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1、- 摘要 隨著經(jīng)濟(jì)的開展和人民生活水平的提高，私家車數(shù)量急劇上升，為了緩解小區(qū)停車壓力，車庫(kù)的建立勢(shì)在必行。本次設(shè)計(jì)旨在如何充分的利用有限的土地資源，建立盡可能多的停車泊位，緩解城市靜態(tài)交通問題。立體車庫(kù)的出現(xiàn)防止了單一的向平面開展的方式，以智能化為根底，向空中、向地下拓展，不僅有效地解決了停車難得問題，而且取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 本次設(shè)計(jì)分析了各種立體車庫(kù)的具體特點(diǎn)，結(jié)合城市住宅小區(qū)具體環(huán)境情況，選擇垂直循環(huán)式立體車庫(kù)為研究開發(fā)對(duì)象。提出并確定了車庫(kù)的總體方案；確立了車庫(kù)的機(jī)械系統(tǒng)的組成；設(shè)計(jì)了車庫(kù)的整體尺寸；選擇了車庫(kù)的建材；確定了升降機(jī)構(gòu)主要部件，并分別進(jìn)展了選擇、設(shè)計(jì)和校核；車庫(kù)

2、的開發(fā)豐富了小區(qū)停車設(shè)備的建立模式，具有一定的社會(huì)意義。 關(guān)鍵詞：垂直循環(huán)；立體車庫(kù)；機(jī)械系統(tǒng) Abstract With the development of the economy and improvement of people's living standard, a sharp rise in the number of private cars. In order to remit the pressure parking in neighborhood,the construction of the Parking System is imperative. The de

3、sign aims tohow to make full use of the limited land resources and buildas much as possible, and convenient of the parking garage, remit problems of urban traffic . The Mechanical Parking System avoid the appearance of a single plane development way, with intelligent foundation, to the air, undergro

4、und development, not only effectively solve the parking problem, but also made considerable benefity. The design analysis of the various kinds of the Mechanical Parking System specific characteristcs, bined with the urban residential area specific environmental situation, select vertical circulati

5、on Mechanical Parking System as research object. Put forward the design and determine the overall plan of the garage;Establish the position of the Mechanical Parking garage.designed the overall sizeof the garage;choose the garage building materials;sure the major ponents of the lifting mechanismand

6、selectdesign and check it;The development of the rich Mechanical Parking System in the district of parking equipment construction mode, and has a certain social and environmental benefits. Keywords：Vertical circulation; tridimensional garage; mechanical system 目錄 摘要I AbstractII 第1章緒論1 1.1 研究

7、的背景與意義1 1.1.1 研究的背景1 1.1.2 論文研究的意義2 1.2國(guó)外開展?fàn)顩r3 1.3 立體車庫(kù)的分類6 1.4 論文的主要研究工作12 第2章立體車庫(kù)方案確實(shí)定及總體構(gòu)造設(shè)計(jì)13 2.1 立體車庫(kù)總體方案確實(shí)定13 2.2 總體構(gòu)造設(shè)計(jì)16 2.2.1 機(jī)械系統(tǒng)的工作原理17 2.2.2 機(jī)械系統(tǒng)的組成17 第3章升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算20 3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20 3.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇20 3.1.2 減速器的選擇21 3.1.3 制動(dòng)器的選擇21 3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22 3.2.1 開式齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)22

8、 3.2.2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)26 3.2.3 軸的設(shè)計(jì)與校核32 3.3 構(gòu)造框架的設(shè)計(jì)38 3.4 聯(lián)軸器和鍵的選擇42 3.5 軸承的選擇44 3.6 車輛托盤的設(shè)計(jì)45 第4章控制系統(tǒng)47 結(jié)論48 致49 參考文獻(xiàn)50 CONTENTS AbstractI Chapter 1 introduction1 1.1research background and significance1 1.1.1 research background1 1.1.2significance of research papers2 1.2domestic and

9、 foreign development situation3 1.3classification of three-dimensional garage6 1.4 paper main research work12 Chapter2 three-dimensional garage scheme and the determination of the general structure design13 2.1Three-dimensional garage to determine the overall scheme13 2.2general structure desig

10、n16 2.2.1The working principle of mechanical system17 2.2.2mechanical system position17 Chapter3lifting mechanism design calculation20 3.1 drive system design20 3.1.1 motor choice 20 3.1.2 Reducer choice21 3.1.3pruning the choice of the brakes21 3.2transmission system design22 3.2.1Open typ

11、e of gear transmission design22 3.2.2chain design26 3.2.3 The design of the shaft and checking32 3.3The design of the structural framework38 3.4Coupling and key choice42 3.5 Bearing choice44 3.6 The design of the vehicle tray45 Chapter 4Control system47 conclusion48 thanks49 references50

12、. z - 第1章緒論 1.1 研究的背景與意義 研究的背景 隨著改革開放的不斷深入，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速開展，我國(guó)城市居民經(jīng)濟(jì)條件的日益改善，私人轎車的數(shù)量大大增加，致使在人口集中的城市里，在繁華的街道小車停車位的嚴(yán)重缺乏，使得停車難問題日趨嚴(yán)重，立體車庫(kù)無疑是解決小區(qū)停車難問題的一種有效途徑。 伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速開展以及城市化水平的不斷加快，車輛的擁有量在飛速的增長(zhǎng)。車輛的不斷增多，城市道路設(shè)施跟不上經(jīng)濟(jì)開展的步伐，造成了動(dòng)態(tài)交通的嚴(yán)重阻塞。同時(shí)停車場(chǎng)地設(shè)置的

13、不合理，出現(xiàn)了嚴(yán)重的占道停車，占用居住小區(qū)綠地，造成靜態(tài)交通混亂現(xiàn)象，從而進(jìn)一步加劇了交通擁擠，破壞了城市的居住環(huán)境和城市形象，破壞了動(dòng)態(tài)交通和靜態(tài)交通的關(guān)系，形成了惡性循環(huán)。目前我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車輛的擁有量與停車位之比大約為5:1，也就是說停車位的滿足率只有200:4左右。停車位嚴(yán)重缺乏，造成機(jī)動(dòng)車非法停放、占道停放現(xiàn)象日益嚴(yán)重。從城市建立的經(jīng)歷看，要保證交通不擁堵，不僅要滿足100％的根本停車位，還要能滿足20％的公共停車位。近幾年新增轎車每年在200萬輛左右，按停車位與轎車數(shù)之比為1.2：l計(jì)算，每年需新增停車位240萬個(gè)，才能滿足停車位的需求。目前，我國(guó)城市大局部都采用平面式停車場(chǎng)。該種停

14、車場(chǎng)占地面積大，設(shè)備復(fù)雜，有效停車位置少，對(duì)人員車輛平安的保障性差。平面停車場(chǎng)需要進(jìn)出車道、通行車道，并且對(duì)寬度、轉(zhuǎn)彎半徑、坡度都有規(guī)定，因此真正用于停車的面積只占建筑面積的一局部，平均下來一輛小型車要占用40平方米的面積。平面式停車場(chǎng)由于上述這些占地面積大、造價(jià)高、存車效率低、人員與車輛平安保障差等弊病，對(duì)于開發(fā)商的效益和業(yè)主的使用都非常不利。故建造立體車庫(kù)已是迫在眉睫，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)開展、人民生活水平提高所帶來的城市靜態(tài)交通的必由之路。立體車庫(kù)憑借其在許多方面的優(yōu)越性，從其誕生以來就廣泛地引起人們的關(guān)注，并在近年來越來越受到人們的重視，本文正是在這樣的背景下，試圖對(duì)城市住宅小區(qū)的停車問題做一

