畢業(yè)設(shè)計----自動化立體車庫設(shè)計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　立體車庫是專門實現(xiàn)各種車輛的自動停放及科學(xué)寄存的倉儲設(shè)施。隨著城市汽車保有量的不斷增加，停車難問題己經(jīng)成為大中型城市的一個普遍現(xiàn)象。機械式立體車庫可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢，最大限度地停放車輛，成為解決城市靜態(tài)交通問題的重要途徑。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對象，綜合考慮立體車庫制造成本和運行效率的雙重因素。

2、</p><p>　　本文在對國內(nèi)外車庫現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢做了充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇三層三列式車庫結(jié)構(gòu)為研究模型。升降橫移式立體車庫就其組成部分而言，可分為三大部分：車庫結(jié)構(gòu)部分、傳動機構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。本文簡單介紹了車庫的主體結(jié)構(gòu)和特點，對車庫的控制系統(tǒng)也作了簡單的說明，依據(jù)升降橫移式立體車庫的運行原理，運用力學(xué)理論對升降橫移式立體車庫的結(jié)構(gòu)進行了全面的力學(xué)分析，包括升降橫移式立體車庫的框架結(jié)構(gòu)的強度、橫移傳動

3、系統(tǒng)中軸的強度和升降傳動系統(tǒng)中軸的強度等。在對升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計中，采用了先進的PLC控制，運用歐姆龍公司的編程軟件編制了升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的程序，并經(jīng)調(diào)試、運行，證明采用可編程序控制器(PLC)作為控制系統(tǒng)簡單易行。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價比高的特點使得控制系統(tǒng)非常完美。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國家關(guān)于機械式停車設(shè)備通用安全要求的標準、升降橫移式立體車庫的實際，在升降橫移式立體車庫中使用了一些必要的安全技

4、術(shù)，這樣保證了車輛的絕對安全，使得整個車庫可以安全平穩(wěn)的運行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：立體車庫，控制系統(tǒng)，可編程序控制器，鋼結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Stereo garage is the storage which is used for automatic parking an

5、d scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, the hard-to-Park Problem has become a common phenomenon. Mechanical stereo garage can use land reso

6、urce sufficiently and bring space advantage into play, and maximize the number of parking cars. It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies the type mechanical parking sy</p&

7、gt;<p>　　On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-layer and three-formulistic garage structure as the research model. According to t

8、he form of the dragging-forms of multi player up-down and translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure、part of driving-framework and part of control system. The paper simply introduces main

9、 structure and characteristics of garage and also gives a short introduction</p><p>　　Keywords：Stereo garage, Control system, PLC, Steel structure .</p><p><b>　　目錄</b></p><

10、;p><b>　　第一章 緒論3</b></p><p>　　1.1 課題的背景和意義3</p><p>　　1.2 課題的關(guān)鍵技術(shù)及其國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀6</p><p>　　1.2.1 國外研究現(xiàn)狀6</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀7</p><p>　

11、　1.3 本文的主要工作目標和工作內(nèi)容8</p><p>　　第二章 升降橫移式立體車庫機械部分設(shè)計10</p><p>　　2.1 升降橫移式立體車庫的基本結(jié)構(gòu)10</p><p>　　2.1.1 升降橫移式立體車庫簡介10</p><p>　　2.1.2 立體車庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計13</p><p>

12、　　2.2 立體車庫升降橫移機構(gòu)設(shè)計21</p><p>　　2.2.1 橫移機構(gòu)設(shè)計21</p><p>　　2.2.2 載車板設(shè)計24</p><p>　　2.2.3 安全防護機構(gòu)24</p><p>　　2.2.4 提升機構(gòu)及軸的設(shè)計25</p><p>　　第三章 立體車庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

13、31</p><p>　　3.1 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計31</p><p>　　3.2 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計35</p><p>　　3.3 PLC控制程序設(shè)計36</p><p>　　3.4 電氣安全裝置42</p><p>　　第四章 結(jié)論與展望45</p><p>　

14、　4.1 結(jié)論45</p><p>　　4.2 展望45</p><p><b>　　感謝47</b></p><p><b>　　參考文獻48</b></p><p><b>　　自動化立體車庫設(shè)計</b></p><p><b>

15、;　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題的背景和意義</p><p>　　隨著我國城市經(jīng)濟和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多，而與此相對應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬。以北京市為例，截止2006年底，市區(qū)僅有公共停車場827處，共計車位5.6萬個，僅占市區(qū)機動車擁有量的8.5％，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。上海的情況也讓人無法樂觀，僅有的22

16、7個地下車庫使用面積不足60萬平方米，只能滿足1.3萬輛機動車停放的要求，路邊停車漸呈泛濫之勢，比例高達64％，而且還有繼續(xù)上升之勢。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對全國15個大城市停車現(xiàn)狀的調(diào)查，城市機動車保有量與停車位之比平均為4.84：1，這一比值對于渴望“車者有其位”的車主來說，形式不容樂觀。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準備不足。上世紀80年代初期，北京市權(quán)威部門對2000年北京汽車發(fā)展數(shù)的預(yù)測僅僅是70萬－80萬輛，

17、而事實上到新世紀鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預(yù)期多了100萬輛，其中私人小客車的數(shù)量就高達45萬輛。面對迅速發(fā)展的城市車流，停車設(shè)施建設(shè)的落后也就不足為奇。據(jù)建設(shè)部停車技術(shù)開發(fā)推廣中心介紹，北京市停車設(shè)施的“欠賬”最保守估計應(yīng)為20－30％。</p><p>　　圖 1.0 被汽車占領(lǐng)的城市</p><p>　　停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車輛停放狀態(tài)）問題，靜態(tài)交通

