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立体车库设计【3张CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】

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[A5-526]设计类-立体车库设计[汽车]

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摘要
本文以三层三列七车位升降横移式立体车库为研究对象，介绍了车库的主体结构和特点，根据升降横移式立体车库的运行原理，运用力学理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的力学分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的强度、横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。
另外，本文对车库的自动控制系统也做了简单说明，对车库的电气硬件结构进行了设计，并对软件流程进行了设计，以保证车库能安全、稳定、可靠地运行。

关键词: 立体停车库，控制系统，可编程控制器

Abstract
Three-layer and three-formulistic garage with seven stall is researched in this article. This paper mainly introduces the basic components and characteristics of the garage .The finite element reliability checking of steel structure of garage is utilized according to the operation principle of up-down and translation stereo garage ,the mechanics was used to comprehensively analyze the up-down and translation stereo garage , including intension of the framework structure and axes ,etc .
Otherwise, simple introduction to the control system is also included in the paper .The design of the control system cover both the components of its hardware and also the progress of the software design of the electric control system, which ensure safe, stable ,and reliable when operating.

Keywords : Stereo garage , Control system, PLC

目录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章绪论 1
1.1 概述 1
1.2 机械式立体车库的分类 2
1.3 升降横移式立体车库的特点 3
1.4 研究升降横移式立体车库的意义 4
本章小结 5
第2章车库的整体设计思路和方案的选择 6
2.1 车库的工作原理 6
2.2 车库的结构组成 6
2.2.1 结构框架的方案 7
2.2.2 载车板的方案 8
2.2.3 提升系统的方案 8
2.2.4 横移系统的方案 9
2.2.5 安全防护机构的方案 10
2.3 控制系统的工作原理和方案 11
2.4 车库外围的设计 13
2.5 车库整体设计参数 14
本章小结 15
第3章车库基本机械结构的分析校核 16
3.1 钢结构的分析校核 16
3.1.1 进行受力分析的基本假设 16
3.1.2 钢结构骨架的受力情况 16
3.1.3 校核计算 17
3.2 传动系统的分析校核 22
3.2.1 横移载车板的动力计算 22
3.2.2 传动轴的分析校核 23
3.2.3 载车板提升链的分析校核 26
本章小结 29
第4章控制系统的设计 30
4.1 整体线路结构的设计 30
4.1.1 检测点分布 30
4.1.2 控制点分布 30
4.1.3 电气线路图 31
4.2 PLC的接线 31
4.3 电机控制及其接线 32
4.4 PLC程序流程设计 33
本章小结 38
结论 39
致谢 40
参考文献 41
附录1 42
附录2 44

第1章绪论
1.1 概述[1]
随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，人类的生产、生活方式趋于集中，城市的规模越来越大，人们在城市里的生存空间却越来越小，于是出现了要利用空间的理念，城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。作为现代大都市的标志，城市中心商住区高楼大厦林立；社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路，编织出城市立体交通网；汽车的住宅--停车场也有了长足的发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械停车设备向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变，成为具有较强的实用性、观赏性和

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内容简介：: 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）题目立体车库设计专业车辆工程学号 1079311131 学生刘学良指导教师李长威答辩日期 2010年12月28日哈工大华德学院哈工大华德学院毕业设计（论文）评语姓名：学号：专业：毕业设计（论文）题目：工作起止日期：_ 年_ 月_ 日起 _ 年_ 月_ 日止指导教师对毕业设计（论文）进行情况，完成质量及评分意见：_ 指导教师签字：指导教师职称：评阅人评阅意见：_ _ _ _ 评阅教师签字：_ 评阅教师职称：_答辩委员会评语：_根据毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定：学生毕业设计（论文）答辩成绩评定为：对毕业设计（论文）的特殊评语：_ 答辩委员会主任（签字）：职称：_答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员（签字）：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _年月日哈工大华德学院毕业设计（论文）任务书姓名：刘学良院（系）：汽车工程系专业：车辆工程班号：0793111 任务起至日期：2010年10月14日至2010 年12月28日毕业设计（论文）题目：立体车库设计立题的目的和意义：随着汽车保有量的不断增加，车库停车位的需求也在不断的扩大，如何更好的利用空间，存放更多的车辆一直成为了人们研究的对象。本设计立体车库就是为达到这一目地进行的，通过设计实现利用立体的空间方便的存放更多的车辆。同时锻炼学生设计能力和分析问题解决问题的能力。技术要求与主要内容：1. 完成立体车库总体设计，实现三列三层的立体车库。2. 完成立体车库的各个部件的校核3. 实现车库的智能控制和手动控制4. 实现车库停车，出车自由5. 控制程序和控制部件的设计。6. 完成0号图纸2张7. 完成10000字的设计说明书参考论文10篇以上。