15、些研究與改造［1］。 論文研究的意義 目前我國(guó)城市停車的主要類型還是大型公共停車庫(kù)，規(guī)模大，占地面積較大，建立資金大，停放車輛多，主要應(yīng)用于車輛停放的密集區(qū)如商業(yè)中心區(qū)、大型的車站等，這都需要有較大的建立地面和空間?，F(xiàn)在還沒有應(yīng)用于城市住宅小區(qū)的立體車庫(kù)來解決私人汽車的停放問題， 為了解決住宅小區(qū)的停車問題，只能利用小區(qū)較小的面積，建立中小型機(jī)械式立體車庫(kù)，占地面積少，存放的車輛多，而且能使住戶存取車輛時(shí)，既便捷又平安可靠。垂直循環(huán)式機(jī)械立體停車庫(kù)以其土地利用率和空間利用率高，使用操作簡(jiǎn)單、靈活，平安可靠，適應(yīng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是解決大城市住宅小區(qū)停車問題的主要開展方向，將會(huì)在新開發(fā)的住宅

16、小區(qū)及舊社區(qū)里大顯身手。具體講，研究的意義主要有以下幾個(gè)方面［2］： 1．節(jié)省空間 立體停車庫(kù)的占地面積為平面停車場(chǎng)的1/2-1/25，空間利用率比建筑自走式停車庫(kù)提高了75%。尤其在商業(yè)中心區(qū)、寫字樓、醫(yī)院、銀行等人流量和車流量大的公共場(chǎng)所，發(fā)揮了很大的作用。 2．機(jī)械式立體停車庫(kù)完全采用電腦控制，司機(jī)存車更方便 司機(jī)不用進(jìn)出車庫(kù)，汽車熄火后進(jìn)庫(kù)，全自動(dòng)停車和取車。車主在進(jìn)入車庫(kù)時(shí)只需停車刷卡或交費(fèi)后，即可存取車，十分方便。一般一次存〔取〕車時(shí)間不超過120秒，防止了傳統(tǒng)自走式停車庫(kù)存取車需遠(yuǎn)距離走路，也免除了找車過程的時(shí)間消耗，還不受尾氣污染，平安便捷。 3．綜合投資少 機(jī)械式

17、立體停車庫(kù)占地面積小，大大節(jié)省了土地的投資費(fèi)用，而且空間利用率極高，運(yùn)營(yíng)過程中用電少、能耗低、管理人員少、費(fèi)用低。立體停車庫(kù)土建構(gòu)造簡(jiǎn)單，工程量小，消防要求低，通風(fēng)只需少量投資，因而也極降低了費(fèi)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新型立體停車庫(kù)設(shè)備每個(gè)車位投資約在2-6萬元，而建筑自走式停車庫(kù)每個(gè)車位的造價(jià)約為12萬元以上。 4．配置靈活 立體停車庫(kù)可單獨(dú)設(shè)計(jì)，也可依附在其他建筑物，可設(shè)在地上、地下或半地下，型式多樣，適應(yīng)性廣。 5．改善環(huán)境 新型立體停車庫(kù)不僅有效地改善了停車的環(huán)境，也可減少?gòu)U氣排放、噪音及土地覆蓋，改善了行車環(huán)境，增加了行車流量；改善了人的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了人、車分流，同時(shí)也改善了居住生活環(huán)

18、境；停車不占地面，還增加了綠化面積。 1.2 國(guó)外開展?fàn)顩r 1.國(guó)開展?fàn)顩r 我國(guó)機(jī)械式車庫(kù)的早期研究開發(fā)工作始于上世紀(jì)八十年代，的華一機(jī)械車庫(kù)集團(tuán)**公司于1989年建造起國(guó)第一臺(tái)垂直循環(huán)類機(jī)械式停車車庫(kù)，填補(bǔ)了國(guó)機(jī)械式停車車庫(kù)的空白。90年代開場(chǎng)引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在、、、等地都有使用。參照日本等國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制定的我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺(tái)，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已開展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開場(chǎng)出口。機(jī)械式立體車庫(kù)是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車設(shè)備，其規(guī)劃建立涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑構(gòu)造、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護(hù)、平安消防、收費(fèi)管

19、理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)備本身而言，其機(jī)械構(gòu)造的開展已形成了停車設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國(guó)外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國(guó)停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出平安、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國(guó)外市場(chǎng)的需求。 在我國(guó)的停車產(chǎn)業(yè)開展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力缺乏；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無序，個(gè)別企業(yè)為搶占市場(chǎng)，采取低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)；缺少科研設(shè)計(jì)單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重缺乏；政策不配套，對(duì)停車產(chǎn)業(yè)開展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問題，需要我們?cè)谡呤袌?chǎng)、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照興

20、旺國(guó)家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫(kù)的管理屬性和停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資和經(jīng)營(yíng)者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場(chǎng)方面應(yīng)建立車庫(kù)市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，利用價(jià)格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫(kù)空〞現(xiàn)象。鼓勵(lì)按市場(chǎng)規(guī)則經(jīng)營(yíng)車庫(kù)，并實(shí)施政府監(jiān)視和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性開展。 雖然立體車庫(kù)在我國(guó)的開展勢(shì)頭非常的迅猛，但是目前立體車庫(kù)在住宅小區(qū)的應(yīng)用，卻還是少的可憐。其主要原因還是人們的思維觀念沒有轉(zhuǎn)變過來，而技術(shù)上的問題已經(jīng)退居其次?？梢哉f，當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)完全可以滿足小區(qū)建造立體車庫(kù)的主要要求，急需解決的是人們的思想問題。伴隨著我國(guó)住房業(yè)的迅速開

21、展，小區(qū)式居住方式已經(jīng)成為市民住房方式的主流。并且，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速開展，人們擁有自己的私家車也已經(jīng)成為一種必然。所以，正是由于小區(qū)與私家車的數(shù)量越來越多，一旦人們的思想方式轉(zhuǎn)變過來，則應(yīng)用于小區(qū)的立體車庫(kù)必將會(huì)如同雨后春筍般迅速地生長(zhǎng)起來。而且，立體車庫(kù)的技術(shù)也必然在今后的假設(shè)干年有大幅度的開展。所以，無論是立體車庫(kù)技術(shù)的研究，還是立體車庫(kù)工程的建造，開展前景都是非常樂觀的。 2. 國(guó)外開展?fàn)顩r 早在50多年前，立體停車就在國(guó)外有所開展，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場(chǎng)、建筑物下面的空間建立

22、地下車庫(kù)。自70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速開展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國(guó)家、地區(qū)和一些興旺國(guó)家積極開展了機(jī)械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。國(guó)外開展立體停車庫(kù)較早較好的有日本、國(guó)、德國(guó)等國(guó)家。在亞洲，機(jī)械式停車設(shè)備采用較早且應(yīng)用較普遍的國(guó)家有日本和國(guó)。日本從20世紀(jì)60年代初開場(chǎng)研發(fā)機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時(shí)日本汽車保有量為500萬輛，其多采用垂直循環(huán)式停車設(shè)備。80年代，日本開場(chǎng)向國(guó)和我國(guó)省出口產(chǎn)品和技術(shù)。90年代初，其汽車保有量到達(dá)6200萬輛，機(jī)械式停車設(shè)備得到高速開展，年遞增率猛增到30%以上，品種也從單一垂直循壞式開展為多種型式，至今已開發(fā)生產(chǎn)出九大類共計(jì)近百個(gè)品種