18、是相對于動態(tài)交通（車輛行駛狀態(tài)）而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對停車設(shè)施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會出現(xiàn)停車難的一系列問題。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國城市機動車輛平均增長速度在15%-20%，而同時期城市停車基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長速度只有2%-3%，特別是大城市的機動車擁有量的增長速度遠遠超過停車基礎(chǔ)設(shè)施的增長速度，因此，我們必須重

19、視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。</p><p>　　專家們指出，解決城市靜態(tài)交通問題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過政策法規(guī)，限制路面停車，提高停車場利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以減少機動車對停車場的需求。而硬措施，主要包括增建停車場，建設(shè)地下及立體停車場、利用其它空間滿足停車需求。而無論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局，于局限內(nèi)彌補不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金

20、都不小。</p><p>　　圖 1.1 先進的自動化立體車庫</p><p>　　隨著人類社會的不斷進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來越大，人們在城市里的生存空間卻越來越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開始建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車。作為現(xiàn)代大都市的標志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網(wǎng)

21、，汽車的住宅--停車場也有了長足的發(fā)展，由平面停車向立體停車，由簡單的機械車庫向計算機管理高度自動化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有較強的實用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進入家庭，城市動態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機遇，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。</p><p>　　作為現(xiàn)代大都市的標志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當今

22、快節(jié)奏社會中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識。目前我國經(jīng)濟正處在高速發(fā)展時期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進入家庭的步伐正在加快，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。機械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實施，是解決城市停車難最有效的手段，也是停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。當前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機械式立體停車產(chǎn)業(yè)。機械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都

23、顯示出優(yōu)越性。首先，機械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫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，而如果采用雙層機械車庫，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。 </p><p>　　機械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不

24、停準位置，由電子控制的整個設(shè)備便不會運轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。 </p><p>　　在地下車庫中采用機械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個組團中或每棟樓下都可以隨機設(shè)立機械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。&l

25、t;/p><p>　　近年來 ，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數(shù)量的不斷增加。截至2003年底，我國個人汽車保有量為12427672輛。其中，個人轎車4890387輛，比2002年增加1462441輛，增長率為42.7%，但與此同時，汽車停車場地的增長卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量的比例嚴重失調(diào)，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。當以往的路邊、人行道上停車、地下或

26、地面停車場均解決不了上述問題時，采用機械式立體停車設(shè)備是一個非常有效的措施。機 械 式立 體停車設(shè)備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個有效手段。國家計委已明確機械式立體停車設(shè)備及城市立體停車場為國家重點支持的產(chǎn)業(yè)，1998年1月1日起執(zhí)行的《國家計委6號令》把機械式停車序和立體停車場列入“國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)日錄”，國家海關(guān)總署對機械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國內(nèi)投資

27、項目給予免征進口稅”、上述措施為我國立體車庫產(chǎn)業(yè)的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車間題提供了機會?？梢灶A(yù)見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。</p><p>　　1.2 課題的關(guān)鍵技術(shù)及其國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 國外研究現(xiàn)狀</p><p>　　早在50多年前，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對家庭使用的雙層停車設(shè)備；利

28、用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設(shè)地下車庫。自70年代末起，世界經(jīng)濟高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區(qū)和一些發(fā)達國家積極開展了機械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達國家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國和我國的港、澳、臺地區(qū)的停車業(yè)也通過引進--移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)

29、的停車難，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。</p><p>　　圖 1.3 國外高容量的立體車庫</p><p>　　目前世界停車產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車技術(shù)幾乎包含了當今機械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計算機技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進技術(shù)。機械方面，應(yīng)用了許多新材料、新工藝。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強度和剛度，又使設(shè)備輕巧美觀

30、，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強韌、耐用?？刂萍夹g(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動和噪音也趨于最小?？刂菩问接?，按鈕式、鎖匙式、IC卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機械式行程開關(guān)、磁性接近開關(guān)、光敏感應(yīng)開關(guān)等，安全保護裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護與多重機構(gòu)互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈

31、條和鋼絲繩長度超范圍報警和彈性變形自動補償、汽車圖象攝影對比安全檢測、自動消防滅火系統(tǒng)等。</p><p>　　日本是最早應(yīng)用機械式車庫的國家之一，其在上世紀60年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機械式停車設(shè)備。當時日本全國汽車保有量大約為500萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。從80年代開始，日本開始向亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。韓國機械車庫技術(shù)是日本機械停車技術(shù)的派生。其機械停車產(chǎn)

32、業(yè)從20世紀70年代中期開始起步，80年代開始引進日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化，90年代開始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。目前韓國停車設(shè)備行業(yè)進入穩(wěn)步發(fā)展階段。</p><p>　　圖 1.4 韓國LG公司研發(fā)的塔式</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p&

33、gt;　　我國機械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從80年代中期開始，90年代開始引進和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標準制定的我國行業(yè)標準也于近幾年出臺，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。機械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機械停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護、安全消防、收費管理等

34、各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)備本身而言，其機械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。</p><p>　　在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標準；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場競爭無序，

35、個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設(shè)計單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照發(fā)達國家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費標準，給予投資和經(jīng)營者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場方面應(yīng)建立車庫市場運行機制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費標準，逐步消除“路滿

36、庫空”現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)則經(jīng)營車庫，并實施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。</p><p>　　圖 1.5 在我國廣泛使用的升降橫移式立體車庫</p><p>　　1.3 本文的主要工作目標和工作內(nèi)容</p><p>　　目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式等。在對國內(nèi)外各種同類產(chǎn)

37、品進行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合造價、技術(shù)難度以及用戶需求等各個方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)升降橫移式立體車庫形式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，而且對場地的適應(yīng)性較強，同時采用這類設(shè)備的車庫十分普遍。因此，最終確定研究對象為升降橫移式立體車庫。</p><p><b>　　1、工作目標：</b></p><p>　?。?） 升降橫移式立體停車設(shè)備總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計與研究；</p>

