液壓驅(qū)動雙層升降橫移式停車設(shè)備設(shè)計

1、圖書分類號：密 級：畢業(yè)設(shè)計(論文)液壓驅(qū)動雙層升降橫移式停車設(shè)備設(shè)計DESIGN OF HYDRAULIC DRIVE DOUBLE-LAYER LIFT-SLIDING PARKING EQUIPMENT學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論

2、文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要現(xiàn)代城市為了解決停車難這一問題，采用了在一定的泊車面積上設(shè)立更多的停車位這種做法，立體車庫由此誕生。本文大致描述了立體車庫的種類與結(jié)構(gòu)，研究了我國及國外在這方面的進(jìn)展，并對立體車庫的橫移與升降部分著重進(jìn)行了設(shè)計。此次

3、設(shè)計的重點(diǎn)內(nèi)容分兩大類：1.橫移機(jī)構(gòu)的設(shè)計重點(diǎn)對齒輪的結(jié)構(gòu)與尺寸進(jìn)行了設(shè)計，對機(jī)構(gòu)中零件的主要參數(shù)進(jìn)行了確定，并且選型和設(shè)計了驅(qū)動機(jī)構(gòu)里的各種部件。2.升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計對主要的液壓元件進(jìn)行了選擇設(shè)計，并對液壓系統(tǒng)工作原理進(jìn)行了闡述。該設(shè)計最主要的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)比較簡單，每輛車平均下來的占地面積不大，可靠性高，并且操作容易，泊車價位合理。關(guān)鍵詞：立體車庫；液壓驅(qū)動；橫移機(jī)構(gòu)；升降機(jī)構(gòu)AbstractTo solve the problem of No parking places in city , the stereoscopic garage emerges with the tide of t

4、he times by building more parking spaces in the limited land. The paper summarizes the types ,the features ,the development at home and abroad. This paper mainly introduce the design of main components of its elevator and conveying appliance.The main points of the design include two important parts.

5、1Conveying appliance designIt mainly design the carrying racks structure and the size of conveying appliance，and determines the basic parameters of the transmission of the chain，and includes the choice and design of main parts is the driving appliance. 2elevator appliance designIt shows the structur

6、e of orbits and determines structural size.The design of the main features are: the construction simple, the single covers small area on average, safety dependable, operation convenient, parking price reasonable etc. Keywords: Stereoscopic garage Conveying appliance Elevator applia Hydraulic dr

7、ive目 錄摘要IAbstractII1 緒論11.1 課題的背景和意義11.2 立體車庫的種類21.3 國內(nèi)外立體車庫的發(fā)展4 國內(nèi)立體車庫車庫發(fā)展?fàn)顩r5 立體車庫的發(fā)展前景52 整體方案的確定和分析82.1 設(shè)計內(nèi)容82.2 設(shè)計要求82.3 本設(shè)計工作原理82.4 雙層升降橫移式停車設(shè)備的提升機(jī)構(gòu)方式92.5 雙層升降橫移式停車設(shè)備的橫移機(jī)構(gòu)方式102.6 雙層升降橫移式停車設(shè)備結(jié)構(gòu)形式113橫移部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算123.1 立體車庫橫移部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計12 托盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計12 滾輪的設(shè)計：133.1.3 導(dǎo)軌的設(shè)計133.1.4 橫移部分傳動系統(tǒng)的設(shè)計143.2橫移機(jī)構(gòu)一些零部件的選擇

8、計算14 齒輪齒條驅(qū)動電機(jī)的計算143.2.2 齒輪、齒條的設(shè)計計算153.2.3 聯(lián)軸器的設(shè)計計算183.2.4 齒輪軸的設(shè)計計算和校核183.2.5 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核203.2.6 電機(jī)支架的設(shè)計和計算214. 升降部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算224.1 對托盤的受力分析224.2 拉桿的分析234.3 升降機(jī)構(gòu)的分析234.4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計244.4.1 液壓缸的設(shè)計與計算24 液壓控制過程：295升降支架的設(shè)計與計算315.1導(dǎo)軌的選用315.2導(dǎo)軌的驗(yàn)算315.3鋼材料的選擇336.控制系統(tǒng)356.1控制的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)356.2控制系統(tǒng)的檢測與維護(hù)35 自動控制點(diǎn)分布35 控制系統(tǒng)的保護(hù)

9、功能356.3 PLC控制36結(jié)論38致謝39參考文獻(xiàn)401 緒論1.1 課題的背景和意義 自從加入世界貿(mào)易組織后，我國的經(jīng)濟(jì)得到了迅猛的發(fā)展，人民生活水準(zhǔn)也逐年提升，更多的家庭用小汽車來作為他們的出行工具，但隨著機(jī)動車數(shù)量的增多，道路也越發(fā)變得擁擠不堪，停車難的問題也越發(fā)受到大家的重視。在目前來看，停車是城市交通系統(tǒng)十分重要的部分，車位緊缺是許多城市的普遍現(xiàn)象。隨著我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的腳步不斷推進(jìn)，如果不及時重視和解決這一現(xiàn)象，那以后城市的交通問題會越來越嚴(yán)重。如果停車難的問題無法得到有效的緩解，這不光光會影響城市的交通，還會波及到國家對汽車行業(yè)政策的制定與施行，以及城市的規(guī)劃，尤其像京滬廣深這

