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立体车库车位移动平台-搬运器设计.doc

立体车库车位移动平台-搬运器设计【全套图纸和说明书】【原创资料】

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【最终】YC582-立体车库车位移动平台-搬运器设计

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传动轴-A3.dwg

大带轮-A3.dwg

小带轮-A3.dwg

滚轮-A3.dwg

联轴器-A3.dwg

装配图-A0.dwg

轮胎爪-A3.dwg

轴承座-A3.dwg

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关键词：: 立体车库车位移动挪动平台搬运设计全套图纸以及说明书仿单原创资料

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摘要

随着我国国民经济的快速发展，立体车库使用越来越广泛，而立体车库中车位移动平台承担车辆的叠放和移动工作，是立体车库中最重要的组成部分，其稳定性对立体车库的正常运行起关键性作用。

本次设计的主要内容是垂直升降式立体车库的车位移动平台的结构设计。

本文首先，根据国内常用立体车库结构选定了车位移动平台性能参数，并根据立体车库总体结构方案选定了车位移动平台的设计方案；接着，对个主要零部件进行了结构尺寸设计与校核；然后，提出了控制系统的基础设计；最后，采用AutoCAD绘制了本立体车库车位移动平台的装配图和主要零件图。

关键词：立体车库；移动平台；液压

Abstract

With the rapid development of China's national economy, the three-dimensional garage is used more and more widely, and the parking space in the parking garage is the most important part of the stereo garage.

The main content of this design is the structure design of the vertical lift type parking space mobile platform.

Firstly, according to the general structure of the system, the design scheme of the mobile platform is selected according to the structure of the whole structure. The main parts of the system are designed and checked. Then, the basic design of the control system is proposed. Finally, the assembly drawing and the main parts of the mobile platform are drawn by AutoCAD.

Key words: Solid garage; Mobile platform; Hydraulic

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2 立体车库的概述 1

1.3 立体车库的发展状况 2

1.3.1国外的发展状况 2

1.3.2国内的发展现状 3

第2章总体方案设计 5

2.1 设计要求 5

2.1.1设计要求 5

2.1.2主要技术参数 5

2.2立体车库整体方案设计 5

2.3车位移动平台方案设计 6

2.4 本章小结 6

第3章主要零部件的设计 7

3.1 纵向移动电机的选择 7

3.2 轨道和导轮的设计计算 8

3.2.1导轮设计 8

3.2.2导轮组件的结构设计 9

3.2.3导轨设计 10

3.3带及带轮的选择 11

3.4联轴器的选择 13

3.5传动轴的设计 14

3.5.1尺寸与结构设计计算 14

3.5.2强度校核计算 15

3.6轴承及键的选用与校核 17

3.6.1轴承 17

3.6.2键 17

3.7微动升降液压缸选择计算 18

3.7.1系统参数确定 18

3.7.2液压缸主要尺寸的确定 19

3.8 胎爪伸缩液压缸选择 23

3.9 平台设计 23

3.10本章小结 24

第4章控制系统设计 25

4.1 立体车库的控制系统 25

4.2本章小结 27

结论 28

致谢 29

参考文献 30

第1章绪论

1.1研究背景及意义

随着我国经济持续快速的发展，大中型城市建设的不断加强，城市交通拥堵和停车成了影响城市发展的重要因素，路边停车和传统的自走式停车库已经不能适应城市发展的要求，再加上我国汽车保有量的不断增加，机械式立体车库成为解决这一问题的必然途径。立体停车场空间利用率高，大大节省了土地资源和土建开发成本，是停车场未来发展的主流趋势。

未来市场是巨大的，但对产品的需求，将会向两个极端发展：一个极端就是价格的极端，市场大量需要低价格的机械停车设备，它只要能够达到增加停车位的目的，能够保证最基本的使用性能，以价格优势占领市场，这一部分的市场份额预计将达到70%-80%；另一个极端就是技术与性能的极端，要求停车设备具有优越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。

机械式立体停车库在我国出现和使用虽然只有短短十几年，但发展迅速，方兴未艾，成效显著。不仅能够生产造价低廉，原理简单，使用方便的立体车库，而且也向高技术集成的高端立体车库产品发展，本文是研究的立体车库是类似于巷道堆垛式的较高端的立体车库，希望能在立体车库技术的某些方面做一些探索。

