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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：
升降式路邊停車系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)
II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
升降式轎車路邊停車系統(tǒng)在擁擠的城市顯得越來(lái)越必要，如何把平面式的停車轉(zhuǎn)化為
空間的停車，是此課題的關(guān)鍵。在研發(fā)此系統(tǒng)時(shí)，要求：
（1）進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查和經(jīng)濟(jì)性分析
（2）進(jìn)行方案設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)方案、動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)方案）
（3）進(jìn)行結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)）；
（4）完成裝配圖一套和非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖
III、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：
1. 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開(kāi)題報(bào)告。
第1周—第2周
2. 整體方案設(shè)計(jì) 第3周—第4周
3. 結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì) 第5周—第8周
4. 繪制裝配圖及其各零件工作圖 第9周—第12周
5. 編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第13周
6. 撰寫畢業(yè)論文 第14周—第16周
7. 答辯準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯 第17周
Ⅳ 、主 要參考資料：
[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)編委會(huì)編. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009
[2] 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009
[3] 任伯淼，余誠(chéng). 機(jī)械式立體車庫(kù). 北京：海洋出版社，2001
[4] 劉天亮，張宗倉(cāng)，潘光榮. 自動(dòng)機(jī)械立體停車庫(kù)前景廣泛. 城市規(guī)劃，2002(7)
[5] Mechanical design and systems handbook. New York:?McGraw-Hill Book Co., 1985
航空與機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)類 0781051 班
學(xué)生（簽名）：
填寫日期： 2011 年 01 月 03 日
指導(dǎo)教師（簽名）：
助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系主任（簽名）：
附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書首頁(yè)。
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目 升降式路邊停車系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105120
學(xué) 生 姓 名 王飛翔
指 導(dǎo) 教 師 熊麗娟
二O一一年 六 月
35
學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。
作者簽名： 日期：
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。
作者簽名： 日期：
導(dǎo)師簽名： 日期：
升降式路邊停車系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：王飛翔 班級(jí)：0781051
指導(dǎo)老師：熊麗娟
摘要：機(jī)械式停車設(shè)備是解決城市停車問(wèn)題的一個(gè)有效解決手段，正被廣泛應(yīng) 用于各種場(chǎng)合。
論文對(duì)垂直升降式停車設(shè)備進(jìn)行了認(rèn)真的分析和研究。首先對(duì)垂直升降式停車設(shè)備的特點(diǎn)和概況做了簡(jiǎn)要的介紹，然后對(duì)垂直升降式立體車庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論研究。并選定鏈傳動(dòng)橫移方式作為車庫(kù)的存取形式，選定曳引驅(qū)動(dòng)作為車庫(kù)的升降驅(qū)動(dòng)形式。
在完成總體框架設(shè)計(jì)之后，對(duì)車庫(kù)的存取機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)研究。對(duì)停車位布置形式及其相關(guān)要求進(jìn)行了分析，確定了符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的車庫(kù)停車位和載車板的具體結(jié)構(gòu)。討論了存取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功能要求及其實(shí)現(xiàn)方法，完成了鏈傳動(dòng)橫移存取車裝鬣的設(shè)計(jì)及其零部件的計(jì)算和校核。
升降系統(tǒng)是車庫(kù)的重點(diǎn)組成部分。在升降系統(tǒng)中選用曳引驅(qū)動(dòng)方式，并對(duì)曳引系統(tǒng)進(jìn)行研究，分析影響曳引力的因素，并對(duì)曳引能力進(jìn)行了計(jì)算校核。根據(jù)車庫(kù)提升系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，選用交流變頻電機(jī)。針對(duì)車庫(kù)運(yùn)行中的不安全因素，選用了超速保護(hù)系統(tǒng)和撞底保護(hù)裝置等策略來(lái)提高升降系統(tǒng)的可靠性。
關(guān)鍵詞：垂直升降式立體停車設(shè)備、存取系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師簽名：
Design of Machinery Parts for Lifting Mechanical Parking System
Student name: Wang Feixiang class: 0781051
Supervisor: Xiong Lijuan
Abstract: Mechanical parking system，which is an effective way to solve the parking
problems in cities，is widely used in many situations．
This paper makes detail analysis and researches of the vertical lifting mechanical parking system．Firstly the general situation and characters of the vertical lifting mechanical parking system is briefly introduced．Secondly the total construction of system is discussed and researched．In the meandme，chain transportation fetching method is chosen to bc used in storage—retrieval structure of the parking system，as well as tractor—driven mode is chosen as lifting-driven mode．
