垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)停車(chē)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)停車(chē)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 【摘要】：現(xiàn)今生活水平的提升帶動(dòng)了越來(lái)越多普通家庭對(duì)出行代步工具——汽車(chē)的消費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中出現(xiàn)的汽車(chē)保有量劇增和房產(chǎn)市場(chǎng)的繁盛的背景下，停車(chē)難就自然成為了社會(huì)生活中急需解決的嚴(yán)重矛盾，本設(shè)計(jì)就是針對(duì)當(dāng)前各線城市發(fā)展進(jìn)程中遭遇的停車(chē)?yán)щy的社會(huì)性問(wèn)題，了解其中緣由，提出了著力于立體停車(chē)庫(kù)的發(fā)展的辦法來(lái)解決當(dāng)前的難題。有效的做到了減少稀有土地資源的浪費(fèi)，符合現(xiàn)在提倡的環(huán)保、低能耗，綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展，最重要的是方便了我們的出行停放車(chē)輛。停車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)的重大創(chuàng)新在于轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)車(chē)庫(kù)一車(chē)一位的平面式的格局，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出有限土地資源利用最優(yōu)化的機(jī)械是立體停車(chē)庫(kù)。在國(guó)

2、外立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)已有四十年左右的發(fā)展史了，在實(shí)踐中不斷改善設(shè)計(jì)，為以后的發(fā)展提供了更好的方向。相對(duì)較早在國(guó)外開(kāi)始發(fā)展的立體車(chē)庫(kù)，立體車(chē)庫(kù)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀處于開(kāi)端時(shí)期，存在許多技術(shù)困難，關(guān)鍵性的方面在于國(guó)內(nèi)對(duì)立體車(chē)庫(kù)的特點(diǎn)沒(méi)有全面且深入的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致認(rèn)知上的缺失，這就成為了立體車(chē)庫(kù)在我國(guó)前期發(fā)展不夠快速全面的主要原因之一。 機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)在環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、節(jié)能性等方面上是單一平面式車(chē)庫(kù)不能企及的，本設(shè)計(jì)以垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的適用范圍廣泛，設(shè)備能耗低，土地利用率高等優(yōu)勢(shì)，作為這次分析和研究的車(chē)庫(kù)，設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及立體車(chē)庫(kù)的基本機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)、汽車(chē)升降機(jī)構(gòu)，車(chē)輛停放的車(chē)籠結(jié)構(gòu)等，在此展望未來(lái)我們能在立

3、體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)方面有更多啟發(fā)，逐步將立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)運(yùn)用普及到我國(guó)的社會(huì)生活中，停車(chē)將不再是生活中的難題。 【關(guān)鍵詞】：停車(chē)；立體車(chē)庫(kù)；停車(chē)難；應(yīng)用 Title of Graduation Paper Student:Tao Zhiqiang Tutor: Tang Youming ( School of Mechanical and Automotive Engineering, Xiamen University of Technology, Xiamen, 361024, China) 【Abstract】：Nowadays, the improvement of li

4、ving standards has driven more and more ordinary families to travel by travel tools - car consumption. In the background of the rapid growth of car ownership and the prosperity of the real estate market, the difficulty of parking is a serious contradiction in the social life.This design is to solve

5、the social problems encountered in the development process of the current line cities, understand the reasons for it, and put forward the solution to the development of the three-dimensional parking garage to solve the current problems.Effective to reduce the waste of rare land resources, in line wi

6、th the environmental protection, low energy consumption, green economic development, the most important is to facilitate our trip parking vehicles.The major innovation of the design of the garage lies in the transformation of the plane pattern of one car and one in the traditional garage, and the de

7、velopment and design of the optimized machinery for the use of limited land resources is a three-dimensional parking garage.The design of three-dimensional garage has been around for forty years. Improving design in practice has provided a better direction for future development.Relatively early in

8、the foreign development of the three-dimensional garage, the development of three-dimensional garage in China is at the beginning of the development, there are many technical difficulties, the key aspect is that the characteristics of the three-dimensional garage in China is not comprehensive and in

9、-depth understanding, resulting in the lack of cognition, which has become a stereoscopic garage in Chinas early development. One of the main reasons why it is not fast and comprehensive. The mechanical stereoscopic garage is unavailable to a single plane garage in the aspects of environmental prot

