垂直循环立体停车设备的结构设计-三维SolidWorks+CAD图纸+毕业论文
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本科毕业设计 外文文献及译文 院 （部）： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 1 外文文献 : 2011) 16:86 89 011 . H. Y. K. . of a is he a a s 25 it an to A is of of a is a To of of we an of is a is to in In an we in up a at we in on on 2 of a we a no or on of a a 1). a of is or of is on on of As 2, is on on is by a DC a of a is an of of s of an to We in on 2 on he of is of in of a in a is a of a is of of a 5 5, 2011 S. *) 271. K. . o. . in at 67 29, 2011 87 of a of is of of be by be it up an 2a, of = 0.3 m = m, is is of of as 3. is m, if it is .1 is a is a is to a is by a I A a is By nd rd is 文文献及译文 3 in nd rd is a AN a of an to of a rd 3 to rd st to nd to on rd to a a of m. of is of a To of of by a 3-D by a 3-D 1. 2. 3rd of a b of is by C on 9 of of of 3. 3D fi of a on a a b 8 to s of by .2 m/.2 m/s m of 4, 5, . of of of to .2 m/s. a of .5 s to a 3D” by a 3D by on 5, we of in D () () ( ( ) ( We fi in of by m of of 文文献及译文 4 of an by on on of a 9 of in to be as of at ni is of of i. be in We of on in by 9 on is on on o it be on an be by of of a a to of on on a BS a of by a .2 m/s2 .2 m/s m of of 7, of (2b). in of of is a in on in in no of to a of n to rd a An by a DC a 24-V at a m/s. of m. 4. 5. 6. of 7. in a b c d 8. he is 8. In 文文献及译文 5 a m, 4 he of a on on an a rd a of on an on rd a a we to in a to . , et 2009) of 009, 1. , et 2006) of of to of of 006 . , et 2006) of on of 267 1268 4. , , , et 2006) of of 006 . , , , et 2005) on a of of 005 . , , , et 2008) of of 008, 60 163 8. , , , et 2010) of a of 010, 55 463 9. , , , et 2010) of a of 文文献及译文 6 中文译文 : 人工生命的机器人（ 2011） 16:8689011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品。 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而，机器的重量（ 25 公斤）和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解决森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的，因为在日本，大部分山脉有陡峭的山坡，一个修剪机器人运输是一项艰巨的任务。以提前修剪机器人的艺术状态，我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应于 混合爬山，即，机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升。该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物，我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了。此外，混合爬山法已经证明，该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里，我们报告我们开发机器人的进展，专注于直爬， 善于 不平坦的表面上的 工作 ，和修剪。 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人，我们已经开发了一种新型的爬山法，采用无压或抓机制，而是依靠机器人本身的重量，像 日本传统的伐木工不会爬树的时候（图 1）。该用的一套杆和绳子，这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ，而他的质量中心位于树。是的，该可以用自己的重量停留在树上。基于这一新的林业产业的设计概念和要求，修剪机器人 有了很大的发展 。如图 2 所示，该机器人配备了四主动轮。轮 1 和 2 位于上侧 ， 轮 3 和 4 位于下侧。每个轮由直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个伐木工的发展 像修剪机器人。攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主要功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 ，和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人。我们报告我们在发展机器人进展，针对直爬，不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日本木材工业已经进入下降的原因 ， 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 ，导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。然而，在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的， 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮。 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管理的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 15已经很少见了 。 2011 年 2 月 25 日 机械工程系，丰田民族院校丰田 471知县，日本 电子邮件： 崎 . K. 人与信息系统工程系，岐阜大学，岐阜县，日本 限公司，日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司，岐阜县，日本 这部分工作是在第十六届国际研讨会在人工生命与机器人 项目展现的 ，日本，一月 27日 29日 ， 2011 年。 87 电池 ， 质量中心位于一个错误 的边缘 ，由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如，机 器人会倾斜，当它爬上一个不均匀的表面。在图 2a，质心定位参数 H = 和W = ，其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮，和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心，如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 ，即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 ， 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网。每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加。通过与第二个原型比较，第三原型重量轻，除控制器和电池。同时，控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯。虽然的电锯细节在这里省略了，实验表明一个分支使用第三切削原型。 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能。第二个实验是评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝。所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系数 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树。收集实验数据 包括 ，该电机电流，机器人的位置和方向，机器人的测定 ， 测量电机电流 。 使用分流电阻。测定位置 的 一个三维位置测量装置（ 数字）。用三维定位测量定位传感 器（ 外文文献及译文 8 图 1。爬树方法使用 图 2。第三修剪机器人原型。照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能。每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上， 79 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3。对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 。 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 ， 机器人的基本性能。这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 ， 车轮半径 ， 。 实验结 果显示在图。 4， 5，和 6。图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮。机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟，这是一个问题。图 5 显示移动的距离。 它 的 实现 是由一个三维位置测量设备，和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器。在图 5 中，我们发现三种类型的错误：在距离误差的感动每一轮的三维位置测量之间装置（ 间的误差；轮 1（或 3）和 2（或轮 4）（ 轮 1 和轮3 之间的误差（误差之间的 2 和 4 轮轮）（ 我们考虑了两这些错误的可能原因。第一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 。车轮是由聚氨酯 合成的 管 ， 它是作用在它变形的力。 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析， 79级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力。因此，填充扶手椅外文文献及译文 9 形 = 认为是，在法国是正常的力的大小第一轮（ （ 以这样解释。