After design of framework of the parking system is setup，researches on storage·retrieval structure are further．Configuration methods of parking unit and its relative requirements arc analyzed．And the detail structure of parking unit and parking board are confirmed coinciding to the GB standard．Functional requirements of storage—retrieval structure and its solving methods are discussed．The design of chain transportation-fetching machine is carried through．Calculations and verifications of parts in chain transportation—fetching machine ale also finished．
Lifting system is one of COre parts in parking system running．Tractor-driven method is used in lifting system and researches on it arc preceded．Influential factors of driving ability are analyzed and driving ability is calculated and verified．According to the working condition of lifting system，the analyses and research of lifting system is completed．According to the characters of the vertical lifting mechanical parking system，VVVF motor is selected．Contraposing unsafe factors in system running，over—speed protecting device and bottom—bumping protecting device are put into practice．
Keyword: Ertical Lifting Mechanical Parking System，Storage—retrieval System，Structure strength analysis，parameter optimization design
Signature of Supervisor:
目 錄
1 緒論 ......................................................2
1.1課題的來(lái)源及研究的目的和意義...............................2
1.2機(jī)械式停車庫(kù)...............................................3
1.3國(guó)內(nèi)外研究狀況.............................................4
1.4本論文研究的主要內(nèi)容.......................................5
2 立體車庫(kù)總體結(jié)構(gòu)研究....................................6
2.1垂直升降式停車設(shè)備概況.....................................6
2.2升降驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)...............................................7
2.3車輛存取方式...............................................8
2.4垂直升降式立體停車系統(tǒng)的控制系統(tǒng)...........................10
3 車庫(kù)的存取機(jī)構(gòu)研究設(shè)計(jì).................................12
3．1．1停車位布置形式及相關(guān)要求...............................12
3．1．2垂直升降式立體車庫(kù)停車位結(jié)構(gòu)...........................13
3．2 載車板結(jié)構(gòu)................................................14
3．3．1存取機(jī)構(gòu)功能要求及其實(shí)現(xiàn)...............................15
3．3．2存取機(jī)構(gòu)的工作流程.....................................17
3．3．3存取機(jī)構(gòu)中具體部件設(shè)計(jì)計(jì)算.............................18
4 立體車庫(kù)升降機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì).........................22
4.1升降機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)........................................22
4．2．1提升系統(tǒng)曳引力的分析計(jì)算...............................23
4．2．2曳引系統(tǒng)的受力分析.....................................26
4．2．3曳引電機(jī)及其調(diào)速方法選擇...............................28
4．2．4曳引電機(jī)的容量選擇.....................................29
4．2．5對(duì)重匹配研究...........................................30
5 總結(jié)與展望................................................32
5．1總結(jié)......................................................32
5．2展望......................................................32
參考文獻(xiàn)........................................................33
致謝.............................................................34
第1章 緒論
1.1課題的來(lái)源及研究的目的和意義
隨著社會(huì)生活水平的不斷提高，大多數(shù)城市人已經(jīng)解決了“衣食住行”中的前三項(xiàng)，開(kāi)始著手考慮買車，汽車進(jìn)入尋常百姓家已是指日可待的。然而在買車成為一種時(shí)尚之后，停車卻愈來(lái)愈成為一大難題。一些大城市(如北京、上海等)的土地資源特別緊張，甚至要求買車者在購(gòu)車后必須再購(gòu)買到一個(gè)停車位才能辦理汽車牌照。于是為了順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，立體停車庫(kù)的研究與開(kāi)發(fā)也就變的愈加緊迫。
