bj0473-升降式路邊停車系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)

：機(jī)械式停車設(shè)備是解決城市停車問題的一個(gè)有效解決，正被廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)了存取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功能要求及其實(shí)現(xiàn)方法，完成了鏈傳動(dòng)橫移存取車裝鬣的。：垂直升降式停車設(shè)備、存取系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析和參數(shù)優(yōu)化設(shè)指導(dǎo)老師簽名 緒 課題的來源及研究的目的和意 機(jī)械式停車 國內(nèi)外研究狀 本研究的主要內(nèi) 垂直升降式停車設(shè)備概 升降驅(qū)動(dòng)系 車輛存取方 垂直升降式停車系統(tǒng)的控制系 停車位布置形式及相關(guān)要 垂直升降式車庫停車位結(jié) 載車板結(jié) 存取機(jī)構(gòu)功能要求及其實(shí) 存取機(jī)構(gòu)的工作流 存取機(jī)構(gòu)中具體部件設(shè)計(jì)計(jì) 升降機(jī)構(gòu)的整體結(jié) 提升系統(tǒng)曳引力的分析計(jì) 曳引系統(tǒng)的受力分 曳引電機(jī)及其調(diào)速方法選 曳引電機(jī)的容量選 對(duì)重匹配研 總 展 致 第一章近年來，我國汽車產(chǎn)量不斷增加，汽車保有量更是急劇上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997157.81100400;200040020025002005我國轎車保有量將達(dá)到1000萬輛，平均每年增長80萬輛(據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年轎車120201020002004.5(長)x1.8(寬)，則每輛轎車所需要的最小19.2m25009600m214.4例如，10層高的電梯式車庫，每輛車的占用面積為3.0m2左右，將會(huì)節(jié)省84.6%(即2.74.1萬畝)的土地，即使有10%的轎車停放在車庫中，這在大城市支持基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)之一，國家計(jì)委第6中，已明確機(jī)械式車庫(設(shè)備)，基于以上情況升降式路邊停車系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)選擇“垂直升降式機(jī)械立體停車庫機(jī)械部分”作 研究課題，符合現(xiàn)實(shí)需要，順 科技發(fā)展的潮流，為了解決多層停車庫駕駛員駕車上下坡道的問題，20世紀(jì)60年代國外出現(xiàn)到了20世紀(jì)70年代，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，停車庫逐漸向全機(jī)械化、自動(dòng)化一種停放車輛的容器，充分發(fā)揮了機(jī)械停車庫的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著電(l)節(jié)省面積，約為平面停車場(chǎng)的1/21/25。特別適合土地緊張的大城市和一21220用費(fèi)也是不菲。使用方便。存車時(shí)，駕駛員打卡后只需按指示信號(hào)把汽車開上升降車上即可離開，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把汽車放到合適的車位;取車時(shí)，駕駛員打卡后系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)把要加秒，通常不出現(xiàn)存取車排隊(duì)的現(xiàn)象。(6)研究狀停車設(shè)備在國外尤其是在歐洲、、等國發(fā)展己有30多年的歷史，及我國等。尤其是，從1962年研制出第一臺(tái)停車設(shè)備以來，至今已經(jīng)開發(fā)、生產(chǎn)出九大類近百個(gè)品種的停車設(shè)備，擁有停車設(shè)備制造企業(yè)400多家，車庫設(shè)備年增長率達(dá)30%;擁有停車設(shè)備制造企業(yè)268家，產(chǎn)量幾乎兩年翻一翻;韓國現(xiàn)在擁有停車設(shè)備制造企業(yè)400多家，主要通過引進(jìn)技術(shù)和自我開發(fā)，每年30%的速度發(fā)展。.我國機(jī)械式停車設(shè)備的早期開發(fā)工作開始于80年代中期1992年以后得較快發(fā)展而真正有起色則是近幾情因此還處在發(fā)展初期我國機(jī)械式停車1992了很大的進(jìn)步，具體情況如下:生產(chǎn)能力:199640001產(chǎn)品覆蓋面:已為、、、杭州、西安、廣州、、重慶、、長沙、太原、徐州、等10多個(gè)城市提供了各式機(jī)械式停車設(shè)備及部分配企業(yè)數(shù):1982年以 。生產(chǎn)機(jī)械停車設(shè)備及配套產(chǎn)品的單位已有150多家，還有不少企業(yè)正在調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向這一行業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械式停車設(shè)備已開始出口等國家和地區(qū)。