简易升降子母机式立体车库的设计毕业设计.doc

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1、简易升降子母机式立体车库的设计目 录 摘要1 关键词11前言2 1.1课题背景2 1.2 国外研究现状 31.3 国内研究现状41.4 主要研究内容4 2 方案选择及结构设计 5 2.1立体车库总体结构设计5 2.1.1车型及车库参数5 2.1.2 车库工作流程5 2.2 液压系统部件的选择与计算5 2.2.1液压缸的选择与计算5 2.2.2液压泵的选择8 2.2.3泵电动机的选择92.3传动部件的选择与计算102.3.1减速机的选择102.3.2链条的设计102.3.3链轮的设计122.4轴承和轴承座的类型152.4.1轴承的类型152.4.2轴承座的类型152.5其它主要零件的选择152.

2、5.1停车梁的选择152.5.2支承梁与活动梁的选择152.6本章小结173 主要部件强度刚度校核173.1.1主动轴的强度校核173.1.2主动轴的刚度校核193.1.3从动轴的强度校核213.1.4从动轴的刚度校核253.2轴承和键的校核273.2.1轴承的校核273.2.2键的强度校核283.3梁的强度和刚度校核293.3.1梁的自由扭转计算293.3.2活动梁的强度和刚度校核303.3.3停车梁的强度和刚度校核363.4本章小结40结束语40参考文献40致谢 41 简易垂直升降式立体车库 摘 要:近年来,随着人民生活水平的不断提高,越来越多的人购买了私家车。数量众多的汽车停放,对城市的

3、交通和环境起着重大的影响。而停车难问题的出现,也给机械停车设备行业带来了巨大的商机和广阔的市场。 由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1,为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾,立体停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性,已被广大用户接受。在此设计中,通过利用杠杆和链传动曳引活动梁实现对汽车的二层存取。在完成确保双层车辆均可自由存取的总体框架的设计后,对链传动存取车辆装置及其零部件、活动梁及停车梁等主要结构及其零部件进行计算校核。 该立体车库结构简单,操作方便,成本低廉,比较适合于家庭用户。 关键词:立体车库;杠杆;链传动; 曳引 ;校核Simple vertical lift pa

4、rking garageAbstract:In recent years, with the continuous improvement of peoples living standards, more and more people buy private cars. The number of cars parked plays a significant impact on the citys traffic and the environment. Parking difficult problems arise, but also to the mechanical parkin

5、g equipment industry has brought great business opportunities and a broad market. Residents parking spaces in a lot of new residential ratio of 1:1, in order to solve the contradiction between the commercial area of the parking space covers an area of household, parking equipment its average cycle s

6、mall footprint unique characteristics, has been the majority of users accept .In this design, achieved through the use of leverage and chain drive traction of the beams to access the second floor of the car.Completed to ensure that the design of the overall framework of double vehicles are free to a

7、ccess, access to vehicles, chain drive device and its components, the beams and parking beam structure and its components are calculated check.The three-dimensional garage is simple in structure, easy to operate, low cost, more suitable for home users. Key words: Stereoscopic Garage; Level; Transpor

8、tation of Chain; Tractor-driven; Check1 前言 1.1 课题背景 近年来,随着人民生活水平的不断提高,越来越多的人购买了私家车。数量众多的汽车停放,对城市的交通和环境起着重大的影响。而停车难问题的出现,也给机械停车设备行业带来了巨大的商机和广阔的市场。在这商机与竞争并存的时候,我国的机械停车设备行业也将从快速发展阶段进入稳定发展阶段。未来市场是巨大的,但对产品的需求,将会向两个极端发展:一个极端就是价格的极端,市场大量需要低价格的机械停车设备,它只要能够达到增加停车位的目的,能够保证最基本的使用性能,以价格优势占领市场,这一部分的市场份额预计将达到70%-

9、80%;另一个极端就是技术与性能的极端,要求停车设备具有优越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。通过国内外机械停车设备使用经验的总结,可以发现人们在利用机械停车设备存取车时,首先追求的是存取车速度、等待时间以及方便程度。此外,未来的机械停车设备市场,将更加注重完善的售后服务系统,远程监控系统、远程故障导处理系统将是用户追求的目标。随着我国经济持续快速的发展,城市规划的完善,机械停车设备行业将成为一个充满生机的朝阳行业,机械停车设备的技术也将得到长足的发展。机械式立体车库可充分利用上地资源,发挥空间优势,最大限度地停放车辆,成为解决城市静态交通问题的重要途径。同时,选择库型时也要注意库容