1.2 立体车库的概述

多层式立体车库采用高架式存放，它的特点是节省土地面积，即在一个单位的面积上各异容纳多个车位，同时，可以根据场地的大小，变化排列，具有灵活多变的特性。停车位有一个横移矩形框架及一个悬挂盘组成，悬挂盘为保安全采用链条传动或钢丝绳传动。传动件密封于横移框架中，可免受风吹雨淋，对延长寿命及降低维护费用有明显效果。

立体车库除以上独特性以外，更具备详尽完善的安全保护功能以及引进国外技术与器件的电脑全自动操作，管理系统。

立体车库边缘构成的垂直面上，按任意路线(任意曲线)自由运动。自由运动装置内装有一送机构，能自动的从停车位上将车取出，运送到车库相应的存车位时，自动将车存入，或者自动的从车库存车位上将车取出，移送到出车位时，自动将车移出放到出车位上，从而完成存车与取车过程。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。

（1）升降横移式

升降横移类停车主要包括两个类型：吊挂式、悬臂式

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。

升降横移类停车设备的形式多样，规模可大可小，对场地的适应性能强、造价低、操作简单。该设备可创造出二－五层停车位，由链条或钢丝绳传动；多种保护，安全可靠；运行平稳，噪声小，能耗低。其空间利用率最高，适用于平面空地使用。

