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立体车库层平面搬运装置的设计

立体车库层平面搬运装置的设计

本设计阐述了立体车库层平面搬运装置机械结构的设计过程,重点设计了搬运装置的升降架、行走机构、车辆对中机构。深入分析了整机的使用场合、安全性、传动条件、运行方式等。对搬运装置的行走速度、升降速度、小车底盘机架强度度进行了计算。本设计的立体车库

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  • 详细描述

    立体车库层平面搬运装置的设计
    摘要
    本设计阐述了立体车库层平面搬运装置机械结构的设计过程,重点设计了搬运装置的升降架、行走机构、车辆对中机构。深入分析了整机的使用场合、安全性、传动条件、运行方式等。对搬运装置的行走速度、升降速度、小车底盘机架强度度进行了计算。本设计的立体车库层平面搬运装置与常用的搬运装置相比具有以下特点:自带车辆对中装置、升降机构采用齿轮齿条、整机采用全防护结构、外形美观结构紧凑。本设计的难点是:如何将不同长度的车辆停泊在此搬运装置上,对中系统能否准确的将车辆居中放置,以及行走过程中整机的稳定性。此装置驱动采用”三合一”减速电机,传动平稳,采用变频器对行走速度进行控制,保证设备的启动、加速、制动的平稳性,升降机构改进为齿轮、齿条,避免了以往采用液压系统漏油的弊端。并使用聚氨酯包胶行走滚轮,减少了搬运装置行走过程中噪音。
    关键词:搬运装置,升降机构,对中机构,稳定性 
     
    Abstract 
    This design mainly about the plain handle devices machine design process used in parking, such as lift rack,moving equipment, equipment to make sure the car placed in the middle of the parking. And deeply analysises its application, safety, driving condition, running mode, etc. It also calculates the device moving speed, lifting speed, chassis rack strength.  Parking here is the following performance comparing with the normal handling device: with automatic device which is used for placing the car in the middle of parking, lifting rack adopting pinionandrack, the whole device adopting protection structure, nice appearance, compact structure. The difficulty points in the design are: how to place the car with different length on the handling device, how to place the car in the middle accurately, and how to guarantee the stability of the whole device.The driving device adopts”three in one”motor, which can dive it stably, and its inverter can control the moving speed, guarantee the stability of starting, accelerating, and braking. Lifting device with pinionandrack can avoid leaking oil, special the      can reduce the noise when handling device running.
    Keywords: Conveyors, Lifting,Middle,Stability
     
    目录
    1  绪论 1
    1.1课题背景 1
    1.2课题意义 1
    1.3课题介绍 2
    1.3.1搬运装置存取车的方法及原理 2
    1.3.2本设计的立体车库层平面搬运装置特点 3
    2  结构设计与分析 5
    2.1传动系统的设定及结构设计 5
    2.1.1工作原理 5
    2.1.2传动参数的确定 5
    2.1.3减速电机类型的确定 6
    2.1.4传动关系的确定 6
    2.1.5升降传动设计 6
    2.2辅助泊车架的机构设计 7
    2.3升降传动的设计 8
    2.4行走机构的设计 8
    2.5车辆对中机构的设计 8
    3  传动设计的计算及校核 10
    3.1减速动机的选择与功率校核 10
    3.1.1减速电机的选择 10
    3.1.2载荷分析 10
    3.1.3电动机功率的校核 10
    3.2传动轴的校核与计算 11
    3.2.1轴上的载荷 11
    3.3齿轮传动的设计计算 14
    3.3.1已知条件 14
    3.3.2齿轮参数计算 14
    3.3.3校核齿根弯曲疲劳强度 15
    3.3.4结果整理 16
    4  立体车库层平面搬运装置结构设计总体说明 17
    4.1整机主要构架爆炸图 17
    4.2本机的用途及特点说明 17
    4.3本机的基本参数 19
    参考文献 20
    致谢 22

