0099-自动立体车库结构设计【全套16张CAD图+说明书】
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自动
立体车库
结构设计
全套
16
cad
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摘 要
随着我国国民经济的快速发展，越来越的汽车进入家庭，使得我国城市停车难问题日益加剧。立体车库成为目前解决停车难问题的重要方式之一，其中以升降横移式立体车库应用最为广泛。
本次设计的主要内容是自动立体车库的结构设计。而自动立体车库按结构可分为升降横移类、垂直循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类等。本文主要对两层式升降横移自动立体车库进行详细的结构设计和对关键部位受力分析并校核。
四柱结构型式钢结构车库由于其结构较为简单有较大使用范围，本文对其进行详细设计。文中主要对自动立体车库的横梁，纵梁，支撑柱以及载车板进行详细的受力分析和校核。另外，本文中的自动立体车库采用了液压系统进行传动，区别与采用电动机驱动的自动车库。由于液压传动的优点，车库在升降或是横移过程中会更加稳定，减少了运动中所产生的噪音，使其适用于更多场合。在车库的设计中还介绍了车库运行中重要的安全防护装置。
除此之外，还绘制了总装图、零件图。
关键词：自动立体车库；结构设计；液压
- 内容简介：
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英文原文 N of of in an a on is to is of of of in a is :1, a at in to of of in of of be a 0f we 6 in to it is 3 to in 0of of If is in or by It in of it of a of so it is F F to of is of is 3of is to in is of to so as to of of a to to B. A O is in It be to or of is to of is be as of in of 4 It is is C. F s l be I. It is of to it is in of it or . of . F e on we T , .1 we 5.6 20 of PU 00 128he on on 7 on is to of to to to In In a it a to at of (in on of On in to by is a in be by is of . F . he is on of is to of so of on F on 6 so it is of we it 23, s In it no on of At it to (we to do is by C he is LC As on is 4V, on is 20V, to s s On of to or if is to up or In to on of on to It is to up of to is to or 0 04 05 06 07 to so . , to . . s as it is to so as to to s to So do to to as In A, is at we 51, is a or a to of 1 to of on or On 1 to a is to in to If on up to at t do at s is A is as to to On s to . of B. he is on so is . n we .0 to is On in of of be or In to is to , in In it is to it to in of on As a or of is up K is of so is is a K K of a 21. 21 21 to . 5 is of so of to M, of of of be to in it On in of is to to of to on LC is a of of of be to of 1 1 of M, 2 2 2008 3 3 of J :4 4 u of J of 1999 1:05 5 up C M 999 中文译文 基于欧姆龙可编程序控制器的 6 层立体车库设计 气工程 武汉理工大学 武汉，中国 电子邮件： 气工程 武汉理工大学 武汉，中国 电子邮件： 要： 随着现代社会的快速发展，许多城市的车辆数量正在 一直以指数的速度快速增加，特别是私家车。这些情况对这些城市交通和停车造成了巨大的压力。这篇文章主要内容是关注立体车库的整个结构，运行程序和电气系统的设计等方面，其中包括硬件方案的设计思路，以及提升立体车库整体性能。这不仅将能缩短立体车库的开发周期，也促进停车场向集中化和自动化方向发展 ,对立体车库设计有一定的参考价值。 关键词：立体车库，欧姆龙 计 停车位不足是导致城市经济和交通的发展放缓的主要原因之一，而传统车库的一直使用是导致停车位不足的重要因素。在一个社区中停车位和居民家庭比例约为 1:1，也就是 一个家庭中至少有一个停车位，而为了解决这一矛盾而使用宝贵的商业用地是不可取的。在停车场中立体机械车库的主要优势就是相同车位的停车场需要的占地面积较少，这一优势已经逐步在我们面前展现出来。相比与传统的地下停车场车库，立体车库有更多的优势。首先，立体车库可以节省更多的占地面积。以传统的方法停车的停车场必须考虑车辆的行驶轨迹问题，而平均一辆车需要至少 40 平方米进行停车操作。