我们认为原因是滑移（ 干上的车轮。图 6 显示了电流在轮毂电机，这是由并联测量电阻。理论分析也表明，在下侧切向力大于上面。图 6 倾向于理论分析 ， 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 ，它 必须在不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹。因此，直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 。这个实验在一个替代的凹凸进行。采用 料，和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介。加速度为 / 速度为 /秒，每 半径的车轮。 实验结果如图 7 所示，其中显示角度 1 的轨迹和 2（参见图 2B）。 2 角旋转对所有病例加方向，指示这个控制箱上升。这意味着，大众走向树中心。质量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上。然而，在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流。因此，有没有危险的机器人跌倒。此外，这些角度回到原来的方向，即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能。 剪试验 进行实验，发现无论是第三原型可以修剪树枝。一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 。 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角。一轮 1 过去的凹凸， B 轮 2 通过凹凸， C 轮 3 通过凹凸， D 轮 4 通过凹凸图 8。机器人与修剪修剪试验 ， 实验的场景如图 8 所示。在这个实验中， 树枝被切 断，只留下一个短暂的残这是小于 ，与树干没有受伤。 4 结论 一个伐木工像修剪的发育进程 ， 机器人已经被描述，针对直爬，其在不平坦的表面行为，修剪树枝。的实验表明，直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸，因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外，修剪试验 还表明第三的原型可以修剪树枝从一棵树。在今后的工作中，我们希望在实际环境中的机器人测试，试着做一些进一步的改进。 外文文献及译文 10 工具书类 1。张军军， 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序， 107 的发展。 2。 ， 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树，攀爬修剪机器人 木本 （日本）。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议。 3。 ， 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动（日本）。 促进了 268 4。 , , ， 等人 （ 2006）评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 （日本 ） 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议。 5。 , , ， et 2005） 研究用于机器人的 修剪系统： 发展了 机器人样机 单元 （日本）。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议。 6。圣隶 工 业。 。 2011 年 5 月可以访问 7。 , , ， 等人 （ 2008）分析与实验新型爬山法。 开展了 2008， 60163 的 议 。 8。 , , ， 等人 （ 2010） 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455010， 63 行业的发展 9。 , , ，等人（ 2010）开发的一个 利用 自身的重量 的 修剪机器人（日本）。 促进着 古屋 的发展。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 1 目 录 摘 要 . 1 章 绪论 . 3 究的背景 . 3 文研究的意义 . 3 . 4 . 5 . 8 第 2 章 立体车库方案及总体结构设计 .体车库总体方案的确定 . 8 体结构方案的设计 . 9 械系统的工作原理 . 9 械系统的组成 . 9 第 3 章 升降机构的设计计算 .动系统的设计计算 . 11 动机的选择 . 11 速器的选择 . 12 动器的选择 . 12 动系统的设计 . 13 式齿轮传动设计 . 13 传动的设计 . 16 的设计与校核 . 21 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 2 构框架的设计 . 25 轴器和键的选择 . 28 承的选择 . 30 辆托盘 . 30 第 4 章换向机构设计 .向机构设计 . 31 向机构总体结构 . 31 台设计 . 32 轮蜗杆减速器设计 . 32 机的选择 . 34 . 35 . 36 结 论 .考文献 .谢 .东英才学院 2016 届本科生毕业设计 3 第 1 章 绪论 究的背景与意义 究的背景 随着改革开放和我国社会、经济的迅速发展，人们生活水平的不断提高，私家车的数量增长十分迅速，使得原本人口就十分密集的城市中，小区、街道的停车位严重的不足 停车难的问题日益严重，立体车库无疑是解决小区停车难问题的一种有效途径 1。 由于 经济和社会的快速发展 和 城市化 档次的提高 ,车辆的数量 飞速的加多 。由于过度 加多 的汽车的数量 ,因此 ,城市道路建设的设备无法 赶上 经济发展的 速度 ,造成严重的交通拥堵和 车位的 问题。同时停止网站规划不合理、绿地的占领和车道现象 ,加剧了交通混乱 ， 导致进一步的交通拥堵 ， 摧毁了城市居住环境和交通之间的关系 ，成就 一个恶性循环。