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題目： 自動立體車庫結構設計 信 機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 學 號： 0923160 學生姓名： 秦 棟 指導教師： 黃敏 （職稱： 副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 自動立體車 庫結構設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成 果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表 示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、 集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機械 94 學 號： 0923160 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 無 錫 太 湖 學 院 信 機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設 計 論 文 任 務 書 一、題目及專題： 1、題目 自動立體車庫結構設計 2、專題 二、課題來源及選題依據 近年來隨著我國城市經濟的和汽車數(shù)量的增加，伴隨而來的是 城市停車狀況的尷尬場面，停車環(huán)境與城市發(fā)展的矛盾十分突出。 停車問題是城市發(fā)展過程中必然發(fā)生的問題。立體車庫通過提高單 位空間的利用率，增加了停車場單位面積內的車位密度，這樣使得 城市內有限的停車面積上可提供的更多的停車位。因此，自動化立 體車庫成為了解決城市停車難問題最有效的手段之一。 現(xiàn)在我國正在大力發(fā)展立體車庫，這將是未來的熱門產業(yè)，所 以要對車庫結構和控制系統(tǒng)進行深入研究。 三、本設計（論文或其他）應達到的要求： 了解自動立體車庫的工作原理，國內外的研究發(fā)展現(xiàn)狀； 完成自動立體車庫的總體方案設計； 完成有關零部件的選型計算、結構強度校核及液壓系統(tǒng)設計； 熟練掌握有關計算機繪圖軟件，并繪制裝配圖和零件圖紙； I 完成設計說明書的撰寫，并翻譯外文資料 1 篇。 四、接受任務學生： 機械 94 班 姓名 秦 棟 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學科組組長研究所 所長簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 摘 要 隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，越來越的汽車進入家庭，使得我國城市停車難問題 日益加劇。立體車庫成為目前解決停車難問題的重要方式之一，其中以升降橫移式立體 車庫應用最為廣泛。 本次設計的主要內容是自動立體車庫的結構設計。而自動立體車庫按結構可分為升 降橫移類、垂直循環(huán)類、水平循環(huán)類、平面移動類、巷道堆垛類、垂直升降類、簡易升 降類等。本文主要對兩層式升降橫移自動立體車庫進行詳細的結構設計和對關鍵部位受 力分析并校核。 四柱結構型式鋼結構車庫由于其結構較為簡單有較大使用范圍，本文對其進行詳細 設計。文中主要對自動立體車庫的橫梁，縱梁，支撐柱以及載車板進行詳細的受力分析 和校核。另外，本文中的自動立體車庫采用了液壓系統(tǒng)進行傳動，區(qū)別與采用電動機驅 動的自動車庫。由于液壓傳動的優(yōu)點，車庫在升降或是橫移過程中會更加穩(wěn)定，減少了 運動中所產生的噪音，使其適用于更多場合。在車庫的設計中還介紹了車庫運行中重要 的安全防護裝置。 除此之外，還繪制了總裝圖、零件圖。 關鍵詞：自動立體車庫；結構設計；液壓 I Abstract With the development of the national economy in our country, more and more cars are entering the common families. Stereo garage becomes the first choice for solving the problems of hard parking. Especially, lift-sliding type stereo garage is the most widely used The main content of this design is the design of automatic stereo garage, the stereo garage is including lift-sliding type, vertical circulation type, level of circulation, plane mobile, laneway type, vertical lifting, simple movements and etc. The main contents of this paper is about the design structure of two layers of lifting and transferring automatic stereo garage and the force analysis and check by the key parts of stereo garage. Four-column type steel structure garage has a large range of use because of its simple structure. The main content of this paper is the force analysis and check by the beams, stringers, support columns and car carrying boards. In addition, automatic stereo garage use hydraulic system for driving, it has difference between using the motor-driven automatic garage. Because of the advantages of hydraulic transmission, the garage will be more stable in process. This makes it suitable