10、ection, economy, safety and energy saving. This design uses a vertical circular garage with a wide range of applications, low energy consumption and high land utilization advantages. As a garage with this analysis and research, the design content involves three dimensions. The basic structure of the

11、 garage, the car lifting mechanism, the parking structure of the vehicle, and so on. In the future, we can have more inspiration in the future of the design of the three-dimensional garage, and gradually popularize the design and application of the three-dimensional garage to the social life of our

12、country, and parking will no longer be a difficult problem in life. 【Key word】： parking; stereoscopic garage; parking difficulty; application 目 錄 摘要......................................................................................................................1 關(guān)鍵詞………………………………

13、.......................……………………………………………….………1 第1章 引言 4 1.1 研究背景 4 1.2 立體車(chē)庫(kù)的概述與發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.3 研究?jī)?nèi)容 5 第2章 立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)的功能原理 6 第3章 立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 10 3.1 提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3.2 平移系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 3.3 載車(chē)結(jié)構(gòu)型式的分析 14 3.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 第4章 車(chē)庫(kù)關(guān)鍵部件及整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 4.1 吊籃式載車(chē)板的設(shè)計(jì) 18 4.2 車(chē)庫(kù)固定框架的設(shè)計(jì) 23 4.3 車(chē)庫(kù)整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模 25 第5章 結(jié)論 27 致

14、 謝 28 參考文獻(xiàn) 28 第1章 引言 1.1 研究背景 我國(guó)繼改革開(kāi)放后社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日益迅速，汽車(chē)尤其是私家車(chē)數(shù)量大幅增加。據(jù)有效統(tǒng)計(jì)截至2017年底，我國(guó)的3.1億輛的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量中汽車(chē)保有量高達(dá)2.17億輛[1]。近年來(lái)，我國(guó)停車(chē)庫(kù)的擴(kuò)充速度與新增的汽車(chē)量相距較遠(yuǎn)，在2009到2014年間，這種缺口在逐步的擴(kuò)大。例如2014年我們新增的車(chē)位需求在2900萬(wàn)個(gè)左右，但當(dāng)年僅僅建設(shè)了1100萬(wàn)個(gè)，僅一年缺口就達(dá)到了1800萬(wàn)個(gè)。從2009到2014年的車(chē)位缺口出現(xiàn)嚴(yán)峻的形勢(shì)，總計(jì)車(chē)位的缺口達(dá)到5000萬(wàn)左右[2]。 在汽車(chē)總量迅速增加的背

15、景下，立體停車(chē)庫(kù)進(jìn)入了高速的發(fā)展階段。在停車(chē)位存在大量缺口的情況下，進(jìn)行立體停車(chē)位建設(shè)相對(duì)于傳統(tǒng)大型停車(chē)場(chǎng)的建設(shè)，具備多方面的優(yōu)勢(shì)。主要包括成本低，占地面積小，建設(shè)速度快等方面的優(yōu)勢(shì)。立體停車(chē)庫(kù)正在逐漸的獲得各大城市的青睞。預(yù)計(jì)我國(guó)未來(lái)的立體車(chē)庫(kù)建設(shè)將以30%到40%的速度增長(zhǎng)。未來(lái)5年里我國(guó)的立體車(chē)庫(kù)市場(chǎng)規(guī)模將高達(dá)數(shù)億。即使這樣，我國(guó)的新增汽車(chē)保有量的增長(zhǎng)遠(yuǎn)超出新增停車(chē)設(shè)備的增長(zhǎng)，仍然存有大量的車(chē)輛沒(méi)有停車(chē)位，而且后續(xù)年份將逐步的增大。 1.2 立體車(chē)庫(kù)的概述與發(fā)展現(xiàn)狀 立體停車(chē)庫(kù)出現(xiàn)比較早的是在韓國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)家[3]，這些國(guó)家進(jìn)行了大量的研究，其整體水平也處于世界前列。我國(guó)的港澳

