PPY多层平面移动立体车库设计计算书知识讲解.docx
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PPY多层平面移动立体车库设计计算书知识讲解
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PPY多层平面移动立体车库
设计计算书
设计计算
电气设计
校核
杭州福瑞科技有限公司
2014年12月
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第一部分机构设计计算
一、提升速度及电机选型设计计算
二、链条的选用及校核
三、主轴的设计计算
四、行走速度及行走电机选型
五、行走传动轴的设计计算
六、横移速度及横移电机选型
第二部分结构设计计算
一、计算荷载分析
二、立柱设计计算
三、横梁(轨道梁)设计计算
四、立柱与横梁螺栓连接设计计算
五、焊缝连接设计
第三部分电气设计说明
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PPY多层平面移动立体车库设计计算书
多层平面移动立体车库为平面移动类停车设备。
工作原理为多层车台使用提升电机工作,升降载车板及车辆至停车层经行走电机行走台车,通过横移动作横移至停车位。
通过电控程序的合理设定,达到自动存取车的目的,使有限的停车空间可倍数停放车辆。
第一部分机构设计计算
一、提升速度及电机选型设计计算
1、提升载荷条件说明
(1)载车板自重G:
1800kg载车重G2:
2300kg配重G3:
3000kg提升链条重G4:
600kg
(2)空载时:
W空=3000-1800+600=1800kg
重载时:
W重=2300+1800-3000+600=1700kg
(3)在空载时提升承受最大载荷,按空载时设计计算提升电机
2、选用传动系统说明
提升链轮
3、提升电机采用SEW减速电机
拟选用行走电机型号:
K97DV160M4
规格:
AC380V50Hz,11kV;
输出轴转速(n):
52r/min;
输出轴额定扭距:
2040Nm;
4、电机、传动链轮:
直径152.71mm齿数Z=15节距P=31.75mm
5、主轴上提升链轮:
直径152.71mm齿数Z=15节距P=31.75mm提升速度:
V=ZNP/60/1000
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=15*65x31.75/60/1000〜0.516m/s=31.16m/min
提升电机扭力及功率校核
提升重量W=1900Kg
(1)提升电机扭距校核:
主轴所承受的扭距
M=Fr=1900X9.8*(152.71/2/1000)/2〜1422.6Nm
M小于电机的额定扭距为2040Nm所以符合要求。
(2)提升电机功率校核:
提升所需要功率为:
P静二FV=190X9.8*0.413-1000〜7.6kw
传动系统效率n=0.85
P计算二P静/n~9.02kw
因为电机的额定功率为11kw,大于P计算,所以符合要求。
二、链条的选用及校核
选用双排链20AGB/T1243-2006;查机械设计手册:
双排链20A抗拉强度:
Fu=174kN
车载板自重:
G=1800kg;车重:
Q=2300kg;配重:
G3=3000kg提升速度:
V=0.413m/s
车载板吊挂方式:
采用四点吊挂,倍率1每一吊点采用一根双排链吊;
每一吊点有一根20A双排链吊挂,汽车重量采用6:
4分配;则,每根双排链所受的静载为:
F静=G1/4+0.6*G2/2+G3/4=1890*9.8=18.522kN根据GB/T17907,链条安全系数为:
[S]>6(Vv1m/s时);链条实际安全系数为:
S=Fu/F静
=174/18.522〜9.39>[S]
符合准无人式停车设备6倍系数。
三、主轴的设计计算
1、主轴轴径计算
已知主轴所需传递扭矩:
T=1422.6Nm=1422600Nmm
查机械设计手册实心轴直径按转矩计算公式为:
d>(5T/[t])1/3
主轴材料45钢调质:
[t]为30~40N/mn2取[t]=40代入公式
1/31/3
d>(5T/[t])=(5*1422600/40)=55.1mm
截面有一键槽增大4%~5%*55.1*(100+4)%=57.3mm整零后d=60mm
2、主轴强度安全系数校核查机械设计手册第5版
221/2
S=SSt/(S.+ST)*[S]
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Sff=a-1/{(K ST=T-l/{(Kt/B/£T)Ta+WtTm} 经受力分析: aa=M/Wam=0Ta=tm=T/2Wp M=FL=5238*0.0863=452.04Nm 受力分析图如下 F=5238N M 查机械设计手册第5版并代入公式 aa=M/W=452.04/18.26=24.76MPa ta=tm=T/2Wp=1496.56/39.47=18.96MPa Sa=270*106/{(1.97/0.92/0.81)*24.76*10 St=155*106/{(1.51/0.92/0.76)*18.96*10 221/2 S=SSt/(Sa+S)=4.125*3.45/(4.125 查机械设计手册: [S]=1.3~2.5 