壓縮包已打包上傳。下載文件后為完整一套設(shè)計(jì)?！厩逦瑹o(wú)水印，可編輯】dwg后綴為cad圖紙，doc后綴為word格式，所見(jiàn)即所得。有疑問(wèn)可以咨詢QQ 197216396 或 11970985
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題 目 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)
姓 名
專 業(yè)
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
二○一八年四月
51
摘 要
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和城市化進(jìn)程的加快，汽車(chē)越來(lái)越快的走進(jìn)工薪階層家庭，而在土地資源有限的情況下，解決城市停車(chē)難的問(wèn)題，修建立體車(chē)庫(kù)是一個(gè)很好的解決方法。我國(guó)立體車(chē)庫(kù)發(fā)展雖經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，但仍處于初級(jí)階段，立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)水平、經(jīng)濟(jì)價(jià)值還有待于完善和開(kāi)發(fā)，尤其實(shí)在智能控制方面還有很長(zhǎng)的路要走。因此，在論文在參考查閱大量的相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)與研究具有重大的理論意義和潛在的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)和地面的方向做圓周運(yùn)動(dòng),從而達(dá)到的目的。工作原理是傳導(dǎo)機(jī)制是由電機(jī)、減少和存儲(chǔ)汽車(chē)拖帶坐標(biāo)系作為圓周運(yùn)動(dòng)鏈,可以達(dá)到獲得車(chē)輛的要求。
關(guān)鍵詞：立體車(chē)庫(kù)，智能，旋轉(zhuǎn)，圓周運(yùn)動(dòng)
Abstract
As China's economic boom and urbanization speeding up, the car is more and more quickly into the working class families, and in the case of limited land resources, solve the problems of the urban parking, building three-dimensional garage is a good solution. Three-dimensional garage development in China has experienced 20 years of development, but it is still in its infancy, three-dimensional garage design level, the economic value has yet to be perfected and developed, particularly in intelligent control has a long way to go. Therefore, on the basis of referring to a large number of relevant professional literatures, the design and research of rotary intelligent garage has great theoretical significance and potential market economic benefits.
The rotary smart garage and the ground are moving in a circular motion to achieve the goal. The working principle is that the transmission mechanism is a circular motion chain, which can achieve the requirements of vehicles.
Key words: stereo garage, intelligent, rotating, circular motion.
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 研究的背景與意義 1
1.1.1 研究的背景 2
1.1.2 論文研究的意義 3
1.2 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 3
1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 4
1.2.2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 7
1.3 立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi) 9
1.4 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的控制發(fā)展趨勢(shì) 13
1.5 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的控制工藝流程分析 13
1.6 本設(shè)計(jì)的主要研究工作 15
第2章 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)方案及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
2.1 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)總體方案的確定 16
2.2 總體結(jié)構(gòu)方案的設(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 19
3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 19
3.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 19
3.1.2 減速器的選擇 20
3.1.3 制動(dòng)器的選擇 21
3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21
3.2.1 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 21
3.2.2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 25
3.2.3 軸的設(shè)計(jì)與校核 30
3.3 結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì) 35
3.4 聯(lián)軸器和鍵的選擇 38
3.5 軸承的選擇 40
3.6 車(chē)輛托盤(pán) 41
第4章 換向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 43
4.1 換向機(jī)構(gòu)總體結(jié)構(gòu) 43
4.2 轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì) 43
4.3 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì) 44
4.4 電機(jī)的選擇 46
4.5 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 46
4.6 聯(lián)軸器選擇 48
結(jié) 論 49
參考文獻(xiàn) 50
致 謝 52
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)
第1章 緒論
1.1 研究的背景與意義
自改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車(chē)保有量的快速增加，使我國(guó)各大城市交通壓力急劇增加，城市道路的擴(kuò)建及平面停車(chē)場(chǎng)的建設(shè)也逐步納入規(guī)劃范疇。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)至2011年8月全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量為 21946 萬(wàn)輛，其中私家車(chē) 10068 萬(wàn)輛，已經(jīng)占據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)的50%數(shù)量。隨著人們生活水平的不斷提高，私家車(chē)的擁有量會(huì)不斷增加。2011年12月，寧波市審計(jì)局發(fā)布了《關(guān)于寧波市城區(qū)停車(chē)設(shè)施建設(shè)管理使用情況的專項(xiàng)審計(jì)調(diào)查結(jié)果公告》，這份調(diào)查報(bào)告顯示，寧波現(xiàn)有停車(chē)位嚴(yán)重不足，停車(chē)位的需求缺口高達(dá) 60%，報(bào)告顯示，截至 2010 年底，城區(qū)停車(chē)泊位總數(shù)為 10.7 萬(wàn)個(gè)，市汽車(chē)擁有量為22.22萬(wàn)輛。根據(jù)正常的配置，一輛私家車(chē)配備一個(gè)專屬停車(chē)位，和 0.2個(gè)公共停車(chē)位，那么保守估計(jì)，以目前的10.7萬(wàn)個(gè)車(chē)位，只能接納 8.9 萬(wàn)量私家車(chē)，而汽車(chē)的擁有量就有22.22萬(wàn)量，那么幾乎有將近一半多的私家車(chē)是沒(méi)有車(chē)位。但是人們的停車(chē)需求并未減少，所以可以隨處可見(jiàn)路邊停滿了私家車(chē)，嚴(yán)重阻礙了交通運(yùn)行，但又無(wú)可奈何，城市的土地有限，不可能大面積的用于停車(chē)，所以旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的發(fā)展將成為解決停車(chē)難的有效途徑，而具有廣闊的發(fā)展前景。如圖1-1 所示是中國(guó)?？谏藤Q(mào)區(qū)的停車(chē)現(xiàn)狀，車(chē)主為尋找車(chē)位而頭疼不已，連盲人行道也被車(chē)輛占用。
圖1-1 停車(chē)現(xiàn)狀
1.1.1 研究的背景