16、臺(tái)地區(qū)和韓國(guó)也通過(guò)各種渠道從上述國(guó)家進(jìn)行了技術(shù)的引進(jìn)，并獲得了快速的發(fā)展，為地區(qū)的停車(chē)難問(wèn)題提供了較好的解決辦法，并開(kāi)始向國(guó)外和周邊地區(qū)銷(xiāo)售產(chǎn)品。在亞洲地區(qū)，發(fā)展和使用比較早和廣泛的是我國(guó)臺(tái)灣省、日本和韓國(guó)。日本可以說(shuō)在這個(gè)地區(qū)是最早開(kāi)始開(kāi)發(fā)研究機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)的國(guó)家[4]，從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，日本就開(kāi)始設(shè)計(jì)機(jī)械式立體停車(chē)車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，逐漸的在當(dāng)今的生產(chǎn)銷(xiāo)售取得優(yōu)勢(shì)。在日本進(jìn)行立體停車(chē)庫(kù)生產(chǎn)和銷(xiāo)售的企業(yè)達(dá)到了100多家，日本在研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)管理上都比較完善，目前日本國(guó)內(nèi)擁有的立體停車(chē)位總量超過(guò)了350萬(wàn)個(gè)。日本的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在簡(jiǎn)易升降類、垂直升降式、垂直循環(huán)式、水平循環(huán)式以及升

17、降橫移式等品種上[5]。 機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)在意大利和德國(guó)等歐洲地區(qū)國(guó)家的開(kāi)端是有較早的時(shí)間的[6]。具有代表性的的公司有德國(guó)Palis、意大利Sotefin和Interpark等公司。歐洲國(guó)家整體上人口密度不大，因此其停車(chē)問(wèn)題并不是特別的突出，因此其發(fā)展速度和應(yīng)用并不是特別的快速。即使如此巷道堆垛式，垂直升降橫移式產(chǎn)品備受歐洲國(guó)家的青睞。歐洲立體停車(chē)庫(kù)比較發(fā)達(dá)的是德國(guó)，德國(guó)生產(chǎn)立體停車(chē)庫(kù)的企業(yè)達(dá)到24家左右。突出代表的KLAUS和OTTO WOHR兩家公司就幾乎占據(jù)德國(guó)的停車(chē)市場(chǎng)總產(chǎn)量的八成[7]。歐洲國(guó)家的立體車(chē)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)在于巷道堆垛類車(chē)庫(kù)，在德國(guó)、意大利等表現(xiàn)突出。 我國(guó)的停

18、車(chē)問(wèn)題日益突出，但是我國(guó)的立體停車(chē)設(shè)備的建設(shè)還處于較為初級(jí)的階段。用于公共停車(chē)和專用停車(chē)的數(shù)量與需求總量相差很大，停車(chē)仍然是各大城市的一個(gè)普遍問(wèn)題?，F(xiàn)階段，我國(guó)的停車(chē)位供給主要依靠自行式停車(chē)場(chǎng)、路上停車(chē)場(chǎng)、平面停車(chē)場(chǎng)等方式為主，立體式停車(chē)庫(kù)的建設(shè)還處于嘗試階段，應(yīng)用的總量較少。我國(guó)停車(chē)庫(kù)行業(yè)發(fā)展較多的地區(qū)主要集中在沿海地區(qū)，沿海地區(qū)人口密度大，土地成本高，但是路面停車(chē)仍然占有大量的比例。大多數(shù)情況下，企業(yè)或者商場(chǎng)仍然選用了自行式停車(chē)場(chǎng)及地下自行式停車(chē)場(chǎng)。這類停車(chē)場(chǎng)具備比較多的缺陷，在發(fā)達(dá)國(guó)家，近年來(lái)已經(jīng)很少進(jìn)行此類停車(chē)場(chǎng)的建設(shè)，而是主要集中在現(xiàn)代化和智能化的立體停車(chē)庫(kù)。 20世紀(jì)80年代中期

