雙層升降橫移立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 PSH-5D型停車(chē)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其 自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)設(shè)09Q3 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 20093006067 指導(dǎo)教師 蔡冬梅 二0—三年五月二十八日 濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 全套資料如下，本課題獲得校優(yōu)，全套資料不需要任何更改， 圖 紙CAD全有，全是去年我剛剛做的，和網(wǎng)上任何一家出售的都不 一樣，網(wǎng)上賣(mài)的需要修改的太多， 這個(gè)說(shuō)明書(shū)也不是最終版， 只 是應(yīng)付學(xué)校查重做的應(yīng)對(duì)辦法。 購(gòu)買(mǎi)全套材料請(qǐng)聯(lián)系 QQ521086789 .CAD^ 2013/5/

2、9 11:00 文祥裘 聞PSH-5D型淨(jìng)車(chē)設(shè)備的結(jié)構(gòu) 2013/7/1 18:47 Microsoft Word : 2d435 KB 鶴設(shè)計(jì)酣件 2013/6/4 11:43 Microsoft Word 文欄 16 KB 捱停牟設(shè)備祠擇出匚 2013/6/B 18:57 Microsoft Word 文檔 48 K8 曲停車(chē)設(shè)薔英文文就血匚 2013/3/13 19:31 Microsoft Word 151 KB 鶴停車(chē)爸設(shè)計(jì)方SE.doc 2013/6/7 0:20 Microsoft Word 367 KB 捆申期檢童表.加匚 2013

3、/5/29 23:42 Microsoft Word 文檔 17 KS ，加上層歳車(chē)板.dwg 2013/5/27 18:11 AutoCAD 圜形 150 KB AO^Scg.dwg 2013/5/27 20:56 AutoCAD 圖形 373 K6 汽氏2立煉車(chē)庫(kù)的支架.d wg 2013/5/27 1825 AutoCAD 圖形 95 KB 遍陽(yáng)齒輪0wg 2013/5/27 20:15 AutoCAD 圏形 Bl KB 汽陽(yáng)齒輪軸啟wg 2013/5/26 15:55 AutoCAD 圖形 &1 KB 冬陽(yáng)齒條血g 2013/5/26 1

4、5:55 AutoCAD 圏形 104 KB 呎陽(yáng)齒案的固^.dwg 2013/5/27 18:22 AutoCAD 圖形 182 KB 乞翻鏈輪dwg 2013/5/26 15:56 AutoCAD 圖形 77 KB 迅陽(yáng)提升用毛機(jī)的支架Hwq 2013/5/26 16:02 AutoCAD 圏形 79 KB 魚(yú)翻T層鮮板.Mg 2013/5/27 18:13 AutoCAD 圖形 102 KB 5 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，越來(lái)越多地家庭都擁有了私家車(chē)，這使得很多地區(qū)的 停車(chē)問(wèn)題越來(lái)越急劇。如果在住宅小區(qū)中再設(shè)置機(jī)動(dòng)車(chē)位， 恐怕已經(jīng)很難了

5、。因 此，停車(chē)難的問(wèn)題在以后將成為居民以及物業(yè)管理的難題了。 而機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)占地少、操作靈活、高效節(jié)能，可能成為目前解決停車(chē)難 問(wèn)題的主要途徑，其中以升降橫移式立體車(chē)庫(kù)應(yīng)用最為廣泛。 本文介紹了現(xiàn)有的各類(lèi)立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，以及小區(qū)車(chē)庫(kù)的發(fā)展概 況，并重點(diǎn)地講解了立體車(chē)庫(kù)升降的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和停車(chē)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 立體 車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括車(chē)庫(kù)的主體框架、橫梁、縱梁、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、載 車(chē)板以及安全防墜落裝置。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 材料選擇、制造方法、升降 鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算、鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算、載車(chē)板的設(shè)計(jì)和升降部分的電機(jī)選擇等等。 關(guān)鍵詞：立體車(chē)庫(kù)；升

6、降橫移式；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ABSTRACT With the high-speed developme nt of economy, more and more families have private cars, and the park ing problem is in the in creas in gly sharp in many parts. If set up a motor vehicle in the reside ntial district is hard eno ugh, Im afraid. Therefore, the problem of parking dif

7、ficulty will become a problem fo residents and property man ageme nt in the future. But mecha ni cal stereo garage covers an area of less, flexible operatio n, high efficie ncy and en ergy sav ing, and it may be the main way to solve the problem of park ing difficulty at prese nt. Lift ing and movi

8、ng solid carport is the most widely used for . This paper introduces the structure and characteristics of the existing each kind of parking equipment, as well as the development community garage of the general situation, and explained the structure design of three-dimensional garage lift ing and th

9、e tran smissi on system desig n of park ing equipme nt . Stereoscopic garage structure design mainly includes the main body frame, beam, garage floors of Iongitudinal beam, motor, transmission system, load and safety falling prevention device. This design main content includes the structure design

10、of lifting mechanism ,material selection ,manufacture method ,the design of the chain and sprocket desig n calculati on ,plate desig n and lift ing part of motor select ion and so on . keywords: three-dimensional garage ； lifting and moving ； designed of structure 摘要 ABSTRACT II 1 前言 ::.?...1

11、1.1設(shè)計(jì)題目 1 1.2設(shè)計(jì)要求 1 1.3國(guó)外立體車(chē)庫(kù)的研究現(xiàn)狀 1 1.4國(guó)內(nèi)立體車(chē)庫(kù)的研究現(xiàn)狀 2 1.5研究設(shè)計(jì)的意義 3 2機(jī)械立體車(chē)庫(kù)的分析 5 2.1機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)及其組成 5 2. 2立體車(chē)庫(kù)現(xiàn)有種類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)分析 5 2. 3升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的工作原理 7 2.4設(shè)計(jì)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的基本參數(shù) 8 3升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 3.1結(jié)構(gòu)框架 9 3.2載車(chē)板及其提升系統(tǒng) 10 3.3控制系統(tǒng)的分析 10 3.4傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3.5安全裝置 11 4車(chē)庫(kù)主要結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)力分析 12 4.1上層載車(chē)板形式 12

12、 4.2上層載車(chē)板的設(shè)計(jì) 12 4.3上層載車(chē)板的支承框架的設(shè)計(jì) 13 4.4上層提升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14 4.5橫移結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 4.6升降橫移機(jī)構(gòu)整體框架的設(shè)計(jì) 18 5傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 5.1升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇和校核 19 5.2聯(lián)軸器的選擇 19 5.3制動(dòng)器的選擇 20 5.4立柱校核 21 5.5提升機(jī)構(gòu)及軸的設(shè)計(jì) 22 6結(jié)論 30 7參考文獻(xiàn) 31 8致謝 32 濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) / 、八— 1、前言 1.1設(shè)計(jì)題目 本次任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)兩層五車(chē)位的小型立體停車(chē)設(shè)備，此設(shè)備主要適合于地 下室使用，雙層或前后排組