近年來(lái)，我國(guó)汽車產(chǎn)量不斷增加，汽車保有量更是急劇上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年汽車產(chǎn)量為157.8萬(wàn)輛，汽車保有量為1100萬(wàn)輛，其中轎車約400萬(wàn)輛;2000年我國(guó)轎車保有量接近400萬(wàn)輛，2002年我國(guó)轎車保有盤接近500萬(wàn)輛，據(jù)估計(jì)2005年我國(guó)轎車保有量將達(dá)到1000萬(wàn)輛，平均每年增長(zhǎng)80萬(wàn)輛(據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，2002年轎車實(shí)際銷售120萬(wàn)輛)，而2010年轎車保有童將達(dá)到2000萬(wàn)輛，平均每年增長(zhǎng)200萬(wàn)輛。如此數(shù)量的汽車主要集中在城市，將給城市停車泊位帶來(lái)巨大的壓力。如果全部露天平面停放，假設(shè)普通轎車的尺寸為4.5(長(zhǎng))x1.8(寬)，則每輛轎車所需要的最小停車位面積為19.2。目前的500萬(wàn)輛車將會(huì)占用9600萬(wàn)(即14.4萬(wàn)畝)的土地。相反，如果改為立體停放，特別是高層立體車庫(kù)，每輛車的占用面積將會(huì)大為降低，例如，10層高的電梯式立體車庫(kù)，每輛車的占用面積為3.0左右，將會(huì)節(jié)省84.6%(即2.74.1萬(wàn)畝)的土地，即使有10%的轎車停放在立體車庫(kù)中，這在大城市的繁華地帶也將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，目前只有很少城市建立了少數(shù)立體停車庫(kù)，而大多數(shù)汽車則停放在露天停車場(chǎng)，甚至是占道停放。這樣，一方面，在寸土寸金的大城市，設(shè)立露天停車場(chǎng)，是對(duì)有限土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi);另一方面，汽車占道停放又造成城市交通擁堵，汽車被盜、被撞現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，市容環(huán)境極差。因此，在大中城市建設(shè)立體停車庫(kù)是不可回避的當(dāng)務(wù)之急。國(guó)家計(jì)委已將發(fā)展城市停車場(chǎng)作為支持基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)之一，國(guó)家計(jì)委第6號(hào)令中，已明確機(jī)械式立體車庫(kù)(設(shè)備)及城市立體停車場(chǎng)為國(guó)家重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)。目前，汽車停放己經(jīng)成為全世界大城市普遍關(guān)注的問(wèn)題，許多國(guó)家都拿出資金資助這一課題的研究。
基于以上情況，我的升降式路邊停車系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)選擇“垂直升降式機(jī)械立體停車庫(kù)機(jī)械部分”作為我的研究課題，符合現(xiàn)實(shí)需要，順應(yīng)當(dāng)今科技發(fā)展的潮流。
1.2.機(jī)械式停車庫(kù)
為了解決多層立體停車庫(kù)駕駛員駕車上下坡道的問(wèn)題，20世紀(jì)60年代國(guó)外出現(xiàn)了一種早期機(jī)械式停車庫(kù)，取消了曲線坡道，汽車上下由升降電梯解決，然而水平運(yùn)輸仍然由駕駛員來(lái)駕駛。取車時(shí)，駕駛員跟隨電梯一起上去，到了樓層后駕駛員駕車離開(kāi)電梯找車位停下，然后駕駛員坐人梯下樓;相反，取車時(shí)，駕駛員先坐人梯上樓，然后開(kāi)車到電梯口等候電梯，人車隨電梯一起下樓。這種車庫(kù)最大的缺點(diǎn)是，駕駛員在取車等電梯時(shí)，一方面等候時(shí)間不定;另一方面，汽車處于怠速狀態(tài)，尾氣污染特別嚴(yán)重。這樣，雖然解決了坡道行駛問(wèn)題，卻帶來(lái)其它問(wèn)題，而且面積和體積的節(jié)省并不十分明顯。
到了20世紀(jì)70年代，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，停車庫(kù)逐漸向全機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展，機(jī)械式停車庫(kù)便應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)械式停車庫(kù)是利用機(jī)械設(shè)備提高單位面積停車數(shù)量的停車方式，分為運(yùn)送器和停車位兩部分。運(yùn)送器是機(jī)械停車設(shè)備中裝載并運(yùn)送汽車的部件總稱，包括托架、托板、臺(tái)車等。停車位是車庫(kù)中為停放汽車而劃分的停車空間或機(jī)械停車設(shè)備中停放汽車的部件，它由車輛本身的尺寸加四周必須的距離組成。這樣的車庫(kù)就把每輛車的停車面積和空間盡可能壓縮到最小，車庫(kù)實(shí)際上成為一種停放車輛的容器，充分發(fā)揮了機(jī)械停車庫(kù)的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著電腦智能化管理和自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了智能全自動(dòng)機(jī)械停車庫(kù)，更加提高了土地利用率。
機(jī)械式停車庫(kù)按其停放形式的不同可分為機(jī)械立體停車庫(kù)和復(fù)式停車庫(kù)。復(fù)式停車庫(kù)上下只有兩三層，利用機(jī)械設(shè)備汽車在貨架上可以上下重疊放置，車庫(kù)內(nèi)有車道和人員停留。機(jī)械立體停車庫(kù)的室內(nèi)沒(méi)有人員停留，車輛的存取是全自動(dòng)的，這種車庫(kù)是最節(jié)省土地資源和自動(dòng)化程度最高的，其具體優(yōu)點(diǎn)如下:
(l)節(jié)省面積，約為平面停車場(chǎng)的1/21/25。特別適合土地緊張的大城市和一般城市的繁華區(qū)。
(2)造價(jià)低，機(jī)械式停車設(shè)備每個(gè)車位投資約212萬(wàn)元，而建筑自行式停車庫(kù)每個(gè)車位造價(jià)約為20萬(wàn)元以上，而且可能造成庫(kù)內(nèi)污染。即使平面停車，光土地征用費(fèi)也是不菲。
(3)使用方便。存車時(shí)，駕駛員打卡后只需按指示信號(hào)把汽車開(kāi)上升降車上即可離開(kāi)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把汽車放到合適的車位;取車時(shí)，駕駛員打卡后系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)把要取的汽車取下來(lái)，駕駛員只等待開(kāi)車離開(kāi)就行。按設(shè)計(jì)要求，一般取車時(shí)間不超過(guò)1加秒，通常不出現(xiàn)存取車排隊(duì)的現(xiàn)象。
(4)減少了因路邊停車而引起的交通事故;
(5)增加了汽車的防盜性和防護(hù)性;
(6)改善了市容環(huán)境。
綜上所述，本課題中的車庫(kù)形式選擇為機(jī)械立體車庫(kù)，以求研究開(kāi)發(fā)一種占地面集小、自動(dòng)化程度高、安全高效的停車系統(tǒng)。
1.3國(guó)內(nèi)外研究狀況
近年來(lái)世界各國(guó)汽車保有量都急劇增加，在給人們帶來(lái)極大方便的同時(shí)也給社會(huì)帶來(lái)了新的問(wèn)題一汽車的安全有序的存放問(wèn)題。這一點(diǎn)引起了各國(guó)的重視，均拿出資金資助這一課題的研究。尤其是那些人口多、土地相對(duì)較少的國(guó)家和地區(qū)一如日本、韓國(guó)以及我國(guó)的香港等地區(qū)
立體停車設(shè)備在國(guó)外尤其是在歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)發(fā)展己有30多年的歷史，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較為成熟，發(fā)展較快的有日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭、美國(guó)、韓國(guó)以及我國(guó)臺(tái)灣等。尤其是日本，從1962年研制出第一臺(tái)立體停車設(shè)備以來(lái)，至今已經(jīng)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)出九大類近百個(gè)品種的立體停車設(shè)備，擁有停車設(shè)備制造企業(yè)400多家，車庫(kù)設(shè)備年增長(zhǎng)率達(dá)30%;臺(tái)灣擁有停車設(shè)備制造企業(yè)268家，產(chǎn)量幾乎兩年翻一翻;韓國(guó)現(xiàn)在擁有停車設(shè)備制造企業(yè)400多家，主要通過(guò)引進(jìn)日本技術(shù)和自我開(kāi)發(fā)，每年車庫(kù)設(shè)備以30%的速度發(fā)展。