19、我國(guó)開(kāi)始注視到立體車(chē)庫(kù)的市場(chǎng)，后來(lái)的10年間從國(guó)外技術(shù)成熟的的地區(qū)引進(jìn)和研發(fā)，在經(jīng)濟(jì)開(kāi)放發(fā)展地區(qū)開(kāi)始使用。我國(guó)近年來(lái)，立體停車(chē)庫(kù)研發(fā)和生產(chǎn)發(fā)展很快，目前已經(jīng)達(dá)到了100多家，生產(chǎn)的立體停車(chē)庫(kù)種類比較全，涵蓋了多種類。目前我國(guó)沿海地區(qū)以及比較大的一線和二線城市，已經(jīng)表現(xiàn)出了非常大的建設(shè)需求。為了促進(jìn)和規(guī)范我國(guó)的立體停車(chē)庫(kù)行業(yè)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，出臺(tái)了《機(jī)械式停車(chē)設(shè)備類別、型式與基本參數(shù)》、JB/T87130-1998等6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)[8]。這些標(biāo)準(zhǔn)的提出對(duì)于促進(jìn)我們的立體停車(chē)庫(kù)事業(yè)的發(fā)展具備極大的作用，發(fā)展立體停車(chē)庫(kù)已經(jīng)成為了大量城市的共識(shí)和選擇，也取得了用戶的歡迎。立體停車(chē)庫(kù)種類繁多，可以滿足各種場(chǎng)景

20、下、各種使用規(guī)模的使用需求，還可以與各種建筑和場(chǎng)地結(jié)合建設(shè)，是解決我國(guó)停車(chē)位缺口大，增量不足的有效手段，發(fā)展前景十分光明。 1.3 研究?jī)?nèi)容 本文主要對(duì)垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)停車(chē)設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。同時(shí)對(duì)垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理及不同構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了明確，并以此為基礎(chǔ)他通過(guò)三維軟件進(jìn)行模型構(gòu)件，最后利用有限元分析軟件對(duì)立體車(chē)庫(kù)在正常運(yùn)行狀態(tài)下不同部件的受力進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)分功能的設(shè)計(jì)提出了三種不同的提升機(jī)構(gòu)、平移系統(tǒng)和載車(chē)板結(jié)構(gòu)形式，最終通過(guò)對(duì)各方案的詳盡分析確定了垂直循環(huán)立體車(chē)庫(kù)方案，通過(guò)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證最終完成了循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 第2章 立體車(chē)庫(kù)

21、設(shè)計(jì)的功能原理 在進(jìn)行循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)之前需要綜合考量車(chē)庫(kù)車(chē)位數(shù)量、外形尺寸以及停取時(shí)間等因素，除此之外還要對(duì)車(chē)庫(kù)在不同場(chǎng)合的適用性以及安裝難度和成本進(jìn)行分析。根據(jù)需求來(lái)完成車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先完成車(chē)庫(kù)外形尺寸和構(gòu)型設(shè)計(jì)：不同類型車(chē)輛的尺寸不同，因此應(yīng)基于此來(lái)完成車(chē)庫(kù)車(chē)位外形和尺寸設(shè)計(jì)，以車(chē)輛輪廓為基礎(chǔ)確定車(chē)庫(kù)尺寸時(shí)應(yīng)當(dāng)留有一定的余量，保證車(chē)主可以順利實(shí)現(xiàn)停、取車(chē)，不同類型汽車(chē)的輪廓尺寸見(jiàn)下表所示： 表 2-1 普通汽車(chē)的輪廓尺寸及重量 在進(jìn)行立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)不僅需要考慮車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)車(chē)庫(kù)功能的影響，除此之外還要考慮立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行效率。基于此可根據(jù)車(chē)庫(kù)的服務(wù)對(duì)象以及用途來(lái)設(shè)計(jì)車(chē)輛停取的

22、合適時(shí)間。車(chē)輛停放時(shí)間指的是待停車(chē)輛開(kāi)始進(jìn)庫(kù)到車(chē)輛經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)后停放在指定位置所需要的時(shí)間，車(chē)輛從存放開(kāi)始當(dāng)入庫(kù)結(jié)束為一個(gè)存車(chē)周期。通過(guò)前期調(diào)研，對(duì)不同類型的車(chē)輛存取時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并總結(jié)了車(chē)庫(kù)存取的時(shí)間表如下，以車(chē)輛存取時(shí)間表為基礎(chǔ)可為立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 表 2-2 不同類型車(chē)庫(kù)存取時(shí)間表 根據(jù)不同類型車(chē)輛在車(chē)庫(kù)中的停取時(shí)間完成立體車(chē)庫(kù)車(chē)輛外形的設(shè)定，初步設(shè)定該立體車(chē)庫(kù)一層中停放的車(chē)輛尺寸大小為：L（長(zhǎng)）；W（寬）；H（高）；G（重量）；在本車(chē)庫(kù)中二層所停放的車(chē)輛尺寸要小于一層，初步設(shè)定二層車(chē)庫(kù)所停放的車(chē)輛尺寸大小為： L（長(zhǎng)）；W（寬）；H（高）；G（重量）。按照設(shè)定的車(chē)輛尺寸可知

