升降橫移式立體車庫的設(shè)計(jì)

1、-摘 要在對國外車庫現(xiàn)狀及開展趨勢做了充分調(diào)研的根底上,以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對象，選擇三層三列式車庫構(gòu)造作為研究模型。綜合考慮立體車庫制造本錢和運(yùn)行平安的雙重因素。簡單介紹了車庫的主體構(gòu)造和特點(diǎn)，對車庫的控制系統(tǒng)也作了簡單的說明，依據(jù)升降橫移式立體車庫的運(yùn)行原理，運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)知識進(jìn)展了一系列傳動方案的設(shè)計(jì)，包括提升系統(tǒng)的傳動設(shè)計(jì)，橫移系統(tǒng)的傳動設(shè)計(jì)，還運(yùn)用力學(xué)理論對升降橫移式立體車庫的構(gòu)造進(jìn)展了力學(xué)分析，包括升降橫移式立體車庫的框架構(gòu)造的強(qiáng)度、橫移傳動系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國家關(guān)于機(jī)械式停車設(shè)備通用平安要求的標(biāo)準(zhǔn)、升降橫移

2、式立體車庫的實(shí)際，在升降橫移式立體車庫中使用了一些必要的平安技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對平安，使得整個(gè)車庫可以平安平穩(wěn)的運(yùn)行。關(guān)鍵詞：立體停車庫；升降橫移式立體車庫；鋼構(gòu)造；平安措施AbstractIn the domestic and international current situation and trend of development for garage. Based on sufficient investigation, tochoose a more typical of up-down and translation stereo garageas the researc

3、h object, to choose the three layer three row type garage structure as research model. Considering the three-dimensional garage manufacturing cost and operation safety of the double factors.Briefly introduces the main structure and characteristics of the garage, the garage control system are briefly

4、 described, based on the up-down and translation stereo garage operation principle, use of mechanical design knowledge are a series of transmission scheme design, including the upgrading of the transmission system design, shifting the transmission system design, also according to the theory of mecha

5、nics up-down and translation stereo garage structure mechanical analysis is carried out, including up-down and translation stereo garage frame structure strength, shifting transmission system a*ial strength and a*ial strength of lifting transmission system. In order to make parking equipment to meet

6、 the use requirements, according to the country about mechanical parking equipment General requirements for safety standards, up-down and translation stereo garage is actual, in the up-down and translation stereo garage to use some safety technique, so as to ensure the absolute safety of the vehicle

7、, the garage can be safe and steady operation.Keywords: stereo parking garage; up-down and translation stereo garage; steel structure; safety measures目 錄摘要IAbstractII第1章緒論11.1 課題來源與背景11.2 機(jī)械式立體停車庫開展概況11.3 立體停車庫分類及優(yōu)點(diǎn)31.4 研究升降橫移式立體停車庫的意義61.5 升降橫移式車庫的工作原理71.6 升降橫移式庫機(jī)械局部部件構(gòu)造和功能8第2章方案總體設(shè)計(jì)102.1 方案總體設(shè)計(jì)102.

8、2 傳動方案的設(shè)計(jì)102.3 傳動方案的選擇12第3章主框架局部143.1 鋼構(gòu)造形式的選擇143.2 鋼構(gòu)造局部材料的選擇14第4章升降傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)164.1 升降電動機(jī)的選擇164.2 升降鏈傳動的設(shè)計(jì)184.3 升降軸的設(shè)計(jì)204.4 聯(lián)軸器及鍵的選擇224.5 軸承的選擇234.6 鋼絲繩和滑輪的選用244.7 卷筒的設(shè)計(jì)244.8 升降軸的強(qiáng)度校核25第5章橫移傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)285.1 橫移電動機(jī)的選擇285.2 橫移鏈傳動的設(shè)計(jì)295.3 橫移傳動軸A的設(shè)計(jì)325.4 聯(lián)軸器及鍵的選擇345.5 軸承的選擇與計(jì)算355.6 橫移車輪與導(dǎo)軌的選擇36第6章平安防護(hù)措施386.1 防墜落

9、裝置設(shè)計(jì)386.2 其他防護(hù)措施39第7章車庫的控制系統(tǒng)40結(jié)論42致43參考文獻(xiàn)44CONTENTSAbstractIChapter 1 Introduction11.1 Topic origin and background11.2 Mechanical parking development11.3 Parking classification and advantages 31.4 Studies of up-down and translation stereo garage meaning61.5 Lifting cross-sliding type garage principl

10、e of work71.6 Lifting cross-sliding type garage mechanical parts structure and function8Chapter 2The whole scheme design102.1 The general design of the schemes102.2 Transmission scheme design102.3 The choice of transmission12Chapter 3Steel structure material selection143.1 Steel structure form selec

11、tion143.2 Steel structure material selection14Chapter 4Lifting transmission system design164.1 Lifting motor selection164.2 Lifting chain transmission design184.3 Lift shaft design204.4 Coupling and key selection224.5 Bearing selection234.6 Wire rope and pulley selection244.7 Reel design244.8 Lift s