10、量、停放车辆规格、存车时间、车位周转率、管理收费方式、土地价格、土地面积、设备投资及回报等方面。 垂直升降式停车系统也叫电梯塔式车库、电梯式停车塔等。它是用提升机将车辆升降到指定层,并用存取车机构存取车辆的机械式停车设备。电梯塔式车库具有占地小,结构紧凑、存车密度高、存取车方便快捷的特点。特别适合建造都市中心区,是解决城市中心区停车难问题的最佳模式之一。在对国内外车库现状及发展趋势做了充分认知的基础上,结合当时我的知识和能力,选择简易单个体车库结构为研究模型。简易垂直升降式立体车库就其组成部分而言,可分为三大部分:车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本课题简单介绍了车库的主体结构和特点,

11、对车库的控制系统在此不作分析说明,依据垂直升降式立体车库的运行原理,运用力学理论对垂直升降式立体车库的结构进行了全面的力学分析,包括垂直升降式立体车库的框架结构的强度等。利用ProE建立立体车库三维图形。在ProE绘制图形过程中,再对部件选型中不合适的进行替换,以达到最佳效果,最后再导成二维图形。为了使停车设备满足使用要求,根据垂直升降式立体车库的实际, 在垂直升降式立体车库中使用了一些必要的安全技术,这样保证了车辆的绝对安全,使得整个车库可以安全平稳的运行。1.2 国外研究现状 早在50多年前,立体停车就在国外有所发展,先后出现了针对家庭使用的双层停车设备;利用住宅空地建起2-4层升降横移停

12、车设备;适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔;利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起,世界经济高速发展,汽车逐渐普及,保有量不断增加,迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平,韩国和我国的港、澳、台地区的停车业也通过引进-移植制造,得到了蓬勃发展,较好地解决了本地区的停车难,并开始向外输出技术和出口产品。目前世界停车产业正向多元化发展,其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先进技术。机械方面,应用了许多新材料、新工

13、艺。设备结构采用模块化设计,便于组合使用,易于安装拆卸。钢结构选用新型优质钢材,既提高了设备的强度和刚度,又使设备轻巧美观,载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装,美观、强韧、耐用。控制技术方面,广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术,使运行高速平稳,节省电力,振动和噪音也趋于最小。控制形式有,按钮式、锁匙式、IC卡式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。安全元件采用各种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等,安全保护装置日臻完善,如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动

14、补偿、汽车图象摄影对比安全检测、自动消防灭火系统等。日本是最早应用机械式车库的国家之一,其在上世纪60年代初就开发并使用可最大限度的利用空间的机械式停车设备。当时日本全国汽车保有量大约为500万辆,大多采用的是垂直循环式停车设备。从80年代开始,日本开始向亚洲地区的韩国、中国及台湾地区出口产品及技术。韩国机械车库技术是日本机械停车技术的派生。其机械停车产业从20世纪70年代中期开始起步,80年代开始引进日本技术,经过消化生产和本土化,90年代开始为供应使用阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视,各种机械停车设备得到普遍开发和利用,韩国近几年增长速度都在30%左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发

15、展阶段。1.3 国内研究现状: 我国机械式车库的早期研究开发工作是从80年代中期开始,90年代开始引进和生产停车设备,在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。参照日本等国标准制定的我国行业标准也于近几年出台,目前停车设备生产厂已发展到几百家,生产各种类型的停车设备,有些停车设备已开始出口。机械式立体车库是一种具有综合性能的建筑,不仅包含了机械停车设备,其规划建设涉及到区域整体景观、交通疏导、建筑结构、供电照明、通讯监视、通风排水、环境保护、安全消防、收费管理等各学科领域,就停车设备本身而言,其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术特征,需要多学科、多专业的复合型人才积极参与,把国外停车技术和各

16、领域的成熟技术移植到我国停车产业,开发出安全、经济、高效、节能、省地的产品,满足国内外市场的需求在我国的停车产业发展中还存在一些问题,如没有统一的技术标准;多数产品是仿效或引进国外技术制造,技术水平低;缺少具有一定规模的企业,生产能力不足;市场竞争无序,个别企业为抢占市场,采取低价竞争;缺少科研设计单位的参与,技术创新能力严重不足;政策不配套,对停车产业发展和管理严重滞后等。解决上述问题,需要我们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。政策方面应参照发达国家的有关政策法规,规划确定出专用和公共停车位的合理数量,实现投资主体多元化,确定车库的管理属性和停车收费标准,给予投资和经营者相应的优惠政策,