23、循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)需要滿足下述幾個(gè)方面的要求： （1）該立體車(chē)庫(kù)可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前市場(chǎng)中常見(jiàn)類型車(chē)輛的存取，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合確定車(chē)庫(kù)為側(cè)方位提升方式； （2）車(chē)庫(kù)不同車(chē)位之間為相互獨(dú)立的關(guān)系，在車(chē)輛存取的過(guò)程中不同車(chē)位之間不會(huì)發(fā)生相互干涉； （3）本文所設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)主要安裝于人員和車(chē)輛密度較大的地區(qū)，如小區(qū)周邊、路邊車(chē)位以及其他不適宜安裝其他車(chē)庫(kù)的場(chǎng)合； （4）立體車(chē)庫(kù)的車(chē)位結(jié)構(gòu)和外形尺寸要求為總高度，總寬，根據(jù)車(chē)輛停放需求，一層車(chē)位可停放所有類型車(chē)輛，二層車(chē)位可停放小型車(chē)輛，一層和二層車(chē)位的凈高度分別為 ； （5）二層車(chē)位載車(chē)板的提升高度應(yīng)大于一層車(chē)位的凈高度，要求車(chē)位在升降時(shí)行程時(shí)間為二

24、十秒，速度0.11m/s； （6）一層車(chē)位載車(chē)板平移距離為2200mm，載車(chē)板的升降行程為十五秒，即速度0.147m/s； （7）本文所設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)載車(chē)板和車(chē)輛的總負(fù)重要； （8）為了保證該設(shè)備可穩(wěn)定長(zhǎng)期運(yùn)行，要求載車(chē)板和其他部件受力合理，結(jié)構(gòu)安全可靠。 本文所設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)應(yīng)當(dāng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及停車(chē)設(shè)備的安全要求標(biāo)準(zhǔn)，滿足結(jié)構(gòu)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定等需求，同時(shí)可滿足不同場(chǎng)合的車(chē)輛存取要求。 本文在進(jìn)行研究設(shè)計(jì)時(shí)主要基于立體車(chē)庫(kù)的功能原理和實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)分析，并確定了循環(huán)式垂直立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)方案。首先對(duì)車(chē)庫(kù)在不同場(chǎng)合的機(jī)械系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)的基本功能進(jìn)行分析，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)確定了車(chē)庫(kù)的功

25、能目標(biāo)。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了黑箱設(shè)計(jì)方法，即已知輸入和輸出來(lái)完成機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，采用黑箱法在設(shè)計(jì)時(shí)依照設(shè)計(jì)任務(wù)的需求和約束條件來(lái)確定機(jī)械系統(tǒng)的主要功能，并摒棄系統(tǒng)的非必要功能[9]。下圖為采用黑箱法設(shè)計(jì)垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)示意圖，在未知機(jī)械系統(tǒng)的情況下根據(jù)能量流、信息流以及車(chē)輛駛?cè)敕绞降容斎胍约皞?cè)方位存取方式輸出來(lái)確定立體車(chē)庫(kù)的機(jī)械系統(tǒng)。通過(guò)分析可知本文所設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)的總體功能是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的側(cè)方位存取，且在車(chē)輛存取過(guò)程之中上下兩層之間的運(yùn)動(dòng)不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象。 圖 2-1 黑箱法設(shè)計(jì)立體車(chē)庫(kù)示意圖 本文所設(shè)計(jì)的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的主要功能是通過(guò)側(cè)方位形式實(shí)現(xiàn)車(chē)輛上下層位置的轉(zhuǎn)

