垂直循環(huán)立體車(chē)庫(kù)論文

-摘要隨著經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展和人民生活水平的提高，私家車(chē)數(shù)量急劇上升，為了緩解小區(qū)停車(chē)壓力，車(chē)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(chē)泊位，緩解城市靜態(tài)交通問(wèn)題。立體車(chē)庫(kù)的出現(xiàn)防止了單一的向平面開(kāi)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(chē)難得問(wèn)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(chē)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(chē)庫(kù)為研究開(kāi)發(fā)對(duì)象。提出并確定了車(chē)庫(kù)的總體方案；確立了車(chē)庫(kù)的機(jī)械系統(tǒng)的組成；設(shè)計(jì)了車(chē)庫(kù)的整體尺寸；選擇了車(chē)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(chē)庫(kù)的開(kāi)發(fā)豐富了小區(qū)停車(chē)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(chē)庫(kù)；機(jī)械系統(tǒng)AbstractWith 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 design 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, underground 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 circulation 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 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IAbstractII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11.1.2 論文研究的意義2 1.2國(guó)外開(kāi)展?fàn)顩r31.3 立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)61.4 論文的主要研究工作12第2章立體車(chē)庫(kù)方案確實(shí)定及總體構(gòu)造設(shè)計(jì)132.1 立體車(chē)庫(kù)總體方案確實(shí)定132.2 總體構(gòu)造設(shè)計(jì)16 2.2.1 機(jī)械系統(tǒng)的工作原理172.2.2 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203.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)203.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇203.1.2 減速器的選擇213.1.3 制動(dòng)器的選擇213.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)223.2.1 開(kāi)式齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)223.2.2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)263.2.3 軸的設(shè)計(jì)與校核323.3 構(gòu)造框架的設(shè)計(jì)383.4 聯(lián)軸器和鍵的選擇423.5 軸承的選擇443.6 車(chē)輛托盤(pán)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)50CONTENTSAbstractIChapter 1 introduction11.1research background and significance11.1.1 research background11.1.2significance of research papers21.2domestic and foreign development situation31.3classification of three-dimensional garage61.4 paper main research work12Chapter2 three-dimensional garage scheme and the determination of the general structure design132.1Three-dimensional garage to determine the overall scheme132.2general structure design162.2.1The working principle of mechanical system172.2.2mechanical system position17Chapter3lifting mechanism design calculation203.1 drive system design203.1.1 motor choice 203.1.2 Reducer choice213.1.3pruning the choice of the brakes213.2transmission system design223.2.1Open type of gear transmission design223.2.2chain design263.2.3 The design of the shaft and checking323.3The design of the structural framework383.4Coupling and key choice423.5 Bearing choice443.6 The design of the vehicle tray45Chapter 4Control system47conclusion48thanks49references50. 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(kāi)放的不斷深入，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速開(kāi)展，我國(guó)城市居民經(jīng)濟(jì)條件的日益改善，私人轎車(chē)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(chē)停車(chē)位的嚴(yán)重缺乏，使得停車(chē)難問(wèn)題日趨嚴(yán)重，立體車(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。伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速開(kāi)展以及城市化水平的不斷加快，車(chē)輛的擁有量在飛速的增長(zhǎng)。車(chē)輛的不斷增多，城市道路設(shè)施跟不上經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的步伐，造成了動(dòng)態(tài)交通的嚴(yán)重阻塞。同時(shí)停車(chē)場(chǎng)地設(shè)置的不合理，出現(xiàn)了嚴(yán)重的占道停車(chē)，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(chē)輛的擁有量與停車(chē)位之比大約為5:1，也就是說(shuō)停車(chē)位的滿足率只有200:4左右。