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传动轴-A3.png

大带轮-A3.png

滚轮-A3.png

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论文-2.PNG

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内容简介：: I 哈尔滨华德学院毕业设计（论文）题目立体车库车位移动平台设计专业学号学生指导教师答辩日期哈尔滨华德学院哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） I 摘要随着我国国民经济的快速发展，立体车库使用越来越广泛，而立体车库中车位移动平台承担车辆的叠放和移动工作，是立体车库中最重要的组成部分，其稳定性对立体车库的正常运行起关键性作用。本次设计的主要内容是垂直升降式立体车库的车位移动平台的结构设计。本文首先，根据国内常用立体车库结构选定了车位移动平台性能参数，并根据立体车库总体结构方案选定了车位移动平台的设计方案；接着，对个主要零部件进行了结构尺寸设计与校核；然后，提出了控制系统的基础设计；最后，采用制了本立体车库车位移动平台的装配图和主要零件图。关键词：立体车库；移动平台；液压哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） s is in is of of is of to of of is to of of of is of 尔滨华德学院本科生毕业设计（论文）录摘要 . 1 章绪论 . 1 究背景及意义 . 1 体车库的概述 . 1 体车库的发展状况 . 2 外的发展状况 . 2 内的发展现状 . 3 第 2 章总体方案设计 . 5 计要求 . 5 计要求 . 5 要技术参数 . 5 体车库整体方案设计 . 5 位移动平台方案设计 . 6 章小结 . 6 第 3 章主要零部件的设计 . 7 向移动电机的选择 . 7 道和导轮的设计计算 . 8 轮设计 . 8 轮组件的结构设计 . 9 轨设计 . 10 及带轮的选择 . 11 轴器的选择 . 13 动轴的设计 . 14 寸与结构设计计算 . 14 度校核计算 . 15 承及键的选用与校核 . 17 承 . 17 . 17 动升降液压缸选择计算 . 18 统参数确定 . 18 压缸主要尺寸的确定 . 19 哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文）爪伸缩液压缸选择 . 23 台设计 . 23 章小结 . 24 第 4 章控制系统设计 . 25 体车库的控制系统 . 25 章小结 . 27 结论 . 28 致谢 . 29 参考文献 . 30 哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 1 第 1 章绪论究背景及意义随着我国经济持续快速的发展，大中型城市建设的不断加强，城市交通拥堵和停车成了影响城市发展的重要因素，路边停车和传统的自走式停车库已经不能适应城市发展的要求，再加上我国汽车保有量的不断增加，机械式立体车库成为解决这一问题的必然途径。立体停车场空间利用率高，大大节省了土地资源和土建开发成本，是停车场未来发展的主流趋势。未来市场是巨大的，但对产品的需求，将会向两个极端发展：一个极端就是价格的极端，市场大量需要低价格的机械停车设备，它只要能够达到增加停车位的目的，能够保证最基本的使用性能，以价格优势占领市场，这一部分的市场份额预计将达到 70%另一个极端就是技术与性能的极端，要求停车设备具有优越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。机械式立体停车库在我国出现和使用虽然只有短短十几年，但发展迅速，方兴未艾，成效显著。不仅能够生产造价低廉，原理简单，使用方便的立体车库，而且也向高技术集成的高端立体车库产品发展，本文是研究的立体车库是类似于巷道堆垛式的较高端的立体车库，希望能在立体车库技术的某些方面做一些探索。体车库的概述多层式立体车库采用高架式存放，它的特点是节省土地面积，即在一个单位的面积上各异容纳多个车位，同时，可以根据场地的大小，变化排列，具有灵活多变的特性。停车位有一个横移矩形框架及一个悬挂盘组成，悬挂盘为保安全采用链条传动或钢丝绳传动。传动件密封于横移框架中，可免受风吹雨淋，对延长寿命及降低维护费用有明显效果。立体车库除以上独特性以外，更具备详尽完善的安全保护功能以及引进国外技术与器件的电脑全自动操作，管理系统。立体车库边缘构成的垂直面上，按任意路线 (任意曲线 )自由运动。自由运动装置内装有一送机构，能自动的从停车位上将车取出，运送到车库相应的存车位时，自动将车存入，或者自动的从车库存车位上将车取出，移送到出车位时，自动将车移出放到出车位上，从而完成存车与取车过程。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。（ 1）升降横移式升降横移类停车主要包括两个类型：吊挂式、悬臂式哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 2 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。升降横移类停车设备的形式多样，规模可大可小，对场地的适应性能强、造价低、操作简单。该设备可创造出二五层停车位，由链条或钢丝绳传动；多种保护，安全可靠；运行平稳，噪声小，能耗低。其空间利用率最高，适用于平面空地使用。