. 我國(guó)機(jī)械式立體停車設(shè)備的早期開(kāi)發(fā)工作開(kāi)始于80年代中期，1992年以后得到較快發(fā)展。而真正有起色則是近幾年的事情，因此還處在發(fā)展初期我國(guó)機(jī)械式停車設(shè)備早期開(kāi)發(fā)工作從八十年代中期就開(kāi)始了，從1992年以后得到了較快的發(fā)展。大多數(shù)企業(yè)是近幾年發(fā)展起來(lái)的，應(yīng)當(dāng)說(shuō)，還處于剛剛起步的階段，時(shí)間雖短，但也取得了很大的進(jìn)步，具體情況如下:
生產(chǎn)能力:1996年以前一共才提供了近4000個(gè)泊位，現(xiàn)有能力己達(dá)年產(chǎn)1萬(wàn)個(gè)泊位;
品種方面:已能提供垂直循環(huán)式、簡(jiǎn)易升降式、平面移動(dòng)式、升降橫移式、垂直升降式等多種型式，有些還申請(qǐng)了專利。另外還發(fā)展了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、咪表等配套設(shè)備;
產(chǎn)品覆蓋面:已為北京、天津、上海、杭州、西安、廣州、深圳、重慶、成都、武漢、長(zhǎng)沙、太原、徐州、昆明等10多個(gè)城市提供了各式機(jī)械式停車設(shè)備及部分配套設(shè)備;
企業(yè)數(shù):1982年以前我們還沒(méi)有生產(chǎn)企業(yè)，1998年我們統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)有研究、開(kāi)發(fā)或生產(chǎn)機(jī)械停車設(shè)備及配套產(chǎn)品的單位已有150多家，還有不少企業(yè)正在調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向這一行業(yè)。我們生產(chǎn)的機(jī)械式停車設(shè)備已開(kāi)始出口日本、臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)。
但是，機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)應(yīng)當(dāng)說(shuō)是一個(gè)新興的行業(yè)，我們的發(fā)展還處于剛剛
起步階段，從行業(yè)本身來(lái)分析，還存在很多問(wèn)題:
(l)生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展的需要;
(2)沒(méi)有具有一定規(guī)模的企業(yè)，現(xiàn)有能力最大的也就是年產(chǎn)1000個(gè)泊位;
(3)自主開(kāi)發(fā)能力弱，目前大多是仿效國(guó)外技術(shù)或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)的，缺乏自主開(kāi)發(fā)能力，缺乏對(duì)品種、材料、工藝、功能、安全等方面適合國(guó)情的研究，產(chǎn)品雖在市場(chǎng)上銷售了，但國(guó)內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也缺乏安全認(rèn)證，產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性難以得到保證。
因此，我們應(yīng)該大力開(kāi)發(fā)機(jī)械式立體停車設(shè)備，以適應(yīng)蓬勃發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的發(fā)展。
1．4本論文研究的主要內(nèi)容
論文在查閱大量資料的基礎(chǔ)上，完成了一套實(shí)用有效的垂直升降式機(jī)械停車設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，并在文中依次闡述停車設(shè)備中各個(gè)重要環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)過(guò)程。主要有以下內(nèi)容：
l、垂直升降式立體停車設(shè)備總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究
在對(duì)國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及用戶需求等各個(gè)方面的指標(biāo)，確定垂直升降式立體停車設(shè)備的總體布局、運(yùn)行方式，然后進(jìn)行存取車方式、提升系統(tǒng)、鋼結(jié)構(gòu)等各個(gè)組成部分的總體設(shè)計(jì)。
2、垂直升降式立體停車設(shè)備的存取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
在分析比較的基礎(chǔ)上，確定車庫(kù)的存取車形式，然后由此詳細(xì)設(shè)計(jì)停車位、載車板和存取機(jī)構(gòu)。
3、直升降式立體停車設(shè)備的升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)研究
首先通過(guò)比較，選定曳引驅(qū)動(dòng)方式作為整個(gè)車庫(kù)的升降方式。然后設(shè)計(jì)升降平臺(tái)、安全機(jī)構(gòu)、配重系統(tǒng)等。并計(jì)算升降系統(tǒng)所需要的曳引能力、平衡配重的重量等。
本章小結(jié)
本章簡(jiǎn)要介紹了機(jī)械式立體停車系統(tǒng)的定義和分類、機(jī)械立體停車設(shè)備在國(guó)外的應(yīng)用情況、國(guó)內(nèi)停車行業(yè)的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展中的一些問(wèn)題。另外介紹了本課題的來(lái)源，總結(jié)了本課題研究的目的、意義及擬解決的問(wèn)題。
第二章 立體車庫(kù)總體結(jié)構(gòu)研究
2．1垂直升降式停車設(shè)備概況
垂直升降式停車設(shè)備習(xí)慣上稱為電梯式立體車庫(kù)，同時(shí)亦可稱為塔式立體停
車庫(kù)，它是將存車位分布在井道周圍，然后通過(guò)提升機(jī)構(gòu)在井道內(nèi)做升降運(yùn)動(dòng)，
實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的機(jī)械式停車設(shè)備。
此類車庫(kù)一般每層可以存兩輛車，整個(gè)車庫(kù)一般在10層以上，可以停放20--
60輛汽車，而占地面積不到50平方米，所以具有很高的平面和空間利用率，具有高效、節(jié)能、噪聲低、安全可靠、操作筒單、維護(hù)方便等特點(diǎn)。最適合建在寸土寸金的城市中心區(qū)。
在20世紀(jì)20年代，已經(jīng)出現(xiàn)了電梯式立體停車庫(kù)。M當(dāng)時(shí)是以汽車專用電梯作為提升工具，駕駛員(或泊車員)需隨車升降存取車輛。到60年代后期，歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家的大都市都出現(xiàn)了停車難問(wèn)題，這使得立體車庫(kù)開(kāi)始發(fā)展和普及。歐洲的德國(guó)、意大利等國(guó)家開(kāi)始建造大型的電梯式立體停車庫(kù)，此時(shí)已實(shí)現(xiàn)機(jī)械橫移存取車輛，無(wú)需駕駛員跟車上下。到80年代末90年代初，隨著微機(jī)技術(shù)、可編程技術(shù)以及交流變頻技術(shù)的發(fā)展和成熟，以電梯為核心的電梯式立體車庫(kù)開(kāi)始在日本、歐洲、美國(guó)、韓國(guó)、臺(tái)灣等地大量興起，成為機(jī)械式立體停車庫(kù)的一大主流。
