垂直循環(huán)式立體車庫設(shè)計(jì)垂直循環(huán)式立體車庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、垂直循環(huán)式立體車庫設(shè)計(jì)-垂直循環(huán)式立體車庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全套圖紙加 扣扣 401339828 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，私家車數(shù)量急劇上升，為了緩解小區(qū)停車壓力，車庫的建設(shè)勢在必行。本次設(shè)計(jì)旨在如何充分的利用有限的土地資源，建設(shè)盡可能多的停車泊位，緩解城市靜態(tài)交通問題。立體車庫的出現(xiàn)避免了單一的向平面發(fā)展的方式，以智能化為基礎(chǔ)，向空中、向地下拓展，不僅有效地解決了停車難得問題，而且取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 本次設(shè)計(jì)分析了各種立體車庫的具體特點(diǎn)，結(jié)合城市住宅小區(qū)具體環(huán)境情況，選擇垂直循環(huán)式立體車庫為研究開發(fā)對象。提出并確定了車庫的總體方案；確立了車庫的機(jī)械系統(tǒng)的組

2、成；設(shè)計(jì)了車庫的整體尺寸；選擇了車庫的建材；確定了升降機(jī)構(gòu)主要部件，并分別進(jìn)行了選擇、設(shè)計(jì)和校核；車庫的開發(fā)豐富了小區(qū)內(nèi)停車設(shè)備的建設(shè)模式，具有一定的社會意義。 關(guān)鍵詞：垂直循環(huán)；立體車庫；機(jī)械系統(tǒng) Abstract With the development of the economy and improvement of peoples living standard, a sharp rise in the number of private cars. In order to remit the pressure parking i

3、n neighborhood, the construction of the Parking System is imperative. The design aims to how to make full use of the limited land resources and build as much as possible, and convenient of the parking garage, remit problems of urban traffic . The Mechanical Parking System avoid the appearance of a s

4、ingle plane development way, with intelligent foundation, to the air, underground development, not only effectively solve the parking problem, but also made considerable benefity. The design analysis of the various kinds of the Mechanical Parking System specific characteristcs, combined with the u

5、rban residential area specific environmental situation, select vertical circulation Mechanical Parking System as research object. Put forward the design and determine the overall plan of the garage; Establish the composition of the Mechanical Parking garage.designed the overall size of the garage;

6、choose the garage building materials;sure the major components of the lifting mechanism and select design and check it;The development of the rich Mechanical Parking System in the district of parking equipment construction mode, and has a certain social and environmental benefits. Keywords：Ver

7、tical circulation; tridimensional garage; mechanical system 目 錄 摘要I AbstractII 第1章 緒論1 1.1 研究的背景與意義1 1.1.1 研究的背景1 1.1.2 論文研究的意義2 1.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r3 1.3 立體車庫的分類6 1.4 論文的主要研究工作12 第2章 立體車庫方案的確定及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13 2.1 立體車庫總體方案的確定13 2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16 2.2

8、.1 機(jī)械系統(tǒng)的工作原理17 2.2.2 機(jī)械系統(tǒng)的組成17 第3章 升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算20 3.1 驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20 3.1.1 電動機(jī)的選擇20 3.1.2 減速器的選擇21 3.1.3 制動器的選擇21 3.2 傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22 3.2.1 開式齒輪的傳動設(shè)計(jì)22 3.2.2 鏈傳動的設(shè)計(jì)26 3.2.3 軸的設(shè)計(jì)與校核32 3.3 結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)38 3.4 聯(lián)軸器和鍵的選擇42 3.5 軸承的選擇44 3.6 車輛托盤的設(shè)計(jì)45 第4章 控制系統(tǒng)47 結(jié)論48

9、致謝49 參考文獻(xiàn)50 全套圖紙 加QQ 401339828CONTENTS AbstractI Chapter 1 introduction1 1.1 research background and significance1 1.1.1 research background1 1.1.2 significance of research papers2 1.2 domestic and foreign development situation3 1.3 classification of three-dimensional garage6 1

10、.4 paper main research work12 Chapter 2 three-dimensional garage scheme and the determination of the general structure design13 2.1 Three-dimensional garage to determine the overall scheme13 2.2 general structure design16 2.2.1 The working principle of mechanical system 17 2.2.2 mechani

11、cal system composition17 Chapter 3 lifting mechanism design calculation20 3.1 drive system design20 3.1.1 motor choice 20 3.1.2 Reducer choice 21 3.1.3 pruning the choice of the brakes21 3.2 transmission system design22 3.2.1 Open type of gear transmission design22 3.2.2 chain desi

12、gn26 3.2.3 The design of the shaft and checking32 3.3 The design of the structural framework38 3.4 Coupling and key choice42 3.5 Bearing choice44 3.6 The design of the vehicle tray45 Chapter 4 Control system47 conclusion48 thanks49 references50

13、 48 第1章 緒論 1.1 研究的背景與意義 1.1.1 研究的背景 隨著改革開放的不斷深入，中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國城市居民經(jīng)濟(jì)條件的日益改善，私人轎車的數(shù)量大大增加，致使在人口集中的城市里，在繁華的街道小車停車位的嚴(yán)重不足，使得停車難問題日趨嚴(yán)重，立體車庫無疑是解決小區(qū)停車難問題的一種有效途徑。 伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及城市化水平的不斷加快，車輛的擁有量在飛速的增長。車輛的不斷增多，城市道路設(shè)施跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，造成了動態(tài)交通的嚴(yán)重阻塞。同時停車場地設(shè)置的不合理，出現(xiàn)了嚴(yán)重的占道停車，占用居住小區(qū)綠地，造成靜態(tài)交通混亂現(xiàn)象，從而進(jìn)一步加劇了交通擁擠，

14、破壞了城市的居住環(huán)境和城市形象，破壞了動態(tài)交通和靜態(tài)交通的關(guān)系，形成了惡性循環(huán)。目前我國城市機(jī)動車輛的擁有量與停車位之比大約為5:1，也就是說停車位的滿足率只有200:4左右。停車位嚴(yán)重不足，造成機(jī)動車非法停放、占道停放現(xiàn)象日益嚴(yán)重。從城市建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)看，要保證交通不擁堵，不僅要滿足100％的基本停車位，還要能滿足20％的公共停車位。近幾年新增轎車每年在200萬輛左右，按停車位與轎車數(shù)之比為1.2：l計(jì)算，每年需新增停車位240萬個，才能滿足停車位的需求。目前，我國城市內(nèi)大部分都采用平面式停車場。該種停車場占地面積大，設(shè)備復(fù)雜，有效停車位置少，對人員車輛安全的保障性差。平面停車場需要進(jìn)出車道、通