17、使其有利可图。市场方面应建立车库市场运行机制,利用价格杠杆调高占路停车收费标准,逐步消除“路满库空”现象。鼓励按市场规则经营车库,并实施政府监督和政策调控,使停车产业良性发展。1.4 主要研究内容基于立体停车设备广阔的市场前景,结合国内立体车库发展的现状,决定研究设计较为简单的家庭用双层立体车库,设计以成本低廉,操作方便为原则。2 方案选择及结构设计2.1 立体车库总体结构设计2.1.1 车型及车库参数 车型选择为中小型轿车,以桑塔纳LX为例车辆总长4546mm,总宽1690mm,总高1427mm,质量1030kg。轴距为2548mm,轮距前1411mm,后1422mm。由于设计定位于低成本的

18、简易型双层立体车库,所以决定采用结构简单的简易俯仰式立体车库。车库总长6700mm,总宽2330mm,停车总高度3500mm,二层车板距地面1900mm,二层停车板最大承受质量为1500kg,俯仰角度为10。2.1.2 车库工作流程 此立体车库的工作原理是二层停车板处于水平位置到指定位置时,下层车辆都可自由出入。当有车辆需要进出二层停车位时,启动液压泵电动机使液压缸的柱塞下降从而使停车梁整体下降。当停车梁下降到指定位置时,液压泵停止工作,此时车辆通过停车梁进出二层停车板,液压泵再次工作推动柱塞上升,在停车板到达水平位置后停止工作,到此完成了上层车辆的进出。通过上述动作便可实现双层立体停车。2.

19、2 液压系统部件的选择与计算2.2.1 液压缸的选择与计算 此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣:九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载!该论文已经通过答辩 (2)作用在耳环销轴上的力计算耳环销轴上的力的目的在于确定作用在液压缸上的力,静止和举升时液压缸上的力按照 (2.1)静止时 N N N 举升时 N N N液压缸在工作时也就是液压缸达到最大行程时,液压缸所产生的力只是保持现有状态,此时N。因此,液压缸的计算按着最大力的情况下计算。(3)液压缸的计算已知液压缸输出的力N,工作压力P未知,但按照液压元件手册上选取,考虑到负载的变化,所以选取负载

20、5KN10KN对应的工作压力1.5MPa2MPa,故取MPa。根据液压缸的理论输出力F和系统选定的压力。计算内径按计算公式 (2.2)式中,-理论输出力(N);-系统压力(MPa); (2.3)式中,-活塞杆的实际作用力=7360N;-负载率;取=0.6 -液压缸的总效率;假设液压缸的密封采用橡胶圈则1(容积效率)=0.9N缸筒内径 mm取缸径标准值mm。根据标准缸径选择液压缸,确定为冶金设备用的标准液压缸,型号为Y-HGI-6.3Mpa100/56860L1F6HLQ。设定速度比,已知行程为860mm,令其在30s内伸出,则m/sm/s式中,-活塞杆伸出的速度(m/s);-活塞杆收回时的速度

21、(m/s),则下降时需用的时间为s(4)液压缸的结构及安装尺寸液压缸的结构和尺寸安装分别见图2.4和表2.1,2.2。图2.4液压缸尺寸Figure 2.4 Hydraulic cylinder size表2.1液压缸的结构尺寸Table 2.1 Hydraulic cylinder structure size缸径D(mm)活塞杆直径(mm)油口尺寸联接螺纹杆端螺纹d(mm)10056表2.2液压缸的安装尺寸Table 2.2 Hydraulic cylinder mounting dimensions缸径TVVGBAFB10013518068222.2.2液压泵的选择已知活塞杆伸出的速度m

22、/s,根据计算公式 ( 2.4 )式中,-液压缸的流量及泵的实际流量(L/min);-液压缸活塞的有效面积(m2)-液压缸的容积效率;取,故L/min因此,泵的实际流量L/min估取泵的容积效率为,则泵的理论流量L/min若电动机的转速为r/min,则泵的排量ml/r泵的选择因根据系统的实际工况来选择,在固定设备中液压系统的正常工作压力为泵的额定压力的70%80%,对于系统工作压力为2MPa,则泵的额定压力在2.5MPa3MPa。此外泵的流量须大于液压系统工作时的最大流量,以保证有足够的寿命,泵的类型应选用内啮合齿轮泵。根据额定压力和排量确定泵的型号为G(P)A3-25,技术参数见表2.3表2

