機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
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任務(wù)書.doc
傳動(dòng)原理圖.dwg
停車庫(kù)升降橫移.dwg
升降臺(tái).dwg
升降機(jī)構(gòu).dwg
升降橫移結(jié)構(gòu).dwg
機(jī)械圖.dwg
機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).doc
立體車庫(kù)原理圖.dwg
立體車庫(kù)零部件.dwg
目錄
前 言 - 1 -
第一章 緒 論 - 2 -
第1.1節(jié) 機(jī)械式立體停車庫(kù)發(fā)展概況 - 2 -
第1.2節(jié) 立體停車庫(kù)分類及優(yōu)點(diǎn) - 3 -
第1.3節(jié) 機(jī)械式立體停車庫(kù)市場(chǎng)前景分析 - 4 -
第二章 現(xiàn)有的立體停車庫(kù) - 5 -
第2.1節(jié) 立體車庫(kù)的形式的確定 - 5 -
第2.2節(jié) 升降橫移式立體停車庫(kù)的原理 - 7 -
第2.3節(jié) 升降橫移式立體停車庫(kù)的優(yōu)越性 - 9 -
第2.4節(jié) 研究升降橫移式立體停車庫(kù)的意義 - 10 -
第三章 升降橫移式立體停車庫(kù)模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 11 -
第3.1節(jié) 概述 - 11 -
第3.2節(jié) 橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 12 -
第3.3節(jié) 升降傳動(dòng)系統(tǒng) - 15 -
第3.4節(jié) 安全制動(dòng)設(shè)計(jì) - 19 -
第3.5節(jié) 主框架部分 - 20 -
第四章 立體車庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 22 -
第4.1節(jié) 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) - 22 -
第4.2節(jié) 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì) - 24 -
第4.3節(jié) PLC 控制程序設(shè)計(jì) - 25 -
結(jié) 論 - 30 -
參考文獻(xiàn) - 31 -
致 謝 - 32 -
摘 要
本文以作者完成的課題——機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，介紹和分析了升降橫移式立體停車庫(kù)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)。 就當(dāng)前社會(huì)對(duì)于立體停車庫(kù)的需求，本文分析了各種型式立體停車庫(kù)的特點(diǎn)，選出了一種能廣泛滿足社會(huì)需求的機(jī)械式立體停車庫(kù)——升降橫移式立體停車庫(kù)。運(yùn)用力學(xué)求解器對(duì)機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包括機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。本文還對(duì)機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體框架和局部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強(qiáng)度提高了，重量減輕。在對(duì)升降橫移式立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的PLC控制。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價(jià)比高的特點(diǎn)使得控制系統(tǒng)非常完美。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國(guó)家關(guān)于機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際，在機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對(duì)安全，使得整個(gè)車庫(kù)安全平穩(wěn)的運(yùn)行。經(jīng)過最后車庫(kù)樣機(jī)的試制、檢驗(yàn)，該車庫(kù)運(yùn)行良好，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或高于國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，證明本文進(jìn)行的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和采用的控制方法具有創(chuàng)造性且其結(jié)果是非常令人滿意的。
關(guān)鍵詞: 機(jī)械式立體停車庫(kù)；機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；防墜機(jī)構(gòu)主程序控制整個(gè)車庫(kù)的運(yùn)行情況，調(diào)用子程序處理各種請(qǐng)求，當(dāng)開機(jī)后，車庫(kù)控制系統(tǒng)處于待命狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)行車輛存取時(shí)，先存下層車位，然后再存上層車位，一層車位的存取直接進(jìn)行，一層以上車位的存取要進(jìn)行車位的橫移和升降才能完成。在主程序中有自動(dòng)程序和手動(dòng)程序的轉(zhuǎn)換開關(guān);有出現(xiàn)緊急情況時(shí)的總停開關(guān);有正常運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行指示燈，當(dāng)有人進(jìn)入車庫(kù)時(shí)，由于人擋住了光電開關(guān)，運(yùn)行燈停止，車庫(kù)自動(dòng)停止運(yùn)行;還有每個(gè)車位和立柱兩側(cè)的光電開關(guān)用它們來檢測(cè)車輛，當(dāng)檢測(cè)到不符合規(guī)定的項(xiàng)目時(shí)，車庫(kù)不能運(yùn)行。
結(jié) 論
1. 本項(xiàng)目立體車庫(kù)系統(tǒng)采用鋼架結(jié)構(gòu)，PLC結(jié)合人機(jī)界面控制，有完善的自檢測(cè)、自診斷、自保護(hù)功能，因而十分安全可靠。
2. 經(jīng)過一年的設(shè)計(jì)、加工、裝配和調(diào)試，成功完成了該項(xiàng)目，其基本功能達(dá)到要求。
3. 整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，控制柔性較好。
參考文獻(xiàn)
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[2] 中國(guó)重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)，停車設(shè)備管理委員會(huì)編，機(jī)械式立體車庫(kù)，海洋出版社， 2001；
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[10] 張還，三菱FX系列PLC設(shè)計(jì)與開發(fā)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2009；
致 謝
機(jī)械立體車庫(kù)是積累了許多人的心血才完成的。在此，我要感謝所有幫助我們完成車庫(kù)設(shè)計(jì)的老師和同學(xué)老師，在這個(gè)項(xiàng)目上投入了不少時(shí)間和精力，細(xì)心的指導(dǎo)我們。還有老師等，幫我們排憂解難，度過難關(guān)。
其次，在我四年的大學(xué)學(xué)習(xí)期間，得到了許多老師和同學(xué)的無(wú)私幫助和大力支持，在此我深表感謝。最后要謝謝我的父母，是他們的支持讓我有機(jī)會(huì)在這么優(yōu)秀的學(xué)校，向這么優(yōu)秀的老師學(xué)習(xí)，讓我認(rèn)識(shí)了這么多的朋友，使我度過了人生難忘的四年。