    1 绪论 
    1.1课题背景
    本次设计的立体车库层平面搬运装置,是智能化车库的自动搬运装置,广泛运用在巷道堆垛类和平面移动类设备中,是智能化车库的核心部件,此类智能化车库是20世纪60年代后欧洲根据自动化立体仓库原理设计的一种专门用于停放汽车的立体停车设备。该种停车库设备采用先进的计算机控制,是一种集机、光、电、自动控制为一体的全自动化立体停车设备,它的出现解决了人们希望解决的大型自动化停车难题;全封闭车库,存车安全等特点。该类车库主要适用于大型密集式存车。
    1.2课题意义 
    本次设计分析了各种智能搬运装置的具体特点,结合多年来的使用情况,选择立体车库层平面搬运装置为研究开发对象。提出并确定了搬运装置的总体方案;确立了搬运装置的机械系统的组成;设计了搬运装置的整体尺寸;选择了搬运装置的材料;确定了搬运装置主要部件,并分别进行了选择、设计和校核;立体车库层平面搬运装置的开发丰富了智能化车库的搬运方式,具有一定的社会意义。
    随着中国国民经济的高速发展,人民的消费观念发生了深刻的变化。近年来,伴随高智能化程度车库强大的市场需求,国内智能化停车库速增长,智能停车库存在着庞大的市场消费潜力及良好的市场发展前景。而作为智能化立体车库的技术核心的层平面搬运装置部分的设计凸显的更为关键。
    1.3课题介绍
    1.3.1搬运装置存取车的方法及原理
    国内外主要的层平面搬运装置的交换技术主要有三种:摩擦式、抱夹式、伸缩齿式等技术。三种交换技术的工作原理如下:
    一、摩擦式交换技术。工作原理:国内大都采用摩擦轮夹紧载车板下的驱动条,摩擦轮旋转带动载车板进出车位,摩擦轮上的正压力可以用弹簧或调节螺钉来调整。
    二、抱夹式交换技术。工作原理:取车时,在机械手上的摆臂收回的状态下,机械手开到停车位的汽车下面,达到指定位置后,张开摆臂夹起车轮,两套摆臂会根据车辆的轴距不同自动调整距离,抬起车辆后开回,取车时动作与存车机械动作相反。
    三、伸缩齿交换技术。工作原理:取车时,台车行走到悬臂型梳架下;台车梳架升起并托住汽车到略高于悬臂型梳架的平面位置;对中装置将车辆对中;台车将汽车托起到高出悬臂型梳架平面位置;台车将汽车取回到载荷平台上。取车结束后前、后轮伸缩齿收在台车内,结构紧凑,存车和取车动作一致。
    1.3.2本设计的立体车库层平面搬运装置特点
    本设计的立体车库层平面搬运装置是在伸缩齿交换技术基础上将伸缩齿改为固定梳齿,减少了伸缩齿动作的故障率,将伸缩齿搬运器的由原来的液压举升,改为齿轮、齿条纯机械结构,避免了液压系统漏油的缺陷,梳齿类搬运装置存取车辆交接非常快速,使用前轮定位,稳定性高,梳齿型搬运装置连续取车的速度非常优越,所以交换存取工作简洁,速度最快,结构简单,故障率及维护成本低。
    本设计的立体车库层平面搬运装置,是利用了齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大的特性,所以主要的核心举升系统采用齿轮齿条转动,将搬运器上的车辆整体抬起进行存、取车的动作。同时在设计上,采用自动化控制模式,行走速度上采用变频启动,保证了整台设备运行的平稳性,解决现有搬运器的车辆交换时间长、搬运载荷小、液压系统漏油,大大提高了智能立体车库实际使用中车辆周转效率。
    本设计的立体车库层平面搬运装置的特点:属于小型机械,结构简单,易制造,易操作,成本低,对生产的条件要求不高。
    ①传动方式:拟采用齿轮、齿条传动方式,由于搬运装置内部空间的限制,不能放置机构尺寸过大的零件,齿轮、齿条结构紧凑,传递的功率大,采用三合一减速电机附带刹车,传动效率高,能耗低。
    ②行走方式:采用采用三合一减速电机直接驱动行走滚轮,启动、制动反应快,行走采用变频器启动、制动前减速,中断平稳加速。
    ③电源要求:采用三相五线制交流380V,提高了产品适应性。
    ④机身材料:采用型钢焊接制成,自重轻,整体刚性好,结构美观。
    ⑤自动化程度:本机采用PLC控制,自动完成举升、行走等周期性动作,大大提高实际使用中车辆的周转效率。
     
    参考文献
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