升降横移式双层立体车库的设计毕业设计.docx

摘要1关键词11前言21.1 机械式立体停车库21.2 国内外研究及应用现状21.3 自动化立体车库的主要结构组成和类型21.4 升降横移式双层立体车库结构组成31.5 论文研究的意义42车库方案的选择42.1 移动方案的选择42.2 横移机构的选择52.3 升降机构的选择52.4 设计数据63升降横移结构的设计63.1 横移机构的设计63.1.1 托盘的结构设计63.1.2 导轨的设计73.2 升降结构的设计83.2.1 机构整体框架选择83.2.2 材料的选择83.2.3 制造方法93.2.4 结构的强度校核94传动系统的设计104.1 横移传动系统的设计104.1.1 平移机构中齿轮、齿条和传动驱动电动机的选择104.1.2 齿轮、齿条的设计114.1.3 联轴器的选择134.1.4 键联接的强度校核144.2 升降传动系统的设计154.2.1 升降传动系统设计内容介绍154.2.2 升降机构的工作原理154.2.3 链轮、链条、的选择计算和校核154.2.4 驱动机构的设计164.2.5 轴承寿命的计算和滚筒与滑轮的选择194.2.6 升降机构的控制和维护195控制系统的设计195.1控制系统196结论20参考文献2021升降横移式双层立体车库的设计摘要：机械式立体车库与传统的地F车库相比，在许多方面都有优越性。首先机械式立体车库具有优越的节地优势；其次机械式立体车库与地下车库相比较可更加有效地保证人身及车辆的安全，人在车库内或车未停准位置，由电子系统控制的整个设备便不会运转。本次设计介绍了升降横移式双层立体停车库的结构和特点,并对立体停车库的设计要点进行了说明.本设计重点的内容包括车库存取结构的研究，车库升降横移系统的研究和车库总体钢结构骨架的研究。关键词：立体停车库，升降横移，链驱动1.iftingandtransferringdoublethree-dimensionaldesignofthegarageAbstract：Mechanicalthree-dimensionalgarage,comparedwiththetraditionalundergroundgarage,hasadvantagesinmanyways.Firstmechanicalthree-dimensionalgaragehasexcellentsectionadvantages;followedbymechanicalthree-dimensionalgarageandundergroundgaragecomparedtomoreeffectivelyensurethesafetyofpersonsandvehiclesinthegarageorthecardidnotstopreferenceposition,controlledbytheelectronicsystemofthewholeThedevicewillnotrun.1.iftingandmovingthisdesignintroducedthestructureandcharacteristicsofdoubleparkingequipment,anddesignpointsoftheparkingequipmentisdescribed.Thedesignfocusedontheresearchcontentincludinggarageaccessstructure,lowertheliftingandmovingsystemofresearchandthesteelstructuralframeoftheoverallresearch.Keywords：Solidgarage;Liftingandtransferring;Chaindrive1前言1.1 机械式立体停车库机械式停车库就是利用机械来停放、存取车辆的整个停车设施，以立体化存放的机械式停车库叫做机械式立体停车库。它是集机械、电子、控制技术于一体的现代化设备,成为缓解城市停车难、停车乱等问题的有效手段。机械式立体停车库早已经形成了新行业,步入了引进、开发、制造、使用相结合的发展阶段，己成为技术密集型产品的代表。1.2 国内外研究及应用现状机械式停车设备的应用已有30多年的历史了，发展较早、较好的有德国、韩国、日本等。在亚洲，机械式停车设备采用较早应用普遍的是韩国、日本和我国台湾省。韩国机械式立体停车设备行业的发展历程比较平稳。20世纪70年代中期为起步阶段，80年代为引进阶段，90年代为供应使用阶段，2000年以来为发展阶段。由于这几个阶段受到政府的高度重视，各种机械式停车设备得到了广泛的开发和利用，年递增速度高达30%o自动化停车设备将随供应量的不断扩大而迅速发展。我国在20世纪80年代开始研制和使用机械式停车设备。80年代是起步阶段，90年代以来，随着汽车工业和建筑业的快速发展，尤其是轿车大量进入家庭后，停车设备的应用逐步推广，己经形成了新兴的机械式停车设备行业，步入了引进、开发、制造、使用相结合的初步发展阶段。目前我国城市停车的主要类型还是公共停车库，规模大，占地面积大，建设资金大，停放车辆多，主要应用于车辆停放的密集区如商业中心区、大型车站等，这都需要有较大的建设空间及投入。现在还没有广泛应用于城市住宅小区的机械式立体车库来解决私人汽车的停放问题，为了解决住宅小区内的停车问题，只能因地制宜，利用小区内较小的面积，建立中小型机械式立体停车库，占地面积少，存放的车辆多，而且能保证住户存取车辆时，既安全可靠又便捷。机械式立体停车库以其土地利用率和空间利用率高，使用操作简单、灵活，适应性强，安全可靠等诸多优点，成为解决大城市住宅小区停车问题的主要方法，将会在新开发的住宅小区及旧社区里大显身手。