433 巷道式自動(dòng)化立體車庫(kù)升降部分

433 巷道式自動(dòng)化立體車庫(kù)升降部分,巷道,自動(dòng)化,立體車庫(kù),升降,部分,部份 11第 1 章 緒論1.1 課題的來源，目的及意義近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車的數(shù)量不斷增加。截至 2003 年底，我國(guó)個(gè)人汽車保有量為 12427672 輛。其中，個(gè)人轎車 4890387 輛，比 2002 年增加1462441 輛，增長(zhǎng)率為 42.7%。但與此同時(shí)，汽車停車場(chǎng)地的增長(zhǎng)卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量嚴(yán)重比例失調(diào)，由此帶來停車難，違章停車，停車管理困難等一系列問題。機(jī)械式立體停車設(shè)備又名立體車庫(kù)，它占地空間小，并且可以最大限度的利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個(gè)有效手段。國(guó)家記委已明確機(jī)械立體停車設(shè)備及城市立體停車場(chǎng)為國(guó)家重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)。1998 年 1 月 1 日起執(zhí)行的《國(guó)家記委 6 號(hào)令》把機(jī)械式立體車庫(kù)和立體停車場(chǎng)列入“國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品和技術(shù)” 。國(guó)家海關(guān)總署對(duì)機(jī)械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國(guó)內(nèi)投資項(xiàng)目給予免征進(jìn)口稅” 。上述措施為我國(guó)立體車庫(kù)產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)提供了良好的條件，也為我國(guó)解決城市停車問題提供了機(jī)會(huì)。可以預(yù)見：立體車庫(kù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。研究的目的就是開發(fā)一套實(shí)用，安全有效的垂直升降式停車設(shè)備，并進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展研究。本項(xiàng)目的研究與開發(fā)，為 21 世紀(jì)初期的城市交通系統(tǒng)提供實(shí)用的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，國(guó)產(chǎn)化城市停車技術(shù)和裝備，對(duì)緩解城市用地緊張，解決城市停車難的問題具有重要意義。21.2 巷道堆垛式自動(dòng)化立體車庫(kù)概述車輛無處停放的問題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近 30~40年的歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于 90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。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。在地下車庫(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。在中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 8713-1998 ：機(jī)械式停車設(shè)備類別，形式，基本參數(shù)要目中，對(duì)機(jī)械式停車設(shè)備進(jìn)行了劃分，其類別代號(hào)如下：升降橫移類，代號(hào)為 SH，是指通過設(shè)備的垂直升降和水平橫移進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。3垂直循環(huán)類，代號(hào)為 CX，是指通過搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)做連續(xù)的循環(huán)移動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。水平循環(huán)類，代號(hào)為 SX，是指搬運(yùn)器在水平平面內(nèi)排列成 2 列或2 列以上連續(xù)循環(huán)列尖轉(zhuǎn)換移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。多層循環(huán)類，代號(hào)為 DX，是指車輛搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)排成 2 層或 2 層以上做連續(xù)移動(dòng)，兩端有升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行循環(huán)層間轉(zhuǎn)換移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取的停車設(shè)備。平面移動(dòng)類，代號(hào)為 PY，是指存車位與搬運(yùn)器在同一水平面內(nèi)，通過搬運(yùn)器在水平面內(nèi)做往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。巷道堆垛類，代號(hào)為 XD，是指存車位在巷道一邊或兩邊多層布置，通過搬運(yùn)器在巷道內(nèi)做水平，垂直或水平垂直復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛的存取功能的停車設(shè)備。垂直升降類，代號(hào)為 CS，是指停車位分布在井道周圍，通過升降搬運(yùn)器在專用升降通道內(nèi)做升降移動(dòng)，時(shí)間車輛存取功能的停車設(shè)備。簡(jiǎn)易升降類，代號(hào)為JS，是指通過單一搬運(yùn)器的升降，俯仰或二三層搬運(yùn)器的整體升降，俯仰，實(shí)現(xiàn)車輛二三層車輛存取功能的停車設(shè)備。汽車升降機(jī)類代號(hào)為QS;是指搬運(yùn)器運(yùn)載車輛(或同時(shí)運(yùn)載駕駛員)垂直升降運(yùn)行進(jìn)行多層平層對(duì)位，從搬運(yùn)器到存車位需要駕駛員駕車入位，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。 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。巷道堆垛式立體車庫(kù)設(shè)備是 20 世紀(jì) 60 年代后歐洲根據(jù)自動(dòng)化立4體車庫(kù)原理設(shè)計(jì)的一種專門用于停放小型汽車的停車設(shè)備。該種車庫(kù)設(shè)備采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制，是一種集機(jī)、光、電、自動(dòng)控制為一體的全自動(dòng)化立體全封閉車庫(kù)，存車安全等特點(diǎn)。該類車庫(kù)主要適應(yīng)大型密集式存車。1.3 幾種機(jī)械停車設(shè)備的特點(diǎn)及比較（一） 升降橫移式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。（二） 巷道堆垛式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5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?；谏鲜霰容^，根據(jù)需要現(xiàn)選擇垂直升降式立體機(jī)械停車設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.4 總體方案確定由于我設(shè)計(jì)的部分是立體車庫(kù)的升降部分，所以首先應(yīng)確定用哪種方式升降，如可采用升降機(jī)式、電梯式。其次，對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)（包括鏈傳動(dòng)的鏈與棘輪的設(shè)計(jì)、鋼絲吊動(dòng)的滑輪和鋼絲繩的設(shè)計(jì)、電機(jī)型號(hào)的選用） 、載車板等機(jī)械部分的繪圖設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，要確定傳動(dòng)的方式，如鋼絲繩，鏈條等；初步擬定方案如下：方案 1：一、根據(jù)轎車尺寸確定每個(gè)車位載車板的長(zhǎng)度寬度。