化，而作为解决城市静态交通的有效措施——向空间、向高层发展的自动化立体停车设备，

5、以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点而得到广泛应用。而升降机构是立体停车设备中非常重要的子系统，负责将存取机构以及存储的车辆提升到指定的楼层，常图1常见的升降形式用的升降机构主要以曳引驱动形式的电梯(见图1)为主，但是这种升降机构存在工作效率低，会120。的效果，实现槽轮与防摆机构的一致性，利用产生无用功能耗等缺点⋯。针对该问题，本文提平行四边形机构和传动比为1的带轮传动机构保出了一种新型间歇旋转式车库升降机械(见图2)，证包装支撑架在随转盘转动过程中的水平性和同并制作了一个1：20的实物。步l生。当旋转到

6、一定位置时，旋转机构电机停止工作，通过闭环控制，上升机构开始工作，到达l整机设计和工作原理一定高度停止。当升降机构在最低点时，汽车进间歇旋转式立体车库升降机构主要由间歇机入平台，固定汽车后，通过旋转，可实现一次升构、旋转式防摆平台机构、上升机构等组成。由降使多辆汽车同时进入立体车库内。根据汽车进电机带动槽轮机构运动，再通过一个传动比为3／4入车库层数的不同，设计了升降机构，在升降过的增速机构，达到槽轮旋转90。而防摆机构旋转程中可通过闭环控制在多个位置停驻。一28一《起重运输机械》2014(91动系数有关的摩擦力矩分量；为载荷系数；P1为轴

7、承载荷；d为轴承平均直径，d=÷(d+二D)，d、D分别为轴承的内外径；fo是与轴承结构等相关的系数；n为轴承转速；为润滑油粘度。为了对槽轮机构(见图4)进行应力分析，需要求出槽轮在一个周期内所受压力最大的位置。图2新型间歇式升降形式2传动系统设计本装置传动系统主要分为升降机构中螺母丝杆一锥齿轮传动，间歇机构中齿轮一槽轮传动。为了验证传动方式的动力学可行性，本文选取典图4槽轮机构型的齿轮一槽轮机构(见图3)进行分析。槽轮绕其转轴的转动惯量关系式为=M—Mc肘-A(5)式中：M为转盘对槽轮的转矩，肘为槽轮所受的阻力矩(包括货物施加的力矩、摩擦

8、力矩等)，占为槽轮的角加速度，为槽轮的转速。Z1槽轮与负载对转轴中心线的转动惯量(槽轮图3间歇机构槽轮一齿轮组合传动方式的转动惯量相对较小，可以忽略)J=m+m+1∑mr2+m2