进度安排：201010.1110.13 调研选题2010.10.1410.22 调研撰写开题报告2010.10.22 开题检查2010.102211.19 完成所有设计草图2010.11.26 中期检查2010.11.2712.10 集体完成正式图纸，论文草稿2010.12.1012.16 撰写论文2010.12.16 上交论文2010.28 答辩同组设计者及分工：指导教师签字_ 年月日系（教研室）主任意见：系（教研室）主任签字_ 年月日哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要本文以三层三列七车位升降横移式立体车库为研究对象，介绍了车库的主体结构和特点，根据升降横移式立体车库的运行原理，运用力学理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的力学分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的强度、横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。另外，本文对车库的自动控制系统也做了简单说明，对车库的电气硬件结构进行了设计，并对软件流程进行了设计，以保证车库能安全、稳定、可靠地运行。关键词: 立体停车库，控制系统，可编程控制器AbstractThree-layer and three-formulistic garage with seven stall is researched in this article. This paper mainly introduces the basic components and characteristics of the garage .The finite element reliability checking of steel structure of garage is utilized according to the operation principle of up-down and translation stereo garage ,the mechanics was used to comprehensively analyze the up-down and translation stereo garage , including intension of the framework structure and axes ,etc .Otherwise, simple introduction to the control system is also included in the paper .The design of the control system cover both the components of its hardware and also the progress of the software design of the electric control system, which ensure safe, stable ,and reliable when operating.Keywords : Stereo garage , Control system, PLC目录摘要Abstract第1章绪论11.1 概述11.2 机械式立体车库的分类21.3 升降横移式立体车库的特点31.4 研究升降横移式立体车库的意义4本章小结5第2章车库的整体设计思路和方案的选择62.1 车库的工作原理62.2 车库的结构组成62.2.1 结构框架的方案72.2.2 载车板的方案82.2.3 提升系统的方案82.2.4 横移系统的方案92.2.5 安全防护机构的方案102.3 控制系统的工作原理和方案112.4 车库外围的设计132.5 车库整体设计参数14本章小结15第3章车库基本机械结构的分析校核163.1 钢结构的分析校核163.1.1 进行受力分析的基本假设163.1.2 钢结构骨架的受力情况163.1.3 校核计算173.2 传动系统的分析校核223.2.1 横移载车板的动力计算223.2.2 传动轴的分析校核233.2.3 载车板提升链的分析校核26本章小结29第4章控制系统的设计304.1 整体线路结构的设计304.1.1 检测点分布304.1.2 控制点分布304.1.3 电气线路图314.2 PLC的接线314.3 电机控制及其接线324.4 PLC程序流程设计33本章小结38结论39致谢40参考文献41附录1 42附录2 44 -IV-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1 概述1随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，人类的生产、生活方式趋于集中，城市的规模越来越大，人们在城市里的生存空间却越来越小，于是出现了要利用空间的理念，城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。作为现代大都市的标志，城市中心商住区高楼大厦林立；社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路，编织出城市立体交通网；汽车的住宅-停车场也有了长足的发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械停车设备向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变，成为具有较强的实用性、观赏性和适合城市环境的建筑。伴随着汽车进入家庭，城市动态、静态交通管理制度的不断完善和人们对居住环境要求的提高，给停车产业提供了前所未有发展机遇，停车产业市场前景广阔。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先进技术。机械方面，应用了许多新材料、新工艺。设备结构采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸。钢结构选用新型优质钢材，既提高了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美观、强韧、耐用。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。控制形式有，按钮式、锁匙式、IC卡式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。安全元件采用各种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等，安全保护装置日臻完善，如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车图象摄影对比安全检测、自动消防灭火等。我国城市停车还处在初级阶段，专用和公共停车位数量距合理的车位与车辆比率相差甚远，停车难到处可见。目前我国的停车场仍以平面停车场、路上停车场、路外停车场、自行式停车场为主，立体停车库和机械式停车场数量还很少。以我国停车产业发展较快的广州、上海为例，路上、路外停车仍占有相当比例，已建设的停车场大部分是地下自行式停车场和在自行式停车场的基础上安装简易停车设备，增加存容数量。自行式停车场存有较多缺陷，如车位平均占地多、管理和保安人员多、投资多、存车效率低、耗电量大、对环境有污染等；由于允许人员进入，易发生盗车、毁车、施暴等停车场犯罪，近年来在发达国家已很少新建，大量兴建的是具有现代水平的机械式立体停车库。车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30-40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多层（21层）立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。 1.2 机械式立体车库的分类2目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式。（1）升降横移式升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。（2）巷道堆垛式巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。（3）垂直提升式立体车库垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需一个汽车旋转台，可省去司机调头。