15、行車道，并且對寬度、轉(zhuǎn)彎半徑、坡度都有規(guī)定，因此真正用于停車的面積只占建筑面積的一部分，平均下來一輛小型車要占用40平方米的面積。平面式停車場由于上述這些占地面積大、造價高、存車效率低、人員與車輛安全保障差等弊病，對于開發(fā)商的效益和業(yè)主的使用都非常不利。故建造立體車庫已是迫在眉睫，也是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高所帶來的城市靜態(tài)交通的必由之路。立體車庫憑借其在許多方面的優(yōu)越性，從其誕生以來就廣泛地引起人們的關(guān)注，并在近年來越來越受到人們的重視，本文正是在這樣的背景下，試圖對城市住宅小區(qū)的停車問題做一些研究與改造［1］。 1.1.2 論文研究的意義 目前我國城市停車的主要類型還是大型公共

16、停車庫，規(guī)模大，占地面積較大，建設(shè)資金大，停放車輛多，主要應(yīng)用于車輛停放的密集區(qū)如商業(yè)中心區(qū)、大型的車站等，這都需要有較大的建設(shè)地面和空間?，F(xiàn)在還沒有應(yīng)用于城市住宅小區(qū)的立體車庫來解決私人汽車的停放問題， 為了解決住宅小區(qū)內(nèi)的停車問題，只能利用小區(qū)內(nèi)較小的面積，建立中小型機(jī)械式立體車庫，占地面積少，存放的車輛多，而且能使住戶存取車輛時，既便捷又安全可靠。垂直循環(huán)式機(jī)械立體停車庫以其土地利用率和空間利用率高，使用操作簡單、靈活，安全可靠，適應(yīng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是解決大城市住宅小區(qū)停車問題的主要發(fā)展方向，將會在新開發(fā)的住宅小區(qū)及舊社區(qū)里大顯身手。具體講，研究的意義主要有以下幾個方面［2］： 1．

17、節(jié)省空間 立體停車庫的占地面積為平面停車場的1/2-1/25，空間利用率比建筑自走式停車庫提高了75%。尤其在商業(yè)中心區(qū)、寫字樓、醫(yī)院、銀行等人流量和車流量大的公共場所，發(fā)揮了很大的作用。 2．機(jī)械式立體停車庫完全采用電腦控制，司機(jī)存車更方便 司機(jī)不用進(jìn)出車庫，汽車熄火后進(jìn)庫，全自動停車和取車。車主在進(jìn)入車庫時只需停車刷卡或交費(fèi)后，即可存取車，十分方便。一般一次存（?。┸嚂r間不超過120秒，避免了傳統(tǒng)自走式停車庫存取車需遠(yuǎn)距離走路，也免除了找車過程的時間耗費(fèi)，還不受尾氣污染，安全便捷。 3．綜合投資少 機(jī)械式立體停車庫占地面積小，大大節(jié)省了土地的投資費(fèi)用，而且空間利用率極高，運(yùn)營過程

18、中用電少、能耗低、管理人員少、費(fèi)用低。立體停車庫土建結(jié)構(gòu)簡單，工程量小，消防要求低，通風(fēng)只需少量投資，因而也極大地降低了費(fèi)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新型立體停車庫設(shè)備每個車位投資約在2-6萬元，而建筑自走式停車庫每個車位的造價約為12萬元以上。 4．配置靈活 立體停車庫可單獨(dú)設(shè)計(jì)，也可依附在其他建筑物內(nèi)，可設(shè)在地上、地下或半地下，型式多樣，適應(yīng)性廣。 5．改善環(huán)境 新型立體停車庫不僅有效地改善了停車的環(huán)境，也可減少廢氣排放、噪音及土地覆蓋，改善了行車環(huán)境，增加了行車流量；改善了人的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了人、車分流，同時也改善了居住生活環(huán)境；停車不占地面，還增加了綠化面積。 1.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

19、 1. 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 我國機(jī)械式車庫的早期研究開發(fā)工作始于上世紀(jì)八十年代，河北承德的華一機(jī)械車庫集團(tuán)有限責(zé)任公司于1989年建造起國內(nèi)第一臺垂直循環(huán)類機(jī)械式停車車庫，填補(bǔ)了國內(nèi)機(jī)械式停車車庫的空白。90年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標(biāo)準(zhǔn)制定的我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。機(jī)械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護(hù)、安全消防、收費(fèi)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)

20、備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。 在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設(shè)計(jì)單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照發(fā)達(dá)國家的有關(guān)政策法規(guī)，

21、規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資和經(jīng)營者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場方面應(yīng)建立車庫市場運(yùn)行機(jī)制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)則經(jīng)營車庫，并實(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。 雖然立體車庫在我國的發(fā)展勢頭非常的迅猛，但是目前立體車庫在住宅小區(qū)內(nèi)的應(yīng)用，卻還是少的可憐。其主要原因還是人們的思維觀念沒有轉(zhuǎn)變過來，而技術(shù)上的問題已經(jīng)退居其次?？梢哉f，當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)完全可以滿足小區(qū)內(nèi)建造立體車庫的主要要求，急需解決的是人們的思想問題。伴隨著我國住房業(yè)的迅速發(fā)展，小區(qū)式居住方式

22、已經(jīng)成為市民住房方式的主流。并且，伴隨我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們擁有自己的私家車也已經(jīng)成為一種必然。所以，正是由于小區(qū)與私家車的數(shù)量越來越多，一旦人們的思想方式轉(zhuǎn)變過來，那么應(yīng)用于小區(qū)內(nèi)的立體車庫必將會如同雨后春筍般迅速地生長起來。而且，立體車庫的技術(shù)也必然在今后的若干年內(nèi)有大幅度的發(fā)展。所以，無論是立體車庫技術(shù)的研究，還是立體車庫工程的建造，發(fā)展前景都是非常樂觀的。 2. 國外發(fā)展?fàn)顩r 早在50多年前，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對家庭使用的雙層停車設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設(shè)地下車庫。自7