（ 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。体车库的发展状况国外经济发达国家其自动立体车库在过去的几十年中已经得到了充分的发展。日本是一个人口众多人均土地资源较少的国家，由于其经济发达，停车难的问题早就出现，同时也带动了自动立体车库的发展、使其发展至今已经较为完善，现已经发展出较多车库种类。同时日本在车库的技术研究与开发、制造、管理等方面的水平都处于亚洲领先地位，所建成的立体停车场的数量和其容车量也居于世界前列。如今在日本全国建设并使用的自动立体车库的停车位已有 300 万个，大部分自动立体车库是升降横移式车库。而日本的优势主要在多层升降横移车库、水平循环车库、垂直循环车库、简易升降车库、垂直升降车库等产品上。而在韩国自动立体车库的技术发展主要受到其邻国日本的技术影响。韩国的立体车库产业从上世纪 70年代中期进入起步阶段，在发展过程中又从其邻国日本引进相关技术，再对引进技术后不断改进，最后 90年代立体车库展业进入大规模使用阶段。经过这几个阶段的快速发展再加上韩国政府的大力支持，自动立体车库在韩国国内得到大规模的应用和再开发，使得韩国这几年的自动立体车库产业增长速度加快到 30左右7，使现在其产业进入稳步发展阶段。哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 3 国外的机械式立体车库发源于上世纪 20 年代的美国，美国建成世界上第一座机械升降汽车库，但需要由司机自己开车来完成车辆的存取； 50 年代以后，伴随着小汽车的大量增加，在西欧、东南亚、韩国和日本立体车库也得到了广泛的应用，并形成了一个包括制造、安装、使用和维修的行业完整体系 8。这些国家和公司从上世纪六十年代初就开发并使用可最大限度地利用空间的机械式停车设备，经过几十年的不断发展，自动立体车库从结构、控制、驱动、监测等方面不断地更新换代，日趋完善。而自动立体车库的外形也发生了较大的变化，使原来生硬机械钢架子的立体车库变成了一道独特的城市景观。我国经济快速发展的同时汽车的数量也在快速发展，尤其在我国的大中城市。汽车数量的增长同时也造成了路面的拥堵，许多车辆面临着停车难的问题。面对这些问题，我国需要大量的停车设施和相关配套设备。据有关方面统计，截止到 2008 年底的数据，我国生产汽车数量增长到近一千万台，同比增长 5左右 9。由于我国停车位新建的速度远远达不到每年汽车增长的数量，致使每年我国仅在停车位的缺口数量就在 300 多万个左右，城市现有的停车位远远不能满足人们的需要。在城市土地资源紧缺的情况下通过地面增加车位己成为城市发展的巨大矛盾指引 10。为了解决这些，我国从二十世纪八十年代开始使用机械式停车设备。此时我国的立体车库技术较为落后仅只能进行自我的研究和开发，此阶段生产企业无法满足用户的需求，而自动车库种类单一，技术落后，无法满足用户较大的要求。到二十世纪九十年代，我国开始从国外引进技术，由于大量国外企业进入中国的立体车库行业，形成了比较多的中外合资企业。而有些有实力的中国企业开始向国外引进先进的技术，在国内由于其生产成本与国外相比较为低廉，这些企业利用国外先进技术并根据我国现有经济情况开发出符合我国的先进的自动立体车库。到如今经过近 30 年的发展历史，尤其是2000 年以后得到了高速发展，现在我国的自动立体车库行业正处于快速发展阶段并很快进入稳定发展阶段，未来市场巨大。尤其在，我国的大中型城市中，自动立体车库需要巨大。但用户对产品的要求有两点，第一点是降低产品的价格，第二点是提高产品技术和性能。随着我国经济持续快速发展，城市规划不断完善，自动立体车库将使一个充满生机的朝阳产业，它的技术将得到长远发展。哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 4 在我国随着现代各种高科技技术的发展，诸如计算机技术和电子技术的高速发展，越来越多的新功能被引入到立体车库中，让其向专业化、复杂化和智能化方向发展。重点表现为以下几个方面：专业化 :立体车库系统稳定的软硬件设施及各种设备的配套都达到专业化程度。复杂化 :立体车库产业械、电子、建筑、液压、光学、磁控、管理和计算机技术等领域的大量先进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、链绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车安全检测、图像识别技术、的大型复杂的高技术设备。智能化 :频技术、全电脑控制系统、导航定位技术、停电及电源故障的自动判别排除及处理系统等 14作 11。但在我国现有的自动立体车库产业发展并不十分完善，如在我国车库行业中并没有可依据较高的行业技术标准；大部分车库是根据或引进国外先进技术进行设计制造，但技术水平不高；并且我国国内并没有较大规模的车库生产加工企业，其大规模量产能力明显不足。在国内自动车库市场竞争无序，小型企业为抢占市场份额，进行恶性竞争；同时我国没有相关的部门参与详细研究，使其技术创新能力落后于其他国家；国家也没有相关政策进行扶持。为了解决上述问题，国家需要出台相关市场政策、管理方案等。虽然立体车库在我国的发展势头非常的迅猛，但是目前立体车库在住宅小区内的应用，却还是少的可怜。其主要原因还是人们的思维观念没有转变过来，而技术上的问题已经退居其次。可以说，当前的技术已经完全可以满足小区内建造立体车库的主要要求，急需解决的是人们的思想问题 12。伴随着我国住房业的迅速发展，小区式居住方式已经成为市民住房方式的主流。并且，伴随我国经济的迅速发展，人们拥有自己的私家车也已经成为一种必然。所以，正是由于小区与私家车的数量越来越多，一旦人们的思想方式转变过来，那么应用于小区内的立体车库必将会如同雨后春笋般迅速地生长起来。