13、合可有效地利用有限的空間， 最大限度容納車(chē)輛，亦 可用于地面使用。 1.2設(shè)計(jì)要求 （1） 結(jié)合生活中現(xiàn)有的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)，去進(jìn)一步地了解立體車(chē)庫(kù)的 運(yùn)行原理及結(jié)構(gòu)造型； （2） 查閱國(guó)內(nèi)外的有關(guān)立體車(chē)庫(kù)的資料， 大概的了解當(dāng)前的車(chē)庫(kù)發(fā)展技術(shù)， 以及立體車(chē)庫(kù)的最新發(fā)展概況。清楚設(shè)計(jì)立體車(chē)庫(kù)所需要的鋼材種類(lèi)， 電機(jī)型號(hào) 和設(shè)計(jì)方法等。 （3） 根據(jù)查到的資料，進(jìn)一步的設(shè)計(jì)計(jì)算立體車(chē)庫(kù)的各個(gè)結(jié)構(gòu)。 （4） 依據(jù)所選的車(chē)庫(kù)的組成部件，利用 CAD繪圖，同時(shí)繪制過(guò)程中可以 對(duì)不合適的零部件進(jìn)行更換，以達(dá)到最佳效果。 （5） 書(shū)寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。 1.3國(guó)外立體車(chē)庫(kù)的研究現(xiàn)狀 在國(guó)外，機(jī)械式

14、立體車(chē)庫(kù)都已有很多年的發(fā)展歷史。 比如日本，其機(jī)械式立 體車(chē)庫(kù)的發(fā)展起步較早、種類(lèi)齊全、技術(shù)水平及開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)比較豐富，它可以根 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和客戶(hù)的使用要求進(jìn)行選型。 50多年前，在國(guó)外，就有立體停車(chē)的雙層停車(chē)設(shè)備。它是在空地上或建筑 物下面的空間建起2層升降橫移停車(chē)設(shè)備，適合于城市中心或人口較多的地區(qū)使 用⑴。70年代末，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，汽車(chē)變得越來(lái)越多，迫使很多人多車(chē)多的 地區(qū)想更多的方法去解決停車(chē)難的問(wèn)題。 目前世界上的停車(chē)產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展， 其停車(chē)技術(shù)包含更多的方面，比如 機(jī)械、電子、液壓和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域⑵。機(jī)械方面：運(yùn)用許多新材料、新工藝、 新模塊結(jié)構(gòu)，易于組合使用、安裝拆

15、卸。安全保護(hù)裝置：如汽車(chē)出入聲光引導(dǎo)和 定位、限速保護(hù)、停車(chē)泊位自動(dòng)顯示、重量超范圍報(bào)警、汽車(chē)防盜錄像和滅火系 統(tǒng)等。其參考資料圖如圖1.1、1.2所示： 圖1.1國(guó)外高容量的立體車(chē)庫(kù) 圖1.2韓國(guó)LG公司研發(fā)的塔式 1.4國(guó)內(nèi)立體車(chē)庫(kù)的研究現(xiàn)狀 在我國(guó)，停車(chē)庫(kù)還處在初級(jí)階段，公共停車(chē)位數(shù)量很少，亂停車(chē)的現(xiàn)象隨處 可見(jiàn)。在我國(guó)，停車(chē)場(chǎng)仍以單層的路面停車(chē)場(chǎng)為主，機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)較為罕見(jiàn)。 單層的路面停車(chē)場(chǎng)存有很多缺陷，如占地多、管理人員多、成本高、效率低、環(huán) 境污染等。由于不同人員隨便進(jìn)入，容易發(fā)生盜車(chē)、毀車(chē)、施暴等事件 ⑻0 2003年以后，我國(guó)很多企業(yè)為增強(qiáng)自身競(jìng)

16、爭(zhēng)力， 開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，根據(jù)國(guó) 內(nèi)的實(shí)際使用情況進(jìn)行分析設(shè)計(jì)與改造創(chuàng)新， 走上自主開(kāi)發(fā)的道路。不過(guò)在我國(guó)， 停車(chē)產(chǎn)業(yè)還存在一些不足，如創(chuàng)造的多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)制造，技 術(shù)水平低，生產(chǎn)能力不足，缺少科研單位的參與，對(duì)停車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯 后等⑷。針對(duì)這種不足，市場(chǎng)方面應(yīng)建立車(chē)庫(kù)市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，運(yùn)用價(jià)格調(diào)高占路 停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿(mǎn)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)督和政策調(diào)控，使停車(chē)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。調(diào)查的立體車(chē)庫(kù)如圖 1.3所示： 圖1.3某小區(qū)停車(chē)位實(shí)圖 1.5研究設(shè)計(jì)的意義 升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)是機(jī)電一體化產(chǎn)品形式，它主要涉及機(jī)械、電子等

17、領(lǐng) 域，它需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員輔助其工作[5] 0 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，轎車(chē)數(shù)量膨脹，而現(xiàn)有的車(chē)庫(kù)缺點(diǎn)是取車(chē)等候時(shí)間長(zhǎng)， 取車(chē)繁瑣，安全程度差，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)陳舊。因此，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)顯得尤為重要。 作為現(xiàn)代化大都市，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展， 道路擁擠、車(chē)滿(mǎn)為患 已成為當(dāng)今社會(huì)中的不良現(xiàn)象，發(fā)展立體停車(chē)庫(kù)已被多數(shù)人理解。 首先，機(jī)械立體車(chē)庫(kù)具有突出的節(jié)省資源優(yōu)勢(shì)，并且節(jié)省土建的開(kāi)發(fā)成本。 其次，機(jī)械立體車(chē)庫(kù)能夠有效地保證人身和車(chē)輛的安全。機(jī)械立體車(chē)庫(kù)能夠 做到徹底的人和車(chē)的分流。 最后，機(jī)械立體車(chē)庫(kù)耗電量低。一般是以單臺(tái)集裝制成。這對(duì)車(chē)庫(kù)較少的地 區(qū)解決停車(chē)難的問(wèn)題提供了方便。 因此

18、，在升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上， 深入地對(duì)升降橫移式立體 車(chē)庫(kù)的框架和載車(chē)板進(jìn)行的分析是十分必要、迫切而有意義的。 因此，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。 11 2、機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)的分析 2.1機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)及其組成 車(chē)輛無(wú)處停放的問(wèn)題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果。 研究開(kāi)發(fā)機(jī)械立體停車(chē)設(shè)備，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土地建 設(shè)的開(kāi)發(fā)成本。 機(jī)械立體停車(chē)庫(kù)是指使用車(chē)輛之外的立體化裝置來(lái)完成車(chē)輛的停放和存儲(chǔ) 的機(jī)械設(shè)施。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)是機(jī)電一體化產(chǎn)品，包含機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、光 學(xué)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)⑹。 機(jī)械立體車(chē)庫(kù)主要由主體框架、橫

19、梁，縱梁、載車(chē)板、傳動(dòng)系統(tǒng)、安全裝置、 電氣控制等幾部分組成。由于運(yùn)行原理的差異，不同形式的機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)，其 主要區(qū)別在于主體框架、載車(chē)板、傳動(dòng)系統(tǒng)等，而安全裝置、電氣控制與運(yùn)行原 理關(guān)聯(lián)不大，因此基本類(lèi)似。 2. 2立體車(chē)庫(kù)現(xiàn)有種類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)分析 2.2.1升降橫移類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備 采用載車(chē)板升降或橫移形式存取車(chē)輛 特點(diǎn)：節(jié)省資源，配置靈活，操縱方便，建設(shè)周期短，價(jià)格低，投資少，構(gòu) 造簡(jiǎn)單，安全可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲低，適用于市區(qū)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)使用。 缺點(diǎn)：設(shè)備中必須留至少一個(gè)空車(chē)位，為鏈條牽動(dòng)的運(yùn)行過(guò)程沒(méi)有防止傾斜 墜落的功能。 2.2.2垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備 采用垂直方