10、些一線大城市，停車難的問題更加嚴(yán)重，所以我們應(yīng)該積極探索解決這問題的方法。 就如今許多城市停車位建造狀況來看，建造的停車位數(shù)量明顯過少，隨著家庭收入的題號，越來越多的人選擇購買家用的小汽車，讓機(jī)動車與停車位的這種供需矛盾更加嚴(yán)重，機(jī)動車數(shù)量的增加明顯高于停車位的建設(shè)，這是我們許多城市的通病，這種狀況直接導(dǎo)致停車難的現(xiàn)象，就目前來看，停車難現(xiàn)象最嚴(yán)重的的區(qū)域就是城市的中心地段，以及一些旅游景區(qū)、超市商場、大型的寫字樓等。 因?yàn)檐囄粩?shù)量的緊缺，導(dǎo)致許多找不到車位的小汽車就任意地?？吭诼愤?，讓本來就擁堵的城市交通變得更加嚴(yán)重，還有一些車主因?yàn)橥＼囄坏膯栴}長時間無法解決，他們不光光把車停在路邊，甚至一

11、些公用場所，比如廣場、公園、草地等都被占用，成了免費(fèi)的停車地點(diǎn)，不僅影響環(huán)境，而且還會造成嚴(yán)重的安全隱患，假若住在小區(qū)，隨意停車擋住了別人的車，還會產(chǎn)生雙方之間的利益沖突。 就徐州而言，城市中心區(qū)域的停車場數(shù)量偏少，而且附近停車場缺乏相應(yīng)的指示牌，致使許多車主無法順利地找到停車場，礦業(yè)大學(xué)周圍一些舊住宅區(qū)根本就沒設(shè)置停車場，例如崔莊小區(qū)許多汽車夜間就隨便?？吭诼愤?，出現(xiàn)類似狀況的還有風(fēng)華園小區(qū)等。這些狀況充分表明了汽車的數(shù)量與車位之間存在嚴(yán)重的矛盾，在眾多的主路段，汽車占道停放已經(jīng)致使道路出現(xiàn)瓶頸，嚴(yán)重阻礙了道路的順暢，且對市民的生命安全產(chǎn)生影響。 伴隨著現(xiàn)有停車位數(shù)量的缺乏以及停車位使用效率

12、低這種現(xiàn)象，因此我們應(yīng)當(dāng)重視停車位的建造，并且提高停車位的使用效率。本課題設(shè)計的液壓驅(qū)動升降橫移式立體停車車庫，具有安全，快捷，效率高等特點(diǎn)，適合解決當(dāng)今城市停車難這一積蓄已久的問題。立體車庫的工作方式就是用立體化的方法以機(jī)構(gòu)對車輛進(jìn)行停放與存取，該停車設(shè)施集機(jī)、電、光、液等控制裝置于一體，。立體車庫最主要的功能就是在面積相同的地方停放、存儲更多的車輛，極大地提高了土地的利用率，并且具有停車時間短，可用性高這些特點(diǎn)。立體車庫因其安全，快捷，效率高這些優(yōu)點(diǎn)已成了緩解現(xiàn)代城市停車難這一問題最有效的方式之一。1.2 立體車庫的種類 機(jī)械立體車庫目前主要分以下幾種類型：升降橫移式立體車庫、垂直循環(huán)式立

13、體車庫、簡易升降式立體車庫、垂直升降式立體車庫、平面移動式立體車庫、巷道堆垛式立體車庫和等。 1.升降橫移式圖1-1 升降橫移式車庫目前，市場上使用最多的機(jī)械立體車庫是升降橫移式，該車庫運(yùn)用模塊化設(shè)計，每一個單元可設(shè)計成多層，可以擁有幾個到上百個的停車位。該車庫比較適合建在地面或地下停車場，造價低廉，配置靈活。產(chǎn)品特點(diǎn)：1）配置靈活，節(jié)約占地面積，且建設(shè)周期短；2）成本不高，另外在土建地基、消防、外裝修等方面的投資比較少；3）結(jié)構(gòu)簡單，自動化控制，可靠安全；4）存取車輛比較快捷，車主等待的時間少；5）住宅小區(qū)、機(jī)關(guān)單位、熱門商區(qū)等場所均可配套使用此立體車庫；6）工作時產(chǎn)生的噪音低，運(yùn)行比較平穩(wěn)

14、；7）安全保護(hù)措施：急停開關(guān)、防墜落裝置、限位保護(hù)器、光電傳感器等。2.垂直循環(huán)式 圖1-2 垂直循環(huán)式立體車庫垂直循環(huán)式機(jī)械立體車庫的工作原理是：用一塊作垂直上下往復(fù)運(yùn)動的載車板來對汽車進(jìn)行存取操作，這種車庫最大的特點(diǎn)就是節(jié)約空間和土地，兩個泊位可以停放6到10輛車，很大程度上減少了土地的購買成本，而且外在的裝修只需要加個頂棚而已，消防方面可利用消防栓，非常有利于建筑的優(yōu)化設(shè)計及合理規(guī)劃，而且采用的是PLC控制，只需一次按鍵便可完成所有的存取車輛的操作，非常容易。3.簡易升降式 圖1-3 簡易升降式立體車庫簡易升降式立體車庫主要由液力或電力傳動，結(jié)構(gòu)簡單，沒有特別的地面基礎(chǔ)要求，此類車庫既可