12、haft strength analysis25Chapter 5Transverse transmission system design285.1 Traverse motor selection285.2 Traverse chain transmission design295.3 Transverse shaft A design325.4 Coupling and key selection345.5 Bearing selection and calculation355.6 Traverse wheel and track selection36Chapter 6Securit

13、y protection measures386.1 Anti-dropping device design386.2 Other protective measures39Chapter 7Control system40Conclusions42Thanks43Reference44. z-第1章緒 論1.1 課題來源與背景近幾年來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速開展，在一些大、中城市相繼出現(xiàn)了停車難和亂停車的現(xiàn)象。在解決城市停車難的問題中，歐美國家和亞洲國家采取的措施有所不同。但立體化停車是各個(gè)國家都積極采取的措施，尤其是全自動化的機(jī)械式立體停車庫，在很多國家和地區(qū)都得到了快速的

14、開展。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。機(jī)械式立體停車設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)械式立體停車庫可充分利用空間，在有限場地上，最大限度停放車輛，是改善城市交通，緩解城市停車難的新途徑。就當(dāng)前社會對于立體停車庫的需求，本文介紹了各種型式立體停車庫的特點(diǎn)，選出了一種能廣泛滿足社會需求的機(jī)械式立體停車庫，升降橫移式立體停車庫作為研究對象，它也是比較典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。一些大城市已運(yùn)用其實(shí)現(xiàn)許多停車問題。該車庫依據(jù)升降橫移類機(jī)械式停車設(shè)備運(yùn)行原理，采用鋼架構(gòu)造搭建而成。1.2機(jī)械式立體停車庫開展概況機(jī)械式停車設(shè)

15、備的應(yīng)用已有30多年的歷史了。開展較早、較好的有日本、國、德國等。在亞洲，機(jī)械式停車設(shè)備采用較早應(yīng)用較普遍的是日本、國和我國省。日本從事機(jī)械式立體停車庫及其設(shè)備開發(fā)、制造的共有200多家，其中生產(chǎn)機(jī)械式立體停車設(shè)備的約100多家，比較大的公司有新明和、日精、三菱重工、大福、日成、東急、外及昭和起重機(jī)等，產(chǎn)品既有出口的，也有進(jìn)口的。國機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)的開展歷程比較平穩(wěn)。20世紀(jì)70年代中期為起步階段，80年代為引進(jìn)階段，90年代為供應(yīng)使用階段。由于這幾個(gè)階段受到了政府的高度重視，各種機(jī)械式停車設(shè)備得到了普遍的開發(fā)和利用，年遞增速度到達(dá)30%；2000年以來為開展階段，自動化停車設(shè)備將隨供應(yīng)量不

16、斷的擴(kuò)大而迅速開展。我國在20世紀(jì)80年代初開場研制和使用機(jī)械式停車設(shè)備。80年代是起步階段，90年代以來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)的開展，尤其是轎車進(jìn)入家庭后，停車設(shè)備的應(yīng)用逐步推廣，己經(jīng)形成了新興的停車設(shè)備行業(yè)，步入了引進(jìn)、開發(fā)、制造、使用相結(jié)合的初步開展階段?，F(xiàn)在從事停車設(shè)備制造的企業(yè)數(shù)約有100家，其中主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)超過50家。首批獲得國家頒發(fā)的立體停車設(shè)備制造企業(yè)資質(zhì)的企業(yè)有22家。產(chǎn)品經(jīng)引進(jìn)技術(shù)和自我研制開發(fā)，生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高。許多設(shè)備采用了當(dāng)前機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，控制型式有按鈕式、IC卡式、觸摸屏式、密碼鑰匙式、遙控式等，有些設(shè)備還采用了總線

17、控制技術(shù)；傳動裝置采用藏式，以增大停車空間并保護(hù)各傳動元件不受污染和腐蝕，提高了設(shè)備的耐久性；機(jī)構(gòu)中采用了模塊化設(shè)計(jì)，這樣便于組合使用，又易于安裝拆卸，且可縮短施工周期;還采用一些新材料、新工藝，如采用H型鋼做鋼梁，組合的鍍鋅板或一體成型的鍍鋅板坐載車板；平安保護(hù)方面采用了聲光引導(dǎo)、定位裝置及自動消防滅火系統(tǒng)等。目前品種的滿足率己達(dá)90%左右，有的品種填補(bǔ)了國空白，產(chǎn)品國產(chǎn)化率到達(dá)50%以上。由于很多新建小區(qū)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣闊用戶承受。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示

18、出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40 平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多層21 層立體式車庫的話，50 平方米的土地面積上便可存放40 輛車，這可以大節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)本錢。機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的平安，人在車庫或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。在機(jī)械車庫中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機(jī)械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單

19、臺集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。1.3 立體停車庫分類及優(yōu)點(diǎn)1. 立體停車庫的分類：停車庫就其構(gòu)造特征來分類，可分為平面式及立體式，平面式又分為地下平面式停車庫、地上平面式停車庫；立體停車庫又可分為自行式立體停車庫、半自動立體停車庫和全自動立體停車庫，而全自動立體停車庫還可分為兩層或多層平面式全自動立體停車庫、豎向密集型全自動立體停車庫以及特殊造型構(gòu)造全自動立體停車庫。目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)