設(shè)計(jì)載車板的形式，計(jì)算校核載車板的力學(xué)性能。二、根據(jù)對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析和受力的分析選擇采用電梯式升降。選擇滑輪，確定其尺寸。確定鋼絲繩的材料、直徑。對(duì)上述部件進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，校核。 三、使用轉(zhuǎn)向盤，當(dāng)車降下時(shí)已轉(zhuǎn)換方向。轉(zhuǎn)向盤可通過齒輪或者渦輪蝸桿實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。6四、確定制動(dòng)方案。選擇電磁接觸閥。五、載荷均勻分布，機(jī)械效率高。六、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，拆裝維修方便。七、考慮安全防護(hù)設(shè)計(jì)。八、考慮環(huán)保設(shè)計(jì)。九、經(jīng)濟(jì)性考慮。方案 2：一、根據(jù)轎車尺寸確定每個(gè)車位載車板的長(zhǎng)度寬度。設(shè)計(jì)載車板的形式，計(jì)算校核載車板的力學(xué)性能。二、根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析和受力的分析選擇采用升降機(jī)式的升降機(jī)構(gòu)。選擇鏈輪和鏈，確定其尺寸規(guī)格。然后對(duì)其校核。三、不用轉(zhuǎn)向，故不用轉(zhuǎn)向盤。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，拆裝維修方便四、確定制動(dòng)方案。選擇電磁接觸閥。五、載荷均勻分布，機(jī)械效率高。六、考慮安全防護(hù)設(shè)計(jì)。七、考慮環(huán)保設(shè)計(jì)。八、經(jīng)濟(jì)性方案設(shè)計(jì)。綜合以上兩種設(shè)計(jì)方案，第二種方案比較適合本設(shè)計(jì)。整個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用鏈傳動(dòng)，在上面放置兩條循環(huán)鏈，兩條鏈通過一條通軸連接，而通軸上的鏈輪由與減速器相連鏈帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)兩條循環(huán)鏈同步轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就保證了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。而第一種方案中，如果用鋼絲繩傳動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，但是如果要實(shí)現(xiàn)第一種方案一樣的功能，傳動(dòng)過程顯得就要麻煩一些。因?yàn)橐菍?shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，必須選擇鏈與鋼絲繩同時(shí)使用才能達(dá)到同步傳動(dòng)的效果。7本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)特點(diǎn)是：·自動(dòng)化程度高，快速處理，連續(xù)出入庫(kù)，停車效率高?！?shí)現(xiàn)了由百臺(tái)到上千臺(tái)規(guī)模的大容量停車?！そM合式框架設(shè)計(jì)，保證了產(chǎn)品一致性， 安裝拆卸非常方便?！ぴO(shè)有多重安全防護(hù)措施，確保人車安全。·操作簡(jiǎn)便，既可集中管理，又可由客戶自己操作?！る姍C(jī)及所用電器元件采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品?！げ慌懦銎噺U氣，清潔環(huán)保。8第 2 章 自動(dòng)化立體車庫(kù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)特性2.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如下圖，由循環(huán)鏈，兩條升降鏈，和 14 個(gè)鏈輪組成，圖中顯示的是對(duì)稱結(jié)構(gòu)的一部分，兩部分由端部的一通軸連接。2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)技 術(shù) 性 能 參 數(shù)名稱：巷道堆垛式自動(dòng)化立體車庫(kù)型號(hào)：PXD□□D—□K組車臺(tái)數(shù)：視現(xiàn)場(chǎng)情況而定使用車尺寸：5000×1850×1550驅(qū)動(dòng)：5.5kw 電動(dòng)機(jī)速度：6m/min車重：1700kg控制方式：伺服定位控制管理方式：專人管理方式操作方式：觸摸屏操作說明：可根據(jù)實(shí)際需要提供九層及以下設(shè)備。9第 3 章 機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 傳動(dòng)鏈和鏈輪的選擇起重鏈有環(huán)行焊接鏈和片式關(guān)節(jié)鏈。焊接鏈與鋼絲繩相比，優(yōu)點(diǎn)是撓性大，鏈輪片齒數(shù)可以很少，因而直徑小，結(jié)構(gòu)緊湊，其缺點(diǎn)是對(duì)沖擊的敏感性大，突然破斷的可能性大，磨損也較快。另外，不能用于高速，通常速度小于 0.1 米/秒（用于星輪） ，速度小于 1 米/秒，用于光輪卷筒。片式關(guān)節(jié)鏈的優(yōu)點(diǎn)：撓性較焊接鏈更好，可靠性高，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)：有方向性，橫向無撓性，比鋼絲繩重，與焊接鏈差不多，成本高，對(duì)灰塵和銹蝕膠敏感。起重鏈用于起重量小，起升高度小，起升速度低的起重機(jī)械。為了攜帶和拆卸方便，鏈條的端部鏈節(jié)用可拆卸鏈環(huán)。片式關(guān)節(jié)鏈?zhǔn)怯杀偲凿N軸鉸接而成的一種鏈條。焊接鏈與片式關(guān)節(jié)鏈選擇計(jì)算方法相同。根據(jù)最大工作載荷及安全系數(shù)計(jì)算鏈條的破壞載荷,PF以 來 選 擇 鏈 條 ， max,PFs?（N） Fmax—鏈條最大工作載荷（N ）?破 壞 載 荷S—安全系數(shù)（按手冊(cè) 2—8.1—75 選?。┻x擇片式關(guān)節(jié)鏈中的傳動(dòng)用短節(jié)距精密磙子鏈結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：由外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)鉸接而成。銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板為靜配合；銷軸和套筒為動(dòng)配合；磙子空套在套筒上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以減少嚙合時(shí)的摩擦和和磨損，并可以緩和沖擊，故選擇單排短節(jié)距磙子鏈。103.2 鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) GB/T181500—2000〈〈滾子鏈傳動(dòng)選擇指導(dǎo)〉 〉是鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)等同采用 ISO10823。3.2.2 傳動(dòng)的計(jì)算 1. 鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù) 取 =25，傳動(dòng)比 i=2.51Z大鏈輪齒數(shù) =i =2.5×25=62.5 取 6222. 實(shí)際傳動(dòng)比i= = =2.4821Z653. 鏈輪轉(zhuǎn)速初選小鏈輪線速度 =0.1m/s，1V估選小鏈輪直徑 d=160mm，則大鏈輪直徑 D=id=2.48×160=396mm由大鏈輪和小鏈輪在同一軸上，故大鏈輪上的線速度= × =0.1×2.48=0.248m/s，則與電機(jī)相連的小鏈輪的線速度 =2V1Dd 3V=0.248m/s則其轉(zhuǎn)速為 = = =30m/s1n2VR?0.486?