隨著改革開(kāi)放和我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，私家車(chē)的數(shù)量增長(zhǎng)十分迅速，使得原本人口就十分密集的城市中，小區(qū)、街道的停車(chē)位嚴(yán)重的不足停車(chē)難的問(wèn)題日益嚴(yán)重，旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)無(wú)疑是解決小區(qū)停車(chē)難問(wèn)題的一種有效途徑[1]。隨著私家車(chē)數(shù)量的不斷攀升，停車(chē)難的問(wèn)題也將日趨嚴(yán)重，特別在一些高新區(qū)，商貿(mào)區(qū)，人們不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)，但卻難覓一個(gè)車(chē)位。如今的社會(huì)，停車(chē)位在數(shù)量和布局上已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足和適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的需求，更不適應(yīng)現(xiàn)代化城市發(fā)展的需求。怎么改造補(bǔ)充車(chē)位、新建車(chē)庫(kù)如何設(shè)計(jì)能提供更多的車(chē)位？已經(jīng)成為房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商、政府各部門(mén)以及社會(huì)各界普遍關(guān)注的問(wèn)題。旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的優(yōu)越性也將逐漸得到認(rèn)可，發(fā)展占地少的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)已經(jīng)勢(shì)在必行。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委將“城市旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)”列為“近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)”。然而目前我國(guó)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)未能統(tǒng)一，許多旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)生產(chǎn)廠家在資金、技術(shù)未到位的前提下，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的制造與建設(shè)，并未系統(tǒng)的從結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新，從根本上了解旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)市場(chǎng)的具體需求。
由于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展和城市化檔次的提高,車(chē)輛的數(shù)量飛速的加多。由于過(guò)度加多的汽車(chē)的數(shù)量,因此,城市道路建設(shè)的設(shè)備無(wú)法趕上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度,造成嚴(yán)重的交通擁堵和車(chē)位的問(wèn)題。同時(shí)停止網(wǎng)站規(guī)劃不合理、綠地的占領(lǐng)和車(chē)道現(xiàn)象,加劇了交通混亂，導(dǎo)致進(jìn)一步的交通擁堵，摧毀了城市居住環(huán)境和交通之間的關(guān)系，成就一個(gè)惡性循環(huán)。目前,中國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)所有權(quán)和停車(chē)位的比例是5:1,停車(chē)位嚴(yán)重短缺。從城市建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，以確保交通擁堵，不僅要滿足基本的停車(chē)位100%,還要滿足公共停車(chē)位20%。目前,我國(guó)大多數(shù)城市采用平面式停車(chē)場(chǎng),停車(chē)場(chǎng)設(shè)備復(fù)雜,有效的停車(chē)位置很小,面積大,車(chē)輛和人員的安全很差。平均下來(lái)一輛小汽車(chē)占據(jù)40平方米的面積。因?yàn)檫@些原因,給業(yè)主或開(kāi)發(fā)商都是非常不利的。因此,旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的建設(shè)迫在眉睫,而且我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市的生活水平改善城市靜態(tài)交通。旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)以其優(yōu)勢(shì)的平面式車(chē)庫(kù),誕生以來(lái)廣泛的關(guān)注,近年來(lái)人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。本文在這種背景下,試圖做一些研究和重建的停車(chē)問(wèn)題。
1.1.2 論文研究的意義
為了解決城市停車(chē)問(wèn)題的問(wèn)題,最小面積,更多的車(chē)輛停止,但也允許租戶訪問(wèn)車(chē)輛安全,方便。垂直循環(huán)停車(chē)車(chē)庫(kù),土地利用率高、操作簡(jiǎn)單、靈活、安全、可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、和許多其他的優(yōu)點(diǎn),是主要的大型城市居住區(qū)停車(chē)問(wèn)題的方向發(fā)展。具體來(lái)說(shuō),本研究的意義主要在以下方面:
1．節(jié)省空間
智能車(chē)庫(kù)的占地面積為平面停車(chē)場(chǎng)的1/2-1/25，空間利用率比建筑自走式停車(chē)庫(kù)提高了75%。尤其在商業(yè)中心區(qū)、旅游景點(diǎn)、醫(yī)院、銀行、辦公樓等人流和車(chē)流量大的公共場(chǎng)所，有很大的作用。
2．垂直循環(huán)智能車(chē)庫(kù)完全采用電腦控制，司機(jī)存車(chē)更方便
該過(guò)程自動(dòng)停車(chē)和車(chē)輛。老板簡(jiǎn)單的停車(chē)卡或支付到車(chē)庫(kù),車(chē)是非常方便的訪問(wèn)。通常一次保存(采取)車(chē)時(shí)間為2分鐘，有效地避免了傳統(tǒng)停車(chē)庫(kù)存取車(chē)需要走的路程，也節(jié)省了找車(chē)位的時(shí)間，同時(shí)也減少了環(huán)境的污染，安全便捷[3]。
3．綜合投資少
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)占地面積小的空間,空間利用率高。這大大減少了投資的土地面積,操作過(guò)程中,低能耗,減少管理,也大大節(jié)省了成本。停車(chē)場(chǎng)建設(shè)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、少量的工程投資,只有少量的通風(fēng),所以成本大大降低。據(jù)統(tǒng)計(jì),每個(gè)停車(chē)位約3 - 7的新停車(chē)設(shè)備幾百萬(wàn)元,15萬(wàn)元,建設(shè)成本[4]自航停車(chē)位。
4．配置靈活
智能車(chē)庫(kù)可單獨(dú)設(shè)計(jì)，也可依附在其他建筑物內(nèi)，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
新型循環(huán)智能車(chē)庫(kù)不僅可以改變了停車(chē)的環(huán)境，伴隨著也可以降低噪音、污染及土地覆蓋，緩解了行車(chē)環(huán)境，讓交通不在如此的擁堵，達(dá)到了人、車(chē)分流，維護(hù)了行人安全的同樣也改善了居住生活環(huán)境、加強(qiáng)了綠化面積。
1.2 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已經(jīng)從最初的半自動(dòng)化的模式漸漸往全自動(dòng)化車(chē)庫(kù)發(fā)展，結(jié)構(gòu)也從無(wú)統(tǒng)一規(guī)格到目前的模塊化發(fā)展，便于組裝、拆卸、擴(kuò)充。國(guó)內(nèi)外各類(lèi)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)工廠也逐漸成立起來(lái)。如今，旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)在西歐、東南亞、日本得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在國(guó)土資源比較稀缺的國(guó)家。而中國(guó)國(guó)土資源并不稀缺，但是改革開(kāi)放城市化以來(lái)，人口集中往城市遷移，導(dǎo)致城市的人口增加，在一線二線城市出現(xiàn)人口密集的現(xiàn)象，使得城市“停車(chē)難”的問(wèn)題日趨嚴(yán)重。
1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)機(jī)械停車(chē)設(shè)備技術(shù)發(fā)展經(jīng)過(guò)了三個(gè)時(shí)期，20世紀(jì)80年代的自主開(kāi)發(fā)階段，此時(shí)由于考慮到市場(chǎng)需求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，因此種類(lèi)較少，技術(shù)單一且結(jié)構(gòu)存在不嚴(yán)謹(jǐn)。第二個(gè)時(shí)期90年代的技術(shù)引進(jìn)階段，國(guó)外很多成熟的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)制造企業(yè)開(kāi)始發(fā)掘中國(guó)市場(chǎng)的潛力，利用新技術(shù)和廉價(jià)勞動(dòng)力在中國(guó)發(fā)展旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)事業(yè)。第三個(gè)時(shí)期，2003年后開(kāi)發(fā)創(chuàng)新階段，各企業(yè)為增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)始對(duì)引進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行充分的消化與分析，并根據(jù)國(guó)內(nèi)的實(shí)際使用情況進(jìn)行改造創(chuàng)新，開(kāi)展自我創(chuàng)新發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成了新興的停車(chē)設(shè)備行業(yè)。我國(guó)立體停車(chē)設(shè)備的產(chǎn)品經(jīng)引進(jìn)技術(shù)和自我研究開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)水平有了很大的提高，但是我們停車(chē)設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)大多技術(shù)力量還是相對(duì)薄弱，自主的開(kāi)發(fā)能力較弱，多靠引進(jìn)技術(shù)和簡(jiǎn)易低成本的車(chē)庫(kù)維持。
目前參考國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)針對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)相關(guān)技術(shù)做了深入的研究，2000年，肖海榮，劉文江，王風(fēng)瑛針對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)泊位檢測(cè)系統(tǒng)提出了一種簡(jiǎn)單可靠的超聲測(cè)距原理，解決了在停車(chē)過(guò)程中車(chē)輛檢測(cè)問(wèn)題。2002年，徐格寧根據(jù)有限元的理論，結(jié)合優(yōu)化準(zhǔn)則，提出了鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)系統(tǒng)失效樹(shù)理論分析方法，提高了計(jì)算準(zhǔn)確性和效率[13]。2009年，武瑞之應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)骨架進(jìn)行優(yōu)化，減少了鋼材的消耗，降低了成本[14]。2010年，李劍鋒針對(duì)堆垛類(lèi)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的車(chē)輛出入等待時(shí)間長(zhǎng)，從調(diào)度策略的角度，應(yīng)用改進(jìn)遺傳算法對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化，得到了優(yōu)化的存取序列，縮短了平均等待時(shí)間。2010年，周雪松針對(duì)兩種典型的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)，建立了時(shí)間能耗的目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了存取控制的優(yōu)化。