20、式、圓形水平循環(huán)式。(1). 升降橫移式升降橫移式立體車庫采用模塊化設(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)。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價(jià)較低。圖1-1 升降橫移式立體停車庫產(chǎn)品特點(diǎn)：1) 節(jié)省占地，配置靈活，建立周期短。2) 價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。3) 可采用自動控制，構(gòu)造簡單，平安可靠。4) 存取車迅速，等候時(shí)間短。5) 運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。平安裝置：防墜裝置，光電傳感器、限位保護(hù)器、急停開關(guān)等。(2). 巷道堆垛式巷道堆垛式立體車庫采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工

21、具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)展存取，因此對堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺堆垛機(jī)本錢較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。圖1-2巷道堆垛式立體停車庫(3). 垂直提升式立體車庫垂直提升式立體車庫類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫一般高度較高幾十米，對設(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。圖 1-3垂直提升式立體停車庫(4). 垂直循環(huán)式圖1-4垂直循環(huán)式立體停車庫產(chǎn)品特點(diǎn)：1占地少，兩個(gè)泊位面積可停610 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

22、投資少，建立周期短。4可采用自動控制，運(yùn)行平安可靠。2. 立體車庫的優(yōu)點(diǎn)：立體停車系統(tǒng)，特別是自動立體停車設(shè)備在國際上開展迅猛，在國倍受青睞是因?yàn)楸仍械睦鲜酵＼噹煊兄^多的優(yōu)點(diǎn)：    1).高倍率的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)    自動立體停車庫停車容量大。占地面積小，也可停放各種類型的車輛，特別是轎車。而投資卻比同等容量的地下停車庫少，施工周期卻短，耗電省，占地面積也遠(yuǎn)比地下車庫少。    2). 外觀同建筑協(xié)調(diào)，管理方便    自動立體停車庫最適合用于商場、賓館、辦公樓前、旅游區(qū)。

23、在老式卻獨(dú)具風(fēng)格的建筑物前，采用優(yōu)質(zhì)合金材料，用新型裝飾材料，可以到達(dá)耳目一新的效果。    許多裝置根本無須專門的操作人員，一個(gè)司機(jī)就可單獨(dú)完成。    3).完備的配套設(shè)施及“綠色環(huán)保    自動立體車庫具有完整的平安系統(tǒng)，如障礙物確認(rèn)裝置、緊急制動裝置、防止突然落下裝置、過載保護(hù)裝置、漏電保護(hù)裝置、車輛超長及超高檢測裝置等等，如果應(yīng)用于公共場合，還可以配有計(jì)時(shí)裝置，滿足收費(fèi)要求。存取過程可由人工完成，也可以配備計(jì)算機(jī)設(shè)備全自動完成，這也給今后的開發(fā)設(shè)計(jì)留有大的空間。  由于車輛在

24、存取過程中只在極短的時(shí)間低速行駛，故而噪聲、排氣極其輕微。1.4 研究升降橫移式立體停車庫的意義升降橫移式立體停車庫是一種比較典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品形式，它主要涉及機(jī)械、電子、建工等多個(gè)領(lǐng)域，它需要各方面的專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同工作。在現(xiàn)代化大都市中，升降橫移式立體車庫己經(jīng)滲入到人們的各個(gè)生活領(lǐng)域，在機(jī)關(guān)、賓館酒店、醫(yī)院和居民區(qū)等許多地方，升降橫移式立體停車庫成了一道必不可少的根底設(shè)施。但是我國的機(jī)械式停車庫技術(shù)開展比較晚，大局部還沿用著日本80年代的技術(shù)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速開展，轎車擁有量的迅速膨脹，機(jī)械式車庫的現(xiàn)有功能已落后于人們的要求?，F(xiàn)有車庫技術(shù)的缺乏主要表現(xiàn)在取車得時(shí)間比較長，智能化程度比較

25、低，平安程度不夠，設(shè)計(jì)形式比較舊。和等地現(xiàn)有的許多高質(zhì)量的立體停車庫，都是運(yùn)用大量的外匯從國外進(jìn)口的，并且售后效勞也得不到令人滿意的保障。為了打破這種依賴進(jìn)口的格局，打出具有自身特色的車庫產(chǎn)品，就得要在原有技術(shù)上有重大突破，從而帶動國車庫行業(yè)的開展，因此，對升降式立體停車庫的系統(tǒng)研究顯得尤為重要。1.5升降橫移式車庫的工作原理升降橫移式立體車庫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)動到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通

26、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)入車庫將汽車開進(jìn)或開出車庫。圖1-5 七車位升降橫移式立體車庫工作原理圖圖1-5為一個(gè)地上7車位的升降橫移式停車設(shè)備，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號車位可以直接存放車輛；7 號車位需下降后再存放車輛；3 號車位，則需先將1 號和2號載車板右移，再將3號載車板下降；4 號車位，則需先將2 號載車板右移，再將4號存車板下降；5號車位需要先將1、2、3、4號四個(gè)載車板右移，再將5號載車板下降；6號車位則需要先將2、4號載車板右移，再將6號