38、<p>　　確定垂直升降式立體停車設(shè)備的總體布局、運行方式，然后進行存取車方式、提升系統(tǒng)、鋼結(jié)構(gòu)等各個組成部分的總體設(shè)計。</p><p>　　（2）升降橫移式立體停車設(shè)備的存取機構(gòu)設(shè)計；</p><p>　　在分析比較的基礎(chǔ)上，確定車庫的存取車形式，然后由此詳細設(shè)計停車位、載車板和存取機構(gòu)。</p><p>　?。?）升降橫移式立體停車設(shè)備的升降驅(qū)動機

39、構(gòu)研究；</p><p>　　首先通過比較，選定曳引驅(qū)動方式作為整個車庫的升降方式。然后設(shè)計升降平臺、安全機構(gòu)等。并計算升降系統(tǒng)電機所需要的曳引能力、平衡配重的重量等。</p><p><b>　　2、工作內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）結(jié)合現(xiàn)實生活中已經(jīng)建成的升降橫移式立體車庫的項目，了解立體車庫；</p><p

40、>　　參觀下沙甌江大酒店的立體車庫，了解車庫運行基本原理，了解轎車停車流程，記錄立體車庫使用注意事項等。</p><p>　　（2）參閱了國內(nèi)外的幾種升降橫移式立體車庫的相關(guān)資料，對當前的車庫技術(shù)發(fā)展前沿有了大概的了解，從而把握國內(nèi)外車庫技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向；通過網(wǎng)上檢索，了解立體車庫最新發(fā)展概況，以及國外立體車庫建設(shè)情況等。了解建設(shè)立體車庫的鋼材選用，電機選擇，建設(shè)方法等。</p><

41、p>　?。?）據(jù)甌江大酒店立體車庫原型，再根據(jù)文獻資料。初步選擇建造立體車庫所需鋼構(gòu)、電機、鏈輪等組成。</p><p>　?。?）依據(jù)以上的車庫組成部件選型，利用AUTOCAD建立立體車庫二維圖形。在繪制CAD圖形過程中，再對部件選型中不合適的進行替換，以達到最佳效果。</p><p>　　（5）對建立的車庫模型進行安全和疲勞校核，檢驗設(shè)計知否合理。再根據(jù)人體工學(xué)對車庫模型優(yōu)化設(shè)計

42、。</p><p>　?。?）歸納、總結(jié)并完善報告。</p><p>　　結(jié)合以上5項計劃任務(wù)，最后完善論文的總結(jié)部分。</p><p>　　第二章 升降橫移式立體車庫械部分設(shè)計</p><p>　　2.1 升降橫移式立體車庫的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.1.1 升降橫移式立體車庫簡介 <

43、;/p><p>　　1、立體車庫的工作原理</p><p>　　升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機械式停車設(shè)備。升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進入車

44、庫內(nèi)將汽車開進或開出車庫。圖2.0 為一個地上7車位的升降橫移式停車設(shè)備，其工作原理是：三層三個車位可以升降，二層兩個車位可以升降和平移，一層的兩個車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時借用。1 、2號車位可以直接存放車輛;7 號車位需下降后再存放車輛;3 號車位，則需先將1 號和2號載車板右移，再將3號載車板下降; 4 號車位，則需先將2 號載車板右移，再將4號存車板下降；5號車位需要先將1、2、3、4號四個載車板右移，再將

45、5號載車板下降；6號車位則需要先將2、4號載車板右移，再將6號載車板降下。由于升降橫移式停車設(shè)備對場地的適應(yīng)性強，介紹系統(tǒng)各機械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 可根據(jù)不同的地形和空間進行任意的組合、排列，規(guī)?？纱罂尚。瑢ν两ǖ囊蟊容^低，因</p><p>　　圖 2.0 七車位升降橫移式立體車庫工作原理圖</p><p>　　2、立體車庫機械部分部件結(jié)構(gòu)和功能</p><p>

46、;　　以三層三列式立體車庫為模型建立研究對象。升降橫移式立體車庫主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)六大部分組成。下面我們重點對車庫的主要組成(圖2.1所示)進行分析。</p><p>　　圖 2.1 升降橫移式立體車庫主要組成</p><p><b>　　①結(jié)構(gòu)框架</b></p><p>　　立體車庫一

47、般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結(jié)構(gòu)(如圖2.0所示)。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點：</p><p><b>　　a.可靠性高</b></p><p>　　鋼材在生產(chǎn)時，整個過程可嚴格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體;鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對材料性能所作的基本假定符合較好;鋼結(jié)構(gòu)的實際工

48、作性能比較符合目前采用的理論計算結(jié)果，計算結(jié)果可靠，所以說鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高</p><p>　　b.材料的強度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小</p><p>　　與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力密度之比也高得多。鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕基礎(chǔ)的負荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價。</p><p>　　c.材料的塑性和韌性

49、好</p><p>　　鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時采取補救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載的適應(yīng)性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。</p><p>　　d.鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，施工工期短</p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實現(xiàn)機械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高

50、，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運至施工現(xiàn)場拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。</p><p><b>　　e.鋼結(jié)構(gòu)密閉性好</b></p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密

51、性較好的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。</p><p>　　f.鋼材的耐銹蝕性差</p><p>　　在沒有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴重。立體車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對鋼結(jié)構(gòu)本身的維護費用低。</p><p>　　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，具有較好的強度和剛度，輕巧、美觀，并

52、可二次拆卸安裝，運輸方便。</p><p>　　②上載車板及其提升系統(tǒng)</p><p>　　每塊上載車板都配有一套獨立的電機減速機與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。其工作原理如圖2.0 ，電機順時針旋轉(zhuǎn)時，載車板上升，電機逆時針旋轉(zhuǎn)時，載車板下降。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據(jù)傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳

53、動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。</p><p>　?、巯螺d車板及其橫移系統(tǒng)</p><p>　　由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機減速機傳動系統(tǒng)，藏于載車板內(nèi)。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨立安裝的從動輪。電機減速機驅(qū)動長傳動軸運轉(zhuǎn)，長傳動軸上的主動鋼輪在

54、導(dǎo)軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運動。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機的驅(qū)動功率。</p><p><b>　　④安全裝置</b></p><p>　　上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)，當上載車板上升到位后，縱

55、梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時，切斷橫移電機電源，橫移停止。</p><p><

56、;b>　?、菘刂葡到y(tǒng)</b></p><p>　　升降橫移式立體停車設(shè)備的控制系統(tǒng)采用PLC 可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復(fù)位、急停四種控制方法。自動控制應(yīng)用于平時的正常工作狀態(tài)，手動控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合。對于本文中所列的7車位升降橫移式立體停車設(shè)備，PLC 主要要控制二、三層五個升降電機的正反轉(zhuǎn)和一、二層四個橫移電機的正反轉(zhuǎn)。

57、此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報警顯示裝置等。</p><p>　　2.1.2 立體車庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　在升降橫移式立體車庫中其主要結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)，有兩部分：主體框架部分和載車板部分。主體框架部分的鋼結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，運用了“H”型鋼、角鋼、槽鋼等數(shù)種型鋼形式，就其連接形式而言比較單一，即焊接和螺栓連接兩種形式。載車板部分的鋼結(jié)構(gòu)比較簡單，其框架部分為數(shù)段矩形方鋼對焊

58、而成，其它輔助結(jié)構(gòu)則以角焊代之。焊接和螺栓連接是車庫鋼結(jié)構(gòu)部分的兩種主要的連接方式，其連接方式的質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響車庫整體結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)良與否，所以在車庫的設(shè)計和建造中具有很重要的位置。立體車庫在連接過程中主要運用對焊、角焊和螺栓連接。</p><p><b>　　一、焊縫連接要求</b></p><p>　　1.焊縫金屬宜于基本金屬相適應(yīng)，當不同強度的鋼材連接時，可采

59、用與低強度鋼材相適應(yīng)的焊接材料。</p><p>　　2.在設(shè)計中，不得任意加大焊縫，避免焊縫立體交叉和在一處集中大量焊縫，同時，焊縫的布置應(yīng)盡可能對稱于構(gòu)件的重心。</p><p>　　3.對接焊縫的坡口形式，應(yīng)根據(jù)板厚和施工條件按現(xiàn)行標準《手工電弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》和《埋弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》的要求選用。</p><p>　　4.在對接焊縫的拼

60、接處，當焊接的寬度不同或厚度相差4mm以上時，應(yīng)分別在寬度方向或厚度方向，從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1/4的斜角，當厚度不同時，焊縫坡口形式應(yīng)根據(jù)較薄焊件厚度選定基本形式與尺寸。</p><p>　　5.當采用不焊透的對接焊縫時，應(yīng)在設(shè)計圖中注明坡口的形式和尺寸，其有效厚度不得小于，t為坡口所在焊件的較大厚度。在承受動力載荷的結(jié)構(gòu)中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對接焊縫。</p><p

61、>　　6.角焊縫兩焊腳邊的夾角a一般為90度(直角角焊縫)。夾角a>120度或a<60度的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫(鋼管結(jié)構(gòu)除外)。</p><p>　　7.角焊縫的尺寸應(yīng)符合下列要求：</p><p>　?。?）角焊縫的焊角尺寸h不得小于，t為較厚焊件厚度。但對自動焊，最小焊角尺寸可減小1mm;對于T形連接的單面角焊縫，應(yīng)增加1mm。當焊件厚度等于或小于4mm時，則

62、最小焊角尺寸應(yīng)與焊件尺寸相同。</p><p>　?。?）角焊縫的焊角尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍(鋼管結(jié)構(gòu)除外)。但板件(厚度為t)邊緣的角焊縫最大焊角尺寸，當時，;當</p><p>　　t>6mm時，。圓孔或槽孔內(nèi)的焊縫焊角尺寸不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的1/3。</p><p>　　（3）角焊縫的兩焊角尺寸一般為相等，當焊件的厚度相差較大，且焊腳

63、尺寸不能符合上列要求時，可采用不等焊腳尺寸，與較薄焊件接觸的焊腳邊以及與較厚焊件接觸的焊腳邊應(yīng)分別符合上列要求。</p><p>　　（4）側(cè)面腳焊縫或正面腳焊縫的計算長度不得小于和4mm。</p><p>　?。?）側(cè)面腳焊縫的計算長度不宜大于60h(承受靜力荷載或間接承受動力載荷時)或40h(承受動力載荷時);當大于上述數(shù)值時，其超過部分在計算中不予考慮。若內(nèi)力沿側(cè)面焊縫全長分布時，其

64、計算長度不受此限。</p><p>　　8.在直接承受動力載荷的結(jié)構(gòu)中，角焊縫表面應(yīng)做成直線形或凹形。焊腳</p><p>　　尺寸的比例：對正面腳焊縫宜為1：1.5(長邊順應(yīng)力方向);對側(cè)面腳焊縫應(yīng)為1：1。 </p><p>　　9.在次要構(gòu)件或次要焊件連接中，可采用斷續(xù)焊接。斷續(xù)焊接之間的凈距，不應(yīng)大于巧t(對受壓焊件)或30t(對受拉構(gòu)件)，t為較薄焊件厚度

