目 录
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论………………………………………………………………………………1
1.1 课题研究的目的和意义…………………………………………………………1
1.2 国内外研究状况及应用现状……………………………………………………1
1.2.1 我国城市停车难问题……………………………………………………1
1.2.2 国内外发展现状…………………………………………………………2
1.3 双柱式二车位立体车库的发展方向与前景……………………………………3
1.4 主要研究内容和研究方法………………………………………………………4
第2章 双柱式二车位立体车库方案选择…………………………………………5
2.1 二车位立体车库方案对比论证分析……………………………………………5
2.1.1 举升类停车设备的分类……………………………………………………5
2.1.2 传动机构的分类……………………………………………………………5
2.2 总体方案…………………………………………………………………………6
2.3 本章小结…………………………………………………………………………6
第3章 双柱式液压驱动二车位立体车库设计…………………………………7
3.1 双柱式二车位立体车库工作原理………………………………………………7
3.1.1 整体结构及基本组成………………………………………………………7
3.1.2 工作原理……………………………………………………………………8
3.2 主要技术参数……………………………………………………………………8
3.2.1 基本尺寸参数的确定………………………………………………………8
3.3 电机功率的计算…………………………………………………………………9
3.4 主立柱的设计与校核……………………………………………………………9
3.4.1 立柱截面特性分析与计算…………………………………………………9
3.4.2 主立柱的强度分析与验算………………………………………………12
3.4.3 主立柱的刚度分析与验算………………………………………………19
3.5 梁的偏载计算与校核……………………………………………………………19
3.5.1 梁的偏载计算与校核……………………………………………………19
3.5.2 提高梁弯曲强度的措施…………………………………………………21
3.6 钢丝绳的选取……………………………………………………………………22
3.6.1 钢丝绳的特点及用途……………………………………………………22
3.6.2 钢丝绳直径的计算与选择………………………………………………23
3.7 本章小结…………………………………………………………………………24
第4章 液压系统设计………………………………………………………………25
4.1 汽车举升机液压系统设计要求…………………………………………………25
4.2 液压系统液压回路的设计………………………………………………………25
4.2.1 升降回路…………………………………………………………………25
4.2.2 补油回路…………………………………………………………………26
4.3 液压系统的类型和特点…………………………………………………………27
4.4 液压系统的组成…………………………………………………………………28
4.4.1 液压系统的组成…………………………………………………………28
4.4.2 液压缸的组成……………………………………………………………28
4.4.3 齿轮泵……………………………………………………………………29
4.4.4 单向阀……………………………………………………………………29
4.4.5 溢流阀……………………………………………………………………30
4.4.6 滤油器……………………………………………………………………30
4.4.7 节流阀……………………………………………………………………30
4.4.8 油箱………………………………………………………………………30
4.5 油缸的选型与计算………………………………………………………………31
4.5.1 油缸直径及行程确定……………………………………………………31
4.5.2 活塞杆直径d的确定……………………………………………………32
4.5.3 液压缸壁厚和外径的计算………………………………………………33
4.5.4 缸体长度的确定…………………………………………………………34
4.6 油泵的选型与计算………………………………………………………………34
4.6.1 油泵工作压力的计算……………………………………………………34
4.6.2 油泵理论流量的计算……………………………………………………34
4.6.3油泵排量的计算…………………………………………………………35
4.6.4 油泵功率的计算…………………………………………………………35
4.7 本章小结…………………………………………………………………………35
第5章 双柱式二车位立体车库的使用…………………………………………36
5.1 设备安装与调试…………………………………………………………………36
5.1.1 安装基础要求……………………………………………………………36
5.1.2 安装注意事项……………………………………………………………36
5.1.3 双柱式举升机操作说明…………………………………………………36
5.1.4 使用注意事项……………………………………………………………36
5.2 维护与保养………………………………………………………………………37
5.2.1 维护保养…………………………………………………………………37
5.2.2 常见故障的排除…………………………………………………………37
5.3 本章小结…………………………………………………………………………38
结论………………………………………………………………………………………39