for more occasions. The design of the garage is also introduced the safety protection device in the running of garage. In addition, the paper includes drawn up the assembly diagram, parts diagram. Keywords: automatic stereo garage; structure design; hydraulic 目 錄 摘 要 .III ABSTRACT .IV 目 錄 .V 1 緒論 .1 1.1 本課題研究的內容及意義 .1 1.2 國內外的發(fā)展概況 .2 1.3 本章小結 .4 2 自動立體車庫的總體設計方案 .5 2.1 升降橫移自動立體車庫選型 .5 2.2 自動立體車庫提升方式的選擇 .6 2.3 自動立體車庫的其他部件 .6 2.4 自動立體車庫的設計參數(shù) .7 2.5 自動立體車庫結構設計的內容及要求 .7 2.6 本章小結 .7 3 自動立體車庫主體框架設計 .8 3.1 立體車庫的工作原理 .8 3.2 自動立體車庫鋼結構設計 .8 3.2.1 支撐柱設計 .9 3.2.2 橫梁受力分析 .12 3.2.3 縱梁受力分析 .13 3.3 載車板受力分析校核 .15 3.4 本章小結 .16 4 自動立體車庫的傳動系統(tǒng) .17 4.1 上層載車板提升裝置設計 .17 4.1.1 升降傳動系統(tǒng)設計 .17 4.1.2 升降液壓系統(tǒng)設計 .19 4.1.3 升降液壓系統(tǒng)鏈輪設計 .20 4.1.4 升降液壓系統(tǒng)傳動軸設計 .21 4.2 橫移液壓系統(tǒng)設計 .22 4.3 本章小結 .24 5 車庫的配套系統(tǒng) .25 5.1 安全系統(tǒng) .25 5.2 立體車庫 的控制系統(tǒng) .26 5.3 本章小結 .28 6 結論與展望 .29 6.1 結論 .29 6.2 不足之處及未來展望 .29 I 致 謝 .30 參考文獻 .31 附 錄 .32 0 1 緒論 1.1 本課題研究的內容及意義 本課題研究的內容是：自動立體車庫的結構設計，包括自動立體車庫的總體方案設 計，有關零件部件的選型計算，結構強度校核及液壓系統(tǒng)設計，并繪制出裝配圖和零件 圖紙。 本課題研究的意義是：自動立體車庫是我國的新興產業(yè)，具有廣闊的發(fā)展前景。隨 著我國經濟快速的發(fā)展，城市交通擁堵和停車難的問題成了影響城市發(fā)展的重要因素之 一，傳統(tǒng)的車庫己經不能適應城市發(fā)展的要求，再加上我國汽車保有量的不斷增加，自 動立體車庫成為解決這一問題的必然途徑 1。機械式立體車庫具有空間利用率高，節(jié)省城 市有限的土地資源；具有建造成本較低、建造周期較短；車輛停放入車庫快速便捷、自 動車庫更加安全，還具有節(jié)約能源等優(yōu)點。同時自動立體車庫還可以在有限的土地上停 放更多的車輛，便于集中管理，減少管理費用和人員等的優(yōu)勢，在各個小區(qū)或空地都可 以根據當?shù)氐膶嶋H情況進行立體車庫的建設，可大大緩解這些地方停車難的問題，這對 現(xiàn)在車庫緊張的小區(qū)和其他人員較多的公共場所提供了很好的解決方法。因此，機械式 立體車庫具有廣闊的應用前景。 而自動立體車庫的結構設計是車庫建設及運行的重要環(huán)節(jié)，其設計水平與質量直接 影響到用戶的安全和建造成本。合理的結構設計可最大限度的利用有限的土地空間，緩 解城市中停車難的問題。而目前我國自動立體車庫加工生產廠家沒有統(tǒng)一的標準：大多 數(shù)自動立體車庫行業(yè)的生產廠家大多以國外現(xiàn)有產品或技術為基礎進行制造，對產品創(chuàng) 新開發(fā)能力差，沒有自己的知識產權；我國對立體車庫的新技術引入研究較少，而對立 體車庫的主體結構框架鋼研究和優(yōu)化才剛剛起步，不能形成較大的生產加工規(guī)模。機械 式自動立體車庫種類較多，按照現(xiàn)在立體車庫的發(fā)展，可將它分為巷道堆垛式立體車庫， 垂直升降式立體車庫，垂直循環(huán)式立體車庫，圓形水平循環(huán)式立體車庫等。 根據運行方式和結構特點可分為：升降橫移式立體車庫，水平循環(huán)式立體車庫，垂 直循環(huán)式立體車庫，多層循環(huán)式立體車庫，堆垛式立體車庫，平面移動式立體車庫，垂 直升降式立體車庫，簡易升降式立體車庫等八大類 2。 1、升降橫移式立體車庫：整機特點，可有效利用空間，提高空間利用率達數(shù)倍。存 取車快捷便利，其結構使用跨梁結構設計，使車輛出入無障礙。采用PLC控制，自動化程 度高，人機界面好，多種操作方式可選配，操作簡便，同時環(huán)保節(jié)能，低噪音。但下層 車庫必須有一空位用于車庫升降。 2、垂直循環(huán)式立體車庫：車庫采取垂直方向做循環(huán)運動進行對車輛存取的方式的立 體車庫。垂直循環(huán)式立體車庫調車時間短，取車快速，占地面積小，可設置在地面上或 半地上半地下，可獨立或附設在建筑物內，還可多臺組合。 3、水平循環(huán)式立體車庫：采用水平循環(huán)運動來存取車輛的機械式立體車庫。水平循 環(huán)式立體車庫可以省去進出車道，充分利用狹長地形的地方建車庫，降低通風裝置的費 用，若多層重疊可為大型停車場，但車庫只有一個出入El，存取車時間較長，實用性差。 4、簡易升降式立體車庫：其結構大多為一個車位泊兩臺車，構造簡單實用，無需特 殊地面基礎要求。適合裝置于工廠、別墅、住宅停車場 。 1 5、多層循環(huán)式立體車庫：其工作原理是使載車板作上下循環(huán)運動來進行車輛的調取 工作。 6、堆垛式立體車庫：通過升降機、行走臺車及橫移裝置輸送載車板實現(xiàn)存取車操作， 整個過程全自動完成，可設置于地上或地下，充分利用有效空間。載車板的升降和行走 同時運行，存取車方便快捷。全封閉式管理，安全可靠，保障人、車安全 3。 從機械式自動立體車庫的類型上看，應用較多的是升降橫移式立體車庫，占自動車 庫總量的絕大部分，其所占比例隨著機械式立體車庫的發(fā)展還會繼續(xù)上升 4。所以本文詳 細對升降橫移式自動立體車庫結構設計進行研究。 1.2 國內外的發(fā)展概況 機械式立體車庫經過幾十年的發(fā)展，已由初期的半自動化控制方式發(fā)展到全自動化 的控制方式；機械結構也發(fā)展到了模塊化設計，便于組合、拆卸；使用材料和工藝也都 有了突飛猛進的發(fā)展 5。如今，立體車庫在西歐、東南亞、韓國、日本都得到了廣泛的應 用，形成了一個包括制造、安裝、使用和維修的行業(yè) 6。