开题报告：城市小区用两层立体车库设计

PAGE１开题报告题目城市小区用两层立体车库设计学生姓名学号指导教师开题日期：年月日开题报告设计题目的来源，理论或实际应用意义本次设计题目来源于对我国城市小区停车状况和市场需求的调研，设计目的在于提出一种适用于城市小区内的新型两层立体停车设备的设计。随着城市的快速发展，私家车数量越来越多，据有关数据统计，2015年已达到1.72亿辆,并在此基础上持续快速增长。在此环境下与车辆对应的停车位供给严重滞后,供求矛盾极为突出。为了能从根本上解决停车难问题，立体车库应运而生，并受到社会各方的广泛认可。与传统的平面车库相比，立体车库可节省更多的空间，将地面停车向空间停车发展，形成立体停车模式。一般说来，普通地上停车位每个占地在l5平方米左右，地下停车场每个车位的占地面积则至少在25平方米以上。立体车库的应运而生恰恰解决了这个问题。通过简单的机械设备，将一个车位变为两个车位，真正意义上达到了占地小，停车多的目的。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。二、题目主要内容及预期达到的目标城市小区用两层立体停车库的整体设计包括7个部件:轨道、机架、行走机构、旋转机构、升降机构、载车板、防坠落机构及电液系统。其中电液系统包括为行走、旋转、升降动作提供动力以及用来检测人车误入。本设计要求城市小区用两层立体停车设备是一种可以实现一位泊两车的小型机械设备。车主通过操控遥控或按钮就可完成停/取车动作。预期技术参数：1.存/取车单程时间：70-85s；2.上层停车参数：长：≤5000mm；宽：≤1850mm；高:≤1550mm；重量：≤2吨3.下层停车参数：长：≤5200mm；宽：≤1950mm；高:≤1550mm；重量：不限4.场地要求：≥8000×5000mm范围内无障碍物的平地；净空≥3600mm设计任务工作量：1.原理方案确定，总体结构方案设计；2.上层停车装置设计计算，完成部装图；3.对上层停车装置部分进行有限元分析；4.机架及导轨装置的设计计算，完成相应的部装图；5.总体结构设计，完成总装图；（注）开题报告要点：1、设计题目的来源，理论或实际应用意义。2、题目主要内容及预期达到的目标。3、拟采用哪些方法及手段。4、完成题目所需要的实验或实习条件。5、完成题目的工作计划等。（开题报告不够用时可另附同格式A4纸）1开题报告6.用Solidwork完成整体装置设计，进行动态仿真；7.设计说明书一份，字数为>2.0万；8.外文翻译不少于2000单词；拟采用的方法及手段城市小区用两层立体车库可实现一位泊两车的功能。可用于车主自有场地，也可以是小区公共场所。本设计主要包括行走装置、旋转装置、升降装置的设计。从简易升降式车库的方案进行改进，在其仅有的起升机构基础上增加行走和回转机构，使上层车辆的存取能够完全避免下层车辆的影响将载车板放置在车辆过道上。在运动时首先将载车板向过道行走一段距离，然后经过回转使载车板与车辆过道平行，最后下降到地面。完成整个过程。城市小区用两层立体车库总体工作路线如图1所示为小车进入二层车库工作示意图。（a）图为二层车库初始状态。工作流程如下：来车（图（a））车库行走到图（b）载车板旋转90°后降至地面，车驶上载车板内（图（c））载车板升至顶部后反向旋转90°（图d））机架行走至初始位置完成停车（图e））。本设备属于准无人方式，即人将车开进载车板后离开，通过按键控制设备完成停车动作。取车时通过按键控制载车板落至地面后，人将车开出。 (b)(c) (e)（d）图1车入二层车库路线图2开题报告2.各功能解及其工作原理1）行走装置当按下停车或取车按键后，电机3转动，通过一对齿轮传动将动力传至主动轮4，利用主动轮4与导轨1间的摩擦驱动整个机架5沿导轨移动。本设备有三个从动轮，一个主动轮，四个轮子配合使用，利用其外形将设备卡在导轨上，对其起限位作用。图2.行走装置1.导轨2.行进轮3.电机4.主动轮5.机架2）旋转装置旋转装置的工作原理就是利用电机1带动旋转立轴2旋转90°，滑块3与立轴2之间只有上下的相对滑动而没有相对转动，从而带动载车板4随旋转立轴2转动。使载车板旋转90°的目的有两个。一、停/取车时车辆可直接开进或驶出载车板，不用调整车头方向，从而减少停/取车难度。二、改变载车板落地时的长宽方向，减少停取车所需的预留空间。