参考文献…………………………………………………………………………………41
致谢………………………………………………………………………………………43
附录………………………………………………………………………………………44
摘 要
本文通过对我国城市停车问题现状的调查、研究、分析，参考国内外解决停车难问题的措施，对各种立体车库的类型进行了分析，结合我国城市住宅小区的实际情况，提出了适合我国城市住宅小区的单元式车库立体化设计的方案，住宅小区单元式车库在条件允许的情况下，可优化设计成双柱式二车位立体车库。本设计运用AutoCAD设计软件进行设计，确定了科学合理的立体车库结构设计方案和控制方案，建立了科学的论证和实施方案。
本文首先阐述了双柱式二车位立体车库设计的目的和意义、发展状况以及应用前景。而后分析论证了一种举升承载质量共3.5t的双柱式二车位立体车库总体设计方案，进行了其举升机构的机械系统、液压系统等主要机构的方案分析和选择。对于机械部分进行了运动分析以及强度和刚度的计算校核，计算结果表明双柱式二车位立体车库设计满足设计要求；文中还对液压系统进行了设计和计算。
本设计提出的实施方案，适合我国城市住宅小区的现状，在我国将有着广阔的发展前景，会在新开发的住宅小区及旧社区里大显身手，是城市住宅小区停车问题的主要发展方向。同时对促进城市静态交通的建设和发展，提高城市管理水平有重要的推广应用价值。
关键词：立体车库；举升机构；液压传动；二车位；双柱式
ABSTRACT
Based on the parking problem in our country the status of the city to investigate, research, analysis, reference at home and abroad to solve difficult problems of parking, garage for various types of three-dimensional analysis, combined with China's urban residential quarters of the actual situation, put forward for our country residential quarters of the city garage modular three-dimensional design program, residential modular garage area, where conditions permit, to optimize the design of dual-column two parking spaces. The design of the use of AutoCAD design software, design, determine the scientific and rational design of parking structure and control programs, the establishment of a scientific evaluation and implementation of programs.
In this paper, first of all on three-dimensional two-column two garage parking spaces for the purpose and significance of the design, development and application prospects. And then analyzed the quality of a lift carrying a total of two-column Second 3.5t parking garage three-dimensional design program, the lifting mechanism for the mechanical system, hydraulic system, electrical system and other major institutions of program analysis and selection . The mechanical part of the motion analysis and the calculation of strength and stiffness of checking the calculation results show that the three-dimensional two-column two garage parking spaces designed to meet the design requirements; article also carried out on the hydraulic system design and calculation.
The design of the implementation of programs, suited to China's urban residential quarters of the status quo, in China will have broad prospects for development will be developed in the new residential quarters and the old community to show their talents in urban residential parking area to the main direction of development. At the same time, static traffic and promote urban construction and development, to improve the level of urban management has an important application value.