則大鏈輪轉(zhuǎn)速為 = = =12r/min21i3.114. 修正功率 cp小鏈輪傳遞功率為 P=2.4kW故 =2.4×1.4×1=3.36kWcp式中參數(shù)：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 14.2-4，工況系數(shù) =1.4，1f主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù) =1，2f5. 鏈條節(jié)距 P由修正功率 =3.36kW 和小鏈輪轉(zhuǎn)速 =30r/min，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)cp1n手冊(cè) 2，查取鏈節(jié)距 P=12A，即 P=19.05mm6. 初選中心距 0pa因結(jié)構(gòu)上未限定，咱取 =350p7. 鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù) 0X=2 + +0pa12z?3opfa=2×35＋ +564.8=114.49取 =114 節(jié)，式中 = =34.680X3f25()??8. 鏈條長(zhǎng)度 LL= = =2.17m01p49.5?9. 理論中心距 A12A=P 021()aXZK?=19.05×（ 2×114-62-25）×0.24645=662mm式中， =0.24645，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2 插值法求得a10.實(shí)際中心距= - =663-0.004×662=659mm?A11. 與電動(dòng)機(jī)相連的鏈輪上鏈的轉(zhuǎn)速=v160znp?= 2539.=0.238m/s12. 有效圓周力 FF= = =10000N10pv2.438?13. 作用于軸上的拉力 Q=1.2×1×100001.20QAFK?=12000N14. 潤(rùn)滑方式的確定根據(jù)鏈號(hào) 12A 和鏈條速度 V=2.1m/s，由圖 14.2-5，選用潤(rùn)滑范圍3 即油池潤(rùn)滑或油盤飛測(cè)潤(rùn)滑，15. 鏈條標(biāo)記根據(jù)計(jì)算結(jié)果，采用單排 12A 滾子鏈，節(jié)距為 19.05mm，節(jié)數(shù)為114 節(jié)，其標(biāo)記為：2A-1×114.GB/T1243-1997鏈條參數(shù)為：13節(jié)距： 19.05pm?滾子直徑： .d內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬： 12.57b銷軸直徑： .96dm?套筒孔徑： 35.鏈條通道高度： 18.4h內(nèi)鏈板高度： 2.0m?外中鏈板高度： 35.6h過渡鏈節(jié)尺寸： 17.9l24m?0.1c排距： .78tp內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬： 21.5b外鏈節(jié)內(nèi)寬： 37.8m?銷軸全寬： 46.9b3.3 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 設(shè)計(jì)鏈論尺寸1. 鏈輪齒數(shù)14傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中大鏈輪齒數(shù) =62，2z其他所用鏈輪尺寸與小鏈輪標(biāo)準(zhǔn)相同， =25；1z2. 配用鏈條的節(jié)距、滾子外徑、排距查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2 表 14.2-2配用鏈條的節(jié)距 P=19.05mm滾子外徑 =11.91mmrd排距 =22.78mmtp3. 分度圓直徑 d= = =152mm1018sinz80259.i= = =376mm2d0218izp01862.i4. 齒頂圓直徑 a=maxD1.25rpd??901.??64mina1.()rpdz??.652()9.05.1??8maxd1.rpd??153761.259.01.????38m?minad2()rdz1.637()9.051.????8可在 和 之間選取，但當(dāng)選 時(shí)，應(yīng)注意用展成法admaxindmaxd加工時(shí)又可能發(fā)生頂切，故由=164mm =158mm 取 =160mmaxDinaaD=388mm =378mm, 取 =380mmmadmidd若為三圓弧一直線齒形，則 =p(0.54+ )a018cotz5. 齒根圓直徑 fd1fd521.940.rDm???2f37.36.r6. 分度圓弦齒高 ah1maxh10.8(.625).5rpdz???.(.)9.01.9?65086m?1minah.().(5.)3.57rpdm????162maxh20.8(.65).5rpdz???.(.)19.1.9?62minh0.5()0.5(.)3.57rpdm????是為簡(jiǎn)化放大齒形圖的繪制而引入的輔助尺寸， 相應(yīng)于a maxh， 相應(yīng)于 ，故 取介于 與 之間的數(shù)，即可取maxdinhminadahmaxin=4mm, =5mm12a若為三圓弧一直線形齒則 =0.27pah7. 最大齒根距離 xL奇數(shù)齒 =dx09coszrd?偶數(shù)齒 = =dfr由 =25 故 =1z1xL019cosrzd= 52.140m???=62 故 = = 2z2XLfd2r=372-11.91=360.09mm 360mm?8. 齒側(cè)凸緣（或排間槽直徑） gd17h—內(nèi)鏈板高，可由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2018cot.4.76gzdph??表 14.2-2 查的， h=18.08mm 故0181t..gz=19.05 cot.418.0761325m????02182t..gzdph?= 9.5cot.418.076356????9. 軸向齒廓及尺寸 1）齒寬 1fb則 2.7p?f10.95b?查表 14.2-2 得 則2.71fb10.95，當(dāng) 時(shí)，若經(jīng)制造廠同意，亦可.2.7m??12.7p?使用 時(shí)的齒寬。 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬1.p?1b?2）齒側(cè)倒角 a=ab0.69.543pm??3）齒側(cè)半徑 xr18xr19.05p?m4）齒全寬 fb排數(shù)，取單排鏈，故fm1()tfp???1m?即 fb12f?10. 鏈輪公差對(duì)一般用途的滾子鏈鏈輪，其輪齒經(jīng)機(jī)械加工后，齒表面粗糙度1） 滾子鏈鏈輪齒根圓直徑極限偏差及量柱測(cè)量距極限偏差（摘自 GB/T1243-1997）項(xiàng)目 尺寸段 上偏差 下偏差 備注齒根圓極限偏差量柱測(cè)量距極限偏差127fd?50f?2fd000-0.25-0.301h鏈輪齒根圓直徑下偏差為負(fù)值。它可以用量柱法間接測(cè)量，量柱測(cè)量距的工稱尺寸見下表滾子鏈鏈輪的量柱測(cè)量距（摘自 GB/T1243-1997）項(xiàng) 目 符號(hào)偶數(shù)齒量柱測(cè)量距奇數(shù)齒 RM計(jì)算公式 19=376+11.91=388minRMd??m09incosRz 09152cos1.64???注：量柱直徑 =滾子直徑 ，量柱的技術(shù)要求為：極限偏差為 。d1d 0.1?滾子鏈鏈輪齒根圓徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)項(xiàng) 目 要 求鏈輪孔和齒根圓直徑之間的徑向圓跳動(dòng)不應(yīng)超過下列兩數(shù)值中的較大值或 ，最大到(0.8.0)fdm?.1576軸孔到鏈輪齒側(cè)平直部分的端面圓跳動(dòng)不應(yīng)超過下列計(jì)算值，最大值(0.9.08)fd1.4m11.鏈輪材料及熱處理材料選用 45 鋼，經(jīng)淬火，回火處理，齒面硬度在 40~50HRC 之間，應(yīng)用范圍：無劇烈沖擊震動(dòng)和要求而耐磨損的主、從動(dòng)鏈輪，根據(jù)實(shí)際情況選材符合要求。12．鏈輪結(jié)構(gòu)中等尺寸的鏈輪除表 1402-19，表 14.2-21 所列的整體式結(jié)構(gòu)外，也可做成板式齒圈的焊接結(jié)構(gòu)或裝配結(jié)構(gòu)，輪輻剖面可用橢圓形或十字形，可參考鑄造齒輪結(jié)構(gòu)。1) 輪轂厚度 hh= ，式中 ，60.1fdk?160kdm?280kd?