(l)生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展的需要1000，因此應(yīng)該大力開發(fā)機(jī)械式停車設(shè)備，以適應(yīng)蓬勃發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)和汽，的主要內(nèi)l、垂直升降式停車設(shè)備總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研2、垂直升降式停車設(shè)備的存取機(jī)構(gòu)設(shè)3、直升降式停車設(shè)備的升降驅(qū)構(gòu)研第二章車庫總體結(jié)構(gòu)研102060輛汽車，而占地面積不到50平方米，所以具有很高的平面和空間利用率，具有高在20世紀(jì)20年代已經(jīng)出現(xiàn)了電梯式停車庫M當(dāng)時(shí)是以汽車電梯作60等發(fā)達(dá)國家的大都市都出現(xiàn)了停車難問題這使得車庫開始發(fā)展和普及歐洲德國意大利等國家開始建造大型的電梯式停車庫此時(shí)已實(shí)現(xiàn)機(jī)械橫移存取8090交流變頻技術(shù)的發(fā)展和成熟以電梯為電梯式車庫開始在歐洲國、韓國、等地大量興起，成為機(jī)械式停車庫的一大主流。降到出口處，車輛離去。2．2中民機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB／T8713．1998：機(jī)械式停車設(shè)備類別、型式占地面積、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性以及用戶需求等各種因后，決定選取這種布局作為垂直升降式車庫的整體結(jié)構(gòu)。車庫的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖2．1，提升系統(tǒng)居中，停車位縱向車輛的出在停車庫整個(gè)停車位的最下一層整個(gè)車庫的占地面積大約60平方米升降驅(qū)動(dòng)系在垂直升降式車庫的組成部分之中升降驅(qū)構(gòu)是非常重要的一個(gè)部目前垂直升降式車庫的升降驅(qū)動(dòng)形式主要有曳引驅(qū)動(dòng)和強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)兩種強(qiáng)制鋼絲繩卷筒驅(qū)構(gòu)在起重機(jī)械上被廣泛的運(yùn)用，是使用上較為成技術(shù)。它自身結(jié)構(gòu)的限制鋼絲繩式(卷揚(yáng)式)在垂升降式車庫中沒有得到更廣泛的用。，為了提高車庫的運(yùn)行效率車庫要求升降系統(tǒng)有較高的提升速度，并具有良，車輛存取方擺桿式：擺桿式橫移裝置是在升降轎廂底中部設(shè)置一個(gè)可正反向360旋轉(zhuǎn)的15mm用的橫移機(jī)構(gòu)，包括橫向推拉載車板電機(jī)和兩組橫移鏈條，其作用是存取載車板a垂直升降式停車系統(tǒng)的控制系腦為，配備有、通訊模塊等外部設(shè)備。PLC(可編程控制器)作為控制系統(tǒng)的主控機(jī)。PLC有以下優(yōu)點(diǎn)：1、可靠性高，它采取了光電、濾波、穩(wěn)壓保護(hù)、故障等多種，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中平均無故障時(shí)間達(dá)5萬～10萬左右。2、響應(yīng)、速計(jì)數(shù)模塊、多點(diǎn)I／O 2．22．3第三 52GB17907-19994．2．4．150mm，但不小于1600。垂直升降式停車設(shè)備中可停放的車輛尺寸重量的分組代號(hào)為D(5000*1850*1550。除了布置形式以及尺寸之外，停車位還需要(3)垂直升降 車庫停車位結(jié)垂直升降式車庫的停車位采取并列布置形式沿車輛橫向方向布置在提升井道兩邊。按并結(jié)合其他要求考慮，將車庫的停車位寬度定為2600mm，長度5600mm，1800mm。停車位結(jié)構(gòu)如圖3．1(停車位等軸側(cè)視圖)所示，停車位上沿橫向中心線對(duì)稱布3．2整體折彎成型的載車板方便、通用性互換性好，強(qiáng)度大、剛度好、重量輕、對(duì)建筑高度要求最??；可以保證載車板同地面零坡度，無需加油門，適應(yīng)新老。整體折彎成型結(jié)構(gòu)形式適合于批量生產(chǎn)。垂直升降式停車庫選用框架式載車板，由空心矩形方鋼、角鋼和鋼板焊度的主要因一)。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的普及，該己能輕松解決：驅(qū)動(dòng)控制采垂直升降式車庫采用鏈傳動(dòng)存取車方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊自身質(zhì)量輕3．4(橫移機(jī)構(gòu)示意圖)所示。主、從動(dòng)鏈輪組各有兩排橫移3．5廂與停車位之間要求有一定的距離，整個(gè)鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)也出提升轎廂的范3．5，提升轎廂與停車位之間的空間使得存取車動(dòng)作能夠順利進(jìn)行。一體。同時(shí)，橫移電機(jī)和機(jī)也安裝在這個(gè)框架上。3．6存取機(jī)構(gòu)中具體部件設(shè)計(jì)計(jì)存取機(jī)構(gòu)電機(jī)與(1)垂直升降式車庫一般的存取速度在18～30m/min之間。車庫載車板的橫M=2200kg，則所消耗的功率為：鏈傳動(dòng)的功率η=0.92～O.96，P=1.5kwL2=0.2m，微動(dòng)時(shí)間t22s，則速度v2=L2t2=O.1m/sM2=2500kg，則所消耗的功率為：P2=F2×V2=M2×G2×μ2=2500×9.8×0.2×0.1×=0.49鏈傳動(dòng)的功率η=0．92～O．96，取最小值計(jì)算，所需電機(jī)功率(3)選用橫移機(jī)構(gòu)選用邁特的斜齒一蝸輪蝸桿機(jī)(N系列)，橫移機(jī)構(gòu)則選用邁特的斜齒輪硬齒面機(jī)(D系列)，結(jié)1。由于300mm式中：pzn(3)選用橫移機(jī)構(gòu)選用邁特的斜齒一蝸輪蝸桿機(jī)(N系列)，橫移機(jī)構(gòu)則選用邁特的斜齒輪硬齒面機(jī)(D系列)，結(jié)(1)1。由于300mm （3-式中：pzndpsin1180