23、。其管理體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面日趨完善，在役的立體停車庫(kù)數(shù)量也最多。國(guó)機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)是仿效日本起家的，開展歷程比較平穩(wěn)。20世紀(jì)70年代為起步階段，80年代為引進(jìn)階段，90年代為使用階段。制造廠約有近百家，已進(jìn)入我國(guó)的有現(xiàn)代集團(tuán)、LG公司、德山公司(DuksAnEng&M龜Co.，Ltd)、真山公司(JinsanPlantCo.，Ltd)等。由于受到政府的高度重視，各種機(jī)械式停車設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，年遞增速度到達(dá)30%;2000年為其開展階段，機(jī)械化停車設(shè)備將隨供應(yīng)量不斷的擴(kuò)大而得到快速開展。德國(guó)的停車場(chǎng)行業(yè)也很興旺，生產(chǎn)制造機(jī)械式停車設(shè)備的廠商約有24家，其多高層鋼構(gòu)造立體車庫(kù)性能分析和

24、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化中KLAUS和OTTOWOHR兩家公司的生產(chǎn)量約占德國(guó)總產(chǎn)量的80%［2］。 1.3 立體車庫(kù)的分類 經(jīng)過多年的研究與開展，立體車庫(kù)根據(jù)其構(gòu)造上的不同，可分為垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環(huán)式、多層循環(huán)式、平面移動(dòng)式、垂直循環(huán)式、簡(jiǎn)易升降式等立體車庫(kù)。其中垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環(huán)式、多層循環(huán)式、平面移動(dòng)式立體車庫(kù)是大型停車場(chǎng)，停放車輛多達(dá)數(shù)十輛以至上千輛之多，適合于建在有相對(duì)較大的空間而且車輛停放密集區(qū)如中心商業(yè)區(qū)、車站、碼頭等。垂直循環(huán)式、簡(jiǎn)易升降式一般占地面積較小，存放車輛較少，適合家庭和住宅小區(qū)停車［3］。 〔1〕CSCK-垂直升降式立體

25、車庫(kù) 垂直升降類汽車停車庫(kù)亦可稱為塔式立體車庫(kù)，它是通過提升機(jī)的升降和裝在提升機(jī)上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛或載車板橫移，實(shí)現(xiàn)存取車的機(jī)械是停車庫(kù)，如圖1-1所示。 垂直升降停車設(shè)備的工作原理是：用提升機(jī)構(gòu)將車輛或在車板提到指定層，然后用勇敢裝在提升機(jī)上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛或在車板送入存車位；或是相反通過橫移機(jī)構(gòu)制定存車位翻開庫(kù)門，駕駛員將車輛開走。 其部為層狀構(gòu)造，一般以二輛車為一個(gè)層面，整個(gè)存車庫(kù)可多達(dá)20-25層，平均50平方米的土地可容車40至50輛，比傳統(tǒng)的停車場(chǎng)容車率高出約10倍，是酒店、商場(chǎng)、商務(wù)場(chǎng)所等人口極度密集區(qū)的首選停車設(shè)備。 這種車庫(kù)的高度較高〔幾十米)，對(duì)設(shè)備的平安性、加工安

26、裝精度等要求都很高，造價(jià)較高，但外型美觀大方，可以與建筑物并設(shè)，也可單獨(dú)設(shè)置，與環(huán)境融洽結(jié)合，高效利用土地。最適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的集聚點(diǎn)。 圖1-1 垂直升降立體車庫(kù) 〔2〕升降橫移類立體停車庫(kù) 采用已載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備的立體停車庫(kù)叫做升降橫移類停車庫(kù)，其工作原理為：每個(gè)車位均有載車板，所需車輛的載車板通過升降橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫(kù)，存取車輛完成存取過程。停泊在這類車庫(kù)地面的車只做橫移，不做升降，上層車位或下層車位需通過中間橫一層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以今日車庫(kù)把車取出［4］。 此種立體車庫(kù)如圖1-

27、2所示。采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)不等。頂層車板上下升降，底層車板左右水平橫移，中間層車板既可左右橫移又可上下升降。通過不斷的交換空位，完成車輛的存取。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。 圖1-2升降橫移立體車庫(kù) 〔3〕垂直循環(huán)式立體車庫(kù) 垂直循環(huán)類機(jī)械式停車設(shè)備采用與地面垂直方向做循環(huán)運(yùn)動(dòng)而到達(dá)存取車輛的停車設(shè)備。其工作原理是通過減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件——鏈條上，每隔一定距離安裝一個(gè)存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)存取車輛的目的。 存車時(shí)，司機(jī)將車開至設(shè)備存車拖架準(zhǔn)確位置后

28、，停妥后，司機(jī)出庫(kù)。按動(dòng)操作按鍵，電機(jī)啟動(dòng)，存車拖架隨之運(yùn)動(dòng)，另一存車拖架轉(zhuǎn)動(dòng)到進(jìn)口位置即停，則可進(jìn)展下一存車操作；取車時(shí)，按下所取車編號(hào)按鍵，設(shè)備動(dòng)作，存車拖架按最短路程運(yùn)行至出口，司機(jī)進(jìn)入存車拖架，將車開出。 該類型車庫(kù)占地小，容量大，利用地面兩個(gè)平面停車位可同時(shí)停放7-32輛車；機(jī)械性能穩(wěn)定，安裝操作簡(jiǎn)便，配置靈活，存取車方便；運(yùn)行平穩(wěn)，制動(dòng)可靠，平安性高，外觀輕巧美觀。如圖1-3。 圖1-3垂直循環(huán)立體車庫(kù) 〔4〕巷道堆垛式立體車庫(kù) 采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)將進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛水平且垂直移動(dòng)到存車位，并由存取裝置實(shí)現(xiàn)車輛的有序存取。 其工

29、作原理和堆垛式立體自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)存取貨物很相似，采用堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)作為存取車輛的工具，所有進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛均由堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)水平且垂直移動(dòng)到存車位，或者從存車位取出，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)本錢較高 ,所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用［4］。巷道堆垛式立體車庫(kù)如圖1-4所示。 圖1-4巷道剁堆式立體車庫(kù) (5)多層循環(huán)立體車庫(kù) 多層循環(huán)式立體車庫(kù)如圖1-5所示。通過載車板左右移動(dòng)與升降的相互配合，使載車板循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車輛多層存放。根據(jù)需要，出入口可加設(shè)回轉(zhuǎn)盤，防止倒車麻煩，適用于無法設(shè)置坡道的場(chǎng)所，最適宜建于地形細(xì)且面積只允許設(shè)置一個(gè)出入口的場(chǎng)

30、所。 根據(jù)循環(huán)方向與停車方向的關(guān)系，可分為縱式和橫式兩類。根據(jù)汽車出入地下室的方式可分為由汽車自行駛到地下停車裝置上的直接出入式和用升降裝置使汽車出入的升降式。 圖1-5多層循環(huán)立體車庫(kù) 〔6〕水平循環(huán)立體車庫(kù) 水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)的車位系統(tǒng)存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫做水平循環(huán)式立體車庫(kù)如圖1-6所示。其工作原理是存取停放車輛的車位系統(tǒng)在水平面上工作循環(huán)移動(dòng)，將所需存取的車輛的載車板一出入口處，駕駛員再將汽車粗哺乳或取出。按載車板運(yùn)動(dòng)的形式可分為原型循環(huán)和方形循環(huán)式兩種。圓形循環(huán)式，載車板運(yùn)動(dòng)形態(tài)成圓弧狀，方形循環(huán)載車板運(yùn)動(dòng)為直運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用這種停車庫(kù)，可以省去原停車的進(jìn)出口通道，提高土地利用