垂直升降式停車設(shè)備主要由鋼結(jié)構(gòu)骨架、提升裝置、橫移裝置、停車檢測(cè)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)、自動(dòng)消防系統(tǒng)等組成，是一種技術(shù)含量很高的科技產(chǎn)品。
垂直升降式停車設(shè)備的工作原理是：存車時(shí)，用提升機(jī)構(gòu)將車輛和載車板提升到指定的樓層，然后用安裝在提升轎廂上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛和載車板存入存車位；取車時(shí)，通過(guò)稹移機(jī)構(gòu)將指定存車位上的車輛和載車板取出送入提升機(jī)構(gòu)，提升機(jī)構(gòu)下降到出口處，車輛離去。2．2車庫(kù)整體方案
中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB／T 8713．1998：機(jī)械式停車設(shè)備類別、型式
與基本參數(shù)要目中，在參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況列出了垂直升降式立體車庫(kù)的不同形式。此類立體車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)按停車位分布狀態(tài)大致可分為以下幾類：
（1）電梯式：此類車庫(kù)的提升井道在中間、停車位在井道兩側(cè)，每一樓層只有兩個(gè)停車位。提升機(jī)構(gòu)升降到停車樓層后，橫移機(jī)構(gòu)便可存取車輛。
（2）圓柱型：提升井道在中間，停車位置以井道為中心，呈輻射狀分布。它又有提升機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)和存取小車回轉(zhuǎn)兩種形式。與電梯式相比，它每層的停車位增加了，但是其提升機(jī)構(gòu)和存取機(jī)構(gòu)就變得復(fù)雜。
(3)升降機(jī)+平面移動(dòng)型：每層的截面呈方形，停車位以提升井道為中心分布在四周。載車板在存取車輛時(shí)，作平面縱向移動(dòng)操作，與升降機(jī)連接完成存取車作業(yè)。
(4)升降機(jī)+平面回轉(zhuǎn)型：每層的截面呈圓形，停車位以井道為中心分布在四周，載車板在存取車輛時(shí)，作平面回轉(zhuǎn)移動(dòng)操作，與升降機(jī)連接完成存取車作業(yè)。
（5）十字型：中間是提升機(jī)，可回轉(zhuǎn)，停車架以十字形布置，可縱列亦可橫列。工作時(shí)，提升機(jī)升降并回轉(zhuǎn)與停車架連接完成存取車作業(yè)。與其它幾種形式相比，電梯式車庫(kù)占地面積小，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)，易于推廣。在綜合考慮技術(shù)難度、占地面積、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性以及用戶需求等各種因素之后，決定選取這種布局作為垂直升降式立體車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)。車庫(kù)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2．1，提升系統(tǒng)居中，停車位縱向并列布置在提升井道的兩側(cè)。車庫(kù)高12層，并可根據(jù)以后不同用戶的需求進(jìn)行擴(kuò)展。車輛的出入口在停車庫(kù)整個(gè)停車位的最下一層，整個(gè)車庫(kù)的占地面積大約60平方米。
2．2升降驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
在垂直升降式立體車庫(kù)的組成部分之中，升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是非常重要的一個(gè)部
分，它的設(shè)置形式非常重要，其結(jié)構(gòu)布置與技術(shù)含量將宜接影響車庫(kù)的安全性和可靠性。
目前垂直升降式立體車庫(kù)的升降驅(qū)動(dòng)形式主要有曳引驅(qū)動(dòng)和強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)兩種，強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)形式又有鋼絲繩式(卷?yè)P(yáng)式)和鏈輪鏈條兩種形式。
在選定提升方式時(shí)，需要以安全可靠為第一原則，同時(shí)結(jié)合用戶需求、經(jīng)濟(jì)性等考慮因素。
鋼絲繩卷筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在起重機(jī)械上被廣泛的運(yùn)用，是使用上較為成熟的技術(shù)。它布置靈活，起吊用的鋼絲繩可在空間內(nèi)變向設(shè)置。起吊鋼絲繩失效狀況可以用肉E艮觀察得到，預(yù)防性好。但是它的結(jié)構(gòu)尺寸較大，占用空問(wèn)大，對(duì)提升高度有一定的限制。而且鋼絲繩使用伸長(zhǎng)量大，平層時(shí)會(huì)引起升降搬運(yùn)器上浮或者下沉現(xiàn)象。由于它自身結(jié)構(gòu)的限制，鋼絲繩式(卷?yè)P(yáng)式)在垂直升降式立體車庫(kù)中沒(méi)有得到更廣泛的應(yīng)用。
鏈條提升式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，在低速電梯和低層的立體車庫(kù)(垂直升降或平面移動(dòng)式)上都有應(yīng)用。用于垂直升降立體車庫(kù)時(shí)，在車庫(kù)的層數(shù)不多，提升速度要求不高時(shí)可以選用。
曳引式是一種被廣泛應(yīng)用于電梯上的提升方式。與卷?yè)P(yáng)式相比，它不僅具有卷筒驅(qū)動(dòng)的一些優(yōu)點(diǎn)，而且還克服卷筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的不利因素，例如，與卷筒相比，它的尺寸大大減小，同時(shí)提升高度要比卷筒高很多，可用于高層的車庫(kù)，因而被廣泛的選用。
為了提高車庫(kù)的運(yùn)行效率，立體車庫(kù)要求升降系統(tǒng)有較高的提升速度，并具有良好的可靠性。在參照和比較現(xiàn)有成熟的電梯技術(shù)的基礎(chǔ)上，決定選定曳引式升降驅(qū)動(dòng)方式。動(dòng)力源選用高效節(jié)能的圓柱齒輪減速曳引機(jī)。曳引電機(jī)選用矢量控制方式變頻器，可根據(jù)載荷大小和運(yùn)行方向改變升降速度，有效利用電機(jī)的輸出功率，其調(diào)速性能和運(yùn)行的平穩(wěn)性均能滿足停車庫(kù)的要求，平層精度≤±15mm。升降驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(包括電機(jī)、減速機(jī)等)設(shè)在停車庫(kù)的頂部。
2．3車輛存取方式
利用機(jī)械裝置從提升機(jī)構(gòu)中將車輛送至泊車位或?qū)④囕v從泊車位取回至提升機(jī)構(gòu)是垂直升降式立體車庫(kù)最重要的功能之一，也是它與普通汽車電梯的根本區(qū)別所在。垂直升降式立體車庫(kù)的存取車方式主要有以下幾種：
(1)滑叉載車式：在提升機(jī)構(gòu)上安裝一套多級(jí)滑叉機(jī)構(gòu)(多為3級(jí)滑叉)，存車時(shí)，滑叉逐級(jí)滑出，將載車板送至停車位上方，再輕輕放下，然后收回滑叉；取車時(shí)，先將滑叉滑出至載車板下方，再略微抬起，當(dāng)載車板與停車位托架分離后，將滑叉和載車板收回至提升機(jī)構(gòu)。
滑叉式的主要缺點(diǎn)是滑叉有一半空行程，影響運(yùn)行效率；動(dòng)作中有較大偏載(尤其是將車位上的載車板抬高時(shí))，會(huì)使導(dǎo)軌局部承受彎矩，影響提升機(jī)構(gòu)運(yùn)行的平穩(wěn)性，增大了運(yùn)行噪聲。
(2)鏈傳動(dòng)載車式：其基本原理是以鏈傳動(dòng)的形式，通過(guò)一次微橫移和一次
