01计算模型描述

地坑负一正一双层五车位立体停车装置的机械系统由机架组件、升降机构、升降载车板组件和横移载车板组件等组成（见下图）。地面层每一组横移载车板组件都带有一个移动电机，通过链轮传动完成左右平移动作。

地坑内升降载车板在地面层移出空位后通过提升电机、链轮组、卷筒和一组由十四个滑轮组成的滑轮组，在钢丝绳的牵引下完成上下动作。

02传动系统说明

2.1. 升降载车板升降系统

2.1.1. 升降用电机减速器功率为 2.2 kw，四级电机，减速比为84.35。输出轴转速 17 rpm，输出力矩 113.20 kgf·m。

2.1.2. 升降用电机减速器用链轮齿数为13，链轮链号16A，节距25.4mm；卷筒链轮齿数为19。传动比19/13。

2.1.3. 卷筒有效直径为D卷筒 = 217mm。

2.1.4. 系统采用动滑轮结构，升降载车板速度为卷筒线速度二分之一。

2.2. 下车架平移系统

2.2.1. 平移用电机减速器功率为 0.2 kw，四级电机，减速比为44.4。输出轴转速 31 rpm，输出力矩 4.96 kgf·m。

2.2.2. 平移用电机减速器用链轮齿数为15，链轮链号10A，节距15.875mm；被动链轮齿数为15。传动比1。

平移用轮子直径φ78。

03运动速度计算

3.1. 提升速度计算

升降载车板速度V升降车板=V卷筒/2

卷筒线速度 V卷筒=ω卷筒·π·D卷筒

卷筒角速度ω卷筒=ω卷筒链轮

卷筒链轮角速度ω卷筒链轮=V卷筒链轮/（π·D卷筒链轮）

卷筒链轮线速度V卷筒链轮=V电机链轮

电机链轮线速度V电机链轮=ω电机·π·D电机链轮

由上综合可知:

V升降车板=ω电机·π·D电机链轮·D卷筒/2·D卷筒链轮 

ω电机=17 rpm

D卷筒=217mm =0.217m

D电机链轮=P/sin180°/z=25.4/sin180°/13=106.14mm=0.106m

D卷筒链轮=P/sin180°/z=25.4/sin180°/19=154.32mm=0.154m

V升降车板=17·π·0.106·0.217/2·0.154=4m/min

升降载车板提升速度为 4 米/分钟

3.2.提升力矩计算

提升力的计算（按D型车计算）：

额定承载 1700 kg 安全系数 1.15

因此更大承载 1955 kg

升降载车板重量 718 kg

总共合计为 2673 kg

动滑轮组可使提升力减半，为1337kg

卷筒提升力F卷筒=M卷筒/r卷筒＝M卷筒链轮/r卷筒

卷筒链轮力矩M卷筒链轮=F链条·D卷筒链轮/2

链条力 F链条=M电机/r电机链轮

因此：卷筒提升力F卷筒=M电机·2/D电机链轮·D卷筒链轮/2·2/D卷筒

电机许用输出力矩 113.19 kgf·m

D卷筒链轮=0.154m

D电机链轮=0.106m

D卷筒=0.217m

卷筒更大提升力F卷筒=113.19·0.154·2/0.106·0.217 =1516kg＞1337kg

3.3.平移速度计算

横移载车板平移速度等于横移载车板轮子轮掾线速度V横移车板=V轮子 

下车架轮子轮掾线速度V轮子=ω轮子·π·D轮掾

轮子角速度ω轮子平移链轮传动比为1:1，所以轮子角速度ω轮子=ω电机

由上可知：V下车架=ω电机·π·D轮掾

ω电机=31rpm

D轮掾=78mm=0.078 m

因此：V下车架=31·π·0.078 = 7.6 m/min

横移载车板平移速度为 7.6米/分钟

04电机功率验算

4.1升降电机功率验算

提升总重：2673Kg

电机减速器效率：0.97    链传动效率：0.96   钢丝绳传动：0.90

机械总效率：η总=0.97×0.96×0.90=0.84

升降功率：N=Q×V/102η总=2673×4/(6120×0.84)=2.08KW

所以选择2.2KW电机满足要求。

4.2横移电机功率验算

横移载荷Q=1953Kg

动摩擦系数μ=0.15

传动效率η=0.9

摩擦力P摩=1953×9.8×0.6/2×0.15=861.3N

功率N摩=P摩×V/1000η=863.1×7.6/(1000×60×0.9)=0.12KW

故所选电机功率满足要求。

05强度计算

根据设计要求，载车板载荷按1700kgf。前轮载荷按40%，后轮载荷按60％。根据实际情况，车辆直接开进的机架受力情况比车辆倒车开进的机架受力情况严重，因此，本报告仅计算车辆直接开进的机架受力情况。考虑车辆轴距2600mm。