中國(guó)早期研發(fā)的機(jī)械車(chē)庫(kù)開(kāi)始于1980年代,河北承德華誼機(jī)械車(chē)庫(kù)集團(tuán)于1989年建立第一個(gè)垂直循環(huán)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備,填補(bǔ)我國(guó)空白機(jī)械停車(chē)場(chǎng)。從90年代開(kāi)始在北京、上海、廣州、深圳等地方開(kāi)始投入使用。參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),介紹了中國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),目前已有上千家公司生產(chǎn)各種類(lèi)型的停車(chē)設(shè)備，甚至有些公司的停車(chē)設(shè)備已開(kāi)始出口世界各國(guó)。機(jī)械式旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)不僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的車(chē)庫(kù)、更是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車(chē)設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、建筑結(jié)構(gòu)、通訊監(jiān)視、環(huán)境保護(hù)、安全消防、收費(fèi)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車(chē)設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車(chē)設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要全能型的人才把國(guó)外更加成熟的技術(shù)移植到我國(guó)停車(chē)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)出更加安全、高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)不斷發(fā)展的需求[5]。
雖然我國(guó)的停車(chē)設(shè)備有了一定的發(fā)展，但是依然存在一些問(wèn)題，例如沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；大多數(shù)的產(chǎn)品都是引進(jìn)國(guó)外技術(shù)制造，技術(shù)水平較低；而且缺少一定具有規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)混亂，有的企業(yè)為搶占市場(chǎng)，選擇低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)；技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足和管理嚴(yán)重滯后等。上述問(wèn)題，需要我們?cè)谑袌?chǎng)、管理和技術(shù)等方面做出努力。確定公共停車(chē)位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資的多元化，確定車(chē)庫(kù)的管理屬性和停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)投資者和經(jīng)營(yíng)者給予優(yōu)惠扶持政策。市場(chǎng)方面，建立車(chē)庫(kù)市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，提高占路停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，讓大家都去選擇車(chē)庫(kù)停車(chē)。實(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
雖然旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)快，但是目前旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的應(yīng)用卻很少。其問(wèn)題不是技術(shù)上的原因，而是人們的思維觀念沒(méi)有轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和住房業(yè)的迅速發(fā)展，小區(qū)式的住房已成為主流、私家車(chē)的數(shù)量越來(lái)越多。隨意人們思想的慢慢轉(zhuǎn)變，旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)必然能夠迅速發(fā)展起來(lái)。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的技術(shù)也必然在今后的若干年內(nèi)有飛速的發(fā)展。所以無(wú)論是旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)工程的建造和使用，還是旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的研究發(fā)展前景都是非常樂(lè)觀的[6]。
我國(guó)機(jī)械停車(chē)設(shè)備技術(shù)發(fā)展經(jīng)過(guò)了三個(gè)時(shí)期，20 世紀(jì) 80 年代的自主開(kāi)發(fā)階段，此時(shí)由于考慮到市場(chǎng)需求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，因此種類(lèi)較少，技術(shù)單一且結(jié)構(gòu)存在不嚴(yán)謹(jǐn)。第二個(gè)時(shí)期 90 年代的技術(shù)引進(jìn)階段，國(guó)外很多成熟的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)制造企業(yè)開(kāi)始發(fā)掘中國(guó)市場(chǎng)的潛力，利用新技術(shù)和廉價(jià)勞動(dòng)力在中國(guó)發(fā)展旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)事業(yè)。第三個(gè)時(shí)期，2003 年后開(kāi)發(fā)創(chuàng)新階段，各企業(yè)為增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)始對(duì)引進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行充分的消化與分析，并根據(jù)國(guó)內(nèi)的實(shí)際使用情況進(jìn)行改造創(chuàng)新，開(kāi)展自我創(chuàng)新發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成了新興的停車(chē)設(shè)備行業(yè)。我國(guó)立體停車(chē)設(shè)備的產(chǎn)品經(jīng)引進(jìn)技術(shù)和自我研究開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)水平有了很大的提高，但是我們停車(chē)設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)大多技術(shù)力量還是相對(duì)薄弱，自主的開(kāi)發(fā)能力較弱，多靠引進(jìn)技術(shù)和簡(jiǎn)易低成本的車(chē)庫(kù)維持。目前參考國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)針對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)相關(guān)技術(shù)做了深入的研究，2000 年，肖海榮，劉文江，王風(fēng)瑛針對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)泊位檢測(cè)系統(tǒng)提出了一種簡(jiǎn)單可靠的超聲測(cè)距原理，解決了在停車(chē)過(guò)程中車(chē)輛檢測(cè)問(wèn)題。2002 年，徐格寧根據(jù)有限元的理論，結(jié)合優(yōu)化準(zhǔn)則，提出了鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)系統(tǒng)失效樹(shù)理論分析方法，提高了計(jì)算準(zhǔn)確性和效率。2009年，武瑞之應(yīng)用 ANSYS 軟件對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)骨架進(jìn)行優(yōu)化，減少了鋼材的消耗，降低了成本。2010 年，李劍鋒針對(duì)堆垛類(lèi)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的車(chē)輛出入等待時(shí)間長(zhǎng)，從調(diào)度策略的角度，應(yīng)用改進(jìn)遺傳算法對(duì)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化，得到了優(yōu)化的存取序列，縮短了平均等待時(shí)間。2010 年，周雪松針對(duì)兩種典型的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)，建立了時(shí)間能耗的目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了存取控制的優(yōu)化。在國(guó)內(nèi)較大的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)制造企業(yè)都有著驚人的相似，如深圳偉創(chuàng)自動(dòng)化設(shè)備公司、浙江艾耐機(jī)械有限公司、上海涌源自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司等公司在產(chǎn)品研發(fā)方面均專注于升降橫移類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)等國(guó)家規(guī)定幾大類(lèi)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)專用設(shè)備。目前旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)主要有主體框架、載車(chē)板裝置、傳動(dòng)裝置、安全保護(hù)裝置、電氣控制等幾部分組成。不同形式的機(jī)械式旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)由于運(yùn)行原理差異，其主要區(qū)別在于主體框架、載車(chē)板裝置、傳動(dòng)裝置等，而安全保護(hù)裝置、電氣控制與運(yùn)行原理基本類(lèi)似.