20、向做循環(huán)運(yùn)動(dòng)的形式來(lái)存取車(chē)輛 特點(diǎn)：占地少，兩個(gè)泊位面積可停6~10輛車(chē)，裝修可加頂棚，消防利用消 防栓，價(jià)格低，投資少，建設(shè)周期短，采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。 缺點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒(méi)有完善的閉鎖和監(jiān)控系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和 消防系統(tǒng)。最遠(yuǎn)的車(chē)位一般需要消耗2分鐘，高峰取車(chē)時(shí)間依次變長(zhǎng)，依次為第 20輛約需30分鐘以上，實(shí)用性差，因此，這種車(chē)庫(kù)數(shù)量開(kāi)始減少。 2.2.3水平循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備 采用水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)的車(chē)位系統(tǒng)來(lái)存取停放車(chē)輛 特點(diǎn)：可以省去進(jìn)出的車(chē)道，降低通風(fēng)裝置的費(fèi)用。但因?yàn)橹挥幸粋€(gè)出入口， 所以存取車(chē)耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。 缺點(diǎn)：因?yàn)橹挥幸粋€(gè)出入口，所以存取車(chē)耗費(fèi)時(shí)間較

21、長(zhǎng)，一般最遠(yuǎn)車(chē)位一次 取車(chē)需2分鐘，高峰時(shí)取車(chē)時(shí)間消費(fèi)過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)時(shí)間為第 20輛約30分鐘， 實(shí)用性差。 224多層循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備 采用載車(chē)板作上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的多層存放 特點(diǎn)：無(wú)需坡道，節(jié)省土地資源，自動(dòng)存取，通常建設(shè)于地形細(xì)長(zhǎng)且地面只 允許有一個(gè)出入口的場(chǎng)所。 缺點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率較高。最遠(yuǎn)車(chē)位一次取車(chē)需 2分鐘，高峰取車(chē) 時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)第20輛需30分鐘以上，實(shí)用性差。 2.2.5平面移動(dòng)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備 在同一層上用搬運(yùn)或起重機(jī)平面移動(dòng)車(chē)輛或者泊車(chē)板平面橫移存取車(chē)輛， 亦 可搬運(yùn)機(jī)和升降機(jī)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)多層平面移動(dòng)存取車(chē)輛。 特點(diǎn)：一般設(shè)置在地上或

22、半地下的無(wú)人方式， 地平面層為自走式，不僅降低 了建立立體車(chē)庫(kù)所需的投資費(fèi)用，而且在地平面層可以停放大型車(chē)輛。 缺點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，當(dāng)存車(chē)超過(guò) 20輛時(shí)，高峰階段取車(chē)時(shí)間 過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)20輛需要30分鐘以上，實(shí)用性較差。 2.2.6堆垛類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備 以巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)將進(jìn)入到搬運(yùn)器的車(chē)輛水平且垂直移動(dòng)到存車(chē) 位，并用存取機(jī)構(gòu)存取車(chē)輛。巷道堆垛類(lèi)立體停車(chē)庫(kù)是一種專(zhuān)門(mén)用于停放小型汽 車(chē)的立體停車(chē)設(shè)備，也是一種集機(jī)、光、電、自動(dòng)控制為一體的全自動(dòng)化立體停 車(chē)設(shè)備⑺。它的出現(xiàn)解決了人們的大型自動(dòng)化停車(chē)難的問(wèn)題。 特點(diǎn)：車(chē)庫(kù)全封閉，存車(chē)安全，完善的閉鎖和監(jiān)控系統(tǒng)，足夠的安全

23、措施和 消防系統(tǒng)。 缺點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率比較高。取最遠(yuǎn)車(chē)位的車(chē)一般一次需 2分鐘， 高峰取車(chē)時(shí)間一次變長(zhǎng)，依次取車(chē)為第20輛約需30分鐘以上，實(shí)用性差。而且 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(chē)庫(kù)主要適 用于需要車(chē)位數(shù)較多的客戶(hù)。 227垂直升降類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備 垂直升降類(lèi)汽車(chē)停車(chē)設(shè)備也稱(chēng)塔式立體停車(chē)設(shè)備，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)輛。 特點(diǎn)：庫(kù)存量大，整個(gè)車(chē)庫(kù)可多達(dá)20?25層，可停放40?50輛車(chē)，占地面 2 積不到50m ，空間利用率最高。適宜建筑在繁華的城市中心以及車(chē)輛集中停放 的集聚地。 缺

24、點(diǎn)：該設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)有完善的閉鎖和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用足夠的安全措施 和消防系統(tǒng)，因此相比于其他車(chē)庫(kù)故障率較高。 最遠(yuǎn)車(chē)位一般取車(chē)需2分鐘，高 峰取車(chē)第20輛約需30分鐘以上，實(shí)用性差，因此有的用戶(hù)開(kāi)始改造。 2.2.8簡(jiǎn)易升降類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備 簡(jiǎn)易升降類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備是指車(chē)位分成上、下二層或二層以上，借助升降 機(jī)或俯仰機(jī)構(gòu)使汽車(chē)存入或取出。簡(jiǎn)易升降類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備一般為無(wú)人方式， 即人離開(kāi)后再移動(dòng)汽車(chē)的方式 ⑹。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，充分利用地下室空間，多用于居民小區(qū)、私人 住宅、企事業(yè)單位、地下室等。在面積一定時(shí)可以增加二倍以上的停車(chē)位。 缺點(diǎn)：對(duì)于二層以下的車(chē)庫(kù)，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不

25、科學(xué)，力學(xué)結(jié)構(gòu)不合理，而對(duì) 于三層以上的，升降運(yùn)行時(shí)擺動(dòng)幅度過(guò)大、風(fēng)力過(guò)大，而發(fā)生搖晃，存在巨大的 安全隱患。 2.3 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的工作原理 本次設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)。 簡(jiǎn)單升降橫移式立體車(chē)庫(kù)以鋼結(jié)構(gòu)框架為主題， 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)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈條來(lái)升降橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，實(shí)現(xiàn)存取車(chē) 輛。圖2.1是升降橫移類(lèi)立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理圖。 此類(lèi)升降橫移的車(chē)庫(kù)適用于小區(qū)里使用，停放的車(chē)輛是小型轎車(chē)。此車(chē)庫(kù)一 共有3個(gè)出入口。底層的載車(chē)板只能進(jìn)行水平的橫向移動(dòng)， 上層的載車(chē)板只能進(jìn) 行豎直方向上的上下運(yùn)動(dòng)。本車(chē)庫(kù)一共可以停放5輛轎車(chē)（即一共有5個(gè)

26、載車(chē)板）。 為了實(shí)現(xiàn)載車(chē)板的自由提升和橫移，從而實(shí)現(xiàn)轎車(chē)的存取，底層存在一個(gè)空車(chē)位， 即能夠橫移的載車(chē)板只有兩個(gè)。 現(xiàn)以取車(chē)為例，說(shuō)明存取車(chē)的順序。如圖 2.1所示，設(shè)2車(chē)位為有車(chē)位，如 果要取2車(chē)位的轎車(chē)，需要將5車(chē)位的載車(chē)板橫移到空車(chē)位，再把2車(chē)位下降到 5車(chē)位即可以取車(chē)。需要注意的是，當(dāng)轎車(chē)取走后，上層的載車(chē)板需要提升到原 來(lái)的位置。存車(chē)的過(guò)程和取車(chē)的過(guò)程基本相同， 唯一的區(qū)別就是：存車(chē)時(shí)盡量先 把轎車(chē)存放在上層的車(chē)位，最后再存放下層的車(chē)位 (D ② ④ ⑤ 圖2.1升降橫移類(lèi)立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理圖 2.4設(shè)計(jì)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的基本參數(shù) 停車(chē)尺寸：