如果我们考虑使用地是多层的立体车库（ 6 层），有可能停放在该区域的车辆可达 13 辆，而占地面积仅为 50 平方米，这将节省大量宝贵的土地资源和土地建设 成本。同时，立体车库能保证他人和汽车的安全。如果在车库有任何人活动或汽车没有完全停止，电气设备的控制系统将无法正常运行。这意味着，在规模的机械车库管理时可实现人车分离，这使得立体车库更自动化，特别是对于地下车库。安装这种车库的地下停车场将省去大面积的照明系统，因此它的出现可以节约大量的能源并可以保护周边的环境免遭破坏。 根据现在立体车库的发展，可将它分为巷道堆垛式立体车库，垂直升降式立体车库，垂直循环式式立体车库，圆形水平循环式立体车库等。立体车库的概念是从 自动化的物料传送系统演变而来。 3立体车库的使用目的是为了解决停车难的问题，尤其在发达的城市中，这是为了使有限的区域内停放更多的车辆，以节省发达城市的土地资源的静态交通管理系统。本文提出了一个简单的方式来设计基于欧姆龙可编程序控制器 立体升降车库，这可以扩展到解决相关项目的立体车库设计难题。 模块化设计在进口的升降横动立体车库设计中是很重要的。它可以设计为两到五层或半地下型车库，车位的数目可以从几十到几百个。这种车库合适于地上和地下建造车库的特点，它的优点可概括为占 用土地少，操作简单，结构配置灵活，建设成本更低，装饰防火和建设 周期短，安全方便存储汽车 ;使操作更为顺畅，降低运行时的噪音。 4这也是适用于商业，办公室和住宅的使用。立体车库的安全设备主要是光电传感器，限制位移保护和紧急开关等。 由图 l 表示，除了中央控制器 体车库系统还可以被分为三个部分：一，机械系统，它包括柱，梁，承载板，车架，吊钩等。二，电动系统，这部分是本文的核心，它控制整个系统的正常运作。三， 触摸面板，它是用户和系统交换消息的设备，用户不仅操作该系统，还可以在故障的情况 下让操作员输入命令或进入调试模式。 图 1。系统的结构 图 2。 触摸屏（自动运行和手动） 该系统的主要硬件 我们主要使用欧姆龙可编程序控制器 考虑控制要求和硬件成本的问题上，我们采用 编程方法可使用梯形图或 令列表。指令的长度是 1 到 7的步骤指令，每个 I/O 继电器有 1600 个端口，使用 口进行通信。显示部分，我们使用屏幕型号是 列型 号，屏幕材质为 寸大小为 寸，使用 口，屏幕支持的分辨率为 320载程序的 频率是 400 行内存为 128 机械零件中与电气系统合作的是承载板、挂钩和链条。各层上除了 7 层以外有六个插槽 ,一共有 37 个插槽、在每一个阶层上都有一个空的位置的目的是拥有足够的空间来使装载板移动。承载板的一层设计用来来回移动 ,同样顶楼承载板也应该仅用来提升。另一个承载板在这些楼层中是为了提升和横移。通过这种方式 ,该系统可以实现节约和降低其中 6 层中的任何 空位。 此外，该系统还具有的触摸屏系统，其中系统还可以在自动运行和手动调试模式之间切换。 在自动运行模式下，它可以让用户选择某个位置的停车位完成保存的行为，同时还可以监测系统的运行。 （系统显示绿字“系统运行”，表示系统在自动模式下无故障，可正常运行）。当系统发生故障时，系统检测后并在屏幕上显示为闪烁的黄色和故障代码，用红色背景，借助故障代码，专业的操作员可以识别故障代码并及时准确地消除故障。上述考虑情况现在越来越多的部门在手动调试的模式进行停车，以排除非专业人士进入该模式的机会，所以在此之前，输入模式并有 一个密码验证，该序密码可以由自己设定。这将保护系统免受潜在的危险，方便维修人员维修。 图 2 是曲线图，系统自动运行和手动调试。 强电系统 高效的动力系统包括电源系统，保护系统和驱动机制，这就是电机。安装 早期的电源配线，可以用来保护的三相的相序电压，使保证电机的右旋转。此外，这也使每些层 上使用的电动机拥有相同的三相电压。 电机的布置 在第一层上有 6 个横动电机，在 2 到 5 层有 6 个横动电机，因此在 2 到 5 层有起重电机，顶层部分只有 7 台起重电机。布置完成后，对每个电机进行标记。例如，电 动机在第二层的第三个时隙时，我们把它标记为“ 23”，电机前的继电器命名 此系列连接所有的电动机都进行热保护，任何电机的问题都会导致系统出现问题。在这运行方式下，它具有的系统稳定性并没有受影响，但这也可以使整个系统的建造成本大大降低了。同时，维修人员可以更容易地找到问题。（我们需要做的是将每个热保护开关一个一个地连接）。 弱电系统 弱电系统也就是控制系统，主要包括 块和 5 个扩展模块和传感器模块。如下图所示，右边是输入部分，电压为直流 24V，在左侧为输出部分，电压为交流 220V，并把他们连接起来 。 这些设备的控制要求与整个系统的功能有密切的关系。在上述的曲线图中，上述的保护设备安装紧急开关，旁边触摸面板安装有紧急触发装置，按下后系统将迅速停止。正面和背面安装有光电传感器，这是用于检测人或不明物体闯入自动车库系统，如果发生这种情况时，系统将会停止然后响应光电响应失败，我们的目标是保护人和车辆的安全。相序保护器的作用是在电机卡死或正常启动之前过电流保护，它并于边缘交换机系列连接，主电源短路时承载板超过极限位置时，系统将切断主要电源。 限位开关，包括向上的限位开关和向下的限位开关或左右限位开关。为了更好 的实现控制要求，水平限位开关都安装在每个车位时隙的两侧，而垂直极限开关安装在附加的电机链上。有必要指出的是，第一层只安装下和左右的限位开关，顶端层只安装开关，这些开关能感觉到的车位板的位置，帮助完成解除车的位置控制。钩位置传感器是确定车辆和插槽是否有无空间的装置。 输出点“ 00 04 05 06 07”的选择的不同，对应每个层的不同的相位，所以它也控制的电动机的旋转方向的操作或取消。 图 3。 块（分部） 还有其他的 4 个扩展模块，可使系统拥有更多的 I / O 端口，图为 要部分。 操 作步骤 根据第一层特点，它被设计为只做横向移动动作，从而使空间上层的面板有空间向下方移动。所以，其它层也是如此，这就是模块化设计。当详细研究符合要求，升降机构的运行，将承载板运行，完成保存和程序。在过程中，光电传感器将是打开的，这情况在前文解释。在图 2A 中，采取此条件，在这个时候“加载”灯将闪烁，直到采取过程结束为止。当我们输入“ 51”这个数值后，该系统将区分操作是否是通过 51 插槽的挂钩保留和捕获程序。然后将该消息的状态显示在屏幕上，操作者可以通过屏幕信息确认操作或取消操作。在确认后，51 个 承载板将等待下层承载板横向运行完成后再向下完成穿越移动。此外，一个定时器被添加到本控制模块，以排除水平限位开关的故障，导致穿越的移动时间过长的错误。如果移动的时间超过设定的时间后，系统将向操作员发出警告，并在屏幕上显示“穿越移动时间过长”，操作者可以通过屏幕检查出失败的原因，并可很快 修复。向上的限位开关是否被用来感测承载板是否停在他们的应有的位子上。若液位开关无法完成正 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相 关 资 料 题目： 自动立体车库结构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923160 学生姓名： 秦 栋 指导教师： 黄敏 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开 题 报 告 题目： 自动立体车库结构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923160 学生姓名： 秦 栋 指导教师： 黄 敏 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 11月 25日 课题来源 自拟。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1） 课题科学意义 随着我国经济快速的发展，城市交通拥堵和停车难的问题成了影响城市发展的重要因素之一，传统的车库己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，自动立体车库成为解决这一问题的必然途径。 而自动立体车库的结构设计是车库建设及运行的重要环节， 其设计水平与质量直接影响到用户的安全和建造成本。合理的结构设计可最大限度的利用有限的土地空间，缓解城市中停车难的问题。 （ 2） 自动立体车库 的研究状况及其发展前景 国外的机械式立体车库发源于上世纪 20 年代的美国， 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。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。 我国从二十世纪八十年代开始使用机械式停车设备，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。 研究内容 了解自动立体车库的工作原理，国内外的研究发展现状； 完成自动立体车库的总体方案设计； 完成有关零部件的选型计算、结构强度校核及液压系统设计； 熟练掌握有关计算机绘图软件，并绘制装配图和零件图纸； 完成设计说明书的撰写，并翻译外文资料 1 篇。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 根据车辆形状及大小和车库所在场所设计出车库的初步结构设计方案。然后对每个关键部件进行校核并进行修改，完成车库的总体结构设计方案，并根据实际情况选 择液压系统并设计液压管路和传动系统，最后绘制完成修改零件和关键结构部件图。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 1 月 20 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2013 年 1 月 21 日 3 月 15 日：填写毕业实习报告 ,学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 16 日 3 月 22 日： 立体车库结构初步设计 。 2013 年 3 月 23 日 4 月 20 日： 绘制装配图校核后并进行修改。 2013 年 4 月 21 日 5 月 3 日： 绘 制相关零件图。 2013 年 5 月 4 日 5 月 10 日：毕业论文撰写 。 2013 年 5 月 6 日 5 月 20 日 ： 毕业论文修改工作。 预期成果： 完成车库主体结构设计，关键部件校核，传动部件及液压系统的设计。 特色或创新之处 自动立体车库结构较为紧凑，可有效利用空间 。 适用于小规模车库和地下车库改造且费用较低 。 已具备的条件和尚需解决的问题 现已有大规模立体车库的结构设计的资料 。 要将车库小型化，完善结构设计并加入液压传动系统 。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英文原文 N of of in an a on is to is of of of in a is :1, a at in to of of in of of be a 0f we 6 in to it is 3 to in 0of of If is in or by It in of it of a of so it is F F to of is of is 3of is to in is of to so as to of of a to to B. A O is in It be to or of is to of is be as of in of 4 It is is C. F s l be I. It is of to it is in of it or . of . F e on we T , .1 we 5.6 20 of PU 00 128he on on 7 on is to of to to to In In a it a to at of (in on of On in to by is a in be by is of . F . he is on of is to of so of on F on 6 so it is of we it 23, s In it no on of At it to (we to do is by C he is LC As on is 4V, on is 20V, to s s On of to or if is to up or In to on of on to It is to up of to is to or 0 04 05 06 07 to so . , to . . s as it is to so as to to s to So do to to as In A, is at we 51, is a or a to of 1 to of on or On 1 to a is to in to If on up to at t do at s is A is as to to On s to . of B. he is on so is . n we .0 to is On in of of be or In to is to , in In it is to it to in of on As a or of is up K is of so is is a K K of a 21. 21 21 to . 5 is of so of to M, of of of be to in it On in of is to to of to on LC is a of of of be to of 1 1 of M, 2 2 2008 3 3 of J :4 4 u of J of 1999 1:05 5 up C M 999 中文译文 基于欧姆龙可编程序控制器的 6 层立体车库设计 气工程 武汉理工大学 武汉，中国 电子邮件： 气工程 武汉理工大学 武汉，中国 电子邮件： 要： 随着现代社会的快速发展，许多城市的车辆数量正在一直以指数的速度快速增加，特别是私家车。这些情况对这些城市交通和停车造成了巨大的压力。这篇文章主要内容是关注立体车库的整个结构，运行程序和电气系统的设计等方面，其中包括硬件方案的设计思路，以及提升立体车库整体性能。这不仅将能缩短立体车库的开发周期，也促进停车场向集中化和自动化方向发展 ,对立体车库设计有一定的参考价值。 关键词：立体车库，欧姆龙 计 停车位不足是导致城市经济和交通的发展放缓的主要原因之一，而传统车库的一直使用是导致停车位不足的重要因素。在一 个社区中停车位和居民家庭比例约为 1:1，也就是一个家庭中至少有一个停车位，而为了解决这一矛盾而使用宝贵的商业用地是不可取的。在停车场中立体机械车库的主要优势就是相同车位的停车场需要的占地面积较少，这一优势已经逐步在我们面前展现出来。相比与传统的地下停车场车库，立体车库有更多的优势。首先，立体车库可以节省更多的占地面积。以传统的方法停车的停车场必须考虑车辆的行驶轨迹问题，而平均一辆车需要至少 40 平方米进行停车操作。如果我们考虑使用地是多层的立体车库（ 6 层），有可能停放在该区域的车辆可达 13 辆，而占地面积仅为 50 平方米，这将节省大量宝贵的土地资源和土地建设成本。同时，立体车库能保证他人和汽车的安全。如果在车库有任何人活动或汽车没有完全停止，电气设备的控制系统将无法正常运行。这意味着，在规模的机械车库管理时可实现人车分离，这使得立体车库更自动化，特别是对于地下车库。安装这种车库的地下停车场将省去大面积的照明系统，因此它的出现可以节约大量的能源并可以保护周边的环境免遭破坏。 根据现在立体车库的发展，可将它分为巷道堆垛式立体车库，垂直升降式立体车库，垂直循环式式立体车库 ，圆形水平循环式立体车库等。立体车库的概念是从自动化的物料传送系统演变而来。 3立体车库的使用目的是为了解决停车难的问题，尤其在发达的城市中，这是为了使有限的区域内停放更多的车辆，以节省发达城市的土地资源的静态交通管理系统。本文提出了一个简单的方式来设计基于欧姆龙可编程序控制器 立体升降车库，这可以扩展到解决相关项目的立体车库设计难题。 模块化设计在进口的升降横动立体车库设计中是很重要的。它可以设计为两到五层或半地下型车库，车位的数目可以从几十到几百个。这种车库合适 于地上和地下建造车库的特点，它的优点可概括为占用土地少，操作简单，结构配置灵活，建设成本更低，装饰防火和建设 周期短，安全方便存储汽车 ;使操作更为顺畅，降低运行时的噪音。 4这也是适用于商业，办公室和住宅的使用。立体车库的安全设备主要是光电传感器，限制位移保护和紧急开关等。 由图 l 表示，除了中央控制器 体车库系统还可以被分为三个部分：一，机械系统，它包括柱，梁，承载板，车架，吊钩等。二，电动系统，这部分是本文的核心，它控制整个系统的正常运作。三， 触摸面板，它是用户和系统交换消息 的设备，用户不仅操作该系统，还可以在故障的情况下让操作员输入命令或进入调试模式。 图 1。系统的结构 图 2。 触摸屏（自动运行和手动） 该系统的主要硬件 我们主要使用欧姆龙可编程序控制器 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相关资料 题目： 自动立体车库结构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923160 学生姓名： 秦 栋 指导教师： 黄敏 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目： 自动立体车库结构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923160 学生姓名： 秦 栋 指导教师： 黄 敏 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 11月 25日 课题来源 自拟。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1） 课题科学意义 随着我国经济快速的发展，城市交通拥堵和停车难的问题成了影响城市发展的重要因素之一，传统的车库己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，自动立体车库成为解决这一问题的必然途径。 而自动立体车库的结构设计是车库建设及运行的重要环节， 其设计水平与质量直接影响到用户的安全和建造成本。合理的结构设计可最大限度的利用有限的土地空间，缓解城市中停车难的问题。 （ 2） 自动立体车库 的研究状况及其发展前景 国外的机械式立体车库发源于上世纪 20 年代的美国， 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。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。 我国从二十世纪八十年代开始使用机械式停车设备，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。 研究内容 了解自动立体车库的工作原理，国内外的研究发展现状； 完成自动立体车库的总体方案设计； 完成有关零部件的选型计算、结构强度校核及液压系统设计； 熟练掌握有关计算机绘图软件，并绘制装配图和零件图纸； 完成设计说明书的撰写，并翻译外文资料 1 篇。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 根据车辆形状及大小和车库所在场所设计出车库的初步结构设计方案。然后对每个关键部件进行校核并进行修改，完成车库的总体结构设计方案，并根据实际情况选 择液压系统并设计液压管路和传动系统，最后绘制完成修改零件和关键结构部件图。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 1 月 20 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2013 年 1 月 21 日 3 月 15 日：填写毕业实习报告 ,学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 16 日 3 月 22 日： 立体车库结构初步设计 。 2013 年 3 月 23 日 4 月 20 日： 绘制装配图校核后并进行修改。 2013 年 4 月 21 日 5 月 3 日： 绘 制相关零件图。 2013 年 5 月 4 日 5 月 10 日：毕业论文撰写 。 2013 年 5 月 6 日 5 月 20 日 ： 毕业论文修改工作。 预期成果： 完成车库主体结构设计，关键部件校核，传动部件及液压系统的设计。 特色或创新之处 自动立体车库结构较为紧凑，可有效利用空间 。 适用于小规模车库和地下车库改造且费用较低 。 已具备的条件和尚需解决的问题 现已有大规模立体车库的结构设计的资料 。 要将车库小型化，完善结构设计并加入液压传动系统 。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 I 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 自动立体车库结构设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 近年来随着我国城市经济的和汽车数量的增加，伴随而来的是城市停车状况的尴尬场面，停车环境与城市发展的矛盾十分突出。停车问题是城市发展过程中必然发生的问题。立体车库通过提高单位空间的 利用率，增加了停车场单位面积内的车位密度，这样使得城市内有限的停车面积上可提供的更多的停车位。因此，自动化立体车库成为了解决城市停车难问题最有效的手段之一。 现在我国正在大力发展立体车库，这将是未来的热门产业，所以要对车库结构和控制系统进行深入研究。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 了解自动立体车库的工作原理，国内外的研究发展现状； 完成自动立体车库的总体方案设计； 完成有关零部件的选型计算、结构强度校核及液压系统设计； 熟练掌握有关计算机绘图软件，并绘制装配图和零件图纸； 完成设计说明书的撰写，并翻译外文资料 1 篇。 四、接受任务学生： 机械 94 班 姓名 秦 栋 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 编号 毕业设计（论文） 题目： 自动立体车库结构设计 I 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 自动立体车库结构设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 近年来随着我国城市经济的和汽车数量的增加，伴随而来的是城市停车状况的尴尬场面，停车环境与城市发展的矛盾十分突出。停车问题是城市发展过程中必然发生的问题。立体车库通过提高单位空间的利用率，增加了停车场单位面积内的车位密度，这样使得城市内有限的停车面积上可提供的更多的停车位。因此，自动化立体车库成为了解决城市停车难问题最有效的手段之一。 现在我国正在大力发展立体车库，这将是未来的热门产业，所以要对车库结构和控制系统进行深入研究。 三、本设计（论文或其他）应达到的 要求： 了解自动立体车库的工作原理，国内外的研究发展现状； 完成自动立体车库的总体方案设计； 完成有关零部件的选型计算、结构强度校核及液压系统设计； 熟练掌握有关计算机绘图软件，并绘制装配图和零件图纸； 完成设计说明书的撰写，并翻译外文资料 1 篇。 四、接受任务学生： 摘 要 随着我国国民经济的快速发展，越来越的汽车进入家庭，使得我国城市停车难问题日益加剧。立体车库成为目前解决停车难问题的重要方式之一 ， 其中以升降横移式立体车库应用最为广泛。 本次设计的主要内容是自动立体车库的结构设计。而自动立体车库按结构可分为升降横移类、垂直循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类等。本文主要对两层式升降横移自动立体车库进行详细的结构设计和对关键部位受力分析并校核。 四柱结构型 式钢结构车库由于其 结构较为简单有较大使用范围，本文对其进行详细设计。文中主要对自动立体车库的横梁，纵梁，支撑柱以及载车板进行详细的受力分析和校核。另外，本文中的自动立体车库采用了液压系统进行传动，区别与采用电动机驱动的自动车库。由于液压传动的优点，车库在升降或是横移过程中会更加稳定，减少了运动中所产生的噪音，使其适用于更多场合。在车库的设计中还介绍了车库运行中重要的安全防护装置。 除此之外，还绘制了总装图、零件图。 关键词： 自动立体车库；结构设计；液压 of in of is of is of is of of is of of by of a of of of is by In it of of be in it of is in of In up V 目 录 摘 要 . . 录 . 绪论 . 1 课题研究的内容及意义 . 1 内外的发展概况 . 2 章小结 . 4 2 自动立体车库的 总体设计方案 . 5 降横移自动立体车库选型 . 5 动立体车库提升方式的 选择 . 6 动立体车库的其他部件 . 6 动立体车库的设计参数 . 7 动立体车库结构设计的内容及要求 . 7 章小结 . 7 3 自动立体车库主体框架 设计 . 8 体车库的工作原理 . 8 动立体车库 钢结构设计 . 8 撑柱设计 . 9 梁受力分析 . 12 梁受力分析 . 13 车板受力分析校核 . 15 章小结 . 16 4 自动立体车库的传动系统 . 17 层载车板提升装置设计 . 17 降传动系统设计 . 17 降液压系统设计 . 19 降液压系统链轮设计 . 20 降液压系统传动轴设计 . 21 移液压系 统设计 . 22 章小结 . 24 5 车库的配套系统 . 25 全系统 . 25 体车库的 控制 系统 . 26 章小结 . 28 6 结论与展望 . 29 论 . 29 足之处及未来展望 . 29 谢 . 30 参考文献 . 31 附 录 . 32 自动立体车库结构设计 1 1 绪论 课题研究的内容及意义 本课题研究的内容是：自动立体车库的结构设计，包括自动立体车库的总体方案设计，有关零件部件的选型计算，结构强度校核及液压系统设计，并绘制出装配图和零件图纸。 本课题研究的意义是：自动立体车库是我国的新兴产业，具有广阔的发展前景。随着我国经济快速的发展，城市交通拥堵和停车 难的问题成了影响城市发展的重要因素之一，传统的车库己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，自动立体车库成为解决这一问题的必然途径 1。机械式立体车库具有空间利用率高，节省城市有限的土地资源；具有建造成本较低、建造周期较短；车辆停放入车库快速便捷、自动车库更加安全，还具有节约能源等优点。同时自动立体车库还可以在有限的土地上停放更多的车辆，便于集中管理，减少管理费用和人员等的优势，在各个小区或空地都可以根据当地的实际情况进行立体车库的建设，可大大缓解这些地方停车难的问题，这对现在车库紧张的小区和其他人员较多的公共场所提供了很好的解决方法。因此，机械式立体车库具有广阔的应用前景。 而自动立体车库的结构设计是车库建设及运行的重要环节，其设计水平与质量直接影响到用户的安全和建造成本。合理的结构设计可最大限度的利用有限的土地空间，缓解城市中停车难的问题。而目前我国自动立体车库加工生产厂家没有统一的标准：大多数自动立体车库行业的生产厂家大多以国外现有产品或技术为基础进行制造，对产品创新开发能力差，没有自己的知识产权；我国对立体车库的新技术引入研究较少，而对立体车库的主体结构框架钢研究和优化才刚刚起步， 不能形成较大的生产加工规模。机械式自动立体车库种类较多，按照 现在立体车库的发展，可将它分为巷道堆垛式立体车库，垂直升降式立体车库，垂直循环式立体车库，圆形水平循环式立体车库等。 根据运行方式和结构特点可分为：升降横移式立体车库，水平循环式立体车库，垂直循环式立体车库，多层循环式立体车库，堆垛式立体车库，平面移动式立体车库，垂直升降式立体车库，简易升降式立体车库等八大类 2。 1、升降横移式立体车库：整机特点，可有效利用空间，提高空间利用率达数倍。存取车快捷便利，其结构使用跨梁结构设计，使车辆出入无障碍。采 用 动化程度高，人机界面好，多种操作方式可选配，操作简便，同时环保节能，低噪音。但下层车库必须有一空位用于车库升降。 2、垂直循环式立体车库：车库采取垂直方向做循环运动进行对车辆存取的方式的立体车库。垂直循环式立体车库调车时间短，取车快速，占地面积小， 可设置在地面上或半地上半地下，可独立或附设在建筑物内，还可多台组合 。 3、水平循环式立体车库：采用水平循环运动来存取车辆的机械式立体车库。水平循环式立体车库可以省去进出车道，充分利用狭长地形的地方建车库，降低通风装置的费用，若多层重叠可为大型停车场 ，但车库只有一个出入 取车时间较长，实用性差。 4、简易升降式立体车库：其结构大多为 一个车位泊两台车 ， 构造简单实用，无需特殊地面基础要求。适合装置于工厂、 别墅 、住宅停车场 。 无锡太湖学院学士学位论文 5、多层循环式立体车库：其工作原理是使载车板作上下循环运动来进行车辆的调取工作。 6、堆垛式立体车库： 通过升降机、行走台车及横移装置输送载车板实现存取车操作，整个过程全自动完成 ， 可设置于地上或地下， 充分利用有效空间。载车板的升降和行走同时运行，存取车方便快捷。全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全 3。 从机械式自动立体车库的类型上看，应用较多的是升降横移式立体车库，占自动车库总量的绝大部分，其所占比例随着机械式立体车库的发展还会继续上升 4。所以本文详细对升降横移式自动立体车库结构设计进行研究。 机械式立体车库经过几十年的发展，已由初期的半自动化控制方式发展到全自动化的控制方式；机械结构也发展到了模块化设计，便于组合、拆卸；使用材料和工艺也都有了突飞猛进的发展 5。如今 ，立体车库在西欧、东南亚、韩国、日本都得到了广泛的应用，形成了一个包括制造、安装、使用和维修的行业 6。 国外的发展状况 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。 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。 国内的发展现状 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，我国自动立体车库结构设计 3 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。当前我国的车位数量与汽车数量之比约为 1: 5，而正常的平衡比例应当是 1: 我国现有情况差距很大，需要大量增加停车位，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。 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 :立体车库系统稳定可靠:立体车库产业正在向多元化方向发展子、建筑、液压、光学、磁控、管理和计算机技术等领域的大量先进技术。立体停车系统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、科学管理等库成为一个独立的大型复杂的高技术设备。智能化 :一些新技术正在迅速进入该领域变频技术、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 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无锡太湖学院学士学位论文 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。 本章主要介绍了自动立体车库的主要研究内容和及其意义，详细对自动立体车库的国内外发展情况做了详细介绍，在我国自动立体车库有较大的发展前景。本文将对车库主体结构设计，关键部件校核，传动部件及液压系统的设计和主要机械部位总装配图及主要零件图。 自动立体车库结构设计 5 2 自动立体车库的 总体设计方案 目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式 14。而在中国使用较多的是 升降横移式 自动立体车库和简易升降式 车库， 升降横移式 自动立体车库具有 存取车快捷便利 ，结构简单等优点。而 简易升降式 车库所能停车辆数量较少不适合较大规模应用，无法满足较大空间的大规模布置。所以选择 升降横移式 自动立体车库进行设计。 如图 示为 升降横移式 立体车库示意图。 图 降横移式 立体车库示意图 降横移 自动立体车库选型 升降横移 自动立体车库按照主框架可分为两种。 1 四柱结构型式：这种型式的停车设备的钢结构框架稳定性好，有较好的强度和刚度，特别适用于多层式或重列式的升降横移类停车设备。 2 二柱结构型式，亦叫后悬臂型式 立体车库如图 这种型式的 停车设备的最大优点是视野宽阔，存取车方便。缺点是对设备运行的稳定性和结构框架的强度、刚度、设计要求严 格 。 图 悬臂型式 立体车库示意图 按车位布置形式分 可分为 全地上布置 ， 半地下布置 ， 重列式布置 。 全地上布置：有二层、三层、四层、五层，一般不超过五层，但也七层以上的，有的还做到了 18层，但相对无锡太湖学院学士学位论文 于低层提升速度要提高以保证客户使用要求。半地下布置：这种布置形式比全地上布置能多建车位，空间利用率高，但土建投资大。重列式布置：（对于只能设置一个车道，或设置两个车道太浪费，但有能停放两排或两排以上车辆长度的停车 位时，可用这种方式布置）这种布置可充分利用平面减少车道占地，但进出车较麻烦一些。 由于车库要求结构简单充分利用土地，所以选择第 四柱结构型式 的两层立体车库进行设计。 动立体车库 提升方式 的选择 升降横移 自动立体车库的提升方式有六种： （ 1）钢丝绳式提升型式 （ 2）链条式提升型式 （ 3）液压式提升型式 （ 4）螺杆式提升型式 （ 5）液压马达、钢丝绳组合提升型式 （ 6）链条、钢丝绳组合提升型式 而车库选用液压马达、钢丝绳组合提升型式，其优点是结构紧凑、响应速度快、低速平稳性好，并且产生噪音低，其升降传动方式 如图 示图 动立体车库提升装置示意图 而车库横移传动方式也可选用液压马达带动导轮进行传动，其优点是可与升降系统使用同一液压泵减少了系统的占用空间。 动立体车库的其他部件 自动立体车库的其他部件还包括载车板，安全系统，横移系统，横移系统，控制系统等。 载车板是用于车辆停放以及移动升降车辆的载体，所以载车板设计必须稳定安全便于用户停放车辆。而载车板按照其结构形式可分为两种，一 种是拼装式一种是整体式 11。拼装式载车板主要使用普通钢板弯折成形，载车板面板使用波浪板冲压成形，并用螺栓固定。整体式载车板使用防滑花纹钢板焊接在加强筋上而成。由于整体式载车板加工方便快捷，稳定安全性高。所以车库设计中使用整体式载车板。 安全系统是用于防止上层车辆和载车板坠落砸坏下层车辆或砸伤驾驶员的重要车库自动立体车库结构设计 7 组成部分。上层载车板安全系统可分为防坠钩和防坠架。其中防坠钩安装于上层载车板上当上层载车板到位后防坠钩固定住载车板来实现防坠目地。而防坠架安装固定在下层载车板上，但体积较大不便于用户在下层停放车辆。经 过上述分析选择防坠钩进行对车辆人员的安全防护。 横移系统是用于底层车位横移的主要部件。控制系统是控制车辆移动的系统。 动立体车库的设计参数 停车位设计最大尺寸 520022501600 最大停车质量为 1800 车库共两层上成层可停放 3辆车，下层可停放 2辆车，车库使用 车库载车板提升时间 10s； 下层载车板横移时间 10s。 动立体车库结构设计的内容及要求 自动立体车库主体框架钢结构由前、后支撑柱，前、后横梁，纵梁等组成。传动系统安装在主体框架的纵梁 与后立柱上，包含液压缸，传动的链条链轮，链条张紧装置和钢丝绳。载车板与钢丝绳相连进行提升，而下层载车板通过电机和导轨进行横移。自动立体车库必须具有足够的强度和刚度，才能安全稳定工作。升降横移式自动立体车库的结构设计主要包括：主体框架、传动系统、载车板及安全防护装置。 章小结 本章主要确定了自动立体车库主体设计的重要参数，选择二层式升降横移自动立体车库，其采用液压传动方式进行提升和横移运动，使车库运行更加平稳。还确定了自动立体车库的安全防护等其他技术要求。 无锡太湖学院学士学位论文 3 自 动立体车库主体框架 设计 自动立体车库主体框架在车库稳定和安全中起着很大作用，是车库的基础要进行详细的校核。 体车库的工作原理 图 体车库的工作原理图 升降横移式立体车库是指利用载车板的升降或横向平移存取停放车辆的机械式停车设备。如图 层载车板只作左右横移。 立体车库工作原理当车辆驶入车库，用户根据需要选择所需停车位置。当用户选择上层空载车板时如 1号载车板，控制系统会先控制 5号载车 板向有移动， 5号载车板移动到位后系统控制 4号载车板向右移动，下层载车板无法同时移动。此时 1号载车板下方有空位，控制系统控制 1号载车板下移等待用户将车辆驶入，用户将车辆停放好并确认后，提升装置带动载车板提升到二层固定位置。下层载车板只作横移，为上层车库下移留出空位，所以下层有一个空位。而用户选择下层车位时，可将车辆直接驶入车库，但不能驶入无载车板的空位。用户取车时，停放在下层载车板的汽车可直接驶出车库，停放在上层载车板的汽车操作过程与停车过程类似。升降横移式自动立体车库通过这种停车方式可更有效的应用土地，增加 单位面积停放汽车的数量。 结构设计 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可选用钢架结构或钢筋混凝土。钢架结构与其它建筑结构相比，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，钢结构制造简便，施工工期短等优点。而使用钢筋混凝土建设车库，建设周期过长同时也无法满足其精度要求。由于自动立体车库对其结构精度要求比较高，所以选用钢结构进行设计。如图 示自动立体车库钢结构框架图，包括前后支撑柱，纵梁和横梁。 自动立体车库结构设计 9 图 体车库的框架原理图 撑柱设计 1支撑柱受力分析 车库停放车辆最大质量为 1800 其车辆前后轮载荷以 3: 2分布进行计算； 载车板质量为约为 600 每个车位满载为 2400 图 体车库的支撑柱受力图 当车库空载时支撑柱的受力如图 示： 13 6 0 0 0 N 9 0 0 0 后前（ 式（ 车库受力计算； 无锡太湖学院学士学位论文 其中 其中 当车库满载时支撑柱的受力： 1 1 33 6 0 0 0 + 3 1 8 0 0 0 N 2 5 2 0 0 5P 前（ 1 23 6 0 0 0 + 3 1 8 0 0 0 N 1 9 8 0 0 5P 后 （ 式（ 车库受力计算。 后前 ，所以对前支撑柱进行校核。 由于支撑柱主要受压应力和剪切力作用，而支撑柱受剪切力影响较小，所以主要对支撑柱的压应力进行校核和稳定性分析。 2 支撑柱的材料选择和校核 根据材料力学附录表 4，选用 2006 88） 15，材料使用 图 020 屈服极限 235s ； 弹性模量 52 0 6 1 0E M p a ； 比例极限 200p M ； 抗拉强度 375 M p a 500 ； 高度 h=200 腿宽度 b=100 腰厚度 d=7 横截面积 W= 惯性矩 42370Ix ， 4y 158I ； 截面系数 3237Wx ， 33 1 ； 自动立体车库结构设计 11 惯性半径 ， ； : x ； 支撑柱屈服强度校核： 425200 7 . 0 8 M p a 2 3 53 5 . 5 7 8 1 0P s M p ； （ 式（ 支撑柱屈服强度公式。 支撑柱屈服强度远大于 以符合屈服强度要求。 支撑柱的稳定性校核： 压杆的长度因数 u ，由于压杆的约束条件是一端固定一端自由，所以 2u ； 惯性半径 m yi i ； 支撑柱长度 230l ； 支撑柱的柔度： m i 3 0 2 1 6 . 9 82 . 1 2 （ 51 22 0 6 1 0 1002 0 0 1 0 （ 式 （ 为 支撑柱的柔度
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