垂直提升式立体车库一般高度较高（几十米），对设备的安全性，加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地却最小。（4）垂直循环式垂直循环式立体车库占地少，两个泊位面积可停6-10辆车，外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓，价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短，可采用自动控制，运行安全可靠。 1.3 升降横移式立体车库的特点2在众多的停车设备中，升降横移式立体停车的优点比较突出，主要表现在以下几个方面：（1）节约占地面积，充分利用空间。一般来说，升降横移立体停车库的占地面积约为平面停车场的1/2-1/25，空间利用率比建筑自走式停车库提高了75%。（2）相对造价比较低。升降横移式立体停车库每个泊位约需1.5万元，而建筑自走式停车库每个车位的造价约为15万以上。（3）使用方便，对操作人员的要求不高，操作简单、安全、可靠，存取车快捷，维护也很方便。一般存取一辆车为80秒。（4）减少因路边停车而引起的交通事故。在许多城市的主要地段，司机往往没有找到停车场而把车停靠在路边，这样就很容易造成交通阻塞，甚至引起交通事故。（5）增加了汽车的防盗性和防护性，在车库的系统中配置有智能防盗装置、防火装置等，增强了车库的整体安全。升降横移式立体停车库是全自动化的停车方式，也是今后停车改革的主要方向。尤其是寸土寸金的大城市。采用机械式立体停车方式，显得尤为重要，而升降横移式立体停车库也在机械式立体停车库中显得更加普遍化、居民化、实用化。1.4 研究升降横移式立体停车库的意义我国近几十年的改革开放使汽车行业得到了飞速的发展，我国城市的汽车数量急剧增加，据有关专业统计，平均5-6年汽车的数量就增加一倍，这不但给动态交通，也给静态交通带来很大的难题，突出表现在停车空间的不足上。同时，我国城市人口基数大，密度高的特点，城市小区的用地十分有限，建造机动的停车设施显然不经济，但飞速增长的汽车数量又使得小区不得不面临建设停车设备的问题。3前面已经介绍了升降横移式立体车库的特点，成本低，使用方便，拥有占地面积小等特点的小型的升降横移式立体停车库正是解决小区停车紧张一个有效的措施。本章小结本章主要介绍了立体车库出现的背景，以及国内外发展状况，特别是我国立体车库的发展状况。另外介绍了立体车库的分类及各自的特点，通过比较比较强调了升降横移式立体车库的优点，从而引出了本文研究升降横移式立体车库的意义。第2章车库的整体设计思路和方案的选择2.1 车库工作原理升降横移式立体车库的七个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升降横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。其工作原理是：底层只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层外，中间层和底层必须预留一个空车位，供进出车升降之用。当底层车位进出车时，无需移动其他托盘就可直接进出车；中间层、顶层进出车时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降和进出车动作，进出车后再上升回到原位置。其运动总原则是：升降复位，平移不复位。如图2-1所示，1 、2号车位可以直接存放车辆；7 号车位需下降后再存放车辆；3 号车位，则需先将1 号和2号载车板右移，再将3号载车板下降;；4 号车位，则需先将2 号载车板右移，再将4号存车板下降；5号车位需要先将1、2、3、4号四个载车板右移，再将5号载车板下降；6号车位则需要先将2、4号载车板右移，再将6号载车板降下。图2-1 七车位升降横移式立体车库工作原理图2.2 车库的结构组成4以三层三列式立体车库为模型建立研究对象。升降横移式立体车库主要由结构框架部分、载车板部分、横移系统、提升系统、控制系统、安全防护系统六大部分组成，如图2-2所示。图2-2 升降横移式立体车库主要组成2.2.1 结构框架的方案5立体车库一般主要以钢结构和钢筋混凝土为主，在升降横移式车库中选用钢架结构，如图2.2所示。钢架结构与其它建筑结构相比，具有如下特点：（1）可靠性高（2）材料的强度高，钢结构自重小（3）材料的塑性和韧性好（4）钢结构制造简便，施工工期短（5）钢结构密闭性好（6）钢材的耐锈蚀性差结构主体采用热制H 型钢、槽钢、角钢和钢板等型材制造，具有较好的强度和刚度，轻巧、美观，并可二次拆卸安装，运输方便。在升降横移式立体车库中其主要结构是钢结构，有两部分：主体框架部分和载车板部分。主体框架部分的钢结构比较复杂，运用了“H”型钢、角钢、槽钢等数种型钢形式，就其连接形式而言比较单一，即焊接和螺栓连接两种形式。载车板部分的钢结构比较简单，其框架部分为数段矩形方钢对焊而成，其它辅助结构则以角焊代之。焊接和螺栓连接是车库钢结构部分的两种主要的连接方式，其连接方式的质量优劣将直接影响车库整体结构性能的优良与否，所以在车库的设计和建造中具有很重要的位置。立体车库在连接过程中主要运用对焊、角焊和螺栓连接。2.2.2 载车板设计载车板用来承载库存车辆，按结构形式有框架式和拼板式两种。框架是载车板用型钢和钢板焊接承载框架，并多数采用中间突起结构，在两侧停车通道和中间凸起的顶面铺设不同厚度的钢板。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，适合车型变化较多的小批量生产。拼板式载车板用镀锌钢板一次冲压或滚压成组装件，采用咬合拼装成载车板，用螺栓紧固连接，拼装前可以先对组件进行各种表面处理，如电镀、烤漆等，使载车板轻巧、美观。如图2-3所示。图2-3 平板式载车板及拼合示意图2.2.3 提升系统的方案每块上载车板都配有一套独立的电机减速机与链传动组合的传动系统。其结构如图2-4所示，电机顺时针旋转时，载车板上升，电机逆时针旋转时，载车板下降。根据载车板及车重确定链条所需的传动力。根据传动力及载车板的移动速度确定电机功率。根据车身高度确定上下载车板间的距离，根据这个距离确定链条的长度，最后根据传动力确定链轮大小，链节形状及大小。图2-4 提升系统的结构示意图2.2.4 横移系统的方案立体车库横移传动机构由减速电机、驱动轮和从动轮、地面铺设导轨组成。升降横移机构则为升降传动机构与横移传动机构的结合。升降横移式立体车库底层与中间层载车板为横移机构，上层载车板为升降机构。升降装置由传动系统、升降架等组成。（1）链传动：优点是传动简单可靠，维修简单，造价低廉;缺点是冲击比较大，有提升高度的限制，安装调试时需要注意是否有咬链的情况出现。（2）钢丝绳传动：优点是对车库底盘可以提升的高度可以不加限制，造价比较低；缺点是因为需要外加钢丝绳桶和刹车盘增加了安装调试的时间和造价。（3）液压传动：优点是可以真正实现无级调速，结构紧凑，功率与重量比高、响应速度快、抗干扰能力强、误差小精度高、低速平稳性好、调速范围宽、介质自身可起冷却润滑作用、安全防爆等优点;同时也具有元件昂贵、成本高、密封技术要求高、油液易污染、能源传输不便等缺点。综上所述，本车库为三层，从提升高度上选链传动或钢丝绳传动都可以，但从方案经济及可行性角度考虑，选择链传动更为有利；在横移运动中，采用异步电机驱动，通过链驱动，也能达到精确、稳定地传动，如图2-5所示。由于下载车板不需悬挂链条，所以为了节省材料，下载车板比上载车板要短。每块下载车板后部都配有一套独立的电机减速机传动系统，藏于载车板内。在下载车板底部装有四只钢轮，可以在导轨上行走，其中两只为主动轮，装于长传动轴两端，另两只为独立安装的从动轮。电机减速机驱动长传动轴运转，长传动轴上的主动钢轮在导轨上滚动行走从而使下载车板作横向平移运动。根据载车板及车辆的重量、行走速度、滚轮与导轨间的摩擦系数确定横移电机的驱动功率。图2-5 横移系统的结构示意图2.2.5 安全防护机构的方案车库的安全防护措施非常重要，在众多的车库中车辆的高价性与车库自身的价值相差很大，并与客户对车库的信任度有着密切的联系。对于升降横移式立体车库，它的安全防护措施要做到以下几点，并配备有相应的防护装置。（1）防火措施：在车库中安装有温烟传感器，可对车库的火情实行实时监控，并把监控信号传给中央控制系统。（2）急停措施：在发生异常情况时能使停车设备立即停止运转，在操作盒上安装有紧急停止开关，并设为红色，以示醒目。