橫向橫移來(lái)實(shí)現(xiàn)載車板的存取。存車時(shí)，第一次微橫移的作用是推動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)連同載車板作短距離橫移，越過(guò)升降轎廂與停車位之間的間隙；第二級(jí)的作用是通過(guò)每隔一定鏈節(jié)設(shè)置的加強(qiáng)鏈軸(兩排鏈軸聯(lián)結(jié)并加強(qiáng))或拔叉(或在加強(qiáng)的鏈軸上再加裝撥叉)隨鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)直線撥動(dòng)載車板下部的擋板，使載車板平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移到停車位的托梁上，為了減少摩擦力，一般還安裝尼龍滾輪，在載車板底部與托梁接觸的部位安裝尼龍條。
鏈傳動(dòng)橫移裝置克服多級(jí)滑叉式橫移裝置的缺點(diǎn)。但它對(duì)提升機(jī)構(gòu)的平層
精確度要求較高。目前一般采用變頻變壓調(diào)速方式及高精度傳感器來(lái)滿足平層精確度的要求。
(3)擺桿式：擺桿式橫移裝置是在升降轎廂底中部設(shè)置一個(gè)可正反向旋轉(zhuǎn)的擺桿。在托盤下部靠近井道一側(cè)的適當(dāng)位置安裝擋塊，通過(guò)擺桿從不同方向撥動(dòng)擋塊以實(shí)現(xiàn)托盤的橫向移動(dòng)。該方式在歐洲，尤其是德國(guó)使用較為常見(jiàn)。日本也有類似的改進(jìn)型產(chǎn)品。
在垂直升降式立體車庫(kù)的這幾種存取方式之中，鏈傳動(dòng)式結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間位置小，在保證了提升機(jī)構(gòu)的平層精度≤15mm的情況下，是較理想的選擇，因此選用鏈傳動(dòng)式作為車庫(kù)的車輛存取方式。
車庫(kù)的鏈傳動(dòng)橫移裝置安裝在提升轎廂上，設(shè)計(jì)成上下兩層，上層為存取載車板用的橫移機(jī)構(gòu)，包括橫向推拉載車板電機(jī)和兩組橫移鏈條，其作用是存取載車板a下層是微橫移機(jī)構(gòu)，包括兩條微橫移鏈條和微橫移電機(jī)，其作用是使放置在它上面的橫移機(jī)構(gòu)往左或者往右越過(guò)轎廂和停車位之間的間隙。它同時(shí)起到減少摩擦力和定位導(dǎo)向的作用。車庫(kù)工作時(shí)，提升機(jī)構(gòu)首先將轎廂提升到指定層，然后微橫移機(jī)構(gòu)動(dòng)作，拖動(dòng)上層橫移機(jī)構(gòu)和載車板稍微移動(dòng)一段距離，靠近停車位，如果是存入車輛，則上層橫移電機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)循環(huán)鏈條，通過(guò)鏈條上的銷拉動(dòng)載車板及在上面的汽車進(jìn)入停車位，到位后銷與載車板的嚙合自動(dòng)脫離。在取車時(shí)則相反，微橫移機(jī)構(gòu)的動(dòng)作使循環(huán)鏈嚙合載車板，然后橫移機(jī)構(gòu)拉動(dòng)載車板到提升吊籠上。存取車動(dòng)作結(jié)束后，微橫移機(jī)構(gòu)動(dòng)作，回到轎廂上。
2．4垂直升降式立體停車系統(tǒng)的控制系統(tǒng)
垂直升降式立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)有兩層；管理層和測(cè)控層。管理層負(fù)責(zé)日常的一些例如計(jì)時(shí)收費(fèi)、打印單據(jù)等管理工作，同時(shí)還和測(cè)控層實(shí)現(xiàn)通訊管理。它以臺(tái)式電腦為核心，配備有打印機(jī)、通訊模塊等外部設(shè)備。
測(cè)控層則負(fù)責(zé)車庫(kù)存取車控制、位置檢測(cè)、安全檢測(cè)等底層操作，因而需要高度的工作可靠性和快速響應(yīng)性。所以測(cè)控層選用PLC(可編程控制器)作為控制系統(tǒng)的主控機(jī)。PLC有以下優(yōu)點(diǎn)：1、可靠性高，它采取了光電隔離、濾波、穩(wěn)壓保護(hù)、故障診斷等多種手段，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)5萬(wàn)～10萬(wàn)左右。2、響應(yīng)快。3、小型，并采用模塊化的結(jié)構(gòu)、因而安裝容易。另外，除了通用的模塊外，還選用了高速計(jì)數(shù)模塊、多點(diǎn)I／O模塊、通訊模塊等。
PLC工作時(shí)，首先開(kāi)機(jī)自檢，確認(rèn)無(wú)故障報(bào)警后，判斷當(dāng)前是手動(dòng)模式還是自動(dòng)模式。手動(dòng)模式是用于設(shè)備調(diào)試或者故障處理情況。自動(dòng)模式則由PIE中的程序控制 車輛的存取。
車庫(kù)的存車過(guò)程如圖2．2所示。
車庫(kù)的取車流程如圖2．3所示。
本章小結(jié)
介紹了垂直立體式立體車庫(kù)的概況，概略地介紹了垂直立體式車庫(kù)的特點(diǎn)和發(fā)展歷史及概況。
在對(duì)垂直立體式立體車庫(kù)主要整體結(jié)構(gòu)形式、提升方式以及車輛存取方式進(jìn)行研究之后，綜合考慮各方面因素，選定電梯塔式布局作為車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)形式，曳引驅(qū)動(dòng)形式作為系統(tǒng)的提升方式和鏈傳動(dòng)方式作為車庫(kù)的存取車方式。
第3章 車庫(kù)的存取機(jī)構(gòu)研究設(shè)計(jì)
垂直升降式立體停車庫(kù)的車輛存取方式采用鏈傳動(dòng)方式，車庫(kù)的整個(gè)存取結(jié)構(gòu)包括停車位、載車板和鏈傳動(dòng)橫移裝置。其功能是在存車時(shí)，將載車板及其上的車輛送入停車位，然后退回到提升轎廂上；在取車時(shí)，鏈傳動(dòng)橫移裝置從停車位上將載車板及車輛取出，移動(dòng)到提升轎廂上。由于停車庫(kù)內(nèi)部空間限制，整個(gè)存取結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊，并在滿足安全可靠的前提下，盡量減輕重量，降低成本。
3．1車庫(kù)停車位研究
3．1．1停車位布置形式及相關(guān)要求
國(guó)標(biāo)中機(jī)械式停車設(shè)各中用來(lái)停放車輛的各具體位置稱為車位吼一般稱為停車位。停車位的尺寸和布置形式直接影響車庫(kù)的占地面積、車庫(kù)車輛存取時(shí)間和車庫(kù)成本。為了合理利用土地面積、減少車輛存取時(shí)間和降低車庫(kù)的成本，需要合理布置停車位。
電梯式停車設(shè)備的停車位布置在提升井道的兩側(cè)。按載車板沿進(jìn)入停車位方向不同，布置方式有串列車位布置與并列車位布置兩種。串列車位布置方式是指載車板沿車身縱向進(jìn)入停車位，停車位與提升井道縱向并列。串列車位布置的平面截面是一個(gè)狹長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，存取車輛時(shí)，移動(dòng)行程需大于車身縱向長(zhǎng)度，一般超過(guò)5米。并列布置方式是指載車板沿車身橫向進(jìn)入停車位，停車位與井道橫向并列，車位布置的平面截面近似于一個(gè)正方形，其存取行程約2米。與串列布置形式相比，并列布置具有存取行程短，存取時(shí)間少，布局合理的優(yōu)點(diǎn)，而串列布置形式一般應(yīng)用于對(duì)平面截面形狀有特殊要求的場(chǎng)合。在GB 17907-1999機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的4．2．4．1項(xiàng)中，對(duì)停車位的長(zhǎng)、寬、高做出了明確的規(guī)定。寬度方面，規(guī)定對(duì)用搬運(yùn)器將汽車送入車位的，為汽車全寬加150mm。長(zhǎng)度方面，規(guī)定不小于存放汽車的全長(zhǎng)加200mm。高度方面，規(guī)定不小于存放汽車的高度與存取車時(shí)微升微降等動(dòng)作要求高度之和加50mm，但不小于1600。垂直升降式停車設(shè)備中可停放的車輛尺寸重量的分組代號(hào)為D(大)，其最大尺寸為5000*1850*1550。除了布置形式以及尺寸之外，停車位還需要考慮其他一些方面的要求：
(1)為了支撐汽車及載車板，車庫(kù)停車位要有承載結(jié)構(gòu)。
(2)停車位結(jié)構(gòu)要便于存取機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
