机械毕业设计（论文）-升降式路边停车系统机械部分的设计【全套图纸】.doc

南昌航空大学科技学院学士学位论文全套图纸，加153893706毕业设计（论文）题目 升降式路边停车系统机械部分的设计专 业 名 称 机械设计制造及其自动化班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 二O一一年 六 月35学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期：导师签名： 日期：升降式路边停车系统机械部分的设计学生姓名： 班级： 指导老师： 摘要：机械式停车设备是解决城市停车问题的一个有效解决手段，正被广泛应 用于各种场合。论文对垂直升降式停车设备进行了认真的分析和研究。首先对垂直升降式停车设备的特点和概况做了简要的介绍，然后对垂直升降式立体车库的总体结构进行讨论研究。并选定链传动横移方式作为车库的存取形式，选定曳引驱动作为车库的升降驱动形式。在完成总体框架设计之后，对车库的存取机构进行了详细研究。对停车位布置形式及其相关要求进行了分析，确定了符合国家标准要求的车库停车位和载车板的具体结构。讨论了存取机构设计功能要求及其实现方法，完成了链传动横移存取车装鬣的设计及其零部件的计算和校核。 升降系统是车库的重点组成部分。在升降系统中选用曳引驱动方式，并对曳引系统进行研究，分析影响曳引力的因素，并对曳引能力进行了计算校核。根据车库提升系统的工作特点，选用交流变频电机。针对车库运行中的不安全因素，选用了超速保护系统和撞底保护装置等策略来提高升降系统的可靠性。关键词：垂直升降式立体停车设备、存取系统、结构强度分析和参数优化设计 指导老师签名：Design of Machinery Parts for Lifting Mechanical Parking SystemStudent name: Wang Feixiang class: 0781051 Supervisor: Xiong LijuanAbstract: Mechanical parking system，which is an effective way to solve the parkingproblems in cities，is widely used in many situationsThis paper makes detail analysis and researches of the vertical lifting mechanical parking systemFirstly the general situation and characters of the vertical lifting mechanical parking system is briefly introducedSecondly the total construction of system is discussed and researchedIn the meandme，chain transportation fetching method is chosen to bc used in storageretrieval structure of the parking system，as well as tractordriven mode is chosen as lifting-driven modeAfter design of framework of the parking system is setup，researches on storageretrieval structure are furtherConfiguration methods of parking unit and its relative requirements arc analyzedAnd the detail structure of parking unit and parking board are confirmed coinciding to the GB standardFunctional requirements of storageretrieval structure and its solving methods are discussedThe design of chain transportation-fetching machine is carried