而且，立体车库的技术也必然在今后的若干年内有大幅度的发展 13。所以，无论是立体车库技术的研究，还是立体车库工程的建造，发展前景都是非常乐观的，都必将在不久的将来得到丰厚的回报。哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 5 第 2 章总体方案设计计要求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。本次设计要求设计一种用于垂直提升式立体车库的车位移动平台。调查市场上现有立体车库选择本次设计的立体车库车位移动平台主要性能参数如下：表要技术性能参数停车规格外型尺寸 55002000500 重量 500 制方式流电机 +液压电机功率纵向移动胎爪伸缩 0.3 动升降 2.2 行速度纵向移动 1 m/s 轮胎爪伸缩 0.3 m/s 微动升降 10 mm/s 体车库整体方案设计垂直升降式停车设备是指以固定的或安装于可移动构架上的升降机作为汽车运输工具，并在电梯轿厢底部机构可将汽车做水平移动传送，使汽车自动平移至螃道两侧泊车位并进行存放的机械式立体停车设备。垂直升降式立体停车设备包括一个有入口的垂直框架结构，轿车通过入口被引导进来。停车空间是按照一排或者多排垂直排列。一个电梯包括一个可以在框架结构里上下移动的升降机。升降机适合于接收一个装载有轿车的载车盘；在升降机哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 6 上有一个推进器，这个推进器可以朝停车空间推进；在每一个停车空间里都有一个搁板，而且这个搁板不受推进器的约束；搁板适用于支撑载车盘；并且有一个旋转器轿车旋转到适合的姿态停泊在载车盘上面。垂直提升式立体停车库主要由主框架部分、载车板部分、传动系统、控制系统、安全防护措施五大部分组成。图 2库总体方案位移动平台方案设计根据立体车库的总体方案，车位移动平台需完成的动作为：纵向移动、轮胎爪伸缩、微动升降，每把一辆车停入到相应车位需要完成的动作循环为：待停车进入移动平台轮胎爪伸出微动升起纵向移动微动降下轮胎爪缩回纵向移动回到原始位置待命为了满足上述动作，选定的移动平台方案如下：图 2位移动平台方案章小结本章根据目前国内使用较多的升降横移式自动立体车库结构特点选定了车位移动平台性能参数，本根据立体车库总体结构方案选定了车位移动平台的设计方案。哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 7 第 3 章主要零部件的设计向移动电机的选择纵向移动的电机驱动力是通过主动轮与轨道的粘着摩擦来实现的。假设电机输出的牵引力最大值为 F，总牵引力是各从动轮的运行静摩擦力运动惯性力和，于是主动轮不打滑的条件是：。单个从动轮的滚动摩擦阻力偶矩（ 2 式中，滚动摩阻系数，钢制车轮与钢轨的； N 滚轮与钢轨支撑面的正压力 N。假设载车板和汽车的总质量为 m=3000据公式 2 0 假设滚轮的直径 r=100单个从动轮的牵引力为：。假设水平移动速度，则其最大变化量， t 的范围通常在间，根据情况可选取，于是运动惯性力： a 。由此可得，总牵引力为： c a 。电机需要的输出功率为：。所以选用号的电机。该电机额定功率为定转速为1500r/载转速为 1390r/量为 17 由于车库移车设备要求送车平稳准确，另外本设计场地较小，所以要求横移速度不高。所以就要求电机减速比大，体积小，质量小，噪音低等性能。根据以上要求查表 22 3 选择型号为齿轮减速电动机。电动机与齿轮轮减速器耦合而成一体的减速装置，其额定电压、额定频率、额定电流、工作方式、防护等级、使用条件和电动机机座型号均与 Y 系列电动机相应规格一致由表 19表 19 哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 8 其机构尺寸如图 3 3道和导轮的设计计算（ 1）选择导轮的形式由于要求载车板在横移过程中平稳，要求导轮承载能力好，所以选择双轮缘导轮（ 2）导轮的尺寸设计图 3轮的结构尺寸电机系列名称型号标准编号机坐号与功率围外壳防护形式冷却方式安装方式场使用特点和合齿轮减速电动机套电机（ 5）减速器：输出转矩为93400出转速为 15600r/合自动化立体车库的设计需要 1111221601908 5 1 0 0 9 08 0 9 5 8 44520701 2 0 1 0 05D m mD m m m md m ms m md m m mR m m:取取取哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 9 （ 3）车轮踏面形式的选择选择圆柱踏面。（ 4）双轮缘车轮踏面形状和尺寸与轨道的匹配 122121601904 0 3 65 1 02 8 4 3 6 2 1 0 2 8 2 0D m mD m mB m m B m mC m m C m B C m m m m 取取合格。图 3（ 5）导轮材料的选择：选择锻造 45 钢（ 699）（ 6）导轮的热处理：热处理以后应该满足：踏面与轮缘内侧面硬度 380 淬硬层 260深度大于等于 15 （ 7）导轮精度的要求导轮踏面直径尺寸偏差应不低于 1801规定的轴孔的尺寸偏差应该不低于上加工出深沟槽作标记）相对于孔轴的径向及端面圆跳动应该不低于 1184 中规定的 8 级。哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 10 图 3导轮组件结构如图 3要由键、导轮、轴套、螺母、密封圈、深沟球轴承、轴承端盖、螺栓等几部分组成。其中轴和导轮之间使用平键连接，轴承两端使用紧固螺母固定。