23、0年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區(qū)和一些發(fā)達(dá)國家積極開展了機(jī)械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。國外發(fā)展立體停車庫較早較好的有日本、韓國、德國等國家。在亞洲，機(jī)械式停車設(shè)備采用較早且應(yīng)用較普遍的國家有日本和韓國。日本從20世紀(jì)60年代初開始研發(fā)機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時日本汽車保有量為500萬輛，其中大多采用垂直循環(huán)式停車設(shè)備。80年代，日本開始向韓國和我國臺灣省出口產(chǎn)品和技術(shù)。90年代初，其汽車保有量達(dá)到6200萬輛，機(jī)械式停車設(shè)備得到高速發(fā)展，年遞增率猛增到30%以上，品種也從單一垂直循壞式發(fā)展為多種型式，至今已開發(fā)生產(chǎn)出九大類共計(jì)近百個品種

24、。其管理體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面日趨完善，在役的立體停車庫數(shù)量也最多。韓國機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)是仿效日本起家的，發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。20世紀(jì)70年代為起步階段，80年代為引進(jìn)階段，90年代為使用階段。制造廠約有近百家，已進(jìn)入我國的有現(xiàn)代集團(tuán)、LG公司、德山公司(DuksAnEng&M龜Co.，Ltd)、真山公司(JinsanPlantCo.，Ltd)等。由于受到政府的高度重視，各種機(jī)械式停車設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，年遞增速度達(dá)到30%;2000年為其發(fā)展階段，機(jī)械化停車設(shè)備將隨供應(yīng)量不斷的擴(kuò)大而得到快速發(fā)展。德國的停車場行業(yè)也很發(fā)達(dá)，生產(chǎn)制造機(jī)械式停車設(shè)備的廠商約有24家，其多高層鋼結(jié)構(gòu)立體車庫性能分析

25、和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化中KLAUS和OTTOWOHR兩家公司的生產(chǎn)量約占德國總產(chǎn)量的80%［2］。 1.3 立體車庫的分類 經(jīng)過多年的研究與發(fā)展，立體車庫根據(jù)其構(gòu)造上的不同，可分為垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環(huán)式、多層循環(huán)式、平面移動式、垂直循環(huán)式、簡易升降式等立體車庫。其中垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環(huán)式、多層循環(huán)式、平面移動式立體車庫是大型停車場，停放車輛多達(dá)數(shù)十輛以至上千輛之多，適合于建在有相對較大的空間而且車輛停放密集區(qū)如中心商業(yè)區(qū)、車站、碼頭等。垂直循環(huán)式、簡易升降式一般占地面積較小，存放車輛較少，適合家庭和住宅小區(qū)停車［3］。 （1）CSCK-垂直升降式立

26、體車庫 垂直升降類汽車停車庫亦可稱為塔式立體車庫，它是通過提升機(jī)的升降和裝在提升機(jī)上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛或載車板橫移，實(shí)現(xiàn)存取車的機(jī)械是停車庫，如圖1-1所示。 垂直升降停車設(shè)備的工作原理是：用提升機(jī)構(gòu)將車輛或在車板提到指定層，然后用勇敢裝在提升機(jī)上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛或在車板送入存車位；或是相反通過橫移機(jī)構(gòu)制定存車位打開庫門，駕駛員將車輛開走。 其內(nèi)部為層狀結(jié)構(gòu)，一般以二輛車為一個層面，整個存車庫可多達(dá)20-25層，平均50平方米的土地可容車40至50輛，比傳統(tǒng)的停車場容車率高出約10倍，是酒店、商場、商務(wù)場所等人口極度密集區(qū)的首選停車設(shè)備。 這種車庫的高度較高（幾十米)，對設(shè)備的安全性、加

27、工安裝精度等要求都很高，造價較高，但外型美觀大方，可以與建筑物并設(shè)，也可單獨(dú)設(shè)置，與環(huán)境融洽結(jié)合，高效利用土地。最適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的集聚點(diǎn)。 圖1-1 垂直升降立體車庫 （2）升降橫移類立體停車庫 采用已載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備的立體停車庫叫做升降橫移類停車庫，其工作原理為：每個車位均有載車板，所需車輛的載車板通過升降橫移運(yùn)動到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛完成存取過程。停泊在這類車庫內(nèi)地面的車只做橫移，不做升降，上層車位或下層車位需通過中間橫一層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以今日車庫把車取出［4］。 此種立體車

28、庫如圖1-2所示。采用模塊化設(shè)計(jì)，每個單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個到上百個不等。頂層車板上下升降，底層車板左右水平橫移，中間層車板既可左右橫移又可上下升降。通過不斷的交換空位，完成車輛的存取。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價較低。 圖1-2升降橫移立體車庫 （3）垂直循環(huán)式立體車庫 垂直循環(huán)類機(jī)械式停車設(shè)備采用與地面垂直方向做循環(huán)運(yùn)動而達(dá)到存取車輛的停車設(shè)備。其工作原理是通過減速電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件——鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動，從而達(dá)到存取車輛的目的。 存車時，司機(jī)將車開至設(shè)備存車

29、拖架準(zhǔn)確位置后，停妥后，司機(jī)出庫。按動操作按鍵，電機(jī)啟動，存車拖架隨之運(yùn)動，另一存車拖架轉(zhuǎn)動到進(jìn)口位置即停，則可進(jìn)行下一存車操作；取車時，按下所取車編號按鍵，設(shè)備動作，存車拖架按最短路程運(yùn)行至出口，司機(jī)進(jìn)入存車拖架，將車開出。 該類型車庫占地小，容量大，利用地面兩個平面停車位可同時停放7-32輛車；機(jī)械性能穩(wěn)定，安裝操作簡便，配置靈活，存取車方便；運(yùn)行平穩(wěn)，制動可靠，安全性高，外觀輕巧美觀。如圖1-3。 圖1-3垂直循環(huán)立體車庫 （4）巷道堆垛式立體車庫 采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)將進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛水平且垂直移動到存車位，并由存取裝置實(shí)現(xiàn)車輛的

30、有序存取。 其工作原理和堆垛式立體自動化倉庫存取貨物很相似，采用堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)作為存取車輛的工具，所有進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛均由堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)水平且垂直移動到存車位，或者從存車位取出，因此對堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺堆垛機(jī)成本較高 ,所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用［4］。巷道堆垛式立體車庫如圖1-4所示。 圖1-4巷道剁堆式立體車庫 (5)多層循環(huán)立體車庫 多層循環(huán)式立體車庫如圖1-5所示。通過載車板左右移動與升降的相互配合，使載車板循環(huán)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)車輛多層存放。根據(jù)需要，出入口可加設(shè)回轉(zhuǎn)盤，避免倒車麻煩，適用于無法設(shè)置坡道的場所，最適宜建于地形細(xì)且面積只