15、以建在地面上，也可以建在坑里，因?yàn)檐噹斓慕Y(jié)構(gòu)件不外露，所以與地面環(huán)境更協(xié)調(diào)。這種車庫一個車位可以存兩輛車。車庫可以隨便搬遷，布局組合靈活。在車板處安裝有防下滑的保險裝置。4.垂直升降式 垂直升降式機(jī)械立體車庫的工作原理和電梯類似。車位布置在提升機(jī)的兩側(cè)，在地面上一般需要設(shè)置一個汽車旋轉(zhuǎn)臺，這樣司機(jī)便省去了給汽車調(diào)頭的操作。垂直升降式機(jī)械立體車庫的高度比較高，一般有幾十米，因此，無論對加工的安裝精度、對設(shè)備的安全性要求都很高，所以此類車庫造價高昂，但占地面積卻是最小的。圖1-4 垂直升降式車庫5.平面移動式平面移動式立體車庫的工作原理是：停放車輛的托板是可以橫向移動的，控制臺對其進(jìn)行操作移動，車

16、輛因此可以隨意進(jìn)出，汽車可由自由移動的載車板運(yùn)送，載車板把汽車從中央通道的平臺移動到出口。然后通過升降機(jī)，可以設(shè)置多層的平面往返式車庫.該車庫出車速度快，車位數(shù)多，因?yàn)檐噹煲?guī)模大，所以即使一部分設(shè)備出現(xiàn)了故障，也不會影響其余設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖1-5 平面移動式車庫6.巷道堆垛式 圖1-6 卷道堆垛式立體車庫巷道堆垛式立體停車庫通過采用橋式起重機(jī)或者巷道堆垛起重機(jī)，把停放在搬運(yùn)器上的汽車垂直、水平地轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的車位，然后通過存取機(jī)構(gòu)對汽車進(jìn)行存取操作。雖然此種車庫建造價格高昂，但是車位數(shù)量多，且安全可靠。所以比較適合建成大型車庫。1.3國內(nèi)外立體車庫的發(fā)展 較早發(fā)展機(jī)械式立體停車庫的國家有韓國、

17、日本等，關(guān)于機(jī)械立體車庫在國外的發(fā)展還要追溯到上世紀(jì)60年代，日本從60年代起就開始研究機(jī)械停車設(shè)備，到了80年代，日本就已經(jīng)開始向臺灣地區(qū)和韓國出口有關(guān)機(jī)械車庫的技術(shù)和成品，接著，我國的港澳臺地區(qū)以及韓國的停車設(shè)備通過采取引入加移植的方式，得到了了良好的發(fā)展，很好地解決了各自停車難的問題，并開始逐步地對外輸出產(chǎn)品和相關(guān)技術(shù)。機(jī)械式立體車庫先后發(fā)展出了針對家庭單獨(dú)使用的雙層升降停車設(shè)備；通過在住宅空地上建立的2到4層的升降橫移立體停車設(shè)備；適宜城市CBD使用的停車樓及停車塔；綜合利用建筑、廣場的下方空間建立的地下停車場。90年代初，因?yàn)槠嚁?shù)量的迅速增加，立體停車設(shè)備也得到了飛速發(fā)展，類型由單

18、一的橫移升降式逐步發(fā)展成多重類型，到目前為止已經(jīng)研發(fā)出了9大類共近百品種，并且技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及管理體制這些方面也日臻成熟，正在使用的機(jī)械立體停車車庫的數(shù)量也最多。1970年代，韓國的機(jī)械立體停車庫產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，到了80年代又移植了日本技術(shù)取得發(fā)展，直到90年代開始大規(guī)模使用這項(xiàng)技術(shù)，如今有關(guān)立體車庫的制造廠家在韓國有近百個，在我國比較有名的有現(xiàn)代集團(tuán)，真山公司（JinsanPlantCo.，Ltd），LG公司，德山公司（DuksAnEng&M，Co.Ltd）等。因?yàn)橹鹉暝黾拥钠嚁?shù)量與車位有限的矛盾日趨嚴(yán)重，再加上政府的重視，形式多樣的機(jī)械立體車庫于是便得到了大范圍的使用。德國制造立體車庫的

19、廠家也有很多，并且制造水準(zhǔn)處于全球領(lǐng)先地位，尤其KLAUS與OTTOWOHR這兩家公司的產(chǎn)量占德國產(chǎn)量的絕大部分，多層鋼架構(gòu)車庫性能分析及構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化是這兩家公司的主要工作。另外，世界上其他國家及地區(qū)例如臺灣、我國的港澳地區(qū)，美國、澳大利亞的立體車庫制造業(yè)也十分發(fā)達(dá)。1.3.2、國內(nèi)立體車庫車庫發(fā)展?fàn)顩r除了港澳臺地區(qū)，中國內(nèi)地的立體車庫產(chǎn)業(yè)發(fā)展則要滯后一些，八十年代中后期，內(nèi)地才剛開始研究機(jī)械立體停車設(shè)備，并于九十年代從外引進(jìn)生產(chǎn)停車設(shè)備，但只在上海和北京這些大城市使用。伴隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，以及私家車數(shù)量的增長，立體車庫作為一種新興產(chǎn)業(yè)，更多的企業(yè)正積極投入到機(jī)械立體車庫的研制中來，有