23、.3液压泵技术参数Table 2.3 Hydraulic Pump Technical parameters排量ml/r压力MPa转速r/min效率质量kg外型尺寸额定最高容积总效长宽高33.01094080%85%19.42031521502.2.3泵电动机的选择泵的输出功率 (2.5)式中,-工作压力-泵的流量已知工作压力MPa, l/min,则泵的输出功率 kw而泵的输人功率 kw 因为泵的输人功率即为电动机的机械功率,故电动机的功率为0.973kw。选用R系列三相异步电动机,其技术参数见表2.4表2.4三相异步电动机技术参数Table 2.4 three-phase induction

24、 motors parameters型号额定功率kw满载时重量kgY112M-61.5转速r/min电流A效率功率因子3.39403.9177.5 0.742.3传动部件的选择与计算2.3.1减速机的选择通过测量可以初步知道活动梁所走的长度约为5000mm。如果要在30s内收回,则链轮的线速度m/s。估取大链轮的分度圆直径mm,活动梁与停车板的质量约为300kg。1.链条所承受的拉力 KN,其中G为行车板与活动梁的重力。传递功率 kw,则设计功率为 kw,此功率即为电动机功率。式中,-工况系数;取=1.0;-小链轮齿轮系数,取小链轮齿数17,则=0.887;-多排链排数系数;取=22.链轮转速

25、为 r/min,式中,-链轮线速度;-分度圆半径,=50 Nm。3.中心链轮的扭矩 Nm。式中,-链条所受力;-分度圆半径。估取小链轮的分度圆直径mm,则电动机的扭矩Nm。4.根据设计摆线针轮减速机,该减速机传动比范围大、体积小、重量轻、效率高、运转平稳。选用电动机的扭矩Nm和功率kw,选择摆线针轮减速机8085,该减速机功率0.18kw,输入转速1500r/min,输出转速43r/min,输出轴直径18mm,重量1.1kg。2.3.2链条的设计1.小链轮上的链条计算小链轮的转速r/min,估算大链轮的转速为r/min。(1)传动比计算传动比按公式计算,则。小链轮的齿数,则大链轮的齿数取22,

26、则实际传动比,那么n2的实际转速为r/min。(2)链条节距由设计功率和小链轮的转速n1,选用0.8A型的链条,其节距mm。检验小链轮孔径孔径dk最大可以达到34mm,而电动机输出轴mm,所以满足使用要求。(3)初定中心距小链轮与大链轮之间的中心距暂取(4)链条节数Lp节式中,、-小链轮和大链轮齿数;-初定中心距;所以取60节。(5)链条长度Lm式中,-链长节数;-链条节距(6)理论中心距amm,式中,-链条节距;-链长节数;、-小链轮和大链轮的齿数;通过查表得mm;(7)链速vm/s式中,-小链轮齿数;-小链轮转速;-链条节距;(8)有效圆周力FN式中,-传递功率,kw;-链条速度(m/s)

27、;作用在轴上的拉力N式中,-有效圆周力;-工况系数;取2.大链轮上链条的计算因为分度圆直径相同且齿数均等于22个齿,所以传动比。(1)链条节距P链条的型号为08A,所以mm。(2)初定中心距a0由于结构需要,选用的中心距mm(3)链条节数Lp节,取952节式中,;,大链轮的齿数; (4)链条长度Lm,式中,-链条节数;-链条节距。(5)理论中心距a因,故理论中心距mm,式中,-链条节数;-链条节距;-链轮齿数。(6)链速v m/s,式中,-链轮齿数,;-链轮转速,r/min;-链轮节距,mm3.链条的结构链条的结构如图2.5,传动用短节距精密滚子链。由于链轮的中心距较大,所以链条的支承采用托板

28、式支承方式,托板上可以衬以软钢、塑料或耐油橡胶,滚子可以在其上滚动。由于中心距较大采用4段且两段之间留有一定的距离,利用链条的自重下垂张紧。图2.5链条的结构Figure 2.5 Chain structure2.3.3链轮的设计1.链轮基本参数链轮齿数:小链轮齿数,大链轮齿数。链条的节距mm。链条的滚子外径mm。2.链轮的主要尺寸(1)分度圆的直径按照公式 (2.5)式中,-链条节距;-链条齿数;小链轮分度圆直径mm大链轮分度圆直径mm(2)齿顶圆直径按公式 (2.6)则小链轮 mm mm取小链轮齿顶圆 mm而大链轮齿顶圆 mm mm大链轮齿顶圆取 mm(3)齿根圆直径按公式 (2.7)式中