26、換，上下層車(chē)輛在停放和存取過(guò)程中不會(huì)發(fā)生相互干涉現(xiàn)象，除此之外立體車(chē)庫(kù)上下兩層在車(chē)輛存取順序上沒(méi)有明確限制。在通過(guò)黑箱法明確立體車(chē)庫(kù)的總功能之后需要將系統(tǒng)功能進(jìn)行分解，分為若干子功能，對(duì)車(chē)庫(kù)子部分功能原理和運(yùn)行方案來(lái)完成垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的總體方案設(shè)計(jì)。本文所設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)子功能包含車(chē)庫(kù)下層載車(chē)板平移功能以及上層載車(chē)板的側(cè)方運(yùn)動(dòng)功能，除此之外還要保障載車(chē)板具有良好的承載功能，車(chē)庫(kù)上下兩層在運(yùn)行時(shí)具有一定的運(yùn)行可靠性和安全性功能等。根據(jù)了立體車(chē)庫(kù)不同子功能來(lái)對(duì)車(chē)庫(kù)的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，通過(guò)模塊化的方法完善總體設(shè)計(jì)方案，為了更為細(xì)致的表述不同模塊的功能原理，采用如下圖所示的功能原理樹(shù)狀圖來(lái)對(duì)

27、立體車(chē)庫(kù)不同子功能進(jìn)行描述： 圖 2-2 功能原理樹(shù)狀圖 根據(jù)上圖所示的立體車(chē)庫(kù)功能原理樹(shù)狀圖可總結(jié)本文所設(shè)計(jì)的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)應(yīng)當(dāng)具備的四大功能，分別為：平移功能、側(cè)方位提升功能、支撐功能以及安全保障功能。首先平移功能指的是下層車(chē)輛在存取時(shí)載車(chē)板在電機(jī)帶動(dòng)下通過(guò)沿著既定的導(dǎo)軌完成平移運(yùn)動(dòng)，繼而將實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的入庫(kù)和出庫(kù)[4]。側(cè)方位提升功能指的是車(chē)輛聽(tīng)取完畢時(shí)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)上層載車(chē)板完成側(cè)方位升降，完成上層車(chē)輛的出庫(kù)。支撐承載共鞥指的是立體車(chē)庫(kù)上下兩層所存放的車(chē)輛質(zhì)量以及尺寸大小有所差異，因此需要根據(jù)車(chē)輛不同的車(chē)載情況來(lái)進(jìn)行合理的支撐設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。立體車(chē)

28、庫(kù)的安全保障共鞥指的是當(dāng)上層機(jī)構(gòu)運(yùn)行到特定位置時(shí)需要通過(guò)緊固部件來(lái)對(duì)載車(chē)板進(jìn)行固定，從而防止出現(xiàn)意外情況，除此之外還要防止車(chē)輛墜落，以期保證車(chē)輛和車(chē)庫(kù)周邊人員的安全。 第3章 立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3.1 提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在確定垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)總體方案之前需要完成提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提升系統(tǒng)是車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)中最重要的運(yùn)動(dòng)模塊，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究者鮮有對(duì)側(cè)方位提升系統(tǒng)進(jìn)行研究，因此相應(yīng)的研究成果也較少，因此在確定車(chē)庫(kù)提升系統(tǒng)時(shí)需要根據(jù)其功能原理和運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析，將機(jī)構(gòu)的總功能拆分為若干子功能模塊，分析可知，本文所設(shè)計(jì)的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的提升系統(tǒng)由兩大部分構(gòu)成，其一為動(dòng)力裝置，其二為側(cè)方位

