地坑式立体车库设计

1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目:地坑式立体车库设计学生姓名：张清明学号：2003041339专业：机械设计制造及其自动化班级：机03-3班指导教师：苏凤歧內蒙士科技共席早业说针说明拓地坑式立体车库设计摘要面对当前城市用地紧张有车一族买得起车而没地方停车的问题，人们想到了立体化停车的解决 方案，于是立体车库应运而生。本套设计提出了一种机械式立体车库的设计方案，详细介绍了该立体车库的结构、传动部分和 自动控制部分的设计步骤，以及各部分功能元件的选择和校核过程。该立体车库将机械和自动控制 和为一体，结构采用钢框架结构；提升部分采用液压传动；行走部分导轨滚轮；横移动作采用链条 传动；自动控制部

2、分采用可编程控制器：该立体车库解决了城市停车难的问题，是停车向立体发展 提高空间利用率的有效途径。该地坑式立体车库具有结构简单，单车平均占地面积小，安全可靠， 操作方便，停车价格合理等优点。关键词：立体车库；钢结构；链传动；行走小车：可编程控制器；液压传动IThe design of the stereoscopic garageAbstractFacing the limited land in current city, the car owner buys rising car but have tlie problem of the local parking, people toug

3、hed of the stereoscopic tumiiig the solution of the parking, hence the stereoscopic gaiage emerges with the tide of tlie tunesA design put fonvard tlie design project of the mechanical stereoscopic-garage, introduced the coiistmction of the stereoscopic gaiage in that niachuie and spread to move the

4、 part with automatic contiol part of designs step Stereoscopic garage with automatic control for integral , the constmction adopts tlie steel stmctuie coiistniction; Promote tlie part tlie adoption tlie Hydraulic power transmission to move; Trodden pait adopts guide roller; horizontal move make the

5、adoption the chain spread to move ;Automatic contiol part adopts tlie progiaimnable Logic controller; This resolved the difficult problem of parkuig in city, and valid path tliat parking face stereoscopic development exaltation space utilization In the machines type has tlie construction simple, the

6、 single covers small aiea on average, safety dependable, operation convenient, paiking price reasonable etc.Key words:stereo garage： steel stiucture； chain； Trodden bogie： PLC； Hydraulic power transmission摘要IAbstractII 第一章前言31. 1背景31. 2论文结构10 1. 3个人评语10 第二章设计分析11第三章结构设计133. 1车库钢结构骨架的研究与设计133. 2车库停车位

7、的设计153. 3车库载车板的设计16第四章存取机构194. 1存取机构功能要求及其实现194.2行走机构设计194.2. 1行走机构概述194.2.2行走机构结构设计204.2.3行走机构驱动轴的设计校核214.2.4行走机构纵梁的校核224. 3横移机构设计254.4存取机构的工作流程264.5存取机构中具体部件的设计计算274. 5. 1存取机构中电机的选择274.5.2存取机构中减速机的选择304. 5. 3存収机构链轮的设计304. 5. 4存収机构链条的选择314. 5. 5存収机构联轴器的选择314. 5. 6存取机构链传动的张紧装垃324.5.7链传动传动轴的设计校核32第五章

8、停车设备中升降机构的设计345.1立体车库提升系统的整体布置345.2承重链条的选择校核375.3液压系统设计计算375. 3. 1确定液压系统的主要参数375.3.2初选系统压力3 85.3.3选择液压缸.3 85. 3. 4液压元件的选择385. 3. 5液压阀的选择3 95. 3. 6管道尺寸的确定405. 3. 7油箱容呈的确定405. 3. 8液压系统性能验算40第六章控制系统44结束语46参考文献47附录48內蒙右科技女夕早业敘针说明拓第一章前言背景、立体车库概述机械式立体车库是一种利用机械传动和现代自动控制技术的立体车库，是车辆停放向立体发展 的一种现代停车设备。在市场经济条件下

9、，我国的汽车工业正在以前所未有的速度发展，小轿车正 在进入T家万户，伴随而来的问题将会是车辆无处停放，这在一定程度上将会阻碍城市的社会、经 济和交通的发展。所以机械式立体车库已成为解决车辆无处停放的有效方案。它具有功能完备、可 靠性高、操作方便、停车价格合理、占地面积小等优点，尤其它具有单车平均占地面积小的独特优 势，已被广大用户所接受。车辆无处停放问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度的结果，立体车库的发展在国外, 尤其在口本有近30T0年的历史，无论在技术上还是经验上均已获得了成功。我国也于九十年代处 开始研究开发机械立体停车设备，距今以有十多年的历程，由于许多新建小曲内住户与车位的配