33zou44zhou22zhou11zhou图3.旋转装置1.电机2.旋转立轴3.滑块4.载车板3开题报告升降装置如图4所示电动机1带动带动卷筒2回转，卷筒上的钢丝绳通过卷筒收放带动动滑轮3上下往复运动。因为钢丝绳有一定的弹性变形量，加上钢丝绳放松装置为弹簧制作，可以减少起升过程中由于电动机硬启动所带来的冲击。常见的三相异步电动机驱动在同样的扭矩下其体积相比液压马达偏大，但是因为不需要保持状态所需的能源，而且拖动电缆对于电缆寿命几乎没有影响。221133图4升降装置1-电机2-卷筒3-动滑轮3.总体布局图两层立体车库总体布局图如图2-7所示。行走框架6采用门式结构，下端安装行走轮5，载车板9置于机架6上方，使车辆的重量完全由框架式机架6承受，解决了悬臂梁受力不好的问题。行走电机4、旋转电机2置于行走箱体内，旋转电机2位于行走箱体一端，提升电机11置于立柱7顶端，通过联轴器与卷筒直联。载车板9通过外壳包裹在立柱外，完成左右限位。三个装置都采用电机带动而不使用液压原因如下。虽然液压具有动力大，运行平稳，机械结构体积小型化等优点。但是需要单独建立泵站，成本较高。同时车库运动时需要橡胶软管连接，反复的弯曲对橡胶软管寿命影响较大。立体车库属于低运行频率的机械设备，为了保证车辆随时能够存取，液压泵站必须随时补充失去的压力，这对能源的浪费比较大。4开题报告图4总体布局图1.导轨2.旋转电机3.行进轮4.行走电机5.主动轮6.机架7旋转立轴8.动滑轮9.载车板10.车11.起升电机12.卷筒完成题目所需要的实验或实习条件1.锦州市春光包装机械有限公司生产实习参观调研；2.到学校包装机实验室观察机构；3.到学校图书馆查阅相关资料。五、完成题目的工作计划1.20XX-02-27～20XX-03-08:实习、调研：相关企业实习；收集查阅中、外文献资料。文献综述、实习日记整理。外文文献翻译。2.20XX-03-10～20XX-03-22:方案设计：原理方案设计、方案论证、文献整理、开题：整理开题报告、开题答辩。3.20XX-03-24～20XX-03-29:总体结构方案设计，绘制总体结构草图。4.20XX-03-31～20XX-04-25:完成行走装置结构设计及计算，绘制行走装置部装图。5.20XX-04-26～20XX-05-13:完成旋转提升装置结构设计及计算，绘制旋转提升装置部装图。6.20XX-05-14～20XX-05-23:整体结构三维设计，进行动态仿真，对各构件进行有限元分析。7.20XX-05-25～20XX-06-06:零件结构设计，完成零件图。8.20XX-06-08～20XX-06-17:完成总装图绘制。9.20XX-06-18～20XX-06-25:编写、整理设计说明书、技术文件等。设计文件审核、答辩准备。10.20XX-06-26～20XX-06-28:答辩。5查阅资料、文献目录[1]陈金华.一种双层立体车库控制系统设计.农业装备技术，2016，42（6）：38-40[2]范红红，房华.简易升降式立体车库提升系统结构设计.起重运输机械，2015（2）：34-35[3]宋秋红，安丰贞，方铀等.城市立体车库的现状及展望.城市公用事业，2012，26（5）：17-20[4]杨宏，江进国.自动化立体车库堆垛机的设计[J].起重运输机械，2004（6）：14-16[5]徐格宁.起重运输机金属结构设计[M].第二版.北京：机械工业出版社，1992[6]刘昌祺，董良.自动化立体仓库设计[M].北京：机械工业出版社，2004[7]沈厚友.停车设备升降传动系统[J].起重运输机械，2004（4）：1-3[8]国家机械工业局，机械行业标准《简易升降类机械式停车设备》1999[9]张建民.机电一体化系统设计[M].第二版.北京：高等教育出版社，2001[10]扬长暌，傅东明.起重机械[M].第二版.北京：机械工业出版社，1992[11]蒙北北.基于环境的机械式立体车库的外观造型设计研究.长安大学硕士论文.2015.[12]刘晓娟，潘宏侠.垂直升降式立体车库系统设计与研究[J].机械设计与制造，2011(5)：48-50.6(对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测)覆盖本专业大部分知识点，能反映学生对综合知识的理解和掌握程度，能较好地培养学生工程设计能力和创新设计能力。

本设计主要包括行走装置、旋转装置、升降