27、載車板降下。由于升降橫移式停車設(shè)備對場地的適應(yīng)性強(qiáng)，介紹系統(tǒng)各機(jī)械局部部件構(gòu)造和功能可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)展任意的組合、排列，規(guī)模可大可小，對土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。1.6升降橫移式庫機(jī)械局部部件構(gòu)造和功能以三層三列式立體車庫為模型建立研究對象。升降橫移式立體車庫主要由構(gòu)造框架局部、載車板局部、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、平安防護(hù)系統(tǒng)六大局部組成。下面我們重點(diǎn)對車庫的主要組成(圖1-6所示)進(jìn)展分析。圖1-6 升降橫移式立體車庫主要組成(1) 構(gòu)造框架立體車庫一般主要以鋼構(gòu)造和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中選用鋼架構(gòu)造(如圖1-6所示)。構(gòu)造主體采用熱制方鋼、角鋼和鋼板等

28、型材制造，具有較好的強(qiáng)度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運(yùn)輸方便。(2) 上載車板及其提升系統(tǒng)每塊上載車板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。其工作原理如圖1-5 ，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車板下降。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據(jù)傳動力及載車板的移動速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。(3) 下載車板及其橫移系統(tǒng)由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動系統(tǒng)。在下載車板底部裝有

29、四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨(dú)立安裝的從動輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動長傳動軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長傳動軸上的主動鋼輪在導(dǎo)軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運(yùn)動。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動功率。(4) 平安裝置上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落平安裝置。防墜落平安裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)，以防止升降電機(jī)常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制

30、動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的平安裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動停頓。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時(shí)，如果碰撞到人、遺留行或車主寵物時(shí)，切斷橫移電機(jī)電源，橫移停頓。(5) 控制系統(tǒng)升降橫移式立體停車設(shè)備的控制系統(tǒng)采用PLC可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復(fù)位、急停四種控制方法。自動控制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合。對于本文中所列的7車位升降橫移式立體停車設(shè)備，PLC 主要要控制二、三層五個(gè)升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和一、二層四個(gè)橫移電機(jī)的正

31、反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車位上平安鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報(bào)警顯示裝置等。第2章 方案總體設(shè)計(jì)2.1方案總體設(shè)計(jì)升降橫移式立體停車庫的構(gòu)造設(shè)計(jì)在整個(gè)車庫中非常重要，主框架局部、載車板局部和傳動系統(tǒng)是升降橫移式立體停車庫的主要組成局部，主框架局部承擔(dān)著整個(gè)升降橫移式立體停車庫的總量，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性以及載車板局部還影響著整個(gè)立體停車庫的重量、材料和本錢的多少以及平安性，傳動系統(tǒng)決定著升降橫移式立體停車庫運(yùn)行的好壞，所以如何設(shè)計(jì)主框架局部、載車板局部和傳動系統(tǒng)成為影響整個(gè)立體停車庫的關(guān)鍵因素。1.總體布局：根據(jù)預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，要到達(dá)7車位的中小型轎車的存取目標(biāo)，本次設(shè)計(jì)的車庫采用三層構(gòu)造，一層和二

32、層各兩個(gè)停車位和一個(gè)空位，三層三個(gè)停車位。需要場地大概為長8m，寬6m，高6m。2. 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇：本次設(shè)計(jì)是針對的轎車的存取，可以滿足驅(qū)動力要求的機(jī)構(gòu)可以是液壓馬達(dá)或液壓泵，柴油機(jī)，汽油機(jī)和電動機(jī)等。在車輛存取的過程中，要求升降或者橫移動作平穩(wěn)，并且考慮到噪聲的大小和啟動的頻率以及便于控制，本次設(shè)計(jì)采用電動機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)。3.提升方式的設(shè)計(jì)與選擇：提升的方式有鏈提升和鋼絲繩提升等，通過分析，本次設(shè)計(jì)采用鋼絲繩提升，并采用雙滾筒，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)提升，并可以提升構(gòu)造設(shè)計(jì)的簡化。2.2 傳動方案的設(shè)計(jì)機(jī)械傳動系統(tǒng)主要功用是傳遞原動機(jī)的功率，變換運(yùn)動的形式以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的要求。傳動裝置的性能、質(zhì)量

33、及設(shè)計(jì)布局的合理與否，直接影響機(jī)器的工作性能、重量、本錢及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，合理擬定傳動方案具有十分重要的意義。一般常用以下幾種傳動方案：方案一：帶傳動，易于實(shí)現(xiàn)兩軸中心距較大的傳動；具有傳動平穩(wěn)，緩沖、吸振的特性；構(gòu)造簡單，本錢低；可起過載保護(hù)作用。1-電動機(jī) 2-滾筒 3-傳動軸 4-傳動帶圖2-1 帶傳動方案二：鏈傳動，平均傳動比準(zhǔn)確，工作可靠，效率較高；傳動功率大，過載能力強(qiáng)，一樣工況下的傳動尺寸??；可在惡劣環(huán)境中工作；易于實(shí)現(xiàn)較大中心距的傳動；構(gòu)造輕便，本錢低。1-電動機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-滾筒 4-減速器 5-傳動鏈圖2-2 鏈傳動方案三：直齒輪傳動，傳動效率高，構(gòu)造緊湊，工作可靠，壽命較長