65、。</p><p>　　10·當角焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處作長度為的繞腳焊時，轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。</p><p><b>　　二、螺栓連接要求</b></p><p>　　在立體車庫的鋼結(jié)構(gòu)中，主立柱與橫移導(dǎo)軌“H”型鋼的連接是整體結(jié)構(gòu)中的主連接，高強度螺栓連接則是主連接中常用的連接形式。高強度螺栓連接按其受力的性能可分為：摩擦型和承

66、壓型。</p><p>　　摩擦型高強度螺栓連接—摩擦型高強度螺栓連接完全依靠被連接的構(gòu)件間的摩擦阻力來傳力，完全不靠孔壁承壓和栓桿受剪。摩擦阻力的大小決定于作用在構(gòu)件摩擦面上的壓力(螺栓的預(yù)緊力)，同時也與被連接構(gòu)件的材料及表面處理情況有關(guān)。施工時不得在摩擦面上誤涂丹紅、油漆、淋雨、受潮等。</p><p>　　承壓型高強度螺栓連接—靠孔壁承壓和栓桿受剪，與普通的螺栓相似，其連接多為螺紋

67、連接和絞制孔用螺栓連接。對于同時承受剪力和螺栓桿軸方向拉力的承壓型高強度螺栓，應(yīng)符合下式要求：</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　式中，——每個承受型高強度螺栓所受的剪力和拉力；</p><p>　　——每個承壓型高強度螺栓的受剪、受拉、承壓承載力設(shè)計值。</p><p>　　立體車庫鋼結(jié)構(gòu)受

68、力主要包括：鋼結(jié)構(gòu)本身自重，結(jié)構(gòu)架上各停車位的車輛及載車板重力，提升系統(tǒng)起制動所產(chǎn)生的慣性力，驅(qū)動裝置的重力，頂部梁架受滑輪組、轎箱和配重的重力，整體結(jié)構(gòu)所受的風(fēng)力、地震載荷以及結(jié)構(gòu)由于外界環(huán)境溫度變化而引起的溫度應(yīng)力等，它們均以集中或分布方式作用。</p><p>　　由于該立體車庫為三層三列式，屬于低層鋼結(jié)構(gòu)建筑。因此，我們對該車庫模型進行受力分析時作如下假設(shè)：</p><p>　　1

69、、車庫單獨建立，不與其它建筑物相連接，屬于最常見狀況;</p><p>　　2、不計由于結(jié)構(gòu)陰面與陽面溫差引起的熱應(yīng)力;</p><p>　　3、整體結(jié)構(gòu)無初始變形和缺陷;</p><p>　　4、在靜態(tài)環(huán)境里，地震載荷與風(fēng)載荷作用忽略不計。</p><p>　　三、立體車庫鋼結(jié)構(gòu)分析校核</p><p>　　在車庫鋼

70、結(jié)構(gòu)設(shè)計中，包括軸心受力構(gòu)件、梁、拉彎和壓彎構(gòu)件的設(shè)計。進行軸心受力構(gòu)件設(shè)計時，軸心受拉構(gòu)件應(yīng)滿足強度和剛度要求，軸心受壓構(gòu)件除應(yīng)滿足強度、剛度要求外，還應(yīng)滿足整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。</p><p>　　在梁的設(shè)計中，梁的剛度和強度對截面設(shè)計起控制作用，因此應(yīng)先進行這二者的計算。由于車庫系統(tǒng)對于系統(tǒng)的安全要求特別高，所以還應(yīng)對其整體穩(wěn)定進行計算，此外，梁的接點處均應(yīng)采取構(gòu)造措施，以防止其端截面發(fā)生扭轉(zhuǎn)。在進行梁

71、的截面設(shè)計時，考慮強度，腹板宜既高又薄，考慮整體穩(wěn)定，翼緣宜既寬又薄，所以在荷載作用下，受壓翼緣與腹板有可能發(fā)生波形屈曲，即梁發(fā)生局部失穩(wěn)。發(fā)生局部失穩(wěn)后，梁的部分區(qū)域退出工作，將使梁的有效截面積減小，強度承載力和整體穩(wěn)定性降低，這時可以采取增大板厚度或設(shè)置加強肋等措施。對于壓變構(gòu)件，需要進行強度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性計算。</p><p>　　對于拉彎構(gòu)件，一般只需要進行強度和剛度計算。在對立體車庫鋼結(jié)

72、構(gòu)骨架的分析中，我們先從單根梁的受力進行分析，適當簡化力學(xué)模型，在正確分析各梁的約束和受力的基礎(chǔ)上，先對各梁和立柱的剛度和強度進行分析，找出系統(tǒng)薄弱處所在，然后在整體分析之中給予特別關(guān)注。</p><p>　　圖 2.2 立體車庫簡化模型</p><p>　　立體車庫鋼結(jié)構(gòu)骨架由立柱、橫梁、縱梁和支承動力及附屬裝置的上、下支承梁等組成，其立柱通過螺栓與基礎(chǔ)相連，其余鋼梁靠焊接或者螺栓相互連

73、接。立柱主要承受壓力和其他因素造成的扭矩，即壓應(yīng)力和部分剪應(yīng)力；前后兩個面的縱梁主要承受拉伸和彎矩造成的拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力;側(cè)面的橫梁承受較小的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。為了減小振動和提高穩(wěn)定性，各部分都必須保證足夠的強度和剛度。</p><p>　　機械傳動系統(tǒng)安裝在鋼結(jié)構(gòu)骨架上，由傳動部件和張緊裝置組成。停車托架與傳動鏈條相連，驅(qū)動裝置和機械傳動系統(tǒng)驅(qū)動托架循環(huán)運行，實現(xiàn)車輛的存取和停放。</p><

