PSH21D-5-WT五层机械横移式机械停车设备设计计算书1、设计基本参数:容车组别代号:T型车停车规格:车长×车宽×车高 5300×1950×1650;单位:mm停车最大重量:2300kg, 4-6层提升速度:9.2m/min,横移速度:8.2m/min。
负载=约733kg(载车板自重)+2300kg=3033kg。
1.1、升降电机选择根据车库使用者要求,设计的升降横移式立体车库提升速度:9.2m/min,提升速度:0.1533m/S。
起吊重量m=2594kg。
g=9.8m/S2。
电机功率P=G×V=3033x9.8x0.1533=4557w=4.557kw;根据各立体车库专用电机的型号,苏州乔力以电机设备有限公司的立体车库专用减速电机JLYP-50DX-55 5HP型号电机,减速比1:50,功率:3.7kw,输入:1420r/min,输出27.2r/min。
此减速电机润滑良好,各传动构件之间的摩擦小,电机每天运行的时间很短,仅在车辆入库或者出库时启动,所选用电机具有一定过载能力,停车超载时,电机稍有过载。
1.2、横移电机的选择横移速度:8.2m/min=0.14 m/S,g=10m/S2横移重量G=[900kg(横移框架)+733kg(载车板)+2300kg(车重)]xg=39330 N,滚轮直径D轮=85mm,滚动摩擦系数μ=0.4(mm),滚动摩擦因数μ'==0.014,横移部件与轨道之间的摩擦力f为:f= G×μ'=39330N×0.014=551N,则横移电机的所需功率P:P=f×v=551Nx0.14m/S=77.41w,取0.2kw。
根据各立体车库专用电机的型号,选用苏州联发电机有限公司的立体车库专用减速电机JNAP-20DX 1/4HP型号电机,功率:0.2kw,输入:1420r/min,(减速比1:45、输出31.3r/min)1.3、降钢丝绳选择升降钢丝绳最大拉力(双根)=3033x9.8x0.3=8.917kN。
选用6x19S+FCø12钢丝绳,抗拉强度1570/1770MPa。
最小破断拉力:77.9kn77.9/8.917=8.74>7,安全。
1.4、提升链条实际速度为9.2m/min=0.153m/S,升降横移式立体车库链条运行速度远低于0.6m/s,属于低速链传动。
对于低速链传动,因抗拉静力强度不够而破坏的几率很大,设计时在结构允许的条件下,应尽量取较大的链轮直径以减小链条拉力。
必须保证小链轮与链条同时啮合的齿数大于3~5。
故对链条进行抗拉静力强度计算:链条拉力Fe=29.72x349/324=32.013knF1=Fe+Fc+Ff=32013+0+8=32021N设可选链条的抗拉强度(单排)为a,则2a/32.013>7即a>7x32.013/2,a>112kn链条采用2条24A提升,抗拉强度为125kn2、结构计算 2.1、立柱侧梁H200x100x5.5x8 Q235截面面积:27.57cm 2,理论重量:22kg/m ,Wx=175.3cm 3, Wy=26.7cm 3, Ix=1753cm 4,Iy=133.7cm 4,ix=8.11cm,iy=2.24cm 。
2.1.1、荷载:G =(2800kg (车重)+733kg (载车板))×0.99×0.5×9.8N =17138N 考虑动力系数=1.4 活动荷载系数=1.4 集中力设计值=17138N ×1.4×1.4≈33590N 集中力标准值=17138N ×1.4=23993N 钢梁自重设计值=20.9×1.2x9.8=246N/m 钢梁自重标准值=205N/m 2.1.2、抗弯强度mN ql l F Mx .288081088277208949.5246949.559499903359059494959859499905949495922=+=⨯+⨯⨯⨯=+⨯= 22/5.156/3.17505.128808mm N mm N xWx Mx ca ≈⨯==γσ<215MPa 。
2.1.3、整体稳定性计算238.220010085949111>h b t l =⨯⨯==ξ 5.2654.22594909.11≈===y y b i l λβ565.0161.20428.30612.009.1102004.485.265117530020026675.265432009.12354.41143202222≈⨯⨯⨯⨯=⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∙=y b y x y b b f h t W Ah ηλλβϕ 222/215/200/3.175565.028808mm N <mm N mm N Wx Mx b ≈⨯=ϕ。
2.1.4、挠度计算承重弯曲最大挠度在,31.3322处m b l x =-=m mm EIl b l Fb 1401403.03413880514792448949.51753210039)99.0949.5(99.02399339)(232223221-=-≈-=⨯⨯⨯-⨯⨯-=--=ω 自重弯曲3.31m 处挠度:()()。
mm m x lx l EI qx 91.000091.031.331.3949.52949.5175321002431.32092243233232==+⨯⨯-⨯⨯⨯-=+--=ω。
40015941585091.991.991.0921<mm mm mm =-=--=+=ωωω2.2、钢架横梁H300x150x6.5x9 Q235截面面积:46.78cm 2,理论重量:36.7kg/m ,Wx=455.3cm 3, Wy=67.6cm 3, Ix=6829cm 4,Iy=507.2cm 4,ix=12.08cm,iy=3.29cm 。
2.2.1、荷载:G ={1700kg (车重)+500kg (载车板)+860kg (横移框架)}×0.5×9.8=1530kg ×9.8=14994N考虑动力系数=1.15 活动荷载系数=1.4 集中力设计值=14994N ×1.15×1.4=24140N 集中力标准值=14994N ×1.15=17243N 钢梁自重设计值=36.7×1.2x9.8=432N/m 钢梁自重标准值=360N/m2.2.2、抗弯强度。
合自合自22222232.215.1.120.6.6720.103.45505.16.59410.6.59410.2722.5.37952)475023501()475023501(.272281.74328.5.379521.72414071004750710023507100475071002350m m N <m m N m m N W M W M W M W M m N m N m N M M M m N ql M m N m N Fl M M y y y x x ny y y nx x x =⨯+⨯=+=+=+⨯+=+⨯+==⨯===⨯⨯⨯=⨯==γγγγ2.2.3、整体稳定性计算见示意图,梁自由长度1l 为受压翼缘侧向支承点间距离,取最大1l =2200。
()73.018.073.09.09.05.044.0300150********=+==⨯⨯==ξββξb b <h b t l 。
计算值应乘以系数,9.669.3222001===y y i l λ2222222/215/1.137/3.455952.06.59410'952.0387.2282.007.1282.007.1''0.1282.007.1'6.0387.210991.10824.39652.073.0103004.499.66145530030046789.66432073.02354.4114320m m N <m m N m m N W M W M >f h t Wx Ah x b x b x bb b b bb y b y y b b =⨯==≈-=-=≤-=≈⨯⨯⨯⨯=⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∙=ϕϕϕϕϕϕϕϕηλλβϕ合值。
代替计算的,应按2.2.4、挠度计算40016.435171003.163.160163.00008.000775.02682920603841.736056829206048)35.241.73(35.2172432384548)43(22,2,2324224222<m m m m EI qlEI b l Fb l l H F F F =-=-=-⨯-=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-=---=+=。
处在处型钢自重最大挠度皆在挠度最大组合变形和挠度与自ωωω2.3、立柱方管200x200x8 Q235截面面积A :59.20cm 2,理论重量:46.50kg/m ,Wx= Wy=357cm 3, Ix=Iy=3566cm 4,ix=iy=7.76cm 。
2.3.1、载荷、抗压强度计算以中间列立柱计算,最大轴力位于柱脚处,承受钢结构重量G3=(横梁)+600(立柱)=1725kg=16905N ;G ={1700kg (车重)+500kg (载车板)+860kg (横移框架)}×0.5=1530kg=14994N ;G1=5G/2=37485N ;G2=1.5G+0.75G=33736.5N 。
考虑动力系数=1.15 活动荷载系数=1.4()()。
集中力设计值N N G G G N 3048314.115.1169055.337364374854.115.13241=⨯⨯+⨯+=⨯⨯++= 高强度螺栓摩擦型连接处强度:。
2222221/215/5.51/5920304831/215/9.41/5920304831835.015.01mm N <mm N mm N A N A N mm N <mm N mm N A N n n n n =====⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=σσ2.3.2、整体稳定计算。
类截面,,方管为构件长细比22200/215/9.145/5920353.0304831353.04.1316.7710200m m N <m m N m m N A N b i l i l y x y y x x =⨯==≈====ϕϕλλ2.4主传动轴的设计计算对于主传动轴,为节约成本采用无缝钢管,将传动的链轮焊接在卷筒上,本设计为拆卸方便,传动链轮采用键连接,主传动轴选用实心轴,受力情况为轴与卷筒自重产生的弯矩与提升重力产生扭矩,因弯矩不大,按适当降低扭转切应力方法计算轴扭转强度即可。