34、，傳動準(zhǔn)確平穩(wěn)，承載能力高，功率和速度適應(yīng)圍廣。其構(gòu)造如圖2-3：1-電動機(jī) 2-減速器 3-滾筒 4-直齒大齒輪 5-直齒小齒輪圖2-3 直齒輪傳動2.3傳動方案的選擇好的傳動方案除應(yīng)滿足工作機(jī)的性能和適應(yīng)工作條件外，還應(yīng)尺寸緊湊、本錢低廉，傳動效率高等。故對更方案進(jìn)展價(jià)值分析，由表3-1和表3-2選出較好的方案。表2-1 定性判定與價(jià)值對應(yīng)判定不用差中等滿意較好好很好超目標(biāo)理想價(jià)值P0.10.20.40.50.60.70.80.91.0表2-2 傳動方案選擇的使用價(jià)值表設(shè) 計(jì) 指 標(biāo)加權(quán)因子方案一方案二方案三價(jià)值價(jià)值價(jià)值傳動精度0.20.020.50.050.80.08功 率0.20.02

35、0.40.040.50.05效 率0.80.120.80.120.20.03圓周速度0.20.020.20.020.20.02續(xù)表設(shè) 計(jì) 指 標(biāo)加權(quán)因子方案一方案二方案三價(jià)值價(jià)值價(jià)值制造安裝0.80.160.80.160.20.04價(jià) 格0.70.1050.60.090.40.06壽 命0.30.030.50.050.50.05平穩(wěn)噪聲小0.60.060.30.030.60.06總使用價(jià)值0.5350.560.39升降橫移式立體車庫的傳動要求傳動力矩較大，傳動速度較慢，經(jīng)過比較和分析，帶傳動不能提供較大的傳動力矩，容易發(fā)生打滑等現(xiàn)象，平安系數(shù)較低，所以本方案不予采用。鏈傳動和直齒輪輪傳動方案都

36、可以滿足傳動的要求，但鏈傳動與齒輪傳動相比，除滿足工作機(jī)的性能和適應(yīng)工作條件外，尺寸緊湊、本錢低廉，安裝和維護(hù)都比較方便。綜上所述，此次方案設(shè)計(jì)采用方案二。第3章主框架局部3.1鋼構(gòu)造形式的選擇停車設(shè)備的鋼構(gòu)造主要采用熱軋H型鋼、槽鋼、角鋼、鋼板焊接成型，用高強(qiáng)度螺栓連接成框架構(gòu)造，具有較好的強(qiáng)度和剛度。根據(jù)不同的構(gòu)造要求，有單注形式、跨梁形式、后懸臂形式等。單注形式構(gòu)造緊湊，安裝、搬運(yùn)方便，給駕駛員一種導(dǎo)向作用，也便于設(shè)置平衡裝置，故本設(shè)計(jì)鋼構(gòu)造局部采用單注形式，其構(gòu)造如圖3-1。圖3-1單柱鋼構(gòu)造形式3.2鋼構(gòu)造局部材料的選擇車庫骨架全由鋼材構(gòu)造組成，主要由立柱、橫梁、斜拉桿、加強(qiáng)肋等構(gòu)成

37、；本次設(shè)計(jì)主要采用熱扎H型鋼構(gòu)造，材料均選牌號為Q235-A。查參考文獻(xiàn)10表7-9初選立柱型號為20 GB707-88，該車庫全部重量由立柱承受，立柱外型截面為正方形，中間為空的，外型尺寸為：正方形邊長為250mm,立柱厚度為40mm，高度為5100mm,立柱底部上焊有一塊正方形鐵板，邊長為400mm，厚度為30mm，鋼材上安裝四個(gè)地腳螺栓，保證立柱的固定，另外焊接肋板，增加立柱的強(qiáng)度。立柱截面形狀如圖3-2所示。圖3-2 立柱橫粱采用工字形截面，如圖3-3所示，型號為熱扎工字鋼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就可以，可采用和正面橫梁一樣的連接方

38、法，選熱扎槽鋼16即可。圖3-3 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，角鋼號數(shù)為10 GB9787-88，截面形狀如圖3-4所示。圖3-4 斜拉桿、加強(qiáng)肋的等邊角鋼截面本次鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)選擇的鋼材承載能力強(qiáng)，且型鋼強(qiáng)度高、耐壓、耐彎能力強(qiáng)，根據(jù)受力分析知其遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足設(shè)計(jì)要求，故無須對其進(jìn)展強(qiáng)度校核。第4章 升降傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)在升降傳動系統(tǒng)中，我們采用鋼絲繩傳動型式。鋼絲繩傳動形式的升降傳動系統(tǒng)一般是由電機(jī)、減速系統(tǒng)、卷筒、滑輪、鋼絲組成。在鋼絲繩傳動型式中，鋼絲繩的主要作用是拖動載車板上下升降。鋼絲繩一端與載車板相連結(jié)，鋼絲繩另一端纏繞卷筒上(載車板的前端鋼絲繩與后端鋼絲繩必須同方向