針對(duì)我國(guó)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀主要有三大問(wèn)題制約著智能車(chē)庫(kù)的發(fā)展：
（1）短期投資成本過(guò)高，效益回收慢。人們的對(duì)使用旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的意識(shí)較少，導(dǎo)致使用率不高，影響投資回收。
（2）使用成本高。區(qū)別于平面停車(chē)場(chǎng)，雖然浪費(fèi)了土地資源，然而在管理以及運(yùn)作方面的成本幾乎可以忽略，然而旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的機(jī)械設(shè)備每天的運(yùn)作成本相對(duì)較高。
（3）維修不方便?，F(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)如塔式旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)，垂直循環(huán)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)，多層循環(huán)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)多數(shù)電機(jī)以及傳動(dòng)裝置內(nèi)置于鋼結(jié)構(gòu)里，設(shè)備維修、檢測(cè)極不方便。
1.2.2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r
早在50多年前，旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)在國(guó)外就出現(xiàn)了，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車(chē)設(shè)備；地下車(chē)庫(kù)；多層升降橫移停車(chē)設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車(chē)樓和停車(chē)塔；從70年代的結(jié)束,世界經(jīng)濟(jì)正在迅速發(fā)展,汽車(chē)的數(shù)量不斷增加,這使得立體停車(chē)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)的研究和開(kāi)發(fā)三維停車(chē)技術(shù)。外國(guó)發(fā)展旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)前更好的與日本、英國(guó)、德國(guó)和其它發(fā)達(dá)國(guó)家。
在亞洲，在亞洲,立體停車(chē)設(shè)備的使用,越來(lái)越多的發(fā)達(dá)國(guó)家日本和韓國(guó)。研究從1960年代初停車(chē)設(shè)備。當(dāng)時(shí)日本汽車(chē)保有量為500萬(wàn),其中大部分使用垂直循環(huán)式停車(chē)設(shè)備。80年,日本開(kāi)始韓國(guó)和中國(guó)的臺(tái)灣省,產(chǎn)品和技術(shù)的出口。在90年代初,汽車(chē)保留6200萬(wàn)卷,立體停車(chē)設(shè)備得到高速發(fā)展,年增加率飆升至30%以上,品種從單一到多風(fēng)格發(fā)展。
近年來(lái),已經(jīng)開(kāi)發(fā)了總共9個(gè)類(lèi)別的近一百個(gè)品種,其管理制度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和其他方面的越來(lái)越完美。從日本、韓國(guó)立體停車(chē)設(shè)備技術(shù)的引入,開(kāi)發(fā)過(guò)程是相對(duì)穩(wěn)定的。1970年代初期,80年代的介紹階段,90年代使用的階段。工廠有一百多個(gè),已進(jìn)入中國(guó)的現(xiàn)代集團(tuán),LG公司,德山公司,該公司和其他許多公司。因?yàn)檎母叨戎匾暫屯＼?chē)設(shè)備開(kāi)發(fā)和應(yīng)用廣泛,年增長(zhǎng)率達(dá)到30%,2000年其發(fā)展階段,與供應(yīng)的數(shù)量不斷擴(kuò)大,停車(chē)設(shè)備快速發(fā)展。德國(guó)的停車(chē)產(chǎn)業(yè)也很發(fā)達(dá),其多高層鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)性能分析和組件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)克勞斯和OTTOWOHR兩家公司占總產(chǎn)量的大約80%[7]德國(guó)。
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已經(jīng)從最初的半自動(dòng)化的模式漸漸往全自動(dòng)化車(chē)庫(kù)發(fā)展，結(jié)構(gòu)也從無(wú)統(tǒng)一規(guī)格到目前的模塊化發(fā)展，便于組裝、拆卸、擴(kuò)充。國(guó)內(nèi)外各類(lèi)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)工廠也逐漸成立起來(lái)。如今，旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)在西歐、東南亞、日本得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在國(guó)土資源比較稀缺的國(guó)家。而中國(guó)國(guó)土資源并不稀缺，但是改革開(kāi)放城市化以來(lái)，人口集中往城市遷移，導(dǎo)致城市的人口增加，在一線二線城市出現(xiàn)人口密集的現(xiàn)象，使得城市“停車(chē)難”的問(wèn)題日趨嚴(yán)重。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)研究方面有著數(shù)十年的歷史，其機(jī)械旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)發(fā)展起步早、種類(lèi)齊全，規(guī)格統(tǒng)一，使用者可根據(jù)自身需求選擇合適的型號(hào)，在成本控制方面具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。日本基于國(guó)家自身特點(diǎn)，在旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)發(fā)展制造和管理等方面均處于領(lǐng)先水平，所建成的車(chē)庫(kù)數(shù)量和車(chē)庫(kù)容量在世界上也處優(yōu)勢(shì)地位。具體應(yīng)用方面主要以簡(jiǎn)易升降類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)等。1920 年美國(guó)建成世界第一座機(jī)械升降旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)，但需要司機(jī)自己開(kāi)車(chē)完成整個(gè)停車(chē)過(guò)程，其中復(fù)雜的操作，制約了當(dāng)時(shí)的發(fā)展。隨著汽車(chē)數(shù)量的增加，60 年代后期，占地面積小，簡(jiǎn)易式的立體停車(chē)設(shè)備得到了迅速發(fā)展，截止目前根據(jù)美國(guó)停車(chē)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)停車(chē)業(yè)的年產(chǎn)值高達(dá) 200 多億美元，隨著新技術(shù)的引入，使得旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)多元化發(fā)展 [5][6] 。國(guó)外的車(chē)位缺口問(wèn)題并不嚴(yán)重，從而就傳統(tǒng)的車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)方面對(duì)實(shí)用性的要求就有所降低，而在滿足要求的條件下，國(guó)外旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)在功能與造型方面取得了很好的平衡點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了獨(dú)具創(chuàng)意的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)。如圖 1-2 所示大眾汽車(chē)公司以汽車(chē)為主題的游樂(lè)園——大眾汽車(chē)城，包括一個(gè)汽車(chē)博物館，駕駛演習(xí)場(chǎng)，供參觀的汽車(chē)工廠和這兩座 20 層的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)——汽車(chē)筒倉(cāng)。如圖 1-3 所示是繼 2008 年北京奧運(yùn)會(huì)標(biāo)志性的鳥(niǎo)巢體育場(chǎng)之后，瑞士赫爾佐格和德梅隆設(shè)計(jì)事務(wù)所設(shè)計(jì)了這個(gè)同樣具有雕塑感的邁阿密海灘停車(chē)庫(kù)，耗資 7000 萬(wàn)美元。作為行人長(zhǎng)廊的補(bǔ)充，這座雕塑車(chē)庫(kù)在一個(gè)混凝土，玻璃結(jié)構(gòu)中結(jié)合了 300 個(gè)車(chē)位的車(chē)庫(kù)，零售商店和一個(gè)頂層海景餐廳。車(chē)庫(kù)的每一層都利用了自然光線，而且能夠一覽邁阿密優(yōu)美的天際線。
圖1-2 大眾汽車(chē)城 圖1-3 邁阿密旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)
圖1-4 圣莫妮卡文娛中心車(chē)庫(kù) 圖1-5 日本KRE之家
如圖 1-4 所示近 2.8 萬(wàn)平方米的車(chē)庫(kù)是美國(guó)首次通過(guò) LEED 認(rèn)證的停車(chē)庫(kù)，這意味著它是在展示建筑節(jié)能和環(huán)保方面的一個(gè)成功的嘗試。除了為傳統(tǒng)汽車(chē)準(zhǔn)備的 900 個(gè)停車(chē)位外，車(chē)庫(kù)為電動(dòng)車(chē)保留了 14 個(gè)車(chē)位，并可以存放自行車(chē)。該建筑由太陽(yáng)能電池板供能（安放在屋頂，同時(shí)為車(chē)輛遮陽(yáng)），使用 LED 照明。當(dāng)前車(chē)庫(kù)的相關(guān)法規(guī)沒(méi)有對(duì)該類(lèi)車(chē)庫(kù)作出具體要求。如圖 1-5 所示是 2007 年日本建筑師土田拓挑戰(zhàn)了一項(xiàng)住宅設(shè)計(jì)，不僅要包括一個(gè)能容量 9 輛車(chē)的車(chē)庫(kù)，而且能夠?qū)?kù)中的汽車(chē)移動(dòng)到客廳觀賞，所有這一切需要約 186平方米的面積。一個(gè)機(jī)械平臺(tái)，使房主可以在客廳展示自己的愛(ài)車(chē)，而且可以隨時(shí)將蘭博基尼換成另一臺(tái)同樣名貴的靚車(chē)。由于空間有限，土田將車(chē)庫(kù)放在一層，在它上面構(gòu)建居住空間。由于國(guó)外的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)使用程度不同于國(guó)內(nèi)，在研究方面多側(cè)重于平面停車(chē)場(chǎng)方面的相關(guān)內(nèi)容。以下是關(guān)于旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)國(guó)外部分研究現(xiàn)狀，1999 年，Reynolds P 應(yīng)用有限元建模構(gòu)建停車(chē)庫(kù)的模型，用模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)模型結(jié)構(gòu)不足之處，為以后類(lèi)似結(jié)構(gòu)實(shí)踐提出了建議。2000 年，Li Tzuu-Hseng S 介紹了一個(gè)全新的監(jiān)控系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)模糊邏輯控制器（FLC）和它的硬件架構(gòu)，并將之應(yīng)用于車(chē)庫(kù)的監(jiān)控系統(tǒng)。2007 年，Goetz Robert E.針對(duì)目前的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)軟件系統(tǒng)的搜索車(chē)位問(wèn)題，應(yīng)用驗(yàn)證技術(shù)開(kāi)發(fā)了一個(gè)在算法更優(yōu)、安全性更高的軟件系統(tǒng)。
