垂直循环式立体停车设备设计【9张CAD图纸+毕业论文】

垂直循环式立体停车设备设计

36页 12000字数+论文说明书+9张CAD图纸【详情如下】

A0垂直循环式立体停车设备总装配.DWG

A1主框架.dwg

A2底板.dwg

A3吊环.dwg

A3吊环链接.dwg

A3框顶.dwg

A3链轮内部.dwg

A3链轮齿.DWG

A4中间梁.dwg

垂直循环式立体停车设备设计论文.doc

检测大雅详细报告.pdf

摘要

    现如今，越来越多的人成为了有车一族，而随着小汽车数量和房价不断飙升，停车难这一社会问题越来越凸显，而立体车库的出现必然可以缓解这样趋势，不仅节约了宝贵的土地资源，减少能耗，绿色环保，也让停车变得方便。停车方式也从单一的平面式转向立体式，相较以往更加合理，最大化的利用了土地，在停车场设计方面更是一次巨大的进步。本设计在国外已经有三四十年的发展史，已经日臻完善，也是未来发展的一个趋势。

    本设计，发扬了垂直循环式立体停车设备的优势，以其搭配灵活，占地面积小等特点，作为本次研究的对象。在本设计中提出了整个车库系统的传动结构、框架结构、车笼的尺寸等。并设计了链轮、传动轴、车笼、主框架和传动齿轮等，选用了输送链、电机、减速器等，确定了所有设计零件的材料及加工精度。

关键词： 垂直循环； 立体停车设备； 紧凑； 节约； 机械设计

Abstract

  Nowadays, more and more people become car owners, and as the number of cars and housing prices soaring, parking is difficult in this society more and more prominent, and the inevitable emergence of three-dimensional garage can alleviate this trend, not only saves valuable land resources, reduce energy consumption, environmental protection, but also to become convenient parking. Parking manner from a single three-dimensional plane steering, more reasonable compared to the past, to maximize the use of the land, in the parking lot design is a huge step forward. The design in foreign countries have a history of three or four years, it has been improving, a trend also in the future.

  This design, promote the advantages of vertical circulation parking equipment, with its mix of flexible, small footprint, etc., as the object of this study. Proposed transmission structure, frame structure, the size of the entire cage car garage system, etc. In this design. And designed sprockets, shaft, car cage, main frame and the drive gear, the choice of the conveyor, motor, reducer, etc., to determine the accuracy of all design materials and processing parts.

Keywords: vertical circulation; parking facilities; Compact; thrift; Mechanical design 

目 录

  第一章产品的概述 1

  1.1 产品前景的展望 1

  1.2 立体停车设备的优点 2

  1.3 在国内外的发展及种类 2

  1.4 智能的停车平台 6

  第二章立体车库方案及结构设计 7

  2.1 立体车库总体方案的确定 7

   2.1.1 使用条件   7

  2.2 系统工作原理 8

   2.2.1 载车底板设计 8

  第三章传动系统设计 14

  3.1 输送链及链轮 14

   3.1.1 输送链的选择 14

   3.1.2 链轮部分的计算 15

  3.2 电机和减速器的选择 16

   3.2.1 电机功率计算及选择 16

   3.2.2 减速机的选择 17

  3.3 连接齿轮计算 17

  3.4 传动轴设计及计算 19

  3.5 轴承及轴承座的选择 20

  第四章框架结构设计 22

  4.1 主框架设计 22

  4.2 横梁和拉杆的设计 25

  4.3 导向槽 25

  4.4 导轨的设计 26

  第五章车库的控制系统 27

  5.1 基本要求 27

  5.2 自动存取车系统的组成 28

  5.3 人员误入系统及火警系统 28

  参考文献 29

  致谢 30

第一章产品的概述

1.1 产品前景的展望

截至2015底，我国的机动车保有量已达到2.79亿辆，这其中汽车的保有量从2004年的2400万辆增长到2015年的1.72亿辆，平均每百户家庭就拥有31辆，全国机动车驾驶人数量已超3.2亿人。随着经济的发展，以及油价的下跌，私家车的数量还将继续增加，然而，各地的停车位却供不应求，越来越多的汽车无处安放，越来越多的人有钱买车却无处停车，各个大城市里的天价车位也层出不穷，停车难困扰着人们，并且成为一个社会问题。