39、繞著卷筒轉(zhuǎn)動)，當(dāng)載車板需要升降時(shí)，提升電機(jī)便會通過其正反轉(zhuǎn)來帶動卷筒順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)載車板的升和降。示意圖如圖4-1所示：1-載車板 2-卷筒 3-升降軸 4-鏈輪 5-電動機(jī) 6-鋼絲繩圖4-1升降傳動示意圖4.1 升降電動機(jī)的選擇初設(shè)升降速度v=0.15m/s，載重M=1700kg，提升所需功率為：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊知電動機(jī)輸出功率： 4-1式中 工作機(jī)所需功率減速機(jī)與工作機(jī)之間的總效率鏈傳動總效率： 4-2式中 鏈傳動效率，查得=0.96滾動軸承效率，查得=0.99，兩對，代入數(shù)據(jù)得：則電動機(jī)的輸出功率為：=3.12kw選擇明椿電動機(jī)廠生產(chǎn)的停車設(shè)備專用交流減速電動機(jī)，型號為MLPK

40、55370603，功率P = 3.7kw，頻率為50HZ，電壓220V，速比為60，輸出轉(zhuǎn)速為。其外形見圖4-2。圖4-2 電機(jī)的外形圖表4-1 升降電機(jī)的尺寸表ADEFGHLJK525150210260190152142.285M*YZPQTW230255160170654043.5104.2 升降鏈傳動的設(shè)計(jì)初定卷筒直徑D=200mm,載車板上升速度V = 0.15 m/s,求得卷筒的轉(zhuǎn)速。由得，鏈輪的傳動比初取傳動比 i = 1.5。1.選擇鏈輪齒數(shù)、根據(jù)傳動比i=1.5，查?機(jī)械設(shè)計(jì)?表6-6取小鏈輪齒數(shù)=17則大鏈輪齒數(shù)=27。2.確定鏈條鏈節(jié)數(shù)Lp初定中心距a=10p，則節(jié)距取Lp

41、 = 443.計(jì)算單排鏈所能傳遞的功率及鏈節(jié)距P由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表6-3查得工作情況系數(shù)由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表6-5查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=0.887,鏈長系數(shù)選擇雙排鏈，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表6-4查得多排鏈系數(shù)Kp=1.7計(jì)算額定功率根據(jù)額定功率和轉(zhuǎn)速查?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖6.13選擇滾子鏈型號為24A，鏈節(jié)距P=38.1mm鏈號標(biāo)記為24A2×44GB1243-19974.確定鏈實(shí)際長度 L及中心距L=Lp×P/1000=44×38.1/1000=1.68 m5.計(jì)算鏈速6.作用在軸上的壓軸力Q圓周力F=1000P/V=1000×3.7/0.25=14800N按平均布

42、置取壓軸力系數(shù)有7.按靜強(qiáng)度校核鏈條由于鏈條處于低速重載傳動中，其靜強(qiáng)度占主要地位。由?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?知，鏈條靜強(qiáng)度計(jì)算式：4-3式中 靜強(qiáng)度平安系數(shù)；工況系數(shù)，查表12-2-3??；鏈條極限拉伸載荷，=249.1kN；有效圓周力，；離心力引起的力，其中為鏈條質(zhì)量，可由?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?表12-2-9查得：q=5.6kg/m；時(shí)，可以忽略。懸垂力，其中為系數(shù)，查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?圖12-2-3得：，為中心距，為兩輪中心線對水平面的傾角，則；許用平安系數(shù)，。代入數(shù)據(jù)得：符合強(qiáng)度要求。8. 潤滑方式的選擇根據(jù)鏈速v=0.25m/s和鏈節(jié)距P=38.1mm，按?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖6.16查得潤滑方式為人工定期潤

43、滑。4.3升降軸的設(shè)計(jì)升降軸是升降電機(jī)動力通過鏈輪輸入的一段，它的構(gòu)造如以下圖：圖4-3 升降軸構(gòu)造圖1. 估算軸的根本直徑選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表9-1查得=640MPa。查表9-3，取C=60，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?式9-2得所求為軸的最細(xì)處，即裝聯(lián)軸器處圖5-2。但因此處有個(gè)鍵槽，故軸頸應(yīng)增大5%，即。為了使所選的直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器。由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查得采用剛性聯(lián)軸器，取與軸配合的的半聯(lián)軸器孔徑40mm，故軸頸，與軸配合長度83mm。2.軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)1初定各段直徑，見表4-2表4-2 升降軸各段直徑位置軸頸/mm說明裝聯(lián)軸器軸段1-2=40與半聯(lián)軸器的孔配合，