1.3 立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)根據(jù)其結(jié)構(gòu),大致可以分為以下幾個(gè):垂直起飛和降落類(lèi)型、垂直循環(huán)類(lèi)型、水平循環(huán)類(lèi)型,升降平移,巷道類(lèi)型、水平移動(dòng)類(lèi)型,簡(jiǎn)單的提升式等旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)。垂直升降,升降和轉(zhuǎn)讓、巷道類(lèi)型、水平循環(huán)類(lèi)型、平面移動(dòng)類(lèi)型停車(chē)的車(chē)輛多達(dá)幾十甚至1000汽車(chē)。建在如車(chē)站、碼頭等大空間和交通密集的區(qū)域。垂直循環(huán)類(lèi)型,簡(jiǎn)單起重類(lèi)型的區(qū),占地面積更小,減少存儲(chǔ)車(chē)輛。
（1）垂直升降式智能車(chē)庫(kù)
垂直升降智能車(chē)庫(kù)也叫塔式旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù),它是通過(guò)促進(jìn)起重機(jī)和起重機(jī)器上的安排震搖機(jī)制將車(chē)輛或車(chē)輛導(dǎo)線,實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)停車(chē),見(jiàn)下圖1-1。
工作原理是:用起重設(shè)備將停止在車(chē)輛上的加載模板指定的級(jí)別,然后安裝在提升機(jī)遍歷設(shè)備車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)。
車(chē)庫(kù)內(nèi)部分層結(jié)構(gòu),一般級(jí)別存儲(chǔ)兩輛車(chē)多數(shù),停車(chē)場(chǎng)高度30 - 50米,平均50平方米的土地可以存儲(chǔ)車(chē)輛40到50輛汽車(chē),是傳統(tǒng)的停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛包含10倍的速度填充區(qū)域的停車(chē)設(shè)備者優(yōu)先,如:酒店、購(gòu)物中心、旅游景點(diǎn)等。這個(gè)車(chē)庫(kù)也有它的缺點(diǎn),如:高度高,設(shè)備的安全,加工和安裝的要求非常高,成本也很高。但高利用率的車(chē)庫(kù),可以設(shè)置,也可以單獨(dú)設(shè)置,美麗的外表,和周?chē)沫h(huán)境很和諧的組合。最合適的建筑高度在熙熙攘攘的城市中心區(qū)域和停車(chē)車(chē)輛集中積累。
圖1-1 垂直升降智能車(chē)庫(kù)
（2）升降橫移類(lèi)智能車(chē)庫(kù)
升降平移旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù):電機(jī)將停止在模板上的車(chē)輛停車(chē)或汽車(chē)通過(guò)垂直或水平的遍歷。它的工作原理是:每輛車(chē)進(jìn)行模板,通過(guò)提升車(chē)輛攜帶模板滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)到達(dá)一樓,從而達(dá)到獲得車(chē)輛的目的。停在車(chē)庫(kù)地上在車(chē)?yán)镏蛔龌瑒?dòng)和提升,通過(guò)交叉的中間一層穿越一個(gè)空缺上鋪或較低的層停車(chē)場(chǎng)應(yīng)該車(chē)輛承載板上升或下降到底層,司機(jī)可以今天車(chē)庫(kù)汽車(chē)。旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)是見(jiàn)下圖1-2展示。
使用模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)單元可以設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層和其他形式,停車(chē)位的數(shù)量從幾到幾百種不同的。模板底部樓層只有水平運(yùn)動(dòng),中間層可以橫向和可以上下升降,頂部層提升。通過(guò)不斷提升和水平運(yùn)動(dòng),獲得完整的車(chē)輛。這種旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)低成本、靈活配置,易于安裝,適用于地面和地面層。
圖1-2升降橫移旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)
（3）垂直循環(huán)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)
垂直循環(huán)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)采用與地面垂直方向做循環(huán)運(yùn)動(dòng)而達(dá)到存取車(chē)輛的目的。其工作原理是通過(guò)減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件鏈條上，存放在載車(chē)板上的車(chē)量隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到存取車(chē)輛的目的。
存車(chē)時(shí)，駕駛員將車(chē)開(kāi)到設(shè)備最下面存車(chē)拖架準(zhǔn)確位置后，出庫(kù)后按動(dòng)車(chē)庫(kù)旁邊的操作按鍵，電機(jī)啟動(dòng)，存車(chē)拖架將隨之運(yùn)動(dòng)，直至另一空的存車(chē)拖架轉(zhuǎn)動(dòng)到最下面的位置即停止運(yùn)動(dòng)；取車(chē)時(shí)，按下車(chē)輛所存放位置的編號(hào)按鍵，設(shè)備啟動(dòng)，存車(chē)拖架按最短路程運(yùn)行至最下端，駕駛員將車(chē)開(kāi)出。
該車(chē)庫(kù)的機(jī)械性能穩(wěn)定、配置靈活、安裝操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行平穩(wěn)、安全性高、存取車(chē)方便，外觀輕巧美觀。同時(shí)占地面積較小、容量大、利用四個(gè)平面停車(chē)車(chē)位就能停放10-30輛車(chē)。如圖1-3。
圖1-3垂直循環(huán)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)
（4）巷道堆垛式智能車(chē)庫(kù)
采用巷道堆垛機(jī)作為存取車(chē)輛的工具，所有的車(chē)輛均由橋式起重機(jī)或堆垛機(jī)將在搬運(yùn)器內(nèi)的車(chē)輛，水平和垂直移動(dòng)到存車(chē)位，并由存取裝置實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的有序存取。
其工作原理是采用橋式起重機(jī)或堆垛機(jī)作為存取車(chē)輛的工具，所有進(jìn)到搬運(yùn)器的車(chē)輛均由橋式起重機(jī)或堆垛機(jī)水平和垂直移動(dòng)到存車(chē)位或者從存車(chē)位取出車(chē)輛，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，由于堆垛機(jī)的成本較高，巷道堆垛式智能車(chē)庫(kù)多用于車(chē)位數(shù)需要較多的客戶使用[12]。如圖1-4所示。
圖1-4巷道剁堆式旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)
(5)多層循環(huán)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)
如圖1-5所示。汽車(chē)攜帶,升降和移動(dòng)通過(guò)左右與圓周運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)任意多層存儲(chǔ)車(chē)輛。根據(jù)需要增加入口的方向機(jī)制,避免倒車(chē)麻煩。最適宜建在地形狹窄且只允許設(shè)置一個(gè)出入口的場(chǎng)所。
根據(jù)車(chē)輛進(jìn)入地下室的不同形勢(shì),劃分成汽車(chē)從地面到地下停車(chē)場(chǎng)設(shè)備直接從方法和使用的起重裝置,使汽車(chē)的升力。根據(jù)循環(huán)方向和停車(chē)方向上的不同，可分為橫式和縱式兩種[13]。
圖1-5多層循環(huán)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)
（6）水平循環(huán)旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)
水平循環(huán)式旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)如圖1-6所示。通過(guò)水平循環(huán)實(shí)現(xiàn)獲得車(chē)輛的目的。它的工作原理是訪問(wèn)停放車(chē)輛停車(chē)系統(tǒng)在水平平面圓形移動(dòng)需要訪問(wèn)車(chē)輛進(jìn)行模板搬到門(mén)口,司機(jī)和汽車(chē)移除或沉積。根據(jù)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)的形式可分為圓形和方形兩個(gè)循環(huán)類(lèi)型。廣場(chǎng)循環(huán):載車(chē)板運(yùn)動(dòng)形式為直線運(yùn)動(dòng)；圓形循環(huán)：載車(chē)板做圓弧形狀運(yùn)動(dòng)。圓形車(chē)庫(kù)最適合建在地形狹長(zhǎng)的地方，能夠提高土地的利用率，省去了進(jìn)出口通道。地下室多采用水平循環(huán)式智能車(chē)庫(kù)，在出入口存取車(chē)輛大大增加了土地使用效率,還有效地減少污染和廢氣,通風(fēng)設(shè)備的成本也大大減少了。
圖1-6水平循環(huán)式智能車(chē)庫(kù)