常數(shù) ：d 15020k 3.2 4.8 6.4 9.52) 輪轂長(zhǎng)度 l， ， ，故3.lh?min2.6h3l?取10(9.5.152)6m??283..3786l3) 輪轂直徑 bd， ， 見表 14.2-11hkd??maxhg?d16021?28734hd13. 鏈輪工作圖213.4 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算在低速重載的鏈傳動(dòng)中，鏈條的靜強(qiáng)度占有重要地位，通常v<0.8m/s 視為低速轉(zhuǎn)動(dòng)。如果低速鏈也按疲勞考慮，用額定功率選擇和計(jì)算，結(jié)果常不經(jīng)濟(jì)。因?yàn)轭~定功率曲線上各點(diǎn)，其相應(yīng)的條件性安全系數(shù) n 大于 8~20，比靜強(qiáng)度安全系數(shù)為大。另外，當(dāng)進(jìn)行有限壽命計(jì)算時(shí)，若所要求的使用壽命過短，使用功率過高，則鏈條的靜強(qiáng)度驗(yàn)算也是必不可少的。210ffFkqa???2(sin)10fFkqa????式中 ， ， ，m?/g,fFN??鏈條的靜強(qiáng)度計(jì)算： []AcfQnnKF???式中 靜強(qiáng)度安全系數(shù)；?鏈條極限拉身載荷（N） ，查表 14.2-2；工況系數(shù)，查表 14.-3；A有效拉力，即有效圓周力（M）查表 14.2-3；F離心力引起的拉力（N） ，其計(jì)算式為 ； 為c? 2cFqv?鏈條每米的質(zhì)量 ， 為鏈速 ；當(dāng) 時(shí)，(/)kgmv(/)s4/ms?可忽略不計(jì)。cF懸垂拉力 ，見圖 14.2-6，在 中選擇大者。f?()N,fF?許用安全系數(shù)，一般為 ；如果按最大尖載荷峰[]n4~8來代替 進(jìn)行計(jì)算，則可為 3~6；對(duì)于速度較maxFAK低，從動(dòng)系統(tǒng)慣性較小，不太重要的傳動(dòng)或作用力的確定比較準(zhǔn)確時(shí)，[n]可取較小值。22由以上，查表 14.2-2 得 Q=30.1× 310查表 14.2-4 得 .4AK?F 由前面算得 F=10kN查表 14.2-9， 由前面計(jì)算知2cqv?5.6/qkgm故 可忽略不計(jì)。0.48//ms?cF由圖 14.2-6 取fF09??則 ??故 則 在 之間31.02.4n???n2~8故鏈條安全。3.5 鏈條的使用壽命計(jì)算當(dāng)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率要求超過額定功率，鏈條的使用壽命要求小于 15000 小時(shí)，或者磨損伸長(zhǎng)率 要求明顯小于 3%時(shí)，有必要進(jìn)行pA鏈條的使用壽命計(jì)算。設(shè) 為由式 得到的功率值， 為由式0p?AcfQnKF??0p?得到的功率值， 為要求傳遞的功率，在不發(fā)生73.7101()mPAkLTz??p膠合的前提下，對(duì)已知鏈傳動(dòng)進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算為：23若 ，則 0AmkPp??73.7101()mPAkpLTzn??若 ， 則 00Ak????205()1PAk?式中 使用壽命 ；T???h小鏈輪齒數(shù)；1z小鏈輪轉(zhuǎn)速 ；n??/minr多排鏈系數(shù)，單排 =1，雙排 =1.7，三排 =2.5，四排mk?kmkmk=1，選用單排 =1；m工況系數(shù)，查表 14.2-4；AK鏈長(zhǎng)，以節(jié)數(shù)表示；pL?由前面計(jì)算知，要求傳遞的功率 2.4pkw?查表 14.2-4 得 L1.4AK取單排鏈，故 =1，mk=2.48 ，010.248pFv???kw由前面計(jì)算知： =25， =30 ， =1141z1n/irpL24由 1.423.62.4Amkpkw???則 7173.71 3.7100.84()()59850pznALT hkP? ???3.6 鏈條的耐磨工作能力計(jì)算當(dāng)工作條件要求鏈條得磨損伸長(zhǎng)率 明顯小于 3%時(shí)或者潤(rùn)滑條[]pA件不能符合規(guī)定要求方式而有所惡化時(shí)，可按下式進(jìn)行滾子鏈的磨損的計(jì)算。鏈條的磨損使用壽命與潤(rùn)滑條件、許用磨損伸長(zhǎng)率以及鉸接承壓面上產(chǎn)生的滑擦功等因素有關(guān)。 3121950()[]PrcLzipTpv??A式中：使用壽命 ；???h鏈長(zhǎng)，以鏈節(jié)數(shù)表示；pL鏈速 ；v??/ms小鏈輪齒數(shù)；1z?傳動(dòng)比；i許用磨損伸長(zhǎng)率，按具體工作條件確定；[]pA磨損系數(shù)，見圖 14.2-7；1c?節(jié)距系數(shù)，查2 表 14.2-10；25齒數(shù)-速度系數(shù)，見圖 14.2-8；2c?鉸鏈比壓（ ） ；rpMPa確定以上參數(shù)值：鏈節(jié)數(shù) ，鏈速由前面計(jì)算知 ，14pL?0.248/vms?小鏈輪齒數(shù) ，傳動(dòng)比 ，許用磨損伸長(zhǎng)率25z.5i，磨損系數(shù) 由圖 1 4.2-7 確定，節(jié)距系數(shù) []3%p?Ac3?，齒數(shù)-速度系數(shù) =1,查圖 14.2-8。21.9c3鉸鏈比壓 按下式計(jì)算rpACfrkF??式中工況系數(shù)，查表 14.2-4，取 ；AK?1.4AK?有效拉力（即有效圓周力） ，查表 14.2-3，計(jì)算得F10kN?離心力引起的拉力，c225.6/0.48.35cqvkgmN??懸垂拉力，fF???fF?鉸鏈承壓面積， 值等于滾子鏈銷軸直徑 與套筒AA2d26長(zhǎng)度 （即內(nèi)鏈即外寬）的面積 。 和 值查表 14.2-2，銷軸直2b??2md2b徑 ，內(nèi)鏈板外徑 ，故鉸鏈承壓面積5.96dm?217.5b?2.17.50.9Ab?故 3.41.501327AcfrkFp MPa??????由鉸鏈比壓 知，在工作溫度 ，良好潤(rùn)滑條件下，查132rMPa0?圖 14.2-7 得 8.7c?綜上所述，滾子鏈的使用壽命 T3121950()[]PrcLzipTpv?A308.79425.8()30.???104h3.7 電動(dòng)機(jī)的選擇1. 根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。2. 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)距，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電機(jī)應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 0.8~0.9。過大的備用功率會(huì)使電機(jī)效率低，對(duì)于感應(yīng)電機(jī)，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高。3. 根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。4. 根據(jù)具體的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的27電壓等級(jí)和類型。5. 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過程中前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素。據(jù)以上計(jì)算和實(shí)際需要，選擇 Y2-112M-4 封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。Y系列型號(hào)為 Y2-112M-4 的三相異步電動(dòng)機(jī)的主要性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為，效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。為 B 級(jí)絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。冷卻方式為 IC411。電機(jī)額定功率為 ，額定電流為 8.8A，轉(zhuǎn)速為 ，4kw140/minr效率為 ，功率因數(shù)為 ，最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為84%cos0.82??