44、故取40mm自由段2-3=46半聯(lián)軸器的右端用軸肩定位，故取46mm裝鏈輪軸段3-4=50與鏈輪輪轂的孔配合，并便于拆裝，故取50mm軸環(huán)段4-5=60考慮鏈輪的軸向定位，故取60mm自由段5-6=46考慮半聯(lián)軸器左端的軸向定位，故取46mm裝聯(lián)軸器段6-7=40與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故取40mm2確定各段長度，見表4-3表4-3 升降軸各段長度位置軸段長度/mm說明裝聯(lián)軸器軸段1-2=83該段的長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取83mm自由段2-3=35考慮軸上零件安裝的位置，取52mm 續(xù)表位置軸段長度/mm說明裝鏈輪軸段3-4=82該段長度由鏈輪輪轂寬度決定，考慮鏈輪的安裝，該軸段長略短于輪轂

45、的寬，故取82mm軸環(huán)段4-5=10考慮到車輪的定位，一般為軸肩高度的1.4倍，取10mm自由段5-6=792考慮提升局部的構(gòu)造，取792mm裝聯(lián)軸器段6-7=83該段的長度由鏈輪輪轂寬度決定，故取83mm3.軸上零件的周向固定半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查得平鍵尺寸GB/T1096-2003，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長為80mm，半聯(lián)軸器與軸的配合代號為H7/k6。同樣，鏈輪轂與軸連接處，選用平鍵為，為保證鏈輪與軸的周向固定，應(yīng)選擇鏈輪輪轂與軸的配合代號為H7/k6。4.考慮軸的構(gòu)造工藝性考慮軸的構(gòu)造工藝性，軸肩處的圓角半徑R值為2.5，軸端倒角c=2mm；為便于加工，鏈

46、輪和半聯(lián)軸器處的鍵槽布置在同一軸面上。4.4聯(lián)軸器及鍵的選擇1.聯(lián)軸器的選擇由前可知與聯(lián)軸器配合處直徑為40mm，查參考文獻(xiàn)2選用剛性聯(lián)軸器。2.鍵的選擇與校核1查?機(jī)械設(shè)計(jì)?表9-4選普通平鍵：與聯(lián)軸器配合的選用：鍵12×80 GB/T1095-1990；與鏈輪配合選用：鍵14×80GB/T1095-1990。2校核：查?機(jī)械設(shè)計(jì)?知校核公式為： 4-4式中 T傳遞的轉(zhuǎn)矩，；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，h為鍵的高度；鍵的工作長度，圓頭平鍵；軸的直徑；許用擠壓應(yīng)力，查表6-2知：。聯(lián)軸器與軸配合的鍵：，代入上述公式可得：鏈輪與軸配合的鍵：，代入校核公式可得：由此可知鍵的選擇能滿

47、足要求。4.5 軸承的選擇1.軸承的選用及校核軸承均選用深溝球軸承，查參考文獻(xiàn)10選軸承型號為6238 GB/T276-94。2. 軸承壽命校核查參考文獻(xiàn)1知軸承壽命計(jì)算公式為： 4-5查表知：，當(dāng)量動載荷為。對于球軸承，代入數(shù)據(jù)得：可知軸承壽命足夠長，選擇符合要求。3. 軸承潤滑由于傳動軸轉(zhuǎn)速比較低，故軸承采用脂潤滑即可，在軸承座參加足夠的脂潤滑即可，對承受較大載荷來說此種潤滑方式十分適宜。4.6 鋼絲繩和滑輪的選用1. 鋼絲繩直徑確實(shí)定按GB/T3811-1983計(jì)算 4-6式中 d鋼絲繩的最小直徑鋼絲繩的最大靜拉力 C選擇系數(shù)由表81-8確定選擇系數(shù) C = 0.104根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)?P

48、27-9，選擇圓股鋼絲繩-合成纖維芯鋼絲繩:d = 16mm , , 最小破斷拉力 F = 133.0KN2.滑輪的選擇滑輪用來導(dǎo)向和支撐，以改變鋼絲繩傳遞力的方向。該滑輪受載荷比較小，一般制成實(shí)體滑輪，材料為鑄鋼。由鋼絲繩的直徑d，按?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?表8.1-64查得與鋼絲繩直徑匹配的滑輪直徑D=225mm?；喌男褪接?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?圖8.1-8選擇一般密封，無軸套的E型滑輪。其標(biāo)記為：滑輪 E16×225-55 /T9005.3-19994.7 卷筒的設(shè)計(jì)卷筒的類型按/T9006.2-1999選擇A型卷筒，根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)?表8.1-47進(jìn)展卷筒的幾何尺寸計(jì)算：最大起升高度 Hm