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 課題 ： 機(jī)械 式 立體車庫(kù) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) B 機(jī)制 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 專 業(yè) 系 主 任 發(fā) 放 日 期 2011 年 2 月 20 日 1 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容 課題來源于 工程實(shí)際 。 設(shè)計(jì) 一 機(jī)械式立體車庫(kù) ， 要求 立體車庫(kù)至少存放 20 輛車。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 有 ： 1) 擬定總體方案和控制策略； 2）立體升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)， 橫移機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)， 零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 3）繪制總裝圖、部裝圖和零件圖。 1）確定 立體車庫(kù) 的型式； 2）設(shè)計(jì) 立體車庫(kù) 的 升降 和橫移以及存取的 傳動(dòng)方案，繪制傳動(dòng)原理圖； 3）確定車庫(kù) 的總體結(jié)構(gòu)，繪制總裝圖。 構(gòu)設(shè)計(jì) 1）選擇動(dòng)力源； 2) 零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核； 3） 零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制部裝圖、零件圖； 二、設(shè)計(jì)依據(jù) 1．課題來源： 生產(chǎn)實(shí)際； 2．產(chǎn)品名稱： 機(jī)械式立體車庫(kù) ； 3． 結(jié)構(gòu)形式：三層 四 列。 三、 設(shè)計(jì) 要求 1．能滿足快速存放要求，存取 方便； 2．運(yùn)行平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； 3．盡量使用通用件，以便降低制造成本； 4． 便于控制； 5．設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成 面在 3 張以上；工具要求：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件繪圖；過 2 程要求：裝配圖需提供手工草圖； 6．畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書符合相關(guān)要求； 7． 查閱文獻(xiàn)資料 10 篇以上，并有不少于 3000 漢字的外文資料翻譯； 8． 到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫不少于 3000 字實(shí)習(xí)報(bào)告； 9． 撰寫開題報(bào)告 。 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)物化成果的具體內(nèi)容及要求 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)要求 按教務(wù)處畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字。 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 份 2）傳動(dòng)原理圖 1 張 3） 總裝圖 1 張 4）部裝圖 2 張 5）其它零件圖 若干張 2、外文資料翻譯（英譯中）要求 1）外文翻譯材料中文字不少于 3000 字； 2）內(nèi)容必須與畢業(yè)論文課題相關(guān)； 3）所選外文資料應(yīng)是近 10 年的文章，并標(biāo)明文章出處。 3 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃 起訖日期 工作內(nèi)容 備 注 2月 20日 ～ 2 月 21 日 布置任務(wù) 2月 21日 ～ 3 月 19 日 調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí) ， 方案論證，總體設(shè)計(jì) 3月 20日 ～ 4 月 7 日 技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)） 4 月 7 日～ 5 月 7 日 工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)） 5月 8日 ～ 5 月 25 日 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5月 26日 ～ 5 月 27 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯 5 月 28 日～ 6 月 6 日 修改資料 6 月 7 日～ 6 月 8 日 評(píng)閱材料 6 月 9 日～ 6 月 10 日 畢業(yè)答辯 6 月 11 日～ 6 月 15 日 材料整理裝袋 4 六、主要參考文獻(xiàn)： 1. 成大先 設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].學(xué)工業(yè)出版社， 2004. 2. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) 冊(cè) [M]機(jī)械 工業(yè)出版社 ， 2004. 3. 葉偉昌 上冊(cè) )[M]械工業(yè)出版社， 2001. 4、葉偉昌 下冊(cè) )[M]械工業(yè)出版社， 2001. 5. 饒振綱 M]化學(xué)工業(yè) 出版社， 2003. 6. 劉海江 ,于信匯 M] 同濟(jì)大學(xué) 出版社， 1997. 7. 鄧定瀛 M] 重慶大學(xué) 出版社， 2002. 8. 宋福昌 M]中國(guó)電力 出版社， 2005. 9. 廖慶 D]. 武漢理工大學(xué)學(xué)位論文 ， 2005. 垂直循環(huán)式立體車庫(kù)設(shè)計(jì)研究 [D]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文 ， 2007. 電梯升降式立體車庫(kù)曳引力的分析與計(jì)算 [J]. 科技資訊， 2009. 李浩 J]. 中國(guó)水運(yùn)（學(xué)術(shù)版）， 2006. 機(jī)械式三維立體車庫(kù)機(jī)械 結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D] 2009. 譚善文 ,唐義龍 ,郝慧鋒 ,謝武斌 D]工程與自動(dòng)化 ,2006. 欒德宇 D]. 山東 :山東交通學(xué)院 . 七、其他 5 八、專業(yè)系審查意見 系主任： 年 月 日 九、機(jī)械工程學(xué)院意見 院長(zhǎng)： 年 月 日 I 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 目錄 前 言 .................................................................................................................... - 第一章 緒 論 ...................................................................................................... - 第 機(jī)械式立體停車庫(kù)發(fā)展概況 ............................................................. - 2 - 第 立體停車庫(kù)分類及優(yōu)點(diǎn) ...................................................................... - 3 - 第 機(jī)械式立體停車庫(kù)市場(chǎng)前景分析 ...................................................... - 4 - 第二章 現(xiàn)有的立體停車庫(kù) ................................................................................ - 第 立體車庫(kù)的形式的確定 ...................................................................... - 5 - 第 升降橫移式立體停車庫(kù)的原理 .......................................................... - 7 - 第 升降橫移式立體停車庫(kù)的優(yōu)越性 ...................................................... - 9 - 第 研究升降橫移式立體停車庫(kù)的意義 ................................................ - 10 - 第三章 升降橫移式立體停車庫(kù)模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................... - 11 - 第 概述 .................................................................................................... - 11 - 第 橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................ - 12 - 第 升降傳動(dòng)系統(tǒng) .................................................................................... - 15 - 第 安全制動(dòng)設(shè)計(jì) .................................................................................... - 19 - 第 主框架部分 ........................................................................................ - 20 - 第四章 立體車庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................... - 22 - 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) .................................................................... - 22 - 第 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì) .................................................................... - 24 - 第 制程序設(shè)計(jì) .......................................................................... - 25 - 結(jié) 論 ................................................................................................................ - 30 - 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ - 31 - 致 謝 ................................................................................................................ - 32 - 要 本文以作者完成的課題 ——機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為例，介紹和分析了升降橫移式立體停車庫(kù)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)。 就當(dāng)前社會(huì)對(duì)于立體停車庫(kù)的需求，本文分析了各種型式立體停車 庫(kù)的特點(diǎn)，選出了一種能廣泛滿足社會(huì)需求的機(jī)械式立體停車庫(kù)——升降橫移式立體停車庫(kù)。運(yùn)用力學(xué)求解器對(duì) 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包括 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。本文還對(duì) 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的整體框架和局部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強(qiáng)度提高了，重量減輕。在對(duì)升降橫移式立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的 制。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價(jià)比高的特點(diǎn)使得控制系統(tǒng)非常完美。為了使停車設(shè)備滿足使用 要求，根據(jù)國(guó)家關(guān)于機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的實(shí)際，在 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對(duì)安全，使得整個(gè)車庫(kù)安全平穩(wěn)的運(yùn)行。經(jīng)過最后車庫(kù)樣機(jī)的試制、檢驗(yàn)，該車庫(kù)運(yùn)行良好，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或高于國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，證明本文進(jìn)行的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和采用的控制方法具有創(chuàng)造性且其結(jié)果是非常令人滿意的。 關(guān)鍵詞 : 機(jī)械式立體停車庫(kù)； 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ；結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；防墜機(jī)構(gòu) he of by of in of of a of to of on it LC as in LC as is to of In to in to of of in ar of is of It is - 前 言 近幾年來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)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(guó)家和亞洲國(guó)家采取的措施有所不同。但立體化停車是各個(gè)國(guó)家都積極采取的措施，尤其是全自動(dòng)化的機(jī)械式立體停車庫(kù)，在很多國(guó)家和地區(qū)都得到了快速的發(fā)展。 機(jī)械車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。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(kù)可充分利用空間，在有限場(chǎng)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(huì)對(duì)于立體停車庫(kù)的需求，本文介紹了 各種型式立體停車庫(kù)的特點(diǎn)，選出了一種能廣泛滿足社會(huì)需求的機(jī)械式立體停車庫(kù) 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(kù)依據(jù)升降橫移類機(jī)械式停車設(shè)備運(yùn)行原理 ,采用鋼架結(jié)構(gòu)搭建而成。 