目前 ,中国城市机动车所有权和停车位的比例是 5:1,停车位严重短缺。从城市建设的经验 ， 以确保交通拥堵 ， 不仅要满足基本的停车位 100%,还要满足公共停车位 20%。目前 ,我国大多数城市采用平面式停车场 ,停车场设备复杂 ,有效的停车位置很小 ,面积大 ,车辆和人员的安全很差。平均下来一辆小汽车占据 40平方米的面积。因为这些原因 ,给业主或开发商都是非常不利的。因此 ,立体车库的建设迫在眉睫 ,而且我们国家的经济发展 ,城市的生活水平改善城市静态交通。立体车库以其优势的平面式车库 ,诞生以来广泛的关注 ,近年来人们越来越多的关注。本文在这种背景下 ,试图做一些研究和重建 2的停车问题。 文研究的意义 为了解决城市停车问题的问题 ,最小面积 ,更多 的车辆停止 ,但也允许租户访问车辆安全 ,方便。垂直循环停车车库 ,土地利用率高、操作简单、灵活、安全、可靠、适应性强、和许多其他的优点 ,是主要的大型城市居住区停车问题的方向发展。具体来说 ,本研究的意义主要在以下方面 : 1节省空间 立体停车库的占地面积为平面停车场的 1/25，空间利用率比建筑自走式停车库提高了 75%。尤其在商业中心区、旅游景点、医院、银行、办公楼等人流和车流量大的公共场所，有很大的作用。 2垂直循环立体停车库完全采用电脑控制，司机存车更方便 该过程自动停车和车辆。老板简单的停车卡或支付 到车库 ,车是非常方便的访问。通常 一次保存 (采取 )车时间为 2分钟，有效地避免了传统停车库存取车需要走的路程，也节省了找车位的时间，同时也减少了环境的污染，安全便捷 3。 3综合投资少 垂垂直循环式立体车库占地面积小的空间 ,空间利用率高。这大大减少了投资的土地面积 ,操作过程中 ,低能耗 ,减少管理 ,也大大节省了成本。停车场建设具有结构简单、少量的工程投资 ,只有少量的通风 ,所以成本大大降低。据统计 ,每个停车位约 3 - 7 的山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 4 新停车设备几百万元 ,15 万元 ,建设成本 4自航停车位。 4配置灵活 立体停车库可单独设计 ，也可依附在其他建筑物内，可设在地上、地下或半地下，型式多样，适应性广。 5改善环境 新型 循环 立体停车库不仅 可以改变 了停车的环境， 伴随着 也 可以降低 噪音、污染及土地覆盖， 缓解 了行车环境， 让 交通不在 如此的 拥堵， 达到 了人、车分流， 维护了 行人安全的 同样 也改善了居住生活环境、 加强 了绿化面积。 中国早期研发的机械车库开始于 1980年代 ,河北承德华谊机械车库集团于 1989年建立第一个垂直循环机械式停车设备 ,填补我国空白机械停车场。从 90年代开始在北京、上海、广州、深圳等地方开始投 入使用。参照国际标准 ,介绍了中国的行业标准 ,目前已有上千家公司生产各种类型的停车设备，甚至有些公司的停车设备已开始出口世界各国。机械式立体车库不仅是一个简单的车库、更是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、建筑结构、通讯监视、环境保护、安全消防、收费管理等各学科领域，就停车设备本身而言，其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术特征，需要全能型的人才把国外更加成熟的技术移植到我国停车产业，开发出更加安全、高效、节能、经济的产品，满足国内外市场不断发展的需求 5。 虽 然我国的停车设备有了一定的发展，但是依然存在一些问题，例如没有统一的技术标准；大多数的产品都是引进国外技术制造，技术水平较低；而且缺少一定具有规模的企业，生产能力不足；市场竞争混乱，有的企业为抢占市场，选择低价竞争；技术创新能力严重不足和管理严重滞后等。上述问题，需要我们在市场、管理和技术等方面做出努力。确定公共停车位的合理数量，实现投资的多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，对投资者和经营者给予优惠扶持政策。市场方面，建立车库市场运行机制，提高占路停车收费标准，让大家都去选择车库停车。实施政府监督和政 策调控，促进产业的良性发展。 虽然立体车库发展趋势快，但是目前立体车库的应用却很少。其问题不是技术上的原因，而是人们的思维观念没有转变过来。随着我国经济和住房业的迅速发展，小区式的住房已成为主流、私家车的数量越来越多。随意人们思想的慢慢转变，立体车库必然能够迅速发展起来。同时，立体车库的技术也必然在今后的若干年内有飞速的发展。所以无论是立体车库工程的建造和使用，还是立体车库的研究发展前景都是非常乐观的 6。 2. 国外发展状况 早在 50 多年前，立体车库在国外就出现了，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备； 地下车库；多层升降横移停车设备；适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔；山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 5 从 70年代的结束 ,世界经济正在迅速发展 ,汽车的数量不断增加 ,这使得立体停车技术的研究和开发的研究和开发三维停车技术。外国发展立体车库前更好的与日本、英国、德国和其它发达国家。 在亚洲，在亚洲 ,立体停车设备的使用 ,越来越多的发达国家日本和韩国。研究从1960 年代初停车设备。当时日本汽车保有量为 500 万 ,其中大部分使用垂直循环式停车设备。 80年 ,日本开始韩国和中国的台湾省 ,产品和技术的出口。在 90年代初 ,汽车保留6200 万卷 ,立体停车设备得 到高速发展 ,年增加率飙升至 30%以上 ,品种从单一到多风格发展 。 近年来 ,已经开发了总共 9个类别的近一百个品种 ,其管理制度、技术标准和其他方面的越来越完美。从日本、韩国立体停车设备技术的引入 ,开发过程是相对稳定的。 1970年代初期 ,80年代的介绍阶段 ,90年代使用的阶段。工厂有一百多个 ,已进入中国的现代集团 ,司 ,德山公司 ,该公司和其他许多公司。