31、允許設(shè)置一個出入口的場所。 根據(jù)循環(huán)方向與停車方向的關(guān)系，可分為縱式和橫式兩類。根據(jù)汽車出入地下室的方式可分為由汽車自行駛到地下停車裝置上的直接出入式和用升降裝置使汽車出入的升降式。 圖1-5多層循環(huán)立體車庫 （6）水平循環(huán)立體車庫 水平循環(huán)運(yùn)動的車位系統(tǒng)存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫做水平循環(huán)式立體車庫如圖1-6所示。其工作原理是存取停放車輛的車位系統(tǒng)在水平面上工作循環(huán)移動，將所需存取的車輛的載車板一出入口處，駕駛員再將汽車粗哺乳或取出。按載車板運(yùn)動的形式可分為原型循環(huán)和方形循環(huán)式兩種。圓形循環(huán)式，載車板運(yùn)動形態(tài)成圓弧狀，方形循環(huán)載車板運(yùn)動為直運(yùn)動。應(yīng)用這種停車庫，可以省去原停車

32、的進(jìn)出口通道，提高土地利用率。最適合建在狹長地形的地方。地下室采用此種停車庫，由于車輛存取是在出入口，原有行車道有停車機(jī)械代替，不僅提高了地面利用率，還減少了廢氣排放，減少了污染，降低了通風(fēng)裝置的費(fèi)用。 圖1-6水平循環(huán)式立體停車庫 1.4 本設(shè)計(jì)的主要研究工作 基于以上研究目標(biāo)，確定本課題的主要工作，具體包括以下內(nèi)容： 1．垂直循環(huán)式立體車庫的方案確定 根據(jù)研究目標(biāo)，將立體車庫選定為垂直循環(huán)式。通過對五種不同的立體車庫的分析和比較，對照本文的目標(biāo)，確定其中的一種為本文所設(shè)計(jì)研究的方案。 2．立體車庫總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在具體方案確定后，對該立體車庫進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定本車庫由

33、機(jī)械和自動控制兩大系統(tǒng)組成。機(jī)械系統(tǒng)由整體框架、升降機(jī)構(gòu)和換向機(jī)構(gòu)組成；自動控制系統(tǒng)由自動收費(fèi)、自動存取和監(jiān)控安保三個子系統(tǒng)組成。同時，明確各系統(tǒng)的工作原理。 3．對立體車庫的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析 根據(jù)立體車庫的總體結(jié)構(gòu)及各系統(tǒng)的功能，對機(jī)械系統(tǒng)中的整體框架、升降機(jī)構(gòu)和換向機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。 第2章 立體車庫方案及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 立體車庫總體方案的確定 一.方案的選擇 方案一：升降橫移式立體車庫 升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車

34、板通過升、降、橫移運(yùn)動到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。其工作原理是：三層三個車位可以升降，二層兩個車位可以升降和平移，一層的兩個車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時借用。1 、2號車位可以直接存放車輛;7 號車位需下降后再存放車輛;3 號車位，則需先將1 號和2號載車板右移，再將3號載車板下降; 4 號車位，則需先將2 號載車板右移，再將4號存車板下降；5號車位需要先將1、2、3、4號四個載車板右移，再將5號載車板

35、下降；6號車位則需要先將2、4號載車板右移，再將6號載車板降下如圖2-1所示。 圖2-1升降橫移式立體車庫 方案二：垂直升降式立體車庫 車庫中間是升降機(jī)垂直運(yùn)送汽車的通道，兩側(cè)是沿垂直方向設(shè)置的停車車位，類似于電梯的工作原理，把容納汽車的停車室和升降汽車的升降裝置組合起來。存取車時由升降機(jī)構(gòu)帶動車和托盤到達(dá)指定層面，然后用橫移裝置通過橫向伸縮把車和托盤擱放在指定存車位置上或是相反。通過橫移裝置將指定存車位上的車輛和托盤送入升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)降到車輛入口處，打開庫門，將車開走。 其內(nèi)部為層狀結(jié)構(gòu)，一般以二輛車為一個層面，整個存車庫可多達(dá)20-25層，平均50平方米的土地可容車40至5

36、0輛，比傳統(tǒng)的停車場容車率高出約10倍，是酒店、商場、商務(wù)場所等人口極度密集區(qū)的首選停車設(shè)備［5］ 這種車庫的高度較高（幾十米)，對設(shè)備的安全性、加工安裝精度等要求都很高，造價較高，但外型美觀大方，可以與建筑物并設(shè)，也可單獨(dú)設(shè)置，與環(huán)境融洽結(jié)合，高效利用土地。最適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的集聚點(diǎn)。垂直升降式立體車庫如圖2-2所示。 圖2-2 垂直升降式立體車庫 方案三：垂直循環(huán)式立體車庫 垂直循環(huán)類機(jī)械式停車設(shè)備采用與地面垂直方向做循環(huán)運(yùn)動而達(dá)到存取車輛的停車設(shè)備。其工作原理是通過減速電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件——鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車拖架，存車

37、拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動，從而達(dá)到存取車輛的目的。結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-3所示。 圖2-3 垂直循環(huán)式立體車庫示意圖 二.方案的可行性分析 垂直提升式立體車庫一般高度較高（幾十米），對設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價較高，但占地卻最小。 升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個到上百個。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價較低［7］ 1.　產(chǎn)品特點(diǎn)： 1)　節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短 2)　可采用自動控制，構(gòu)造簡單，安全可靠。 3)　存取車迅速，等候時間短。 4)　運(yùn)行平

38、穩(wěn)，工作噪聲低。 垂直循環(huán)立體停車庫，該類型車庫占地小，容量大，利用地面兩個平面停車位可同時停放7-32輛車；機(jī)械性能穩(wěn)定，安裝操作簡便，配置靈活，存取車方便；運(yùn)行平穩(wěn)，制動可靠，安全性高，外觀輕巧美觀［8］。 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1)　占地少，兩個泊位面積可停6-10輛車。 2)　外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 3)　價格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。 4)　可采用自動控制，運(yùn)行安全可靠。 三.方案的確定 從經(jīng)濟(jì)性，適應(yīng)性，安全性出發(fā)，選擇方案三垂直循環(huán)式立體車庫。 2．2 總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) 該種設(shè)計(jì)方案，減少了車庫的設(shè)計(jì)難度，建造費(fèi)用和復(fù)雜程度。轎