1.4 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的控制發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代大型建筑的主流是智能化大廈和小區(qū)，因此自動(dòng)化立體停車(chē)設(shè)備或車(chē)庫(kù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)將成為智能化大廈和小區(qū)的一個(gè)重要組成部分。操作簡(jiǎn)單、迅速，使用方便，安全可靠，維護(hù)量小，為用戶提供一個(gè)安全、簡(jiǎn)易的使用環(huán)境，這是自動(dòng)化立體停車(chē)設(shè)備的基本特點(diǎn)。停車(chē)設(shè)備的一切運(yùn)行狀況，車(chē)輛停放的時(shí)間，車(chē)輛存放交費(fèi)情況，車(chē)庫(kù)庫(kù)容量，車(chē)輛存放高、低峰情況，等信息均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到智能化控制中心，通過(guò)智能化控制中心運(yùn)算處理，與廣播系統(tǒng)和各分部管理辦公室相連，達(dá)到提前發(fā)布相關(guān)控制、管理信息，從而全部實(shí)現(xiàn)智能化管理。通過(guò)大廈和小區(qū)的智能化控制中心還可與社會(huì)相關(guān)職能部門(mén)聯(lián)網(wǎng)，將有關(guān)信息發(fā)布出去或收集進(jìn)來(lái)，擴(kuò)大車(chē)庫(kù)的社會(huì)利用率和經(jīng)濟(jì)效益。這將是自動(dòng)化車(chē)庫(kù)的發(fā)展方向。
1.5 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的控制工藝流程分析
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)主要由PLC控制系統(tǒng)、車(chē)輛檢測(cè)及信息采集系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及組態(tài)分析管理系統(tǒng)、車(chē)輛搬運(yùn)系統(tǒng)組成。PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)車(chē)庫(kù)的車(chē)位選擇與旋轉(zhuǎn)。組態(tài)分析管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)最優(yōu)存車(chē)位判斷、車(chē)輛識(shí)別、存取車(chē)輛管理等功能。車(chē)輛檢測(cè)及信息采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛入庫(kù)前的超高、超長(zhǎng)及超寬檢測(cè)和預(yù)存車(chē)輛號(hào)牌的自動(dòng)識(shí)別等功能。搬運(yùn)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線方式接收管理系統(tǒng)的指令進(jìn)行存取車(chē)的搬運(yùn).工作并告知管理系統(tǒng)的車(chē)輛存取結(jié)果。
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的存車(chē)基本工作原理如流程圖所示。
車(chē)輛駛?cè)胪＼?chē)區(qū)
檢測(cè)車(chē)輛長(zhǎng)、寬、高及重量等數(shù)據(jù)
允許車(chē)輛進(jìn)入后系統(tǒng)自動(dòng)分配車(chē)位并記錄車(chē)輛信息
車(chē)庫(kù)旋轉(zhuǎn)空車(chē)位至零位
搬運(yùn)器運(yùn)動(dòng)將車(chē)輛送入車(chē)庫(kù)并回到原位
系統(tǒng)根據(jù)控制策略決定下一步運(yùn)行，存車(chē)結(jié)束
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的取車(chē)基本工作原理如流程圖
系統(tǒng)得到所取車(chē)輛位置信息
車(chē)庫(kù)旋轉(zhuǎn)將其停至零位
搬運(yùn)器進(jìn)入車(chē)庫(kù)將所取車(chē)輛搬運(yùn)出庫(kù)
汽車(chē)駛出停車(chē)區(qū)
系統(tǒng)根據(jù)控制策略決定下一步運(yùn)行，存車(chē)結(jié)束
系統(tǒng)在空車(chē)位的選取及車(chē)位旋轉(zhuǎn)方向的選擇上遵循兩個(gè)原則:一是對(duì)稱平衡原則;二是能耗最低原則。這兩個(gè)原則是由旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的,從對(duì)稱平衡的角度出發(fā),由于其內(nèi)外兩環(huán)各是一個(gè)中心對(duì)稱結(jié)構(gòu),考慮到車(chē)庫(kù)整體的平衡性,搜索空位的時(shí)候以滿足車(chē)庫(kù)平衡為前提優(yōu)先考慮能滿足其平衡的空位,即每個(gè)對(duì)角車(chē)位存取狀態(tài)為"都已存車(chē)"或"都未存車(chē)"。
1.6 本設(shè)計(jì)的主要研究工作
基于以上分析與研究，確定本課題的主要工作，具體包括以下內(nèi)容：
1．旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的方案確定
通過(guò)對(duì)五種不同的旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的比較、分析和對(duì)比，將旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)選定為垂直循環(huán)立體停車(chē)設(shè)備。
2．旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在確定具體方案之后，對(duì)該旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，車(chē)庫(kù)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)——升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)——驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器的選擇）——傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（齒輪、鏈傳動(dòng)、軸的設(shè)計(jì)）——結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)——換向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
第2章 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)方案及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)總體方案的確定
一、旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)和地面的方向做圓周運(yùn)動(dòng),從而達(dá)到的目的訪問(wèn)車(chē)輛停車(chē)設(shè)備稱為垂直循環(huán)停車(chē)設(shè)備。工作原理是傳導(dǎo)機(jī)制是由電機(jī)、減少和存儲(chǔ)汽車(chē)拖帶坐標(biāo)系作為圓周運(yùn)動(dòng)鏈,可以達(dá)到獲得車(chē)輛的要求。結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-1所示。
圖2-1 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)示意圖
二.方案的可行性分析
旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)，占地小，容量大，利用地面兩個(gè)平面停車(chē)位可同時(shí)停放8-20輛車(chē)；安裝操作簡(jiǎn)單、配置靈活、性能穩(wěn)定、安全性高、存取車(chē)方便、外觀輕巧美觀[16]。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
1)占地少、容量大，兩個(gè)車(chē)位面積可停8-20輛車(chē)；
2)造價(jià)低、外裝修和消防投資少，建設(shè)快外裝修；
3)運(yùn)行安全可靠、穩(wěn)定。
2.2 總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)
該設(shè)計(jì)方案，很大程度上減了車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)和建造難度。同時(shí)也降低了建造費(fèi)用和復(fù)雜程度。每個(gè)轎廂內(nèi)只存放一輛車(chē)，進(jìn)而在整體上減小了車(chē)庫(kù)的建筑面積。該車(chē)庫(kù)一般都只有一個(gè)車(chē)庫(kù)口，適合于建造在小區(qū)或建筑物的邊緣，不會(huì)對(duì)附近的人或物產(chǎn)生噪聲或遮擋等影響，同時(shí)也可以通過(guò)增加高度來(lái)增加轎廂的數(shù)量，進(jìn)而達(dá)到存放更多車(chē)輛的目的。一個(gè)出口也大大減小了車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與編制難度，減少了控制設(shè)備的數(shù)量。該車(chē)庫(kù)也存在著不足：因?yàn)樵撥?chē)庫(kù)只有一個(gè)進(jìn)出口，在存取車(chē)輛高峰期需要排隊(duì)等待，可以在車(chē)庫(kù)口處設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)向裝置，這樣能夠大大減少駕駛員用來(lái)掉頭的時(shí)間和所需的面積。同時(shí)，也增加安全性。
2.2.1 機(jī)械系統(tǒng)的工作原理
工作原理是通過(guò)減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件鏈條上，存放在載車(chē)板上的車(chē)輛隨著鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到存取車(chē)輛的目的。
2.2.2 機(jī)械系統(tǒng)的組成
垂直循環(huán)立體停車(chē)設(shè)備是由電控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)系統(tǒng)以及剛組合結(jié)構(gòu)三大部分構(gòu)成的。鋼組合結(jié)構(gòu)包括立柱、梁、載車(chē)板；驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、鏈輪、鏈條、齒輪和傳動(dòng)軸的開(kāi)放。差不多構(gòu)成了框圖如圖2-2所示。
圖2-2 旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的組成
1.整體框架
動(dòng)力裝置、載荷和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)都是有旋轉(zhuǎn)式智能車(chē)庫(kù)的剛結(jié)構(gòu)骨架支撐的，剛結(jié)構(gòu)骨架具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，保證了設(shè)備的安全性和可靠性。車(chē)庫(kù)的支架由一個(gè)支持,一個(gè)斜桿,一個(gè)橫梁,腹桿、支撐力量和支持梁的上部和下部的輔助設(shè)備。
車(chē)庫(kù)頂端與底端設(shè)有角輪導(dǎo)軌，車(chē)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)。