本文 對(duì) 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包括 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。本文還對(duì) 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的整體框架和局部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強(qiáng)度提高了，重量減輕。 - 2 - 第一章 緒 論 第 機(jī)械式立體停車庫(kù)發(fā)展概況 機(jī)械式停車設(shè)備的應(yīng)用已有 30 多年的歷史了。發(fā)展較早、較好的有日本、韓國(guó)、德國(guó)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、韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣省。 日本從事機(jī)械式立體停車庫(kù)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、內(nèi)外及昭和起重機(jī) 等，產(chǎn)品既有出口的，也有進(jìn)口的 ]1[ 。 韓國(guó)機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)的發(fā)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，年遞增速度達(dá)到 30%； 2000 年以來為發(fā)展階段，自動(dòng)化停車設(shè)備將隨供應(yīng)量不斷的擴(kuò)大而迅速發(fā)展。 我國(guó)在 20 世紀(jì) 80 年代初開始研制和使用機(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)的發(fā)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)合的初步發(fā)展階段。現(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(guó)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、 式、觸摸屏式、密碼鑰匙式、遙控式等，有些設(shè)備還采用了總線控制技術(shù) ； 傳動(dòng)裝置采用內(nèi)藏式，以增大停車空間并保護(hù)各傳動(dòng)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 合的鍍鋅板或一體成型的鍍鋅板坐載車板；安全保護(hù)方面采用了聲光引導(dǎo)、定位裝置及自動(dòng)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(guó)內(nèi)空白，產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 50%以上。 由于很多新建小區(qū)內(nèi)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，已被廣大用戶接受。機(jī)械車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車 庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)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(kù)，可使地面的使用率提高 80％ —90％，如果采用地上多層（ 21 層）立體式車庫(kù)的話， 50 平方米的土地面積上便可存放 40 輛車，這可以大- 3 - 大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。 機(jī)械車庫(kù)與地下車庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫(kù)內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫(kù)從管理上可以做到徹底的人車分流。 在機(jī)械車庫(kù)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(kù)低得多。機(jī)械車庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)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(shì)，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(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。 第 立體停車庫(kù)分類及優(yōu)點(diǎn) 停車庫(kù)就其結(jié)構(gòu)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(kù)、地上平面式停車庫(kù)；立體停車庫(kù)又可分為自行式立體停車庫(kù)、半自動(dòng)立體停車庫(kù)和全自動(dòng)立體停車庫(kù)，而全自動(dòng)立 體停車庫(kù)還可分為兩層或多層平面式全自動(dòng)立體停車庫(kù)、豎向密集型全自動(dòng)立體停車庫(kù)以及特殊造型結(jié)構(gòu)全自動(dòng)立體停車庫(kù)。 平面式停車庫(kù)是最為普遍的一個(gè)停車場(chǎng)所，在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛，它的一系列建筑結(jié)構(gòu)要求在我國(guó)《現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)規(guī)范大全》、《現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范大全》、《現(xiàn)行建筑施工規(guī)范大全》中作了詳細(xì)全面的闡述和規(guī)定。 立體停車系統(tǒng)，特別是自動(dòng)立體停車設(shè)備在國(guó)際上發(fā)展迅猛，在國(guó)內(nèi)倍受青睞是因?yàn)楸仍械睦鲜酵＼噹?kù)有著較多的優(yōu)點(diǎn) ]2[ ： 自 動(dòng)立體停車庫(kù)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(kù)少，施工周期卻短，耗電省，占地面積也遠(yuǎn)比地下車庫(kù)少。 理方便 自動(dòng)立體停車庫(kù)最適合用于商場(chǎng)、賓館、辦公樓前、旅游區(qū)。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，可以達(dá)到耳目一新的效果。 許多裝置基本無(wú)須專門的操作人員，一個(gè)司機(jī)就可單獨(dú)完成。 綠色 ” 環(huán)保 自動(dòng)立體車庫(kù)具有完整的安全系統(tǒng)，如障礙物確認(rèn)裝置、緊 急制動(dòng)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(zhǎng)及超高檢測(cè)裝置等等，如果應(yīng)用于公共場(chǎng)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(dòng)完成，這也給今后的開發(fā)設(shè)計(jì)留有大的空間。 由于車輛在存取過程中只在極短的時(shí)間內(nèi)低速行駛，故而噪聲、排氣極其輕微。 - 4 - 第 機(jī)械式立體停車庫(kù)市場(chǎng)前景分析 據(jù)統(tǒng)計(jì)，隨著中國(guó)加入 人民生活水平的進(jìn)一步提高，預(yù)計(jì) 2010 年將達(dá)到 2000萬(wàn)輛， “ 十五 ” 期間轎車保有量將增加 400 萬(wàn)輛。停車位需求按 1： 00%的基本停車位和 20%的公共停車位 )計(jì)算，總需增加停車位 480 萬(wàn)個(gè)。平均每年需求 96 萬(wàn)個(gè)車位。如僅考慮 10%進(jìn)機(jī)械式停車庫(kù)，這每年需提供機(jī)械式停車庫(kù) 個(gè)車位。另外還有微型車、小型面包車等適宜用機(jī)械式停車設(shè)備的車位需求量尚未考慮，還有出口的需求亦未考慮在內(nèi)。