，最小轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為 ，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與max2.3NT?min1.5NT?額定轉(zhuǎn)矩為 ，堵轉(zhuǎn)電流與額定電流為 。2.3stNT?7.0stNI3.8 減速器的選擇根據(jù)實(shí)際需要，由電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速為 ,要求輸出轉(zhuǎn)150/minnr?入28速為 ，傳動(dòng)比為 ，選擇一級(jí)直聯(lián)擺線針輪減速器型30/minr?出 51i?號(hào)為 XWD8160 型，其主要參數(shù)如下： ， ，4.0pkw1290WNm??， ， ， ， ，8ADC6m5E37F， ， ， ， ，23M?410N?139G?56H， ， ， ， ，5Rm75V240M1J84L?14kg3.9 軸承的選擇本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，用到的軸承以軸向力為主，即主要承受軸向載荷，故根據(jù)軸軸承的特點(diǎn)，可選用深溝球軸承，其主要特點(diǎn)如下：主要承受徑向載荷，也可用來承受徑向和軸向聯(lián)合負(fù)載，在轉(zhuǎn)速很高，不宜采用推力軸承時(shí)，可用來承受純軸向負(fù)載。允許內(nèi)圈軸線相對(duì)于外圈軸線 6~1,??3.10 軸的選擇3.10.1 選擇材料軸的常用材料是 35，45，50 碳素鋼。最常用的是 45 鋼。不重要的或受力較小的軸，也可用 Q235 制造；對(duì)于受力較大，要求限制軸的尺寸和質(zhì)量，或需提高軸徑的耐模性，或處于高溫、低溫以及處于腐蝕等條件下工作的軸，應(yīng)采用合金鋼。根據(jù)需要，軸可在加工前或加工后進(jìn)行整體或表面熱處理，以及表面強(qiáng)化處理， （如噴丸，滾壓等） ，以提高強(qiáng)度，尤其是疲勞強(qiáng)度和耐磨性。在一般溫度下（低于 ）碳素鋼和合金鋼的彈性模量相差很02C小，故用合金鋼并不能提高軸的剛度。有時(shí)改用強(qiáng)度較低的碳素鋼使軸徑增大，反而能有效地軸的剛度。29球墨鑄鐵和一些高強(qiáng)度鑄鐵，容易鑄成復(fù)雜的形狀，而且吸振性能好，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低，常用于制造外型復(fù)雜的軸，如曲軸和凸輪軸等。綜合以上因素選擇材料最廣泛的 45 鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)，硬度 HBS在 217~255 之間，抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn) ，彎曲疲勞極限 ，扭650bMPa??360sMPa??1270MPa???轉(zhuǎn)疲勞極限 。15??3.10.2 初步估算軸徑初步估算軸徑常用類比法，經(jīng)驗(yàn)法及按許用切應(yīng)力估算法，初步估算軸徑作為軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 15-2 公式初步估算軸徑，材料為 45 鋼，有表簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)， 33.6107.248PdAmn???3.10.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的機(jī)構(gòu)和形狀取決于下列因素：軸上零件的類型、布置和固定方式，載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況。軸承的類型和尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝要求等。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于軸上零件的定位、固定和裝拆，盡量減小應(yīng)力集中，受力合理，有良好的工藝性。對(duì)于要求剛度大的軸，還應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入圖所示，根據(jù)軸的受力選取 3 系列深溝球軸承，為了便于軸承的裝配，選取裝軸承處的直徑為 d=60mm,其他部分如圖所示。 3.10.4 軸上的受力分析鏈輪的圓周力：由前面 計(jì)算知，鏈輪的有效圓周力為30，10tFkN?鏈輪的徑向力： 3tan0.641392cos8rFN?????鏈輪的軸向力：由于鏈輪無軸向力，故 。xF1. 求支反力在水平面上的支反力如圖所示，31由 ，且受力的對(duì)稱性知0AM??1502zBtRFN在垂直面內(nèi)的支反力由圖 知，d846AyBr?2. 作彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖鏈輪的作用力在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖 所示，c501.758CzMNm???鏈輪作用在垂直面內(nèi)的彎矩如圖所示， 846.269y??該彎矩圖的作用平面不定，但當(dāng)其與合成彎矩圖共面時(shí)是最危險(xiǎn)截面。這時(shí)其彎矩為二者之和，則截面 的最大合成彎矩為C2225871693CzCyMN????m?3.10.5 軸的強(qiáng)度校核1. 確定最危險(xiǎn)截面 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖，截面處較大，且有軸承配32合引起的應(yīng)力集中，截面 E 處彎矩較大，直徑較小，又有圓角引起的應(yīng)力集中截面 D 處彎矩最大，且有齒輪配合與鍵槽引起的應(yīng)力集中，故屬危險(xiǎn)截面，現(xiàn)對(duì) D 截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。2. 安全系數(shù)校核計(jì)算由于減速機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩引起對(duì)稱循環(huán)的彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩引起的為脈動(dòng)循環(huán)的切應(yīng)力。彎曲應(yīng)力幅為623104.DaMPaW???65858式中 W—抗彎截面系數(shù)，由表 19.3-7 查的3324..10cm?由于是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，故平均應(yīng)力 ，根據(jù)式m??19.32?1mSK???????6270.3.981?.5?式中 鋼彎曲對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，由表 查得1??4 19.?；270MPa正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表 按鍵槽查得 ，K? 19.361.5K??按配合查得 ，故取 ；2.6K??2.K??表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，按表 查得 ；?? 8?0.92?尺寸系數(shù)，由表 查得 。?19.3?0.1?33切應(yīng)力幅為61203.mpTPaW????6.式中 抗扭截面系數(shù)，由表 查得p??19.5?360.1.0PWcm???根據(jù)式（19.3-3）1mSK?????????66501.89.31.2.31002??5.4?式中 鋼扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由表 19.1-1 查得 ；1?? 15MPa???切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表 按鍵槽 ，按K? 9.36.62K?配合 ，故取 ；1.89??.8K?同正應(yīng)力情況；,???平均應(yīng)力折算系數(shù)，由表 查得 ；??19.3?0.21???軸 D 截面的安全系數(shù)由式 確定(.)22.548.7S??????由表 19.3-5 可知， ，故 ，該軸 D 截面是安??1.3~??S?全的。第 4 章 經(jīng)濟(jì)分析344.1 機(jī)會(huì)研究4.1.1 社會(huì)需求程度隨著汽車工業(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。