20、22家企業(yè)獲得了國家首批頒發(fā)的立體車庫設(shè)備制造資質(zhì)。目前，越來越多的人正逐步接受機(jī)械立體車庫，制造立體車庫的公司遍布全國，江蘇南通有金冠，徐州有安華、新時空等立體車庫制造廠家。目前，國內(nèi)的立體車庫產(chǎn)業(yè)正處在發(fā)展階段，如今多種外國停車設(shè)備產(chǎn)品已被引進(jìn)，并應(yīng)用在國內(nèi)市場。2006年十月份，上海舉辦了國際立體停車設(shè)備及智能系統(tǒng)展示會，來自德、日等國的世界知名制造商都參與此會，機(jī)械立體停車設(shè)備的智能化和自動化，及先進(jìn)的技術(shù)水準(zhǔn)贏得了世界的認(rèn)可。1.3.3、立體車庫的發(fā)展前景做為現(xiàn)代都市的標(biāo)志，立體交通及立體建筑都取得了顯著的發(fā)展，車流量多，道路擁擠不堪已成了現(xiàn)代快節(jié)奏社會生活的不和諧因素，發(fā)展立體停車

21、設(shè)備已經(jīng)成了大家的共識，如今我國的經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展時期，隨著居民生活水準(zhǔn)不斷提高，私家車進(jìn)入尋常百姓家的速度加快，停車產(chǎn)業(yè)的市場前景十分廣闊，而機(jī)械立體停車設(shè)備既可以在面積比較大的場合使用，也可以見縫插針的設(shè)在比較小的地方，并且能與地面停車場及地下車庫、停車樓間組合實(shí)施。從目前來看，立體停車設(shè)備是緩解都市停車難最有效的方式，也是停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。 市場的未來是無法預(yù)量的，產(chǎn)品的價格會隨著產(chǎn)業(yè)的興起而變得越來越低，而市場正需要大量的性價比高的立體停車設(shè)備，所以只要我們能夠生產(chǎn)出足夠多的、能滿足停車需求的的立體停車庫，并且保證達(dá)到其所要求的使用功能，我們就可以憑價格的優(yōu)勢占領(lǐng)市場，另一方面

22、，伴隨著技術(shù)的不斷更新，立體停車設(shè)備一定會朝著智能化、快捷化、簡易化的方向發(fā)展，到時，立體停車設(shè)備的快速存取、使用性能這幾方面都會得到進(jìn)一步的改善。通過調(diào)查人們對于立體停車設(shè)備的使用經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)絕大部分人在使用立體車庫存取車輛時，會對存取車輛的簡易程度、取車速度和等待時間有很多要求，所以只要我們不斷完善售后服務(wù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，就能占領(lǐng)更多的市場份額。完善的售后服務(wù)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障處理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)將會是用戶的追求的目標(biāo)。隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)劃的完善、以及可持續(xù)發(fā)展要求的提出，做為一個朝氣蓬勃的新興產(chǎn)業(yè)，立體停車設(shè)備未來必將得到長遠(yuǎn)發(fā)展。盡管立體停車設(shè)備是我國近幾年才發(fā)展起來的新興產(chǎn)

23、業(yè)，但隨著我國居民生活水準(zhǔn)的不斷提高，以及汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，就目前越來越多人擁有私家車但停車位短缺的現(xiàn)狀，立體停車設(shè)備正得到更多人的認(rèn)可。從機(jī)械式立體停車設(shè)備的實(shí)際安裝情況來看，因?yàn)闄M移升降式具有種類多，價格便宜，場地適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此這類停車設(shè)備使用的也最為廣泛，數(shù)量占多數(shù)，所以在今后的很長一段時間內(nèi)，升降橫移式車庫仍將是立體停車設(shè)備的主流，而三類循環(huán)類車庫的數(shù)量少，因此其占的市場份額有限。pCX及pSX這兩類在2008年僅賣了20個泊位，pDX只售了121個泊位，而對于pJS、pCS、pXD、ppY這四類車庫，pJS結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，操作方便，使用的比較多，ppY則對于多層，pXD和

24、pCS都是屬于自動化程度高，半/全封閉式的大型立體停車庫，技術(shù)含量高，價格也不便宜，這兩類多被用于停車輛多且集中的區(qū)域，比如車站、機(jī)場、市中心商業(yè)區(qū)、城市中心區(qū)、公共文體場所等。往后，在建設(shè)面向社會公眾的大型停車場時，將會越來越多的采用上述類型的車庫。 目前，很多大城市諸如北京、上海、廣州、香港等正越來越多地建設(shè)立體車庫，包括許多大型的智能化立體車庫。按照當(dāng)前居民購買汽車的增長速度，同時比較國內(nèi)停車場建設(shè)的效率，停車難的問題正越來越困擾著廣大居民，因此國家對于停車位的建設(shè)應(yīng)當(dāng)重視，并要出臺相應(yīng)的政策，只有這樣才能加快立體停車設(shè)備的發(fā)展，就從目前來看，我國的立體車庫市場潛力巨大，而我國的立體車庫

25、制造技術(shù)也從過去的探索階段逐步進(jìn)入到成熟階段，再加上國外立體停車設(shè)備制造公司的產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)入我國，又為我國的立體車庫制造業(yè)注入了新鮮血液。隨著我國大城市汽車數(shù)量的逐年增加，再加上不斷升溫的國內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)，城市停車難的問題正越來越嚴(yán)重，在這種情形下，我國的立體停車設(shè)備制造業(yè)迎來了快速發(fā)展的機(jī)會，機(jī)械車位年銷售量由過去的一千多個迅速提高到五萬多個，截止2010年，全國已有一千多個機(jī)械立體車庫，總車位數(shù)已達(dá)53萬，相關(guān)的制造廠家也由開始的三到四家增加到一百多家。因此，如果想徹底解決車輛多、車位少的問題，就應(yīng)當(dāng)加快建設(shè)停車位的速度，而機(jī)械式立體車庫做為一種高校利用土地的停車設(shè)備必定會收到大家的推崇。從目