74、p>　　設(shè)計時采用Q235碳素鋼，其屈服極限為235Mpa，抗拉強度為375-500Mpa。整體車庫鋼結(jié)構(gòu)許用位移為10mm。</p><p>　　本車庫所限車型為小型車和中型車，最大容車重為2000kg，載車板重約700kg，所以每個車位所承受的最大重量為2000+700=2700kg，在每個載車板上模擬汽車前后車輪位置，按照額定載荷6：4的比例均勻放置集中載荷。</p><p>

75、<b>　　1、支撐柱受力分析</b></p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)的支撐住是由H型鋼制成，前面有兩根立柱均勻分布，后面有兩根立柱，均勻分布。由于每一個立柱承受的力都是均布載荷，所以可以簡化為一個集中載荷附加一個彎矩。在各種受力的工況中，立柱均為受力桿，在豎直方向上，車庫骨架承受的力作用到地基，不足以引起立柱的壓潰變形，所以可以暫時忽略不計，主要分析在兩個彎矩作用下立柱的最大偏移位移量。立柱的

76、彎矩與由作用的均布載荷決定，因此支撐住的最大偏移發(fā)生在最大受力狀態(tài)下，即為車庫滿載時。</p><p>　　前立柱為三根，后立柱為三根，當車庫空載時，</p><p>　　每一根前立柱所受載荷總大于后立柱所受載荷，因此我們重點分析前支撐住受力情況。圖2.3所示為前立柱的力學(xué)結(jié)構(gòu)簡圖。</p><p>　　圖 2.3 前支撐住的力學(xué)分析圖</p><

77、;p>　　己知A點為全約束，施加在B點的彎矩，，施加在C點的彎矩，且</p><p>　　根據(jù)下列公式進行分析</p><p><b>　　撓曲方程為：</b></p><p><b>　　端截面轉(zhuǎn)角：，</b></p><p><b>　　最大撓度：，</b></

78、p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　由梁的迭加原理得出立柱頂端D端為最大撓度點</p><p><b>　　2、立柱穩(wěn)定性校核</b></p><p>　　前立柱為等截面立柱，受壓靜力，前立柱受力狀態(tài)簡化如圖2.3所示。兩中心壓桿的穩(wěn)定條件為：</p><p&

79、gt;<b>　　其中：</b></p><p><b>　　—臨界載荷</b></p><p><b>　　P—工作載荷</b></p><p><b>　　n—安全系數(shù)</b></p><p><b>　　—許用安全系數(shù)</b>&

80、lt;/p><p>　　圖 2.4 立柱受垂直力簡圖</p><p>　?。?）立柱的截面力學(xué)特性</p><p>　　查簡明材料力學(xué)附錄A型鋼表可得HW 300X300型H型鋼</p><p><b>　　面積： </b></p><p><b>　　慣性矩：</b><

81、/p><p><b>　　慣性半徑：</b></p><p><b>　?。?）確定壓桿柔度</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　壓桿全長為l=500cm</p><p>　　壓桿長度系數(shù)u=2，見機械手冊l，1-153頁

82、表1-1-104</p><p><b>　　求壓桿柔度范圍值：</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p><b>　　彈性模量</b></p><p>　　比例極限 </p><p><b>

83、　　求壓桿柔度范圍值</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p><b>　　屈服極限</b></p><p>　　常數(shù)查機械手冊1，l-1-07，</p><p>　　，則前立柱屬于細長桿，應(yīng)按歐拉公式計算</p><p><b&g

84、t;　　臨界載荷。</b></p><p><b>　?。?）強度校核</b></p><p>　　設(shè)立柱空載時受載車板和上層鋼結(jié)構(gòu)載荷</p><p>　　滿載時前立柱承受最大載荷</p><p><b>　　則立柱的工作載荷</b></p><p>　　由歐拉

85、公式得臨界載荷</p><p>　　由機械手冊1，1-152頁表1-1-100查得，金屬結(jié)構(gòu)中的壓桿安全系數(shù)</p><p>　　，取n，=3。代入得</p><p>　　前立柱的穩(wěn)定安全系數(shù)，</p><p><b>　　由上式可知安全。</b></p><p>　　若按插減系數(shù)法計算：<

86、/p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　A—受力面積</b></p><p><b>　　P—工作載荷</b></p><p><b>　　—安全系數(shù)</b></p><p><b>　　—許用安全

87、系數(shù)</b></p><p><b>　　一中心壓桿折減系數(shù)</b></p><p><b>　　，安全裕度較大。</b></p><p>　　3、導(dǎo)軌支撐梁強度校核</p><p>　　前后導(dǎo)軌支撐梁均為兩點點支撐，承受作用力相同，故我們分析前導(dǎo)軌支撐梁，如果前導(dǎo)軌支撐梁在允許范圍之內(nèi)

88、，則后導(dǎo)軌梁也必然符合設(shè)計要求。如圖2.5所示，簡支梁AB為兩點支撐，受均布載荷的作用，兩端全約束，且同樣為均布載荷。</p><p>　　圖 2.5導(dǎo)軌支撐梁受力分析簡圖</p><p>　　我們先來分析一下圖2.5中的梁的受力。</p><p>　　已知A、B兩點全約束</p><p><b>　　均布載荷為：</b>

89、;</p><p><b>　　撓曲方程為：</b></p><p><b>　　最大撓度為：</b></p><p><b>　　計算得：</b></p><p><b>　　面積</b></p><p><b>　　梁

90、所承受的彎矩為</b></p><p>　　則導(dǎo)軌支撐梁所承受的最大彎矩為</p><p><b>　　最大應(yīng)力為</b></p><p>　　根據(jù)材料力學(xué)“失效、安全系數(shù)和強度”理論，由于鋼結(jié)構(gòu)選用材料為Q235，</p><p>　　屈服強度為235MPa，取安全系數(shù)下n=2，所以許用應(yīng)力。</p&