31、率。最適合建在狹長(zhǎng)地形的地方。地下室采用此種停車庫(kù)，由于車輛存取是在出入口，原有行車道有停車機(jī)械代替，不僅提高了地面利用率，還減少了廢氣排放，減少了污染，降低了通風(fēng)裝置的費(fèi)用。 圖1-6水平循環(huán)式立體停車庫(kù) 1.4 本設(shè)計(jì)的主要研究工作 基于以上研究目標(biāo)，確定本課題的主要工作，具體包括以下容： 1．垂直循環(huán)式立體車庫(kù)的方案確定 根據(jù)研究目標(biāo)，將立體車庫(kù)選定為垂直循環(huán)式。通過對(duì)五種不同的立體車庫(kù)的分析和比較，對(duì)照本文的目標(biāo)，確定其中的一種為本文所設(shè)計(jì)研究的方案。 2．立體車庫(kù)總體構(gòu)造設(shè)計(jì) 在具體方案確定后，對(duì)該立體車庫(kù)進(jìn)展總體構(gòu)造設(shè)計(jì)，確定本車庫(kù)由機(jī)械和自動(dòng)控制兩大系統(tǒng)組成。機(jī)械

32、系統(tǒng)由整體框架、升降機(jī)構(gòu)和換向機(jī)構(gòu)組成；自動(dòng)控制系統(tǒng)由自動(dòng)收費(fèi)、自動(dòng)存取和監(jiān)控安保三個(gè)子系統(tǒng)組成。同時(shí)，明確各系統(tǒng)的工作原理。 3．對(duì)立體車庫(kù)的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)展設(shè)計(jì)與分析 根據(jù)立體車庫(kù)的總體構(gòu)造及各系統(tǒng)的功能，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中的整體框架、升降機(jī)構(gòu)和換向機(jī)構(gòu)分別進(jìn)展設(shè)計(jì)與分析。 第2章立體車庫(kù)方案及總體構(gòu)造設(shè)計(jì) 2.1 立體車庫(kù)總體方案確實(shí)定 一.方案的選擇 方案一：升降橫移式立體車庫(kù) 升降橫移式立體車庫(kù)是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。升降橫移式立體車庫(kù)每個(gè)車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫(kù)，存取車輛，完成存取過程

33、。停泊在這類車庫(kù)地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車庫(kù)將汽車開進(jìn)或開出車庫(kù)。其工作原理是：三層三個(gè)車位可以升降，二層兩個(gè)車位可以升降和平移，一層的兩個(gè)車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時(shí)借用。1 、2號(hào)車位可以直接存放車輛;7 號(hào)車位需下降后再存放車輛;3 號(hào)車位，則需先將1 號(hào)和2號(hào)載車板右移，再將3號(hào)載車板下降; 4 號(hào)車位，則需先將2 號(hào)載車板右移，再將4號(hào)存車板下降；5號(hào)車位需要先將1、2、3、4號(hào)四個(gè)載車板右移，再將5號(hào)載車板下降；6號(hào)車位則需要先將2、4號(hào)載車板右移，再將6號(hào)載車板降下如圖2-1所

34、示。 圖2-1升降橫移式立體車庫(kù) 方案二：垂直升降式立體車庫(kù) 車庫(kù)中間是升降機(jī)垂直運(yùn)送汽車的通道，兩側(cè)是沿垂直方向設(shè)置的停車車位，類似于電梯的工作原理，把容納汽車的停車室和升降汽車的升降裝置組合起來。存取車時(shí)由升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車和托盤到達(dá)指定層面，然后用橫移裝置通過橫向伸縮把車和托盤擱放在指定存車位置上或是相反。通過橫移裝置將指定存車位上的車輛和托盤送入升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)降到車輛入口處，翻開庫(kù)門，將車開走。 其部為層狀構(gòu)造，一般以二輛車為一個(gè)層面，整個(gè)存車庫(kù)可多達(dá)20-25層，平均50平方米的土地可容車40至50輛，比傳統(tǒng)的停車場(chǎng)容車率高出約10倍，是酒店、商場(chǎng)、商務(wù)場(chǎng)所等人口極度密集區(qū)的

35、首選停車設(shè)備［5］ 這種車庫(kù)的高度較高〔幾十米)，對(duì)設(shè)備的平安性、加工安裝精度等要求都很高，造價(jià)較高，但外型美觀大方，可以與建筑物并設(shè)，也可單獨(dú)設(shè)置，與環(huán)境融洽結(jié)合，高效利用土地。最適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的集聚點(diǎn)。垂直升降式立體車庫(kù)如圖2-2所示。 圖2-2垂直升降式立體車庫(kù) 方案三：垂直循環(huán)式立體車庫(kù) 垂直循環(huán)類機(jī)械式停車設(shè)備采用與地面垂直方向做循環(huán)運(yùn)動(dòng)而到達(dá)存取車輛的停車設(shè)備。其工作原理是通過減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件——鏈條上，每隔一定距離安裝一個(gè)存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)存取車輛的目的。構(gòu)造示意圖如圖2-3所示。 圖2-3

36、垂直循環(huán)式立體車庫(kù)示意圖 二.方案的可行性分析 垂直提升式立體車庫(kù)一般高度較高〔幾十米〕，對(duì)設(shè)備的平安性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。 升降橫移式立體車庫(kù)采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低［7］ 1.　產(chǎn)品特點(diǎn)： 1)　節(jié)省占地，配置靈活，建立周期短 2)　可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，平安可靠。 3)　存取車迅速，等候時(shí)間短。 4)　運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。 垂直循環(huán)立體停車庫(kù)，該類型車庫(kù)占地小，容量大，利用地面兩個(gè)平面停車位可同時(shí)停放7-32輛車；機(jī)械

37、性能穩(wěn)定，安裝操作簡(jiǎn)便，配置靈活，存取車方便；運(yùn)行平穩(wěn)，制動(dòng)可靠，平安性高，外觀輕巧美觀［8］。 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1)　占地少，兩個(gè)泊位面積可停6-10輛車。 2)　外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 3)　價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建立周期短。 4)　可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行平安可靠。 三.方案確實(shí)定 從經(jīng)濟(jì)性，適應(yīng)性，平安性出發(fā)，選擇方案三垂直循環(huán)式立體車庫(kù)。 2．2總體構(gòu)造方案的設(shè)計(jì) 該種設(shè)計(jì)方案，減少了車庫(kù)的設(shè)計(jì)難度，建造費(fèi)用和復(fù)雜程度。轎廂只存放一輛轎車，能夠減少轎廂的體積，從而從整體上減少了車庫(kù)的設(shè)計(jì)尺寸與建筑面積。由于只有一個(gè)車庫(kù)口，該車庫(kù)適合于設(shè)在小區(qū)的邊緣處，不