1.3 自动化立体车库的主要结构组成和类型根据立体车库的修建位置及其在空间伸缩方向的不同，立体停车库的主要类型有:垂直升降式、升降横移式、巷道堆垛式和地下停车场等。它们类型众多，设计各有不同，库容量变化较大，可以满足不同用户的要求。同时它们都具有建筑面积小，停车层数多，空间利用率高的优点。停相同数量车的情况下，在车辆流量大的繁华地段建一座立体停车库比建一个地面停车场节省将近60%的投资。严格的车库管理还能保证车库运行的安全性和可靠性，为存车人提供了最大的方便。垂直升降式：就是电梯式结构，一般以两辆车为一个层面，中间部分为升降机，左右两旁是车架。利用升降机将车辆或载车板升降到指定层，然后用安装在提升机械上的横移机械将车辆或载车板送入存车位；或是相反，通过横移机械将指定存车位上的车辆或载车板送入升降机，升降机降到车辆出入口，打开库门，驾驶员入内将车辆开走。升降横移式：升降横移式立体停车库大多采用卷筒、滑轮和钢丝绳进行升降，在整个机构中有交流减速横移电机和升降电机、停车位框架、钢丝绳、搬运器和横移导轨等。运行原理是取上层车时，将下层车板移开留出空位。该设备下层为左右横移，上层则是上下升降。巷道堆跺式：它的工作原理与堆跺式自动化仓库很相近，机构可以上升和水平移动，在运行到停车位时，通过伸缩机构伸缩，完成在车架上存取车工作。由于单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的地方使用。地下停车场：它是为宾馆，商厦等原有的停车场设计的，原有的停车场大多只能存放一层车辆，经过改建并加上专用设备后，可放置上下两层车。有些地下停车场本身是专门设计的与环境协调的自动化立体车库。其它的立体车库还有垂直循环类停车设备、水平循环类停车设备、简易升降类停车设备等。垂直升降式特点：占地面积少，耗能低，但是智能化程度最高，对地基，消防要求很高，车位造价高。巷道堆跺式特点：低噪声、低耗能、智能化程度高，等待时间长，进出口少。水平循环式特点：结构简单，但是占地面积大，目前应用较少。升降横移式双层立体车库是中小型车库中一种典型的机电一体化产品，与其它车库相比，属于中低密度经济型停车库，对场地的适应性强、可以同时移动多个车板，提高了工作效率，减少了运行时间；控制系统采用可编程控制器(PLC),操作管理简便，易于操作维护。1.4 升降横移式双层立体车库结构组成升降横移式立体车库主要由四部分组成：机械结构部分、电机驱动部分、控制管理部分、安全防护措施。(1)机械结构部分：由车架、升降结构和横移结构组成。(2)电机驱动部分：由多个电机组成，由它来完成横移机构和升降机构的运行，完成载车板的上下和左右移动，以完成存取车的过程。(3)控制管理部分：立体车库控制系统随着它所采用的控制智能化程度不同而各有差异。(4)安全防护措施：安全防护主要有两个部分：一是存取车辆时人的安全保护；二是车辆在存取时的安全保护。1.5 论文研究的意义随着我国国民经济的飞速发展，私人轿车的拥有量迅速膨胀。行车难、停车难、乱停车等问题，加剧了交通拥堵、降低了生活质量、恶化了投资环境，成为城市经济发展的障碍。为了缓解并改善这种局面，城市停车场所的建设，尤其是少占空间、多停车位、使用操作简单、安全可靠的“立体停车库”的建设，对现在城市的发展有着不可替代的作用。2车库方案的选择2.1 移动方案的选择升降横移式双层立体停车库的每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升降横移运动到达地面一层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库内地面的车只作横移，不用升降，上层车位则通过中间层横移出空位，将载车板下降到地面层。本次设计的是升降横移式双层立体车库，是四位三车的小型立体车库，多用于居民小区，其简图如下所示：3412图1车库车位移动方案FiglGaragemobilesolutions方案：将2号车位作为定位，1号车位可直接提取车；在存取4号车时，将4号位降到2号位上，进行存取车；在存取3号车时，将1号位移动到2号为上，3号位降到1号位上，进行存取车。2.2 横移机构的选择根据驱动装置是否在托盘上，横移可以分为两种：一种是将驱动装置放在托盘上,通过驱动链条来实现传动，但由于电机放在托盘上，托盘在存取车的过程中不断的运动，给电机提供电源和对电机进行控制都比较难实现；另一种方式是将驱动装置安放在固定件上，这种方式可以方便为其提供动力源并对其进行控制，同时也可以提高安全系数。所以，本次设计的横移部分的驱动装置不安放在托盘上，而是利用固定支架安装在车库后侧。为实现托盘的横移常用的驱动方式有三种：一种是利用液压系统进行驱动；第二种利用电机带动链条进行驱动；最后一种利用电机带动齿轮、齿条系统进行驱动。液压系统一般都比较复杂，造价也高，维修困难，不易维护。链传动是一种很好的传动方式，传动精度高，设计和购买方便，但和齿轮、齿条啮合的传动方式比起来,链传动的效率相对低了一点。所以，本次设计采用电机驱动的方式利用齿轮和齿条的啮合来实现托盘的横向移动。根据前面的所述，底层横移部分的动力源采用电机，而且，电机不是安装在托盘上，同时采用齿轮和齿条啮合的传动方式，按照常规将齿轮作为齿轮和齿条啮合传动的主动件固定在水平面上，同时为了不防碍轿车的存取，电机和齿轮都放在车库的后方。为了方便电机的安装和维修，电机竖直安放且电机轴的轴向向下，此时利用一个联轴器把电机轴和齿轮轴联在一块，从而实现传送动力的目的。电机依靠凸缘来定位。本次设计的升降横移式双层立体车库为小型车库，平移的速度要求不高，平移距离也比较小。所以，此本次设计初步定位速度为0.35ms0由于电机的输出转速一般比较高，减速器是必不可少的部件。为了安装方便，本次设计选用带有减速器的电动机。