（3- 存取車輛時(shí)的橫移速度v=O．3，原的轉(zhuǎn)速為1430r/min，對(duì)應(yīng)的機(jī)傳動(dòng)比選為59．2，則鏈輪的轉(zhuǎn)速為24r/min取鏈號(hào)為12A的短節(jié)距精密滾子輸送鏈(D型附件)，極限拉伸強(qiáng)度31.1/KNP19．05，由此可以計(jì)算得到齒數(shù)z40，d242．3mm。當(dāng)鏈速v<O．6m/s的時(shí)候，鏈條的主要失效形式是鏈條受靜力拉斷，故應(yīng)進(jìn)行靜8SQn8KA

(3-式中，鏈的極限拉伸載荷QnnQ，n2，QKA1．3，F(xiàn)-為鏈的總拉力。由此算出S11．4，滿足靜強(qiáng)度要求。橫移鏈條和微橫移鏈條選用短節(jié)距精密滾子輸送鏈(D12A，19．05，31.1/KN，滾子鏈由內(nèi)鏈板l、外鏈板234和滾子5組成(圖3．7)。內(nèi)鏈動(dòng)聯(lián)接。工作時(shí)內(nèi)、外鏈節(jié)間可以相對(duì)撓曲，套筒則繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為了減少滾子鏈聯(lián)軸器是利用一條公用的雙排鏈條同時(shí)與兩個(gè)齒數(shù)相同的并列鏈輪嚙合本章著重進(jìn)行了垂直升降式車庫存取機(jī)構(gòu)的研究設(shè)計(jì)了停車位布第四章車庫升降機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)升降機(jī)構(gòu)是垂直升降式停車設(shè)備中非常重要的一個(gè)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將存取機(jī)構(gòu)垂直升降式停車設(shè)備的整個(gè)運(yùn)行速度和可靠性并對(duì)車庫的鋼結(jié)構(gòu)的受力情況也，一目前，在垂直升降式停車設(shè)備中，一多，而在停車設(shè)備中，因?yàn)榘崴偷能嚿凳酵＼囋O(shè)備的曳引驅(qū)構(gòu)形式主要曳引驅(qū)房設(shè)置在停車設(shè)備上方，傳動(dòng)形式的曳引比為1。如圖4．1所示，機(jī)驅(qū)動(dòng)曳弓I4．1垂直升降式停車設(shè)備升降轎廂的起吊方式是四點(diǎn)起吊四根鋼絲繩連接候比較平穩(wěn)，避免產(chǎn)生晃動(dòng)。方升降轎廂四點(diǎn)起吊曳引機(jī)選伸出軸的曳引機(jī)對(duì)重布置在升降轎廂的前方，z135。)而增設(shè)壓向?qū)л?，升?-44．4P1與較小載荷P2之差。即：T 使平衡系數(shù)達(dá)到0．4～0，5，提升系統(tǒng)過額定載荷1T1