（3）阻车装置：在很多情况下停车时，司机必须要把车停在载车板合适的位置上，一般在载车板的后端一侧安装上一高25mm以上的阻车挡铁。（4）防止超限运行装置：停车设备在升降过程中，在定位开关上方装有限位开关，当定位开关出现故障时，由限位开关使设备停止工作，起超程保护作用。（5）人车误入检出装置设备运行时，必须装有防止人车误入装置，以确保安全，一般采用红外装置。一旦检测到在车库运作时，有人或其它物体进入车库，系统就会使这个车库停止运作。（6）防止载车板坠落装置上载车板上装有上下行程极限开关和防坠落安全装置。防坠落安全装置装在纵梁与上载车板上停位之间，在纵梁两测各装两只挂钩，上载车板两侧相应位置处各装两只耳环，当上载车板上升到位后，纵梁下面的四只挂钩便自动套入四只耳环内，以防止升降电机常闭制动器慢释放后，上载车板在汽车和载车板本身的重力作用下慢慢下滑，压坏下层汽车。另外也防止制动器一旦失灵，上载车板从上停车位坠落，砸坏下层汽车，如图2-6所示。下载车板的安全装置主要是行程极限开关和防碰撞板。行程极限开关的作用是使载车板横移到位后自动停止。载车板的防坠落装置是立体车库中的一个关键部件，在泊车安全方面起着决定性的作用。防坠落装置中解锁动作由电磁铁完成。解锁动作要求，当电磁铁通电时以推杆触动安全钩解锁;当电磁铁断电时推杆自动缩回。图2-6 防止载车板坠落装置2.3控制系统工作原理和方案升降横移式立体车库的系统控制原理：操作者(人)要通过控制系统信息交流的平台(界面)把操作信息传送给控制系统，经系统处理后，系统把可识别的控制信息通过辅助设备驱动执行结构，来完成车库现场的运作。其系统控制原理框图，如图2-7所示。用户状态检测单元控制器操作平台车位执行单元图2-7 车库系统控制原理框图6立体车库控制系统包括硬件和软件两方面的设计内容。硬件集中安放在控制箱内，控制箱采用的金属外壳起到屏蔽作用，以保证系统欲行的可靠性。控制系统采用PLC控制。车库控制系统硬件主要分为4个部分：(1)电源部分：采用380V，50HZ三相交流电供电。(2)PLC部分：采用OMRON的C60P-CDR-AE型可编程序控制器。(3)电机部分：采用5台2.2KW减速电机控制顶层和中间层载车板的升降，4台0.2KW的减速电机控制中间层和下层载车板的横移。(4)信号检测部分：采用传感器检测系统运行过程中的状态。PLC硬件系统如图2-8所示，PLC是车库控制系统的核心，整个车库设计由一台PLC对车库进行统一的管理和监控，通过PLC控制载车板纵横传动装置以完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的调入调出由PLC根据当前各车位的车辆存放情况，按照相应的调度策略调度车辆进出。其操作大致分为3类:（1）以故障诊断和处理为主的操作；（2）联系现场状况的数据操作；（3）执行用户程序和服务及外部设备的命令操作。当进行存取操作时，PLC接收和分析操作人员在控制面板按钮（或上位机)输人的指令，做出合理的工控安排:判断检测元件的状态，读取车库机械驱动部分的信息，反馈信息到执行元件，拖动车位板，实现其位置移动，完成车辆的存取操作和信号显示(指示灯)。整个动作区域配有光、电检测及多重安全系统，以防异常情况发生。通过光电检测、软硬件信号联锁、限位、防坠保护、过载保护等装置，来确保整个系统的安全、平稳运行。系统输入端有自动/手动选择开关，自动工作时有总开、总停按钮，有上、下、左、右移动按钮，车位号信号输入若干。输出端需要控制9台电机(4台横移小电机和5台升降大电机)，加上一些用于人机交流及安全检测的数字量输入输出，如数字键盘输入、LED数码显示、安全检测、及各种操作按钮等。再考虑到系统的可扩展性，选用OMRON公司的CZOOH系列的160点可编程序控制器(96个信号输入点，64个继电器输出点)完全满足容量的要求。在分配输入输出点时按照控制功能分段，相同功能的输入板和输出板组成一组。一般情况下输入点与输入信号，输出点与输出控制一对应。分配好后，按系统配置的通道与接点号分配给每一个输入信号和输出信号。在本系统中报警器是几个信号共用一个输出点，各报警因素逻辑关系并联后接到报警输出点。图2-8 PLC的硬件系统结构框图7PLC程序设计方案如下：（1）初始化程序提出系统的控制信息，扫描各到位开关信号；（2）主控制程序按照进车优先的原则，将最多的车位保持在进车位置。每个载车板运动之前，需要先判断目的地是否有空位，有空位才可以动作，前后动作互锁。判断是否有空位是根据横移电机所对应的到位行程开关动作信息来确定的。液压升降系统启、停动作也是根据相应的到位行程开关来确定；（3）故障报警程序故障报警程序能够实时地采集设备异常信息，及时发出声光报警信号，提醒司机和管理人员进行处理。若在程序执行过程中，有人、物侵入车库空间或车辆超长，PLC将按照闭锁关系停止设备运行，同时发出故障报警。该程序完整而高效的完成了二层升降平移式车库全部动作，具有安全可靠性。完全达到了作为民用机电一体化设备所应具备的条件，充分发挥了它的作用。2.4 车库外围的设计由于本文设计的升降横移式立体车库规模较小，结构较简单，占地少，因此外围只考虑车库库前空地设计，因为车库库前空地是车辆出入库时保持车辆畅通和安全的必要保证。由于车库所处的位置、车库周边建筑物条件、车库所对支路情况、车库所对主路情况、车流数量和车速等条件的不同，库前空地大小和形状的设计应当不同。本车库采用前进入库、后退出库、没有的车库，其库前空地要能满足在允许停放最大尺寸车辆出库时所需的转向空间和一辆允许停放最大尺寸车辆将要入库的暂时停放空间。两者要保留足够的安全距离，并能保证入库车辆在暂时停放位能顺利驶入库内，保证车辆在出入库作业时不能发生相互干扰和危险事情。汽车在某速度下的最小转变变径计算公式为：m22r=mg其中，m为汽车质量，为汽车行驶速度，r为汽车最小转弯半径，为汽车轮胎与路面的摩擦系数，正常干燥沥青路面的摩擦系数为0.6，雨天路面摩擦系数降为0.4，雪天则为0.28，因此汽车的最小转弯半径主要与汽车行驶速度、汽车轮胎质量和路面状况有关。由上式可估算车长4700mm，宽1700mm的汽车在一挡以20km/s速度在=0.5的路面上行驶时，汽车最小转弯半径约为3m，因此空地距离车库最近不应小于4.7m。为保证安全，设计空地距车库的最小距离不小于9m，以保证充足空间使车出入库。 2.5 车库整体设计参数本课题给出轿车的几何参数为：车身长为4700mm，车身宽为1700mm，车身高为1550mm,总重是1600Kg。载车板为载车容器，其尺寸应该大于轿车的尺寸，故载车板的尺寸初步定为：长L=4825mm,宽W=2000mm.为了保证载车板的自由运动，左右两个立柱间的距离应该大于载车板的宽度，因为这样既有利于轿车的存取，也有利于载车板的安放，所以把左右两个立柱间的距离定为7200mm,基坑的长度为6230mm。这是载车板和车库框架的大体尺寸。本章小结本章从三层三列式立体车库的原理和基本结构出发，针对每一个基本结构如钢架结构、载车板、升降横移系统、安全防护机构、控制系统等的分析比较提出了合理的设计方案，并对车库外围进行了设计，确定了车库的基本尺寸参数。第3章车库基本机械结构分析校核3.1 钢结构的分析校核3.1.1 进行受力分析的基本假设5由于车库的实际受力情况很复杂，必须对它进行必要的简化和假设后才能进行进一步的受力分析，基本假设如下：(1)停车库单独建立，不与其它建筑物相接;(2)不计由于结构阴面与阳面温差引起的热应力;(3)整体结构无初始变形和缺陷：(4)在静态环境里，地震载荷与风载荷作用忽略不计。3.1.2 钢结构骨架的受力情况钢结构受力主要包括：钢结构本身自重，结构架上各停车位的车辆及固定叉梳重量，提升系统制动所产生的惯性力，驱动装置的重力，顶部梁架所受滑轮组和配重的重力，它们以集中或均布方式作用。按基本载荷作用情况，将停车库钢结构骨架结构分析的计算工况分为表3-1所示的4种工况。表3-1 车库钢结构的计算工况计算工况计算载荷序号工况说明1空载每个车位均无车辆载荷刚结构自重、传动系统重量和配重2对称满载每个车位均有对称分布的车辆载荷工况1的载荷和车位上的车辆载荷3非对称满载每个车位均按前后轮6:4分配的车辆载荷工况1的载荷和车位上的车辆载荷4最大偏载车库一侧车位无车，另一侧车位均有按前后轮6:4分配的车辆载荷工况1的载荷和车位上的车辆载荷由有限元分析法可知，各工况钢结构骨架均在前轮放置一侧两边立柱与下方横梁交点处产生最大压应力，其中对称载荷工况压应力最大。