該車(chē)庫(kù)車(chē)庫(kù)共有12輛,可容納12車(chē)。結(jié)束在車(chē)庫(kù)里的頂部和底部各有一輛車(chē),剩下的10共享汽車(chē)在車(chē)庫(kù)里兩邊的車(chē)。
2.升降機(jī)構(gòu)
在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)安排在鋼結(jié)構(gòu)框架中,傳輸部分組成的,一個(gè)鏈條,鏈條導(dǎo)軌,張力裝置、車(chē)輛托盤(pán)和托盤(pán)導(dǎo)軌。
機(jī)械循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)是傳動(dòng)部件，鏈條是連接鏈輪與張緊鏈輪的牽引構(gòu)件，鏈條導(dǎo)軌主要作用是保證鏈條正常運(yùn)行，使機(jī)械正常運(yùn)行的是張緊裝置，車(chē)輛托盤(pán)是用來(lái)放置車(chē)輛的。傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、開(kāi)始齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)組成。電動(dòng)機(jī)通過(guò)兩次減速，第一次是通過(guò)減速器減速,第二個(gè)是耦合驅(qū)動(dòng)齒輪減速。因?yàn)辇X輪和鏈輪在同一根軸,鏈輪和齒輪旋轉(zhuǎn)同時(shí)驅(qū)動(dòng)鏈的旋轉(zhuǎn),最后意識(shí)到馬車(chē)的運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)傳輸圖如圖2 - 4所示。
圖2-4 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)主要解除機(jī)制主要由電機(jī)、雙級(jí)行星齒輪減速機(jī),一個(gè)剎車(chē),耦合,開(kāi)放的齒輪、鏈條傳動(dòng),傳動(dòng)系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)。
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
鏈速度不是太快,否則不僅車(chē)庫(kù)的整體機(jī)制的破壞,減少使用壽命的車(chē)庫(kù),車(chē)本身會(huì)造成一定的傷害,鏈速度太慢,否則它將車(chē)庫(kù),這樣工作效率會(huì)降低。根據(jù)訪問(wèn)車(chē)輛時(shí)間小于一分鐘計(jì)算,循環(huán)鏈的速度是6米/分鐘,一輛汽車(chē)的重量平均按照是1700公斤,最高權(quán)力上升盤(pán)所需:
根據(jù)參考文獻(xiàn)[17]可以了解電動(dòng)機(jī)輸出功率：
式中：——大設(shè)備要求功率；
——減速機(jī)與設(shè)備之間的傳動(dòng)總效率。
其中：所需動(dòng)力
要求的速度
帶入上式為：
鏈傳動(dòng)總效率：
——聯(lián)軸器效率，可以設(shè)0.99；
——滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率可以設(shè)0.99。
帶入上式為：
則電機(jī)的輸出功率為：
2.選擇電動(dòng)機(jī)
取同步轉(zhuǎn)速750r/min。有效轉(zhuǎn)速730r/min。額定功率22kW的起重冶金電動(dòng)機(jī)Y225M-8。
3.1.2 減速器的選擇
鏈條傳動(dòng)速度：
總傳動(dòng)比：
取減速器及傳動(dòng)比為130，則開(kāi)始齒輪的傳動(dòng)比為：
由傳動(dòng)比130確定減速器的型號(hào)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取減速器型號(hào)為NGW102。
3.1.3 制動(dòng)器的選擇
制動(dòng)器許多類(lèi)型的剎車(chē),現(xiàn)在廣泛使用的是電動(dòng)液壓墊制動(dòng)(代號(hào)為YWZ),一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,可以買(mǎi)。剎車(chē)動(dòng)作穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕、噪音低、不容易泄漏,也非常權(quán)力,供電方便,可以每小時(shí)720 - 1200倍。補(bǔ)償型單推桿補(bǔ)償剎車(chē)磨的功能,并且不需要定期調(diào)整。制動(dòng)軸和Y軸洞d = 48匹配d = 200,正確的參考選擇YWZ200/25制動(dòng)模型。
3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 開(kāi)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(chē)庫(kù)是普通的工作設(shè)備，所以考慮用8級(jí)精度。
（2）由文獻(xiàn)[18]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,==4.29×40=172
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）
（4）由文獻(xiàn)[18]查的開(kāi)式齒輪傳動(dòng),取
（5）查的材料影響系數(shù)MPa
（6）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)：
(8)由文獻(xiàn)[18]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%，安全系數(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=6.44m/s,8級(jí)精度查文獻(xiàn)[18]表10-3可知?jiǎng)虞d荷系數(shù)直齒輪
由=4.8，查的故載荷系數(shù):
(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=4mm
(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
查文獻(xiàn)[18]表2-1的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限a
查文獻(xiàn)[18]圖2-15的彎曲疲勞壽命系數(shù)
取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.3，則：
(4)小齒輪所受的圓周力：
1) 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 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
鏈傳鏈傳動(dòng)組成的一個(gè)鏈條,驅(qū)動(dòng)鏈輪,鏈輪驅(qū)動(dòng),并與車(chē)輛的傳動(dòng)鏈存儲(chǔ)架和傳輸鏈。電機(jī)啟動(dòng)時(shí),牽引鏈的傳動(dòng)系統(tǒng)循環(huán)在垂直平面上,和車(chē)輛架驅(qū)動(dòng)垂直環(huán)流運(yùn)動(dòng),最后車(chē)輛訪問(wèn)。
1.鏈條的選擇
中心距、傳動(dòng)比小,低速大螺距鏈單行選擇。由額定功率和轉(zhuǎn)速n查的選擇滾子鏈型號(hào)48A，鏈條節(jié)距63.50mm（GB/T1243-1997）。
主要技術(shù)參數(shù)：
即節(jié)距P=76.2mm
滾子外徑mm
mm
N
q=22.6kg/m
mm
，材料為45鋼。
表3-1 40A滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸
潤(rùn)滑方式：
根據(jù)鏈速v=6m/s，節(jié)距p=76.2選擇用油刷或油壺人工定期潤(rùn)滑方式。
鏈條結(jié)構(gòu)：
導(dǎo)輥鏈條上添加十個(gè)特殊輸出機(jī)制,和分布鏈,每個(gè)機(jī)構(gòu)由兩個(gè)耦合部件組成:與鏈鏈的連接板連接,安裝只要更換一個(gè)鏈接鏈中內(nèi)鏈板,另一個(gè)連接上的托盤(pán)水平軸連接。這個(gè)特殊的鐵路輸出機(jī)制見(jiàn)3 - 1的圖片:
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
由p=76.2mm選取齒數(shù)z=95則分度圓直徑：
為使托盤(pán)運(yùn)動(dòng)至車(chē)庫(kù)上部的鏈輪最上端時(shí)不發(fā)生碰撞，每個(gè)特殊輸出結(jié)構(gòu)之間距離至少為2.5m。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求:10輛汽車(chē)的股票,選擇幀尺寸2050毫米,高1700毫米。它可以估計(jì),鏈輪的直徑約兩米。
(1)初步估算鏈輪中心距：
(2)鏈節(jié)數(shù)計(jì)算：
鏈長(zhǎng)長(zhǎng)度
鏈條節(jié)數(shù)
(3)確定鏈條實(shí)際中心距：
當(dāng)時(shí)
其中,取
(4)鏈條速度
：
由
得
(5)按靜強(qiáng)度校核
對(duì)于鏈條速度的低速鏈傳動(dòng)，打破連鎖過(guò)載的主要失效形式,根據(jù)抗拉強(qiáng)度計(jì)算必須符合:
其中
式中工況系數(shù)查文獻(xiàn)[18]表9-17取；
單排鏈的極限拉伸載荷；
排數(shù)；
安全系數(shù)，一般??；
式中kg/m。由前面知
——懸垂力
查圖得，a為中心距8.88，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.鏈輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
設(shè)計(jì)的端面齒形滾子鏈gb1243.1 - 83國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,三個(gè)直線和圓弧齒,滾筒齒輪的齒廓接觸應(yīng)該小力和角牙齒和增加的數(shù)量的增加,因此,嚙合性能。
小直徑鏈輪多的整體式，中等直徑鏈輪多做成輻板式。為便于減重、搬運(yùn)和裝卡，在輻板上開(kāi)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=76.2，不限。選擇網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型,由于高強(qiáng)度、耐磨材料使用zg310 - 570。
鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-2：
圖3-2輪轂結(jié)構(gòu)
主要技術(shù)參數(shù)：
輪轂厚度
輪轂直徑mm
輪轂長(zhǎng)度
分度圓直徑d=2304.67mm
齒頂圓直徑
齒根圓直徑mm
腹板厚度
齒寬
齒側(cè)倒角
4.鏈的張緊裝置
鏈傳動(dòng)張緊的目的，主要是為了避免在鏈條的垂度過(guò)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)的張緊裝置為彈簧自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該機(jī)構(gòu)通過(guò)與鏈輪的自由安裝配合來(lái)調(diào)整鏈條的張緊程度。
3.2.3 軸的設(shè)計(jì)與校核
選擇的材料是45號(hào)鋼,主驅(qū)動(dòng)軸(由于主驅(qū)動(dòng)軸長(zhǎng),容易處理點(diǎn)分成兩段,中間耦合連接),兩個(gè)軸的旋轉(zhuǎn),這些材料都是45鋼,淬火和回火,檢查文獻(xiàn)[18]表15 - 1知道:45鋼的a，其屈服極限，且對(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為安全系數(shù)。對(duì)塑性材料通常取，故,.