10、比 为1： 1,为了解决停车位占地面积与用户商用地面枳的矛盾，立体停车设备以其平均单在占地面积 小的独特特征，已被广人用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面显示了优裁性。首先，机械车库具有突出的 节地优势。以往的地卞车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就占据40平方米的面积，而如 果采用双层机械车库，可以使地面使用率提高80%-90%,如果采用多层立体车库的话。50平方米的 土地面积沙锅内便可存放40辆车。这可以人人地节省有限的土地资源，并节省土建开收成本。机械车库有效地保证了人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设 备便不会定转。应该说，机械车库从管

11、理上可以做到彻底的人车分流。在地下采用机械停车设备， 还可以免除暖通风设施，因此，这行中的饿耗电量比2人管理的地下车库低得多。机械车库一般不 做成成套系统。而是以单台集装而成，这样可以充分发挥其用地面积少，可以化整为零的优势，在 住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立停车车位，这对于眼下车位短缺的问题提供了方便 条件。随着市场经济的发展和人民生活水平的提高，公路和汽车的高速发展，小汽车已进入T家万户， 特别是国家提出“全面建设小康社会”的号召以来，国内外小轿车市场的价格，品牌、功能性挑战 正在发展激烈的变化，其购买力每年至少有100万辆以上，根据统计2003年私家车已达到480万辆, 加上

12、原有的公车，其原有车库的不足于车辆密度的增加形成明显的矛盾，停车难以成为待解决的问 题之一，也是时务之急。向空中地下发展，立体停车是各人城市解决停车车位不足的通用方法，它 将原来平面唯一车位改成向空中地下发展的立体式车位，这样在同样的占地面积下，可以容纳成倍 增长的车辆。二、立体车库的发展的市场前景近十年来，随着我国经济的发展，汽车快速进入我们的生活中，成为现代社会的重要标志。随 着国务院汽车工业产业政策的出台，中国的汽车工业走上了一条循序渐进、健康发展的道路， 汽车工业的迅猛发展正成为新世纪的一道靓丽的风景线。加入WT0后，世界的加工和制造中心逐步向我国转移的趋势越来越明显，中国有望成为世界

13、汽 车制造中心。据统计，2002年全国生产汽车325. 12万辆，同比增长38. 49%,全球排名上升到第5 位，列美国、口木、德国、法国之后。销售汽车324. 8万辆，同比增长36. 65% ,其中轿车销售112. 6万辆，I司比增长56. 08%o 2003年全国汽车销售达到439万辆，其中轿车销售达到197万辆。随 着汽车工业的迅猛发展，汽车保有量的急剧增长，“停车难”成为困扰各犬中城市的突出问题之一。 停车难是泞致行车难最直接的因素，如不能妥善解决，将直接影响汽车工业的发展和人民的口常生 活。所以城市停车场所的建设，尤其是能多停车位、少占空间的“立体停车）掌，的建设有着十分重 要的社会

14、意义和经济意义。近年来，我国在城市建设方而取得了很人的成就，2002年城市道路长度己达到19. 1万km,人 均拥有道路而积增长至7. 8m2o但与国外相比，反映道路拥有水平的人均长度和而积指标仍然偏低。內蒙右科技女夕早业敘针说明拓而且近年新修建的道路多数在城市边缘区，交通最拥挤的中心区用地十分紧张，新建道路困难很人, 造成停车场地奇缺，人多数司机占路停车。如2001年的上海，每人停在马路上的汽车就多达35万 辆，广州每人也有35万辆机动车“露宿”街头，北京史有90万辆之多，而在其它很多城市也有诸 如此类的现象，致使本来就紧张的交通更拥挤不堪，严重滞后了城市交通的发展。行车难、停车难、 乱停车

15、，加剧交通拥堵、降低生活质量、恶化投资环境，成为城市经济发展的障碍，人人降低了城 市的文明程度。为了缓解这种局而，从80年代中期我国陆续出现零星的立体停车业，并且在逐年递 增。机械式立体停车设备在国际上己经有30多年的历史，发展较快的有口木、德国、法国、意犬利、 荷兰、美国、韩国以及我国台湾等地。尤其是口本发展迅速，走在了世界停车业前列。我国机械式 停车设备旱期开发工作从80年代中期开始，到1992年以后得到了较快的发展。1996年以前，我国 停车设备的年生产能力仅为4 000个泊位。2003年国内新建机械式立体停车库303个，新增停车泊 位33 756个，较2002年增长37. 7%出I I

16、泊位5 786个，较2002年增长189%,全行业实现产值9. 74亿元。据不完全统计，截至2003年底，国内机械式停车泊位己累计达82 764个，分布在31个省市自 治区的56个城市。2003年市场增长最快的地区是江苏、山东、浙江，泊位分别增长512%、364$和 111%,此外，上海增长37%广东增长10. 3%,北京与上年持平。以上6个省市泊位量占到全国新建 泊位总量的87%,成为国内机械式立体停车库发展最热的地区。车库类型也从最初的垂直循坏式、简易升降式，发展到了平面移动式、多层升降横移式、垂直 升降式等多个品种。2003年升降横移式车库占新建车库总量的81%,泊位量占总量的84%,仍