29、升降裝置。側(cè)方位提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)原理可概括為：在動(dòng)力裝置的作用下將動(dòng)力傳輸至升降裝置，與升降裝置固連的下層車(chē)位載車(chē)板將以側(cè)方位的形式運(yùn)動(dòng)至路面，路面上的車(chē)輛行駛到載車(chē)板后升降裝置將下層車(chē)輛搬運(yùn)至上層，完成入庫(kù)，相反，通過(guò)動(dòng)力裝置和升降裝置的配合也可實(shí)現(xiàn)上層車(chē)位中車(chē)輛的出庫(kù)。當(dāng)前常見(jiàn)動(dòng)力裝置包含兩類，分別為液壓動(dòng)力裝置和電力動(dòng)力裝置。升降裝置有三大類，分別為鋼絲繩式、鏈條式以及液壓式提升裝置?？筛鶕?jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)完成動(dòng)力裝置和升降裝置的選型。 本文所設(shè)計(jì)的立體 車(chē)庫(kù)通過(guò)設(shè)計(jì)不同的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成車(chē)庫(kù)側(cè)方位提升方案的制定，在確定方案之后將通過(guò)三維軟件進(jìn)行模擬仿真并對(duì)提升機(jī)構(gòu)的性能和工作特性進(jìn)行

30、分析。各側(cè)方位提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析如下： （1）異面四桿側(cè)方位提升機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)屬于雙搖桿機(jī)構(gòu)，將該機(jī)構(gòu)應(yīng)用于垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)中的示意圖如下所示，固定底桿為與載車(chē)板相互平行的桿，兩長(zhǎng)桿為搖桿，通過(guò)復(fù)變擺動(dòng)特性來(lái)完成車(chē)輛的側(cè)方位提升，兩搖桿的極限位置角約為 90，具體結(jié)構(gòu)如下所示。 圖3-1 異面四桿側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)示意圖 根據(jù)上圖所示的提升機(jī)構(gòu)示意圖可知，載車(chē)板隨兩搖桿在極限位置完成復(fù)變擺動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取。該側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式為在電機(jī)的帶動(dòng)下鋼絲繩完成載車(chē)板的牽引四桿機(jī)構(gòu)的牽引回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)側(cè)方位提升。 （2）L型側(cè)方位提升機(jī)構(gòu) L型側(cè)方位提升系統(tǒng)的傳動(dòng)原理是通過(guò)橫

31、向和縱向的直線運(yùn)動(dòng)相合成來(lái)完成傳動(dòng)，該提升機(jī)構(gòu)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)鏈條將載車(chē)板固定在L型托架上，車(chē)輛停入L型載車(chē)板后通過(guò)鏈條的傳動(dòng)將車(chē)輛移至下層車(chē)庫(kù)，隨后通過(guò)鏈條帶動(dòng)下層車(chē)位實(shí)現(xiàn)平移運(yùn)動(dòng)，將載車(chē)板平移至車(chē)庫(kù)上層，完成側(cè)方提升的目的，取車(chē)運(yùn)動(dòng)原理與之相反。L型側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)通過(guò)升降和平移動(dòng)作來(lái)完成提升，其結(jié)構(gòu)示意圖如下所示： 圖3-2 L 型側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)示意圖 L型側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)由兩個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)組成，分別為載車(chē)板的平移和提升運(yùn)動(dòng)，這種機(jī)構(gòu)形式通過(guò)對(duì)動(dòng)作的分解來(lái)完成所需實(shí)現(xiàn)的側(cè)方位功能。 （3）搖臂擺桿側(cè)方位提升機(jī)構(gòu) 搖臂擺桿側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)示意圖如下所示，下層車(chē)位由固定框架所構(gòu)成，上層

32、框架為搖臂擺桿所連接的吊籃式載車(chē)板，提升擺臂一端固定于支撐框架上，另一端同上層載車(chē)裝置相連接，由液壓裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)提升擺臂進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上層載車(chē)裝置的提升和下降，上層載車(chē)裝置在提升擺臂的帶動(dòng)下呈扇形運(yùn)動(dòng)，兩端點(diǎn)位于搖臂的極限位置，通過(guò)載車(chē)裝置在極限位置的復(fù)變擺動(dòng)來(lái)完成側(cè)方位功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上層車(chē)位的存取。 圖3-3 搖臂擺桿側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)示意圖 上述側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是基于設(shè)備所需實(shí)現(xiàn)的功能予以確定的，傳動(dòng)路線用來(lái)表達(dá)各部件的運(yùn)動(dòng)方式及其空間布局。對(duì)上述三種側(cè)方位提升方案的優(yōu)缺點(diǎn)以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行綜合比較結(jié)果如下表所示，在后續(xù)章節(jié)中將重點(diