PPY多层平面移动立体车库设计计算书杭州福瑞科技有限公司2 0 1 4年1 2月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 : 1800 kg 载车重G 2： 2300 kg 配重G 3 : 3000 kg提升链条重G 4: 600 kg(2) 空载时：W 空=3000-1800+600=1800 kg重载时：W 重=2300+1800-3000+600=1700 kg(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3、 提升电机采用SEW 减速电机拟选用行走电机型号：K97DV160M4规格：AC380V 50Hz, 11kV ； 输出轴转速(n) : 52r/min ; 输出轴额定扭距：2040 Nm ； 4、 电机、传动链轮：直径152.71mm 齿数Z=15 节距P=31.75 mm 5、 主轴上提升链轮：直径 152.71mm 齿数Z=15 节距P=31.75 mm 提升速度:V=ZNP/60/1000电机链轮 电机提升链轮=15*65 x 31.75/60/1000 〜0.516 m/s=31.16 m/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=F r = 1900X 9.8*(152.71/2/1000)/2 〜1422.6NmM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=190X 9.8*0.413 -1000〜7.6 kw传动系统效率n =0.85P 计算二P 静/ n~ 9.02 kw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20A GB/T 1243-2006 ；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=3000 kg 提升速度:V=0.413 m/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*G 2/2+ G3/4=1890*9.8= 18.522kN 根据GB/T17907,链条安全系数为：[S] >6 (Vv 1 m/s时)；链条实际安全系数为：S=F u/ 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30~40 N/mn2取[T ]=40代入公式1/3 1/3d>(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2 2 1/2S=S S T /( S . +S) * [S]T此文档仅供学习和交流Sff = a -1/ {( K<r/ B / £ <T )a a m }ST= T -l / {( K T/ B / £ T ) T a +W TT m }经受力分析：a a =M/W a m =0 T a = T m =T/2WpM=FL=5238*0.0863=452.04Nm受力分析图如下F=5238NM查机械设计手册第5版并代入公式a a =M/W=452.04/18.26=24.76 MPaT a =T m =T/2Wp=1496.56/39.47=18.96 MPaS a =270*106/ {( 1.97/0.92/0.81)*24.76*10S T=155*106/ {( 1.51/0.92/0.76)*18.96*102 2 1/2S=S S T/( S a +S ) =4.125*3.45/( 4.125 查机械设计手册:[S]=1.3~2.5S > [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：1200 kg 载车重：2300 kg 行走滚轮：130mm2、 拟选用行走电机型号：S57DT80N4 规格：AC380V 50Hz, 2.2kW; 输出轴转速(n) : 154r/min ;输出轴额定扭距：123 Nm ; 3、 ( 1)行走速度:V=154* n *130/1000 〜62.86 m/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=68600 Nmm=68.6 Nm 滑动轴承(轴径50)mm 的摩擦转矩T ,摩擦因数u=0.02T=FFd/2* { u/(1+ u 2) }=(1200+2300)*9.8*0.05/2* { 0.02/(1+ 0.02 2)1/217.15 Nm 行走所需扭矩 M= (IM+T ) /0.85〜100.88 Nm输出轴额定扭距124 Nm 大于所需扭矩100.88 Nm,满足要求 (3) 行走所需功率：行走滚动摩擦所需电机功率：P 1=FV= M/R*V=68.6/0.065*62.86/60/1000 〜1.105 KW7786.3mm6+0 } =4.125 6+0.21*18.96*102 2 1/2+3.45 ) =2.646 } =3.45960mm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= F a n dn* { u/(1+ u 2)1/2 } =3.5*9.8*3.14*0.05*154/60*{ 0.02/(1+ 0.02 2)1/2 U 0.276 KW 行走所需电机功率P=(P1+ P2)/0.85〜1.626 KW选用电机功率2.2 KW大于行走所需功率1.626 KW,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=100.88 Nm=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30~40 N/mn2取[T ]=30代入公式1/3 1/3d>(5T/[ T ]) = (5*100880/30 ) =25.62 mm截面有一键槽增大4%~5% * 25.62* ( 100+5) %=26.9mm 取d1=30mmt无键槽)d 2=35mm d3=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2 2 1/2S = S S T /( S . +Sr ) * [S]Sff = a -1/ {( K<r / B / £<T)a a m }S T = T -1/ {( K T / B / £ T ) T a +W T T m } 经受力分析，危险截面在d3=40mn处；且 a a =M/W a m=0 r a= T m=T/2WpM=FL=5716.67*0.08=457.33 Nm受力分析图如下F=5716.67N80mm 398mm查机械设计手册第5版并代入公式a a =M/W=457.33/6.283=72.79 MPaT a =T m=T/2Wp=100.88/25.123=4.02 MPaS a =270*106/ {( 1.92/0.92/0.88)*72.79*10 6+0 } =1.56S T =155*106/ {( 1.58/0.92/0.81)*4.02*10 6+0.21*4.02*10 6} =16.552 2 1/2 2 2 1/2S=S S T /( S a +Sr ) =1.56*16.55/( 1.56 +16.55 ) =1.55查机械设计手册:[S]=1.3~2.5S* [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-22DX 1HP规格：AC380V，50Hz，0.75kW；输出轴转速n：95 r/min ；输出轴额定扭距：67 Nm；横移主动链轮：直径45.08mm 齿数Z=11 节距P=12.7 mm横移被动链轮：直径45.08mm 齿数Z=11 节距P=12.7 mm 横移滚筒：48mm 载车重G2：2300 kg(1)横移框横移速度V=95 x n x0.048 ~ 14.3 m/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=0.15T 摩二F QC I/2* { u/(1+ u 2)1/2} =2300*9.8*0.024/2* { 0.15/(1+ 0.152)1/2 U 40.12 Nm查机械设计手册：滚子链传动效率n 1=0.96，联轴器效率n 2=0.995,输送滚筒效率n 3=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/( n 1 n 2 n 3)= 40.12*0.6/2/(0.96*0.995*0.96)=13.13Nm T2=T摩*0.6/2/( n 115n 2 n 3)= 40.12*0.6⑵(0.96 15*0.995*0.96)=22.7Nm T3=T 摩*0.4/2/( n 1 n 2 n 3)= 40.12*0.4/2/(0.96*0.995*0.96)=8.75 Nm T4=T摩*0.4/2/( n 115 n 2n 3)= 53*0.4/2/(0.96 15*0.995*0.96)=15.5 Nm 横移所需扭矩Tmax二T+H+T^+T；〜60.1 Nm输出轴额定扭距67 Nm大于所需扭矩60.1 Nm,满足要求(3)横移框所需电机功率P=TN/9550=60.1*95/9550 〜0.6 kW已知选用电机功率为0.75 kW 大于所需功率0.6 kW 符合要求。