4种工况分别在钢结构骨架后轮放置一侧立柱与基础连接点处产生最大拉应力，其中非对称载荷工况拉应力最大。53.1.3 校核计算在车库钢结构设计中，包括轴心受力构件、梁、拉弯和压弯构件的设计。进行轴心受力构件设计时，轴心受拉构件应满足强度和刚度要求，轴心受压构件除应满足强度、刚度要求外，还应满足整体稳定和局部稳定要求。设计时采用Q235碳素钢，由文献5,131141，可知其屈服极限为235Mpa，抗拉强度为375-500Mpa。整体车库钢结构许用位移为10mm。本车库所限车型为小型车，最大容车重为1600kg，载车板重约700kg，所以每个车位所承受的最大重量为2300kg，在每个载车板上模拟汽车前后车轮位置，按照额定载荷6：4比例均匀放置集中载荷。3.1.31 立柱稳定性校核前立柱为等截面立柱，受压静力，前立柱受力状态简化如图3-1所示。两中心压杆的稳定条件为：n=PCPnw其中： Pc-临界载荷P-工作载荷n-安全系数 nw-许用安全系数图3-1 立柱受垂直力简图（1）立柱的截面力学特性由文献8，218230型钢表可得HW 300X300型H型钢面积： A=120.4cm2惯性矩：Ix=6760cm4，Iy=2050cm4惯性半径：ix=7.49cm，iy=13.05cm（2）确定压杆柔度=limin=25007.49=33.51其中：压杆全长为l=500cm由文献9,1-153可得压杆长度系数u=2求压杆柔度范围值1：1=EP=206105220102=96其中：弹性模量 E=206105N/cm2比例极限 p=220102N/cm2 求压杆柔度范围值2=a-sb其中：屈服极限s=235102N/cm2常数查机械手册1，l-1-07，a= 30400N/cm2 ;b=112N/cm22=a-sb=30400-23500112=1.6若=133.511=962=61.6则前立柱属于细长杆，应按欧拉公式计算临界载荷。（3）强度校核设立柱空载时受载车板和上层钢结构载荷G1=7000N满载时前立柱承受最大载荷G2=5700012+53516000=65500N则立柱的工作载荷P前=12G2=6550012=32750N由欧拉公式得临界载荷Pc=n22EI(2l）2由文献9,1-152查得，金属结构中的压杆安全系数n=1.83,取n=3,代入得Pc=32220610511194.7(2500)2=2.046107N前立柱的稳定安全系数n=PcP前=20463573.938750=528.09n=3由上式可知安全。若按插减系数法计算：=PA=SnS其中A受力面积P工作载荷安全系数 ns许用安全系数一中心压杆折减系数=P前A=387500.875118.75=372.93=SnS=235003=7833.3MPa安全裕度较大。3.1.3.2 导轨支撑梁强度校核前后导轨支撑梁均为两点点支撑，承受作用力相同，故我们分析前导轨支撑梁，如果前导轨支撑梁在允许范围之内，则后导轨梁也必然符合设计要求。如图3-2所示，简支梁AB为两点支撑，受均布载荷的作用，两端全约束，且同样为均布载荷。图3-2 导轨支撑梁受力分析简图已知A、B两点全约束 lAB=5.2m,E=2.1Gpa,Ix=6120cm4均布载荷为：q=212（7000+16000）5.2=4423N/m最大挠度为：fmax=ql4384EI计算得：fmax=44235.243742.11011612010-8=6.7310-4m面积A=117cm2梁所承受的弯矩为Mx=ql212(6R-1)则导轨支撑梁所承受的最大弯矩为Mmax=ql28=44235.228=14.95103N.m最大应力为max=MmaxWZ=14.951034.81102=31.08MPa根据文献8“失效、安全系数和强度”理论，由于钢结构选用材料为Q235，屈服强度为235MPa，取安全系数下n=2，所以许用应力=74.9422Mpa。可得max，由强度理论可知：导轨支撑梁稳定。3.1.3.3 三层横梁强度校核三层横梁可以简化为固定梁，受力状态如图3-3所示。横梁两端固定，A、B两点产生相应的支反力RA和RB。图3-3 三层横梁受力简图及弯矩图所承受的主要是拉压受力，所以我们只对其正应力进行分析。梁所承受的弯矩为：Mx=Pl(-Ra)最大弯矩为：Mmax=Pa2l其中P=F1=F2=12F车+F载=13.5KN代入得：Mmax=Pa2l=16.875Mpa最大正应力为：max=MmaxWx其中Wx为抗弯截面系数，由文献9查得W=325cm3由此可得max=MmaxWx=16.8751063.25105MPa=51.92MPa=117.5MPa则由弯曲强度理论可知：三层横梁稳定。3.2 立体车库传动系统设计机械传动系统安装在钢结构骨架上，由传动部件和张紧装置组成。停车托架与传动链条相连，驱动装置和机械传动系统驱动托架循环运行，实现车辆的存取和停放。3.2.1 横移载车板动力计算3.2.1.1 主要参数的确定横移运动行程 s = 2400mm横移运动时间 t = 20s横移速度F，主要由设备运行周期，周围环境的安全性，载车运行时的平稳性等因素确定。V=St=240020=120mm/s行走轮直径：由结构尺寸及轮压等因素决定，行走轮直径确定为140mm。横移载车板自重 W下=7000N载车板额定载荷 W车=16000N3.2.1.2 功率计算电机输出轴转速n计算：n=VD=120140=0.48r /s=16.4r/min其中：横移速度V=120mm/s行走轮直径D=140mm驱动力矩M计算：由文献9表1-1-7、1-1-9、1-1-10查得：行走轮与钢导数的静摩擦系数：静=0.15行走轮与钢导数的滚动摩擦系数：1=0.05滚动轴承的摩擦系数：2=0.0015正压力：P=W下+W车=23000N则：起动驱动力矩：M起=PR=230000.040.15=138N.m走驱动力矩：M=PR1+2=230000.040.05+0.0015=47.38N.m M起M=13847.38=2.91电机功率计算： M=9549Nn N=Mn9549=47.3816.49549=0.081KWN起=M起n9549=13816.49549=0.24KW N起N=0.240.081=2.96由于结构紧凑，容纳电机的空间狭小，选择台湾明椿电气的减速电机，其参数如下：输出扭矩：T2=58.34N/m输出转速：n2=34.9r/min功率：N=0.2KW载车板的额定载荷是承载的最高上限，实际使用概率很小，通常可以泊车的车辆的重量都在1000kg-1600kg之间这是由车型所决定的，所以功率不需留余量，选择0.2KW的电机比较经济电机允许短时超载，静摩擦引起的大起动阻力矩不会造成电机损坏。3.2.2 传动轴的分析校核本文中立体车库的升降部分和横移部分均采用链传动输入动力。链传动由主动轮、从动轮和绕在链轮上的链条组成。链传动的特点：能保证准确的平均传动比；传动效率高，可达到0.950.98；作用在轴上的压力较小；能在高温、油污等恶劣环境工作。轴在升降传动系统和横移传动系统中都是特别重要的，它不但影响着传动的好坏还影响着车辆的安全，在轴的设计中，按照常规设计方法，先进行初算轴，然后进行轴的结构设计，确定轴径后，再对轴的强度进行校核。根据实际情况确定危险截面，求出该截面的弯曲应力和扭转应。a=max=MW a=max=Twp（循环特征为对称循环，脉动循环）再考虑应力集中等方面的因素，按交变应力状态的疲劳强度的公式进行该截面安全系数的校核计算，S=SSSSSS=-1Ka+mS=-1Ka+m其中： -1,-1对称循环应力时的疲劳极限和扭转疲劳极限 K,K正应力有效应力集中系数和剪应力有效应力集中系数表面质量系数尺寸系数 s许用安全系数值通过校核就可以确定轴的直径。3.2.2.1 横移传动空轴校核横移电机型号为CLPK22040303，输出的最大扭矩为65.94N.m，链传动最大传动效率为0.98T=0.98T电机=0.9865.94=64.6212N.m空心轴的抗扭截面系数为Wt=16D(D4-d4)=1650(504-454)10-9=40.62610-6m3轴的最大切应力为max=TWt=64.621240.62610-6=1.59106Pa=1.59MPa=60MPa故轴满足强度要求。3.2.2.2 提升传动空轴校核载车板自重 W载=7000N载车板额定载荷 W车=16000NW总=T电机0.96nT电机230000.9616.4=1460.9N.m为安全和稳定起见选用提升电机型号台湾明椿MLPK55370603，功率3.7KW，输出的最大扭矩为1515.82N.m。