39、廂內(nèi)只存放一輛轎車，能夠減少轎廂的體積，從而從整體上減少了車庫的設(shè)計(jì)尺寸與建筑面積。由于只有一個車庫口，該車庫適合于設(shè)在小區(qū)的邊緣處，不會對小區(qū)內(nèi)的住宅樓產(chǎn)生過多的遮擋或者噪聲等影響，而且可以通過增加高度的方法增加轎廂的數(shù)量從而增加車庫容量，不必?fù)?dān)心對周圍產(chǎn)生影響。只具有一個車庫口，同時也減少了車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與編制難度，減少了控制設(shè)備。該車庫也存在著不足：由于只有一個車庫口，在存取車輛高峰時會增加車輛的等待時間和存取時間。由于不配備換向設(shè)備，則必須在車庫口前面留有足夠的空間給車輛進(jìn)行調(diào)頭，這樣就增加了車庫的附屬建筑面積。對于內(nèi)部建筑面積緊張的小區(qū)來說，這種設(shè)計(jì)方案并不是一個最優(yōu)秀的方案。

40、 2．2．1 機(jī)械系統(tǒng)的工作原理 機(jī)械式垂直循環(huán)的機(jī)械系統(tǒng)的工作原理是通過減速電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件——鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動，從而達(dá)到存取車輛的目的。 2．2．2 機(jī)械系統(tǒng)的組成 垂直循環(huán)式立體車庫由驅(qū)動及傳動系統(tǒng)，鋼組合結(jié)構(gòu)，電控系統(tǒng)。驅(qū)動及傳動系統(tǒng)包括電動機(jī)、減速器、制動器、傳動軸、鏈輪鏈條傳動、開式齒輪傳動；鋼組合結(jié)構(gòu)包括梁、立柱、載車板?；窘M成框圖如圖2-4所示。 圖2-4 垂直循環(huán)式立體車庫的組成 1. 整體框架 車庫鋼結(jié)構(gòu)骨架支撐動力裝置、機(jī)械傳動系統(tǒng)和停車載荷，為保證停車設(shè)備安全、可靠的工作，它具有足夠的

41、強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。車庫鋼結(jié)構(gòu)骨架由支柱、橫梁、斜拉桿、腹桿和支撐動力及附屬裝置的上、下支承梁等組成，其支柱通過螺栓與基礎(chǔ)相連。 車庫頂端與底端設(shè)有角輪導(dǎo)軌，車庫兩邊設(shè)有托架邊軌，轎廂在這些軌道上完成循環(huán)升降運(yùn)動。 立體車庫的整體框架結(jié)構(gòu)示意如圖2-5所示。 1.整體框架；2.托架；3.托架導(dǎo)軌；4.下鏈輪； 5.鏈條導(dǎo)軌；6.鏈條；7.上鏈輪 圖2-5 立體車庫總體框架圖 本車庫一共可以容納8輛小轎車，即擁有8個小轎車轎廂。在任何時刻，車庫的最頂端與最底端都要有一個轎廂，其余6個轎廂平均分配在車庫的兩邊。轎廂大小要依小轎車的外形而定，小轎車外形尺寸通常是長5050mm寬18

42、50mm高1550mm。轎廂重400Kg車庫總體尺寸為6766mm5345mm9663mm。 2. 升降機(jī)構(gòu) 機(jī)械傳動系統(tǒng)安裝在鋼結(jié)構(gòu)骨架上，由傳動部件、張緊裝置、鏈條、車輛托盤、鏈條導(dǎo)軌、托盤導(dǎo)軌等部分組成。 傳動部件是使機(jī)械循環(huán)運(yùn)行的機(jī)構(gòu)，張緊裝置是保證機(jī)械正常運(yùn)行的部件，鏈條是連接鏈輪與張緊鏈輪的牽引構(gòu)件，車輛托盤是存取車的承托裝置，鏈條導(dǎo)軌和托盤導(dǎo)軌是保證鏈條和托盤正常運(yùn)行的構(gòu)件。此傳動系統(tǒng)由電動機(jī)、行星減速器、開始齒輪傳動、鏈輪鏈條組成。電動機(jī)轉(zhuǎn)動通過減速器進(jìn)行第一次減速，聯(lián)軸器帶動開式齒輪第二次減速。由于齒輪與鏈輪在同一根軸上面所以鏈輪和齒輪同時轉(zhuǎn)動帶動鏈條轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)車廂

43、的上下運(yùn)動。 系統(tǒng)傳動圖如圖2-6所示 圖2-6 系統(tǒng)傳動圖 第3章 升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 升降機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)、制動器、雙級行星齒輪減速器、聯(lián)軸器、開式齒輪和鏈傳動等組成，及由驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)組成。 3．1 驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.1 電動機(jī)的選擇 1.計(jì)算功率 鏈條速度不可太快，否則不但對車庫整體機(jī)構(gòu)造成損害，降低車庫使用壽命，而且會對轎車本身造成一定的危害；鏈條速度也不可太慢，否則會使車庫工作效率降低。按存取車輛時間小于一分鐘計(jì)算，鏈條循環(huán)取速度為6m/min，一輛轎車的重量是1700kg,托盤上升所需最大功率: 由

44、參考文獻(xiàn)知電動機(jī)輸出功率： (3-1) 式中： ——工作機(jī)所需功率； ——減速機(jī)與工作機(jī)之間的傳動總效率。 (3-2) 其中：驅(qū)動力； 工作速度 代入數(shù)據(jù)得： 鏈傳動總效率： （3-3) ——聯(lián)軸器效率，查參考文獻(xiàn)［16］表1-2取0.99； ——滾動軸承傳動效率查參考文文獻(xiàn)［16］表1-2取0.99。 代入數(shù)據(jù)得： 則電機(jī)的輸出