在我国，大城市小汽车与停车位的比例为1：0.8，中小城市的小汽车与车位比为1:0.5，而这个数字在美国、日本等发达国家为1:1.3。就以北京为例，截至2014年10月底，全市经营性停车位约171.3万个，非经营性停车位110万个，总计281.3万个，而截至2014年11月，全市共有机动车561,1万辆，停车位缺口达250万个。而像深圳、广州、上海等城市停车位缺口均超150万个。保守估计，我国停车位缺口超过5000万个，并且有向三四线城市蔓延的趋势。

车位不够用，随之而来许多问题，像占用盲道、人行道、消防通道，僵尸车霸占停车位，黑停车场坐地收费，路边停车费接连涨价等，不胜枚举。为了应对停车难，各大城市都在行动，如提高新建小区停车位配建比、修建停车场、发展公共交通等，但这些都并非一日之功，要见到成效还需要一些时间，想要快速解决停车难的问题，还是要用到本设计的产品——立体循环式停车设备，即俗称的立体停车场。而像日本等国家，立体停车库已有三、四十年的发展历史，已成为解决停车难的一大利器。

在我国，一般的老式小区几乎没有配备停车场的，车辆往往随意停放，即使是新建的小区在机动车日益增长的今天，也愈来愈难满足人们的需求。相对于露天停车库，立体停车库可以在原来两个至三个停车位的空间上停放十几甚至几十辆车，更有效的利用了空间。相较于地下停车库，则免除了通风、排水、照明等方面的负担，节约了能源，减少了日常经济负担，而且相较于传统停车位，立体停车库更安全，所需要的管理人员更少，并且效率更高。

1.2 立体停车设备的优点

(1) 节约用地

    在占地面积上，立体停车设备无疑要比平面停车场更节省空间。一个标准的停车位宽2.5-2.7米长6-7米，只能停一辆车。而机械循环式立体停车设备在两个这样的停车位上可以停几十辆车，大大节约了占地面积，众所周知在核心地段的地价极高，节约了占地面积，就等于节省了一大笔的成本。

(2) 操作方便

    本设备采用plc进行控制，几个按键即可完成存车取车，操作简单、十分的方便。在普通停车场里，你可能要从茫茫的车海中找到自己的车，而在垂直循环式立体停车设备里，存车取车只需几个按键即可。同样也方便人员管理，多个设备可以组合成组，连接上控制系统统一管理。

(3)存取车快速

取车迅速取车时间最长不超过2分钟，调车时间短，取车快速。

(4) 省电节能

    本设备无需大面积照明，也无通风、排水等问题，相较于地下停车库耗电很小，更加节能环保，减少了日常开支。

(5) 投资成本较小

    相对于普通停车场，立体停车场造价较小，而且管理人员相对也少，对通风、消防的要求也较低。

1.3 在国内外的发展及种类

立体停车设备最早出现于国外，1918年位于美国伊利诺斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家宾馆(Hotel La Salle)的建立的停车库。在国外已经发展了很多年，尤其是在日本已经有近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，技术也已十分成熟。我国也于上世纪90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有近二十年的历程。

机械式立体停车设备根据其工作原理分为9类。

(1) 简易升降类机械式立体停车设备

整机特点：

车位分成二层或多层，[1]采用升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出。简易升降类机械式停车设备一般为无人方式，即人离开后才移动汽车的方式。该类立体车库的特点是：结构简单、操作方便，多用于私人住宅、企业、地下室等。

这样的停车设备可充分利用地下室空间场所，在面积一定时将至少增加二倍以上的停车位。构造简单实用，无需特殊地面基础要求。可任意迁移，搬迁安装容易。根据地面情况，独立及多台设备。备有专用锁匙开关，防止外人开动设备。车板防下滑保险装置防坠落。目前，简易升降式机械立体车库在停车设备的市场份额约占5-8%

不足点:设备超过三层时，升降运行时摆动幅度过大，风力过大时会发生摇晃。

第五章车库的控制系统

5.1 基本要求

垂直循环式立体停车设备具有操作简单、快捷，操作方便，设备性能安全可靠，维护方便的特点，能为用户提供一个安全、简单、便捷的使用环境，但这就需要控制系统具有一定的智能化及自动化。本设计立体车库的控制系统所要能完成的控制动作包括: 能够完成车库内的全套自动监测包括但不限于托盘内的有无车辆、存车的位置车位号、空余的车位等；对电机进行的控制以完成存取车时的运转；可以实现自动收费的刷卡识别系统；并且将车位信息以指示灯的形式显示在控制面板上；还要有为了安全设置消防检测系统；以及防止人员误入的检测系统等。因此本设计立体车库的控制系统将主要由车库自动检测系统、控制面板显示系统、刷卡计费管理系统、自动存取车系统、人员误入系统、消防自动报警系统组成，因为要结合众多的系统[12]，可以考虑结合微型计算机、可编程控制器(Programming Logic Controller,简称PLC)来进行控制。  