Key words:Solid storage; Lifting machine; Hydraulic; Two-column ;Double poles
第1章 绪 论
1.1 课题研究的目的和意义
双柱式二车位立体车库能利用居民住宅小区内原有的一库一车位，来有效满足多车辆家庭的需要，而且将车辆升起，存放在建筑物内或钢结构框架内又便于用户对车辆检修和有效防止被盗。同时双柱式二车位立体车库能有效利用住宅小区内的空间和地面，在住宅区以家庭或组团的方式设立，而且它的控制系统相对简单，能使住户存取车辆时，既便捷又安全可靠，且易于操作。
本设计提出的实施方案，适合我国城市住宅小区的现状，在我国将有着广阔的发展前景，为眼下车库短缺的住宅小区解决停车难问题，是城市住宅小区解决停车问题的主要发展方向。同时对缓解城市停车难问题，促进城市静态交通的建设和发展，提高城市管理水平有重要的推广应用价值，而且解决城市住宅小区中停车难的问题对汽车工业和国民经济的健康发展都具有十分显著的意义。
通过本课题的研究，找到适合我国城市住宅小区的停车库实施方案，解决住宅小区内停车难问题将会：
（1）有效地改善住宅小区内车辆乱停乱放的现状，提高居住小区环境质量和生活质量；
（2）可以有效地防止车辆被盗，减少经济损失；
（3）可以改善城市的交通质量，促进城市的可持续发展；
（4）可以使居民享受到停车无忧、来去自由的便利，促进私人汽车的消费，带动汽车工业和国民经济的发展；
（5）同样，适合于城市住宅小区的立体车库，也可以应用于企事业单位、医院、商业区等地面空间相对较少的公共停车，从而可以有效地解决城市公共停车难问题[1]。
1.2 国内外研究状况及应用现状
1.2.1 我国城市停车难问题
随着我国经济的快速发展，个人消费水平的不断提高，私人小汽车将快速、大量的进入城市家庭，城市里私人汽车会越来越多，对于身处大中城市的消费者而言，拥有一辆甚至两辆属于自己的汽车已经不再是个梦想。但我国现有住宅小区大部分缺少必要的停车库，已经无法满足小区内居民停车的需要，小区内的空地面积又少，造成小轿车到处乱停乱放，马路边、人行道、甚至草坪上都停车。
“十五”期间，国家鼓励轿车进入家庭，随着城市居民汽车普及率的大幅提高，在中国城市土地资源越来越紧缺的情况下，城市住宅小区的停车难问题已日益突出，许多大城市为了解决这个问题，都提出了住宅小区内建造立体停车设备，以满足住宅小区内广大居民的停车需求[2]。
1.2.2 国内外发展现状
停车库的发展，应该说从第一辆汽车诞生以来就随之产生。然而拥有百年历史的它却远不及汽车工业那么引人注目，更不为大多数人所重视。至今，仍没有人把它严格地归并于哪一类，哪一项，但它是一个涉及物流仓储、建筑结构、物业管理等多科目、多领域的综合性项目。
伴随着经济的飞速发展，中心城市的人口、车辆也日益增多。人们在解决交通问题时逐渐意识到，以往仅靠大力拓展道路来满足车辆对动态空间的需求是远远不够的。因为车辆大部分时间还是处于停驶状态。这就是说，车辆占用静态空间（停车泊位）的时间远大于其对动态空间（道路）的需求。停车泊位不足，会严重影响城市道路畅通、环境与安全。“车库”是大中城市的热门话题，国家经贸委将“城市立体停车设备”列为“近期行业技术发展重点”，随着家用汽车的不断增加，公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出，在人们对生活质量和环境意识不断增强之时，“车库”日渐成为热门话题，立体停车设备将会大显身手。故一种可解决居民小区用地紧张与停车难矛盾的先进停车方式—双柱式二车位立体车库将会得到推广应用。近年来我国吸取和借鉴了国外解决城市居民小区内停车问题的经验教训，在各大中心城市开始兴建双柱式二车位立体车库。
立体停车库设备的发展在国外已有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。我国也与90年代初开始研究开发机械式立体停车设备，距今已有十几年的历程。但是由于机械式举升机构磨损维修成本高，经常需要更换铜螺母以及轴承，维修费用高，因此渐渐将其替换为液压式举升机构。