27、5300X1900X1550 單位：mm 載車(chē)板規(guī)格：4720X2360 單位：mm 停車(chē)規(guī)格：車(chē)長(zhǎng)X車(chē)寬X車(chē)高 5300X1900X1550 單位：mm 停車(chē)最大重量：2375 kg 提升時(shí)間：4m/mi n 橫移速度：8m/mi n 3、升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1結(jié)構(gòu)框架 立體車(chē)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(chē)庫(kù)中一般選 用鋼架結(jié)構(gòu)。因?yàn)殇摷芙Y(jié)構(gòu)與其它的結(jié)構(gòu)相比，有以下特點(diǎn) ⑶： 1） 可靠性高 2） 材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小 3） 材料的塑性和韌性好 4） 鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短 5） 鋼結(jié)構(gòu)密閉性好 6） 鋼材的耐銹蝕性差

28、 結(jié)構(gòu)主體采用熱制H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有很好的強(qiáng)度 和剛度，輕巧、美觀(guān)，可二次安裝拆卸，運(yùn)輸更方便。 本次設(shè)計(jì)的兩層升降橫移式立體車(chē)庫(kù)主體框架結(jié)構(gòu)全部為鋼結(jié)構(gòu)組件。 立柱 采用工字型鋼，橫梁采用冷彎矩形鋼管。立柱直接插入地下混凝土中。立柱與橫 梁之間焊接而成。立柱采用工子鋼，因?yàn)楣ぷ愉撚泻軓?qiáng)的承載壓力的能力。一共 有8根立柱，前后各有4根，采用澆注的方法固定在混凝圖中（地面采用混凝土）。 橫梁采用寬X高為2000mm： 100mm的冷彎矩形空心鋼管（GB6728-86）,因?yàn)樘?升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器和制動(dòng)器要放在橫梁上，所以矩形空心鋼管平放在立柱 上，采用焊接的方法連接

29、。 縱向梁的選擇比較困難，因?yàn)榭v向梁不僅可以用冷彎矩形空心鋼管， 也可以 采用角鋼相對(duì)放置構(gòu)成。由前面的設(shè)計(jì)知道，鏈輪的結(jié)構(gòu)要放在縱向梁上，不管 采用那種方式的縱向梁。鏈輪的底板都可以方便的固定在縱向梁上。 但是，當(dāng)采 用前者的方法時(shí)，需要在冷彎矩形空心鋼管上開(kāi)矩形孔， 制造比較麻煩，所以決 定采用兩個(gè)角鋼相對(duì)放置的方法來(lái)制造縱向梁，兩個(gè)角鋼之間存在一定的距離， 距離由鏈條的寬度來(lái)定?？v向梁也采用焊接的方式固定在橫梁上。 其升降橫移式 立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)圖如圖3.1所示： 圖3.1升降橫移式立體車(chē)庫(kù)整體結(jié)構(gòu)圖 1后橫粱 2傳動(dòng)系統(tǒng) 3縱梁 4前橫梁 5立柱 6載車(chē)板 7控制系統(tǒng)

30、主體框架是車(chē)庫(kù)中重要的組成部分，它承擔(dān)著整個(gè)車(chē)庫(kù)和全部車(chē)輛的重量， 框架自身重量、穩(wěn)定性以及可靠性對(duì)整個(gè)立體車(chē)庫(kù)的成本和安全性起著重要的影 響。車(chē)庫(kù)主體框架在加載條件下變形直接影響到鏈傳動(dòng)系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行。 車(chē)輛的最大外形尺寸決定了停車(chē)車(chē)位的有效空間以及車(chē)庫(kù)的框架尺寸 [10]。本 次的立體車(chē)庫(kù)所適用車(chē)型的外形尺寸： 汽車(chē)長(zhǎng)X車(chē)寬X車(chē)高為5300X 1900X 1550 mm,另外要考慮到安裝安全檢測(cè)設(shè)備（即檢刪汽車(chē)長(zhǎng)度是否超出停車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)要求 的檢測(cè)器）和橫移載車(chē)板的電機(jī)安裝位置，因此，本立體車(chē)庫(kù)前后立柱中心的距 離定為5750mm,縱粱長(zhǎng)度為5750mm；為方便人的進(jìn)出和車(chē)輛的安全必須保

31、證 第一層停車(chē)的空間不低于1800mm。所以前立柱的高度為2100mm，后立柱在前 立柱的高度上增加前橫粱、縱粱以及后橫梁的高度，所以選取后立柱的高度尺寸 為2840mm, —個(gè)車(chē)位的寬為2450mm,考慮安裝方便后橫粱的長(zhǎng)度為2430mm, 前橫梁的長(zhǎng)度為：2450X 3+150=7500mm。 3.2載車(chē)板及其提升系統(tǒng) 上載車(chē)板上都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。 當(dāng)電機(jī) 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板下降。根據(jù)載車(chē)板及車(chē) 輛的重量確定鏈條所需的傳動(dòng)力；根據(jù)傳動(dòng)力及載車(chē)板的移動(dòng)速度確定電動(dòng)機(jī)的 功率。根據(jù)車(chē)的高度來(lái)確定上下載車(chē)板間的距離；然后根據(jù)這

32、個(gè)距離來(lái)確定鏈條 濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 的長(zhǎng)度；最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪的大小、鏈節(jié)形狀、大小及數(shù)量 3.3控制系統(tǒng)的分析 升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的控制系統(tǒng)采用 PLC可編程序控制器控制，主要 有四種控制方法：手動(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位、急停［11］。 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、維修的狀 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。 本次設(shè)計(jì)的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)，采用手動(dòng)操作。 3.4傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)采用的傳動(dòng)系統(tǒng)有鋼絲傳動(dòng)系統(tǒng)、鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓傳動(dòng) 系統(tǒng)等［12］。鋼絲傳動(dòng)系統(tǒng)：整體穩(wěn)定性不好，傳動(dòng)速度越大，穩(wěn)定性

33、就愈差。 而液壓傳動(dòng)系統(tǒng)：液壓油受溫度的影響較大，冬夏季的壓力和流量相差甚遠(yuǎn)， 并 且提升速度和重量的變化會(huì)使得靠液壓傳動(dòng)的立體車(chē)庫(kù)的性能不穩(wěn)定。 所以，目前機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)大多數(shù)采用鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)作為提升和橫移的 傳動(dòng)系統(tǒng)，特點(diǎn)是可以保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行平穩(wěn)。本次設(shè)計(jì) 中上層載車(chē)板選用鏈條傳動(dòng)，底層載車(chē)板選用齒輪傳動(dòng)作為車(chē)庫(kù)的傳動(dòng)系統(tǒng)。 3.5安全裝置 在上載車(chē)板上裝有上下行程極限開(kāi)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(chē)板的停位之間， 在縱梁兩測(cè)各裝兩只掛鉤，上 載車(chē)板兩側(cè)的相應(yīng)位置處安裝兩只耳環(huán)， 當(dāng)上載車(chē)板上升后，縱梁下面的四只掛 鉤便自動(dòng)套入四只