(3)為保證車輛停放安全，需有安全機(jī)構(gòu)。
3．1．2垂直升降式立體車庫(kù)停車位結(jié)構(gòu)
垂直升降式立體車庫(kù)的停車位采取并列布置形式，沿車輛橫向方向布置在提升井道兩邊。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合其他要求考慮，將車庫(kù)的停車位寬度定為2600mm，長(zhǎng)度為5600mm，高度為1800mm。
停車位結(jié)構(gòu)如圖3．1(停車位等軸側(cè)視圖)所示，停車位上沿橫向中心線對(duì)稱布置兩根鋼梁，用以支撐載車板，鋼粱上安裝有滑輪，減少載車板在進(jìn)入停車位時(shí)的摩擦。承載鋼梁并不是水平安裝在停車位的鋼結(jié)構(gòu)上，而是稍微向提升井道方向傾斜一個(gè)很小的角度，以保證鋼梁上的載車板不會(huì)因?yàn)楦鞣N因素影響而向停車位外側(cè)滑動(dòng)，同時(shí)也便于取車時(shí)拉出載車板。
為確保載車板不會(huì)因?yàn)楦鞣N不確定因素從停車位上向井道滑動(dòng)，在停車位外側(cè)的橫梁上，安裝兩個(gè)保險(xiǎn)鉤。在停放車輛時(shí)，保險(xiǎn)鉤卡住載車板，防止載車板滑動(dòng)。在存取車輛時(shí)，鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)壓下保險(xiǎn)鉤，存入或取出載車板。動(dòng)作完成后，鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)退回提升轎廂，保險(xiǎn)鉤在彈簧力的作用下自動(dòng)復(fù)原，鉤住載車板。保險(xiǎn)鉤的示意圖見(jiàn)圖3．2所示。
3．2載車板結(jié)構(gòu)
立體車庫(kù)的載車板按結(jié)構(gòu)形式有拼板式和框架式兩種。拼板式載車板是用鍍
鋅鋼板一次沖壓或滾壓整體成形，然后拼裝成載車板，最后用螺栓緊固連接。在
拼裝前，先對(duì)組件進(jìn)行各類表面處理(如電鍍、烤漆等)，使載車板輕巧、美觀。
整體折彎成型的載車板運(yùn)輸方便、通用性互換性好，強(qiáng)度大、剛度好、重量輕、
減少基礎(chǔ)承力；而且由于是整體折彎成型，車板厚度小，一般厚度為50～55毫米，
對(duì)建筑凈空高度要求最小；可以保證載車板同地面零坡度，倒車無(wú)需加油門，適
應(yīng)新老司機(jī)。整體折彎成型結(jié)構(gòu)形式適合于批量生產(chǎn)。
框架式載車板是先用型鋼和鋼板焊接成承載框架，然后在兩側(cè)停車通道和中
間突起的頂面鋪設(shè)不同厚度的鋼板，多數(shù)采用中間突起結(jié)構(gòu)。這種載車板的優(yōu)點(diǎn)
是可按需要設(shè)置行車通道寬度，并具有較好的導(dǎo)入功能，這種結(jié)構(gòu)形式較適合車
型變化較多的小批量生產(chǎn)。
垂直升降式立體停車庫(kù)選用框架式載車板，由空心矩形方鋼、角鋼和鋼板焊
接而成載車板框架，在框架上面鋪設(shè)鋼板，中間突起。同時(shí)在行車通道上安裝防
滑鋼板，它和中間突起的鋼板一起，防止汽車在存取時(shí)產(chǎn)生縱向或橫向的滑動(dòng)。
在載車板的底部與停車位上的鋼梁相對(duì)應(yīng)的位置上裝有滑動(dòng)罩，起導(dǎo)向以及減少
摩擦的作用。在載車板的兩側(cè)都安裝有拖鉤。工作時(shí)，通過(guò)拖鉤與鏈傳動(dòng)橫移裝置上推拉銷的嚙合，帶動(dòng)載車板橫移。
3．3存取機(jī)構(gòu)研究
3．3．1存取機(jī)構(gòu)功能要求及其實(shí)現(xiàn)
對(duì)存取機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須了解其功能的具體要求。首先要求存取機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確定位。由于汽車體積質(zhì)量都較大，存取機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)得輕巧，以使其運(yùn)動(dòng)慣量不至于太大而影響準(zhǔn)停要求。其次，要求存取機(jī)構(gòu)動(dòng)作快、工作效率高。這就要求它的橫移速度要快，而這與準(zhǔn)確定位的要求始終是相互矛盾的“差行速度是影響定位精度的主要因素之一)。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的普及，該矛盾己能輕松解決：驅(qū)動(dòng)控制采用變頻調(diào)速技術(shù)，把正常橫移速度提高，定位時(shí)的速度調(diào)低，并通過(guò)程序控制，自動(dòng)計(jì)算橫移的速度及加速度，這就即保證了定位準(zhǔn)確又提高了工作效率。第三，要求存取機(jī)構(gòu)安全措施完備，如提升機(jī)構(gòu)與橫移機(jī)構(gòu)動(dòng)作要互鎖等。
垂直升降式立體車庫(kù)采用鏈傳動(dòng)存取車方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，自身質(zhì)量輕。存取車輛功能主要由鏈傳動(dòng)橫移裝置實(shí)現(xiàn)。鏈傳動(dòng)橫移裝置安裝在提升轎廂上，它由橫移機(jī)構(gòu)和微橫移機(jī)構(gòu)兩部分組成。在提升轎廂上安裝有兩條載車板滾道，它由滾輪和鋼板制成，起支撐載車板和導(dǎo)向作用。橫移機(jī)構(gòu)布置在兩條載車板輥道之間，功能是驅(qū)動(dòng)載車板做橫移動(dòng)作，它主要由橫移驅(qū)動(dòng)鏈條、推拉銷、主、從動(dòng)鏈輪組和電機(jī)等組成。其原理示意圖如圖3．4(橫移機(jī)構(gòu)示意圖)所示。主、從動(dòng)鏈輪組各有兩排橫移驅(qū)動(dòng)鏈條，兩排鏈條之間安裝有推拉銷。通過(guò)推拉銷與載車板上的拖鉤嚙合，可帶動(dòng)載車板在提升轎廂中的載車板滾道上橫移(參見(jiàn)圖3．5所示)。存車時(shí)，鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)推拉銷和拖鉤嚙合帶動(dòng)載車板進(jìn)入停車位；取車時(shí)鏈條則反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)推拉銷
將載車板拉出停車位。
整個(gè)鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)是安裝在提升轎廂內(nèi)，為了保證提升的順利及安全，提升轎廂與停車位之間要求有一定的距離，整個(gè)鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)也不能超出提升轎廂的范圍。但如果橫移機(jī)構(gòu)固定安裝在提升轎廂上，則由圖3．5可見(jiàn)，在存車時(shí)，當(dāng)推拉銷與拖鉤退出嚙合的時(shí)候，載車板及拖鉤還在橫移鏈條的范圍內(nèi)，也就是說(shuō)此時(shí)載車板并沒(méi)有被完全推入停車位，還有一部分留在提升轎廂之上，這會(huì)使得停車位的保險(xiǎn)鉤無(wú)法鉤住載車板，同時(shí)，提升轎廂也無(wú)法提升。而在取車時(shí)，推拉銷則因?yàn)榫嚯x的限制，無(wú)法勾入載車板上的拖鉤，不能實(shí)現(xiàn)取車動(dòng)作。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要增設(shè)微橫移機(jī)構(gòu)，使得橫移機(jī)構(gòu)能夠橫移一段距離，跨越提升轎廂與停車位之間的空間，使得存取車動(dòng)作能夠順利進(jìn)行。
為了能夠使橫移機(jī)構(gòu)能夠移動(dòng)，將橫移機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成一體，用型鋼連接成一個(gè)
框架，然后將主、從動(dòng)鏈輪組、張緊輪安裝在鋼板制成的支架上，再與框架連成
一體。同時(shí)，橫移電機(jī)和減速機(jī)也安裝在這個(gè)框架上。
為了使得橫移機(jī)構(gòu)能和提升轎廂產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，需要安裝驅(qū)動(dòng)裝置。可選用