45、功率為： 2.選擇電動機(jī) 由參考文獻(xiàn)［16］表6-2-1，取同步轉(zhuǎn)速750r/min，有效轉(zhuǎn)速720r/min，額定功率18.5kW的起重冶金電動機(jī)Y225S-8。 3.1.2 減速器的選擇 鏈條傳動速度： (3-4) 總傳動比： (3-5) 取減速器及傳動比為130，則開始齒輪的傳動比為： 由傳動比130確定減速器的型號，根據(jù)參考文獻(xiàn)［16］表3-8-58選取減速器型號為NGW102，傳動比代號為18，機(jī)座號10。高速軸輸入功率11.26kW，低速軸輸出轉(zhuǎn)矩。 3.1.3 制動器的選

46、擇 制動器的類型很多，現(xiàn)在廣泛被采用的是電力液壓瓦塊制動器(代號為YWZ)，有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可以買到。這種制動器動作平穩(wěn)，噪聲很小，壽命長，尺寸小，重量輕，不易滲漏，而且省電，交流供電方便，可用于操作每小時720-1200次。補(bǔ)償型單推桿有補(bǔ)償制動磨的功能，不需要經(jīng)常調(diào)整。 制動器制動軸與Y型軸孔d=48相配的D=200由參考文獻(xiàn)［19］選取制動器型號為YWZ200/25。 3．2 傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2.1 開式齒輪傳動設(shè)計(jì) 1.選擇齒輪的材料、熱處理、精度及齒數(shù) （1）車庫為一般工作機(jī)械，故選擇8級精度（GB/T10095-2000） （2）由參考文獻(xiàn)［2

47、0］表7-2，選小齒輪的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為230HBW;大齒輪材料為ZG310-570，正火，齒面硬度為190HBW。 (3)選小齒輪齒數(shù)=40,==3.8440=152 2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式為： 1） 確定公式中的各計(jì)算參數(shù) （1） 選擇載荷系數(shù)=1.8 （2） 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩： （3） 由參考文獻(xiàn)［20］圖7.34選取區(qū)域系數(shù) （4） 由參考文獻(xiàn)［20］查的開式齒輪傳動,取 （5）由參考文獻(xiàn)［20］表7-10查的材料影響系數(shù)MPa （6）由參考文獻(xiàn)［20］圖7.23（b）小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 （7）計(jì)算應(yīng)力循

48、環(huán)次數(shù)： (3-8) (8) 由參考文獻(xiàn)［20］圖7.22取接觸疲勞壽命系數(shù)， （9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1,則： 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑,代入較小值。即： 代入數(shù)據(jù)得： (2)計(jì)算圓周速度v： (3)計(jì)算齒寬b: (4)計(jì)算齒寬與齒高的比： 模數(shù) mm 齒高 mm (5)計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=13.91m/s,8級精度由參考文獻(xiàn)［20］圖7.11查的動載荷系數(shù) 直齒輪 由=5.34 , 由參考文獻(xiàn)［20

49、］圖7.16的故載荷系數(shù): (6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑: (7)計(jì)算模數(shù)m： 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=10mm (8)計(jì)算分度圓直徑、中心距、齒寬： 計(jì)算齒寬： 取 3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 校核公式 1) 確定計(jì)算式中的各個參數(shù) （1）載荷系數(shù)： （2）齒形系數(shù)與應(yīng)力校正系數(shù)為： 小齒輪 大齒輪 （3）計(jì)算彎曲疲勞應(yīng)力由參考文獻(xiàn)［20］圖7.24（b）查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 a 由參考文獻(xiàn)［20］表7.21查的彎曲疲勞壽命系數(shù) 取

50、彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.3，則： (4) 小齒輪所受的圓周力： 2) 校核計(jì)算 所以大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度均滿足強(qiáng)度要。 3．2．2 鏈傳動的設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的鏈傳動主要由鏈條、主動鏈輪和從動鏈輪組成，在停車裝置傳動系統(tǒng)的牽引鏈條上，每隔一定間距安裝1個存車托架，存車托架與傳動鏈條相連，用于存放車輛。啟動電機(jī)時，傳動系統(tǒng)的牽引鏈條在垂直平面內(nèi)循環(huán)運(yùn)行，帶動存車托架做垂直循環(huán)運(yùn)動，從而達(dá)到存取車輛的目的。 1． 鏈條的選擇 由參考文獻(xiàn)［19］，中心距大，傳動比小，速度較低時選大節(jié)距單排鏈。由額定功率，和轉(zhuǎn)速n查的參考資料［19］，圖1.63選擇滾子鏈型號為40

51、A，查表6-1的鏈條節(jié)距63.50mm（GB/T1243-1997）。 主要技術(shù)參數(shù)： 即節(jié)距P=63.50mm 滾子外徑mm 銷軸直徑mm 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬37.85mm 極限拉伸載荷N 單排每米質(zhì)量q=16.10kg/m 內(nèi)鏈板高度： mm 技術(shù)要求：調(diào)質(zhì)處理，材料為45鋼。 表3-1 40A滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸 鏈號 節(jié)距P mm 滾子外徑mm 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi) 寬 mm 內(nèi)鏈節(jié)外 寬 mm 內(nèi)鏈板高度 mm 銷軸直徑 mm 極限拉伸載荷 Q 單排重量q kg/m 40A 63.5 39.68 37.85 54.89 60.3

52、3 19.84 347kN 16.10 潤滑方式： 根據(jù)鏈速v=6m/s，節(jié)距p=63.50由參考文獻(xiàn)［19］圖7.2-5選擇用油刷或油壺人工定期潤滑方式。 鏈條結(jié)構(gòu)： 在導(dǎo)軌滾子鏈的鏈節(jié)上加裝八個特殊輸出機(jī)構(gòu)，并均分布在鏈條上，每個機(jī)構(gòu)由兩個聯(lián)結(jié)部分組成：一個聯(lián)結(jié)與鏈條內(nèi)鏈板聯(lián)接，安裝只要替換鏈條中一個鏈節(jié)的內(nèi)鏈板即可，另一個聯(lián)結(jié)與托盤上的橫軸相聯(lián)接。此特殊的輸出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌鏈如圖3-1所示： 1. 導(dǎo)軌鏈輸出裝置 圖3-1 導(dǎo)軌鏈 2 鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求：存量為八臺車，選擇車架尺寸寬為2050mm，高為1700mm。可以初步估