链传动最大传动效率为0.98T=0.98T电机=0.981515.82=1485.503Nm钢管型号为60x6空心轴的抗扭截面系数为Wt=16D(D4-d4）=1660（604-544）10-9=70.20210-6m3轴的最大切应力为max=TWt=1485.50370.20210-6=21.16106Pa=21.16MPa24虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面I，II，B均无需校核。因此，只需要校核截面A。由文献10表15-4可得W=d332-bt(d-t)22d=1250.96N.mm WT=d316-bt(d-t)22d=2784.17N.mm 横移载车框架自重 W上=12000N载车板额定载荷 W车=16000NF压=120004+160000.62=7800NM=F压S=780050=390000N.mmca=（MW）2+4(T2W)2=36MPa据文献10表15-1可知45号钢许用弯曲应力：-1=55MPa。因此ca-1，故安全。3.2.3 载车板提升链分析校核本提升装置采用链条传动型式的传动机构来提升，载车板的两个端面各有2个链轮，也各有2根定长的链条绕在链轮上，初始位置载车板水平，当提升电机带动载车板向上提升时，由于链条是定长的，所以不管是上升还是下降，载车板始终保持水平。整个传动机构分析，载车板在链条的约束下，提升过程中不会出现摆动的现象，使整个提升过程非常平稳，对于升降横移式立体车库，在选择链条时，按照低速链处理(S=8故满足要求。本章小结车库的机械结构的安全性和稳定性，以及合理的动力传递是车库设计的关键部分，本章首先对车库的钢架结构进行了受力分析和校核计算，然后对升降横移系统的动力系统进行了分析计算，从而确定了符合安全要求的电机、传动轴和提升链。第4章控制系统设计4.1 整体线路结构设计4.1.1 检测点分布(1) 载车板上汽车停放到位否检测采用光电开关在底层进行扫描检测。光电开关的接收器和发射器分别安装在底层左右两边，在载车板前后位置均进行检测，当有车辆停放不到位时，车就把光电关光源挡住，此时系统不能动作，只有车辆停放到位后,系统才能正常工作。(2) 载车板上有无车检测在每个载车板上的一条对角线上安放一套光电开关，用于检测载车板上有无车。(3) 载车板平移运动是否到位检测只有下层载车板有平移运动，在每个车位上分别安装一只限位开关，用于检测载车板平移运动是否到位。(4) 载车板升降是否到位检测只有上层载车板有升降运动，在每个载车板垂直运动的轨道上，在低层和上层分别安装一只限位开关，用于检测载车板下降和上升是否到位。(5) 上层载车板吊钩是否挂好检测控制吊钩动作的电磁铁上有一反馈信号,可用于指示吊钩是否已把载车板挂好。4.1.2 控制点分布(1) 一层载车板左右平移控制一层载车板有两个,每个载车板只有左右移动两个动作，采用带自动抱闸的三相交流电机控制。(2) 二层载车板升降横移运动控制二层载车板有两个，每个载车板有横移、升降四个动作,采自动抱闸的三相交流电机控制。(3) 三层载车板升降运动控制三层载车板有三个，每个载车板只有升降两个动作，采用带自动抱闸的三相交流电机控制。(4) 吊钩动作控制只有二、三层的载车板使用吊钩，每个载车板用2套吊钩，吊钩用电磁铁控制。4.1.3 电气线路图根据依据需要控制的电机、电磁铁和检测点等条件，建立电气线路，如图4-1所示。图4-1 电气线路图4.2 PLC的接线在升降横移式立体停车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象首先是车库内的横移电机和升降电机，控制系统就是使它们在不同的时间内实现正反转，其次是车库内的各种辅助装置，如指示灯及其各种安全设施等。为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置，采用了行程开关。为了判断载车板上有无车辆，采用了光电开关。同时在车库中还采用了一些传感器如烟温传感器以及安全预警装置，其接线示意图如图4-2。图4-2 PLC接线示意图4.3 电机控制及其接线升降横移不能同时进行，这两个动作必须是互锁的，即当上层车位在升降时，地面层车位在存取车时车位的升降不能同时进行，车位的升降和不能移动，反之亦然，并且上层车位每次只能有一个车位进行上下升降运动。这些在程序中可采用联锁和互锁的方法来解决。如图4.3所示。图4-3 电机控制原理图4.4 PLC控制程序设计流程11本文所设计的PLC存取车控制系统只针对上2层和3层的车位，而对于1层车位，存取车直接开进开出即可。控制软件采用梯形图语言编写。程序流程见图4-4。需要说明的是，载车板用链条依靠载车板上的吊点悬吊在托架上,在静止状态时，防坠（安全）挂钩挂住载车板。在设计不同层进出车程序时运用了“ 并行分支与汇合”的技巧，所谓并行分支指的是各分支流程可同时执行，待各流程动作全部结束后，根据相应执行条件，汇合状态动作。即如果选择第3层载车板进出车，可以使一层二层同时平移左移或右移，这样，控制系统能自动处理设备动作顺序之间的联锁或双重输出，而且控制系统的试运行及故障检查非常方便，可节约大量时间，提高工作效率。图4-4 存取车程序流程图程序所用状态元件、定时器及数据存储器均选用具有掉电保护功能的元件，当系统掉电时元件保持掉电前的状态，以保存现场信息，待上电后继续完成被中断的动作当发生意外情况时，按下急停按钮中止系统的运行并保存现场断点信息当出现电气或机械故障时，如电机过载、过热时自动中止系统运行，并发出声光报警，同时系统转人手动方式进行故障处理。12本升降横移式立体停车库控制系统分为两种工作方式：手动方式和全自动方式，可用开关来进行选择。其中手动方式主要用于调试维修或应急情况，也就是通过PLC实现“点动”，即当选择了车位号后，再按下“上”、“下”、“左”、“右”键，就可以把载车板调整到预定的位置。全自动方式是立体停车库的正常工作方式，当键入某载车板进出命令后，系统可自动判断路径并移动载车板，自动完成进出载车板动作，记忆各载车板新的车位状态，并刷新载车板有无车信息。在立体停车库的控制系统中，最主要的是要解决载车板的问题，如当车辆要从某一载车板取下时，我们要移开它下面的所有载车板，这样就涉及到怎样移开的问题，怎样移动才能使得所花的时间最少，移动的方式最简单，同时车位的移动引起的车位变化也需要我们用计算机进行记忆，等下一次存取车的时候我们才能重新进行车位的移动，不至于引起混乱。程序设计中，采用了模块化的编程形式，整个程序包括主程序模块、手动按键子程序模块、紧急停车按键子程序模块、初始化程序模块、存取车位号赋值程序模块、空车位号与移动车位号赋值程序模块、载车板平移运动程序模块(如图4.5所示)、光电开关子程序模块、载车板升降运动程序模块（如图4.6所示）和故障报警子程序模块。车位运行过程中只需调用子程序模块，这样大大降低了程序的复杂程度，方便了程序的修改，而且对于车位的拓展提供了便利的条件。当车位从层数或排数上增加时，只需就其中的一个子程序和主程序进行相应的改动，而其它的子程序基本不必改动，大大减轻了以后重新编程的任务。在全自动方式下由于载车板的位置是随机的，即使对于二、三层的同一载车板进出车时，它下层载车板的位置也可能不同，我们不可能把每一种情况都编制一个程序，经过分析，我们发现同一层载车板的进出动作是相似的，可以把载车板进行分层处理，同一层的使用同一类处理程序，就样就使得程序大大减化了。13为了减少进出车的时间，软件在设计不同层处理程序时采用“并行分支与汇合”的技巧，即如果选择三层载车板的进出，可以使一层和二层同时平移，这样可以节约大量的时间，提高效率14图4-5 载车板平移运动模块软件流程13图4-6 载车板升降运动程序模块软件流程13主程序控制整个车库的运行情况，调用子程序处理各种请求，当开机后，车库控制系统处于待命状态，当进行车辆存取时，先存下层车位，然后再存上层车位，一层车位的存取直接进行，一层以上车位的存取要进行车位的横移和升降才能完成。在主程序中有自动程序和手动程序的转换开关;有出现紧急情况时的总停开关；有正常运行时的运行指示灯，当有人进入车库时，由于人挡住了光电开关，运行灯停止，车库自动停止运行；还有每个车位和立柱两侧的光电开关用它们来检测车辆，当检测到不符合规定的项目时，车库不能运行。本章小结控制系统也立体车库的另一个重要部分，本章主要对车库的控制系统的硬件系统和软件系统进行了分析和设计，硬件部分主要是总体电路结构设计包括光电检知装置的分布、控制点的分布、PLC及电机的接线，软件部分主要分析了PLC软件的设计流程。