升降横移式立体车库结构设计

各位老师上午好,升降横移式立体车库的机械结构设计毕业答辩,姓名：王朋朋学号：06290070228学院：机电工程学院班级：06城建机械班,论文结构,3.车库模型简化及力学分析,5.总结与展望,4.车库的机械结构优化,2.车库的总体方案设计,1.研究背景和意义,研究背景和意义,由于经济的发展，城市人口、城市车辆逐年增多，在一些大、中城市相继出现了停车难和乱停车的现象。传统的单层平面停车场占用大量宝贵的土地资源，越来越不能满足需求。为了解决城市停车难的问题，立体车库以其独特的优点就应运而生。 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。平均单车占地面积小，而且更加有效地保证人身和车辆的安全，从管理上也可以做到彻底的人车分流。,车库的总体方案设计,车库选型 通过对我国国内现有停车场停车现状的分析，综合各种车库的原理和适用情况，同时考虑到研发成本及维修，最终确定三层四列十位升降横移式立体车库作为本次论文对象。如右图所示,车库的组成 如右图所示，本次立体车库主要由控制系统、升降系统、安全系统、载车板部分、横移系统、钢结构部分组成。,车库的总体方案设计,车库的工作原理,车库的运行情况如右图中的底层即号车直接进行存取，号车下架到地面层后进行存取，号车位必须通过号车位横移出相应的空位，再下降到地面层存取车。如需在号车位存取车，则可将号和号车位向右移动一个车位，号车位直接下降即可，如需在号车位存取车，则将号车位右移一位，号车下降即可。,车库的总体尺寸确定, 选择每一个车位的规格为6000mm2400mm1900mm，总规格LWH为6000mm9600mm5700mm,车库的主体结构,骨架结构 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我们选用钢架结构右图所示。它具有可靠性高、材料的强度高、钢结构自重小、材料的塑性和韧性好等特点。,载车板 用来承载入库车辆，按结构形式有框架式和拼板式两种。框架式载车板用型钢和钢板焊接成承载框架，并多数采用中间凸起结构，在两侧停车通道和中间突起的顶面铺设不同厚度的钢板如右图所示。这种载车板的优点是可按需求设置行车通道宽度，并具有较好的导入功能，适合车型变化较多的小批量生产。因此选用了框架式载车板。,车库的主体结构,传动系统 传动系统分为升降传动机构、横移传动机构及升降横移机构。升降传动机构有四点吊挂式、两点吊挂式附平衡机构、后悬二点悬挂式等，由于四点式比较简单易制作，此次选用这种结构。 横移传动机构一般由电机减速机、驱动轮和从动轮、地面铺设导轨组成。 升降机构中的提升方式选择链条、钢丝绳组合提升型式。,车库的主体结构,安全防护系统 车库设备承载的是价值昂贵的汽车，为此设计时充分考虑了设备各种运行状态下的安全保障措施，如停车位置保护，车辆出入库保护、车辆超长保护、人车误入安全保护、防坠落保护（如右图所示）、运行安全保护、电路安全保护、意外安全保护等安全保护措施。,车库的主体结构,立体车库模型简化及力学分析,车库结构数学模型 由于车库的实际受力情况很复杂，因此在分析结构系统的可靠性时，必须对系统进行合理的简化和模拟，根据立体车库结构系统的受力特点，将立体车库钢结构骨架简化为由三根前立柱、五根后立柱和两条横梁、五条纵梁通过螺栓连接组成的承重钢架系统（如右图所示）。,受力分析 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。 在梁的设计中，梁的刚度和强度对截面设计起控制作用，因此应先进行这二者的计算。 总之对于压变构件，需要进行强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性计算；对于拉弯构件，一般只需要进行强度和刚度计算。,立体车库模型简化及力学分析,车库的机械结构优化, 立体车库有限元分析 由于catia与ansys具有完善的数据接口这一特点，可利用catia进行有限元分析，即划分网格并求解。如右图所示是利用catia对横梁进行的建模。,catia有限元分析的网格划分图和冯米斯应力图分别如下图所示。,车库的机械结构优化,结构优化 通过对车库钢结构骨架的有限元分析和稳定性校核,我们可以发现,在车库设计的初衷为保证车库的安全性,车库的梁结构选型都稍稍偏大,留下了比较大的裕度空间,在一定程度上增加了车库的制造成本,同时也增大了车库的自重,不便于拆移和运输。为此,我们对车库钢结构进行优化,选用了新一组型钢进行分析。经优化后的车库如图所示 。,车库的机械结构优化,总结与展望,本次论文以解决日益突出的停车难问题为主要目的,研究机械式立体停车库的工作原理和结构设计，通过优化车库钢结构骨架,达到车库制造经济性和运行过程安全稳定性的“双赢”目的。 在本文考虑车库结构优化时只考虑到了静态情况下结构的应力和形变,CATIA具有强大有限元