目前香港、澳門及新加坡、印尼、馬來西亞、泰國(guó)等地區(qū)和東南亞國(guó)家的停車設(shè)備主要是靠進(jìn)口，因此從現(xiàn)有的停車位的缺口情況和今后市場(chǎng)的需求可以看出，機(jī)械式停車設(shè)備的國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前景十分良好。 - 5 - 第二章 現(xiàn)有的立體停車庫(kù) 第 立體車庫(kù)的形式的確定 目 前，立體車庫(kù)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)式、圓形水平循環(huán)式 ]3[ 。 (一） 升降橫移式，見圖 降橫移式立體停車庫(kù) 升降橫移式立體車庫(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，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫(kù)適用于地面及地 下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。 1. 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)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(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠。 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(chǎng)的使用。 2. 安 全裝置：防墜裝置，光電傳感器、限位保護(hù)器、急停開關(guān)等。 （二） 巷道堆垛式，見圖 6 - 圖 道堆垛式立體停車庫(kù) 巷道堆垛式立體車庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī) 進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛 式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。 （三）垂直提升式立體車庫(kù)，見圖 直提升式立體停車庫(kù) 垂直提升式立體車庫(kù)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(tái)，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫(kù)一般高度較高 （幾十米），對(duì)設(shè)備的安全性，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。 （四）垂直循環(huán)式，見圖 7 - 圖 直循環(huán)式立體停車庫(kù) 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 占地少，兩個(gè)泊位面積可停 6~10 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、消防等投資少，建設(shè)周期短。 4) 可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。 綜上所訴，從各方面因素的考慮，我們選擇了升降橫移式立體停車庫(kù)作為本課題的研究項(xiàng)目。 第 升降橫移式立體停車庫(kù)的原理 1、 立體車庫(kù)的工作原理 升降橫移式立體車庫(kù)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(kù)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(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫(kù)，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫(kù)地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通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(kù)內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫(kù)。圖 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(hào)車位可以直接存放車輛； 7 號(hào)車位需下降后再存放車輛； 3 號(hào)車位，則需先將 1 號(hào)和 2 號(hào)載車板右移，再將 3 號(hào)載車板下降； 4 號(hào)車位，則需先將 2 號(hào)載車板右移，再將 4 號(hào)存車板- 8 - 下降； 5 號(hào)車位需要先將 1、 2、 3、 4 號(hào)四個(gè)載車板右移，再將 5 號(hào)載車板下降； 6 號(hào)車位則需要先 將 2、 4 號(hào)載車板右移 ，再將 6 號(hào)載車板降下。由于升降橫移式停車設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，介紹系統(tǒng)各機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能可根據(jù)不 同的地形和空間進(jìn)行任意的 組合、排列，規(guī)?？纱罂尚。瑢?duì)土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。 圖 車位升降橫移式立體車庫(kù)工作原理圖 2、 立體車庫(kù)機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 ]4[ 以三層三列式立體車庫(kù)為模型建立研究對(duì)象。升降橫移式立體車庫(kù)主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)六大部分組成。下面我們重點(diǎn)對(duì)車庫(kù)的主要組成 (圖 進(jìn)行分析。 圖 降橫移式立體車庫(kù)主要組成 ① 結(jié)構(gòu)框架 立體車庫(kù)一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移 式車庫(kù)中我們選用鋼架結(jié)構(gòu) (如圖 。 結(jié)構(gòu)主體采用熱制方鋼、角鋼和鋼板等型材制造，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。 - 9 - 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(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理如圖 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(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車板的移動(dòng)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(zhǎng)度，最后根據(jù)傳動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)，藏于載車板內(nèi)。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動(dòng)輪，裝于長(zhǎng)傳動(dòng)軸兩端，另兩只為獨(dú)立安裝的從動(dòng)輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)行走從而使下載車板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。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(dòng)功率。 ④ 安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安 全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測(cè)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(dòng)套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)常閉制動(dòng)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。