采用毛毡垫圈密封（脂）由于所设计载重导轨符合中小型起重机的车轮。常采用轻型铁路导轨，其尺寸结构图如图 3 图 3道基本尺寸 136B 由于导轮尺寸对应符合的轨道尺寸应该为A=B=D=F=文） 11 及带轮的选择（ 1）确定设计功率 1 1802 s i n 2 3 2 8 6 4 s i n 1 7 1 8 422z F N （ 2 21）功率计算公式为 P （ 2 22）式中：为设计功率，单位为为工作情况系数，其值见表 10于所受载荷变动小，空，轻载启动而且每天工作小时 50 工作压力 / 4 4 5 5 表 3种机械常用的系统工作压力设备类型机床农业机械或中型工程机械液压机、重型机械等磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力 5 28 810 1016 2032 由于普通家用轿车加上平台自重约为 2500微动升降缸推力应大于25考表 3表 3照负载大小或按照液压系统应用场合来选择工作压力的方法，初选液压缸的工作压力 1 。（ 2）液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定液压缸无杆腔面积为 : 哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 19 5000 1 活塞杆直径可以由 d/D 值算出，由计算所得的 D 与 d 的值分别按表 3整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。表 3液压缸内径尺寸系列 ( (8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （ 90） 100 （ 110） 125 （ 140） 160 （ 180） 200 （ 220） 250 320 400 500 630 注：括号内数值为非优先选用值表 3活塞杆直径系列 ( (4 5 6 8 10 12 14 16 18 2 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 由 2348得标准值为 D=110d=80 （ 1）液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般指液压缸中最薄处的厚度。从材料力学可以知道，承受内压力的圆筒，其内应力分别规律因为壁厚的不同而各异。一般计算时可以分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。液压缸的内径 D 与其壁厚的比值 D/ 10 的圆筒称为薄壁圆筒。起重运输机械和工程机械的液压缸，一般采用无缝钢管，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒壁厚公式计算 2尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 20 式中液压缸壁厚（ m）。 D 液压缸内径（ m）。试验压力，一般取最大工作压力的（（额定压力 16取 1.5 4 缸筒材料的许用应力。 = 其中 b 为材料抗拉刚度， n 为安全系数，一般取 n = 5。 b 的值为：锻钢： b = 110120 钢： b = 100110 缝钢管： b = 110110 强度铸铁： b = 60铸铁： b = 25 在中低压液压系统中，按上式计算所得液压缸的壁厚往往很小，使得液压缸的刚度往往不够，如在切削加工过程中的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或者漏油。因此一般不作计算，按经验选取，必要时按上式公式进行校核。对于 D/ 10 时，应该按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。对于脆性材料以及塑性材料 0 . 4 12 1 . 3式中的符号意思与前面相同。液压缸壁厚算出后，即可以求出缸体的外径 1D 为 1D D +2 式中 1D 值应该按无缝钢管标准，或者按有关标准圆整为标准值。在设计中，取试验压力为最大工作压力的，即 = 缸筒材料许用应力取为 b = 100 应用公式 2， 9 . 4 5 1 2 5 6 . 1 72 1 0 0 / 5 哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 21 下面确定缸体的外径，缸体的外径 1D D + 2 = 63+2 液压传动设计手册中查得选取标准值 1D = 80根据内径 D 重新计算壁厚， = 12 80 632 （ 2）液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度，可以根据执行元件机构实际工作的最大行程来确定，并且参照表 3的系列尺寸来选取标准值。表 3 （ 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3900 240 260 300 340 380 420 480 530 600 650 750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2600 3000 3800 注：液压缸活塞行程参数依、、次序优先选用。由已知条件知道最大工作行程为 25考上表系列，取液压缸工作行程为 25 （ 3）缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖，其有效的厚度 t 按强度要求可以用下面两式进行进似计算。无孔时： 20 3有孔时： 2200 . 