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題目： 自動(dòng)立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923160 學(xué)生姓名： 秦 棟 指導(dǎo)教師： 黃敏 （職稱： 副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)立體車 庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成 果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表 示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、 集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 94 學(xué) 號(hào)： 0923160 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 無 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、題目 自動(dòng)立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 近年來隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)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(chǎng)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(chǎng)單位面積內(nèi)的車位密度，這樣使得 城市內(nèi)有限的停車面積上可提供的更多的停車位。因此，自動(dòng)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(guó)正在大力發(fā)展立體車庫，這將是未來的熱門產(chǎn)業(yè)，所 以要對(duì)車庫結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： ① 了解自動(dòng)立體車庫的工作原理，國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀； ② 完成自動(dòng)立體車庫的總體方案設(shè)計(jì)； ③ 完成有關(guān)零部件的選型計(jì)算、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)； ④ 熟練掌握有關(guān)計(jì)算機(jī)繪圖軟件，并繪制裝配圖和零件圖紙； I ⑤ 完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫，并翻譯外文資料 1 篇。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)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(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所 所長(zhǎng)〕 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 摘 要 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越的汽車進(jìn)入家庭，使得我國(guó)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(yīng)用最為廣泛。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是自動(dòng)立體車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而自動(dòng)立體車庫按結(jié)構(gòu)可分為升 降橫移類、垂直循環(huán)類、水平循環(huán)類、平面移動(dòng)類、巷道堆垛類、垂直升降類、簡(jiǎn)易升 降類等。本文主要對(duì)兩層式升降橫移自動(dòng)立體車庫進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和對(duì)關(guān)鍵部位受 力分析并校核。 四柱結(jié)構(gòu)型式鋼結(jié)構(gòu)車庫由于其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單有較大使用范圍，本文對(duì)其進(jìn)行詳細(xì) 設(shè)計(jì)。文中主要對(duì)自動(dòng)立體車庫的橫梁，縱梁，支撐柱以及載車板進(jìn)行詳細(xì)的受力分析 和校核。另外，本文中的自動(dòng)立體車庫采用了液壓系統(tǒng)進(jìn)行傳動(dòng)，區(qū)別與采用電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)的自動(dòng)車庫。由于液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，車庫在升降或是橫移過程中會(huì)更加穩(wěn)定，減少了 運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的噪音，使其適用于更多場(chǎng)合。在車庫的設(shè)計(jì)中還介紹了車庫運(yùn)行中重要 的安全防護(hù)裝置。 除此之外，還繪制了總裝圖、零件圖。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)立體車庫；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；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(nèi)容及意義 ...................................................................................................1 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 ................................................................................................................2 1.3 本章小結(jié) ................................................................................................................................4 2 自動(dòng)立體車庫的總體設(shè)計(jì)方案 .................................................................................................5 2.1 升降橫移自動(dòng)立體車庫選型 ...............................................................................................5 2.2 自動(dòng)立體車庫提升方式的選擇 ...........................................................................................6 2.3 自動(dòng)立體車庫的其他部件 ...................................................................................................6 2.4 自動(dòng)立體車庫的設(shè)計(jì)參數(shù) ...................................................................................................7 2.5 自動(dòng)立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 ...............................................................................7 2.6 本章小結(jié) ...............................................................................................................................7 3 自動(dòng)立體車庫主體框架設(shè)計(jì) .....................................................................................................8 3.1 立體車庫的工作原理 ............................................................................................................8 3.2 自動(dòng)立體車庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................................................................................8 3.2.1 支撐柱設(shè)計(jì) ....................................................................................................................