1.下鏈輪軸的設(shè)計(jì)校核
兩個(gè)驅(qū)動(dòng)軸,748毫米的長(zhǎng)度的上部車(chē)庫(kù)對(duì)稱分布。直徑220毫米總成鏈輪,開(kāi)頂鍵槽,防止軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和鏈輪,長(zhǎng)260毫米;和軸承座的直徑200毫米,長(zhǎng)34毫米,鏈輪的;它需要承受的壓力在垂直方向,鏈輪軸向定位定位軸的肩膀。紙漿打漿度公差,軸和圓柱,表面粗糙度,軸肩的粗糙度選擇根據(jù)匹配的要求。如圖3 - 3所示原理圖,具體的結(jié)構(gòu)和受力分析,如圖3 - 3所示:
圖3-3軸的結(jié)構(gòu)和受力分析
(1)軸的受力分析
據(jù)受據(jù)的分析力的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),因此需要綜合檢查彎曲和扭轉(zhuǎn)的力量。每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的最大壓力是五車(chē)的重量:
鏈條總重量
取鏈輪質(zhì)量
由
(2)計(jì)算彎矩和扭矩
式中為五輛車(chē)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,軸的中央部分(和鏈輪裝配)是一個(gè)危險(xiǎn)的橫截面。同時(shí),最大彎曲正應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力都在同一時(shí)間:
式中
根據(jù)第三強(qiáng)度理論進(jìn)行校核：
將上式代入得：
代入數(shù)據(jù)
2.主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核
①初步估算軸徑
軸的扭轉(zhuǎn)條件為：
式中—
—
—
則有
查表取
則
最小截面處為安裝聯(lián)軸器的地方開(kāi)有鍵槽，故應(yīng)增達(dá)5%，即
取鏈輪處軸徑為220mm。
②軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
此這個(gè)軸鍵槽安排鏈輪鍵槽,配備了裝備,中間部分只要一般的粗糙度可以,和軸承與軸的兩端,以確保類(lèi)似的準(zhǔn)確性,中間休息保證精密光學(xué)軸耦合連接結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3 - 6：
圖3-6鏈輪軸示意圖
A-B G-H a - b加載軸承,長(zhǎng)度是c - d;55毫米是安裝在鏈輪,其軸長(zhǎng)度是256毫米;E-F齒輪,其軸長(zhǎng)度是120毫米。軸的總長(zhǎng)度是1116毫米。
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)行扭轉(zhuǎn)應(yīng)力強(qiáng)度校核即可，由參考文獻(xiàn)可知校核公式為：
軸的扭矩圖如圖3-7所示：
圖3-7 扭矩示意圖
我們可以看到,第二軸鍵槽中心部分(即與鏈輪)到最大扭矩,危險(xiǎn)的部分來(lái)處理其抗扭強(qiáng)度核:
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 結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)
骨架車(chē)庫(kù)全鋼結(jié)構(gòu),主要由列,橫梁、斜桿、加強(qiáng)肋,等。設(shè)計(jì)主要使用熱軋鋼結(jié)構(gòu)、材料選擇的成績(jī)是q235-a .
1. 立柱的設(shè)計(jì)和校核
20的主要列模型gb707 - 88,車(chē)庫(kù)所有重量的四大列,四列外部分廣場(chǎng),中間是空的。列的截面如圖3 - 8所示。
1.地腳螺栓 2.肋板 3.立柱
圖3-8 立柱連接
外型大小和形狀:方形的邊長(zhǎng)為200毫米,列40毫米的高度12000毫米厚度,焊接在柱的底部有一個(gè)方形板,400毫米的邊長(zhǎng),30毫米的厚度,雙方的列是根據(jù)地板加強(qiáng)柱剛度。列的截面如圖3 - 8所示。
車(chē)庫(kù)支持的重量主要是四列,四列檢查。四列被視為固定端一端的壓力吧,壓桿的臨界壓力是:
式中 —
—
—
—
—
整理的公式：
式中 ——安全因數(shù)；
——立柱所受的壓力；
——車(chē)重；
——車(chē)輛托盤(pán)；
——鏈條的重量；
——鏈輪質(zhì)量；
——電機(jī)和減速器；
查的Q235的彈性模量，
代入公式得：
因此滿足強(qiáng)度規(guī)定，因此設(shè)計(jì)恰當(dāng)。
2.橫梁和拉桿的設(shè)計(jì)
橫橫梁的壓力非常強(qiáng),車(chē)輛的重量通過(guò)支架梁,與螺栓M24固定在立柱或肋焊接和固定。它使用工字形的截面,如圖3 - 9所示。類(lèi)型的鋼熱軋h型18 gb706 - 88,邊梁由于更少的壓力,最主要的連接,因此可以使用只需要合適的形狀可以和前面的橫梁的連接方法,選擇熱軋鋼16。
圖3-9 橫梁的工字形截面
斜斜桿,加強(qiáng)肋骨被用于熱等邊角鋼截面,角數(shù)量是10 gb9787 - 88,橫斷面形狀如圖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)軌三部分組成。
（1）側(cè)面導(dǎo)軌
它是框架的垂直方向,操作和導(dǎo)向輪滾動(dòng)和設(shè)置,熱軋鋼鐵路的設(shè)計(jì)。它的優(yōu)點(diǎn)是方便處理,耐用,結(jié)構(gòu)性能好。
（2）上圓弧導(dǎo)軌
它是為了確?？蚣茉谂艿缴湘溳喿笥曳g時(shí)不會(huì)發(fā)生搖擺設(shè)計(jì),焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的U型弧形導(dǎo)軌,材料可以Q235-A使用。
（3）下圓弧導(dǎo)軌
它是為了確保跑到較低的幀從鏈和鏈輪,防止設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)的焊接鋼結(jié)構(gòu)作為一個(gè)弧形導(dǎo)軌,Q235-A使用的材料。
3.4 聯(lián)軸器和鍵的選擇
1.聯(lián)軸器的選擇
（1）由于頻繁啟動(dòng),負(fù)載變化,適當(dāng)使用一套良好的緩沖性能和靈活的彈性聯(lián)軸器。
（2）計(jì)算名義轉(zhuǎn)矩
其中，電動(dòng)機(jī)的額定功率
代入得：
（3）確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩
查文獻(xiàn)[18]表16-5選用代入上式得：
（4）型號(hào)選擇
按，選擇聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩63000，許用最大轉(zhuǎn)速。標(biāo)記為。同樣選出與軸徑相連的聯(lián)軸器為柱銷(xiāo)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，軸徑在查表選取鍵，鍵長(zhǎng)250，，（）。
由與聯(lián)軸器連接的軸徑，軸徑在查表選取鍵，鍵長(zhǎng)320，，（）。
（2）校核
校核公式
式中 ——許用擠壓應(yīng)力，
—
—；
—；
—
，
代入公式得：
，
代入公式得：
通過(guò)對(duì)校核鍵的強(qiáng)度滿足相關(guān)規(guī)定，因此設(shè)計(jì)符合。
3.5 軸承的選擇
1.軸承的選擇
選用深溝球軸承，選軸承型號(hào)為6024
2.軸承的壽命校核
校核公式為：
查文獻(xiàn)[18]表16-5知，當(dāng)量動(dòng)載荷，對(duì)于球軸承，代入數(shù)據(jù)得：
查表知，間斷使用的機(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
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，在軸承座內(nèi)加入足夠的脂潤(rùn)滑即可。
3.6