4 3 3 式中 t 缸盖有效厚度（ m）。 2D 缸盖止口内径（ m）。 0d 缸盖孔的直径（ m）。哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 22 在此次设计中，利用上式计算可取 t=20 4）最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时，从活塞支撑面中点到缸盖滑动支撑面的距离 H 称为最小导向长度（图 3如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，从而影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定得最小导向长度。对于一般的液压缸，最小导向长度 20 2式中 L 液压缸的最大行程。 D 液压缸的内径。为了保证最小导向长度 H，如果过分增大 1l 和 B 都是不适宜的，必要时可以在缸盖和活塞之间增加一个隔套 K 来增加 H 的值。隔套的长度 C 由需要的最小导向长度 112C H l B 在此设计中，液压缸的最大行程为 80压缸的内径为 63以应用公式20 2的20 2=80 6320 2 活塞的宽度 =（ D；缸盖滑动支撑面的长度 1l ，根据液压缸内径当 D 80，取 1 ( 0 1 ；当 D 80，取 1 (0 1 。活塞的宽度 B = （ D =3 40 5）缸体长度的确定液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应该大于内径的 2030倍。缸体长度 L = 80+4020 （ 6）固定螺栓得直径液压缸固定螺栓直径照下式计算哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 23 5 式中 F 液压缸最大负载。 Z 固定螺栓个数。 k 螺纹拧紧系数， k = 根据上式求得 5 = 5 . 2 1 . 3 3 0 0 0 03 . 1 4 6 1 0 0= 7）液压缸强度校核 1）缸筒壁厚校核： 1 0 ) 2 当时，壁厚应满足。 0 . 4 1 0 ) 1 2 0 . 3 p 当时，壁厚应满足。前面已经通过计算得： D = 63 =有 D 10，所以为厚壁缸。 = 0 . 4 2 0 . 3 p = 6 3 1 0 0 0 . 4 6 . 3 12 1 0 0 0 . 3 6 . 3 = 见缸筒壁厚满足强度要求。爪伸缩液压缸选择胎爪伸缩液压缸的选择计算过程与微动升降液压缸类似，本处省略计算过程。由于胎爪的伸缩缸只需驱动胎爪伸缩，几乎不承受负载，因此选用的液压缸缸径较小，参数如下：胎爪伸缩液压缸内径： 32爪伸缩液压缸活塞直径： 20爪伸缩液压缸行程： 250台设计根据上述各零件结构尺寸及功能要求，采用配设计得到移动平台结构尺寸如纸。哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 24 章小结本章对立体车库移动平台的主要零部件进行了设计与校核，包括电动的选择、传动装置的设计与校核、液压缸的选择、平台结构尺寸设计等。哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 25 第 4 章控制系统设计体车库的控制系统立体车库采用其进行控制管理。而种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。自动立体车库的控制系统包括弱电系统和强电系统。其中弱电系统主要包括各种信息采集系统、报警系统和控制输出输入装置等。强电系统包括液压泵电机线路、照明装置线路及排水装置管线。而过对输入信号处理后，输出所需信号给交流接触器对其进行通断控制，以此来控制相应的电路。立体车库采用车位检测装置进行快速停放车辆，再用升降装置输将汽车和载车板提升到指定位置。系统在面板处设有急停开关，当发生意外时，按下急停开关，断掉所有电机的电源，使载车盘无法继续运行，以保护人员及设备的安全。控制系统车库现场用户检测系统图 4库系统控制原理框图自动立体车库的控制原理如图 4 当用户需要停放车辆时，用户可以先通过控制面板选择所需车位，控制系统控制车库将车位移动到所需位置。用户停车时，车库控制系统会根据传感器的信息进行提示，以便完成停车过程。停车完成后，系统会将车位送回原处。自动立体车库中需要在关键部位安装传感器，这些传感器可以将检测的信息输入给控制系统用于监控自动立体车库中车辆和人员的状况。在电器控制电路上，也要设置继电器、断电、缺相、断相和相序保护等设备，用于电路的控制。同时控制系统也要根据这些信息对液压系统的各个电磁阀进行控制，以达到对车库升降横移控制。其具体工作原理，如下图 4 哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 26 电源输入部件输出部件外部I/0口I/0扩展口处理器运算器控制器存储器图 4硬件系统结构框图如图 4示括处理器，电源，存储器，输入输出部件以及 I/ 自动车库的控制系统可根据不同的统进行编程控制，来完成车库所要求的一系列动作。其中控制系统必须对液压电机进行有效的控制。如图 4示为电动机主电路图： 0K M 1 K M 2K M 3F R 1F R 2横移电机Q S 12 B 动机主电路哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文） 27 如图实现立体车库升降和横移运动。自动立体车由于其自动控制系统，车库可以采用多种方

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