另外也防止制動(dòng)器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全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(dòng)停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時(shí)，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時(shí)，切斷橫移電機(jī)電源，橫移停止。 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 程序控制器控制，主要有手動(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位、急停四種控制方法。自動(dòng)控制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動(dòng)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(chǎng)合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場(chǎng)合。對(duì)于本文中所列的 7車位升降橫移式立體停車設(shè)備， 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)的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報(bào)警顯示裝置等。 第 升降橫移式立體停車庫(kù)的優(yōu)越性 在眾多的停車設(shè)備中，升降橫移式立體停車的優(yōu)點(diǎn)比較突出 ，主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面： - 10 - ① 節(jié)約占地面積，充分利用空間。一般來說，升降橫移式立體停車庫(kù)的占地面積約為平面停車場(chǎng)的 1/25，空間利用率比建筑自走式停車庫(kù)提高了 75%。 ② 相對(duì)造價(jià)比較低。升降橫移式立體停車庫(kù)每個(gè)泊位約 建筑自走式停車庫(kù)每個(gè)泊位的造價(jià)約為巧萬(wàn)元以上。 ③ 使用方便，對(duì)操作人員的要求不高，操作簡(jiǎn)單、安全、可靠，存取車快捷 ,維護(hù)也很方便。一般存取一輛車約為 80秒。 ④ 減少了因路邊停車而引起的交通事故。在許多城市的主要地段，司機(jī)往往沒有找著停場(chǎng)而把車?？吭诼愤叄@樣就很容易 阻塞交通，甚至引起交通事故 。 ⑤ 增加了汽車的防盜性和防護(hù)性。在車庫(kù)的系統(tǒng)中配置有智能防盜裝置 、防火裝置等 ，增強(qiáng)了車庫(kù)的整體安全。 ⑥ 改善了市容環(huán)境。在現(xiàn)代化的車庫(kù)的設(shè)計(jì)中，不僅僅只是為了滿足停車要求 ，更主要的是讓其融入城市的整體建筑環(huán)境中，成為現(xiàn)代化大都市一道獨(dú)特的風(fēng)景 。 升降橫移式立體停車庫(kù)是全自動(dòng)化的停車方式，也是今后停車改革的主要方向。尤其是寸土寸金的大城市，采用機(jī)械式立體停車方式，顯得尤為必要，而升降橫移式立體停車庫(kù)也在機(jī)械式立體停車庫(kù)中顯得更加普遍化，居民化。 第 研究升降橫 移式立體停車庫(kù)的意義 升降橫移式立體停車庫(kù)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 降橫移式立體車庫(kù)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(kù)成了一道必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。但是我國(guó)的機(jī)械式停車庫(kù)技術(shù)發(fā)展比較晚，大部分還沿用著日本 80年代的技術(shù)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，轎車擁有量的迅速膨脹，機(jī)械式車庫(kù)的現(xiàn)有功能已落后于人們的要求?，F(xiàn)有車庫(kù)技術(shù)的不足主要表現(xiàn)在取車得時(shí)間比較長(zhǎng)， 智能化程度比較低，安全程度不夠，設(shè)計(jì) 形式 比較陳舊。上海和北京等地現(xiàn)有的許多高質(zhì)量的立體停車庫(kù)，都是運(yùn)用大量的外匯從國(guó)外進(jìn)口的，并且售后服務(wù)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(kù)產(chǎn)品，就得要在原有技術(shù)上有重大突破，從而帶動(dòng)國(guó)內(nèi)車庫(kù)行業(yè)的發(fā)展，因此 ， 對(duì)升降式立體停車庫(kù)的系統(tǒng)研究顯得尤為重 要。 - 11 - 第三章 升降橫移式立體停車庫(kù)模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 概述 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)車庫(kù)中非常重要，主框架部分、載車板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)是 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的主要組成部分，主框架部分承擔(dān)著整個(gè) 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的總量，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性以及載車板部分還影響著整個(gè)立體停車庫(kù)的重量、材料和成本的多少以及安全性，傳動(dòng)系統(tǒng)決定著 機(jī)械式立體車庫(kù)總體及升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 運(yùn)行的好壞，所以如何設(shè)計(jì)主框架部分、載車板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)成為影響整個(gè)立體停車庫(kù)的關(guān)鍵因素。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要功用是傳遞原動(dòng)機(jī)的功率，變換運(yùn)動(dòng)的形式以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的要求。傳動(dòng)裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計(jì)布局的合理與否，直接影響機(jī)器的工作性能、重量、成本及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，合理擬定傳動(dòng)方案具有十分重要的 意義。一般常用以下幾種傳動(dòng)方案： 方案一：帶傳動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)兩軸中心距較大的傳動(dòng)；具有傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖、吸振的特性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；可起過載保護(hù)作用。 方案二：鏈傳動(dòng)，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率較高；傳動(dòng)功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸小；可在惡劣環(huán)境中工作；易于實(shí)現(xiàn)較大中心距的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)輕便，成本低。 方案三：蝸桿傳動(dòng)，能以單級(jí)傳動(dòng)獲得較大傳動(dòng)比；傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲；傳動(dòng)具有自鎖性。 方案四：直齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)準(zhǔn)確平穩(wěn)，承載能力高。 