停車(chē)位嚴(yán)重缺乏，造成機(jī)動(dòng)車(chē)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(chē)位，還要能滿足20的公共停車(chē)位。近幾年新增轎車(chē)每年在200萬(wàn)輛左右，按停車(chē)位與轎車(chē)數(shù)之比為1.2：l計(jì)算，每年需新增停車(chē)位240萬(wàn)個(gè)，才能滿足停車(chē)位的需求。目前，我國(guó)城市大局部都采用平面式停車(chē)場(chǎng)。該種停車(chē)場(chǎng)占地面積大，設(shè)備復(fù)雜，有效停車(chē)位置少，對(duì)人員車(chē)輛平安的保障性差。平面停車(chē)場(chǎng)需要進(jìn)出車(chē)道、通行車(chē)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(chē)的面積只占建筑面積的一局部，平均下來(lái)一輛小型車(chē)要占用40平方米的面積。平面式停車(chē)場(chǎng)由于上述這些占地面積大、造價(jià)高、存車(chē)效率低、人員與車(chē)輛平安保障差等弊病，對(duì)于開(kāi)發(fā)商的效益和業(yè)主的使用都非常不利。故建造立體車(chē)庫(kù)已是迫在眉睫，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展、人民生活水平提高所帶來(lái)的城市靜態(tài)交通的必由之路。立體車(chē)庫(kù)憑借其在許多方面的優(yōu)越性，從其誕生以來(lái)就廣泛地引起人們的關(guān)注，并在近年來(lái)越來(lái)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(chē)問(wèn)題做一些研究與改造1。論文研究的意義目前我國(guó)城市停車(chē)的主要類(lèi)型還是大型公共停車(chē)庫(kù)，規(guī)模大，占地面積較大，建立資金大，停放車(chē)輛多，主要應(yīng)用于車(chē)輛停放的密集區(qū)如商業(yè)中心區(qū)、大型的車(chē)站等，這都需要有較大的建立地面和空間?，F(xiàn)在還沒(méi)有應(yīng)用于城市住宅小區(qū)的立體車(chē)庫(kù)來(lái)解決私人汽車(chē)的停放問(wèn)題，為了解決住宅小區(qū)的停車(chē)問(wèn)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(chē)庫(kù)，占地面積少，存放的車(chē)輛多，而且能使住戶存取車(chē)輛時(shí)，既便捷又平安可靠。垂直循環(huán)式機(jī)械立體停車(chē)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(chē)問(wèn)題的主要開(kāi)展方向，將會(huì)在新開(kāi)發(fā)的住宅小區(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(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)、寫(xiě)字樓、醫(yī)院、銀行等人流量和車(chē)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(chē)庫(kù)完全采用電腦控制，司機(jī)存車(chē)更方便司機(jī)不用進(jìn)出車(chē)庫(kù)，汽車(chē)熄火后進(jìn)庫(kù)，全自動(dòng)停車(chē)和取車(chē)。車(chē)主在進(jìn)入車(chē)庫(kù)時(shí)只需停車(chē)刷卡或交費(fèi)后，即可存取車(chē)，十分方便。一般一次存取車(chē)時(shí)間不超過(guò)120秒，防止了傳統(tǒng)自走式停車(chē)庫(kù)存取車(chē)需遠(yuǎn)距離走路，也免除了找車(chē)過(guò)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)械式立體停車(chē)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(guò)程中用電少、能耗低、管理人員少、費(fèi)用低。立體停車(chē)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(chē)庫(kù)設(shè)備每個(gè)車(chē)位投資約在2-6萬(wàn)元，而建筑自走式停車(chē)庫(kù)每個(gè)車(chē)位的造價(jià)約為12萬(wàn)元以上。4配置靈活立體停車(chē)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(chē)庫(kù)不僅有效地改善了停車(chē)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(chē)環(huán)境，增加了行車(chē)流量；改善了人的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了人、車(chē)分流，同時(shí)也改善了居住生活環(huán)境；停車(chē)不占地面，還增加了綠化面積。1.2 國(guó)外開(kāi)展?fàn)顩r1.國(guó)開(kāi)展?fàn)顩r我國(guó)機(jī)械式車(chē)庫(kù)的早期研究開(kāi)發(fā)工作始于上世紀(jì)八十年代，的華一機(jī)械車(chē)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(lèi)機(jī)械式停車(chē)車(chē)庫(kù)，填補(bǔ)了國(guó)機(jī)械式停車(chē)車(chē)庫(kù)的空白。90年代開(kāi)場(chǎng)引進(jìn)和生產(chǎn)停車(chē)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(chē)設(shè)備生產(chǎn)廠已開(kāi)展到幾百家，生產(chǎn)各種類(lèi)型的停車(chē)設(shè)備，有些停車(chē)設(shè)備已開(kāi)場(chǎng)出口。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)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)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車(chē)設(shè)備本身而言，其機(jī)械構(gòu)造的開(kāi)展已形成了停車(chē)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(chē)技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國(guó)停車(chē)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)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(chē)產(chǎn)業(yè)開(kāi)展中還存在一些問(wèn)題，如沒(méi)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(wú)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(chē)產(chǎn)業(yè)開(kāi)展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問(wèn)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(chē)位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車(chē)庫(kù)的管理屬性和停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，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(chē)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(chē)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(chē)庫(kù)，并實(shí)施政府監(jiān)視和政策調(diào)控，使停車(chē)產(chǎn)業(yè)良性開(kāi)展。