结论随着汽车在我国家庭中的普及，停车难已成为影响居民生活的一个难题，采用机械式立体车库替代平面停车是未来发展的一个必然趋势。升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。升降横移式立体车库广泛被广泛应用，有利于解决我国居民停车难的问题，因此这个选题具有重大的现实意义和良好的市场前景。本文在参阅了国内外有关立体停车库的大量资料的前提下，对三层三列式七车位升降横移式立体车库机械结构和控制系统进行细致研究。首先，通过查阅资料和调研，对自动化立体车库的发展历程和发展现状进行了分析，对几种常见的立体车库进行比较，并分析了升降横移式立体车库的特点，总结了研究升降横移式立体车库的意义。其次，确定基本设计思路和车库的结构方案，在掌握车库工作原理和基本组成的基础上，对车库各机械结构方案、控制系统进行优化选择，确定了车库车库的基本参数,并对钢结构系统和升降横移机构及其传动系统的可靠性进行了校核计算。最后，针对智能立体车库的功能要求，提出了控制系统的详细方案。为达到车库中的检测要求，确定了经济而适用的传感器。在车库自动控制系统中，选用了欧姆龙公司的CZOOH型PLC可编程控制器，并对PLC功能和特点进行详细的分析，给出了接线图和部分控制程序流程。由于时间和个人能力的限制，虽然经过仔细调研、查阅资料并认真分析计算，设计中存在了错误和不足仍在所难免，希望得到各位老师的批评指导。致谢我所选的课题是立体车库设计。由于立体停车场是一项新兴的产业,我对它的了解很少,仅有的了解也是通过网络上获得的，选定课题后的一段时间内我都处于在查阅资料的过程中。在忙于毕业设计的同时，我还面临就业的压力，并且由于入冬以来身体欠佳的影响，精力严重下降，也影响到了毕业设计的进程。在十分浮躁和焦虑的情况下,我几次修改设计方案，最终才找到了突破口,理清了设计的思路。在接下来的设计中,问题依然不断的出现,但在李老师的指导下,我将问题一个接一个的解决掉了。可以说,毕业设计的过程就是一个全新的学习过程,这种学习不同于学习课本上的知识,它要求严谨的治学态度、严格的自律品质和勇往直前的精神。通过完成本次毕业设计，使我逐步形成了一种新的学习方式,即提出问题,分析问题,解决问题的学习方式。在收集资料，查阅文献、手册,独立思考解决问题等方面有了很大的提高。在完成毕业设计的过程中，不仅丰富了我的知识结构体系，更锻炼了我的实际动手能力，这无疑将对为我走上工作岗位打下一个坚实的基础。尤其重要的是，它让我深刻体会到，没有努力就不会有成果，所有的成就都是建立在艰辛的劳动上。本设计是在李老师的悉心指导和无微不至的关怀下完成的,可以说每一点成就都浸透着李老师的心血。李老师学识渊博,治学严谨,有执着的敬业精神。在我的毕业设计过程中,他给了我许多宝贵的参考意见,并经常和我一起讨论设计过程中所遇到的难题,耐心细致的帮助让我的设计变得更加完善。同时，由于所学的知识有限,实践经验不足,设计中难免出现一些考虑不到的问题,或有些问题考虑的不周到甚至不正确。在此恳请各位老师指正、批评并给予谅解。最后,我诚挚的感谢李老师对我细心的指导和教诲，我将在今后更加努力地弥补自身的不足，提高自身的能力，不辜负老师的期望。参考文献1 付翠玉.立体车库发展的现状与挑战.机械设计与制造，2005,15（1）:23-26.2 张启君.立体车库的主要型式及技术特点.机电产品开发与创新，1999.3 任伯森.机械式立体车库.北京：海洋出版社，2001.4 杜桂荣.多层升降横移式立体停车库的结构和控制系统.甘肃工业大学学报，2003,29(2): 64-66.5 宋曼华.钢结构设计与计算.机械与电子，2001,12:35-37.6 王也平.可编程控制器原理与应用.成都：西南交通大学出版社，1994.7 OMRON SYSMACCPMIA可编程序控制器操作手册，1997.8 王春香.材料力学.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007.9 徐颧.机械设计手册.北京：机械工业出版社，1991.10 王黎钦.机械设计.4版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2008.11 王行义.链传动.北京：机械工业出版社,1984.12 皮壮行.可编程序控制器的系统设计与应用实例.北京：机械工业出版社，2000.13 顾战松.可编程控制器原理与应用.北京：国防工业出版社，2007.14 张寿明.多层升降横移式立体停车库及其控制系统 .电气自动化，2003, 25(1):56-58.附录1 立体车库的特点和设计立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题已经成为大城市的一个普遍现象。就目前的小区来看，由于一般住宅小区的车位设置在项目设计和规划阶段就已经确定了数量，因此在已建设成的住宅小区中再设置机动车位，实际上是很难再有所作为了。因此车位的紧缺就成为今后较长时间内的业主的一大生活难题和物业管理公司管理难点了。机械式立体车库可充分利用土地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车库，成为解决城市静态交通问题的重要途径。在寸土寸金的市中心，特别是宾馆、市场、购物中心地段等车辆集中的地区，只能向空中、向地下发展，因此建造相当数量的立体车库已经到了必不可少的地步，同时立体车库也有着不少的优点。第一，节约空间。一般情况下，其占地面积约为平面停车声的1/21/25，机械式立体车库的地下和地面都可以安装，最大的好处就是可以充分利用小面积向高空发展，尽量多存车辆，是土地资源紧缺、车辆容量大的场所最佳停车方式。例如，在空间有限的小区地面上最适合使用“垂直循环“式立体车库。这种车库每组8层，也就是说，在原来只可停放一辆车的面积上建起的立体车库可以停放8辆车。第二，自动化操控，使用方便。立体车库自动化程度高，可以进行旋转式升降，例如，小区下班回来停车，只要按一下与车位号对应的号码，这个车位就会旋转着降落到地面，待车停好车辆后，再按号码，车位又回放上升，复位。安装了立体车库的大型地下停车场配套安装停车场智能管理系统、由经过专业技术培训的工作人员进行24小时值守调度。第三，立体车库建设成本大大低于传统停车场。据了解，传统停车场的占地和建设成本相当高昂，一般说来，普通地上停车位每个占地在15平方米左右，地下停车场每个车位的占地面积则至少25平方米以上。如果使用立体停车库，在30平方米的空地上就可以停放一级8车位立体停车库，平均每个车位占地面积不到1平方米。就建设成本而言，目前小区房产商建一个地下车位需投资6-8万元，某些高档写字楼地下停车位的建设成本更上高达十几万。如果安装立体车库，在空间面积不变的情况下尽量拉回停车位，可以将每个停车位的建设成本摊薄到5-6万。第四，安全可靠、美化环境。配备自动检测系统，各种安全机构，自动报警，消防系统及其他防范设施。汽车不会损坏、丢失。因地制宜，利用零星空地，配以外形美观的车库，美化城市环境。这里，我们以三层三列式车库设计为例谈谈车库的设计过程。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。设计内容包括简单介绍了车库的文体结构和特点，对车库的控制系统作简单的说明，依据升降横移式立体车库的运行原理，运用力学理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的力学分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的强度横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用先进的PLC控制，运用欧姆龙公司的编程软件编制了升降横移系统的程序流程，并经调试运行证明采用可编程控制器作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，应根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术，这样可以保证车库的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。