34、耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)因常閉制動(dòng)器釋放后， 上載車(chē)板在汽 車(chē)和載車(chē)板自身的重力作用下自由落體，損壞汽車(chē)零部件，甚至壓壞下層汽車(chē) ［13］。另外，預(yù)防制動(dòng)器失靈，上載車(chē)板從上停車(chē)位突然墜落，而砸壞下層的汽 車(chē)。同時(shí)下層載車(chē)板的安全裝置主要包括行程極限開(kāi)關(guān)以及防碰撞板。 行程極限 開(kāi)關(guān)的作用：使載車(chē)板橫移到位后自動(dòng)的停止。 防碰撞板的作用是：下層載車(chē)板 做橫移運(yùn)動(dòng)時(shí)，假如碰撞到人或遺留的行李時(shí)，將會(huì)切斷橫移的電機(jī)電源，橫移 載車(chē)板停止運(yùn)動(dòng)。 ii 濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖3.2防止載車(chē)板墜落裝置

35、 4、車(chē)庫(kù)主要結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及力分析 4.1上層載車(chē)板的形式 按結(jié)構(gòu)形式的不同，立體車(chē)庫(kù)的載車(chē)板可分為：整體式和拼裝式 ［14］。整體 式載車(chē)板采用具有防滑作用的花紋鋼板， 整體通過(guò)沖壓焊接制成，用不同厚度的 普通鋼板做加強(qiáng)筋，然后整體再鍍鋅防銹。拼裝式載車(chē)板采用普通銅板折彎成邊 梁，停車(chē)面采用鍍鋅鋼板沖壓或滾壓成型波浪板，相互咬合后并拼裝成載車(chē)板， 之后用螺栓緊固連接，拼裝前先對(duì)組件的各類(lèi)表面進(jìn)行處理 （如電鍍、烤漆等）， 使載車(chē)板輕巧、美觀(guān)［15］。拼裝式載車(chē)板運(yùn)輸方便、通用性以及互換性好，還有 較好的剛度，這種拼裝式結(jié)構(gòu)

36、形式適合批量生產(chǎn)。 升降載車(chē)板由鏈條牽引升降，升降載車(chē)板與載車(chē)板上的車(chē)輛在升降過(guò)程中會(huì) 產(chǎn)生前后、左右的搖動(dòng)，不利于保障停放車(chē)輛的安全以及人身安全，因此，要在 上層升降的載車(chē)板上設(shè)計(jì)升降導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊安裝在升降載車(chē)板的后側(cè)，導(dǎo)向塊 能前后左右調(diào)整，直到合適的位置時(shí)通過(guò)螺栓擰緊固定在升降載車(chē)板上 ［16］。導(dǎo) 向塊在載車(chē)板升降過(guò)程中沿著后立柱H型鋼的翼緣滑行，可以限制升降載車(chē)板升 降過(guò)程中前后左右擺動(dòng)。 4.2上層載車(chē)板的設(shè)計(jì) 載車(chē)板用于停放車(chē)輛，必須能夠承受車(chē)輛的總重量，并且完成提升動(dòng)作，因 此，載車(chē)板要有足夠的空間尺寸和足夠的強(qiáng)度、 剛度。選取輕型車(chē)的數(shù)據(jù)作為設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)，即全長(zhǎng)53

37、00mm,全寬1900mm,全高1550mm,全重2375kg進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1 — V / A oJj Z- 1— | 1 X L、 V L -1 圖4.1停車(chē)板尺寸 如圖4.1所示，當(dāng)車(chē)輛停到載車(chē)板上后，車(chē)內(nèi)人員要離開(kāi)載車(chē)板，因此載車(chē) 板在寬度方向上應(yīng)留有人出來(lái)的足夠空間。 通過(guò)對(duì)車(chē)輛的實(shí)際測(cè)量并考慮到車(chē)輛 停放時(shí)的偏移，并對(duì)結(jié)果適當(dāng)放大，得出結(jié)果：載車(chē)板總寬 Li=4450mm。上停 車(chē)板在提升時(shí)受傾覆力作用，其底部應(yīng)有堅(jiān)固的支承框架，當(dāng)它降至底層時(shí)，該 框架不能壓觸到地面，總長(zhǎng)L4

38、=5650mm。上停車(chē)板材料均選用厚度為 5mm的菱 形花紋鋼板(GB3277-82)拼合而成，其中上載車(chē)板的引坡可直接將鋼板彎折加 工而成。由《花紋鋼板(GB3277-82)》查表，上載車(chē)板重量取600kg。 4.3上層載車(chē)板支承框架的設(shè)計(jì) 支承框架一方面要支承載車(chē)鋼板及車(chē)輛的重量， 提高鋼板剛度，另一方面要 起到連接鋼板與提升機(jī)構(gòu)的作用。 載車(chē)板的支承框架采用槽鋼，靠螺栓螺母將鋼 板固定。最外圈的四根槽鋼與載車(chē)板邊緣留有適當(dāng)?shù)木嚯x， 槽鋼與槽鋼相交處也 要留有一定空隙［17］。 根據(jù)載車(chē)板的受力情況求槽鋼的截面慣性矩， 選擇槽鋼型號(hào)。取支承架中間 的兩根縱向槽鋼分析，設(shè)汽車(chē)的重力G

39、集中于載車(chē)板的中央1/2處，槽鋼承受鋼 板及其自身的均布載荷，因此對(duì)于單根槽鋼，它的變形是兩者共同作用引起的。 在集中力P單獨(dú)作用下，其最大撓度為： 6EI (3C) 5400 2 0.5 2000 9.8 ( ) 2 (3 5400 6 210 I 5400、 -4 (4.1) 7.65 10 I 當(dāng)均布載荷q單獨(dú)作用時(shí)，其最大撓度為: ql\ 4 1000 9.8 5400 8EI 8 210 I 2.30 10夕 I -4 m (4.2)  兩式中，E——材料的彈性模量 E=210GPa I ――材料的截面慣性矩 綜上結(jié)果，在集中力和均

40、布載荷的共同作用下，單根槽鋼的最大撓度為: f B1 fB2 9.95 10J -4 m I (4.3) 支承框架所需要的槽鋼要求剛度較大，因此其撓度 [f]=0.0002l，令 fB豈If 1。由此可求得槽鋼的截面慣性矩 (4.4) I _1.09 10 *m-4 由型鋼表《熱軋普通槽鋼（GB707-65）》查得，選用5號(hào)槽鋼。5號(hào)槽鋼的 參數(shù)為：理論重量5.44kg/m，根據(jù)圖4.4所示的尺寸數(shù)據(jù)，載車(chē)板支承框架的重 量分別為：上框架200kg。 4.4上層提升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 上層載車(chē)板固定在支承架上，靠?jī)筛湕l來(lái)提升。而鏈輪依靠電動(dòng)機(jī)舉