PLC作为自动化工业控制器，具有小巧、可靠性高、其功能强大、通用性好、对环境的要求不是特别苛刻等特点。不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，还能结合PC机，进行可视化管理，或是和多组车库组合，将单独的PLC控制系统组成组，用工控机统一；可以采用梯形图编程方式，操作编程操作简单;PLC产品的己经实现了系列化、单元化，方便用户进行选择,亦可进行组合，方便用户选择，应用灵活；此外，PLC还具有体积小、能耗低、质量轻、性能价格比高等优点。因此PLC完全可以满足系统的控制需要，PLC通过控制电机的转动来带动整个机械循环转动装置运转，从而实现车位的运转。利用计算机的数据通信手段、数据处理能力和图形显示、多媒体技术，可以直观显示车库形象、全貌，可直接在计算机上完成停车操作和计费结算，并对操作运行和故障给提示、报警。因此PLC和微型计算机可以组成一个的全自动存取车控制系统来满足本次设计的需求。又因为立体停车库不需要大型的控制处理，一台西门子的S7-300型PLC即可满足需求。

5.2 自动存取车系统的组成

本车库只设一个存取车口，采用后进入库，前进出库的方式存取车，在口上有IC卡读卡机以识别车主身份，存车时车主只需在入口处的读卡机前感应区域刷一下自己的IC卡，车库将自动将空车辆托运盘调出并使托盘运转到与地面平行，车主开车进入车库，将车驶入托盘上，停车到位即可离开，人员离开后电动机运转，将车辆提升一定高度，以达到存车的目的；取车时，车主在入口处的读卡机前感应区域刷一下自己的IC卡，控制器自动读取车位号，电动机运转将载有车辆的托盘运转至一层，车主入内开车出来，完成取车的动作。

这样一个存取车的控制系统就完成了

5.3人员误入系统及火警系统

为了保证安全，在人员进入停车库内时车库处于停止状态，需加装人员误入系统。当红外线检测到有人员在车库内时，安全系统将断开制动器电源，制动器处于闭合状态，传动系统不能运转，从而保证人员在车库内时，车库不会运转。当人员离开车库时，检测系统发出信号，制动器通电，设备方可运转。

火灾警报系统即在车位上方安装有烟雾报警装置，当检测到大量烟雾时发出信号，进行报警，提示有火灾发生，并且反馈到控制系统中，为保证安全，控制系统切断电源，车库停止工作。并通知管理人员进行初期的灭火工作。

参考文献

[1]北京起重运输机械研究所.《JB/T 10215-2000 垂直循环类机械式停车设备》[Z] 

[2]上海自动化车库研究所 上海市公安局交警总队.《DGJ 08-60-2006 机械式停车库设计规程》[Z] 

[3]白玉铭.《垂直循环式立体停车库设计研究》[D]

[4]赵燕.《互换性与技术测量》[M].武汉:华中科技大学出版社,2013:8-37

[5]百度文库.《泰和昌国际标准销轴实心输送链》[J]

[6]秦大同,谢里阳.《现代机械设计手册》[M].北京:化学工业出版社,2011:4.3-16.666

[7]张有忱,赵芸芸.《机械设计》[M].北京:化学工业出版社,2011:94-154

[8]百度文库.《NGW行星齿轮减速器的参数1》[J] 

[9]全国机器轴与附件标准化技术委员会.《GB/T 6069-2002 滚子链联轴器》[Z] 

[10]百度文库 .《钢型材规格表大全》[J]

[11]百度文库.《常用型材钢规格表》[J]

[12]廖常初.《S7-300/400PLC应用教程》[M]

致谢

光阴似箭，日月如梭，毕业设计即将完工，通过这一阶段的努力我的毕业论文《垂直循环式立体停车设备》也终于完成了，这意味着大学生活即将结束。在大学阶段我在学习上和思想上都受益非浅这除了自身的努力外与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。在本论文的写作过程中我的指导教师邱国俊老师倾注了大量的心血从选题到开题报告从写作提纲到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题严格把关循循善诱在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。