好的傳動(dòng)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、成 本低廉，傳動(dòng)效率高等。故對(duì)更方案進(jìn)行價(jià)值分析，由表 5[ 。 表 定性判定與價(jià)值對(duì)應(yīng) 判定 不用 差 勉強(qiáng)可用 中等 滿意 較好 好 很好 超目標(biāo) 理想 價(jià)值 P 傳動(dòng)方案選擇的使用價(jià)值表 方案一 方案二 方案三 方案四 - 12 - 設(shè) 計(jì) 指 標(biāo) 加權(quán)因子 率 率 周速度 造安裝 格 命 穩(wěn)噪聲小 使用價(jià)值 上所述，選擇鏈傳動(dòng)方案更加合理，所以我們的傳動(dòng)系統(tǒng)采用鏈傳動(dòng)形式。 第 橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 橫移傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是使上升到位的搬運(yùn)器平移到指定位置，其傳動(dòng)主要是靠電機(jī)帶動(dòng)鏈輪使 滾輪在軌道上移動(dòng)。如圖 橫移傳動(dòng)示意圖 一、初步參數(shù)的確定 位機(jī) )升降橫移式立體停車庫(kù)模擬裝置采用與實(shí)際立體停車庫(kù)標(biāo)準(zhǔn) 1： 8 的比- 13 - 例進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)備尺寸為 載車板長(zhǎng) L=車板寬 W=庫(kù)總高 H=層高 h=設(shè)承載總質(zhì)量 M=7帶動(dòng)橫移軸轉(zhuǎn)動(dòng)所需功率 (假設(shè)摩擦因子 u=橫移速度為 s): ??????前輪 ??????后輪 所以 二、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇 ]6[ 橫移所需功率 P=據(jù)輸出功率選擇電動(dòng)機(jī)： 60輪減速同步電機(jī)， 220V， 50P=14W，輸出轉(zhuǎn)速 n=110r/、橫移鏈輪的設(shè)計(jì) 小鏈輪齒數(shù) 101 ?Z 從動(dòng)大鏈輪齒數(shù) 322 ?Z p 初定中心距 00 ?,則鏈節(jié)數(shù) 120210 ??????? ?????? 取 62 由《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》 ]7[ 表 13得工作情況系數(shù) 1?4?? 由《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》 ]7[ 表 13得小鏈輪齒數(shù)系數(shù) 鏈長(zhǎng)系數(shù) K 選擇單排鏈，由《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》 ]7[ 表 13得多排鏈系數(shù) 所需傳遞的功率為 410??????? 取鏈節(jié)距 P=擇鏈號(hào) 04B—1×L 及中 心距 a - 14 - L=×6/1000=P 224212221210 ??????????????? ???????? ????????? ??? ? 中心距調(diào)整量 22 ??? 實(shí)際中心距 7 9, ???? 5．計(jì)算鏈速 1011010006011 ?? ??????? 6．作用在軸上的壓軸力 Q 圓周力 F=1000P/V=（ 1000×14×? 6 6???四、橫移傳動(dòng)軸 A 的設(shè)計(jì) 橫移傳動(dòng)軸 A 是一層車庫(kù)的橫移軸，它的受力情況可以簡(jiǎn)化成以下的形式 : 算出 軸的初步估算軸徑至少為 d’=的強(qiáng)度校核 : 由 ? ? 0 04 9 84 6 0104 7 0 ????????? 得 由 ? ? 0 02810460470 ????????F A 15 - . 7 9 4 1 . 1 7 2 . 5 9 C ???? 9 1 710 作軸的剪力 圖如下： 由剪力圖可知 ???? 1 5 6 0作軸的彎矩圖 如下： 所受彎矩最大，所以對(duì) D 剖面進(jìn)行強(qiáng)度校核 ? ? 3 1 ???? ??小于估算軸徑，所以強(qiáng)度足夠。 取軸與鏈輪配合處 31 ? 取軸與軸承配合處 52 ? ，安裝尺寸 8?取軸與滾輪配合處 4? 五、橫移傳動(dòng)軸 B 的設(shè)計(jì) 橫移傳動(dòng)軸 B 是車庫(kù)二層的橫移軸，它的受力情況可以簡(jiǎn)化成如下的形式 : 該軸的校核與橫移傳動(dòng)軸 B 相同。 第 升降傳動(dòng)系統(tǒng) 在升降傳動(dòng)系統(tǒng)中，我們采用鋼絲繩傳動(dòng)型式。鋼絲繩傳動(dòng) 形式的升降傳動(dòng)系統(tǒng)一般- 16 - 是由電機(jī)、減速系統(tǒng)、卷筒、滑輪、鋼絲組成。在鋼絲繩傳動(dòng)型式中，鋼絲繩的主要作用是拖動(dòng)搬運(yùn)器上下升降。鋼絲繩一端與搬運(yùn)器相連結(jié)，鋼絲繩另一端纏繞卷筒上 (搬運(yùn)器的前端鋼絲繩與后端鋼絲繩必須同方向繞著卷筒轉(zhuǎn)動(dòng) )，當(dāng)搬運(yùn)器需要升降時(shí)，提升電機(jī)便會(huì)通過其正反轉(zhuǎn)來帶動(dòng)卷筒順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)器的升和降。示意圖如圖 示 圖 降傳動(dòng)示意圖 一、升降傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇 ]6[ 升降所需功率 P = G × V = 7× 選擇功率 P = 25W 的電動(dòng)機(jī)，頻率為 50壓 220V，經(jīng)減速器后電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為 01 初定卷筒直徑為 50車板上升速度 V = 0.1 m/s,求得卷筒的轉(zhuǎn)速 2n : 由1 0 0 ?? ， m ? ??? ?鏈輪的傳動(dòng)比 ?? i = 2 二、升降鏈輪的設(shè)計(jì) 31 ?Z 從動(dòng)大鏈輪齒數(shù) 252 ?Z p 初定中心距 0p,則鏈節(jié)數(shù) 120210 ??????? ??????取 60 由《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》表 13得工作情況系數(shù) 1?5?? - 17 - 由《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》表 13得小鏈輪齒數(shù)系數(shù) 鏈長(zhǎng)系數(shù) K 選擇單排鏈，由《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》表 13得多排鏈系數(shù) 所需傳遞的功率為 1 510??????? 取鏈節(jié)距 P=擇鏈號(hào) 04B—1×L 及中心距 a L=×6/1000=P 224212221210 ??????????????? ???????? ????????? ??? ? 中心距調(diào)整量 22 ??? 實(shí)際中心距 6 0, ???? 134010006011 ?? ??????? 圓周力 F=1000P/V=（ 1000×25×??三、鋼絲繩的選用 鋼絲繩直徑的確定 m a 確定選擇系數(shù) C = 0 2 ??d 根據(jù)《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 擇圓股鋼絲繩 d = 2 100/ , ? ? M P 570??最小破斷拉力 F = N 四、卷筒 A 的設(shè)計(jì) 卷筒 A 是車庫(kù)二層的卷筒，最大起升高度 200槽槽距 P = 筒槽底直徑 D = 47筒計(jì)算直徑（由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑） 90 ???固定鋼絲繩的安全圈數(shù) Z - 18 - 卷筒上有螺旋槽部分長(zhǎng)0L： a ??????? ??????????? ????無(wú)繩槽卷筒端部尺寸 ,固定鋼絲繩所需長(zhǎng)度 32 ?? 中間光滑部分長(zhǎng)度 m = 6筒長(zhǎng)度 ? ? 02 210 ?????五、卷筒 B 的設(shè)計(jì) 卷筒 B 是車庫(kù)三層的卷筒，最大起升高度 450槽槽距 P = 筒 槽底直徑 D = 47筒計(jì)算直徑（由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑） 90 ???