41、提供 動(dòng)力。上升時(shí)，為使載車(chē)板與立柱之間的摩擦阻力減小，下降時(shí)，能夠靠車(chē)輛和 載車(chē)板得自重順利下滑，在每個(gè)導(dǎo)向板的兩側(cè)上下各裝有兩個(gè)滑靴。 當(dāng)上載車(chē)板 升降時(shí)，僅有滑靴與立柱上的導(dǎo)軌接觸，取載車(chē)板的提升高度 h=2.3m m。電動(dòng) 機(jī)橫向布置在兩立柱的上邊，鏈輪軸固定在的橫梁上。提升鏈一段固定在地面上， 另一端繞過(guò)鏈輪后與載車(chē)板及支承架垂直固定。采用這種機(jī)構(gòu)可以使電動(dòng)機(jī)的行 程大大地縮短。 從電機(jī)的安裝和美觀(guān)的角度來(lái)考慮，電機(jī)應(yīng)該放在車(chē)庫(kù)框架后方的橫梁上， 而且一個(gè)托盤(pán)需要兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，一側(cè)一個(gè)水平放置在橫梁上，此處電機(jī)的定位依 靠底盤(pán)來(lái)定位。提升用的電機(jī)和平移用的電機(jī)一樣也選用帶有減速器的

42、電機(jī)。 鏈傳動(dòng)的方式就是選用開(kāi)示的鏈條， 兩個(gè)鏈輪在同一個(gè)水平面上。用聯(lián)軸器 把一根軸上的動(dòng)力傳遞到另一根軸上。本次設(shè)計(jì)中采用鏈條來(lái)傳遞動(dòng)力。一般情 況下，一個(gè)托盤(pán)需要兩根鏈條來(lái)承載。如果托盤(pán)的前端有一個(gè)鏈條的固定端， 后 端有一個(gè)鏈條的固定端，在這種情況下托盤(pán)有四根鏈條來(lái)承載，安全系數(shù)較高。 如果鏈條固定在框架縱向梁的前部， 和托盤(pán)上的兩個(gè)齒輪配合，最后回到縱向梁 的后部，示意圖如下圖4.2所示。這種方式不但有四根鏈條來(lái)承載，而且提升平 穩(wěn)，安全系數(shù)高，所以采用這種方式。 F F 圖4.2上層托盤(pán)和轎車(chē)的提升簡(jiǎn)圖 由于上層托盤(pán)提升到第二層位置時(shí)， 需要在此處長(zhǎng)時(shí)間停滯，所以

43、需要在鏈 輪軸上安裝制動(dòng)器，制動(dòng)器應(yīng)該選用常閉型的制動(dòng)器，因?yàn)橥斜P(pán)停在固定位置的 時(shí)間相比于托盤(pán)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)的很多。電機(jī)軸和鏈輪軸之間采用凸緣式聯(lián)軸器進(jìn) 行聯(lián)接，傳遞動(dòng)力。 4.5橫移結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.5.1載車(chē)板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 載車(chē)板的基本尺寸 此次設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)適合小區(qū)使用，所停放車(chē)輛為轎車(chē)和微型面包車(chē)，一般 轎車(chē)的基本參數(shù)[18]: 長(zhǎng)：L=4700mm; 寬：W=1700mm; 高：H=1550mm; 初步確定托盤(pán)的基本尺寸： 長(zhǎng)：L=5400mm; 寬：W=2000mm; 2） 載車(chē)板上基本零部件的選擇和設(shè)計(jì) a.滾輪的設(shè)計(jì)： （1）直接將滾輪安裝在載車(chē)板上，在存

44、車(chē)位上安裝導(dǎo)軌（輕軌） ，滾輪直接 在導(dǎo)軌上滾動(dòng)，可以減少摩擦力，而且載車(chē)板的移動(dòng)平穩(wěn)。滾輪在安裝中有中心 軸，軸焊接在載車(chē)板上，軸承選擇內(nèi)圈固定，外圈旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖 4.3 所示： 圖4.3滾輪示意圖 1-軸承 2-滾筒 3-軸承端蓋 4-軸 b.載車(chē)板主體結(jié)構(gòu)的材料選擇 (1) 外框空心鋼管的選擇 結(jié)構(gòu)選用冷彎矩形空心鋼管(GB6728-86) 選擇的尺寸：邊長(zhǎng)70mm,壁厚t=4.0mm,理論重量7.966 kg/m 另選的結(jié)構(gòu)為冷彎矩形空心鋼管(GB-6728-86) 選擇的尺寸200mr^ 100mm,壁厚t=4.00mm,理論重量kg /m (2

45、) 載車(chē)板中用于承載汽車(chē)的鋼板的選擇 根據(jù)GB3277-82,選擇菱形花紋鋼板，以增大汽車(chē)輪胎與鋼板之間的摩擦力。 厚度5mm,寬0.35mm,其它的鋼板，如承載用的與水平面平行的鋼板。根據(jù) (GB709-88)查得，選擇鋼板厚度5mm,寬度0.35mm,即將0.77mm的鋼板一分 為二。 對(duì)于鋼板厚度5mm,理論重量39.2 kg/m2 厚度4mm,理論重量 31.42 kg/m2 菱形花紋鋼板厚度5mm,理論重量42.30 kg/m2 (3) 角鋼的選擇 根據(jù)GB9787-88查：碳素鋼Q235-A，尺寸為50 X 50X 5mm的熱軋鋼等， 邊角鋼理論重量1.822 kg

46、/m (4) 載車(chē)板整體采用焊接的方法： 焊縫均采用手工電弧焊，焊縫不能有透、熔、蝕等缺陷，修刺倒棱，焊后退 火處理。 綜上所述得出: 如圖：菱形鋼板寬W=0.4m 長(zhǎng) L=5.4m 矩形鋼板 寬W=0.15m 長(zhǎng)L=5.4m 方形鋼板 寬W=0.1m 長(zhǎng)L=2m 中間鋼板 寬W=1.2m 長(zhǎng)L=5.4m 邊上鋼板 寬 W=0.45m 長(zhǎng)L=3m 得出： 方型鋼管：Mi=7.966 kg /m>2>2.1m=33.46 kg 矩形鋼管：M2=18 kg/m>2*5.4m=194.4 kg 中間鋼板：M 3=31.42 kg /m2 >5.4m xl.2m=203.47 k

47、g 菱形鋼板：M4=42.3 kg/m2>4.45mX1.2m=81.22 kg 角鋼： M5=1.822 kg/m>4>0.063=0.46 kg 邊上鋼板：M 6=39.25 kg /m2 > X).45m >3m=94.2 kg 其它重量：M7= 4.8 kg 所以上層載車(chē)板總重量為 M總=Mi+M2+M3+M4+M5+M6+M7 =630 kg (4.5) 由于底層載車(chē)板上有滾輪和齒條： 所以估算滾輪的重量為 M滾=0.8 X=3.2 kg 齒條采用45號(hào)鋼，淬火，密度：7.9 X03 kg/m3 長(zhǎng)度：L=2150mm,寬度：W=100mm,高度：H=60mm 3 3

48、-12 M 齒條=2150mX 100mrX 60mrX 7.9 X0 kg/m X10 =101.91 kg (4.6) 底層載車(chē)板總重量為 M=624 kg +101.91kg=725.91 kg (4.7) 所以底層載車(chē)板的重量初步定為 730 kg 4.5.2導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 由于轎車(chē)和載車(chē)板的重量達(dá)到 2330 kg,所以選用代號(hào)為GB11264-89的輕軌, 型號(hào)為30。查得總高為108mm,總寬為108mm,總長(zhǎng)度是基坑的長(zhǎng)度，由車(chē)架 的設(shè)計(jì)部分可以算的基坑的長(zhǎng)度為 6500mm,潤(rùn)滑方式是采用人工加油的方式直 接向?qū)к壣蠞灿?，不需要?zhuān)門(mén)的潤(rùn)滑裝置。導(dǎo)軌的截面圖如圖 4.4所