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(jié) ..............................................................................................................................16 4 自動(dòng)立體車庫的傳動(dòng)系統(tǒng) .......................................................................................................17 4.1 上層載車板提升裝置設(shè)計(jì) .................................................................................................17 4.1.1 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................................17 4.1.2 升降液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................................19 4.1.3 升降液壓系統(tǒng)鏈輪設(shè)計(jì) ..............................................................................................20 4.1.4 升降液壓系統(tǒng)傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) ..........................................................................................21 4.2 橫移液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................................................................................22 4.3 本章小結(jié) ..............................................................................................................................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(jié) .............................................................................................................................28 6 結(jié)論與展望 ...............................................................................................................................29 6.1 結(jié)論 ......................................................................................................................................29 6.2 不足之處及未來展望 ..........................................................................................................29 I 致 謝 ...........................................................................................................................................30 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................31 附 錄 ...........................................................................................................................................32 0 1 緒論 1.1 本課題研究的內(nèi)容及意義 本課題研究的內(nèi)容是：自動(dòng)立體車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括自動(dòng)立體車庫的總體方案設(shè) 計(jì)，有關(guān)零件部件的選型計(jì)算，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并繪制出裝配圖和零件 圖紙。 本課題研究的意義是：自動(dòng)立體車庫是我國(guó)的新興產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的發(fā)展前景。隨 著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(jīng)不能適應(yīng)城市發(fā)展的要求，再加上我國(guó)汽車保有量的不斷增加，自 動(dòng)立體車庫成為解決這一問題的必然途徑 [1]。機(jī)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(dòng)車庫更加安全，還具有節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)自動(dòng)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(fèi)用和人員等的優(yōu)勢(shì)，在各個(gè)小區(qū)或空地都可 以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行立體車庫的建設(shè)，可大大緩解這些地方停車難的問題，這對(duì) 現(xiàn)在車庫緊張的小區(qū)和其他人員較多的公共場(chǎng)所提供了很好的解決方法。因此，機(jī)械式 立體車庫具有廣闊的應(yīng)用前景。 而自動(dòng)立體車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是車庫建設(shè)及運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)水平與質(zhì)量直接 影響到用戶的安全和建造成本。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(guó)自動(dòng)立體車庫加工生產(chǎn)廠家沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)：大多 數(shù)自動(dòng)立體車庫行業(yè)的生產(chǎn)廠家大多以國(guó)外現(xiàn)有產(chǎn)品或技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行制造，對(duì)產(chǎn)品創(chuàng) 新開發(fā)能力差，沒有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)；我國(guó)對(duì)立體車庫的新技術(shù)引入研究較少，而對(duì)立 體車庫的主體結(jié)構(gòu)框架鋼研究和優(yōu)化才剛剛起步，不能形成較大的生產(chǎn)加工規(guī)模。機(jī)械 式自動(dòng)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(jù)運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(dòng)式立體車庫，垂 直升降式立體車庫，簡(jiǎn)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(jī)特點(diǎn)，可有效利用空間，提高空間利用率達(dá)數(shù)倍。存 取車快捷便利，其結(jié)構(gòu)使用跨梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使車輛出入無障礙。采用PLC控制，自動(dòng)化程 度高，人機(jī)界面好，多種操作方式可選配，操作簡(jiǎn)便，同時(shí)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(yùn)動(dòng)進(jìn)行對(duì)車輛存取的方式的立 體車庫。垂直循環(huán)式立體車庫調(diào)車時(shí)間短，取車快速，占地面積小，可設(shè)置在地面上或 半地上半地下，可獨(dú)立或附設(shè)在建筑物內(nèi)，還可多臺(tái)組合。 3、水平循環(huán)式立體車庫：采用水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)來存取車輛的機(jī)械式立體車庫。水平循 環(huán)式立體車庫可以省去進(jìn)出車道，充分利用狹長(zhǎng)地形的地方建車庫，降低通風(fēng)裝置的費(fèi) 用，若多層重疊可為大型停車場(chǎng)，但車庫只有一個(gè)出入El，存取車時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)用性差。 4、簡(jiǎn)易升降式立體車庫：其結(jié)構(gòu)大多為一個(gè)車位泊兩臺(tái)車，構(gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用，無需特 殊地面基礎(chǔ)要求。適合裝置于工廠、別墅、住宅停車場(chǎng) 。 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(yùn)動(dòng)來進(jìn)行車輛的調(diào)取 工作。 6、堆垛式立體車庫：通過升降機(jī)、行走臺(tái)車及橫移裝置輸送載車板實(shí)現(xiàn)存取車操作， 整個(gè)過程全自動(dòng)完成，可設(shè)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(shí)運(yùn)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(jī)械式自動(dòng)立體車庫的類型上看，應(yīng)用較多的是升降橫移式立體車庫，占自動(dòng)車 庫總量的絕大部分，其所占比例隨著機(jī)械式立體車庫的發(fā)展還會(huì)繼續(xù)上升 [4]。所以本文詳 細(xì)對(duì)升降橫移式自動(dòng)立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 機(jī)械式立體車庫經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已由初期的半自動(dòng)化控制方式發(fā)展到全自動(dòng)化 的控制方式；機(jī)械結(jié)構(gòu)也發(fā)展到了模塊化設(shè)計(jì)，便于組合、拆卸；使用材料和工藝也都 有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展 [5]。如今，立體車庫在西歐、東南亞、韓國(guó)、日本都得到了廣泛的應(yīng) 用，形成了一個(gè)包括制造、安裝、使用和維修的行業(yè) [6]。