38、會(huì)對(duì)小區(qū)的住宅樓產(chǎn)生過多的遮擋或者噪聲等影響，而且可以通過增加高度的方法增加轎廂的數(shù)量從而增加車庫(kù)容量，不必?fù)?dān)憂對(duì)周圍產(chǎn)生影響。只具有一個(gè)車庫(kù)口，同時(shí)也減少了車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與編制難度，減少了控制設(shè)備。該車庫(kù)也存在著缺乏：由于只有一個(gè)車庫(kù)口，在存取車輛頂峰時(shí)會(huì)增加車輛的等待時(shí)間和存取時(shí)間。由于不配備換向設(shè)備，則必須在車庫(kù)口前面留有足夠的空間給車輛進(jìn)展調(diào)頭，這樣就增加了車庫(kù)的附屬建筑面積。對(duì)于部建筑面積緊的小區(qū)來說，這種設(shè)計(jì)方案并不是一個(gè)最優(yōu)秀的方案。 2．2．1 機(jī)械系統(tǒng)的工作原理 機(jī)械式垂直循環(huán)的機(jī)械系統(tǒng)的工作原理是通過減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件——鏈條上，每隔一定距離安裝一個(gè)

39、存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)存取車輛的目的。 2．2．2 機(jī)械系統(tǒng)的組成 垂直循環(huán)式立體車庫(kù)由驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)系統(tǒng)，鋼組合構(gòu)造，電控系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、傳動(dòng)軸、鏈輪鏈條傳動(dòng)、開式齒輪傳動(dòng)；鋼組合構(gòu)造包括梁、立柱、載車板。根本組成框圖如圖2-4所示。 圖2-4垂直循環(huán)式立體車庫(kù)的組成 1. 整體框架 車庫(kù)鋼構(gòu)造骨架支撐動(dòng)力裝置、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和停車載荷，為保證停車設(shè)備平安、可靠的工作，它具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。車庫(kù)鋼構(gòu)造骨架由支柱、橫梁、斜拉桿、腹桿和支撐動(dòng)力及附屬裝置的上、下支承梁等組成，其支柱通過螺栓與根底相連。 車庫(kù)頂端與底端設(shè)有

40、角輪導(dǎo)軌，車庫(kù)兩邊設(shè)有托架邊軌，轎廂在這些軌道上完成循環(huán)升降運(yùn)動(dòng)。 立體車庫(kù)的整體框架構(gòu)造示意如圖2-5所示。 1.整體框架；2.托架；3.托架導(dǎo)軌；4.下鏈輪； 5.鏈條導(dǎo)軌；6.鏈條；7.上鏈輪 圖2-5立體車庫(kù)總體框架圖 本車庫(kù)一共可以容納8輛小轎車，即擁有8個(gè)小轎車轎廂。在任何時(shí)刻，車庫(kù)的最頂端與最底端都要有一個(gè)轎廂，其余6個(gè)轎廂平均分配在車庫(kù)的兩邊。轎廂大小要依小轎車的外形而定，小轎車外形尺寸通常是長(zhǎng)5050mm寬1850mm高1550mm。轎廂重400Kg車庫(kù)總體尺寸為6766mm×5345mm×9663mm。 2. 升降機(jī)構(gòu) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在鋼構(gòu)造骨架上，由傳動(dòng)部

41、件、緊裝置、鏈條、車輛托盤、鏈條導(dǎo)軌、托盤導(dǎo)軌等局部組成。 傳動(dòng)部件是使機(jī)械循環(huán)運(yùn)行的機(jī)構(gòu)，緊裝置是保證機(jī)械正常運(yùn)行的部件，鏈條是連接鏈輪與緊鏈輪的牽引構(gòu)件，車輛托盤是存取車的承托裝置，鏈條導(dǎo)軌和托盤導(dǎo)軌是保證鏈條和托盤正常運(yùn)行的構(gòu)件。此傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、行星減速器、開場(chǎng)齒輪傳動(dòng)、鏈輪鏈條組成。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)通過減速器進(jìn)展第一次減速，聯(lián)軸器帶動(dòng)開式齒輪第二次減速。由于齒輪與鏈輪在同一根軸上面所以鏈輪和齒輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車廂的上下運(yùn)動(dòng)。 系統(tǒng)傳動(dòng)圖如圖2-6所示 圖2-6系統(tǒng)傳動(dòng)圖 第3章升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 升降機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)、制動(dòng)器、雙級(jí)行星齒輪減速器、聯(lián)軸器、開式齒輪和

42、鏈傳動(dòng)等組成，及由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)組成。 3．1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 1.計(jì)算功率 鏈條速度不可太快，否則不但對(duì)車庫(kù)整體機(jī)構(gòu)造成損害，降低車庫(kù)使用壽命，而且會(huì)對(duì)轎車本身造成一定的危害；鏈條速度也不可太慢，否則會(huì)使車庫(kù)工作效率降低。按存取車輛時(shí)間小于一分鐘計(jì)算，鏈條循環(huán)取速度為6m/min，一輛轎車的重量是1700kg,托盤上升所需最大功率: 由參考文獻(xiàn)知電動(dòng)機(jī)輸出功率： (3-1) 式中：——工作機(jī)所需功率； ——減速機(jī)與工作機(jī)之間的傳動(dòng)總效率。 (3-2) 其中：驅(qū)動(dòng)力； 工作速度 代入數(shù)據(jù)得： 鏈傳動(dòng)總效率： 〔3-3) ——聯(lián)

43、軸器效率，查參考文獻(xiàn)［16］表1-2取0.99； ——滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率查參考文文獻(xiàn)［16］表1-2取0.99。 代入數(shù)據(jù)得： 則電機(jī)的輸出功率為： 2.選擇電動(dòng)機(jī) 由參考文獻(xiàn)［16］表6-2-1，取同步轉(zhuǎn)速750r/min，有效轉(zhuǎn)速720r/min，額定功率18.5kW的起重冶金電動(dòng)機(jī)Y225S-8。 3.1.2 減速器的選擇 鏈條傳動(dòng)速度： (3-4) 總傳動(dòng)比： (3-5) 取減速器及傳動(dòng)比為130，則開場(chǎng)齒輪的傳動(dòng)比為： 由傳動(dòng)比130確定減速器的型號(hào)，根據(jù)參考文獻(xiàn)［16］表3-8-58選取減速器型號(hào)為NG

44、W102，傳動(dòng)比代號(hào)為18，機(jī)座號(hào)10。高速軸輸入功率11.26kW，低速軸輸出轉(zhuǎn)矩。 制動(dòng)器的選擇 制動(dòng)器的類型很多，現(xiàn)在廣泛被采用的是電力液壓瓦塊制動(dòng)器(代號(hào)為YWZ)，有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可以買到。這種制動(dòng)器動(dòng)作平穩(wěn)，噪聲很小，壽命長(zhǎng)，尺寸小，重量輕，不易滲漏，而且省電，交流供電方便，可用于操作每小時(shí)720-1200次。補(bǔ)償型單推桿有補(bǔ)償制動(dòng)磨的功能，不需要經(jīng)常調(diào)整。 制動(dòng)器制動(dòng)軸與Y型軸孔d=48相配的D=200由參考文獻(xiàn)［19］選取制動(dòng)器型號(hào)為YWZ200/25。 3．2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2.1 開式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1.選擇齒輪的材料、熱處理、精度及齒數(shù) 〔1〕車庫(kù)為一