随着汽车工业的迅猛发展，我国经济的发展与居民收入的提高，私家车的拥有量巨增，引发城市居民停车难的问题，而且随着城市建设的加快和汽车的大量增加，立体停车设备是今后停车场建设的主要方向，尤其是在寸土寸金的大城市，采用立体停车设备是解决“停车难”的必然出路，将是停车难问题未来关注的焦点。
目前我国全国车辆停车位缺口在400万以上，而每年新增车辆却在200万辆左右。随着私人拥有车辆数量的迅速增长，住宅小区内的停车问题日益突出。对于居住区有限的用地面积而言，出去住宅，公用建筑占地和必要的道路和绿化面积外，能够提供于停车的面积是非常有限的。
当前住宅小区内主要的停车方式有小区路边停车，住宅地层架空停车，地下停车场停车，机械式集中停车，立体车库和分散停车。路边停车的使用成本最低，但要以牺牲绿化用地为代价。住宅底层架空停车不占绿化用地，但受到住宅平面布局的影响，平面利用率也不高。地下停车场停车方式不侵占活动用地，对绿地率基本无影响，但造价相对偏高。
正是由于以上原因，针对存车难问题日见突出，双柱式二车位立体车库设备在原有一库一车位的基础上见缝插针，具有较大的灵活性，土地利用率高，对地形适应性强，环境效益好且造价低。双柱式二车位立体车库停车方式主要适用于容积率较小的高档住宅小区，双柱式二车位立体车库的典型设备是双柱式举升机构，这类设备的可靠性高，操作简单，应用较普遍。
在居民社区内，一般设有私家车库，但普遍是一库一车位，存在利用率低的问题。考虑到车库普遍举架较高，利用有限的空间，将一库一车位设计成为双柱式二车位立体车库，从而解决车位紧张的问题，此设计不但节约成本，并大量节省了城市的可利用空间，可以有效保障利用有限的停车面积满足停车需要，同时可以有效解决北方地区冬季停车难问题。
双柱式二车位立体车库解决了停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，使私家车库设计成为二车位立体车库成为可能。双柱式二车位立体车库以其平均单车占地面积小的独特特性对于解决停车难问题具有重要意义。所以说双柱式二车位立体车库，将被逐渐推广并被广大用户所接受。同时此设计将大大节省小区内为解决停车问题而占用的大量土地，这些节约下来的土地可用来进行小区的绿化和供小区内居民的休闲娱乐之用，对城市居民居住小区的建设也将具有一定的积极意义[3]。
1.3 双柱式二车位立体车库的发展方向与前景
由于城市的土地资源是有限的，要解决持续增长的停车问题，立体化停车是必然的出路。近几年，双柱式二车位立体车库正渐渐进入我国大中城市，它占地面小，汽车存放在建筑物内或钢结构框架内，不会遭到损坏和被盗，使用便捷、安全、可靠。双柱式二车位立体车库操作简单、容车率高，有效的解决了部分城市居民小区内的停车难问题。
为了解决住宅小区内的停车问题，只能利用小区内较小的面积，建立双柱式二车位立体车库，向空间发展，充分利用立体空间，占地面积少，而且能使住户存取车辆时，既便捷又安全可靠。
双柱式二车位立体停车库以其土地利用率和空间利用率高，使用操作简单、灵活，安全可靠，适应性强等诸多优点，将会取代平面车库，为眼下车库短缺的住宅小区解决停车难问题，是解决大城市住宅小区停车问题的主要发展方向，将会在新开发的住宅小区及旧社区里大显身手。
1.4 主要研究内容和研究方法
我国城市的私人汽车越来越多，但由于住宅小区缺少必要的停车库，造成了停车难问题。我们想通过研究、探讨、设计适合中国城市居民住宅小区的立体车库的结构、控制系统方案和实施方案。设计完成双柱式二车位立体车库的整体机械结构的计算、校核；液压系统的液压回路设计以及各个液压元件的计算、选型；电气系统的控制原理图设计以及相应电动机的选用；并运用AutoCAD设计并建立出科学合理的结构方案和控制方案，从而完成适用于居民小区内单元式停车库——双柱式液压驱动二车位立体车库设计：
（1）完成双柱式举升机构的设计；
（2）举升提升架装置的设计；
（3）升程自锁保护等运动机构的设计；
（4）驱动系统的设计和校核；
（5）最终实现私家双柱式二车位立体车库的设计。
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