49、a* = 5.4m繩槽槽距 P = 1.2d = 19.2mm,卷筒槽底直徑 D = 180.8mm卷筒計(jì)算直徑由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑=200mm固定鋼絲繩的平安圈數(shù)=1.5卷筒上有螺旋局部長：無繩槽卷筒端部尺寸,固定鋼絲繩所需中間光滑局部長度 m = 43mm卷筒長度4.8 升降軸的強(qiáng)度校核1. 軸的受力分析軸的力學(xué)模型如以下圖：圖4-4 軸力學(xué)模型圖根據(jù)升降傳動軸的受力情況，此軸主要受扭矩作用，所以只要對軸進(jìn)展扭轉(zhuǎn)應(yīng)力強(qiáng)度校核即可，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?可知校核公式為：1求出軸傳遞的扭矩：2求軸上的作用力：鏈輪上的圓周力鏈輪上的徑向力A處切向力：B處切向力：A處扭矩：B處扭矩：該軸的扭矩圖如圖

50、3-7所示：圖4-5 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)對它進(jìn)展扭應(yīng)力強(qiáng)度較核： 4-7式中 ；。代入數(shù)據(jù)可得：。由此可知強(qiáng)度符合要求，設(shè)計(jì)合理。第5章橫移傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)橫移傳動系統(tǒng)的作用是使載車板平移到指定位置，其傳動主要是靠電機(jī)帶動鏈輪使?jié)L輪在軌道上移動。其構(gòu)造如圖5-1。1-主動輪 2-鏈輪 3-電動機(jī) 4-載車板 5-從動輪圖5-1 橫移傳動示意圖5.1 橫移電動機(jī)的選擇初設(shè)承載總質(zhì)量M=2000kg，橫移速度V=0.15m/s，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得摩擦因子=0.2，則帶動橫移軸轉(zhuǎn)動所需功率：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊知電動機(jī)輸出功率： 5-1式中 工作機(jī)

51、所需功率減速機(jī)與工作機(jī)之間的總效率鏈傳動總效率： (5-2)式中 鏈傳動效率，查得=0.96滾動軸承效率，查得=0.99，兩對，代入數(shù)據(jù)得：則電動機(jī)的輸出功率為：=0.594kw由于橫移的速度較慢，要求橫移電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，為使構(gòu)造緊湊，本設(shè)計(jì)根據(jù)輸出功率選擇由明椿電機(jī)廠生產(chǎn)的交流減速電動機(jī)，型號為MLPK40075803，額定電壓220V，功率P=0.75w，速比30，輸出轉(zhuǎn)速n=18r/min。其外形圖與升降電動機(jī)一樣，見圖4-2。電機(jī)的主要安裝和外形尺寸如下表：表5-1電機(jī)外形尺寸(mm)ADEFGHLJK36590140175120111523.4265M*YZPQTW165175116

52、12545403175.2 橫移鏈傳動的設(shè)計(jì)初選橫移輪直徑D=160mm，則車輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)為由于電機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速幾乎一樣，故傳動比為1。1.初選鏈輪齒數(shù)由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表6-6查得，則從動鏈輪齒數(shù)2.確定計(jì)算功率 由于載荷比較平穩(wěn)，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查表6-3得工況系數(shù)=1.0，因此 =0.75kw3.初定中心距，確定鏈條鏈節(jié)數(shù)Lp初定中心距,則鏈節(jié)數(shù)取Lp = 424. 計(jì)算單排鏈所能傳遞的功率及鏈節(jié)距P由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表6-5查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=1.0,選擇單排鏈，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表6-4查得多排鏈系數(shù)Kp=1.0由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖6.14查得長度系數(shù)=0.98故所需傳遞的功率為根據(jù)額定功率和轉(zhuǎn)速

53、查?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖6.13選擇滾子鏈的型號為12A，由表6-1查得鏈節(jié)距P=19.05mm鏈標(biāo)記為：12A62GB/T1243-19975.確定鏈實(shí)際長度 L及中心距L=Lp×P/1000=42×19.05/1000=0.8mm6.計(jì)算鏈速7. 計(jì)算作用在軸上的壓軸力Q圓周力F=1000/V=1000×0.75/0.11=6818N按平均布置查?機(jī)械設(shè)計(jì)?取壓軸力系數(shù)有8.按靜強(qiáng)度校核鏈條由于鏈條處于低速重載傳動中，其靜強(qiáng)度占主要地位。由參考文獻(xiàn)5知，鏈條靜強(qiáng)度計(jì)算式： 5-3式中 靜強(qiáng)度平安系數(shù)；工況系數(shù)，查表12-2-3??；鏈條極限拉伸載荷，=31.1kN；有效圓周力，；離心力引起的力，其中為鏈條質(zhì)量，可由?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?表12-2-9查得：q=1.50kg/m；時(shí)，可以忽略。懸垂力，其中為系數(shù)，由?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?查圖12-2-3得：，為中心距，為兩輪中心線對水平面的傾角，則；許用平安系數(shù)，。代入數(shù)據(jù)得：符合強(qiáng)度要求。9.潤滑方式的選擇根據(jù)鏈速v=0.11m/s和鏈節(jié)距P=19.05mm，按圖6.16查得潤滑方式為人工定期潤滑。10.鏈輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)鏈輪的構(gòu)造選為整體式，材料為45鋼，熱處理為淬火、回火，齒面硬度4050HRC。由?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?表14.2-19查得主要構(gòu)造尺寸如圖5-2：圖5-2 橫移鏈輪5.3 橫