的驅(qū)動(dòng)有齒輪齒條傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等。與齒輪齒條相比，鏈傳動(dòng)形式具有尺寸緊湊，
調(diào)整安裝等優(yōu)點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)選用鏈傳動(dòng)作為微橫移的驅(qū)動(dòng)形式。
微橫移機(jī)構(gòu)由微橫移鏈條、電機(jī)和鏈輪構(gòu)成。微橫移鏈條固定在提升轎廂上，
而電機(jī)和鏈輪則安裝在橫移機(jī)構(gòu)上。當(dāng)微橫移電機(jī)動(dòng)作時(shí)，就可以使橫移機(jī)構(gòu)產(chǎn)
生橫向移動(dòng)，然后順利完成存取車動(dòng)作。
整個(gè)鏈傳動(dòng)橫移裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖3．6所示。為顯示鋼板之下的微橫移驅(qū)
動(dòng)電機(jī)、微橫移鏈輪及其支架和微橫移鏈條等零部件，圖中隱藏了框架上的鋼板。
3．6鏈傳動(dòng)橫移裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖
3．3．2存取機(jī)構(gòu)的工作流程
存取機(jī)構(gòu)的工作流程如下：
1首先在系統(tǒng)通電后以及升降系統(tǒng)工作時(shí)，控制系統(tǒng)都要保持兩個(gè)橫移電機(jī)
都處于自鎖狀態(tài)，以免發(fā)生誤動(dòng)作，產(chǎn)生意外。
2當(dāng)提升轎廂平層到位之后，控制系統(tǒng)根據(jù)要確定存取動(dòng)作的停車位的位
置，判斷橫移機(jī)構(gòu)是要往左還是右移動(dòng)。
3此時(shí)為了防止存取車輛時(shí)升降系統(tǒng)意外動(dòng)作，確保安全，控制系統(tǒng)要保證
升降電機(jī)在存取機(jī)構(gòu)動(dòng)作的時(shí)候，始終處于自鎖狀態(tài)。
4微橫移電機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)及其上面的載車板移動(dòng)，越過(guò)提升轎廂與
停車位之間的距離。
5橫移機(jī)構(gòu)到位后，微橫移電機(jī)要保持自鎖，避免存取車時(shí)發(fā)生意外，同時(shí)
控制系統(tǒng)確定是進(jìn)行存車還是取車動(dòng)作，然后決定橫移電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。
6存取車動(dòng)作完成后，微橫移電機(jī)動(dòng)作，將橫移機(jī)構(gòu)拖回到提升轎廂中，整
個(gè)存取機(jī)構(gòu)結(jié)束。
3．3．3存取機(jī)構(gòu)中具體部件設(shè)計(jì)計(jì)算
1存取機(jī)構(gòu)電機(jī)與減速機(jī)
(1)橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)
垂直升降式立體車庫(kù)一般的存取速度在18～30m/min之間。車庫(kù)載車板的橫
移行程L=2.4m，存取時(shí)間t設(shè)定為8s，則橫移速度V=L/t=0．3m/s。所移動(dòng)的質(zhì)量M=2200kg，則所消耗的功率為：
P=FV=MgμV﹦2200x9.8x0.2×0.3=1.293kw
鏈傳動(dòng)的功率η=0.92～O.96，取最小值計(jì)算，所需電機(jī)功率
P>1.225/0.92≈1.406
選電機(jī)功率P=1.5kw
(2)微橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)
橫移機(jī)構(gòu)的行程L2=0.2m，微動(dòng)時(shí)間設(shè)定為2s，則速度=
/=O.1m/s。所移動(dòng)的質(zhì)量M2=2500kg，則所消耗的功率為：
P2=F2×V2=M2×G2×μ2=2500×9.8×0.2×0.1×=0.49㎏
鏈傳動(dòng)的功率η=0．92～O．96，取最小值計(jì)算，所需電機(jī)功率P>O．49/0．92≈0．53
選電機(jī)功率P2=O．75kw
(3)選用減速機(jī)
橫移機(jī)構(gòu)選用上海邁特傳動(dòng)設(shè)備有限公司的斜齒一蝸輪蝸桿減速機(jī)(N系列)，
結(jié)構(gòu)形式為普通雙軸伸式雙軸聯(lián)接型，安裝形式為臥式安裝。斜齒輪一蝸桿減速
機(jī)采用了斜齒輪～蝸輪形式，除具有常規(guī)特性外，還使結(jié)構(gòu)更加合理化，它不僅
比單級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)具有更高的傳動(dòng)效率和承載能力，還在結(jié)構(gòu)布局上縮小了空
間位置，同時(shí)在相近體積條件下，能獲得更大傳動(dòng)比，更有利于設(shè)備的配置。微橫移機(jī)構(gòu)則選用上海邁特傳動(dòng)設(shè)備有限公司的斜齒輪硬齒面減速機(jī)(D系列)，結(jié)構(gòu)形式為普通軸伸式，安裝形式為臥式安裝(W4)，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、工作平穩(wěn)、輸出轉(zhuǎn)速選擇范圍寬，通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
2存取機(jī)構(gòu)鏈輪
(1)橫移鏈輪
存取機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的尺寸是一樣的，所以傳動(dòng)比為1。由于空間的限制，鏈輪的直徑要控制在300mm以下。
鏈條的平均速度
ν=zpn/60×1000
式中：p一鏈的節(jié)距，mm；
z一鏈輪的齒數(shù)；
n一鏈輪的轉(zhuǎn)速，r/min：
鏈輪的分度圓直徑P>O．49/0．92≈0．53
選電機(jī)功率P2=O．75kw
(3)選用減速機(jī)
橫移機(jī)構(gòu)選用上海邁特傳動(dòng)設(shè)備有限公司的斜齒一蝸輪蝸桿減速機(jī)(N系列)，
結(jié)構(gòu)形式為普通雙軸伸式雙軸聯(lián)接型，安裝形式為臥式安裝。斜齒輪一蝸桿減速
機(jī)采用了斜齒輪～蝸輪形式，除具有常規(guī)特性外，還使結(jié)構(gòu)更加合理化，它不僅
比單級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)具有更高的傳動(dòng)效率和承載能力，還在結(jié)構(gòu)布局上縮小了空
間位置，同時(shí)在相近體積條件下，能獲得更大傳動(dòng)比，更有利于設(shè)備的配置。微橫移機(jī)構(gòu)則選用上海邁特傳動(dòng)設(shè)備有限公司的斜齒輪硬齒面減速機(jī)(D系列)，結(jié)構(gòu)形式為普通軸伸式，安裝形式為臥式安裝(W4)，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、工作平穩(wěn)、輸出轉(zhuǎn)速選擇范圍寬，通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
2存取機(jī)構(gòu)鏈輪
(1)橫移鏈輪
存取機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的尺寸是一樣的，所以傳動(dòng)比為1。由于空間的限制，鏈輪的直徑要控制在300mm以下。
鏈條的平均速度
ν=zpn/60×1000 （3-1）
式中：p一鏈的節(jié)距，mm；
z一鏈輪的齒數(shù)；
n一鏈輪的轉(zhuǎn)速，r／min：
（3-2）
存取車輛時(shí)的橫移速度v=O．3，原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1430r/min，對(duì)應(yīng)的減速機(jī)傳動(dòng)比選為59．2，則鏈輪的轉(zhuǎn)速為24r/min，。選取鏈號(hào)為12A的短節(jié)距精密滾子輸送鏈(D型附件)，極限拉伸強(qiáng)度31.1/KN，節(jié)距P為19．05，由此可以計(jì)算得到齒數(shù)z為40，鏈輪的分度圓d為242．3mm。
當(dāng)鏈速v
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