91、gt;<p>　　可得，由強度理論可知：導(dǎo)軌支撐梁穩(wěn)定。</p><p>　　4、三層橫梁強度校核</p><p>　　三層橫梁可以簡化為固定梁，受力狀態(tài)如圖2.6所示。橫梁兩端固定，A、</p><p>　　B兩點產(chǎn)生相應(yīng)的支反力和。</p><p>　　圖 2.6 三層橫梁受力簡圖及彎矩圖</p><p

92、>　　所承受的主要是拉壓受力，所以我們只對其正應(yīng)力進行分析。</p><p><b>　　梁所承受的彎矩為：</b></p><p><b>　　最大彎矩為：</b></p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　代入得：</b&g

93、t;</p><p><b>　　最大正應(yīng)力為：</b></p><p>　　其中為抗彎截面系數(shù)，根據(jù)機械設(shè)計手冊可以得知</p><p><b>　　由此可得</b></p><p>　　則由彎曲強度理論可知：三層橫梁穩(wěn)定。</p><p>　　2.2 立體車庫升降橫移機

94、構(gòu)設(shè)計</p><p>　　2.2.1 橫移機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　立體車庫橫移傳動機構(gòu)由減速電機、驅(qū)動輪和從動輪、地面鋪設(shè)導(dǎo)軌組成。升降橫移機構(gòu)則為升降傳動機構(gòu)與橫移傳動機構(gòu)的結(jié)合。升降橫移式立體車庫底層與中間層載車板為橫移機構(gòu)，上層載車板為升降機構(gòu)。升降裝置由傳動系統(tǒng)、升降架等組成。</p><p><b>　　1、橫移方案選擇</b&g

95、t;</p><p>　　其中提升方式分為下列六種，可根據(jù)不同要求任意選用。</p><p>　?。?）鋼絲繩式提升型式</p><p>　?。?）鏈條式提升型式</p><p>　?。?）液壓式提升型式</p><p>　?。?）螺桿式提升型式</p><p>　　（5）液壓缸、鋼絲繩組合提升

96、型式</p><p>　?。?）鏈條、鋼絲繩組合提升型式</p><p>　　在立體車庫設(shè)計中，各種提升方式特點如下：</p><p>　?。?）采用鏈傳動：優(yōu)點是傳動簡單可靠，維修簡單，造價低廉;缺點是沖擊比較大，有提升高度的限制，安裝調(diào)試時需要注意是否有咬鏈的情況出現(xiàn)。</p><p>　?。?）采用鋼絲繩傳動：優(yōu)點是對車庫底盤可以提升的

97、高度可以不加限制，造價比較低;缺點是因為需要外加鋼絲繩桶和剎車盤增加了安裝調(diào)試的時間和造價。</p><p>　?。?）采用液壓傳動：優(yōu)點是可以真正實現(xiàn)無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，功率與重量比高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強、誤差小精度高、低速平穩(wěn)性好、調(diào)速范圍寬、介質(zhì)自身可起冷卻潤滑作用、安全防爆等優(yōu)點;同時也具有元件昂貴、成本高、密封技術(shù)要求高、油液易污染、能源傳輸不便等缺點。</p><p>　

98、　綜上所述，本車庫為三層，從提升高度上選鏈傳動或鋼絲繩傳動都可以，但從方案經(jīng)濟及可行性角度考慮，選擇鏈傳動更為有利;在橫移運動中，采用異步電機驅(qū)動，通過鏈驅(qū)動，也能達到精確、穩(wěn)定地傳動。</p><p>　　圖 2.7 載車板橫移原理圖</p><p>　　2、橫移載車板動力系統(tǒng)計算</p><p>　　運動原理如圖2.7載車板橫移原理圖所示，減速電機通過聯(lián)軸節(jié)直接

99、驅(qū)動載車板行走輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)載車板橫移運動。</p><p>　?。?)主要參數(shù)的確定</p><p>　　橫移運動行程 s = 2400mm</p><p>　　橫移運動時間 t = 205</p><p>　　橫移速度F，主要由設(shè)備運行周期，周圍環(huán)境的安全性，載車運行時的平穩(wěn)性等因素確定。</p>&l

100、t;p>　　行走輪直徑：由結(jié)構(gòu)尺寸及輪壓等因素決定，行走輪直徑確定為80mm。</p><p><b>　　橫移載車板自重 </b></p><p><b>　　載車板額定載荷 </b></p><p><b>　?。?)功率計算</b></p><p>　　電機輸出

101、軸轉(zhuǎn)速n計算：</p><p>　　其中：橫移速度V=120mm/s</p><p>　　行走輪直徑D=80mm</p><p><b>　　驅(qū)動力矩M計算：</b></p><p>　　由機械手冊1冊表1-1-7、1-1-9、1-1-10查得：</p><p>　　行走輪與鋼導(dǎo)數(shù)的靜摩擦系數(shù)：=

102、0.15</p><p>　　行走輪與鋼導(dǎo)數(shù)的滾動摩擦系數(shù)：=0.05</p><p>　　滾動軸承的摩擦系數(shù)：=0.0015</p><p><b>　　正壓力：</b></p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　起動驅(qū)動力矩：<

103、/b></p><p><b>　　行走驅(qū)動力矩：</b></p><p><b>　　電機功率計算：</b></p><p>　　由于結(jié)構(gòu)緊湊，容納電機的空間狹小，選擇臺灣明椿電氣的減速電機，其參數(shù)如下：</p><p><b>　　輸出扭矩：</b></p>