49、示： 圖4.4托盤(pán)的軌道 4.6升降橫移機(jī)構(gòu)整體框架的設(shè)計(jì) 在這次的設(shè)計(jì)中，上層載車(chē)板和上面轎車(chē)重量都有框架來(lái)承受，故框架既要 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，還要求滿(mǎn)足一定的強(qiáng)度要求才可以。 主框架底座部分用混凝土澆注的，立柱直接筑在混凝土里。因?yàn)榱⒅习惭b 有導(dǎo)軌，載車(chē)板的槽鋼內(nèi)裝有導(dǎo)靴，兩者需要相配合，立柱的間距應(yīng)該根據(jù)載車(chē) 板的寬度而定。其結(jié)構(gòu)圖如圖4.5所示： 湄M L厲歴 圖4.5主框架圖 5、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5537N。鏈輪的直徑為 5.1升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇和校核 在鏈條的設(shè)計(jì)中已經(jīng)知道每條鏈條所受的力為 151mm，則所產(chǎn)生的力矩T為： (5.1)

50、 (5.2) (5.3) T=FXd/2 T=5463.5 X 151/2/1000 ?4N2.4m 因?yàn)? 3 3 P=TXnX10-/9.55=412.49 3XX0-/9.55 ~ 1.28kw 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22-1-61，選擇YCJ170和丫112M-4安裝在一起的 YCJ系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)如下： 功率 P=4kw 輸出轉(zhuǎn)速 n=65r/mi n 輸出轉(zhuǎn)距 T 1=552N.m 因?yàn)?「＞T 所以提升所選用的 YCJ170 和 Y112M-4 安裝在 起的YCJ系列齒輪減速三 相異步電動(dòng)機(jī)合適。 鏈條的線(xiàn)速度： v=

51、n dnX 1t/60 =3.14 X51 X5 X0-3/60 =0.51m/s v 0.6m/s (5.4) 所選的各種設(shè)備合適。 所以也得出鏈條的提升速度為0.51m/s。 5.2制動(dòng)器的選擇 由于采用直接抱緊輪軸的方式實(shí)行制動(dòng)，所以選擇短行程塊式制動(dòng)器，由于 采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，為了確保動(dòng)力中斷時(shí)轎車(chē)安全，應(yīng)選用長(zhǎng)閉式制動(dòng)器。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第四版16.5公式得： T cWT (5.5) 式中 Tc-計(jì)算制動(dòng)轉(zhuǎn)距 Tz-制動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)距 本設(shè)計(jì)垂直制動(dòng)，被制動(dòng)的不僅有慣性質(zhì)量，還有垂直載荷，在此種類(lèi)型的 制動(dòng)中，垂直載荷是主要的，慣性質(zhì)量相對(duì)較

52、小，故在計(jì)算中可以不予考慮。垂 直制動(dòng)時(shí)的計(jì)算制動(dòng)轉(zhuǎn)距按下式計(jì)算： (5.6) 式中 Tc-計(jì)算制動(dòng)轉(zhuǎn)距 S-制動(dòng)安全系數(shù) 查《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表 4032得S=2.0 Tt-換算到制動(dòng)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)距 垂直制動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)距由下式計(jì)算而得： (5.7) 式中 m-垂直升降物體及其叼具質(zhì)量 g-重力加速度 D0-制動(dòng)軸的軸徑 n-制動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 所以得: Tt=mgD o/n 3 Tt =2230 9L8 40 X10-/65 ~ 13.45N m (5.8) Tc=S4Tt=2 M3.45=26.9N ? m (5.9) 5.3聯(lián)軸器的選擇 1） 類(lèi)

53、型的選擇 電動(dòng)機(jī) P=0.75Kw （Y90S-4 型） 故選擇YL型凸緣聯(lián)軸器（具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕,制造成本低，傳動(dòng) 精度高等優(yōu)點(diǎn)） 2） 載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)距 T=Nfd〃2 (5.10) Nf-托盤(pán)受的平均摩擦力 di-齒輪分度圓直徑 3 T=109.4 X10" X22O/2=12.O34N ? m (5.11) 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)

54、1》表14-1得工況系數(shù)Ka Ka=1.5 計(jì)算轉(zhuǎn)距 Tca=KA -T=1.5 X12.034=18.05N m (5.12) 3) 型號(hào)選擇 參考系數(shù)：電動(dòng)機(jī)的輸出軸徑是30mm 從GB5842-86中查得YL5型凸緣聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)距是 63N ? m 許用最大轉(zhuǎn)速是5500 r/mi n 軸徑在 22?30mm之間 所以選用YL5型凸緣聯(lián)軸器合適. 5.4立柱校核 提升機(jī)構(gòu)上的兩根立柱的設(shè)計(jì)采用實(shí)心方鋼加工制成。 車(chē)輛、鋼板、支承架 等等的重力P作用在載車(chē)板的中央，對(duì)立柱的力矩同上下滾輪一樣受導(dǎo)軌的支承 而形成力偶的平衡，而對(duì)于單根立柱有 1 1 1 1 M G

55、 L4 2700 9.8 5.4 =36450N?m (5.13) 2 2 2 2 立柱受到力偶的反作用，如圖5.1b)所示。圖中I為兩滾輪軸的中心距的中 點(diǎn)到地面的高度，其中h為立柱全高，假設(shè)h=4m,根據(jù)載車(chē)板的提升高度和設(shè) 定的導(dǎo)向板的垂直方向的尺寸，取l=2.3m，因此，單根立柱的最大撓度為： (5.14) ml2 36450 2.32 2EI 2 210 I 式中E——鋼材的彈性模量 E=210GPa I ――立柱的截面慣性矩(m4) 同樣撓度用=0.00021 ,令 If 1。因此求得立柱截面的 慣性矩為： I _2.82 10^m4 (5.15) [

56、 ■ b . 1 1 r 520nm r 而對(duì)于矩形的截面，如圖 5.1a）所示，I hb3 72 ，取 h=530mm， a） I I b） 圖5.1 a）慣性矩最小截面 b）立柱截面尺寸 b=520mm。最后得所設(shè)計(jì)的立柱的截面圖如圖 200mm。 5.5提升機(jī)構(gòu)及軸的設(shè)計(jì) 5.5.1鏈輪軸 鏈輪軸是由液壓缸活塞桿從其中心 升頂，同時(shí)停車(chē)架的全部重量通過(guò)鏈條鏈 輪作用在鏈輪軸上。其結(jié)構(gòu)尺寸圖如圖5.2 所示： 1）鏈輪軸上的功率P2和轉(zhuǎn)速n1的計(jì)算 查閱《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》得，選用 機(jī)座號(hào)為16的電磁制動(dòng)器，其制動(dòng)

57、轉(zhuǎn)距 是120N?m。故設(shè)備合適。 鏈輪由聯(lián)軸器和電機(jī)的輸出軸相連， 所以鏈輪軸和電機(jī)的輸出軸擁有一樣的轉(zhuǎn)速 n 1=65r/mi n 5.1b）所示，其中兩導(dǎo)槽寬度為 圖5.2提升機(jī)構(gòu)平面位置 (5.16) 轉(zhuǎn)距T由鏈輪直徑和鏈條所承受的力來(lái)確定: T=FX d/2 (5.17) 式中：F-鏈條承受的力 F=5463.5N d-鏈輪的直徑 d=151mm 帶入公式得 T=5463.5X151/2/1000=412.49N m (5.18) P2=TXrn/9550=412.49 X 65/9550 ?2.85kw (5.19) 軸的材料：45號(hào)鋼，

