摘 要

机电设备维修自动起降小车未来有着广大的市场前景，但是现在市面上的这种小车种类少，且设计还有很大提高空间。

在这里设计一种自动起降小车，主要研究其驱动装置、起降结构和小车的整体结构；驱动装置是链传动，动力为步进电机，升降结构选择钢丝绳卷筒式，并且通过棘轮来实现了升降过程中的自锁，小车结构的设计主要是实现稳定而不笨重。

关键词：自动起降；链传动；钢丝卷筒；稳定性

Abstract

Mechanical and electrical equipment maintenance, automatic landing car in the future has broad market prospects, but now the market of this kind of car is little, and the design still has great room for improvement.

The design of an automatic landing car here, mainly to study the structure and the driving device, and the overall structure of the driving device; chain drive, power The design of an automatic landing car here, mainly to study the structure and the driving device, and the overall structure of the driving device; chain drive, power step motor, lifting structure wire rope reel, and the ratchet wheel to realize self-locking in the lifting process, the design of the car structure is mainly steady not heavy.

Keywords: automatic take-off and landing; chain drive; steel wire reel; stability

目录

第一章 绪 论 1

1.1研究背景、目的及意义 1

1.2升降机构的发展及研究现状 1

1.2.1发展历程 1

1.2.2升降机构的研究现状 2

1.3研究的基本内容及目标 5

1.3.1基本内容 5

1.3.2预期目标 6

1.4起降小车的设计重点及技术路线 6

1.4.1设计重点 6

1.4.2技术路线 6

第二章 总体方案设计及分析 8

2.1选定技术参数 8

2.2总体方案设计 8

2.2.1小车整体结构的设计 8

2.2.2传动装置的设计 9

第三章 主要零部件的校核计算 22

3.1滚子链的静强度计算 22

3.2轴的强度校核计算 23

3.2.1轴Ⅰ的强度校核计算 23

3.2.2轴Ⅱ的强度校核计算 26

3.3轴承的校核 29

3.3.1轴Ⅰ上轴承的校核 29

3.3.2轴Ⅱ上轴承的校核 29

3.4小车稳定性校核 30

总结 32

致谢 33

参考文献 34

第一章 绪 论

1.1研究背景、目的及意义

  进入21世纪，中国经济高速发展，工业自动化也得到了快速发展，工厂自动化程度不断提高，生产线全自动化或半自动化，设备的维修和保养显得尤为重要，是不可避免而广泛存在的，工程师在维修机械设备的过程中，有一些设备零件比较重，甚至达40-50KG，若是人力来操作，不仅效率低，更是可能太重而伤到人，所以需要有工具帮助工程师来作业，在此提出机电设备维修自动起降小车的设计，帮助工程师维修设备，节约成本，高效作业。

现有的升降小车在机电设备维修方面，还存在很多可以改进的的地方，现有的升降小车一般都是用来运输货物的或者是当做载人作业的工具，功能较为单一，就是升降物体或者人，而不能抓取物体或者是不能灵活抓物体，又或者是不能自锁、升降不能灵活实现点动控制、结构复杂不易维修保养、成本高等等。

在此要设计的机电设备维修自动起降小车具有以下优势：

（1）小车升降物体可以实现点动控制；

（2）在升降过程中可以自锁，防止零件下落，发生伤人事件或者零件损坏；

（3）由电动机通过链传动带动从动轴上的棘轮和卷筒，由卷筒钢丝绳结构实现升降，结构简单易于维修保养，成本低。

综上所述，机电设备维修自动起降小车的市场需求是广阔的，在工业自动化普及的时代，其研究设计是很有意义的。

1.2升降机构的发展及研究现状

1.2.1发展历程

垂直运送物体在古代就已出现，最早的形式就是通过人力、牲畜力、水力等来实现。这种动力的垂直升降形式持续到工业革命。比较经典的就是在古希腊的一位伟人阿基米德通过滑轮与绳子的方式实现升降。
公元80年，有一个较为文明的竞技场，罗马大剧场竞技场，这个竞技场运送角斗士和凶猛动物就是坐的原始升降机。在中世纪的时候就已经记录了大量拉升升降装置的人和为孤立地点进行供给的图案，其中希腊的圣巴拉姆修道院的升降机最为著名，这个修道院用提升机提升篮子或者货物网来运输人员物品上下于61米高的山顶上的修道院。

18世纪，机械力开始被用于升降机的发展。

1743年，法国路易十五授权在凡尔赛的私人宫殿安装使用平衡物的人员升降机。1833年，一种使用往复杆的系统在德国哈尔茨山脉地区升降矿工。

1835年，一种被称为“绞盘机”的用皮带牵引的升降机安装在英国的一家工厂。
1846年，第一部工业用水压式升降机出现。然后其他动力的升降装置紧跟着很快出现了。
1854年，美国技工奥蒂斯发明了一个棘轮机械装置，在纽约贸易展览会上展示了安全升降机。　
1889年，埃菲尔铁塔建塔时安装了以蒸汽为动力的升降机，后改用电梯。
1892年，智利阿斯蒂列罗山的升降设备建成，直到现在，15台升降机仍然使用着110多年前的机械设备。
现在，升降机构已经较为成熟，有多种升降机构多种动力，如齿轮齿条式、柱塞式、剪叉式、丝杠式、钢丝绳式和链条式等等，动力一般为电动和液压动力两种，我们在升降机构方面的成就卓著，比如船坞的龙门吊，在江南长兴造船基地，已经有了1600吨级的世界最强龙门吊。

1.2.2升降机构的研究现状

升降平台在工业发达的今天，应用自然及其广泛，在造船厂、港口物流、车间、海陆油井等等都离不开升降机这种起重机械。因为这时候一种通过电动机、液压等动力而实现物体升降的，这样的结构就决定了高效率高重量。按照升降结构的不同可将升降机分为以下三类：刚性、柔性和刚柔双属性。

1.2.2.1刚性升降结构

在这里主要在介绍三种广泛应用的刚性结构：齿轮齿条式、柱塞式、剪叉式和丝杠式。

a.齿轮齿条式升降机构