53、計(jì)鏈輪直徑在兩米左右。由p=63.50查參考文獻(xiàn)［19］，選取齒數(shù)z=95則分度圓直徑： 為使托盤運(yùn)動至車庫上部的鏈輪最上端時不發(fā)生碰撞，每個特殊輸出結(jié)構(gòu)之間距離至少為2.15m。 (1)初步估算鏈輪中心距： (2)鏈節(jié)數(shù)計(jì)算： 鏈長長度 鏈條節(jié)數(shù) (3)確定鏈條實(shí)際中心距： 由參考文獻(xiàn)［19］表7.2-4知 鏈條長度 當(dāng)時 理論中心距： 實(shí)際中心距： 其中,取 (4)鏈條速度 取最長取車時間t=1min，則有 由 得 (5)按靜強(qiáng)度校核 由參考文獻(xiàn)［20］6-16： 對于鏈條速度的低速鏈傳動

54、，其主要失效形式為鏈的過載拉斷，按抗拉經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算，應(yīng)滿足： 其中 式中 工況系數(shù) 由參考文獻(xiàn)［19］表7.2-5?。? 單排鏈的極限拉伸載荷； 排數(shù)； 安全系數(shù)，一般取； ——有效圓周力； ——離心力引起的力 式中為每米鏈長質(zhì)量，kg/m。由前面知 ——懸垂力 由參考文獻(xiàn)［18］圖14.2-6得，a為中心距6.363，為兩輪中心線對水平面的傾角 則 代入公式得： 經(jīng)校核符合強(qiáng)度要求 3 鏈輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)采用滾子鏈國家標(biāo)準(zhǔn)GB1243.1-83規(guī)定的端面齒形即三圓弧直線齒形，這種齒

55、形與滾子嚙合時的接觸應(yīng)力小，且作用角隨著齒數(shù)的增大而增大，所以嚙合性能好。 小直徑鏈輪一般做成整體式，中等直徑鏈輪多做成輻板式，為便于搬運(yùn)、裝卡和減重，在輻板上開孔，大直徑鏈輪可做成組合式，此時齒圈與輪芯可用不同材料制造。由P=63.50，不限。根據(jù)參考資料［16］表7.2-22選用腹板式，由于要求強(qiáng)度較高，耐磨損故采用材料為ZG310-570。 鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-2 圖3-2輪轂結(jié)構(gòu) 主要技術(shù)參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)［19］表7.2-22得輪轂厚度 輪轂直徑mm 輪轂長度 分度圓直徑d=1920.75mm 齒頂圓直徑 齒根圓直徑mm 腹板厚度 齒寬 齒側(cè)倒角

56、 4 鏈的張緊裝置 鏈傳動張緊的目的，主要是為了避免在鏈條的垂度過大時產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動現(xiàn)象；同時也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。 本次設(shè)計(jì)的張緊裝置為彈簧自動調(diào)節(jié)裝置，該機(jī)構(gòu)通過與鏈輪的自由安裝配合來調(diào)整鏈條的張緊程度。 3．2．3 軸的設(shè)計(jì)與校核 選取材料均為45號鋼，主傳動軸兩根（由于主傳動軸較長，為便于加工將其分為兩段，中間用聯(lián)軸器連接），從轉(zhuǎn)動軸兩根，材料均為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)［23］表19-1知：45鋼的a，其屈服極限，且查表0-2知，對塑性材料有：彎曲，扭轉(zhuǎn)，擠壓，剪切。因45鋼許用拉應(yīng)力為，n為安全系數(shù)，對塑性材料通常取，故。,. 1 下鏈輪軸

57、的設(shè)計(jì)校核 共兩個從動軸，長度為748mm在車庫上部對稱分布。在直徑220mm處裝配鏈輪，上面開有鍵槽，防止軸和鏈輪的相對移動，該段長260mm；與軸承座配合的直徑為200mm，該段長34mm，鏈輪左右均有一個；它需要承受垂直方向的壓力，鏈輪軸向定位采用軸肩定位。軸的公差，跳動度以及圓柱度，表面粗糙度，軸肩粗糙度均按照與配合的要求選取。如圖3-3示意圖所示，具體的結(jié)構(gòu)和受力分析如圖3-3: 圖3-3 軸的結(jié)構(gòu)和受力分析 (1) 軸的受力分析 據(jù)受力分析處處在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下，故需對其彎扭合成法來進(jìn)行強(qiáng)度校核。 每根從動軸受到的最大壓力為四輛車的重量： 鏈條總重量 取

58、鏈輪質(zhì)量 由 (2) 計(jì)算彎矩和扭矩 式中為四輛車的重量 代入數(shù)據(jù) 扭矩圖如圖3-5所示： 圖3-5扭矩圖 可以看出該軸的中心截面（與鏈輪裝配處）為危險截面：在該截面邊緣某點(diǎn)同時作用有最大彎曲正應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，其值分別為： 式中 根據(jù)第三強(qiáng)度理論進(jìn)行校核： 將上式代入得： 代入數(shù)據(jù) 由第三強(qiáng)度可知強(qiáng)度符合要求，所以設(shè)計(jì)合理 2 主傳動軸的設(shè)計(jì)與校核 ①初步估算軸徑 由參考文獻(xiàn)［20］（9-1）知，軸的扭轉(zhuǎn)條件為： 式中 ——轉(zhuǎn)矩T（N）在軸上的扭剪應(yīng)力，MPa

59、 ——材料的許用剪切應(yīng)力，MPa ——扭抗截面系數(shù)，。對圓截面軸 則有 由參考資料［20］表9-3，取 則 最小截面處為安裝聯(lián)軸器的地方開有鍵槽，故應(yīng)增達(dá)5%，即 取鏈輪處軸徑為220mm。 ②軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 此軸開有一個裝鏈輪的鍵槽和裝有齒輪的鍵槽，中間一段只要一般的粗糙度即可，而兩端與軸承配合的軸要保證相當(dāng)?shù)木?，其余的保證普通精度即可中間光軸用聯(lián)軸器連接結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-6所示 圖3-6 鏈輪軸示意圖 A-B G-H裝軸承處，長度為55mm；C-D處為裝鏈輪處，其軸長為256mm;E-F為齒輪處，其軸長為120mm。軸的總