58、調(diào)質(zhì)處理 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本查表得，Ao=11O 于是： dmir= A0P21/3/r11/3=110 X2.851/3/731/3~ 45mm (5.20) 因此，鏈輪軸的最小直徑應(yīng)該是安裝在聯(lián)軸器處軸的軸徑， dm.=45mm 2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為滿(mǎn)足聯(lián)軸器的軸向定位要求，第二段軸右段設(shè)有一個(gè)軸肩， 故第二段軸 徑的直徑取為50mm，為了安裝方便在右端支撐的左邊設(shè)計(jì)一個(gè)軸肩，直徑取為 60m m，軸的最右端一段直徑取為 50mm。 由聯(lián)軸器的選擇要求，第一段長(zhǎng)度取為 80mm，最右端軸的寬度軸承的而 定，查閱《實(shí)用手冊(cè)》得:這段軸的長(zhǎng)度為15mm，左邊的

59、軸肩只起到定位作用， 所以取長(zhǎng)度為5mm，剩下的一段軸即要安裝鏈輪，又要安裝制動(dòng)器，所以取為 185mm。 3） 確定軸上的圓角R2 軸上的倒角為2^5 4） 軸上的載荷 有效圓周力Fe Fe=1000 >P/v (5.21) =1000 >2.85/0.51 =5588.24N 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)，確定軸承的支撐位置，因?yàn)椴捎玫妮S承為深溝球軸承，所以 支撐位置在軸承中點(diǎn)，而兩個(gè)支點(diǎn)間的跨距為 81+7.5 >=96mm H平面內(nèi) 刀M b=0 (5.22) Ft >_2-R H2 >L2+L3)=0 (5.23) Ft=Fe=5588.24 (5.24)

60、 即: 5588.24 48-Rh2 >48+48)=0 Rh2=2794.12N 同時(shí): 刀Y=0 (5.25) Ft=RH2+RH1 (5.26) 得: Rh1=2794.12N M h=Rh1 >L2/2 =2794.12 48/281+7.5 2X =96mm 刀 M b=0 (5.27) Ft >L2-Rh2 >(L2+L3)=0 (5.28)

61、 Ft=Fe=5588.24 即: 5588.24 48-RH2 X(48+48)=0 (5.29) Rh2=2794.12N Rhi=2794.12N M h=Rhi ^L2/2 (5.30) =2794.12 48/2 =67058.9N.mm~ 67.06N ?m 由以上計(jì)算數(shù)據(jù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》(第四版)得： 公式： Mb=[M 2+( a T)1/2 (5.31) Mb-當(dāng)量彎矩 M-合成彎矩 T-輸出轉(zhuǎn)矩 a應(yīng)力校正系數(shù) 式中a是扭矩和彎矩的加載情況以及產(chǎn)生應(yīng)力循環(huán)的特性差異系數(shù)。通常情 況下由

62、彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力， 而扭矩產(chǎn)生的扭矩切應(yīng)力常常 不是對(duì)稱(chēng)循環(huán)的變應(yīng)力，故在計(jì)算彎矩時(shí)，必須考慮這種循環(huán)特性的差異影響， 考慮到實(shí)際的工況，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)， a =0.6 2 2 Mb=[67058.9 +(0.6 418040)] (5.32) 濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) ~ 234500N，mm 5）按彎矩合成應(yīng)

63、力校核軸的強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本查得： 式中：&b-彎曲應(yīng)力 W-軸的抗彎截面系數(shù) Mb-當(dāng)里彎矩 W= nd/32-bt(d-t) 2/2/d 3 2 =3.14 悉0 /32-14 7O<50-7) /2/50 =10453.61mm 3 (5.34) & b=Mb/W (5.33) 得： =244500/10453.61 2 =23.3N/mm 由課本《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)1》查得：［訓(xùn)=60Mpa=60N/m 因此：為V ［倉(cāng)］ 所以鏈輪中心軸的強(qiáng)度符合安全要求。 5.5.2載車(chē)板提升鏈校核 提升鏈的功能是慢慢地提升載車(chē)板，并將其固定

64、在一定的高度上。起重機(jī)械 中應(yīng)用的鏈條包括環(huán)形焊接鏈和片式關(guān)節(jié)鏈。 焊接鏈的優(yōu)點(diǎn)：撓性好，可用較小的直徑鏈輪和卷筒，由載荷產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)的力矩也較小，比較耐腐蝕。缺點(diǎn)：安全可靠性差，不耐沖擊，在運(yùn)動(dòng)中經(jīng)常 產(chǎn)生滑移，易磨損。 片式關(guān)節(jié)鏈的優(yōu)點(diǎn)：撓性比焊接鏈更好，比較可靠，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)：方 向性，橫向無(wú)撓性，成本高，對(duì)灰塵和銹蝕較敏感。 為了安全起見(jiàn)，當(dāng)上層載車(chē)板提升或懸滯時(shí)，不能夠有任何的滑移。為此, 選用片式關(guān)節(jié)鏈。 鏈條在低速重載的工況下工作。應(yīng)按下式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算： (5.35) Q - Fm ax N 式中Q——鏈條極限拉伸載荷（N） Fmax――最大工作載荷（N）

65、 [n]――許用安全系數(shù) 許用安全系數(shù)[n]=4~8，這次設(shè)計(jì)中選用[n]=5，同時(shí)取 Fmax =2700 9.8 =26460 N，該載荷值包括收容車(chē)輛、停車(chē)架、導(dǎo)向板及滾輪、 斜拉桿以及安全防墜裝置、傳感器等在內(nèi)的所有重量。把數(shù)據(jù)代入，得到鏈條的 極限拉伸載荷Q -5 26460 =132300 N。載車(chē)板采用兩根鏈條提升，所以每根鏈 條的極限拉伸載荷為 Q^1 132300 =66150 N。 根據(jù)《A系列滾子鏈的基本參數(shù)與主要尺寸》，選用單排精密滾子鏈20A， 這種規(guī)格的鏈條其基本尺寸為：節(jié)距 p=31.75mm，滾子外徑max =19.05 mm， 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬dm

66、in =18.90 mm，銷(xiāo)軸直徑dzmax = 9.53mm，內(nèi)鏈節(jié)外寬 b2max =27.46mm，外鏈節(jié)內(nèi)款 bsmin = 27.51mm，內(nèi)鏈板高度 hmax =30.18mm，銷(xiāo) 軸長(zhǎng)度b4max = 41.1mm，單排極限拉伸載荷Qmin = 86700 N，單排每米重量 q 3.8 kg/m。 5.5.3鏈輪的設(shè)計(jì) 由鏈輪軸選用的軸承來(lái)確定鏈輪輪轂內(nèi)徑為 dK二D =190mm,鏈輪分度圓 直徑為 d=300~400mm。 所以輪轂厚度 h = K 竺 0.0U（常數(shù) K=9.5） （5.36） (5.37) h =9.5 空 0.01 300 ： 47.5mm 6 其中h=47mm 輪轂長(zhǎng)度 1=2.6= 2/6 47 imm (5.38) 37 輪轂直徑 dh = dK+2h=190 >2 47 mm (5.39) 輪寬 bf=0.9t= 0.95 1=8.90 n1n7.9 5 5 (5.40) 取齒側(cè)凸緣直徑dg = 308mm,齒根圓直徑df = 312mm,則初步計(jì)算鏈輪的 分度圓直