throughCalculations and verifications of parts in chain transportationfetching machine ale also finishedLifting system is one of COre parts in parking system runningTractor-driven method is used in lifting system and researches on it arc precededInfluential factors of driving ability are analyzed and driving ability is calculated and verifiedAccording to the working condition of lifting system，the analyses and research of lifting system is completedAccording to the characters of the vertical lifting mechanical parking system，VVVF motor is selectedContraposing unsafe factors in system running，overspeed protecting device and bottombumping protecting device are put into practiceKeyword: Ertical Lifting Mechanical Parking System，Storageretrieval System，Structure strength analysis，parameter optimization design Signature of Supervisor:目 录1 绪论 .2 1.1课题的来源及研究的目的和意义.2 1.2机械式停车库.3 1.3国内外研究状况.4 1.4本论文研究的主要内容.52 立体车库总体结构研究.6 2.1垂直升降式停车设备概况.6 2.2升降驱动系统.7 2.3车辆存取方式.8 2.4垂直升降式立体停车系统的控制系统.103 车库的存取机构研究设计.12 311停车位布置形式及相关要求.12 312垂直升降式立体车库停车位结构.13 32 载车板结构.14 331存取机构功能要求及其实现.15332存取机构的工作流程.17333存取机构中具体部件设计计算.184 立体车库升降机构的研究与设计.224.1升降机构的整体结构.22 421提升系统曳引力的分析计算.23 422曳引系统的受力分析.26 423曳引电机及其调速方法选择.28 424曳引电机的容量选择.29 425对重匹配研究.305 总结与展望.32 51总结.32 52展望.32参考文献.33致谢.34第1章 绪论1.1课题的来源及研究的目的和意义随着社会生活水平的不断提高，大多数城市人已经解决了“衣食住行”中的前三项，开始着手考虑买车，汽车进入寻常百姓家已是指日可待的。然而在买车成为一种时尚之后，停车却愈来愈成为一大难题。一些大城市(如北京、上海等)的土地资源特别紧张，甚至要求买车者在购车后必须再购买到一个停车位才能办理汽车牌照。于是为了顺应社会发展的需要，立体停车库的研究与开发也就变的愈加紧迫。 近年来，我国汽车产量不断增加，汽车保有量更是急剧上升。据统计，1997年汽车产量为157.8万辆，汽车保有量为1100万辆，其中轿车约400万辆;2000年我国轿车保有量接近400万辆，2002年我国轿车保有盘接近500万辆，据估计2005年我国轿车保有量将达到1000万辆，平均每年增长80万辆(据最新统计，2002年轿车实际销售120万辆)，而2010年轿车保有童将达到2000万辆，平均每年增长200万辆。如此数量的汽车主要集中在城市，将给城市停车泊位带来巨大的压力。如果全部露天平面停放，假设普通轿车的尺寸为4.5(长)x1.8(宽)，则每辆轿车所需要的最小停车位面积为19.2。目前的500万辆车将会占用9600万(即14.4万亩)的土地。相反，如果改为立体停放，特别是高层立体车库，每辆车的占用面积将会大为降低，例如，10层高的电梯式立体车库，每辆车的占用面积为3.0左右，将会节省84.6%(即2.74.1万亩)的土地，即使有10%的轿车停放在立体车库中，这在大城市的繁华地带也将产生巨大的经济效益。然而，目前只有很少城市建立了少数立体停车库，而大多数汽车则停放在露天停车场，甚至是占道停放。这样，一方面，在寸土寸金的大城市，设立露天停车场，是对有限土地资源的严重浪费;另一方面，汽车占道停放又造成城市交通拥堵，汽车被盗、被撞现象经常发生，市容环境极差。因此，在大中城市建设立体停车库是不可回避的当务之急。国家计委已将发展城市停车场作为支持基础设施建设的重点之一，国家计委第6号令中，已明确机械式立体车库(设备)及城市立体停车场为国家重点支持的产业。目前，汽车停放己经成为全世界大城市普遍关注的问题，许多国家都拿出资金资助这一课题的研究。基于以上情况，我的升降式路边停车系统机械部分设计选择“垂直升降式机械立体停车库机械部分”作为我的研究课题，符合现实需要，顺应当今科技发展的潮流。1.2.机械式停车库为了解决多层立体停车库驾驶员驾车上下坡道的问题，20世纪60年代国外出现了一种早期机械式停车库，取消了曲线坡道，汽车上下由升降电梯解决，然而水平运输仍然由驾驶员来驾驶。取车时，驾驶员跟随电梯一起上去，到了楼层后驾驶员驾车离开电梯找车位停下，然后驾驶员坐人梯下楼;相反，取车时，驾驶员先坐人梯上楼，然后开车到电梯口等候电梯，人车随电梯一起下楼。这种车库最大的缺点是，驾驶员在取车等电梯时，一方面等候时间不定;另一方面，汽车处于怠速状态，尾气污染特别严重。这样，虽然解决了坡道行驶问题，却带来其它问题，而且面积和体积的节省并不十分明显。到了20世纪70年代，随着科学技术的进步，停车库逐渐向全机械化、自动化方向发展，机械式停车库便应运而生。机械式停车库是利用机械设备提高单位面积停车数量的停车方式，分为运送器和停车位两部分。运送器是机械停车设备中装载并运送汽车的部件总称，包括托架、托板、台车等。停车位是车库中为停放汽车而划分的停车空间或机械停车设备中停放汽车的部件，它由车辆本身的尺寸加四周必须的距离组成。这样的车库就把每辆车的停车面积和空间尽可能压缩到最小，车库实际上成为一种停放车辆的容器，充分发挥了机械停车库的优势。进入20世纪90年代，随着电脑智能化管理和自动化仓储技术的发展，出现了智能全自动机械停车库，更加提高了土地利用率。机械式停车库按其停放形式的不同可分为机械立体停车库和复式停车库。复式停车库上下只有两三层，利用机械设备汽车在货架上可以上下重叠放置，车库内有车道和人员停留。机械立体停车库的室内没有人员停留，车辆的存取是全自动的，这种车库是最节省土地资源和自动化程度最高的，其具体优点如下:(l)节省面积，约为平面停车场的1/21/25。特别适合土地紧张的大城市和一般城市的繁华区。 (2)造价低，机械式停车设备每个车位投资约212万元，而建筑自行式停车库每个车位造价约为20万元以上，而且可能造成库内污染。即使平面停车，光土地征用费也是不菲。(3)使用方便。存车时，驾驶员打卡后只需按指示信号把汽车开上升降车上即可离开，系统会自动把汽车放到合适的车位;取车时，驾驶员打卡后系统就会自动把要取的汽车取下来，驾驶员只等待开车离开就行。按设计要求，一般取车时间不超过1加秒，通常不出现存取车排队的现象。(4)减少了因路边停车而引起的交通事故;(5)增加了汽车的防盗性和防护性;(6)改善了市容环境。综上所述，本课题中的车库形式选择为机械立体车库，以求研究开发一种占地面集小、自动化程度高、安全高效的停车系统。 1.3国内外研究状况近年来世界各国汽车保有量都急剧增加，在给人们带来极大方便的同时也给社会带来了新的问题一汽车的安全有序的存放问题。这一点引起了各国的重视，均拿出资金资助这一课题的研究。尤其是那些人口多、土地相对较少的国家和地区一如日本、韩国以及我国的香港等地区立体停车设备在国外尤其是在欧洲、美国、日本等国发展己有30多年的历史，技术经验较为成熟，发展较快的有日本、德国、法国、意大利、荷兰、美国、韩国以及我国台湾等。尤其是日本，从1962年研制出第一台立体停车设备以来，至今已经开发、生产出九大类近百个品种的立体停车设备，拥有停车设备制造企业400多家，车库设备年增长率达30%;台湾拥有停车设备制造企业268家，产量几乎两年翻一翻;韩国现在拥有停车设备制造企业400多家，主要通过引进日本技术和自我开发，每年车库设备以30%的速度发展。. 我国机械式立体停车设备的早期开发工作开始于80年代中期，1992年以后得到较快发展。而真正有起色则是近几年的事情，因此还处在发展初期我国机械式停车设备早期开发工作从八十年代中期就开始了，从1992年以后得到了较快的发展。大多数企业是近几年发展起来的，应当说，还处于刚刚起步的阶段，时间虽短，但也取得了很大的进步，具体情况如下:生产能力:1996年以前一共才提供了近4000个泊位，现有能力己达年产1万个泊位;品种方面:已能提供垂直循环式、简易升降式、平面移动式、升降横移式、垂直升降式等多种型式，有些还申请了专利。另外还发展了停车场管理系统、收费系统、咪表等配套设备;产品覆盖面:已为北京、天津、上海、杭州、西安、广州、深圳、重庆、成都、武汉、长沙、太原、徐州、昆明等10多个城市提供了各式机械式停车设备及部分配套设备;企业数:1982年以前我们还没有生产企业，1998年我们统计国内有研究、开发或生产机械停车设备及配套产品的单位已有150多家，还有不少企业正在调整产品结构，转向这一行业。我们生产的机械式停车设备已开始出口日本、台湾等国家和地区。但是，机械式停车设备行业应当说是一个新兴的行业，我们的发展还处于刚刚起步阶段，从行业本身来分析，还存在很多问题:(l)生产能力远远不能满足国内外市场发展的需要;(2)没有具有一定规模的企业，现有能力最大的也就是年产1000个泊位;(3)自主开发能力弱，目前大多是仿效国外技术或引进国外技术生产的，缺乏自主开发能力，缺乏对品种、材料、工艺、功能、安全等方面适合国情的研究，产品虽在市场上销售了，但国内没有统一的技术标准，也缺乏安全认证，产品的质量和可靠性难以得到保证。因此，我们应该大力开发机械式立体停车设备，以适应蓬勃发展的国民经济和汽车工业的发展。14本论文研究的主要内容 论文在查阅大量资料的基础上，完成了一套实用有效的垂直升降式机械停车设备整体结构的设计工作，并在文中依次阐述停车设备中各个重要环节的设计过程。主要有以下内容：l、垂直升降式立体停车设备总体结构的设计与研究 在对国内外同类产品进行分析的基础上，结合造价、技术难度以及用户需求等各个方面的指标，确定垂直升降式立体停车设备的总体布局、运行方式，然后进行存取车方式、提升系统、钢结构等各个组成部分的总体设计。2、垂直升降式立体停车设备的存取机构设计 在分析比较的基础上，确定车库的存取车形式，然后由此详细设计停车位、载车板和存取机构。3、直升降式立体停车设备的升降驱动机构研究 首先通过比较，选定曳引驱动方式作为整个车库的升降方式。然后设计升降平台、安全机构、配重系统等。并计算升降系统所需要的曳引能力、平衡配重的重量等。本章小结本章简要介绍了机械式立体停车系统的定义和分类、机械立体停车设备在国外的应用情况、国内停车行业的研究现状以及发展中的一些问题。另外介绍了本课题的来源，总结了本课题研究的目的、意义及拟解决的问题。第二章 立体车库总体结构研究21垂直升降式停车设备概况垂直升降式停车设备习惯上称为电梯式立体车库，同时亦可称为塔式立体停车库，它是将存车位分布在井道周围，然后通过提升机构在井道内做升降运动，实现车辆存取功能的机械式停车设备。 此类车库一般每层可以存两辆车，整个车库一般在10层以上，可以停放20-60辆汽车，而占地面积不到50平方米，所以具有很高的平面和空间利用率，具有高效、节能、噪声低、安全可靠、操作筒单、维护方便等特点。最适合建在寸土寸金的城市中心区。 在20世纪20年代，已经出现了电梯式立体停车库。M当时是以汽车专用电梯作为提升工具，驾驶员(或泊车员)需随车升降存取车辆。到60年代后期，欧、美、日等发达国家的大都市都出现了停车难问题，这使得立体车库开始发展和普及。欧洲的德国、意大利等国家开始建造大型的电梯式立体停车库，此时已实现机械横移存取车辆，无需驾驶员跟车上下。到80年代末90年代初，随着微机技术、可编程技术以及交流变频技术的发展和成熟，以电梯为核心的电梯式立体车库开始在日本、欧洲、美国、韩国、台湾等地大量兴起，成为机械式立体停车库的一大主流。 垂直升降式停车设备主要由钢结构骨架、提升装置、横移装置、停车检测系统、电控系统、安全保护系统、自动消防系统等组成，是一种技术含量很高的科技产品。垂直升降式停车设备的工作原理是：存车时，用提升机构将车辆和载车板提升到指定的楼层，然后用安装在提升轿厢上的横移机构将车辆和载车板存入存车位；取车时，通过稹移机构将指定存车位上的车辆和载车板取出送入提升机构，提升机构下降到出口处，车辆离去。22车库整体方案中华人民共和国机械行业标准JBT 87131998：机械式停车设备类别、型式与基本参数要目中，在参考国外标准的基础上，结合我国的实际情况列出了垂直升降式立体车库的不同形式。此类立体车库的整体结构按停车位分布状态大致可分为以下几类： （1）电梯式：此类车库的提升井道在中间、停车位在井道两侧，每一楼层只有两个停车位。提升机构升降到停车楼层后，横移机构便可存取车辆。 （2）圆柱型：提升井道在中间，停车位置以井道为中心，呈辐射状分布。它又有提升机构回转和存取小车回转两种形式。与电梯式相比，它每层的停车位增加了，但是其提升机构和存取机构就变得复杂。 (3)升降机+平面移动型：每层的截面呈方形，停车位以提升井道为中心分布在四周。载车板在存取车辆时，作平面纵向移动操作，与升降机连接完成存取车作业。 (4)升降机+平面回转型：每层的截面呈圆形，停车位以井道为中心分布在四周，载车板在存取车辆时，作平面回转移动操作，与升降机连接完成存取车作业。（5）十字型：中间是提升机，可回转，停车架以十字形布置，可纵列亦可横列。工作时，提升机升降并回转与停车架连接完成存取车作业。与其它几种形式相比，电梯式车库占地面积小，结构相对简单，适用性强，易于推广。在综合考虑技术难度、占地面积、经济实用性以及用户需求等各种因素之后，决定选取这种布局作为垂直升降式立体车库的整体结构。车库的结构简图见图21，提升系统居中，停车位纵向并列布置在提升井道的两侧。车库高12层，并可根据以后不同用户的需求进行扩展。车辆的出入口在停车库整个停车位的最下一层，整个车库的占地面积大约60平方米。22升降驱动系统在垂直升降式立体车库的组成部分之中，升降驱动机构是非常重要的一个部分，它的设置形式非常重要，其结构布置与技术含量将宜接影响车库的安全性和可靠性。 目前垂直升降式立体车库的升降驱动形式主要有曳引驱动和强制驱动两种，强制驱动形式又有钢丝绳式(卷扬式)和链轮链条两种形式。 在选定提升方式时，需要以安全可靠为第一原则，同时结合用户需求、经济性等考虑因素。 钢丝绳卷筒驱动机构在起重机械上被广泛的运用，是使用上较为成熟的技术。它布置灵活，起吊用的钢丝绳可在空间内变向设置。起吊钢丝绳失效状况可以用肉E艮观察得到，预防性好。但是它的结构尺寸较大，占用空问大，对提升高度有一定的限制。而且钢丝绳使用伸长量大，平层时会引起升降搬运器上浮或者下沉现象。由于它自身结构的限制，钢丝绳式(卷扬式)在垂直升降式立体车库中没有得到更广泛的应用。 链条提升式具有结构简单、价格低等优点，在低速电梯和低层的立体车库(垂直升降或平面移动式)上都有应用。用于垂直升降立体车库时，在车库的层数不多，提升速度要求不高时可以选用。 曳引式是一种被广泛应用于电梯上的提升方式。与卷扬式相比，它不仅具有卷筒驱动的一些优点，而且还克服卷筒驱动机构的不利因素，例如，与卷筒相比，它的尺寸大大减小，同时提升高度要比卷筒高很多，可用于高层的车库，因而被广泛的选用。 为了提高车库的运行效率，立体车库要求升降系统有较高的提升速度，并具有良好的可靠性。在参照和比较现有成熟的电梯技术的基础上，决定选定曳引式升降驱动方式。动力源选用高效节能的圆柱齿轮减速曳引机。曳引电机选用矢量控制方式变频器，可根据载荷大小和运行方向改变升降速度，有效利用电机的输出功率，其调速性能和运行的平稳性均能满足停车库的要求，平层精度15mm。升降驱动的传动机构(包括电机、减速机等)设在停车库的顶部。 23车辆存取方式利用机械装置从提升机构中将车辆送至泊车位或将车辆从泊车位取回至提升机构是垂直升降式立体车库最重要的功能之一，也是它与普通汽车电梯的根本区别所在。垂直升降式立体车库的存取车方式主要有以下几种： (1)滑叉载车式：在提升机构上安装一套多级滑叉机构(多为3级滑叉)，存车时，滑叉逐级滑出，将载车板送至停车位上方，再轻轻放下，然后收回滑叉；取车时，先将滑叉滑出至载车板下方，再略微抬起，当载车板与停车位托架分离后，将滑叉和载车板收回至提升机构。 滑叉式的主要缺点是滑叉有一半空行程，影响运行效率；动作中有较大偏载(尤其是将车位上的载车板抬高时)，会使导轨局部承受弯矩，影响提升机构运行的平稳性，增大了运行噪声。 (2)链传动载车式：其基本原理是以链传动的形式，通过一次微横移和一次横向横移来实现载车板的存取。存车时，第一次微横移的作用是推动横移机构连同载车板作短距离横移，越过升降轿厢与停车位之间的间隙；第二级的作用是通过每隔一定链节设置的加强链轴(两排链轴联结并加强)或拔叉(或在加强的链轴上再加装拨叉)随链条转动直线拨动载车板下部的挡板，使载车板平稳地转移到停车位的托梁上，为了减少摩擦力，一般还安装尼龙滚轮，在载车板底部与托梁接触的部位安装尼龙条。链传动横移装置克服多级滑叉式横移装置的缺点。但它对提升机构的平层精确度要求较高。目前一般采用变频变压调速方式及高精度传感器来满足平层精确度的要求。 (3)摆杆式：摆杆式横移装置是在升降轿厢底中部设置一个可正反向旋转的摆杆。在托盘下部靠近井道一侧的适当位置安装挡块，通过摆杆从不同方向拨动挡块以实现托盘的横向移动。该方式在欧洲，尤其是德国使用较为常见。日本也有类似的改进型产品。 在垂直升降式立体车库的这几种存取方式之中，链传动式结构紧凑，占用空间位置小，在保证了提升机构的平层精度15mm的情况下，是较理想的选择，因此选用链传动式作为车库的车辆存取方式。车库的链传动横移装置安装在提升轿厢上，设计成上下两层，上层为存取载车板用的横移机构，包括横向推拉载车板电机和两组横移链条，其作用是存取载车板a下层是微横移机构，包括两条微横移链条和微横移电机，其作用是使放置在它上面的横移机构往左或者往右越过轿厢和停车位之间的间隙。它同时起到减少摩擦力和定位导向的作用。车库工作时，提升机构首先将轿厢提升到指定层，然后微横移机构动作，拖动上层横移机构和载车板稍微移动一段距离，靠近停车位，如果是存入车辆，则上层横移电机动作，带动循环链条，通过链条上的销拉动载车板及在上面的汽车进入停车位，到位后销与载车板的啮合自动脱离。在取车时则相反，微横移机构的动作使循环链啮合载车板，然后横移机构拉动载车板到提升吊笼上。存取车动作结束后，微横移机构动作，回到轿厢上。24垂直升降式立体停车系统的控制系统 垂直升降式立体车库的控制系统有两层；管理层和测控层。管理层负责日常的一些例如计时收费、打印单据等管理工作，同时还和测控层实现通讯管理。它以台式电脑为核心，配备有打印机、通讯模块等外部设备。 测控层则负责车库存取车控制、位置检测、安全检测等底层操作，因而需要高度的工作可靠性和快速响应性。所以测控层选用PLC(可编程控制器)作为控制系统的主控机。PLC有以下优点：1、可靠性高，它采取了光电隔离、滤波、稳压保护、故障诊断等多种手段，在工业现场中平均无故障时间达5万10万左右。2、响应快。3、小型，并采用模块化的结构、因而安装容易。另外，除了通用的模块外，还选用了高速计数模块、多点IO模块、通讯模块等。 PLC工作时，首先开机自检，确认无故障报警后，判断当前是手动模式还是自动模式。手动模式是用于设备调试或者故障处理情况。自动模式则由PIE中的程序控制 车辆的存取。车库的存车过程如图22所示。车库的取车流程如图23所示。本章小结 介绍了垂直立体式立体车库的概况，概略地介绍了垂直立体式车库的特点和发展历史及概况。 在对垂直立体式立体车库主要整体结构形式、提升方式以及车辆存取方式进行研究之后，综合考虑各方面因素，选定电梯塔式布局作为车库的整体结构形式，曳引驱动形式作为系统的提升方式和链传动方式作为车库的存取车方式。第3章 车库的存取机构研究设计 垂直升降式立体停车库的车辆存取方式采用链传动方式，车库的整个存取结构包括停车位、载车板和链传动横移装置。其功能是在存车时，将载车板及其上的车辆送入停车位，然后退回到提升轿厢上；在取车时，链传动横移装置从停车位上将载车板及车辆取出，移动到提升轿厢上。由于停车库内部空间限制，整个存取结构应结构紧凑，并在满足安全可靠的前提下，尽量减轻重量，降低成本。 31车库停车位研究 311停车位布置形式及相关要求 国标中机械式停车设各中用来停放车辆的各具体位置称为车位吼一般称为停车位。停车位的尺寸和布置形式直接影响车库的占地面积、车库车辆存取时间和车库成本。为了合理利用土地面积、减少车辆存取时间和降低车库的成本，需要合理布置停车位。 电梯式停车设备的停车位布置在提升井道的两侧。按载车板沿进入停车位方向不同，布置方式有串列车位布置与并列车位布置两种。串列车位布置方式是指载车板沿车身纵向进入停车位，停车位与提升井道纵向并列。串列车位布置的平面截面是一个狭长的长方形，存取车辆时，移动行程需大于车身纵向长度，一般超过5米。并列布置方式是指载车板沿车身横向进入停车位，停车位与井道横向并列，车位布置的平面截面近似于一个正方形，其存取行程约2米。与串列布置形式相比，并列布置具有存取行程短，存取时间少，布局合理的优点，而串列布置形式一般应用于对平面截面形状有特殊要求的场合。在GB 17907-1999机械式停车设备通用安全要求的4241项中，对停车位的长、宽、高做出了明确的规定。宽度方面，规定对用搬运器将汽车送入车位的，为汽车全宽加150mm。长度方面，规定不小于存放汽车的全长加200mm。高度方面，规定不小于存放汽车的高度与存取车时微升微降等动作要求高度之和加50mm，但不小于1600。