雖然立體車(chē)庫(kù)在我國(guó)的開(kāi)展勢(shì)頭非常的迅猛，但是目前立體車(chē)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(méi)有轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，而技術(shù)上的問(wèn)題已經(jīng)退居其次。可以說(shuō)，當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)完全可以滿足小區(qū)建造立體車(chē)庫(kù)的主要要求，急需解決的是人們的思想問(wèn)題。伴隨著我國(guó)住房業(yè)的迅速開(kāi)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(kāi)展，人們擁有自己的私家車(chē)也已經(jīng)成為一種必然。所以，正是由于小區(qū)與私家車(chē)的數(shù)量越來(lái)越多，一旦人們的思想方式轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，則應(yīng)用于小區(qū)的立體車(chē)庫(kù)必將會(huì)如同雨后春筍般迅速地生長(zhǎng)起來(lái)。而且，立體車(chē)庫(kù)的技術(shù)也必然在今后的假設(shè)干年有大幅度的開(kāi)展。所以，無(wú)論是立體車(chē)庫(kù)技術(shù)的研究，還是立體車(chē)庫(kù)工程的建造，開(kāi)展前景都是非常樂(lè)觀的。2. 國(guó)外開(kāi)展?fàn)顩r早在50多年前，立體停車(chē)就在國(guó)外有所開(kāi)展，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車(chē)設(shè)備；利用住宅空地建起2-4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；利用廣場(chǎng)、建筑物下面的空間建立地下車(chē)庫(kù)。自70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速開(kāi)展，汽車(chē)逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車(chē)多的國(guó)家、地區(qū)和一些興旺國(guó)家積極開(kāi)展了機(jī)械式停車(chē)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和制造應(yīng)用。國(guó)外開(kāi)展立體停車(chē)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(chē)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(kāi)場(chǎng)研發(fā)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。當(dāng)時(shí)日本汽車(chē)保有量為500萬(wàn)輛，其多采用垂直循環(huán)式停車(chē)設(shè)備。80年代，日本開(kāi)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(chē)保有量到達(dá)6200萬(wàn)輛，機(jī)械式停車(chē)設(shè)備得到高速開(kāi)展，年遞增率猛增到30%以上，品種也從單一垂直循壞式開(kāi)展為多種型式，至今已開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出九大類(lèi)共計(jì)近百個(gè)品種。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(chē)庫(kù)數(shù)量也最多。國(guó)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備行業(yè)是仿效日本起家的，開(kāi)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(chē)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(kāi)展階段，機(jī)械化停車(chē)設(shè)備將隨供應(yīng)量不斷的擴(kuò)大而得到快速開(kāi)展。德國(guó)的停車(chē)場(chǎng)行業(yè)也很興旺，生產(chǎn)制造機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的廠商約有24家，其多高層鋼構(gòu)造立體車(chē)庫(kù)性能分析和構(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(chē)庫(kù)的分類(lèi)經(jīng)過(guò)多年的研究與開(kāi)展，立體車(chē)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(chē)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(chē)庫(kù)是大型停車(chē)場(chǎng)，停放車(chē)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(chē)輛停放密集區(qū)如中心商業(yè)區(qū)、車(chē)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(chē)輛較少，適合家庭和住宅小區(qū)停車(chē)3。1CSCK-垂直升降式立體車(chē)庫(kù)垂直升降類(lèi)汽車(chē)停車(chē)庫(kù)亦可稱為塔式立體車(chē)庫(kù)，它是通過(guò)提升機(jī)的升降和裝在提升機(jī)上的橫移機(jī)構(gòu)將車(chē)輛或載車(chē)板橫移，實(shí)現(xiàn)存取車(chē)的機(jī)械是停車(chē)庫(kù)，如圖1-1所示。垂直升降停車(chē)設(shè)備的工作原理是：用提升機(jī)構(gòu)將車(chē)輛或在車(chē)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(chē)輛或在車(chē)板送入存車(chē)位；或是相反通過(guò)橫移機(jī)構(gòu)制定存車(chē)位翻開(kāi)庫(kù)門(mén)，駕駛員將車(chē)輛開(kāi)走。其部為層狀構(gòu)造，一般以二輛車(chē)為一個(gè)層面，整個(gè)存車(chē)庫(kù)可多達(dá)20-25層，平均50平方米的土地可容車(chē)40至50輛，比傳統(tǒng)的停車(chē)場(chǎng)容車(chē)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(chē)設(shè)備。這種車(chē)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(chē)輛集中停放的集聚點(diǎn)。