104、;<p><b>　　輸出轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　功率：</b></p><p>　　載車板的額定載荷是承載的最高上限，實際使用概率很小，通常可以泊車的車輛的重量都在1000kgf-1600kgf之間這是由車型所決定的，所以功率不需留余量，選擇0.2KW的電機比較經(jīng)濟電機允許短時超載，靜摩擦引起的大起動阻力矩不會

105、造成電機損壞。</p><p>　　2.2.2 載車板設(shè)計</p><p>　　載車板用來承載庫存車輛，按結(jié)構(gòu)形式有框架式和拼板式兩種。框架是載車板用型鋼和鋼板焊接承載框架，并多數(shù)采用中間突起結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)停車通道和中間凸起的頂面鋪設(shè)不同厚度的鋼板。這種載車板的優(yōu)點是可按需要設(shè)置行車通道寬度，并具有較好的導(dǎo)入功能，適合車型變化較多的小批量生產(chǎn)。拼板式載車板用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓成組裝件，

106、采用咬合拼裝成載車板，用螺栓緊固連接，拼裝前可以先對組件進行各種表面處理，如電鍍、烤漆等，使載車板輕巧、美觀。如圖2.8所示。</p><p>　　圖 2.8 平板式載車板及拼合示意圖</p><p>　　2.2.3 安全防護機構(gòu)</p><p>　　車庫的安全防護措施非常重要，在眾多的車庫中車輛的高價性與車庫自身的價值相差很大，并與客戶對車庫的信任度有著密切的聯(lián)

107、系。對于升降橫移式立體車庫，它的安全防護措施要做到以下幾點，并配備有相應(yīng)的防護裝置。</p><p>　　1.防火措施：在車庫中安裝有溫?zé)焸鞲衅?，可對車庫的火情實行實時監(jiān)控，并把監(jiān)控信號傳給中央控制系統(tǒng)。</p><p>　　2急停措施：在發(fā)生異常情況時能使停車設(shè)備立即停止運轉(zhuǎn)，在操作盒上安裝有緊急停止開關(guān)，并設(shè)為紅色，以示醒目。</p><p>　　3.阻車裝置：

108、在很多情況下停車時，司機必須要把車停在載車板合適的位置上，一般在載車板的后端一側(cè)安裝上一高25mm以上的阻車擋鐵。月.防止超限運行裝置：停車設(shè)備在升降過程中，在定位開關(guān)上方裝有限位開關(guān)，當定位開關(guān)出現(xiàn)故障時，由限位開關(guān)使設(shè)備停止工作，起超程保護作用。</p><p>　　5.人車誤入檢出裝置：設(shè)備運行時，必須裝有防止人車誤入裝置，以確保安全，一般采用紅外裝置。一旦檢測到在車庫運作時，有人或其它物體進入車庫，系統(tǒng)就

109、會使這個車庫停止運作。</p><p>　　6.防止載車板墜落裝置：當載車板升至定位點后，需設(shè)置防墜裝置，以防止載車板因故突然落下，傷害人車，一般防墜裝置采用掛鉤形式。掛鉤防墜方式為電磁鐵驅(qū)動。</p><p>　　圖 2.9 防止載車板墜落裝置</p><p>　　載車板的防墜落裝置是立體車庫中的一個關(guān)鍵部件，在泊車安全方面起著決定性的作用。防墜落裝置中解鎖動作由

110、電磁鐵完成。解鎖動作要求，當電磁鐵通電時以推桿觸動安全鉤解鎖;當電磁鐵斷電時推桿自動縮回。</p><p>　　2.2.4 提升機構(gòu)及軸的設(shè)計</p><p>　　本文中立體車庫的升降部分和橫移部分均采用鏈傳動輸入動力。鏈傳動由主動輪、從動輪和繞在鏈輪上的鏈條組成。鏈傳動的特點：能保證準確的平均傳動比；傳動效率高，可達到0.95~0.98；作用在軸上的壓力較??；能在高溫、油污等惡劣環(huán)境工

111、作。廣泛應(yīng)用于礦山、農(nóng)業(yè)和石油機械中。</p><p>　　軸在升降傳動系統(tǒng)和橫移傳動系統(tǒng)中都是特別重要的，它不但影響著傳動的好壞還影響著車輛的安全，在軸的設(shè)計中，按照常規(guī)設(shè)計方法，先進行初算軸，然后進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定軸徑后，再對軸的強度進行校核。</p><p>　　根據(jù)實際情況確定危險截面，求出該截面的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)。</p><p>　　（循環(huán)特征為對稱

112、循環(huán)，脈動循環(huán)）</p><p>　　再考慮應(yīng)力集中等方面的因素，按交變應(yīng)力狀態(tài)的疲勞強度的公式進行該截面安全系數(shù)的校核計算，</p><p>　　其中：——對稱循環(huán)應(yīng)力時的疲勞極限和扭轉(zhuǎn)疲勞極限</p><p>　　——正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)和剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)</p><p><b>　　——表面質(zhì)量系數(shù)</b>

113、</p><p><b>　　——尺寸系數(shù)</b></p><p>　　[s]——許用安全系數(shù)值</p><p>　　通過校核就可以確定軸的直徑。</p><p>　　1、橫移傳動空軸校核</p><p>　　橫移電機型號為CLPK22040303，輸出的最大扭矩為6.594kgf.M</p

114、><p>　　6.594kgf.M=65.94NM</p><p>　　鏈傳動最大傳動效率為0.98</p><p>　　空心軸的抗扭截面系數(shù)為</p><p><b>　　軸的最大切應(yīng)力為</b></p><p><b>　　故軸滿足強度要求。</b></p>&

115、lt;p><b>　　提升傳動空軸校核</b></p><p><b>　　載車板自重 </b></p><p><b>　　載車板額定載荷 </b></p><p>　　為安全和穩(wěn)定起見選用</p><p>　　橫移電機型號臺灣明椿MLPK55370603，功率3.