附录2 Advantage of Stereo Garage and Garage DesignStereo garage is the storage which is used for automatic parking and 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. On the current quarter, general residential neighborhood parking spaces in the project design and planning stages have been identified on the quantity, So has the construction of residential quarters as further set up vehicle spaces, is actually very difficult to do anything of. Thus the shortage of parking spaces on the future of a long time one of the owners of large problems in life and property management companies for the management of difficult. Mechanical stereo garage can use land resource 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 .In the city center where every inch of land is precious ,especially the area which such vehicle as the hotel ,market ,shopping center location, ect. Our eye concentrate ,can only develop to the sky, to underground ,so has built and already to a great deal of three-dimensional garage parking reached the essential stage ,at the same time there are many advantages too in the three-dimensional garage parking.First ,economize the space. Generally speaking ,its floor space is about 1/21/25 of the level parking area , machinery type “three-dimensional”.The garage can both be installed with ground and underground ,the greatest advantage can fully utilize the small area to develop to the high altitude ,try ones best to store more vehicles ,the place that the land resource in short supply ,the vehicle is big in capacity to park in the way best .For example ,are most suitable for using “vertical circulation ”on the limited residential quarter ground on the space three-dimensional garage of the type .8 stereos of every groups of this kind of garage ,that is to say ,only parked the three-dimensional garage built up on the area of a car and park 8 cars originally.Second ,automation is controlled ,easy to use .The three-dimensional automatic degree of garage parking is very high ,can hoist or lower the rotator type ,for example ,district residents come off duty and park ,so long as according to the number that the brass-wind instrument is corresponding with the parking stall ,this parking stall will be rotated and landed to the ground ,after the car owner parks the good vehicle ,and the according to the number ,the parking stall circles round and rises ,restored to the throne again .From a complete set and install the intellectual administrative system of the parking area after installing the large scale underground parking of the three-dimensional garage ,go on one on duty to manage hour through professional staff member of technical training.Third, three-dimensional garage build cost lower than the traditional parking area greatly .It is reported ,the occupation of land and building cost in the traditional parking area is quite high .Do not generally get on very well, ordinary each occupation of land in the parking stall ,about 15square meters ,the floors ,the floor space of each parking stall of underground parking is above 25 square meters at least on the ground .If use the three-dimensional garage parking ,can park one group and 8 parking stalls of three-dimensional garage parking on the vacant lot of 30 square meters ,the average floor space of each parking stall is less than 4 square meters .In respect to building cost ,the house property developer of the district builds an underground parking stall to need to invest 60,000-80,000 yuan at present ,the construction cost of some top grade undergr

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