S>[S],主轴强度安全系数满足要求 四、行走速度及行走电机选型 1、台车自重: 1200kg载车重: 2300kg行走滚轮: 130mm 2、拟选用行走电机型号: S57DT80N4规格: AC380V50Hz,2.2kW;输出轴转速(n): 154r/min; 输出轴额定扭距: 123Nm; 3、 (1)行走速度: V=154*n*130/1000〜62.86m/min (2)行走所需扭矩: 行走时滚轮和导轨间的滚动摩擦扭矩M(摩擦副材料为尼龙和钢) IM=NK=(1200+2300)*9.8*2=68600Nmm=68.6Nm 滑动轴承(轴径50)mm的摩擦转矩T,摩擦因数u=0.02 T=FFd/2*{u/(1+u2)} =(1200+2300)*9.8*0.05/2*{0.02/(1+0.022)1/217.15Nm 行走所需扭矩M=(IM+T)/0.85〜100.88Nm 输出轴额定扭距124Nm大于所需扭矩100.88Nm,满足要求 (3)行走所需功率: 行走滚动摩擦所需电机功率: P1=FV=M/R*V=68.6/0.065*62.86/60/1000〜1.105KW 此文档仅供学习和交流 此文档收集于网络,如有侵权请联系网站删除 滑动轴承(轴径50)mm的摩擦损耗所需功率: P2=Fandn*{u/(1+u2)1/2}=3.5*9.8*3.14*0.05*154/60*{0.02/(1+0.022)1/2U0.276KW 行走所需电机功率P=(P1+P2)/0.85〜1.626KW 选用电机功率2.2KW大于行走所需功率1.626KW,满足要求 五、行走传动轴的设计计算 1、传动轴轴径计算 已知主轴所需传递扭矩: T=100.88Nm=100880Nmm 查机械设计手册实心轴直径按转矩计算公式为: d>(5T/[t])1/3 主轴材料45钢: [t]为30~40N/mn2取[t]=30代入公式 1/31/3 d>(5T/[t])=(5*100880/30)=25.62mm 截面有一键槽增大4%~5%*25.62*(100+5)%=26.9mm取d1=30mmt无键槽)d2=35mmd3=40mm(无键槽) 2、主轴强度安全系数校核查机械设计手册第5版 221/2 S=SSt/(S.+Sr)*[S] Sff=a-1/{(K St=t-1/{(Kt/B/£t)ta+Wttm} 经受力分析,危险截面在d3=40mn处; 且aa=M/Wam=0ra=tm=T/2Wp M=FL=5716.67*0.08=457.33Nm 受力分析图如下 F=5716.67N 80mm398mm 查机械设计手册第5版并代入公式 aa=M/W=457.33/6.283=72.79MPa ta=tm=T/2Wp=100.88/25.123=4.02MPa Sa=270*106/{(1.92/0.92/0.88)*72.79*106+0}=1.56 St=155*106/{(1.58/0.92/0.81)*4.02*106+0.21*4.02*106}=16.55 221/2221/2 S=SSt/(Sa+Sr)=1.56*16.55/(1.56+16.55)=1.55 查机械设计手册: [S]=1.3~2.5 S*[S],主轴强度安全系数满足要求 六、横移速度及横移电机选型 此文档仅供学习和交流 此文档收集于网络,如有侵权请联系网站删除 拟横移电机选用型号: JNAP-22DX1HP 规格: AC380V,50Hz,0.75kW; 输出轴转速n: 95r/min; 输出轴额定扭距: 67Nm; 横移主动链轮: 直径45.08mm齿数Z=11节距P=12.7mm 横移被动链轮: 直径45.08mm齿数Z=11节距P=12.7mm横移滚筒: 48mm 载车重G2: 2300kg (1)横移框横移速度 V=95xnx0.048~14.3m/min (2)横移框所需扭矩(车载重量按6: 4) 滑动轴承(轴径24)mm的摩擦转矩T,摩擦因数取u=0.15 T摩二FqcI/2*{u/(1+u2)1/2}=2300*9.8*0.024/2*{0.15/(1+0.152)1/2U40.12Nm 查机械设计手册: 滚子链传动效率n1=0.96,联轴器效率n2=0.995, 输送滚筒效率n3=0.96; 经受力分析,横移时在T1、T2、T3、T4位置所需扭矩为最大 T1=T摩*0.6/2/(n1n2n3)=40.12*0.6/2/(0.96*0.995*0.96)=13.13NmT2=T摩*0.6/2/(n115n2n3)=40.12*0.6⑵(0.9615*0.995*0.96)=22.7Nm T3=T摩*0.4/2/(n1n2n3)=40.12*0.4/2/(0.96*0.995*0.96)=8.75NmT4=T摩*0.4/2/(n115n2n3)=53*0.4/2/(0.9615*0.995*0.96)=15.5Nm 横移所需扭矩Tmax二T+H+T^+T;〜60.1Nm 输出轴额定扭距67Nm大于所需扭矩60.1Nm,满足要求 (3)横移框所需电机功率 P=TN/9550=60.1*95/9550〜0.6kW 已知选用电机功率为0.75kW大于所需功率0.6kW符合要求。 此文档收集于网络,如有侵权请联系网站删除 第二部分结构设计计算 一、计算荷载分析 1、结构及
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