在解決城市城市停車難的問題中，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。車輛無處停放的問題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近 30~40年的歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于 90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。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。在地下車庫(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。"車庫(kù)"是大中城市的熱門話題，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委將"城市立體車庫(kù)"列為"近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)"，隨著家用汽車的不斷增加，公共場(chǎng)所及社區(qū)內(nèi)存車矛盾、車擠綠地的問題將會(huì)越來越突出，在人們對(duì)生活35質(zhì)量和環(huán)境意識(shí)不斷增強(qiáng)之時(shí)"車庫(kù)"日漸成為熱門話題，機(jī)械自動(dòng)化立體車庫(kù)將會(huì)在新開發(fā)的樓盤及商業(yè)里大顯身手。4.1.2 開展的基本條件根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀，以及我們掌握的技術(shù)條件，首先，我們已經(jīng)有能力去開展。另外，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量車輛擁出，設(shè)法解決停車問題目前已經(jīng)成為迫切需要解決的問題，所以建造自動(dòng)化立體車庫(kù)的時(shí)機(jī)和條件已經(jīng)成熟，加上我們掌握的技術(shù)條件，我們完全可以制作出大量的自動(dòng)化立體車庫(kù)。4.2 初步可行性研究4.2.1 投資機(jī)會(huì)是否有希望隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的日益劇增，很多大中城市不僅出現(xiàn)了道路上動(dòng)態(tài)交通的嚴(yán)重堵塞，而且占有道路停車和占用居住區(qū)綠地停車現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，從而進(jìn)一步加劇了交通的擁擠，破壞了城市的居住環(huán)境?，F(xiàn)在城市的停車難、亂停車的狀況日益嚴(yán)重，已經(jīng)影響到投資環(huán)境和城市的形象，引起了各方人士的關(guān)注。從總體上看，城市停車難問題的出現(xiàn)主要表現(xiàn)在停車需求與停車空間不足的矛盾、停車空間發(fā)展與城市用地不足的矛盾上。根據(jù)以上情況，以及在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)同類產(chǎn)品的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)很明顯、投資機(jī)會(huì)很大。4.2.2 是否需要作詳細(xì)可行性分析通過現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí)和翻閱資料我們了解到，最近幾十年來我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)速度平均在 10%~15%，而城市道路平均增長(zhǎng)速度只有2%~3%，特別是大城市的機(jī)動(dòng)車擁有量和交通量的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過交通基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度。如北京市，在 20 世紀(jì) 90 年代，小汽車平均增長(zhǎng)速度達(dá)到 30%左右，尤其是私人轎車增長(zhǎng)更快，1992~1995 年年遞增率達(dá) 45%以上，是全市機(jī)動(dòng)車平均增長(zhǎng)率的三倍，有的年份增長(zhǎng)率達(dá)100%，但城市道路年增長(zhǎng)率僅為 1.2%，道路面積增長(zhǎng)率為 3.7%。在國(guó)際上一般認(rèn)為城市道路面積率應(yīng)當(dāng)在 25%為宜。目前美國(guó)華盛頓市為 43%，紐約、曼哈頓市為 35%，英國(guó)倫敦市為 23%，日本東京為 13%，北京市僅為 11%。36城市車輛的增多，如果與城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相協(xié)調(diào)，并且沒有超過城市空間理論容量所能容納的限度，即屬于正?，F(xiàn)象，而由此直接導(dǎo)致的停車空間需求量的增長(zhǎng)也是不可避免的。但是在研究?jī)烧叩年P(guān)系時(shí)，應(yīng)考慮三種情況。第一是車輛的停放時(shí)間一般比行駛時(shí)間長(zhǎng)的多，除了公交車以外，一般情況下，汽車行駛時(shí)間只占 10%，有 90%的時(shí)間都處于停泊狀態(tài)。第二個(gè)情況是無論采取何種停放方式，都需要占用一定的空間，即停車車位和進(jìn)出車通道所需要的時(shí)間，這個(gè)空間的面積比車輛本身的水平投影面積大 2-3 倍。第三是每輛車需要的停放空間不止一處，因?yàn)槌囕v的所有者需要一定的停車空間外，在其駕車出行的過程中還需要停放，而且不止一處。前者為專用停車，后者公用停車。城市停車不但要占用相當(dāng)規(guī)模的土地和空間，而且停車空間的分布和程度與城市土地級(jí)差收益的等級(jí)劃分情況是一致的。這就是說，城市中土地價(jià)值最高的地區(qū)，也正是停車需求量最高的地區(qū)，因而使停車空間的擴(kuò)展相當(dāng)困難，需要\付出很高的代價(jià)。機(jī)械式立體停車設(shè)備的應(yīng)用為解決停車難問題提供了很好的方法。解決停車難問題，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)械式停車庫(kù)，在很多國(guó)家和地區(qū)都得到了快速的發(fā)展。4.2.3 有待解決的關(guān)鍵性問題a．確定動(dòng)力源和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)際情況選擇必須的電機(jī)，鏈條，鋼絲繩，制動(dòng)器，減速器，以及擱支撐件的原材料，如鏈的選擇，支撐件的選擇，鋼絲繩的確定等。振動(dòng)、動(dòng)平衡、發(fā)熱、干涉等問題，有待進(jìn)一步深入研究。b．由原品開發(fā)以前，同類型的產(chǎn)品研究處于開發(fā)階段，皆處于剛剛起步階段，無任何類似產(chǎn)品可進(jìn)行對(duì)比。在應(yīng)用實(shí)際工況時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生新的問題，有待制造樣機(jī)進(jìn)行檢測(cè)后反饋進(jìn)行優(yōu)化。4.2.4 初步經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)根據(jù)以上分析，且目前，根據(jù)市場(chǎng)情況和掌握的資料，目前國(guó)內(nèi)每年新增車輛為 20 萬量，而新增加的車位僅僅為 2 萬個(gè)，所以，預(yù)計(jì)，大量的市場(chǎng)需求定能帶來良好的市場(chǎng)效益。3738第五章 專題自動(dòng)化立體車庫(kù)管理系統(tǒng)摘要：文章結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于自動(dòng)化立體車庫(kù)管理系統(tǒng)的發(fā)展概況，闡述了自動(dòng)化立體車庫(kù)管理系統(tǒng)在智能建筑中的作用和地位，說明了智能建筑中自動(dòng)化立體車庫(kù)管理系統(tǒng)的組成、類型、功能與軟件技術(shù)。