因为政府的高度重视和停车设备开发和应用广泛 ,年增长率达到 30%,2000年其发展阶段 ,与供应的数量不断扩大 ,停车设备快速发展。德国的停车产业也很发达 ,其多高层钢结 构立体车库性能分析和组件标准化生产克劳斯和 家公司占总产量的大约 80%7德国。 体车库的分类 经过长期的发展，立体车库根据其结构 ,大致可以分为以下几个 :垂直起飞和降落类型、垂直循环类型、水平循环类型 ,升降平移 ,巷道类型、水平移动类型 ,简单的提升式等立体车库。垂直升降 ,升降和转让、巷道类型、水平循环类型、平面移动类型停车的车辆多达几十甚至 1000 汽车。建在如车站、码头等大空间和交通密集的区域。垂直循环类型 ,简单起重类型的区 ,占地面积更小 ,减少存储车辆。 （ 1）垂直升降式立体车库 垂直升降立体车库也叫塔式立体车库 ,它是通过促进起重机和起重机器上的安排震摇机制将车辆或车辆导线 ,实现立体车库停车 ,见下图 1 垂直升降停车设备的工作原理是 :用起重设备将停止在车辆上的加载模板指定的级别 ,然后安装在提升机遍历设备车辆进入停车场。 车库内部分层结构 ,一般级别存储两辆车多数 ,停车场高度 30 - 50米 ,平均 50平方米的土地可以存储车辆 40到 50辆汽车 ,是传统的停车场车辆包含 10倍的速度填充区域的停车设备者优先 ,如 :酒店、购物中心、旅游景点等。这个车库也有它的缺点 ,如 :高度高 ,设备的安全 ,加工和安装的要求非常高 ,成本也很高。但高利用率的车库 ,可以设置 ,也可以单独设置 ,美丽的外表 ,和周围的环境很和谐的组合。最合适的建筑高度在熙熙攘攘的城市中心区域和停车车辆集中积累。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 6 图 1直升降立体车库 （ 2）升降横移类立体停车库 升降升降平移立体车库 :电机将停止在模板上的车辆停车或汽车通过垂直或水平的遍历。它的工作原理是 :每辆车进行模板 ,通过提升车辆携带模板滑动运动到达一楼 ,从而达到获得车辆的目的。停在车库地上在车里只做滑动和提升 ,通过交叉的中间一层穿越一个空缺上铺或较低的层停车场应该车辆承载 板上升或下降到底层 ,司机可以今天车库汽车 10。立体车库是 见下图 1 - 2展示 。 使用模块化设计 ,每个单元可以设计成两层、三层、四层、五层和其他形式 ,停车位的数量从几到几百种不同的。模板底部楼层只有水平运动 ,中间层可以横向和可以上下升降 ,顶部层提升。通过不断提升和水平运动 ,获得完整的车辆。这种立体车库低成本、灵活配置 ,易于安装 ,适用于地面和地面层。 图 1（ 3）垂直循环式立体车库 垂直循环立体停车设备采用与地面垂直方向做循环运动而达到存取车辆的目的。其工作原理是通过减速电机带动传动 机构，在牵引构件链条上，存放在载车板上的车量随链条一起作循环运动，从而达到存取车辆的目的。 存车时，驾驶员将车开到设备最下面存车拖架准确位置后，出库后按动车库旁边的操作按键，电机启动，存车拖架将随之运动，直至另一空的存车拖架转动到最下面的位置即停止运动；取车时，按下车辆所存放位置的编号按键，设备启动，存车拖架按最短路程运行至最下端，驾驶员将车开出。 该车库的机械性能稳定、配置灵活、安装操作简便，运行平稳、安全性高、存取车方便，外观轻巧美观。同时占地面积较小、容量大、利用四个平面停车车位就能停放 10016 届本科生毕业设计 7 辆车 。如图 1 图 1（ 4） 巷道堆垛式立体车库 采用巷道堆垛机作为存取车辆的工具，所有的车辆均由桥式起重机或堆垛机将在搬运器内的车辆，水平和垂直移动到存车位，并由存取装置实现车辆的有序存取。 其工作原理是采用桥式起重机或堆垛机作为存取车辆的工具，所有进到搬运器的车辆均由桥式起重机或堆垛机水平和垂直移动到存车位或者从存车位取出车辆，因此对堆垛机的技术要求较高，由于堆垛机的成本较高，巷道堆垛式立体车库多用于车位数需要较多的客户使用 12。如图 1 图 1(5)多层循环立体车库 如图 1车携带 ,升降和移动通过左右与圆周运动 ,从而实现任意多层存储车辆。根据需要增加入口的方向机制 ,避免倒车麻烦。最适宜建在地形狭窄且只允许设置一个出入口的场所。 根据车辆进入地下室的不同 形势 ,划分成 汽车从地面到地下停车场设备直接从方法和使用的起重装置 ,使汽车的升力。根据循环方向和停车方向上的不同，可分为横式和纵式两种 13。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 8 图 1（ 6）水平循环立体车库 水平循环式立体车库如图 1过水平循环 实现获得车辆的目的。它的工作原理是访问停放车 辆停车系统在水平平面圆形移动需要访问车辆进行模板搬到门口 ,司机和汽车移除或沉积。根据汽车的运动的形式可分为圆形和方形两个循环类型。广场循环 :载车板运动形式为直线运动；圆形循环：载车板做圆弧形状运动。圆形车库最适合建在地形狭长的地方，能够提高土地的利用率，省去了进出口通道。地下室多采用水平循环式立体停车库，在出入口存取车辆大大 增加了 土地 使用 效率 ,还有效地减少污染和废气 ,通风设备的成本也大大减少了。 图 1本设计的主要研究工作 基于以上分析与研究，确定本课题的主要工作，具体 包括以下内容： 1垂直循环式立体车库的方案确定 通过对五种不同的立体车库的比较、分析和对比，将立体车库选定为垂直循环立体停车设备。 2垂直循环立体车库总体结构设计 在确定具体方案之后，对该立体车库进行总体结构设计，车库整体结构的设计 升降机构的设计 驱动系统的设计（电动机、减速器、制动器的选择） 传动系统的设计（齿轮、链传动、轴的设计） 结构框架的设计 换向机构的设计 。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 9 第 2 章 立体车库方案及总体结构设计 体车库总体方案的确定 一、垂直循环立体车库 和地面的方向做圆周运动 ,从 而达到的目的访问车辆停车设备称为垂直循环停车设备。工作原理是传导机制是由电机、减少和存储汽车拖带坐标系作为圆周运动链 ,可以达到获得车辆的 要求 。结构示意图如图 2 图 2二 垂直循环立体停车库，占地小，容量大，利用地面两个平面停车位可同时停放 8装操作简单、配置灵活、性能稳定、安全性高、存取车方便、外观轻巧美观 16。 产品特点： 1)占地少、容量大，两个车位面积可停 8 2)造价低、外装修和消防投资少，建设快外装修； 3)运行 安全可靠、稳定。 体结构方案的设计 该设计方案，很大程度上减了车库的设计和建造难度。同时也降低了建造费用和复杂程度。每个轿厢内只存放一辆车，进而在整体上减小了车库的建筑面积。该车库一般都只有一个车库口，适合于建造在小区或建筑物的边缘，不会对附近的人或物产生噪声或遮挡等影响，同时也可以通过增加高度来增加轿厢的数量，进而达到存放更多车辆的目的。一个出口也大大减小了车库控制系统的设计与编制难度，减少了控制设备的数量。该车库也存在着不足：因为该车库只有一个进出口，在存取车辆高峰期需要排队等待，可以在车库口 处设计一个转向装置，这样能够大大减少驾驶员用来掉头的时间和所需的面积。同时，也增加安全性。 械系统的工作原理 垂直循环立体停车设备的工作原理是通过减速电机带动传动机构，在牵引构件链条上，存放在载车板上的车辆随着链条一起作循环运动，从而达到存取车辆的目的。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 10 械系统的组成 垂直循环立体停车设备是由电控系统、驱动及传动系统以及刚组合结构三大部分构成的。钢组合结构包括立柱、梁、载车板；驱动和传动系统主要由电动机、减速器、制动器、链轮、链条、齿轮和传动轴的开放。 差不多构成了 框图如图 2。 图 21. 整体框架 动力装置、载荷和机械传动系统都是有立体车库的刚结构骨架支撑的，刚结构骨架具有足够的强度、刚度和稳定性，保证了设备的安全性和可靠性。车库的支架由一个支持 ,一个斜杆 ,一个横梁 ,腹杆、支撑力量和支持梁的上部和下部的辅助设备。 车库顶端与底端设有角轮导轨，车库两边设有托架边轨，轿厢在这些轨道上完成循环升降运动。 立体车库的整体框架结构示意如图 2 图 2架图 该车库车库共有十辆 ,可容纳 10 车。结束在车库里的顶部和底部各有一辆车 ,剩下的 8 共享汽车在车库里两边的车。汽车的基本尺寸是长 5050 毫米宽 1850 毫米高 1550山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 11 毫米。汽车重量 400公斤 ,车库的总体规模是 6800 毫米 * 5400毫米 * 5400 毫米。 2. 升降机构 在机械传动系统安排在钢结构框架中 ,传输部分组成的 ,一个链条 ,链条导轨 ,张力装置、车辆托盘和托盘导轨。 机械循环运动的机构是传动部件，链条是连接链轮与张紧链轮的牵引构件，链条导轨主要作用是保证链条正常运行，使机械正常运行的是张紧装置，车辆托盘是用来 放置车辆的。传动系统由电动机、减速器、联轴器、开始齿轮传动、链传动组成。电动机通过两次减速，第一次是通过减速器减速 ,第二个是耦合驱动齿轮减速。因为齿轮和链轮在同一根轴 ,链轮和齿轮旋转同时驱动链的旋转 ,最后意识到马车的运动。系统传输图如图 2 - 4所示 。 图 2山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 12 第 3 章 升降机构的设计计算 升降机构主要解除机制主要由电机、双级行星齿轮减速机 ,一个刹车 ,耦合 ,开放的齿轮、链条传动 ,传动系统和传输系统。 动系统的设计计算 动机的选择 链速度不是太快 ,否则不仅车库的整体机制的破坏 ,减少使用寿命的车库 ,车本身会造成一定的伤害 ,链速度太慢 ,否则它将车库 ,这样工作效率会降低。根据访问车辆时间小于一分钟计算 ,循环链的速度是 6米 /分钟 ,一辆汽车的重量是 1700公斤 ,最高权力上升盘所需 : 根据 参考文献 17可以了解 电动机输出功率： 式中： 大设备要求 功率； 减速机与 设备 之间的传动总效率。 其中： 所需动力 要求的 速度 带入上式为 ： 链传动总效率： 联轴器效率， 可以设 2 滚动轴承传动效率 可以设 带入上式为 ： 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 13 则电机的输出功率为： 取同步转速 750r/有效转速 730r/额定功率 22起重冶金电动机 速器的选择 链条传动速度： 总传动比： 取减速器及传动比 为 130，则开始齿轮的传动比 为： 由传动比 130确定减速器的型号，根据机械设计手册选取减速器型号为 动器的选择 制动器许多类型的刹车 ,现在 广泛使用的是电动液压垫制动 (代号为 一个标准的产品 ,可以买。刹车动作稳定、寿命长、体积小、重量轻、噪音低、不容易泄漏 ,也非常权力 ,供电方便 ,可以每小时 720 - 1200倍。补偿型单推杆补偿刹车磨的功能 ,并且不需要定期调整。制动轴和 d = 48匹配 d = 200,正确的参考 17选择 5制动模型。 动系统的设计 式齿轮传动设计 处理、精度及齿数 （ 1）车库 是普通的 工作 设备 ， 所以考虑用 8级精度 。 （ 2）由文献 18选小齿轮的材料为 45钢，调质，齿面硬度为 230齿轮材料为火，齿面硬度为 190 (3)选小齿轮齿数 =40, = =40=172 设计公式为： 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 14 1)确定公式中的各计算参数 (1) 选择载荷系数 =2)计算小齿轮传递的扭矩： （ 3） 选 取 区 域 系 数 （ 4）由文献 18查的开式齿轮传动 ,取 （ 5）查的材料影响系数 6）小齿轮接触疲劳强度极限 （ 7）计算应力循环次数： (8)由文献 18取接触疲劳寿命系数 ，（ 9）计算接触疲劳许用应力。取失效概率为 1%，安全系数 S=1,则： 2）设计计算 （ 1）计算小齿轮分度圆直径 ,代入 较小值。即： 代入数据得： 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 15 (2)计算圆周速度 v： (3)计算齿宽 b: (4)计算齿宽与齿高的比 ： 模数 高 5)计算载荷系数。根据 v=s,8级精度 查文献 18表 10知 动载荷系数直齿轮 由 =查的 故载荷系数 : (6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 : (7)计算模数 m： 取标准模数 m=48)计算分度圆直径、中心距、齿宽： 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 16 计算齿宽： 取 3 校核公式 1)确定计算式中的各个参数 （ 1）载荷系数： （ 2）齿形系数与应力校正系数为： 小齿轮 大齿轮 （ 3）计算弯曲疲劳应力 查文献 18表 2小齿轮的弯曲疲劳强度极限 a 查文献 18图 2弯曲疲劳寿命系数 取弯曲疲劳安全系数 S=： (4)小齿轮所受的圆周力： 1) 校核计算 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 17 所以大小齿轮的弯曲疲劳强度均满足强度要。 传动的设计 链传链传动组成的一个链条 ,驱动链轮 ,链轮驱动 ,并与车辆的传动链存储架和传输链。电机启动时 ,牵引链的传动系统循环在垂直平面上 ,和车辆架驱动垂直环流运动 ,最后车辆访问。 中心距、传动比小 ,低速大螺距链单行选择。由额定功率 和转速 n 查的选择滚子链型号 48A，链条节距 1243 主要技术参数： 即节距 P=子外径 轴 直 径 7 . 3 5 节 内 宽 极 限 拉 伸 载 荷 N 单 排 每 米 质 量 q=m 内 链 板 高 度 ： 术 要 求 ： 调 质 处 理 20 ，材料为 45钢。 表 30润滑方式： 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 18 根据链速 v=6m/s，节距 p= 链条结构： 导辊链条上添加十个特殊输出机制 ,和分布链 ,每个机构由两个耦合部件组成 :与链链的连接板连接 ,安装只要更换一个链接链中内链板 ,另一个连接上的托盘水平轴连接。这个特殊的铁路输出机制见 3 - 1的图片 : 图 3由 p=z=95则分度圆直径： 为使托盘运动至车库上部的链轮最上端时不发生碰撞，每个特殊输出结构之间距离至少为 根据设计要求 :10 辆汽车的股票 ,选择帧尺寸 2050毫米 ,高 1700毫米。它可以估计 ,链轮的直径约两米。 (1)初步估算链轮中心距： (2)链节数计算： 链长长度 链条节数 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 19 (3)确定链条实际中心距： 链 条 长 度 当 时 理 论 中 心 距 ： 实 际 中 心 距 ： 其中 ,取 (4)链条速度 1t m i n取 最 长 取 车 时 间 ， 则 有： 由 得 (5)按静强度校核 对于链条速度 的低速链传动，打破连锁过载的主要失效形式 ,根据抗拉强度计算 必须符合 : 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 20 其中 式中 工况系数 查文献 18表 9 单排链的极限拉伸载荷； 排数； 安全系数，一般取 ； 有 效 圆 周 力 ； 离 心 力 引 起 的 力 式中 为 每 米 链 长 质 量 ，kg/m。由前面知 悬垂力 查图得 ， a 为中心距 为两轮中心线对水平面的倾角 则 代入公式 得： 经校核符合强度要求 设计的端面齿形滚子链 83国家标准规定 ,三个直线和圆弧齿 ,滚筒齿轮山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 21 的齿廓接触应该小力和角牙齿和增加的数量的增加 ,因此 ,啮合性能。 小直径链轮多的整体式，中等直径链轮多做成辐板式。为便于减重、搬运和装卡，在辐板上开孔，大直径链轮可做成组合式，此时齿圈与轮芯可用不同材料制造。由P= 不限。选择网络类型 ,由于高强度、耐磨材料使用 570。 链轮的结构尺寸如图 3 图 3主要技术参数： 轮毂厚度 轮毂直径 毂长度 分度圆直径 d=顶圆直径 齿根圆直径 板厚度 齿宽 齿侧倒角 链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。 本次设计的张紧装置为弹簧自动调节装置，该机构通过与链轮的自由安装配合来调整链条的张紧程度。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 22 的设计与校核 选择的材料是 45 号钢 ,主驱动轴 (由于主驱动轴长 ,容易处理点分成两段 ,中间耦合连接 ),两个轴的旋转 ,这些材料都是 45钢 ,淬火和回火 ,检查文献 18表 15 - 1知道 :45钢的 a，其屈服极限 ，且对塑性材料有：弯曲 ，扭转 ，挤压 ，剪切 。因 45钢许用拉应力为 ， n 为安全系数 。 对塑性材料通常取 ，故, . 两个驱动轴 ,748 毫米的长度的上部车库对称分布。直径 220 毫米总成链轮 ,开顶键槽 ,防止轴的相对运动和链轮 ,长 260毫米 ;和轴承座的直径 200毫米 ,长 34毫米 ,链轮的 ;它需要承受的压力在垂直方向 ,链轮轴向定位定位轴的肩膀。纸浆打浆度公差 ,轴和圆柱 ,表面粗糙度 ,轴肩的粗糙度选择根据匹配的要求。如图 3 - 3所示原理图 ,具体的结构和受力分析 ,如图 3 - 3 所示 : 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 23 图 3析 (1)轴的受力分析 据受据的分析力的复杂应力状态 ,因此需要综合检查弯曲和扭转的力量。每个驱动轴的最大压力是五车的重量 : 链条总重量 取链轮质量 由 (2)计算弯矩和扭矩 式中 为五辆车的重量 代入数据 扭矩图如图 3 图 3可以看出 ,轴的中央部分 (和链轮装配 )是一个危险的横截面。同时 ,最大弯曲正应力和扭转剪切应力都在同一时间 : 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 24 式中 根据第三强度理论进行校核： 将上式代入得： 代入数据 初步估算轴径 轴的扭转条件为： 式中 T N M P （ ） 在 轴 上 的 扭 剪 应 力 ， M P 的 许 用 剪 切 应 力 ， 扭 抗 截 面 系 数 ， 。 