（4-式中：ekf由關(guān)系式可以看出k、f、越大，曳引能力也就越大。而且曳引力與以下 形狀主要有四種：半圓槽、vv使用較長，但摩擦力小，使得曳引力也小。凹形槽結(jié)合半圓槽與V形槽的優(yōu)點(diǎn)，將槽做成圓弧狀，同時(shí)底部開有一個(gè)切口。這樣不僅摩擦力大，而且可使得曳引繩在槽內(nèi)運(yùn)行自接觸面大、使用 對(duì)于不同的槽形，其中的摩擦系數(shù)的修正系數(shù)K對(duì)于半圓槽：k=4／=1．27對(duì)于V：k2.92對(duì)于凹形槽：kf=O09～01f=O06f=O151351804．7180使 。曳引鋼絲繩的潤滑采用表面輕微潤滑，即靠鋼絲繩本身所含的油脂面添加薄質(zhì)油，但其目的是補(bǔ)充鋼絲繩的含油量，加油后表面多余的潤滑油2

(4—式中，T1一曳引繩轎廂一邊的張力T2一曳引繩對(duì)重一邊的張力k2。f0．1=T1按汽車最大載重量(1700kg)、車庫提升轎廂重量(1000kg)和載車板重量(500kg)2100kg。鋼絲繩在曳引輪的包角為150=T1

2100

efk=e012314．9PP2(1)．P2=W（1—a／g)T1=P1-P2=G+Q1+a/gW1式中：G．Q一車輛重量；P1GQT3P1P2GQ1a/gW1a/g上行階段的曳引這個(gè)階段系統(tǒng)上行，此時(shí)的載荷力為：P1GQ1a/gP2W1a/g曳引力T3P1P2GQ1a/gW1a/g這個(gè)階段系統(tǒng)加速下行，慣性力作用方向與上行階段相同，因此曳引T4T3

T3P1P2GQ1a/gW1a/g(5．) 與T2是一樣的(6．)下行階段的曳引6曳引力T61

P2GQ1a/gW1a/g2MTD/2式中：TD11電運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，運(yùn)行噪聲低普通交流感應(yīng)電的轉(zhuǎn)子電阻低，機(jī)械特性好，轉(zhuǎn)差率S小，運(yùn)行效率高?？墒沁@類交流感應(yīng)電的起動(dòng)電流大，一般為額定電流的4～7倍，同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較大，一般為額定轉(zhuǎn)矩的3～5倍。如果選用為曳引系統(tǒng)的電，會(huì)因?yàn)橐芬到y(tǒng)i機(jī)械效率：令曳引機(jī)中曳引輪上鋼絲繩承受的拉力為F，提升轎廂總重力為Q，

NQ**1102**i

（4—式中：Qv一機(jī)械效率，對(duì)于齒輪副，一般取i1額定載重量Q(1700kg）及轎廂重量(500kg）之和計(jì)算得，N=6.9kw故，選取電機(jī)功率對(duì)重匹配研WGkWGQkk=O．45～0．5，它的選取原則：盡量使曳引系0．5，0．5。WGkQ100022000.5(4)(5)第五章垂直升降式停車設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)的研 ，車庫升降系統(tǒng)的研究還