29、,-分度圆直径;-滚子外径;小链轮 mm大链轮 mm3.链轮材料的热处理由于链轮的工作条件需要耐磨损而且无剧烈冲击振动,所以链轮材料为45钢淬火处理表面硬度达到4050HRC。4.链轮结构由于链轮的齿数较少且分度圆直径较小,所以采用整体式钢制小链轮。主要结构见图2.6。图2.6链轮结构Figure 2.6 sprocket structure(1)轮毂厚度H (2.8)式中,-常数,取孔径;-分度圆直径;小链轮轮毂厚度为 mm大链轮轮毂厚度为 mm中心处大链轮 mm,mm 则mm(2)轮毂长度L (2.9)小链轮 mm大链轮 mm中心链轮 mm(3)轮毂直径dh按公式计算,式中,-孔径;-轮毂

30、厚度;小链轮 mm大链轮 mm中心链轮mm(4)齿宽bf由于节距mm,所以按计算,式中,-链条的内节内宽;mm 所以mm, mm取齿宽mm。(5)齿侧倒角bamm式中,-节距;(6)齿侧半径Ymm(7)齿全宽bfmmm式中,-排数;-齿宽;-排距 2.4轴承和轴承座的类型2.4.1轴承的类型根据链轮的轴径来选用轴承,考虑到主、从动轴可能会受到轴向力,所以轴承选用既能承受轴向力又能承受径向力的角接触球轴承,其外形尺寸见图2.7。基本尺寸:mm mm mm安装尺寸:mm mm mm轴承代号:7209C 基本额定动载荷 KN KN2.4.2轴承座的类型轴承座是固定和限制轴承运动的机件,所以轴承座要与

31、轴承相匹配。其选用轴承座结构图2.8。 图2.7轴承尺寸Figure 2.7 bearing size2.5其它主要零件的选择2.5.1停车梁的选择 停车梁作为主要承重的梁,需要有良好的机械性能和力学性能,以及能够使1其外观设计美观简洁。所以可选用槽钢,其外形尺寸见表2.5。2.5.2支承梁与活动梁的选择 支承梁作为一个主要支承,要考虑到各个方向的受力情况,所受力能够得到有效支撑而不发生变形和断裂,但要尽可能减小自身的重量,所以采用冷弯矩形空心型钢,其规格见表2.6。活动梁的重量不能过重,这会给电动机带来较大的负荷,在保证强度和刚度的情况下减小自重。所以,活动梁也采用冷弯矩形空心型钢。为了保证

32、有足够的强度和刚度决定采用双层冷弯矩形空心型钢。其结构示意图见图2.9,规格见表2.11。 图2.8轴承座尺寸 图2.9空心型钢结构 Figure 2.8 Bearing Block Size Figure 2.9 hollow steel structure表2.5冷弯矩形空心型钢规格Table 2.5 cold-formed rectangular hollow steel specifications边长壁厚mm理论重量kg/m截面面积cm2AB1501005.018.33423.356表2.6冷弯矩形空心型钢规格Table 2.6 cold-formed rectangular hol

33、low steel specifications边长壁厚mm理论重量kg/m截面面积cm2AB100505.010.48413.35680405.06.7108.5472.6本章小结本章主要根据要设计的各项数据对液压系统部件、传动部件进行选择与计算,其中主要是对液压缸、液压泵、电动机、减速电机、链条及链轮的选择和计算,另外通过是上述零部件的选择确定了轴承的类型及梁的选择。3 主要部件强度刚度校核3.1轴的强度和刚度校核在设计过程中随着计算的深入,其结构形式以明确。梁的重量可以初步确定,活动梁的总成重量约为300kg。这个力作用在两根轴的两侧,若假设将质量看作一个质点,作用在中心处。并把梁看作一

34、个直杆,则所受的力如图3.1图3.1活动梁受力分析图中,-从动轴对活动梁的支承力;-主动轴对活动梁的支承力;-活动梁与行车板的自重;按照公式: (3.1)计算 解得 N N每一侧轴上的力为 N N3.1.1主动轴的强度校核首先将主动轴简化,受力情况如图3.2。图3.2主动轴受力分析图中,-活动梁作用在主动轴上的力;N -链条通过链轮作用在主动轴上的力;N -有效圆周力;N ,-垂直面、水平面的轴承支反力; -主动轴中心轮上的扭矩;Nm -主动轴两侧链轮上的扭矩;Nm1.求垂直面内的支反力根据公式: 计算 解得 NN2.求水平面内的支反力根据公式: 计算 解得 N N3.计算垂直面内的弯矩A点弯