圖1-1 垂直升降立體車(chē)庫(kù)2升降橫移類(lèi)立體停車(chē)庫(kù)采用已載車(chē)板升降或橫移存取車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的立體停車(chē)庫(kù)叫做升降橫移類(lèi)停車(chē)庫(kù)，其工作原理為：每個(gè)車(chē)位均有載車(chē)板，所需車(chē)輛的載車(chē)板通過(guò)升降橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車(chē)庫(kù)，存取車(chē)輛完成存取過(guò)程。停泊在這類(lèi)車(chē)庫(kù)地面的車(chē)只做橫移，不做升降，上層車(chē)位或下層車(chē)位需通過(guò)中間橫一層橫移出空位，將載車(chē)板升或降到地面層，駕駛員才可以今日車(chē)庫(kù)把車(chē)取出4。此種立體車(chē)庫(kù)如圖1-2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(chē)位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)不等。頂層車(chē)板上下升降，底層車(chē)板左右水平橫移，中間層車(chē)板既可左右橫移又可上下升降。通過(guò)不斷的交換空位，完成車(chē)輛的存取。此立體車(chē)庫(kù)適用于地面及地下停車(chē)場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。圖1-2升降橫移立體車(chē)庫(kù)3垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)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(chē)輛的停車(chē)設(shè)備。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，每隔一定距離安裝一個(gè)存車(chē)拖架，存車(chē)拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)存取車(chē)輛的目的。存車(chē)時(shí)，司機(jī)將車(chē)開(kāi)至設(shè)備存車(chē)拖架準(zhǔn)確位置后，停妥后，司機(jī)出庫(kù)。按動(dòng)操作按鍵，電機(jī)啟動(dòng)，存車(chē)拖架隨之運(yùn)動(dòng)，另一存車(chē)拖架轉(zhuǎn)動(dòng)到進(jìn)口位置即停，則可進(jìn)展下一存車(chē)操作；取車(chē)時(shí)，按下所取車(chē)編號(hào)按鍵，設(shè)備動(dòng)作，存車(chē)拖架按最短路程運(yùn)行至出口，司機(jī)進(jìn)入存車(chē)拖架，將車(chē)開(kāi)出。該類(lèi)型車(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7-32輛車(chē)；機(jī)械性能穩(wěn)定，安裝操作簡(jiǎn)便，配置靈活，存取車(chē)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(chē)庫(kù)4巷道堆垛式立體車(chē)庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車(chē)輛的工具，所有車(chē)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(chē)輛水平且垂直移動(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(chē)輛的工具，所有進(jìn)到搬運(yùn)器的車(chē)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(chē)位，或者從存車(chē)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(qián)較高 ,所以巷道堆垛式立體車(chē)庫(kù)適用于車(chē)位數(shù)需要較多的客戶使用4。巷道堆垛式立體車(chē)庫(kù)如圖1-4所示。圖1-4巷道剁堆式立體車(chē)庫(kù)(5)多層循環(huán)立體車(chē)庫(kù)多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)如圖1-5所示。通過(guò)載車(chē)板左右移動(dòng)與升降的相互配合，使載車(chē)板循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛多層存放。根據(jù)需要，出入口可加設(shè)回轉(zhuǎn)盤(pán)，防止倒車(chē)麻煩，適用于無(wú)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)所。根據(jù)循環(huán)方向與停車(chē)方向的關(guān)系，可分為縱式和橫式兩類(lèi)。根據(jù)汽車(chē)出入地下室的方式可分為由汽車(chē)自行駛到地下停車(chē)裝置上的直接出入式和用升降裝置使汽車(chē)出入的升降式。圖1-5多層循環(huán)立體車(chē)庫(kù)6水平循環(huán)立體車(chē)庫(kù)水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)的車(chē)位系統(tǒng)存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備叫做水平循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)如圖1-6所示。其工作原理是存取停放車(chē)輛的車(chē)位系統(tǒng)在水平面上工作循環(huán)移動(dòng)，將所需存取的車(chē)輛的載車(chē)板一出入口處，駕駛員再將汽車(chē)粗哺乳或取出。按載車(chē)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(chē)板運(yùn)動(dòng)形態(tài)成圓弧狀，方形循環(huán)載車(chē)板運(yùn)動(dòng)為直運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用這種停車(chē)庫(kù)，可以省去原停車(chē)的進(jìn)出口通道，提高土地利用率。最適合建在狹長(zhǎng)地形的地方。地下室采用此種停車(chē)庫(kù)，由于車(chē)輛存取是在出入口，原有行車(chē)道有停車(chē)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(chē)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(chē)庫(kù)的方案確定根據(jù)研究目標(biāo)，將立體車(chē)庫(kù)選定為垂直循環(huán)式。通過(guò)對(duì)五種不同的立體車(chē)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(chē)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(chē)庫(kù)進(jìn)展總體構(gòu)造設(shè)計(jì)，確定本車(chē)庫(kù)由機(jī)械和自動(dòng)控制兩大系統(tǒng)組成。機(jī)械系統(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(chē)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(chē)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(chē)庫(kù)方案及總體構(gòu)造設(shè)計(jì)2.1 立體車(chē)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(chē)庫(kù)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)是指利用載車(chē)板的升降或橫向平移存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)每個(gè)車(chē)位均有載車(chē)板，所需存取車(chē)輛的載車(chē)板通過(guò)升、降、橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車(chē)庫(kù)，存取車(chē)輛，完成存取過(guò)程。停泊在這類(lèi)車(chē)庫(kù)地面的車(chē)只作橫移，不必升降，上層車(chē)位或下層車(chē)位需通過(guò)中間層橫移出空位，將載車(chē)板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車(chē)庫(kù)將汽車(chē)開(kāi)進(jìn)或開(kāi)出車(chē)庫(kù)。其工作原理是：三層三個(gè)車(chē)位可以升降，二層兩個(gè)車(chē)位可以升降和平移，一層的兩個(gè)車(chē)位只能橫向橫移，空車(chē)位供三層和二層的車(chē)位下降時(shí)借用。1 、2號(hào)車(chē)位可以直接存放車(chē)輛;7 號(hào)車(chē)位需下降后再存放車(chē)輛;3 號(hào)車(chē)位，則需先將1 號(hào)和2號(hào)載車(chē)板右移，再將3號(hào)載車(chē)板下降; 4 號(hào)車(chē)位，則需先將2 號(hào)載車(chē)板右移，再將4號(hào)存車(chē)板下降；5號(hào)車(chē)位需要先將1、2、3、4號(hào)四個(gè)載車(chē)板右移，再將5號(hào)載車(chē)板下降；6號(hào)車(chē)位則需要先將2、4號(hào)載車(chē)板右移，再將6號(hào)載車(chē)板降下如圖2-1所示。圖2-1升降橫移式立體車(chē)庫(kù)方案二：垂直升降式立體車(chē)庫(kù)車(chē)庫(kù)中間是升降機(jī)垂直運(yùn)送汽車(chē)的通道，兩側(cè)是沿垂直方向設(shè)置的停車(chē)車(chē)位，類(lèi)似于電梯的工作原理，把容納汽車(chē)的停車(chē)室和升降汽車(chē)的升降裝置組合起來(lái)。存取車(chē)時(shí)由升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車(chē)和托盤(pán)到達(dá)指定層面，然后用橫移裝置通過(guò)橫向伸縮把車(chē)和托盤(pán)擱放在指定存車(chē)位置上或是相反。通過(guò)橫移裝置將指定存車(chē)位上的車(chē)輛和托盤(pán)送入升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)降到車(chē)輛入口處，翻開(kāi)庫(kù)門(mén)，將車(chē)開(kāi)走。其部為層狀構(gòu)造，一般以二輛車(chē)為一個(gè)層面，整個(gè)存車(chē)庫(kù)可多達(dá)20-25層，平均50平方米的土地可容車(chē)40至50輛，比傳統(tǒng)的停車(chē)場(chǎng)容車(chē)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(chē)設(shè)備5這種車(chē)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(chē)輛集中停放的集聚點(diǎn)。垂直升降式立體車(chē)庫(kù)如圖2-2所示。圖2-2垂直升降式立體車(chē)庫(kù)方案三：垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)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(chē)輛的停車(chē)設(shè)備。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，每隔一定距離安裝一個(gè)存車(chē)拖架，存車(chē)拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)存取車(chē)輛的目的。構(gòu)造示意圖如圖2-3所示。圖2-3垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)示意圖二.方案的可行性分析垂直提升式立體車(chē)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(chē)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(chē)位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車(chē)庫(kù)適用于地面及地下停車(chē)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(chē)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(chē)庫(kù)，該類(lèi)型車(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7-32輛車(chē)；機(jī)械性能穩(wěn)定，安裝操作簡(jiǎn)便，配置靈活，存取車(chē)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(chē)。 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(chē)庫(kù)。22總體構(gòu)造方案的設(shè)計(jì)該種設(shè)計(jì)方案，減少了車(chē)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(chē)，能夠減少轎廂的體積，從而從整體上減少了車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)尺寸與建筑面積。由于只有一個(gè)車(chē)庫(kù)口，該車(chē)庫(kù)適合于設(shè)在小區(qū)的邊緣處，不會(huì)對(duì)小區(qū)的住宅樓產(chǎn)生過(guò)多的遮擋或者噪聲等影響，而且可以通過(guò)增加高度的方法增加轎廂的數(shù)量從而增加車(chē)庫(kù)容量，不必?fù)?dān)憂對(duì)周?chē)a(chǎn)生影響。只具有一個(gè)車(chē)庫(kù)口，同時(shí)也減少了車(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。該車(chē)庫(kù)也存在著缺乏：由于只有一個(gè)車(chē)庫(kù)口，在存取車(chē)輛頂峰時(shí)會(huì)增加車(chē)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(chē)庫(kù)口前面留有足夠的空間給車(chē)輛進(jìn)展調(diào)頭，這樣就增加了車(chē)庫(kù)的附屬建筑面積。對(duì)于部建筑面積緊的小區(qū)來(lái)說(shuō)，這種設(shè)計(jì)方案并不是一個(gè)最優(yōu)秀的方案。221 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(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，每隔一定距離安裝一個(gè)存車(chē)拖架，存車(chē)拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)存取車(chē)輛的目的。222 機(jī)械系統(tǒng)的組成垂直循環(huán)式立體車(chē)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(kāi)式齒輪傳動(dòng)；鋼組合構(gòu)造包括梁、立柱、載車(chē)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(chē)庫(kù)的組成1. 整體框架車(chē)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(chē)載荷，為保證停車(chē)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(chē)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(guò)螺栓與根底相連。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)。立體車(chē)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(chē)庫(kù)總體框架圖本車(chē)庫(kù)一共可以容納8輛小轎車(chē)，即擁有8個(gè)小轎車(chē)轎廂。在任何時(shí)刻，車(chē)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(chē)庫(kù)的兩邊。轎廂大小要依小轎車(chē)的外形而定，小轎車(chē)外形尺寸通常是長(zhǎng)5050mm寬1850mm高1550mm。轎廂重400Kg車(chē)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)部件、緊裝置、鏈條、車(chē)輛托盤(pán)、鏈條導(dǎo)軌、托盤(pán)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(chē)輛托盤(pán)是存取車(chē)的承托裝置，鏈條導(dǎo)軌和托盤(pán)導(dǎo)軌是保證鏈條和托盤(pán)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(kāi)場(chǎng)齒輪傳動(dòng)、鏈輪鏈條組成。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)減速器進(jìn)展第一次減速，聯(lián)軸器帶動(dòng)開(kāi)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(chē)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(kāi)式齒輪和鏈傳動(dòng)等組成，及由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)組成。31 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(chē)庫(kù)整體機(jī)構(gòu)造成損害，降低車(chē)庫(kù)使用壽命，而且會(huì)對(duì)轎車(chē)本身造成一定的危害；鏈條速度也不可太慢，否則會(huì)使車(chē)庫(kù)工作效率降低。按存取車(chē)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(chē)的重量是1700kg,托盤(pán)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)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(kāi)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NGW102，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(lèi)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(mǎi)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。32 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)為一般工作機(jī)械，應(yīng)選擇8級(jí)精度GB/T10095-20002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=1522.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(kāi)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)MPa6由參考文獻(xiàn)20圖7.23b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):(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7.24b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。322 鏈傳動(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(chē)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(chē)托架，存車(chē)托架與傳動(dòng)鏈條相連，用于存放車(chē)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(chē)托架做垂直循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)存取車(chē)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63.50mmGB/T1243-1997。主要技術(shù)參數(shù)：即節(jié)距P=63.50mm滾子外徑mm銷(xiāo)軸直徑mm鏈節(jié)寬37.85mm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Pmm滾子外徑mm鏈節(jié)寬mm鏈節(jié)外寬mm鏈板高度mm銷(xiāo)軸直徑mm極限拉伸載荷Q單排重量qkg/m40A63.539.6837.8554.8960.3319.84347kN16.10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(pán)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(chē)，選擇車(chē)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(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：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(chē)時(shí)間t=1min，則有由得(5)按靜強(qiáng)度校核由參考文獻(xiàn)206-16：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(guò)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)，一般取；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(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=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(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)整鏈條的緊程度。323 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，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(chē)庫(kù)上部對(duì)稱分布。在直徑220mm處裝配鏈輪，上面開(kāi)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(lái)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(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四輛車(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)與校核初步估算軸徑由參考文獻(xiàn)209-1知，軸的扭轉(zhuǎn)條件為：式中轉(zhuǎn)矩TN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(kāi)有鍵槽，故應(yīng)增達(dá)5%，即取鏈輪處軸徑為220mm。軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)此軸開(kāi)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256mm;E-F為齒輪處，其軸長(zhǎng)為120mm。軸的總長(zhǎng)度為1116mm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。33 構(gòu)造框架的設(shè)計(jì)車(chē)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。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(chē)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(lái)增強(qiáng)立柱的剛度。立柱截面形狀如圖3-8所示。車(chē)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)239-2可知壓桿的臨界壓力為：式中臨界壓力；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(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；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(chē)輛的重量通過(guò)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(chē)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(chē)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。3下圓弧導(dǎo)軌它是為了保證車(chē)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。34 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)軸器為尼龍柱銷(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。35 軸承的選擇1 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60242 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。36 車(chē)輛托盤(pán)車(chē)輛托盤(pán)即車(chē)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(chē)板是一個(gè)整體，四周是框架構(gòu)造，在托盤(pán)載車(chē)板上設(shè)置車(chē)輛定位裝置，車(chē)輛駛上托盤(pán)至定位即無(wú)法前進(jìn)，托盤(pán)面為防滑設(shè)計(jì)，防止車(chē)輛自行滑動(dòng)。在在車(chē)板上設(shè)計(jì)了防滑路面，防止溜車(chē)，在在車(chē)板前面設(shè)計(jì)了減速裝置，來(lái)減小車(chē)的速度，防止車(chē)輛不會(huì)跑出去。如圖3-11所示。圖3-11車(chē)輛托盤(pán)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(pán)為400kg，車(chē)重為1700kg。因，取,由即所以此軸平安可靠。2 底板它是停放車(chē)輛的地方，為了保證車(chē)輛在上面不滑動(dòng)，上面安裝防滑塊，下面還有肋板，用來(lái)增加底板的強(qiáng)度，以免車(chē)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(lái)到達(dá)需要的效果。它的寬度比鏈軸大一點(diǎn)點(diǎn)，用來(lái)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(chē)輛托盤(pán)過(guò)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(lái)減小擺動(dòng)。第4章控制系統(tǒng)整個(gè)車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)由一臺(tái)PLC對(duì)車(chē)庫(kù)進(jìn)展統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過(guò)PLC控制載車(chē)板縱橫傳動(dòng)裝置以完成對(duì)車(chē)輛的存取操作。各車(chē)位車(chē)輛的調(diào)入調(diào)出由PLC根據(jù)當(dāng)前各車(chē)位的車(chē)輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車(chē)輛進(jìn)出。立體車(chē)庫(kù)的自動(dòng)存取車(chē)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(chē)板電機(jī)控制線路、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車(chē)板的上下行程限位。車(chē)庫(kù)采用車(chē)位檢測(cè)裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車(chē)到位。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開(kāi)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(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)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(lái)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(chē)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(chē)庫(kù)形象、直觀的全貌，可直接在計(jì)算機(jī)上完成停車(chē)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(chē)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