45、般工作機(jī)械，應(yīng)選擇8級(jí)精度〔GB/T10095-2000〕 〔2〕由參考文獻(xiàn)［20］表7-2，選小齒輪的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為230HBW;大齒輪材料為ZG310-570，正火，齒面硬度為190HBW。 (3)選小齒輪齒數(shù)=40,==3.84×40=152 2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式為： 1） 確定公式中的各計(jì)算參數(shù) （1） 選擇載荷系數(shù)=1.8 （2） 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩： （3） 由參考文獻(xiàn)［20］圖7.34選取區(qū)域系數(shù) （4） 由參考文獻(xiàn)［20］查的開式齒輪傳動(dòng),取 〔5〕由參考文獻(xiàn)［20］表7-10查的材料影響系數(shù)MPa 〔6〕由參考文獻(xiàn)［20

46、］圖7.23〔b〕小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 〔7〕計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： (3-8) (8)由參考文獻(xiàn)［20］圖7.22取接觸疲勞壽命系數(shù)， 〔9〕計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，平安系數(shù)S=1,則： 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑,代入較小值。即： 代入數(shù)據(jù)得： (2)計(jì)算圓周速度v： (3)計(jì)算齒寬b: (4)計(jì)算齒寬與齒高的比： 模數(shù)mm 齒高mm (5)計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=13.91m/s,8級(jí)精度由參考文獻(xiàn)［20］圖7.11查的動(dòng)載荷系數(shù) 直齒輪 由=5.34 ,由參考文獻(xiàn)［20］圖7.16的故載荷系數(shù):

47、 (6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑: (7)計(jì)算模數(shù)m： 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=10mm (8)計(jì)算分度圓直徑、中心距、齒寬： 計(jì)算齒寬： 取 3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 校核公式 1) 確定計(jì)算式中的各個(gè)參數(shù) 〔1〕載荷系數(shù)： 〔2〕齒形系數(shù)與應(yīng)力校正系數(shù)為： 小齒輪 大齒輪 〔3〕計(jì)算彎曲疲勞應(yīng)力由參考文獻(xiàn)［20］圖7.24〔b〕查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限a 由參考文獻(xiàn)［20］表7.21查的彎曲疲勞壽命系數(shù) 取彎曲疲勞平安系數(shù)S=1.3，則： (4) 小齒輪所受的圓周力： 2) 校核計(jì)算 所以大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度均滿足強(qiáng)度要。 3．2．2 鏈傳

48、動(dòng)的設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的鏈傳動(dòng)主要由鏈條、主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪組成，在停車裝置傳動(dòng)系統(tǒng)的牽引鏈條上，每隔一定間距安裝1個(gè)存車托架，存車托架與傳動(dòng)鏈條相連，用于存放車輛。啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的牽引鏈條在垂直平面循環(huán)運(yùn)行，帶動(dòng)存車托架做垂直循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)存取車輛的目的。 1． 鏈條的選擇 由參考文獻(xiàn)［19］，中心距大，傳動(dòng)比小，速度較低時(shí)選大節(jié)距單排鏈。由額定功率，和轉(zhuǎn)速n查的參考資料［19］，圖1.63選擇滾子鏈型號(hào)為40A，查表6-1的鏈條節(jié)距63.50mm〔GB/T1243-1997〕。 主要技術(shù)參數(shù)： 即節(jié)距P=63.50mm 滾子外徑mm 銷軸直徑mm 鏈節(jié)寬37.85mm

49、極限拉伸載荷N 單排每米質(zhì)量q=16.10kg/m 鏈板高度： mm 技術(shù)要求：調(diào)質(zhì)處理，材料為45鋼。 表3-1 40A滾子鏈的根本參數(shù)和尺寸 鏈號(hào) 節(jié)距P mm 滾子外徑mm 鏈節(jié)寬 mm 鏈節(jié)外寬 mm 鏈板高度 mm 銷軸直徑 mm 極限拉伸載荷 Q 單排重量q kg/m 40A 63.5 39.68 37.85 54.89 60.33 19.84 347kN 16.10 潤(rùn)滑方式： 根據(jù)鏈速v=6m/s，節(jié)距p=63.50由參考文獻(xiàn)［19］圖7.2-5選擇用油刷或油壺人工定期潤(rùn)滑方式。 鏈條構(gòu)造： 在導(dǎo)軌滾子鏈

50、的鏈節(jié)上加裝八個(gè)特殊輸出機(jī)構(gòu)，并均分布在鏈條上，每個(gè)機(jī)構(gòu)由兩個(gè)聯(lián)結(jié)局部組成：一個(gè)聯(lián)結(jié)與鏈條鏈板聯(lián)接，安裝只要替換鏈條中一個(gè)鏈節(jié)的鏈板即可，另一個(gè)聯(lián)結(jié)與托盤上的橫軸相聯(lián)接。此特殊的輸出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌鏈如圖3-1所示： 1.導(dǎo)軌鏈輸出裝置 圖3-1導(dǎo)軌鏈 2 鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求：存量為八臺(tái)車，選擇車架尺寸寬為2050mm，高為1700mm?？梢猿醪焦烙?jì)鏈輪直徑在兩米左右。由p=63.50查參考文獻(xiàn)［19］，選取齒數(shù)z=95則分度圓直徑： 為使托盤運(yùn)動(dòng)至車庫(kù)上部的鏈輪最上端時(shí)不發(fā)生碰撞，每個(gè)特殊輸出構(gòu)造之間距離至少為2.15m。 (1)初步估算鏈輪中心距： (2)鏈節(jié)數(shù)計(jì)算

51、： 鏈長(zhǎng)長(zhǎng)度 鏈條節(jié)數(shù) (3)確定鏈條實(shí)際中心距： 由參考文獻(xiàn)［19］表7.2-4知 鏈條長(zhǎng)度 當(dāng)時(shí) 理論中心距： 實(shí)際中心距： 其中,取 (4)鏈條速度 取最長(zhǎng)取車時(shí)間t=1min，則有 由 得 (5)按靜強(qiáng)度校核 由參考文獻(xiàn)［20］6-16： 對(duì)于鏈條速度的低速鏈傳動(dòng)，其主要失效形式為鏈的過載拉斷，按抗拉經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算，應(yīng)滿足： 其中 式中工況系數(shù)由參考文獻(xiàn)［19］表7.2-5??； 單排鏈的極限拉伸載荷； 排數(shù)； 平安系數(shù)，一般?。? ——有效圓周力； ——離心力引起的力 式中為每米鏈長(zhǎng)質(zhì)量，kg/m。由前面知 ——懸垂力 由參考文獻(xiàn)［18］圖

52、14.2-6得，a為中心距6.363，為兩輪中心線對(duì)水平面的傾角 則 代入公式得： 經(jīng)校核符合強(qiáng)度要求 3 鏈輪構(gòu)造的設(shè)計(jì)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)采用滾子鏈國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1243.1-83規(guī)定的端面齒形即三圓弧直線齒形，這種齒形與滾子嚙合時(shí)的接觸應(yīng)力小，且作用角隨著齒數(shù)的增大而增大，所以嚙合性能好。 小直徑鏈輪一般做成整體式，中等直徑鏈輪多做成輻板式，為便于搬運(yùn)、裝卡和減重，在輻板上開孔，大直徑鏈輪可做成組合式，此時(shí)齒圈與輪芯可用不同材料制造。由P=63.50，不限。根據(jù)參考資料［16］表7.2-22選用腹板式，由于要求強(qiáng)度較高，耐磨損故采用材料為ZG310-570。 鏈輪的構(gòu)造尺