垂直升降式停车设备中可停放的车辆尺寸重量的分组代号为D(大)，其最大尺寸为5000*1850*1550。除了布置形式以及尺寸之外，停车位还需要考虑其他一些方面的要求： (1)为了支撑汽车及载车板，车库停车位要有承载结构。 (2)停车位结构要便于存取机构的动作。 (3)为保证车辆停放安全，需有安全机构。312垂直升降式立体车库停车位结构 垂直升降式立体车库的停车位采取并列布置形式，沿车辆横向方向布置在提升井道两边。按国家标准并结合其他要求考虑，将车库的停车位宽度定为2600mm，长度为5600mm，高度为1800mm。 停车位结构如图31(停车位等轴侧视图)所示，停车位上沿横向中心线对称布置两根钢梁，用以支撑载车板，钢粱上安装有滑轮，减少载车板在进入停车位时的摩擦。承载钢梁并不是水平安装在停车位的钢结构上，而是稍微向提升井道方向倾斜一个很小的角度，以保证钢梁上的载车板不会因为各种因素影响而向停车位外侧滑动，同时也便于取车时拉出载车板。 为确保载车板不会因为各种不确定因素从停车位上向井道滑动，在停车位外侧的横梁上，安装两个保险钩。在停放车辆时，保险钩卡住载车板，防止载车板滑动。在存取车辆时，链传动横移机构压下保险钩，存入或取出载车板。动作完成后，链传动横移机构退回提升轿厢，保险钩在弹簧力的作用下自动复原，钩住载车板。保险钩的示意图见图32所示。32载车板结构立体车库的载车板按结构形式有拼板式和框架式两种。拼板式载车板是用镀锌钢板一次冲压或滚压整体成形，然后拼装成载车板，最后用螺栓紧固连接。在拼装前，先对组件进行各类表面处理(如电镀、烤漆等)，使载车板轻巧、美观。整体折弯成型的载车板运输方便、通用性互换性好，强度大、刚度好、重量轻、 减少基础承力；而且由于是整体折弯成型，车板厚度小，一般厚度为5055毫米，对建筑净空高度要求最小；可以保证载车板同地面零坡度，倒车无需加油门，适应新老司机。整体折弯成型结构形式适合于批量生产。框架式载车板是先用型钢和钢板焊接成承载框架，然后在两侧停车通道和中间突起的顶面铺设不同厚度的钢板，多数采用中间突起结构。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度，并具有较好的导入功能，这种结构形式较适合车型变化较多的小批量生产。垂直升降式立体停车库选用框架式载车板，由空心矩形方钢、角钢和钢板焊接而成载车板框架，在框架上面铺设钢板，中间突起。同时在行车通道上安装防滑钢板，它和中间突起的钢板一起，防止汽车在存取时产生纵向或横向的滑动。在载车板的底部与停车位上的钢梁相对应的位置上装有滑动罩，起导向以及减少摩擦的作用。在载车板的两侧都安装有拖钩。工作时，通过拖钩与链传动横移装置上推拉销的啮合，带动载车板横移。33存取机构研究331存取机构功能要求及其实现 对存取机构进行结构设计，必须了解其功能的具体要求。首先要求存取机构能准确定位。由于汽车体积质量都较大，存取机构应尽可能设计得轻巧，以使其运动惯量不至于太大而影响准停要求。其次，要求存取机构动作快、工作效率高。这就要求它的横移速度要快，而这与准确定位的要求始终是相互矛盾的“差行速度是影响定位精度的主要因素之一)。随着变频调速技术的普及，该矛盾己能轻松解决：驱动控制采用变频调速技术，把正常横移速度提高，定位时的速度调低，并通过程序控制，自动计算横移的速度及加速度，这就即保证了定位准确又提高了工作效率。第三，要求存取机构安全措施完备，如提升机构与横移机构动作要互锁等。 垂直升降式立体车库采用链传动存取车方式，结构简单紧凑，自身质量轻。存取车辆功能主要由链传动横移装置实现。链传动横移装置安装在提升轿厢上，它由横移机构和微横移机构两部分组成。在提升轿厢上安装有两条载车板滚道，它由滚轮和钢板制成，起支撑载车板和导向作用。横移机构布置在两条载车板辊道之间，功能是驱动载车板做横移动作，它主要由横移驱动链条、推拉销、主、从动链轮组和电机等组成。其原理示意图如图34(横移机构示意图)所示。主、从动链轮组各有两排横移驱动链条，两排链条之间安装有推拉销。通过推拉销与载车板上的拖钩啮合，可带动载车板在提升轿厢中的载车板滚道上横移(参见图35所示)。存车时，链条转动，通过推拉销和拖钩啮合带动载车板进入停车位；取车时链条则反向转动，通过推拉销将载车板拉出停车位。 整个链传动横移机构是安装在提升轿厢内，为了保证提升的顺利及安全，提升轿厢与停车位之间要求有一定的距离，整个链传动横移机构也不能超出提升轿厢的范围。