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化立體車庫(kù) 管理系統(tǒng) Abstract:The article combines the current domestic and international concerning development general situation that automates the stereoscopic garage to manage the system, elaborating to automate the stereoscopic garage management system in intelligence construct function and position, explain that automate the stereoscopic garage management system to constitute in the intelligence building, type, function and software technique. Keyword:Automate the stereoscopic garage management system 近年來汽車的動(dòng)態(tài)平衡與靜態(tài)管理已成為許多專家學(xué)者重點(diǎn)研究的新課題。為了保證車輛安全和交通方便，迫切需要采用自動(dòng)化程度高、方便快捷的停車場(chǎng)自動(dòng)管理系統(tǒng)，提高停車場(chǎng)管理水平。現(xiàn)階段的目標(biāo)就是要提供滿足人們工作、生活、娛樂環(huán)境更科學(xué)、規(guī)范、有效快捷、安全、方便的車庫(kù)自動(dòng)管理系統(tǒng)。車庫(kù)管理系統(tǒng)正在向大型化、復(fù)雜化、集成化和高科技化方向發(fā)展，已經(jīng)被納入智能建筑的一個(gè)重要子系統(tǒng)，并且正與智能建筑的其它子系統(tǒng)進(jìn)一步高度集成。39智能車庫(kù)管理系統(tǒng)采用先進(jìn)技術(shù)和高度自動(dòng)化的機(jī)電設(shè)備，將機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)和自控設(shè)備以及智能 IC 卡技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，通過電腦管理可實(shí)現(xiàn)車輛出入管理、自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等功能，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行并提供—種高效管理服務(wù)的系統(tǒng)。新型的智能車庫(kù)將生活理念和建筑技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)電子技術(shù)等現(xiàn)代高科技完美結(jié)合，提供的是一種操作簡(jiǎn)單、使用方便、功能先進(jìn)的人性化系統(tǒng)。它依靠高科技，以人為本，采用圖形人機(jī)界面操作方式，提供一種更加安全、舒適、方便、快捷和開放的智能化、信息化生活空間，促進(jìn)了人文環(huán)境的健康發(fā)展。1 目前國(guó)內(nèi)立體車庫(kù)主要有以下幾種類型1．1 平面車庫(kù)系統(tǒng)平面車庫(kù)系統(tǒng)因其主要采取感應(yīng)式 IC 卡讀卡方式，故也叫感應(yīng)式車庫(kù)系統(tǒng)。目前我國(guó)的車庫(kù)仍是以平面停車場(chǎng)為主，一般建于建筑物的地下層，也有不少以公共區(qū)域如廣場(chǎng)、道路邊等作為停車場(chǎng)，其次就是酒店、企事業(yè)、工廠等單位自己規(guī)劃設(shè)計(jì)的停車場(chǎng)。1．2 機(jī)械式停車場(chǎng)機(jī)械式停車場(chǎng)是指停車場(chǎng)完全由機(jī)械停車設(shè)備如曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)向輪、載車板、橫移裝置、控制柜、召喚操作盤、升降回轉(zhuǎn)裝置、搬運(yùn)器等構(gòu)成。分為升降橫移類、垂直循環(huán)類、水平循環(huán)類、多層循環(huán)類、平面移動(dòng)類、垂直升降類、簡(jiǎn)單升降類等類型。因其停車方式多樣獨(dú)特，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。它的主要優(yōu)點(diǎn)有占地面積小，選型多樣、可具體結(jié)合場(chǎng)地特點(diǎn)設(shè)計(jì)，也可與其他方式相結(jié)合來實(shí)施，自動(dòng)化程度高，操作使用方便，管理和維護(hù)也較為容易，具有定量存車的特點(diǎn)。1．3 智能立體停車庫(kù)40智能立體停車庫(kù)系統(tǒng)又叫垂直升降式停車系統(tǒng)或電梯式立體停車庫(kù)系統(tǒng)。它是集設(shè)備、操作、安全、監(jiān)控、維護(hù)、管理為一體的智能化系統(tǒng)，觸摸屏式的人機(jī)界面，操作和使用也極為方便，具備智能化管理及收費(fèi)系統(tǒng)。其高度的智能檢測(cè)和完善的服務(wù)體系可實(shí)現(xiàn)零故障運(yùn)行。它最大的特點(diǎn)就是獨(dú)創(chuàng)的分時(shí)控制功能，實(shí)現(xiàn)分時(shí)段、分層停車控制，有效提高車位利用率。通過鍵盤密碼和 IC 卡即可實(shí)現(xiàn)汽車存取、收費(fèi)的過程，操作簡(jiǎn)單、存取方便；并且可以與城市停車收費(fèi)系統(tǒng)連接，可實(shí)現(xiàn)全市停車收費(fèi)一卡通，并可加裝監(jiān)視系統(tǒng)與小區(qū)聯(lián)網(wǎng)。另一種模塊化智能型立體車庫(kù)也開始趨于成熟，不僅實(shí)現(xiàn)了全模塊化設(shè)計(jì)，采用了智能控制技術(shù)，更是充分利用了太陽(yáng)能技術(shù)、能量蓄積(節(jié)能)技術(shù)。模塊化智能型立體車庫(kù)不再是一個(gè)整體建筑，它由獨(dú)立的模塊組合而成，如停車位、升降裝置、智能載車器等分散的零部件，修建時(shí)只要像搭積木一樣把各個(gè)零部件組裝起來，就成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的立體車庫(kù)，具有節(jié)省時(shí)間、成本低等優(yōu)點(diǎn)。1．4 遙控停車場(chǎng)管理系統(tǒng)遙控停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的特點(diǎn)是不受停車位置及方向限制，只要在遙控距離內(nèi)即可控制開門及抬桿。遙控器攜帶方便、價(jià)格便宜，安裝簡(jiǎn)單。其主要原理是在欄桿機(jī)控制箱及電動(dòng)門控制器安裝遙控接收卡及存儲(chǔ)器卡，在使用時(shí)，只要遙控器的密碼正確即可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。其產(chǎn)品經(jīng)歷了由撥碼式到脈沖式再到循環(huán)式的發(fā)展過程，目前已日趨成熟。遙控停車場(chǎng)管理系統(tǒng)被廣泛用于歐洲許多停車場(chǎng)及私人住宅。2 智能停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)2．1 嚴(yán)格的收費(fèi)管理系統(tǒng)對(duì)于目前的人工現(xiàn)金收費(fèi)方式，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，而且很容易在財(cái)務(wù)上造成很大的漏洞和現(xiàn)金流失。采用 IC 卡收費(fèi)管理系統(tǒng)，因收費(fèi)都經(jīng)電腦確認(rèn)、統(tǒng)計(jì)與記錄，避免了失誤和作弊等現(xiàn)象，能有效地保障車場(chǎng)投資者的利益。412．2 防偽性能高因?yàn)?IC 卡保密性極高，它的加密功能一般電腦花上十年的時(shí)間也解不了，也無法進(jìn)行仿造，從根本上保證了系統(tǒng)的可信度與可行性。2．3 高度安全穩(wěn)健的管理在采取人工發(fā)卡、收卡的地方因疏漏而又沒有隨時(shí)記錄可查，丟車或謊報(bào)丟車現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給停車場(chǎng)管理帶來許多不便，也給停車場(chǎng)帶來了經(jīng)濟(jì)損失。而采用電腦收費(fèi)管理系統(tǒng)后，因各種類型的卡在電腦中都有相關(guān)資料的詳細(xì)記錄；月租卡和儲(chǔ)值卡丟失后可以及時(shí)補(bǔ)辦；時(shí)租卡丟失也可隨時(shí)檢索，及時(shí)處理。