53、寸如圖3-2 圖3-2輪轂構(gòu)造 主要技術(shù)參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)［19］表7.2-22得輪轂厚度 輪轂直徑mm 輪轂長(zhǎng)度 分度圓直徑d=1920.75mm 齒頂圓直徑 齒根圓直徑mm 腹板厚度 齒寬 齒側(cè)倒角 4 鏈的緊裝置 鏈傳動(dòng)緊的目的，主要是為了防止在鏈條的垂度過大時(shí)產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動(dòng)現(xiàn)象；同時(shí)也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。 本次設(shè)計(jì)的緊裝置為彈簧自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該機(jī)構(gòu)通過與鏈輪的自由安裝配合來調(diào)整鏈條的緊程度。 3．2．3 軸的設(shè)計(jì)與校核 選取材料均為45號(hào)鋼，主傳動(dòng)軸兩根〔由于主傳動(dòng)軸較長(zhǎng)，為便于加工將其分為兩段，中間用聯(lián)軸器連接〕，從轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩根，

54、材料均為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)［23］表19-1知：45鋼的a，其屈服極限，且查表0-2知，對(duì)塑性材料有：彎曲，扭轉(zhuǎn)，擠壓，剪切。因45鋼許用拉應(yīng)力為，n為平安系數(shù)，對(duì)塑性材料通常取，故。,. 1 下鏈輪軸的設(shè)計(jì)校核 共兩個(gè)從動(dòng)軸，長(zhǎng)度為748mm在車庫(kù)上部對(duì)稱分布。在直徑220mm處裝配鏈輪，上面開有鍵槽，防止軸和鏈輪的相對(duì)移動(dòng)，該段長(zhǎng)260mm；與軸承座配合的直徑為200mm，該段長(zhǎng)34mm，鏈輪左右均有一個(gè)；它需要承受垂直方向的壓力，鏈輪軸向定位采用軸肩定位。軸的公差，跳動(dòng)度以及圓柱度，外表粗糙度，軸肩粗糙度均按照與配合的要求選取。如圖3-3示意圖所示，具體的構(gòu)造和受力分析如

55、圖3-3: 圖3-3軸的構(gòu)造和受力分析 (1) 軸的受力分析 據(jù)受力分析處處在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下，故需對(duì)其彎扭合成法來進(jìn)展強(qiáng)度校核。 每根從動(dòng)軸受到的最大壓力為四輛車的重量： 鏈條總重量 取鏈輪質(zhì)量 由 (2) 計(jì)算彎矩和扭矩 式中為四輛車的重量 代入數(shù)據(jù) 扭矩圖如圖3-5所示： 圖3-5扭矩圖 可以看出該軸的中心截面〔與鏈輪裝配處〕為危險(xiǎn)截面：在該截面邊緣*點(diǎn)同時(shí)作用有最大彎曲正應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，其值分別為： 式中 根據(jù)第三強(qiáng)度理論進(jìn)展校核： 將上式代入得： 代入數(shù)據(jù) 由第三強(qiáng)度可知強(qiáng)度符合要求，所以設(shè)計(jì)合理 2 主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核 ①初步估算軸徑

56、由參考文獻(xiàn)［20］〔9-1〕知，軸的扭轉(zhuǎn)條件為： 式中——轉(zhuǎn)矩T〔N〕在軸上的扭剪應(yīng)力，MPa ——材料的許用剪切應(yīng)力，MPa ——扭抗截面系數(shù)，。對(duì)圓截面軸 則有 由參考資料［20］表9-3，取 則 最小截面處為安裝聯(lián)軸器的地方開有鍵槽，故應(yīng)增達(dá)5%，即 取鏈輪處軸徑為220mm。 ②軸的構(gòu)造設(shè)計(jì) 此軸開有一個(gè)裝鏈輪的鍵槽和裝有齒輪的鍵槽，中間一段只要一般的粗糙度即可，而兩端與軸承配合的軸要保證相當(dāng)?shù)木?，其余的保證普通精度即可中間光軸用聯(lián)軸器連接構(gòu)造示意圖如圖3-6所示 圖3-6鏈輪軸示意圖 A-B G-H裝軸承處，長(zhǎng)度為55mm；C-D處為裝鏈輪處，其軸長(zhǎng)為256

57、mm;E-F為齒輪處，其軸長(zhǎng)為120mm。軸的總長(zhǎng)度為1116mm ③軸的受力分析 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： 此軸主要受扭矩作用，所以只要對(duì)軸進(jìn)展扭轉(zhuǎn)應(yīng)力強(qiáng)度校核即可，由參考文獻(xiàn)可知校核公式為： 齒輪的圓周力 齒輪的徑向力 軸的扭矩圖如圖3-7所示： 圖3-7扭矩示意圖 可以看出軸的第二個(gè)鍵槽中心截面〔即與鏈輪配合處〕受扭矩最大，為危險(xiǎn)截面，應(yīng)對(duì)它進(jìn)展扭應(yīng)力強(qiáng)度較核，由得： 式中 代入數(shù)據(jù)得 該軸的強(qiáng)度符合要求，所以設(shè)計(jì)合理。 3．3 構(gòu)造框架的設(shè)計(jì) 車庫(kù)骨架全由鋼材構(gòu)造組成，主要由立柱、橫梁、斜拉桿、加強(qiáng)肋等構(gòu)成；本次設(shè)計(jì)主要采用熱扎槽鋼構(gòu)造，材料均選牌號(hào)為Q235-A。

58、 1 立柱的設(shè)計(jì)和校核 查參考文獻(xiàn)表7-9初選立柱型號(hào)為20GB707-88，該車庫(kù)全部重量由四根大的立柱承受，四根立柱外型截面為正方形，中間為空的。立柱截面形狀如圖3-8所示。 1.地腳螺栓 2.肋板 3.立柱 圖3-8立柱連接 外型尺寸為：正方形邊長(zhǎng)為200mm,立柱厚度為40mm，高度為9663mm,立柱底部上焊有一塊正方形鐵板，邊長(zhǎng)為400mm，厚度為30mm，立柱四邊都按有肋板，來增強(qiáng)立柱的剛度。立柱截面形狀如圖3-8所示。 車庫(kù)的重量主要由四根立柱支撐，對(duì)四根立柱進(jìn)展校核。把四根立柱看成一端固定一端自由的壓桿，由參考文獻(xiàn)［23］〔9-2〕可知壓桿的臨界壓力為： 式中—

59、—臨界壓力； ——彈性模量； ——壓桿的長(zhǎng)度因數(shù)； ——壓桿的長(zhǎng)度； ——截面慣性矩，矩形 校核公式 式中——平安因數(shù)； ——立柱所受的壓力； ——車重； ——車輛托盤； ——鏈條的重量； ——鏈輪質(zhì)量； ——電機(jī)和減速器； 由參考資料［23］,查的Q235的彈性模量， 代入公式得： 所以符合強(qiáng)度要求，故設(shè)計(jì)合理。 2 橫梁和拉桿的設(shè)計(jì) 橫粱也承受很大的壓力，車輛的重量通過支撐架壓在橫梁上，用螺栓M24固定在立柱上或加肋板焊接固定，它采用工字形截面，如圖3-9所示，型號(hào)為熱扎工字鋼18 GB706-88，側(cè)面橫梁因受力較小，主要起連接作用，因此只需要外形適宜