26、前立體車庫的技術(shù)來看，絕大部分都才用了自動化技術(shù)，許多大的立體停車設(shè)備制造廠家也積極地在產(chǎn)品上推廣使用自動化技術(shù)，在一些大型項(xiàng)目中猶為如此，但在一些比較小的生產(chǎn)廠家中，他們生產(chǎn)的立體停車庫的自動化水平還比較低，將來的機(jī)械立體車庫將具有很高的人性化、智能化及自動化，當(dāng)人們存車時，只需停在對應(yīng)的位置，然后按下車庫按鈕，自動車庫便會自動造成各種存儲操作（如今許多大型車庫已應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)），從最近幾年來看，機(jī)械式立體停車車庫的銷量一直保持著高速增長的狀態(tài)，立體車庫的普及已是不可阻擋的趨勢，市場前景相當(dāng)廣闊。2 整體方案的確定和分析。3橫移部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算3.1 立體車庫橫移部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計托盤的結(jié)構(gòu)

27、設(shè)計車庫的托盤按結(jié)構(gòu)形式分兩種：整體式與拼裝式。整體式托盤的框架由空心鋼管焊接而成，接著再把花紋鋼板整體沖壓焊接，加強(qiáng)筋選不同厚度的角鋼，最后給整體做一下防銹處理，花紋鋼板的作用是防滑。拼裝式車板采用型鋼框架，停車面由波浪板拼接而成，波浪板由鍍鋅鋼板滾壓或沖壓成型，用相互咬合的方式拼成載車板，然后用螺栓緊固連接。在拼裝前，要先對各組件做各種表面處理，這樣才能使載車板美觀、輕巧，拼裝式載車板互換性好，安裝容易，且便于運(yùn)輸，適合批量生產(chǎn)。為了減輕托盤的重量，本文中設(shè)計的車庫采用整體式載車板。1.托盤的基本尺寸的設(shè)計本次設(shè)計的車庫適用于小區(qū)及各種辦公場所，所停車輛為中小型汽車，一般轎車的基本參數(shù)：

28、長：L=5200mm; 寬：W=2200mm; 高：H=1600mm; 根據(jù)(GB 17907-2010)初步確定托盤基本尺寸： 長：L=5850mm; 寬：W=2550mm;2.托盤主體結(jié)構(gòu)的材料選擇（1）外框架選用結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心鋼管（GB6 728-86）選擇的尺寸：4*70*70,理論重量7.966/m.另選用的結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心鋼管（GB-6 728-86）選擇的尺寸200×100,壁厚t=4.00,理論重量18.0/m.(2)承載汽車的鋼板的選擇菱形花紋鋼板(GB3277-82)菱形花紋鋼板的作用是增大汽車輪胎與鋼板之間的摩擦力，防止打滑。厚度5,寬0.35m,其它鋼板

29、，如承載用的平行與水平面的鋼板。根據(jù)（GB709-88），選擇厚度5,寬度0.35m,將0.77的鋼板一分為二。 對于鋼板厚度 5, 理論重量 39.2/m2 厚度 4, 理論重量 31.42/m2 菱形花紋鋼板 厚度 5, 理論重量42.30/m2 (3)角鋼的選擇 根據(jù)GB9787-88選擇碳素鋼Q235-A，尺寸為50*50*5的熱軋鋼等，邊角鋼理論重量1.822/m.(4)托盤整體采用焊接的方法： 劃線拼裝，焊縫均采用手工電弧焊，焊縫不能有透、熔、蝕等缺陷，修刺倒棱，焊后退火處理。滾輪的設(shè)計： 托盤底部采用滾動滑動，此處設(shè)計的滾輪見圖3-1。滾輪由滾筒及軸承組成。托盤底部焊接一個中心軸

30、，滾輪安裝在中心軸上，軸承的內(nèi)圈和中心軸過盈配合固定在中心軸上，外圈可以旋轉(zhuǎn)。滾輪在導(dǎo)軌上滾動，可以使托盤平穩(wěn)的移動。 1-軸承 2-滾筒 3-軸承端蓋 4-軸圖3-1滾輪示意圖 導(dǎo)軌的設(shè)計承載轎車和托盤的滾輪在導(dǎo)軌上運(yùn)動，轎車和托盤的重量是4200左右，故選擇工字鋼做導(dǎo)軌，查GB11264-89，選擇型號30的輕軌。查其總高是108，總寬是108，總長7450mmm，其截面如圖3-2所示：要求導(dǎo)軌水平，在導(dǎo)軌上設(shè)置可以調(diào)高的螺母以便調(diào)節(jié)。平常注意導(dǎo)軌的潤滑可直接人工加油的方式直接向?qū)к壣蠞灿瓦M(jìn)行潤滑。 圖3-2 導(dǎo)軌示意圖。3.1.4 橫移部分傳動系統(tǒng)的設(shè)計橫移機(jī)構(gòu)部分與整體的框架、升降傳動