同時(shí)系統(tǒng)配有圖像對(duì)比功能。各類停車卡均有車牌號(hào)碼存檔，一卡專用，保證停放車輛的安全。當(dāng)讀卡控制器檢測(cè)到車輛出現(xiàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)出此牌號(hào)與出場(chǎng)時(shí)牌照識(shí)別系統(tǒng)再次識(shí)別的牌號(hào)比較，在計(jì)算機(jī)的屏幕上實(shí)時(shí)顯示各出人口車輛的卡號(hào)、狀態(tài)、時(shí)間和車主的信息等。如果車牌不對(duì)，電腦隨時(shí)提示，并發(fā)出警告，不得離場(chǎng)，等有關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。2．4 可靠的耐用性無源的非接觸式 IC 卡，卡內(nèi)一般是線圈作數(shù)據(jù)傳遞和接收能源用，且全部密封，所以具有防塵和防水功能。它不用磁頭讀寫，避免了磨損磁帶、受干擾或因磁頭積塵而失效的現(xiàn)象，一般可使用 10 萬次以上。2．5 非接觸式 IC 卡技術(shù)領(lǐng)先非接觸式 IC 卡是將電磁技術(shù)、射頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、代碼識(shí)別技術(shù)綜合應(yīng)用的技術(shù)成果，具有極好的防水、防污、防油、防腐蝕、防靜電破壞和防扭曲等特性。2．6 樹立良好的企業(yè)形 象42良好的企業(yè)形象是企業(yè)無價(jià)的無形資產(chǎn)，現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)品的使用無疑會(huì)提高企業(yè)的物業(yè)管理形象和知名度，采用電腦收費(fèi)管理系統(tǒng)，無論從產(chǎn)品的造型方面，還是整套系統(tǒng)所帶來的先進(jìn)性及管理的科學(xué)性，都將給物業(yè)管理樹立起良好的形象，使企業(yè)步人良性循環(huán)，不斷開拓進(jìn)取，成為科學(xué)管理的楷模。3 智能停車場(chǎng)系統(tǒng)的設(shè)備組成 智能停車場(chǎng)主要由人口、出口和中心管理三大部分組成。3．1 入口部分人口部分主要由感應(yīng)式 IC 卡讀寫器、IC 卡出卡機(jī)、對(duì)講分機(jī)、攝像機(jī)、車輛感應(yīng)器、車位檢測(cè)器、入口控制板、全自動(dòng)路閘、車輛檢測(cè)線圈和車位顯示屏等組成。3.2 出口部分出口部分主要由內(nèi)含感應(yīng)式 IC 卡讀寫器、攝像機(jī)、對(duì)講分機(jī)、出口控制板、全自動(dòng)路閘、車輛檢測(cè)線圈和汽車影像對(duì)比系統(tǒng)組成。3．3 管理中心管理中心由收費(fèi)管理電腦、監(jiān)視器、硬盤錄像機(jī)、報(bào)表打印機(jī)、停車場(chǎng)管理收費(fèi)機(jī)和系統(tǒng)軟件組成。4 智能停車場(chǎng)的系統(tǒng)構(gòu)成4.1 車位顯示系統(tǒng)整個(gè)智能停車場(chǎng)系統(tǒng)是一個(gè)全電腦管理系統(tǒng)，它需要實(shí)時(shí)檢測(cè)各車位情況，為此可在每個(gè)車位設(shè)置一個(gè)檢測(cè)器，通過信號(hào)處理器并入管理軟件子系統(tǒng)，經(jīng)管理軟件分析后將當(dāng)前的最佳停車車位給司機(jī)顯示在車位顯示屏上，同時(shí)車位提示燈開啟并閃亮，提示司機(jī)在此停車。43如果車位檢測(cè)器檢測(cè)到車庫(kù)內(nèi)已無空缺車位，則車位顯示屏顯示“車庫(kù)滿位”字樣，出票機(jī)也顯示“車庫(kù)滿位”字樣，即不再允許車輛進(jìn)庫(kù)。4.2 防盜系統(tǒng)防盜系統(tǒng)是一套在各個(gè)車位加裝的高碼位遙控器，它與車位檢測(cè)器并行工作。當(dāng)司機(jī)入庫(kù)停好車后，操作遙控器便給車輛上碼；當(dāng)司機(jī)準(zhǔn)備出庫(kù)取車時(shí)，操作遙控器給車輛解碼。如無解碼取車，則報(bào)警系統(tǒng)工作并聯(lián)動(dòng)相關(guān)報(bào)警器或啟動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行錄像，防止車輛被盜。4.3 監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視系統(tǒng)由攝像機(jī)、控制器，監(jiān)視器、錄像機(jī)組成。主要是對(duì)停車庫(kù)進(jìn)行保安監(jiān)視，確保停車安全可靠。4.4 影像對(duì)比系統(tǒng)影像對(duì)比系統(tǒng)由攝像機(jī)、抓拍控制器、圖像處理器等組成。當(dāng)車輛進(jìn)庫(kù)刷卡或取票時(shí)，抓拍控制器工作，啟動(dòng)攝像機(jī)攝錄一幅該車輛圖像并連同司機(jī)所持的卡或票的信息一并存人系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。當(dāng)車輛出庫(kù)驗(yàn)卡或驗(yàn)票時(shí)，抓拍控制器再次工作，并啟動(dòng)攝像機(jī)攝下車牌號(hào)的圖像，然后與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息進(jìn)行比較。若信息吻合，則自動(dòng)路閘起欄放行車輛；否則，提示信息不予放行并自動(dòng)報(bào)警。4．5 出口系統(tǒng)當(dāng)車輛出庫(kù)時(shí)，車輛檢測(cè)器感應(yīng)出庫(kù)信號(hào)并通知主控計(jì)算機(jī)提示操作員準(zhǔn)備操作，同時(shí)出口攝像機(jī)攝錄一幅該車輛圖像并將識(shí)別信息與計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)卡號(hào)的所有相關(guān)信息進(jìn)行比較，相符則自動(dòng)計(jì)算出應(yīng)交費(fèi)，并通過收費(fèi)顯示牌顯示，提示司機(jī)交費(fèi)；如果不相符則示警，提示收費(fèi)員根據(jù)汽車進(jìn)場(chǎng)時(shí)所拍攝的圖像進(jìn)行人工比對(duì)。444．6 中心軟件管理系統(tǒng)中心軟件管理系統(tǒng)是整套停車場(chǎng)智能管理系統(tǒng)的核心部分，它主要由功能較強(qiáng)的 PC 機(jī)和打印機(jī)等外圍設(shè)備組成。管理中心可作為一臺(tái)服務(wù)器通過總線與下屬設(shè)備聯(lián)接，交換營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)，并對(duì)營(yíng)運(yùn)的數(shù)據(jù)作自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，檔案保存。系統(tǒng)具有密碼保護(hù)功能，阻止非授權(quán)者侵入管理程序，并具有很強(qiáng)的圖形顯示功能，能把停車庫(kù)平面圖、泊車位的實(shí)時(shí)占用、出入口開閉狀態(tài)以及通道封鎖等情況在屏幕上顯示出來，便于停車場(chǎng)的管理與調(diào)度。它不僅要為建設(shè)單位提供一種靈活、有效的管理模式，而且要具備自維護(hù)功能和一定的擴(kuò)展功能，以適應(yīng)將來技術(shù)的發(fā)展需要。5 智能停車場(chǎng)系統(tǒng)功能產(chǎn)品只是幫助人類更快捷、更方便、更簡(jiǎn)單地解決問題。智能停車場(chǎng)系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的產(chǎn)品最終是為人服務(wù)，它不能脫離以人為本的原則，否則技術(shù)再先進(jìn)也是一種浪費(fèi)。因此停車場(chǎng)技術(shù)的應(yīng)用也應(yīng)因地制宜，充分發(fā)揮停車場(chǎng)的所有功能。對(duì)于智能化的停車場(chǎng)除了一些基本功能而外還應(yīng)具備以下的功能。5．1 感應(yīng)卡功能(1)長(zhǎng)距離感應(yīng)；(2)具有防水、防磁、抗靜電、耐磨損、信息儲(chǔ)存量大、使用壽命長(zhǎng)；(3)可通過感應(yīng)卡來繳納停車費(fèi)，實(shí)現(xiàn)一卡通功能；(4)讀寫速度快，操作簡(jiǎn)便；(5)使用時(shí)沒有方向性，可以以任意方向掠過讀寫器表面完成讀寫工作；45(6)讀寫器與 ID 卡實(shí)施雙向密碼鑒