对 圆 截 面 轴 则有 查表取 则 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 25 最小截面处为安装联轴器的地方开有键槽，故应增达 5%，即 取链轮处轴径为 220 轴的结构设计 此这个轴键槽安排链轮键槽 ,配备了装备 ,中间部分只要一般的粗糙度可以 ,和轴承与轴的两端 ,以确保类似的准确性 ,中间休息保证精密光学轴耦合连接结构图见图 3 - 6： 图 3-H a - b 加载轴承 ,长度是 c - d;55 毫米是安装在链轮 ,其轴长度是 256 毫米 ;其轴长度是 120毫米。轴的总长度是 1116毫米。 轴的受力分析 轴传递的转矩： 此轴主要受扭矩作用，所以只要对轴进行扭转应力强度校核即可，由参考文献可 知校核公式为： 齿 轮 的 圆 周 力 齿 轮 的 径 向 力 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 26 轴的扭矩图如图 3 图 3矩示意图 我们可以看到 ,第二轴键槽中心部分 (即与链轮 )到最大扭矩 ,危险的部分来处理其抗扭强度核 : 式中 代入数据得 该轴的强度符合要求，所以设计合理。 构框架的设计 骨架车库全钢结构 ,主要由列 ,横 梁、斜杆、加强肋 ,等。设计主要使用热轧钢结构、材料选择的成绩是 20的主要列模型 88,车库所有重量的四大列 ,四列外部分广场 ,中间是空的。列的截面如图 3 - 8所示。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 27 图 3柱连接 外型大小和形状 :方形的边长为 200毫米 ,列 40毫米的高度 12000毫米厚度 ,焊接在柱的底部有一个方形板 ,400 毫米的边长 ,30 毫米的厚度 ,双方的列是根据地板加强柱刚度。列的截面如图 3 - 8所示。 车库支持的重量主要是四列 ,四列检查。四列被视为固定端一端的压力吧 ,压杆的临界压力是 : 式中 临 界 压 力 ； 弹 性 模 量 ； 压 杆 的 长 度 因 数 ； 压 杆 的 长 度 ； 截 面 惯 性 矩 ， 矩 形 整理的 公式 ： 式中 安全因数； 立柱所受的压力 ； 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 28 车重； 车辆托盘； 链条的重量； 链轮质量； 电机和减速器； 查的 代入公式得： 因此满足 强度 规定 ， 因此 设计 恰当 。 横横梁的压力 非常强 ,车辆的重量通过支架梁 ,与螺栓 使用工字形的截面 ,如图 3 - 9 所示。类型的钢热轧 h 型 18 88,边梁由于更少的压力 ,最主要的连接 ,因此可以使 用只需要合适的形状可以和前面的横梁的连接方法 ,选择热轧钢 16。 图 3梁的工字形截面 斜斜杆 ,加强肋骨被用于热等边角钢截面 ,角数量是 10 88,横断面形状如图 3 - 10所示。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 29 图 3拉杆、加强肋的等边角钢截面 导轨由侧面导轨、上圆弧导轨和下圆弧导轨三部分组成。 （ 1）侧面导轨 它是框架的垂直方向 ,操作和导向轮滚动和设置 ,热轧钢铁路的设计。它的优点是方便处理 ,耐用 ,结构性能好。 （ 2）上圆弧导轨 它是为了确保框架在跑到上链轮左右翻译时不会发生摇摆设计 ,焊接结构的设计的材料可以 （ 3）下圆弧导轨 它是为了确保跑到较低的帧从链和链轮 ,防止设计 ,这种设计的焊接钢结构作为一个弧形导轨 , 轴器和键的选择 （ 1） 由于 频繁启动 ,负载变化 ,适当使用一套良好的缓冲性能和灵活的弹性联轴器。 （ 2）计算名义转矩 其中 ，电动机的额定功率 代入得： （ 3）确定计算转矩 查文献 18表 16用 代入上式得： 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 30 （ 4）型号选择 按 ，选择 联轴器 ，该联轴器许用转矩 63000 ，许用最大转速 。标记为 。同样选出与轴径 相连的联轴器为柱销联轴器，标记为 。 （ 1）选择 由与联轴器连接的轴径 ，轴径在 查表选取键 ，键长 250， （ ）。 由与联轴器连接的轴径 ，轴径在 查表选取键 ，键长 320， （ ）。 （ 2）校核 校核公式 式中 许用挤压应力， 传 递 的 转 矩 ； 键 与 轮 毂 槽 的 接 触 高 度 ，； 键 的 工 作 长 度 ， 圆 头 平 键； 轴 径 ； 由 与 联 轴 器 连 接 的 轴 径 ， ， 代入公式得： 由 与 联 轴 器 连 接 的 轴 径 ， ， 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 31 代入公式得： 通过对 校核键的强度 满足相关规定 ， 因此 设计 符合 。 承的选择 择 选用深沟球轴承， 选轴承型号为 6024 校核公式为： 查文献 18表 16 ，当量动载荷 ，对于球轴承，代入数据得： 查表知，间断使用的机械 ， ，所以轴承的寿命足够长，选择符合要求。 选用占毯式密封 由于传动转速比较低，故轴承采用脂润滑， 在轴承座内加入足够的脂润滑即可。 辆托盘 车辆车盘 (即帧 )主要由水平轴 ,和导流板槽和一个导向轮。汽车承载板的下部是一个整体 ,表面的防滑设计 ,防止车辆滑动 ;车辆定位装置安排托盘承载板 ,汽车驾驶 托盘定位无法前进 ,包围着一个框架结构。在路面抗滑的模板设计 ,防止滑动的车 ,在前面的模板设计的减速装置来降低车速 ,以防止车辆不会耗尽。如图 3 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计 32 图 3此轴长 6376径为 50料选 主要受向下的压力，即托盘为 400重为 1700 因 ，取 ,由 即 所以此轴安全可靠。 地板的地方停放车辆 ,非制动装置是安装在上面 ,以确保车辆没有幻灯片上的车辆 ,同时为了避免车辆过重而产生弯曲变形，在下面加有肋板来增加底板的强度。 该导槽包括一个前置导槽和一个后端导槽。主要目的是防止移动周围的链的前端 ,为了保证链轴既能上下移动，也不至于在左右方向上有较大的移动，通常它的宽度要比链轴略大一点。 在后面的 导槽 ,防止车辆盘有一个大秋千 ,造成伤害 ,通过转移链在滑块轴承槽减少摇摆。 山东英才学院 2016
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