31、系統(tǒng)沒有直接關(guān)聯(lián)，它的橫移運(yùn)動通過安裝在橫移載車板邊梁上的齒條實(shí)現(xiàn)。橫移電機(jī)的轉(zhuǎn)動通過聯(lián)軸器帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪轉(zhuǎn)動帶動安裝，實(shí)現(xiàn)橫移載車板的橫移運(yùn)動。示意圖如下 圖3-3橫移部分示意圖3.2橫移機(jī)構(gòu)一些零部件的選擇計算齒輪齒條驅(qū)動電機(jī)的計算查«摩擦、磨損與潤滑手冊»（第二冊 機(jī)械工業(yè)出版社）知，在任何滾動軸承中，克服摩擦所消耗的功率可以按下式計算的平均摩擦力來計算： 式（3.1）式中 滾動摩擦系數(shù)平均值 P按一般動力計算公式算得的軸承上的當(dāng)量載荷 軸承所受的摩擦力查閱«摩擦、磨損與潤滑手冊»表19.14得知部件中由于采用接觸式密封，存在制造誤差和裝配誤差

32、，工況加重和潤滑劑污染等原因，會出現(xiàn)附加摩擦。不考慮上述因素是取1.8，在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)該將該值擴(kuò)大一倍。8 對于深溝球軸承 式（3.2）其中 徑向系數(shù) 旋轉(zhuǎn)系數(shù)安全系數(shù)溫度系數(shù) 式（3.3）由于是外圈旋轉(zhuǎn) 取KV=1.2查閱«摩擦、磨損與潤滑手冊»表19.10得知KS=1.1，表19.11得知Kt=1.0所以 P=41160×1.2×1.1×1.0 =54331.2N =54331.2×2×1.8× =195.6N （1） 式（3.4） （2） 式（3.5）T=9550P/n （3） 式（3.6）式中 克服摩擦力所

33、需要的主動力 T主動輪傳遞的力矩 d主動輪的節(jié)圓直徑 mm P主動輪輸出的名義功率，kw n主動輪的轉(zhuǎn)速，r/min在此設(shè)計中橫移機(jī)構(gòu)只需要移動一個車位，移動距離較近，從而要求速度較低,可取v=0.35m/s P= 式（3.7） =0.06kw，查閱«機(jī)械設(shè)計手冊»第五卷（第四版）表22-1-61，選用YCJ130和Y90S-6一體的YCJ齒輪減速三相異步電動機(jī)。電動機(jī)額定功率 P=0.75kw 轉(zhuǎn)速 n=30r/min 輸出轉(zhuǎn)矩 T=224N/m 齒輪、齒條的設(shè)計計算1. 選擇齒輪、齒條的材料查閱機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計（陳秀寧、施高義，第四版，浙江大學(xué)出版社）齒輪選用45號鋼調(diào)

34、質(zhì)，表面淬火。 （布氏硬度） =245-275齒條選用45號鋼正火，表面淬火。 （布氏硬度） HB 2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算采用硬齒面，非對稱布置。查機(jī)械設(shè)計（邱宣懷主編，第四版，高等教育出版社）的表12.13得齒寬系數(shù)0.30.6 取查機(jī)械設(shè)計第228頁一般齒輪齒數(shù)Z1=20-40，取Z1=22；齒輪模數(shù)m可由機(jī)械設(shè)計中查出M=10齒輪分度圓直徑=10×22=220mm 式（3.7） 齒輪的齒距p=3.14×10=31.4 式（3.8）齒條的齒數(shù)Z2=2000/31.4=63.69圓整取 Z2=64 載荷系數(shù)K由機(jī)械設(shè)計第214頁式（12.5）得 使用系數(shù)查機(jī)械設(shè)計

35、表12.9 =1.25動載系數(shù)查機(jī)械設(shè)計圖12.9 =1.15齒向載荷分布系數(shù)查機(jī)械設(shè)計 得 =1.03齒間載荷分布系數(shù)由機(jī)械設(shè)計式（12.6）及=0得=1.88-3.2(1/22+1/64)×1=1.68 式（3.9）查機(jī)械設(shè)計得=1.15則載荷系數(shù)K的初值 =1.72彈性系數(shù)查機(jī)械設(shè)計表12.12得 =189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查機(jī)械設(shè)計圖12.16得 =2.5() 重合度系數(shù)查機(jī)械設(shè)計式12.10得 =0.87(=0) 許用接觸應(yīng)力查機(jī)械設(shè)計式12.11得=×ZN/接觸疲勞極限應(yīng)力，查機(jī)械設(shè)計圖12.17得=570=460應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由機(jī)械設(shè)計式12.12得 式（3.10

36、）式中 -齒輪每轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面的嚙合次數(shù)；n-齒輪轉(zhuǎn)速，r/min；th-齒輪的設(shè)計壽命，h.按預(yù)期壽命10年，每年工作300天，每天工作8小時。h=10×300×8= = 則查機(jī)械設(shè)計圖12.18得接觸壽命系數(shù)，(不允許有點(diǎn)蝕) =1.14=1.22接觸強(qiáng)度安全系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計表12.14，按一般可靠度查=1.0到1.1取 =1.1 則查機(jī)械設(shè)計式12.9小齒輪分度圓直徑d1的初值d1t為 式（3.10） 所以為220mm可用。齒厚b b= 式（3.11） = 齒條寬 =64mm齒輪寬 =+5+1=70mm由于采用正常齒輪，所以齒頂高系數(shù)取=0.8，頂隙系數(shù)取=0.3