35、矩: NmB点弯矩: NmC点弯矩: Nm4.计算水平面内的弯矩A点弯矩: NmB点弯矩: NmC点弯矩: Nm5.求合成弯矩A点合成弯矩: NmB点合成弯矩: NmC点合成弯矩: Nm6.轴的转矩T由已知条件可知主动轴的转矩Nm 7.求危险截面的当量弯矩Me从上式中可以看出B截面最危险,认为轴的扭切力为脉动循环应变力,取折合系数,则有Nm8.计算轴危险截面处的直径轴的材料选用45钢调质处理,轴的直径 mm由表查得许用弯曲应力MPa,因此在危险截面处选用mm强度够用。3.1.2主动轴的刚度校核1.挠度y的计算由于作用在轴上的力并非单独得,所以需用叠加原理来求挠度。(1)当圆周力单独作用时圆周力

36、单独作用时的情况见图3.3。图3.3主动轴受圆周力时Figure 3.3 drive shaft by circumferential force图中,-圆周力,即N,mm,mm,mm因为,所以挠度mm式中,-为弹性模量,取MPa;-惯性矩。在该力的作用下中间位置的挠度mm,(2)在F2和F合力作用时合力作用时的情况见图3-6,图3-4主动轴受合力时Figure 3-4 drive shaft by force图中符号的含义P为F2和F合力,其中mm,mmNm挠度的计算公式分别为 mm mm挠度在中心处的y值为 mm,满足一般用途的轴(0.00030.0005),轴的总长0.57060.951

37、0mm。2.转角的计算转角的计算依然采用叠加的方法。(1)当圆周力F单独作用时圆周力F单独作用时的情况见图3.3,图中全部符号含义相等且数值相等,则rad rad(2)在F2和F合力作用时合力作用时的情况见图3.6,图中全部符号含义相等且数值相等,rad rad因此A,C处的转角为:rad rad,两值均小于向心球轴承的许用值。3.扭矩的变形计算由于主动轴的结构采用了阶梯轴,所以扭矩变形计算公式为 (3.2)式中,-为切变模量,取MPa;转矩-Nm;-极惯性;-轴的长度;则rad满足要求。3.1.3从动轴的强度校核1.活动梁与行车板处于非工作状态非工作状态是指活动梁与行车板在停车梁和行车板组成

38、的空间内,此时轴的受力只是使轴发生纯弯曲。其受力情况如图3.5。图3.5从动轴受力分析Figure 3.5 driven shaft stress analysis图中,-静止时活动梁与行车板作用于从动轴上的力;-链条对从动轴产生的力;、-轴承给轴的垂直面和水平面的支反力;(1)求垂直面内的支反力按公式 得 N。(2)求水平面内的支反力按公式 则 N。(3)计算垂直面内的弯矩垂直面内的弯矩 Nm(4)计算水平面内的弯矩水平面内的弯矩 Nm(5)求合成弯矩合成的弯矩 Nm(6)轴的转矩从动轴的转矩与主动轴两端的链轮转矩相同,即Nm。(7)当量转矩MeNm式中,-轴上所承受的最大弯矩;-从动轴上的

39、转矩;-折合系数,认为轴上的扭应力是脉动循环变应力取。(8)计算从动轴的直径轴的材料选用45钢调质处理,轴的直径mm由表查得许用弯曲应力MPa,考虑到键的作用会对轴有所削弱,故将轴径增大4%,即mm,应此取轴径mm。2.活动梁与行车板处于工作状态车型以桑塔纳LX为例。已知轴距为2548mm,轮距前1414mm,后1422mm,总长4546mm,总宽1690mm,总高1427mm,质量为1030kg。估取活动梁与行车板最大能承受的质量为1500kg,即满载质量为1500kg。情况1:当车正向进入,反向退出时。由于一般的轿车都采用发动机前置前轮驱动。所以,故取车的质心在离前轮中心1000mm处。因此活动梁和行车板的受力如图3.6。图3.6正向进入活动梁受力分析Figure 3.6 Forward into the active beam stress analysis图中,-所选用车

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