但如果横移机构固定安装在提升轿厢上，则由图35可见，在存车时，当推拉销与拖钩退出啮合的时候，载车板及拖钩还在横移链条的范围内，也就是说此时载车板并没有被完全推入停车位，还有一部分留在提升轿厢之上，这会使得停车位的保险钩无法钩住载车板，同时，提升轿厢也无法提升。而在取车时，推拉销则因为距离的限制，无法勾入载车板上的拖钩，不能实现取车动作。为了解决这个问题，需要增设微横移机构，使得横移机构能够横移一段距离，跨越提升轿厢与停车位之间的空间，使得存取车动作能够顺利进行。为了能够使横移机构能够移动，将横移机构设计成一体，用型钢连接成一个框架，然后将主、从动链轮组、张紧轮安装在钢板制成的支架上，再与框架连成一体。同时，横移电机和减速机也安装在这个框架上。为了使得横移机构能和提升轿厢产生相对移动，需要安装驱动装置。可选用的驱动有齿轮齿条传动、链传动等。与齿轮齿条相比，链传动形式具有尺寸紧凑，调整安装等优点，所以在设计时选用链传动作为微横移的驱动形式。微横移机构由微横移链条、电机和链轮构成。微横移链条固定在提升轿厢上，而电机和链轮则安装在横移机构上。当微横移电机动作时，就可以使横移机构产生横向移动，然后顺利完成存取车动作。整个链传动横移装置的整体结构如图36所示。为显示钢板之下的微横移驱动电机、微横移链轮及其支架和微横移链条等零部件，图中隐藏了框架上的钢板。36链传动横移装置整体结构示意图332存取机构的工作流程存取机构的工作流程如下：1首先在系统通电后以及升降系统工作时，控制系统都要保持两个横移电机 都处于自锁状态，以免发生误动作，产生意外。2当提升轿厢平层到位之后，控制系统根据要确定存取动作的停车位的位置，判断横移机构是要往左还是右移动。3此时为了防止存取车辆时升降系统意外动作，确保安全，控制系统要保证升降电机在存取机构动作的时候，始终处于自锁状态。4微横移电机动作，带动横移机构及其上面的载车板移动，越过提升轿厢与停车位之间的距离。5横移机构到位后，微横移电机要保持自锁，避免存取车时发生意外，同时控制系统确定是进行存车还是取车动作，然后决定横移电机转动的方向。6存取车动作完成后，微横移电机动作，将横移机构拖回到提升轿厢中，整个存取机构结束。333存取机构中具体部件设计计算1存取机构电机与减速机 (1)横移机构电机 垂直升降式立体车库一般的存取速度在1830m/min之间。车库载车板的横移行程L=2.4m，存取时间t设定为8s，则横移速度V=L/t=03m/s。所移动的质量M=2200kg，则所消耗的功率为：P=FV=MgV2200x9.8x0.20.3=1.293kw链传动的功率=0.92O.96，取最小值计算，所需电机功率P1.225/0.921.406选电机功率P=1.5kw (2)微横移机构电机 横移机构的行程L2=0.2m，微动时间设定为2s，则速度=/=O.1m/s。所移动的质量M2=2500kg，则所消耗的功率为：P2=F2V2=M2G22=25009.80.20.1=0.49链传动的功率=092O96，取最小值计算，所需电机功率PO49/092053选电机功率P2=O75kw (3)选用减速机 横移机构选用上海迈特传动设备有限公司的斜齿一蜗轮蜗杆减速机(N系列)，结构形式为普通双轴伸式双轴联接型，安装形式为卧式安装。斜齿轮一蜗杆减速机采用了斜齿轮蜗轮形式，除具有常规特性外，还使结构更加合理化，它不仅比单级蜗轮蜗杆传动具有更高的传动效率和承载能力，还在结构布局上缩小了空间位置，同时在相近体积条件下，能获得更大传动比，更有利于设备的配置。微横移机构则选用上海迈特传动设备有限公司的斜齿轮硬齿面减速机(D系列)，结构形式为普通轴伸式，安装形式为卧式安装(W4)，它具有结构紧凑、体积小、工作平稳、输出转速选择范围宽，通用性强的特点。 2存取机构链轮 (1)横移链轮 存取机构中，主动链轮和从动链轮的尺寸是一样的，所以传动比为1。由于空间的限制，链轮的直径要控制在300mm以下。链条的平均速度=zpn/601000式中：p一链的节距，mm；z一链轮的齿数；n一链轮的转速，r/min：链轮的分度圆直径PO49/092053选电机功率P2=O75kw (3)选用减速机 横移机构选用上海迈特传动设备有限公司的斜齿一蜗轮蜗杆减速机(N系列)，结构形式为普通双轴伸式双轴联接型，安装形式为卧式安装。斜齿轮一蜗杆减速机采用了斜齿轮蜗轮形式，除具有常规特性外，还使结构更加合理化，它不仅比单级蜗轮蜗杆传动具有更高的传动效率和承载能力，还在结构布局上缩小了空间位置，同时在相近体积条件下，能获得更大传动比，更有利于设备的配置。微横移机构则选用上海