37、，分度圓的壓力角度數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值 確定齒輪的其他參數(shù)如下： 分度圓直徑：d=m×Z=10×22=220(mm) 齒頂高： 齒根高： 齒全高： 齒頂圓直徑：齒根圓直徑：基圓直徑：齒距： 齒厚： 齒槽寬： 基圓齒距： 法向齒距： 頂隙： 聯(lián)軸器的設(shè)計計算1. 類型的選擇中等以下載荷且外緣圓周速度很小,電機(jī)選擇0.75kw的,屬于比較小的，可以選擇凸緣聯(lián)聯(lián)器。 （GB 5843-86） 凸緣聯(lián)軸器對中精度可靠,傳遞轉(zhuǎn)矩較大,要在轉(zhuǎn)速低，無沖擊，軸的剛性大，對中性較好的場合應(yīng)用較廣。2.聯(lián)軸器選用計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 KTn（Nm） 式（3.12）Tn 理論轉(zhuǎn)矩，NmPW 驅(qū)動功率，K

38、wn 工作轉(zhuǎn)速，r/minK 載荷系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計表19.3取K=1.5輸入已知條件得 TC=9550 =28.65 又參考系數(shù)：電動機(jī)的輸出軸徑：30mm從GB5843-86中查的型凸緣聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩是63，鐵制聯(lián)軸器的許用最大轉(zhuǎn)速是5500r/min，軸徑為2230mm之間。故型凸緣聯(lián)軸器合適。 齒輪軸的設(shè)計計算和校核 1.齒輪軸上的功率和轉(zhuǎn)速的計算公稱轉(zhuǎn)矩 T= 式（3.13） 式中 -托盤所受的平均摩擦力 -齒輪的分度圓直徑T=195.6=21.516 Nm 故 =nT/9550 =1.31kw齒輪軸的轉(zhuǎn)速和減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速相同所以有=30r/min2.最小軸徑初步估算軸的最小直徑

39、。選取軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。查閱«機(jī)械設(shè)計»表16.2，取=110 于是有： 式（3.14） =110/ =8.00mm 齒輪軸的最小軸徑應(yīng)該是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，因?yàn)槁?lián)軸器另一端連接的是減速器的輸出軸，且軸徑是30mm，所以=30mm。3.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，第一段軸的右端需要一個軸肩，故第二段的直徑為35mm，第一段要和半聯(lián)軸器配合，所以長度取40 mm，第二段只用來安放軸承套，所以長度取為10 mm，第三段要與齒輪配合，所以軸徑取40 mm，長度要大于齒輪的寬度，齒輪的寬度為71 mm，所以此段軸的長度為80

40、 mm，因?yàn)榇溯S是豎直安放，為了軸向定位齒輪，第三段右端需要一個軸肩，所以第四段軸徑取45 mm，長度取5 mm，為了選取軸承方便，與軸承配合的軸徑取35 mm，為了不引起應(yīng)力集中，第四段軸和與軸承配合的軸之間要有一個過度軸，軸徑取40 mm，長度取5 mm，與軸承配合的軸的軸徑取35 mm，長度取15 mm。4.軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，按第一段軸的軸徑d=30mm，由«機(jī)械設(shè)計手冊»查得平鍵截面b×h=10×8(GB1095-79)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為32mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長，見GB1095-79)，同時為了保證半

41、聯(lián)軸器與軸的配合有良好的對中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6，同樣選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/k6，選取的平鍵的尺寸是12×8×32。軸端倒角為2。圖3-4 齒輪軸零件圖5. 確定軸上圓角為由上面的計算知道該軸的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需的軸徑，而且只受剪切力和很小的軸向力，所以此軸絕對安全，此處就不再進(jìn)行強(qiáng)度校核。齒輪軸零件圖見圖3-43.2.5 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查閱«機(jī)械設(shè)計»表16.3得許用積壓應(yīng)力，取其平均值。1、對于半聯(lián)軸器與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸： 鍵的工作長度l=L-B=32-10=22mm鍵與聯(lián)軸器的鍵槽接觸高度k

42、=0.5*h=4mm由公式：=2T*/kld 式（3.15） =2*18.953*/4/22/30 =9.6Mpa 所以，該平鍵的擠壓強(qiáng)度足夠，鍵是安全的。 結(jié)論：半聯(lián)軸器與軸之間的平鍵安全。2、對于齒輪與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸： 由于同一根軸上所需傳遞的扭矩是相同的，故此處只需考慮鍵的大小就可以了，兩個鍵的尺寸相差不大，故齒輪與軸之間的聯(lián)接平鍵的擠壓強(qiáng)度足夠，該鍵是安全的。 結(jié)論：齒輪與軸之間的鍵是安全的3.2.6 電機(jī)支架的設(shè)計和計算 由上面的計算知道橫移電機(jī)選用YCJ130和Y90S-6一體的YCJ齒輪減速三相異步電動機(jī)。減速器機(jī)座號是130F，其凸緣的直徑是200 mm。所以支架上平面所

43、用平板的寬度一定要大于200 mm，同時為了不影響上層托盤的提升，決定取支架頂部的平板寬為240 mm，長度為280 mm，厚度為5 mm。為了固定方便，支架下部也設(shè)計一個平板，中間用四根直徑為20 mm的立柱支撐，立柱的材料是鋼筋。示意圖如下圖3-5所示： 圖 3-5電機(jī)支架示意圖當(dāng)然，底部的平板的寬度同樣受到限制，原因是和齒輪在同一水平面上，為了不影響托盤的平移，所以決定它的寬度取140 mm，長度不受任何限制，為了保持支架平穩(wěn)，長度要取的大點(diǎn)，決定把它的長度取為360 mm，厚度和頂部平板一樣取為5 mm。其他尺寸見電機(jī)的支架圖，立柱和上下兩平面采用焊接的方式連接。焊接后的技術(shù)要求為：各