17、是机械 式立体停车库的主流，但彖垂直升降式等技术含量较高、空间利用率史人的停车库也有了迅速増长。 一些企业经过长期积累发展壮人，己稳居行业前列，一些中小型企业抢抓机遇在发展中崭露头角， 一些人型集团公司开始跨行业进入停车领域。如北京恩菲科技产业集团、承德华一机械车库集团有 限贡任公司、北京韩中停车设备有限公司、北京人兆停车设备有限公司等企业。随着业内企业数量 的不断扩人，质量标准的不断提高，服务意识的不断创新，企业业绩的不断增长，中国的停车行业 将呈现出勃勃生机。随着我国社会经济的发展，人民生活水平的提高，城市汽车保有量特别是私人轿车逐年递增， 年增长率达38%以上，“停车难、行车难”矛盾口益

18、尖锐。按照国家标准，2010年城市人均道路面积 可达到7-15m2,但届时城市汽车保有量也将是现在的4倍以上，可以预见城市交通问题将更加严重。 目前我卜城市机动车辆的保有量与停车位之比人约为5: 1,停车位的满足率只有20%左右，根据上 述数据预计，到2010年我国将需要数百万个停车位。因此，立体化停车将是今后停车场建设的发展 方向，机械式立体停车设备制造业将具有巨大的发展空间。参照国外城市公共停车泊位与车辆一般以1： 7比例来计算，如果仅解决1/ 3的京沪两地的马 路停车问题，建造停车场的潜在合同额就可达146亿元人民币。在发达国家，停车业早己是一个巨 人的产业。在国内，上海在1996年有机

19、动车20万辆，2002年猛增到141万辆，现在上海的停车场 规模总体上来说是“供不应求”，只能满足50%的需要。上海目前虽然有许多的停车场所，但都各自 为政，缺乏统一的规划。而在美国，停车公司往往实行停车咨询、停车配件、停车场建设、停车场 维修等一条龙服务，而口 建立全国性的网络，给顾客提供各种方便。所以我国要发展停车业，应 鼓励实行“多元化”投资政策，对出资建设停车场的企业、个人给子适当优惠政策;应结合我国的具 体国情，建立一整套系统化、多元化、人性化的停车系统标准。诸多因素表明，我国立体停车产业与其配套产业目前正在成为潜力巨人的前途性产业。停车设 备制造业而临千载难逢的发展良机，具有高科技

20、、高安全性、高可靠性、高效率的机械式立体停车 库将具有巨大的发展前景。三、立体车库的类型目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式，港道堆垛式，垂直提升式，箱式水平循环 式，圆形水平循坏式。（一）、升降横移式內蒙右科技女夕早业敘针说踴拓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、半地卞等多 种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库使用于地面等地卞停车场，配置灵活，造价较低。1、产品特点：1）、节省占地，配置灵活，建设周期短2）、价格低，消防，外装修，土建地基等投资少3）、可采用自动控制，构造简单，安全可靠4）.存取车迅速，等候时间短。5）、运行平稳，工作噪音低6）

21、、适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用2、运行原理每个停车位都有载车板，顶层载车板上下升降低层车板左右横移，中间和低层都设有一个空位 区上方的车辆，底层车为直接存取车。3、主要组成部分1）、钢结构2）、载车板3）、控制系统巾）、安全防护系统（二）、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， 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要 求教多的客户使用。1、运行原理通过可以垂直升降和左右移动的搬运机（托架），将车辆自动移动送到由多结构组成的固定停车 区域（水泥板结构）的装置，适合在人型建筑物成停车

22、专用建筑物里安装，具有结构安全的特点。2、特点1）、升降和横移同时进行，提高了车辆的出入速度。2）、停车间由水泥构成，保证了地卜空间的结构安全性。3）、维护和管理简单。4）、可自由利用地下空间，可提供大规模的停车位置。5）、由计算机进行综合管理，可全面监视设备的定性情况，而且操作简单。（三）、平面移动式1、运行原理通过升降机的垂直升降和搬运器的平面往复运动，将车辆自动移送到多层平面布置的停车区域 的装置，多称平面移动式。2、特点1）、每层的搬运器和升降机分别动作，互不干扰，提高了车辆的出入库速度。停车规模可达到80-120辆。2）、采用人性化设计，提高了舒适性。采取多重保险措施，安全性能卓越。

23、3）、采用变频调速技术，运行平稳，定位准确。4）、设置多种安全保护装置，停车安全。5）、配置高效，外形美观。（四）、垂直提升式垂直提升式立体车库类拟于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需要一个汽 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，对设备的安全性，加上安装精度 要求都很高，因此总价较高，但占地面积却最小。1、运行原理內蒙右科技女夕早业敘针说明拓该设备通过提升机构将车辆或载车板升降到指定层。然后用安装在提升机构上的横移机构将车 辆载车板送入存车位，取车过程与之相反。2、特点1）：该设备具有占地面积小的特别2）：省电、噪音小运行速度快，存取车方便3）：安全设施齐

24、全4）：操作简单、维护方便等优点3、主要组成部分1）：钢结构2）：提升装置3）：横移机构4）：回转升降装备5）：电控系统6）：安全装备（五）、垂直循环式产品特点：1）：占地少，两个泊位面积可停6到10辆车2）：外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓3）：价格低，地基，外装修，消防投资少，建设周期短C：可采用自动控制，运行安全可靠，占地面积小、存取方便、操作简单。（六）、简易升降式简易升降式立体车库是指通过单一搬运器的升降、俯仰或二三层搬运，实现车辆二三层存取功 能的停车设备。1.2论文结构本设计说明书共分为6章。第一章概论，主要介绍了立体车库的发展概况、车库类型及其发展前景；第二章设计分析，简要分

25、析车库组成部分的结构及实现方式：第三章车库结构的设计，主要介绍了立体车库钢结构骨架设计以及停车位和载车板的设计；第四章车库的存取机构设计，介绍了汽车入出库的实现方式，存取机构的组成及其设计计算。第五章车库的提升机构设计，介绍了提升动作的实现方式，主要介绍的内容是液压升降台的设 计和校核：第六章车库的控制系统，介绍了立体车库的自动控制过程，以及实现自动控制的部件的选择。1.3个人评语在这次设计过程中，各位老师和同学都给予我了热情的帮助和人力地支持，尤其苏凤歧老师在 整个设计过程中，对我进行了精心的指导，在此我表示由衷地感谢。由于本人设计水平有限加之时 间仓促，设计中难免存在许多疏漏之处，敬请各位

26、老师和同学提出宝贵的意见。37內蒙右科技女夕早业敘针说明拓第二章设计分析根据设计要求及设计数据分析，设计采用地下两层平面移动式立体车库，该车库可停放8辆车, 占地面积小，存取快捷，操作方便。主要组成部分：1、立架式钢结构：利用螺栓将结构用钢梁连接成为立体车库的主体框架。2、提升装置：采用液压升降台来实现承载行走小车、横移机构、载车板、汽车上下运行。3、行走机构：采用电机驱动滚轮来实现纵向行走，当滚轮在导轨上运动到停车位时，由行走机构上的横 移机构对车辆进行存取。4、横移机构：采用链传动载车式，其基本原理是以链传动的形式，通过一次微横移和一次横向横移来实 现载车板的存取。5、电控系统：采用PLC

27、自动控制系统，通过传感器把信号传输给PLC,由PLC来实现自动控制。6、安全装置：主要是制动装置以及车辆的安全保护和照明等设备。表2.1主要技术性能参数停车规格外型尺寸5000x1850x1550重量1700 kg停车数量8控制方式PLC+交流电机+液压电机功率纵向行走7.5 kw水平横移2.2 kw微动横移0.75 kw运行速度纵向行走1 m/s水平横移0.3 m/s微动横移0.1 m/s內蒙右科技女夕早业敘针说踴拓第三章结构设计3. 1立体车库钢结构骨架的研究与设计车库钢结构骨架起着支承停放车辆载荷和分担提升机构载荷的作用，因此对车库钢结构骨架进行 合理的结构分析和设计就显得特别重要。3.

28、1.1立体停车库钢结构骨架基本结构的设计立体停车库钢结构承载框架（见图3.1、图3.2 ）与外表装饰材料构成停车库主体。停车位地 基用混凝土浇灌，利用12根16号槽钢作为立柱，各车位均由10号槽钢焊接而成。立柱下端固定在 混凝土中，上端由10号槽钢焊接而成的框架用H16的螺栓连接。钢结构底部高2米，上部为标准层, 高度为2.1m用来停放车辆，它由标准单元组成，可以根据实际车库容辆来适当加减层数。本车库设 计为两层车库容量为8辆，这样车库总高度为2+2.1x2=6.21110钢结构框架分段制造，用高强度螺栓 在现场拼装。（a）钢结构侧视图（b）钢结构正视图图3.1立体停车库钢结构示意图1.底层侧

29、面K形斜杆2.标准层侧面K形斜杆3.标准层侧面K形横杆4.立柱5.底层立柱6.标准层正面K形横杆7.标准层正面K形斜杆8.井道立柱A图3. 2停车库钢结构俯视图1.立柱（导轨）2.正面K形横杆和斜杆3.立柱4.侧面K形横杆和斜杆5.井道侧面H形横杆 6.井道正面H形横杆和K形斜杆 N 一车库进出I I方向3.1.2钢结构的焊接设计焊接结构时，一方面要考虑结构的强度和工作条件等性能要求，另一方面还要考虑到焊接 工艺的特点，已使用简便可靠的工艺获得优质的产品。因此，在满足工作性能要求的条件下，应选 用可焊性较好的材料来制造焊接结构件。本设计焊接方法使用埋弧自动焊，这种焊接方法的优点是焊接质量稳定，

30、焊接质量好，节省金 属材料，劳动条件较好。焊接件可在各种载荷下工作，要求焊缝坚固紧密，生产率很高。根据焊条的选择原则，选用E4320焊条，熔敷金属的o b为420MPa, o :为330MPa, X为22%, 氧化铁型，交流正接全位置焊条。焊缝坡I I是V型或Y型，焊缝要平整、没有虚焊。內蒙右科技女夕卑业敘针说明拓3. 2立体车库停车位的设计3.2.1停车位布置形式及相关要求国标中机械式停车设备中用来停放车辆的各具体位置称为车位，一般称为停车位。停车位的尺 寸和布置形式直接影响车库的占地面积、车库车辆存取时间和车库成本。为了合理利用土地面积、 减少车辆存取时间和降低车库的成本，需要合理布置停车

31、位。平面移动式停车设备的停车位布置在井道的两侧。按载车板沿进入停车位方向不同，布置方式 有串列车位布置与并列车位布置两种。串列车位布置方式是指载车板沿车身纵向进入停车位，停车 位与井道纵向并列。串列车位布置的平面截面是一个狭长的长方形，存取车辆时，移动行程需人于 车身纵向长度，一般超过5米。并列布置方式是指载车板沿车身横向进入停车位，停车位与井道横 向并列，车位布置的平面截面近似于一个正方形，其存取行程约2米。与串列布置形式相比，并列 布置具有存取行程短，存取时间少，布局合理的优点，而串列布置形式一般应用于对平面截面形状 有特殊要求的场合。在GB 17907-199,机械式停车设备通用安全要求

32、中，对停车位的长、宽、高做出了明确的规定。 宽度方面，规定对用搬运器将汽车送入车位的，为汽车全宽加150mm。长度方面，规定不小于存放汽 车的全长加200mm。高度方面，规定不小于存放汽车的高度与存取车时微升微降等动作要求高度之和 加50mm,但不小于1600mmo平面移动式停车设备中可停放的车辆尺寸重量的分组代号为D(人)，其 最犬尺寸为5000*1850*1550。除了布置形式以及尺寸之外，停车位还需要考虑其他一些方面的要求：(1) 为了支撑汽车及载车板，车库停车位要有承载结构。(2) 停车位结构要便于存取机构的动作。(3) 为保证车辆停放安全，需有安全机构。3.2.2平面移云弑立体车库停

33、车位结构平面移动式立体车库的停车位采取并列布置形式，沿车辆横向方向布置在井道两边。按国家标 准并结合其他要求考虑，将库的停车位宽度定为2600mm,长度为5500mm,高度为2100mm。停车位结构如图3. 3（停车位等轴侧视图）所示，停车位上沿横向中心线对称布置两根钢梁，用以 支撑载车板，钢梁上安装有滑轮，减少载车板在进入停车位时的摩擦。承载钢梁并不是水平安装在 停车位的钢结构上，而是稍微向提升井道方向倾斜一个很小的角度，以保证钢梁上的载车板不会因 为各种因素影响而向停车位外侧滑动，同时也便于取车时拉岀载车板。图3. 3停车位等轴侧视图3. 3立体车库载车板的设计立体车库的载车板按结构形式有

34、拼板式和框架式两种。拼板式载车板是用镀锌钢板一次冲压或 滚压整体成形，然后拼装成载车板，最后用螺栓紧固连接。在拼装前，先对组件进行各类表面处理（如 电镀、烤漆等），使载车板轻巧、美观。整体折弯成型的载车板运输方便、通用性互换性好，强度人、 刚度好、重量轻、减少基础承力;而且由于是整体折弯成型，车板厚度小，一般厚度为5055亳米, 对建筑净空高度要求最小;可以保证载车板同地面零坡度，倒车无需加油门，适应新老司机。整体折 弯成型结构形式适合于批量生产。框架式载车板是先用型钢和钢板焊接成承载框架，然后在两侧停车通道和中间突起的顶面铺设內蒙右科技女夕早业敘针说明齐不同厚度的钢板，多数采用中间突起结构。

35、这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度，并具 有较好的导入功能，这种结构形式较适合车型变化较多的小批量生产。该平面移动类立体车库采用框架式载车板，由槽钢焊接成载车板框架，在框架上面铺设钢板， 中间突起。槽钢选用8号槽钢，金属板选用厚度为4 mm的热轧金属板。同时在车通道上安装防滑钢 板，它和中间突起的钢板一起，防止汽车在存取时产生纵向或横向的滑动。在载车板的底部与停车 位上的钢梁相对应的位置上装有滑动罩，起导向以及减少摩擦的作用。在载车板的两侧都安装有拖 钩。工作时，通过拖钩与链传动横移装置上推拉销的啮合，带动载车板横移。图3. 4载车板等轴测图载车板框架槽钢的布置如图3. 6所示：选用长

36、度为5.4m的槽钢4根，长度为2. 3m的槽钢6根。查文献1】表IV. 3热轧普通8号槽钢的理论重量为8. 01 kg/mo故载车板框架用槽钢的重量为：Ml= (5.4x4+23x6) x&04 kg/m=284.616 kg查金属机械加工工艺手册表1一52得：厚度为4 min的金属板的重量为31.44 kg/mS故载车板用金属板的重量为:M2=54x23x3144 kg/m2=390.485 kg载车板总重量为：M3=Ml+M2=6751008 kg考虑载车板上加装的拖钩和滑动罩重量，取M3=680kgo5400內蒙右科技女夕早业敘针说明拓第四章停车设备中存取机构设计4. 1存取机构功能要求

37、及其实现对存取机构进行结构设计，必须了解其功能的具体要求。首先要求存取机构能准确定位。由于汽 车体积质量都较人，存取机构应尽可能设计得轻巧，以使其运动惯量不至于太人而影响准停要求。 其次，要求存取机构动作快、工作效率高。这就要求它的横移速度要快，而这与准确定位的要求始 终是相互矛盾的（运行速度是影响定位精度的主要因素之一）。随着变频调速技术的普及，该矛盾己 能轻松解决:驱动控制采用变频调速技术，把正常横移速度提高，定位时的速度调低，并通过程序控 制，自动计算横移的速度及加速度，这就即保证了定位准确又提高了工作效率。第三，要求存取机 构安全措施完备，如提升机构与横移机构动作要互锁等。平面移动式立

38、体车库采用链传动存取车方式，结构简单紧凑，自身质量轻。存取车辆功能主要由 链传动横移装置实现。链传动横移装置安装在行走机构上，它由横移机构和微横移机构两部分组成。 4. 2行走机构设计 4.2.1行走机构概述根据搬运器的工作条件和动作要求，行走机构采用行走小车方案，具有结构简单紧凑、自身质 量轻、维修及安装方便、效率高、成本低等特点。其驱动方式（驱动轮的布置）可以有多种，这里采 用对面双轮驱动。它的特点是集中驱动，使驱动轮转速相等，从而保证了机构行走时各轮的同步运 行，提高了运行的平稳性，且对机构的整体刚度要求不高，对传动轴的加工要求较低。行走机构的定位是通过行程开关实现的，由控制系统解决。行

39、走机构结构示意图如图4. 1所示。 其中两排台板滚道4处于整个搬运器的最高水平面内，以便停车台板（图中未画出）顺利地沿横向滚 动，台板与滚道相接触的部位是槽形，因此，对台板而言，台板滚道又起到异向和纵向定位的作用。1-电机及减速器；2-运行轨道：3-主动轮；4-台板滚道5-微动横移滚道；6-纵粱；7-从动轮图4.1行走机构示意图4.2.2行走机构结构设计图4. 2行走机构结构布置示意图行走机构结构布置如图4. 2所示:纵梁选用12. 6号热轧普通槽钢，理论质量12.37kg/m,则纵梁质量为2x5.6xl2.37=138.6kgo微横移滚道支架用5/3.2号热轧不等边角钢，理论质量1.936k

40、g/m,则微横移滚道质量为4x2.2xl.936=17.04kgo台板滚道支架用挤压型材，理论质量3185k g/m.则台板滚內蒙七科技犬芳卑业殺针锐明劣道质量为4x3x3.185=38.22kgo行走机构驱动电机质量81kg.4.2.3行走机构驱动轴的设计校核1.选择轴的材料该轴无特殊要求，因而选用调质处理45号钢，% = 640MPa。2.初步估算轴径按扭转强度估算出联轴器的最小轴径,取 C=118, p=75x099x099=74 kw；。“ =2 = 40.9r/niiii,= 66.7nmi由于安装联周器处有一个键槽，轴径增加5%；为使所选轴径与联轴器孔径相适应，需同时选择联轴器。查

41、文献【2】表8-7选用HL6型弹性柱销联轴器ZC80X260/JB75X260 GB5014-1985o故取轴与联轴器连接的轴径为7511U11.3.轴的强度验算(1)转矩 7 = 9.55x10x11 = 1245.7(2)2 3QQn轴两端支反力耳=你=沖Y = 16400/V(3)画弯矩图 截面A. E上的弯矩Ma=Mh= 300Fa xlO 3 = 492O7Ve/?/(4)画转矩图T=12457Nm画计算弯矩图因轴双向回转，视转矩为对称循坏，取a=I,则截面A、E上的当量弯矩为:Mv =4934 Nm11I4920X J 加T71111I!111920N M wr*111111111

42、111=1245- 7 N M |1I1；4934 N 1111Ml1i/a T=1245. 7N MR受力简图RAb）弯矩图c）转矩图d）计算弯矩图AC（6）按弯扭合成应力校核轴的强度截面A、E的当量弯矩最人，故该两截面可能为危险截面。已知My=4934N加(rQh = 100MPa , d = SOmmMv MvA B w o.W3=963MPa FaF|Fb载荷对称均匀分布截面C弯矩Mc=Fax厶/2 Fx/2Fa =Fh =18155.48N故每根槽钢所受弯矩为：M =18155.48x2.713132x2.2 = 20129.42 讪单向受弯:(7 = yy 刃M弯矩I-横截面对中性

43、轴的惯性矩(7-横截面上的最大拉伸或压缩应力 y-横截面上距中性轴最远的点 0-许用应力查文献【1】表IV.3故：查文献3表2亠11得：1=391 cm4y=6. 3cm20129.4x63391X106=324.3MH/ /3x220x106x391x5.4x102校核合格。4. 3横移机构设计鉴于停车设备内部空间限制，搬运器横移机构不宜设计成立体仓库巷道式堆垛机伸叉结构，故 改为结构紧凑的链条传动方式，存取车辆功能主要由链传动横移装置实现。链传动横移装置安装在行走机构内、两载车板滚道间，它由横移机构和微横移机构两部分组成。横移机构功能是驱动载车 板做横移动作，它主要由横移驱动链条、推拉销、

44、主、从动链轮组和电机等组成。其原理示意图如 图4.2所示。主、从动链轮组各有两排横移驱动链条，两排链条之间安装有推拉销。通过推拉销与 载车板上的拖钩啮合，可带动载车板在行走机构中的载车板滚道上横移。存车时，链条转动，通过 推拉销和拖钩啮合带动载车板进入停车位:取车时链条则反向转动，通过推拉销将载车板拉出停车 位。若横移机构固联在行走机构上，则不可能使销勾入停车位上的载车板拖钩，也无法使搬运器上 的载车板正确放入停车位。因此，在横移机构中增设了微横移机构，微横移机构的主要零部件是微 横移链条、微横移电机、微横移链轮组。整个微横移机构是由两条微横移链条固定在行走机构纵梁 上，当微横移电机转动时，就

45、会使整个横移机构横向微动，实现取送载车板的功能。整体横移装置 结构示意图如图43所示。裁车板复道横移駆动电机图4. 2横移机构示意图图4. 3链传动横移装蛍整体结构示意图4. 4存取机构的工作流程存取机构的工作流程如下：1 首先在系统通电后以及升降系统工作时，控制系统都要保持两个横移电机都处于自锁状态，以內蒙右科技女夕卑业敘针说明拓免发生误动作，产生意外。2. 当升降台平层到位之后，控制系统根据要确定存取动作的停车位的位置，判断横移机构是要往 左还是右移动。3. 此时为了防止存取车辆时升降系统意外动作，确保安全，控制系统要保证升降电机在存取机构 动作的时候，始终处于自锁状态。4. 微横移电机动

46、作，带动横移机构及其上面的载车板移动，越过升降台与停车位之间的距离。5. 横移机构到位后，微横移电机要保持自锁，避免存取车时发生意外，同时控制系统确定是进行 存车还是取车动作，然后决定横移电机转动的方向。6存取车动作完成后，微横移电机动作，将横移机构拖回到升降台中，整个存取动作结束。4.5存取机构中具体部件设计计算4.5.1存取躺电机(1) 横移机构电机平面移动式立体车库一般的存取速度最K 251111111110车库载车板的横移行程L=2.4m,存取时间t设定为8s, 0.2,则横移速度V = y = 03m/s.所移动的质量M=2680kg,则所消耗的功率为：P=Fx v = M x g

47、x “ x v = 2680 x 9.8 x0.2 x 0.3 = 1.576皿链传动的效率n=0.920.96,取最小值计算，所需电机功率：口、1.576.Pul71kw0.92选取电机功率p=2.2 kw选用Y系列三相异步电动机(Y100L14)该电机的各项指标如卜表：电机高度HD=245nun轴心距地面高度H= 100mm电机宽度B=320nmi固定螺栓的中心距A=160nun（2）微横移机构电机微横移机构的行程L=0.2m,微动时间t设定为2s,则速度V=Dt=O.lm/s所移动的质量M=3000kg, 则所消耗的功率为：P=Fxu = M xg x“xv = 3000x9.8x0.2

48、xO.l = 0.59/m链传动的效率n =0.920.96,取最小值计算，所需电机功率：P - a 064kw0.92选取电机功率p=0.75 kw选用Y系列三相异步电动机（Y90S-6）该电机的各项指标如下表：电机高度HD= 190nun轴心距地面高度H=90mm电机宽度B=260nmi固定螺栓的中心距A= 140niin（3）行走机构电机行走机构的移动是利用电动机驱动滚轮在导轨上运动来实现的。滚轮材料为75号钢，结构如图所示：內蒙七科技犬芳卑业殺针锐明劣行走速度最人12m/s ,滚轮所受总压力:尸=A/】+ Mc = (1500 + 2000) x9.8 = 34300NMe车的质量查文

49、献【3】表7.16选摩擦系数卩=0.2则所消耗的功率为：P=Fxv = M xg x“xu = 34300x9.8x0.2xl = 6.86bv取传动效率n=0.95,所需电机功率：P 7.22 皿0.95选取电机功率p=7.5 kw选用Y系列三相异步电动机（Y132M4）该电机的各项指标如卜表：电机高度HD=315nmi轴心距地面高度H=132nmi电机宽度E=435mm固定螺栓的中心距A=216nun4.5.2存取机构减速机的选择横移机构选用上海边特传动设备有限公司的斜齿一蜗轮蜗杆减速机（N系列）传动比i=59. 2,结 构形式为普通双轴伸式双轴联接型，安装形式为卧式安装。斜齿轮一蜗杆减速

50、机采用了斜齿轮一蜗 轮形式，除具有常规特性外，还使结构更加合理化，它不仅比单级蜗轮蜗杆传动具有更高的传动效 率和承载能力，还在结构布局上缩小了空间位置，同时在相近体积条件下，能获得更人传动比，更 有利于设备的配置。微横移机构则选用上海边特传动设备有限公司的斜齿轮硬齿面减速机（D系列）传动比i二80,结 构形式为普通轴伸式，安装形式为卧式安装（W4）,它具有结构紧凑、体枳小、工作平稳、输出转速 选择范闱宽，通用性强的特点。行走机构选用麦奇（上海）减速机制造有限公司制造的NMRV130减速机传动比i=35,带双向轴输 出。具有重量轻、传动平稳、噪音小、散热效率高等优点。4.5.3存取机构漕仑设计（

51、1）横移链轮存取机构中，主动链轮和从动链轮的尺寸是一样的，所以传动比为1。由于空间的限制，链轮的 直径要控制在300mm以下。链条的平均速度：t _ zpnV_ 60x1000式中:p链的节距mm;z 链轮的齿数;內蒙七科技犬芳卑业殺针锐明劣n链轮的转速,r/nini；链轮的分度圆直径：存取车辆时的横移速度V=03,原动机的转速为1420r/nun,对应的减速机传动比选为592则链 轮的转速为24r/nmio选取链号为12A的短节距精密滚子输送链（D型附件）,极限拉伸强度31. 1/KN,节距P为19.05,由此可以计算得到齿数z为40冲心距a为572mm、链轮的分度圆直径d为242.3mm、

52、 齿顶圆直径da=248nun.齿根圆直径d/=231nmi最人齿根距离Lx=231mm、齿侧凸缘最人直径dH=150nmio当链速v0 6m，s的时候，链条的主要失效形式是链条受静力拉断，故应进行静强度校核。静强 度的安全系数应该满足下式要求：式中，链的极限拉伸载荷Qn=nFn为链的排数，取2, Q为单排链的极限拉伸载荷，Ka为工 作情况系数，在稍有冲击的情况下取1.3, F1为链的总拉力。由此算出S为11.4,满足静强度要求。 4.5.4存取机构链条横移链条和微横移链条选用短节距精密滚子输送链（D型附件），由文献【7】表3-2-1可以查到 其链号为12A,节距19. 05,极限拉伸强度31. 1/KN,滚子外径dl=ll. 91mm滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。内链板与套筒间、外链板与销轴间均为过盈 配合，套筒与销轴间则为间隙配合，形成动联接。工作时内、外链节间可以相对挠曲，套筒则绕销 轴自由转动。为了减少销轴与套筒间的磨损，在它们之间应进行润滑。滚子活套在套筒外面，啮合 时滚子沿链轮齿廓滚动，以减小链条与链轮轮齿间的磨损。内、外链板均制成8字形，以使链板各 横截面的抗拉强度人致相同，并减轻链条的重量及惯性力。4.5.5存取机构中联轴器的选择在存取机构中，链轮与其驱动轴、驱动轴与减速机之间都需要用联轴器连接。在存取机构的场