固定鋼絲繩的安全圈數(shù) Z 卷筒上有螺旋槽部分長(zhǎng)0L： a ??????? ??????????? ????無(wú)繩槽卷筒端部尺寸 ,固定鋼絲繩所需長(zhǎng)度 32 ?? 中間光滑部分長(zhǎng)度 m = 6筒長(zhǎng)度 0)(2 210 ?????六、升降軸的設(shè)計(jì) 根據(jù)升降傳動(dòng)軸的受力情況，可簡(jiǎn)化為如下形式： 1F 2F 1 ??????? 軸的初步估算軸徑至少為 d’=的強(qiáng)度校核 : 由 ? ? 0 0)161 0 81 4 024()12861 0 835()121670()1235( 21 ?????????????????? ? ? 0 0)1235()82108()821081635()1081614024( 21 ????????????????? A 得 作軸的剪力圖如下： - 19 - 2 1 8 . 8 4 2 7 . 9 7 2 4 . 9 1 3 5 . 7 8 3 所受彎矩最大，所以對(duì) D 剖面進(jìn)行強(qiáng)度校核 ? ? 3 1 ???? ??小于估算軸徑，所以強(qiáng)度足夠。 取與軸承配合處的直徑 01 ? , 安裝尺寸 卷筒配合處直徑 與鏈輪配合處直徑 53 ?第 安全制動(dòng)設(shè)計(jì) 由于載車板上停有汽車，在升降電機(jī)停止工作時(shí)，電機(jī)會(huì)被倒拉反轉(zhuǎn)，使車板自動(dòng)下落。因此需要加以制動(dòng)。經(jīng)過許多方案的設(shè)計(jì)和比較，得出較優(yōu)的設(shè)計(jì)，運(yùn)用杠桿原理，靠摩擦使升降軸制動(dòng)，從而阻 止電機(jī)被倒拉。但電機(jī)在工作時(shí)，制動(dòng)裝置是不需要的，我們又采用電磁鐵通電頂開制動(dòng)桿，從而達(dá)到消除制動(dòng)的效果。如圖 磁鐵結(jié)構(gòu)原理圖 電磁鐵- 20 - 當(dāng)電機(jī)不工作時(shí)，電磁鐵無(wú)電，桿左端由于重力使摩擦帶拉緊，從而阻止輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，輪子安裝于軸上，使軸也固定不動(dòng)。當(dāng)電機(jī)要運(yùn)行時(shí)，電磁鐵給電，頂起桿，有杠桿原理使皮帶松開，消除制動(dòng)。由于該裝置采用杠桿原理，因此它制動(dòng)使所要產(chǎn)生的摩擦力是可調(diào)的，只要調(diào)整中間皮帶固定的位置或桿的長(zhǎng)度。因而這種方案還是比較好的。但如果在現(xiàn)實(shí)中大型的車庫(kù)，就不能采用這種裝置了。 第 主框架部分 主框架體系的基本構(gòu)成是由水平方向的梁和垂直方向的柱通過鋼性結(jié)點(diǎn)連接而成。這種結(jié)構(gòu)體系通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎剛度來抵抗側(cè)向力的作用。主框架體系基本上都是由變形限值作為設(shè)計(jì)的控制條件，梁柱的截面尺寸主要由結(jié)構(gòu)的剛度而不是強(qiáng)度來決定。在具體的設(shè)計(jì)過程中，所選的梁柱截面尺寸如果滿足了規(guī)范對(duì)層間位移的限制要求，構(gòu)件的承載力一般也能滿足要求。主框架如圖 主框架示意圖 桿件截面校驗(yàn) :首先進(jìn)行柱的校驗(yàn)，然 后是梁的校驗(yàn)。 柱選用方鋼，橫截面積 2625 ，許用壓應(yīng)力 ? ? 柱橫截面上工作應(yīng)力為 ? ??? ?5422 6m a x ???? ?滿足強(qiáng)度條件，故鋼柱的強(qiáng)度是安全的。 梁選用熱軋等邊角鋼 ]8[ ， ? , 5? 。梁主要受到的力是彎矩和剪力 , 許用正應(yīng)力 ? ? ，許用切應(yīng)力 ? ? (1)正應(yīng)力 - 21 - 圖 鋼截面 由圖 示的三個(gè)截面處抗彎截面系數(shù)分別為 359.0 ， 30 92.0 x ?，340.0 y ? ，則 ? ??? ?M P 535 6 6m a xm a x ?? ??? ? ? (2)剪應(yīng)力 先求出角鋼的靜矩 ? ???????? ??? ?54m a x,m a xm a x ?????? 可見，選用的角鋼同 時(shí)滿足彎曲正應(yīng)力與彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件。 - 22 - 第四章 立體車庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 整個(gè)車庫(kù)設(shè)計(jì)由一臺(tái) 車庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過 制載車板縱橫傳動(dòng)裝置以完成對(duì)車輛的存取操作。各車位內(nèi)車輛的調(diào)入調(diào)出由 據(jù)當(dāng)前各車位的車輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車輛進(jìn)出。 立體車庫(kù)的自動(dòng)存取車控制系統(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。 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、到位限位及載車板的上下行程限位。車庫(kù)采用車位檢測(cè)裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車到位。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開關(guān)，斷掉所有電機(jī)的電源，使載車盤無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。 系統(tǒng)輸出控制信號(hào)包括控制電機(jī)運(yùn)行方向信號(hào)，控制電機(jī)運(yùn)行信號(hào)，控制電磁鐵得、失電信號(hào)，控制燈光報(bào)警信號(hào)，控制車庫(kù)照明信號(hào)。 升降橫移式立體車庫(kù)是一種比較典型的跨學(xué)科機(jī)電一體化產(chǎn)品，集機(jī)械、電子、信息技術(shù)于一體。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運(yùn)用與組合構(gòu)成了車庫(kù)的控制系統(tǒng)。升降橫移式立 體車庫(kù)的控制系統(tǒng)是整個(gè)車庫(kù)系統(tǒng)的重要組成部分，也是車庫(kù)系統(tǒng)的核心。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是 “四肢 ”，框架是 “軀體 ”，那么控制系統(tǒng)就是 “大腦 ”。它指揮著車庫(kù)的每個(gè)運(yùn)作過程，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過程進(jìn)行監(jiān)控。 升降橫移式立體車庫(kù)的系統(tǒng)控制原理：操作者 (人 )要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺(tái) (界面 )把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識(shí)別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)作。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖 示。 圖 庫(kù)系統(tǒng)控制原理框圖 啟動(dòng)停止急停復(fù)位七個(gè)車位檢測(cè)光電開關(guān)一個(gè)誤入檢測(cè)光電開關(guān)十五個(gè)限位開關(guān)車位選擇3 - 由于 可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體車庫(kù)，它們的系統(tǒng)控制形式大都采用可編程控制器控制，特別是應(yīng)用在智能化要求程度高、多車尾、大容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體車庫(kù)中。 可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 示 ]9[ 圖