44、焊縫均采用手工電弧焊；所有焊縫不能有透、熔、蝕等缺陷；修刺倒棱。4. 升降部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算在機(jī)械立體車庫的設(shè)計中，升降系統(tǒng)是十分復(fù)雜并且十分重要的設(shè)計任務(wù)，因?yàn)檐噹斓倪\(yùn)行速度與精度、車庫的可靠性、骨架的受力情況等都會受它的影響，而且升降系統(tǒng)對安全要求非常高，因?yàn)樗P(guān)系到整個立體車庫的安全。本次設(shè)計的升降機(jī)構(gòu)，采用液壓直頂?shù)姆椒▉眚?qū)動升降支架，然后帶動載車板的升降運(yùn)動。4.1對托盤的受力分析圖4-1 托盤的受力分析圖合力矩: 式（4.1）垂直方向受力: 式（4.2）水平方向受力: 式（4.3）式中 G1汽車自重 G2托盤自重 L托盤長度 T拉桿所受拉力 -拉桿與托盤之間的所夾的角度 l拉桿長

45、度代入數(shù)值 5850(2Ty+T)= Tl (/2)T=Tx 2Ty+T=(2000+750)×9.8 lsin=h=1000 求解可得 T=45512N Tx=39414N Ty=9281N4.2 拉桿的分析拉桿可選用45鋼，受力T=45512N，強(qiáng)度=650MPa（見機(jī)械設(shè)計第318頁），所以確定直徑 T/(d×d÷4×)<650 得 d>9.4mm所以取 d=10mm4.3 升降機(jī)構(gòu)的分析圖4-2 受力分析圖合力矩: Tx×h=G×(L/2) 式（4.4） Tx=GL/2h=2750×9.8×58

46、50÷2000=78828.75N 式（4.5）垂直方向: F=G+Ty由于軌道的滑動摩擦原理: Ty=Tx×fv 式（4.6）式中fv-滑動摩擦系數(shù) fv=0.1所以 Ty=78828.75×0.1=7882.875N液壓缸的負(fù)載 F=7882.875+26950=34832.875N此時負(fù)載顯然為最大負(fù)載。4.4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 液壓缸的設(shè)計與計算1.液壓缸內(nèi)徑的確定:液壓缸內(nèi)徑D。液壓缸的缸筒內(nèi)徑D是根據(jù)負(fù)載的大小來選定工作壓力或往返運(yùn)動速度比，求得液壓缸的有效工作面積，從而得到缸筒內(nèi)徑D，再從GB234880標(biāo)準(zhǔn)中選取最近的標(biāo)準(zhǔn)值作為所設(shè)計的缸筒內(nèi)徑。 按

47、推力要求計算缸筒內(nèi)徑: D D= (m) 式（4.7）式中 F-液壓缸實(shí)際推力 (N)-液壓缸的負(fù)載率(一般取0.5-0.7)-液壓缸的總效率(一般取0.7-0.9) p-液壓缸的供油壓力，一般為系統(tǒng)壓力。(Mpa)按照本設(shè)計的實(shí)際要求，定以上參數(shù): 取0.6， 取0.9，供油壓力取4Mpa。液壓缸的實(shí)際推力 F= =37000N D=0.152m 無桿腔工作時D1= = =0.121m 有桿腔工作時D2=-往返速度比 選=1.33 D2= =0.133m根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊第五版第5卷表21-1-3可選擇缸徑為160mm。2. 缸筒壁厚的計算：缸筒壁厚值，按/D0.1進(jìn)行計算 （見液壓與液力傳動

48、式4-22） 式（4.8）式中 Pmax-最高允許壓力 -缸筒材料的許用應(yīng)力(MPa) =式中 s-缸筒材料的屈服強(qiáng)度(MPa) n-安全系數(shù)按照本設(shè)計中的液壓缸工作壓力的大小，安全系數(shù)定為3在本設(shè)計中，缸筒的材料選用45號鋼，s=600MPa 所以 =2mm為保證安全取=5mm3. 缸筒底部厚度缸筒底部為平面時，其厚度可以按四周嵌住的圓周強(qiáng)度公式進(jìn)行如下驗(yàn)算: 0.433 式（4.9） -缸筒底部厚度 mm P-缸筒內(nèi)工作最大壓力 所以 12.25mm4最小導(dǎo)向長度的確定。當(dāng)活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度H如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度(間隙引起的撓度)增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計時必須保證有一最小導(dǎo)向長度。對于一般的液壓缸，其最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足下式：HL/20+D/2 式中：L為液壓缸最大工作行程(m);D為缸筒內(nèi)徑(m)。由于L=900,D=220所以H900/20+220/2=155mm根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊第五版第5卷表21-1-5選擇H=1605. 缸筒頭部法蘭厚度:h= 式（4.10） =40mm6. 液壓缸流量的確定 式（4.11） =33.2L/min 式中 -液壓缸的最大流量活塞桿作用面積-活塞最大運(yùn)動速度液壓缸裝配圖見4-3圖4-3 液壓缸裝配圖1-活塞桿 2-螺栓桿 3-六角螺母 4-墊圈 5-連接缸蓋