60、就可以，可采用和正面橫梁一樣的連接方法，選熱扎槽鋼16即可。 圖3-9橫梁的工字形截面 斜拉桿、加強(qiáng)肋均采用熱扎等邊角鋼截面，角鋼號(hào)數(shù)為10 GB9787-88，截面形狀如圖3-10所示。 圖3-10斜拉桿、加強(qiáng)肋的等邊角鋼截面 3 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌由側(cè)面導(dǎo)軌、上圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌三局部組成。 〔1〕側(cè)面導(dǎo)軌 它是為車架在垂直方向運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)向輪的滾動(dòng)而設(shè)置的，本次設(shè)計(jì)采用20號(hào)熱扎槽鋼做導(dǎo)軌即可，其優(yōu)點(diǎn)是加工方便，經(jīng)久耐用，構(gòu)造性能好。 〔2〕上圓弧導(dǎo)軌 它是為了保證車架在運(yùn)行到上部鏈輪左右平移時(shí)不發(fā)生擺動(dòng)而設(shè)計(jì)的，本次設(shè)計(jì)用焊接構(gòu)造的U型圓弧導(dǎo)軌，材料用Q235-A即可

61、。 〔3〕下圓弧導(dǎo)軌 它是為了保證車架在運(yùn)行到下部鏈輪時(shí)防止其脫離鏈條而設(shè)計(jì)的，本次設(shè)計(jì)用焊接的鋼架構(gòu)造作為下圓弧導(dǎo)軌，材料也采用Q235-A。 3．4 聯(lián)軸器和鍵的選擇 1 聯(lián)軸器的選擇 〔1〕考慮到啟動(dòng)頻繁，載重有變化，宜采用緩沖性能好同時(shí)具有可移動(dòng)性的彈性套柱聯(lián)軸器。 〔2〕計(jì)算名義轉(zhuǎn)矩 〔3-47〕 其中，電動(dòng)機(jī)的額定功率。代入〔3-4-1〕得： (3) 確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩 〔3-48〕 由參考資料［20］表12.1，起重機(jī)選用代入〔3-48〕得： 〔4〕型號(hào)選擇 按，選擇聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩 16000，許用最大轉(zhuǎn)速。標(biāo)記為。 同樣選出與軸徑相連的聯(lián)

62、軸器為尼龍柱銷聯(lián)軸器，標(biāo)記為： 2 鍵的選擇和校核 〔1〕選擇 由與聯(lián)軸器連接的軸徑，軸徑在由參考文獻(xiàn)［18］表4-1選取鍵，鍵長(zhǎng)250，，〔〕。 由與聯(lián)軸器連接的軸徑，軸徑在由參考文獻(xiàn)［18］表4-1選取鍵，鍵長(zhǎng)320，，〔〕。 〔2〕校核 由參考資料［20］知校核公式 式中——許用擠壓應(yīng)力，由參考文獻(xiàn)［20］表4-2知 ——傳遞的轉(zhuǎn)矩； ——鍵與輪轂槽的接觸高度，； ——鍵的工作長(zhǎng)度，圓頭平鍵； ——軸徑； 由與聯(lián)軸器連接的軸徑，， 代入公式得： 由與聯(lián)軸器連接的軸徑，， 代入公式得： 經(jīng)校核鍵的強(qiáng)度符合要求，所以設(shè)計(jì)合理。 3．5 軸承的選擇 1

63、 軸承的選擇 選用深溝球軸承，由參考資料［16］選軸承型號(hào)為6024 2 軸承的壽命校核 由參考資料［20］校核公式為： 查表知，當(dāng)量動(dòng)載荷，對(duì)于球軸承，代入數(shù)據(jù)得： 由參考資料［16］表11-9，連續(xù)使用的機(jī)械，，所以軸承的壽命足夠長(zhǎng)，選擇符合要求。 3 軸承的密封 由參考資料［16］表2-3-47，選用占毯式密封 4 軸承的潤(rùn)滑 由于傳動(dòng)轉(zhuǎn)速比較低，故軸承采用脂潤(rùn)滑，在軸承座參加足夠的脂潤(rùn)滑即可。 3．6 車輛托盤 車輛托盤〔即車架〕主要由橫軸、底板和導(dǎo)向槽及導(dǎo)向輪組成。其下部載車板是一個(gè)整體，四周是框架構(gòu)造，在托盤載車板上設(shè)置車輛定位裝置，車輛駛上托盤至定位

64、即無法前進(jìn)，托盤面為防滑設(shè)計(jì)，防止車輛自行滑動(dòng)。在在車板上設(shè)計(jì)了防滑路面，防止溜車，在在車板前面設(shè)計(jì)了減速裝置，來減小車的速度，防止車輛不會(huì)跑出去。如圖3-11所示。 圖3-11車輛托盤側(cè)視圖 1 橫軸 此軸長(zhǎng)6376mm，直徑為50mm，材料選Q235-A，它主要受向下的壓力，即托盤為400kg，車重為1700kg。 因，取,由 即 所以此軸平安可靠。 2 底板 它是停放車輛的地方，為了保證車輛在上面不滑動(dòng)，上面安裝防滑塊，下面還有肋板，用來增加底板的強(qiáng)度，以免車在上面使底板產(chǎn)生彎曲變形。 3 導(dǎo)向槽 前端導(dǎo)向槽是防止鏈條的左右移動(dòng)，讓鏈條軸在其滑槽中上下移動(dòng)來到達(dá)

65、需要的效果。它的寬度比鏈軸大一點(diǎn)點(diǎn)，用來保證鏈軸既能在里面上下移動(dòng)，也不至于左右有大的移動(dòng)圍。 后斷導(dǎo)向槽是為了防止車輛托盤過大的擺動(dòng)而產(chǎn)生的不良后果，需要讓鏈滑塊上的軸承在滑槽中移動(dòng)來減小擺動(dòng)。 第4章控制系統(tǒng) 整個(gè)車庫(kù)設(shè)計(jì)由一臺(tái)PLC對(duì)車庫(kù)進(jìn)展統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過PLC控制載車板縱橫傳動(dòng)裝置以完成對(duì)車輛的存取操作。各車位車輛的調(diào)入調(diào)出由PLC根據(jù)當(dāng)前各車位的車輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車輛進(jìn)出。 立體車庫(kù)的自動(dòng)存取車控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)主要包括各種信號(hào)的采集、報(bào)警與控制輸出［23］。PLC輸出信號(hào)給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。強(qiáng)電系統(tǒng)包括載車板

66、電機(jī)控制線路、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車板的上下行程限位。車庫(kù)采用車位檢測(cè)裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車到位。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開關(guān)。 PLC作為自動(dòng)化工業(yè)控制器，采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路完成，可靠性高;其功能強(qiáng)大，通用性好，不僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有A/D, D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和通訊聯(lián)網(wǎng)等功能:采用梯形圖編程方式，編程簡(jiǎn)單;PLC產(chǎn)品的己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系列化、單元化，并配備了.多種齊全的控制單元供用戶選擇，應(yīng)用靈活:此外，PLC還具有體積小、能耗低、質(zhì)量輕、性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)［24］。PLC完全可以滿足系統(tǒng)的控制需要，PLC控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車位的運(yùn)轉(zhuǎn)。利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信手段、數(shù)據(jù)處理能力和圖形顯示、多媒體技術(shù)，可以顯示車庫(kù)形象、直觀的全貌，可直接在計(jì)算機(jī)上完成停車操作和計(jì)費(fèi)結(jié)算，并對(duì)操作運(yùn)行和故障給提示、報(bào)警。PLC和微型計(jì)算機(jī)可以組成一個(gè)的全自動(dòng)存取車控制系統(tǒng)。 結(jié)論 在對(duì)我國(guó)城市現(xiàn)有住宅小區(qū)的調(diào)查、研究的根底上，對(duì)我國(guó)大城市住宅小區(qū)的現(xiàn)狀