60、長度為1116mm ③軸的受力分析 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： 此軸主要受扭矩作用，所以只要對軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)應(yīng)力強(qiáng)度校核即可，由參考文獻(xiàn)可知校核公式為： 齒輪的圓周力 齒輪的徑向力 軸的扭矩圖如圖3-7所示： 圖3-7 扭矩示意圖 可以看出軸的第二個鍵槽中心截面（即與鏈輪配合處）受扭矩最大，為危險截面，應(yīng)對它進(jìn)行扭應(yīng)力強(qiáng)度較核，由得： 式中 代入數(shù)據(jù)得 該軸的強(qiáng)度符合要求，所以設(shè)計(jì)合理。 3．3 結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì) 車庫骨架全由鋼材結(jié)構(gòu)組成，主要由立柱、橫梁、斜拉桿、加強(qiáng)肋等構(gòu)成；本次設(shè)計(jì)主要采用熱扎槽鋼結(jié)構(gòu)，材料均選牌號為Q235-A。 1

61、 立柱的設(shè)計(jì)和校核 查參考文獻(xiàn)表7-9初選立柱型號為20 GB707-88，該車庫全部重量由四根大的立柱承受，四根立柱外型截面為正方形，中間為空的。立柱截面形狀如圖3-8所示。 1.地腳螺栓 2.肋板 3.立柱 圖3-8 立柱連接 外型尺寸為：正方形邊長為200mm,立柱厚度為40mm，高度為9663mm,立柱底部上焊有一塊正方形鐵板，邊長為400mm，厚度為30mm，立柱四邊都按有肋板，來增強(qiáng)立柱的剛度。立柱截面形狀如圖3-8所示。 車庫的重量主要由四根立柱支撐，對四根立柱進(jìn)行校核。把四根立柱看成一端固定一端自由的壓桿，由參考文獻(xiàn)［23］（9-2）可知壓桿的臨界壓力為：

62、 式中 ——臨界壓力； ——彈性模量； ——壓桿的長度因數(shù)； ——壓桿的長度； ——截面慣性矩，矩形 校核公式 式中 ——安全因數(shù)； ——立柱所受的壓力； ——車重； ——車輛托盤； ——鏈條的重量； ——鏈輪質(zhì)量； ——電機(jī)和減速器； 由參考資料［23］,查的Q235的彈性模量， 代入公式得： 所以符合強(qiáng)度要求，故設(shè)計(jì)合理。 2 橫梁和拉桿的設(shè)計(jì) 橫粱也承受很大的壓力，車

63、輛的重量通過支撐架壓在橫梁上，用螺栓M24固定在立柱上或加肋板焊接固定，它采用工字形截面，如圖3-9所示，型號為熱扎工字鋼18 GB706-88，側(cè)面橫梁因受力較小，主要起連接作用，因此只需要外形合適就可以，可采用和正面橫梁一樣的連接方法，選熱扎槽鋼16即可。 圖3-9 橫梁的工字形截面 斜拉桿、加強(qiáng)肋均采用熱扎等邊角鋼截面，角鋼號數(shù)為10 GB9787-88，截面形狀如圖3-10所示。 圖3-10 斜拉桿、加強(qiáng)肋的等邊角鋼截面 3 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌由側(cè)面導(dǎo)軌、上圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌三部分組成。 （1）側(cè)面導(dǎo)軌 它是為車架在垂直方向運(yùn)行時，導(dǎo)向輪的滾動而設(shè)置的，

64、本次設(shè)計(jì)采用20號熱扎槽鋼做導(dǎo)軌即可，其優(yōu)點(diǎn)是加工方便，經(jīng)久耐用，結(jié)構(gòu)性能好。 （2）上圓弧導(dǎo)軌 它是為了保證車架在運(yùn)行到上部鏈輪左右平移時不發(fā)生擺動而設(shè)計(jì)的，本次設(shè)計(jì)用焊接結(jié)構(gòu)的U型圓弧導(dǎo)軌，材料用Q235-A即可。 （3）下圓弧導(dǎo)軌 它是為了保證車架在運(yùn)行到下部鏈輪時防止其脫離鏈條而設(shè)計(jì)的，本次設(shè)計(jì)用焊接的鋼架結(jié)構(gòu)作為下圓弧導(dǎo)軌，材料也采用Q235-A。 3．4 聯(lián)軸器和鍵的選擇 1 聯(lián)軸器的選擇 （1）考慮到啟動頻繁，載重有變化，宜采用緩沖性能好同時具有可移動性的彈性套柱聯(lián)軸器。 （2）計(jì)算名義轉(zhuǎn)矩 （3-47） 其中，電動機(jī)

65、的額定功率。代入（3-4-1）得： (3) 確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （3-48） 由參考資料［20］表12.1，起重機(jī)選用代入（3-48）得： （4）型號選擇 按，選擇聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩 16000，許用最大轉(zhuǎn)速。標(biāo)記為。 同樣選出與軸徑相連的聯(lián)軸器為尼龍柱銷聯(lián)軸器，標(biāo)記為： 2 鍵的選擇和校核 （1）選擇 由與聯(lián)軸器連接的軸徑，軸徑在由參考文獻(xiàn)［18］表4-1選取鍵，鍵長250，，（）。 由與聯(lián)軸器連接的軸徑，軸徑在由參考文獻(xiàn)［18］表4-1選取鍵，鍵長320，，（）。 （2） 校核 由參考資料［20］知校核公式

66、 式中 ——許用擠壓應(yīng)力，由參考文獻(xiàn)［20］表4-2知 ——傳遞的轉(zhuǎn)矩； ——鍵與輪轂槽的接觸高度，； ——鍵的工作長度，圓頭平鍵； ——軸徑； 由與聯(lián)軸器連接的軸徑，， 代入公式得： 由與聯(lián)軸器連接的軸徑，， 代入公式得： 經(jīng)校核鍵的強(qiáng)度符合要求，所以設(shè)計(jì)合理。 3．5 軸承的選擇 1 軸承的選擇 選用深溝球軸承，由參考資料［16］選軸承型號為6024 2 軸承的壽命校核 由參考資料［20］校核公式為： 查表知，當(dāng)量動載荷，對于球軸承，代入數(shù)據(jù)得： 由參考資料［16］表11-9，間斷使用的機(jī)械，，所以軸承的壽命足夠長，選擇符合要求。 3 軸承的密封 由參考資料［16］表2-3-47，選用占毯式密封 4 軸承的潤滑 由于傳動轉(zhuǎn)速比較低，故軸承采用脂潤滑，在軸承座內(nèi)加入足夠的脂潤滑即可。 3．6 車輛托盤 車輛托盤（即車架）主要由橫軸、底板和導(dǎo)向槽及導(dǎo)向輪組成。其下部載車板是一個整體，四周是框架結(jié)構(gòu)，在托盤載車板上設(shè)置車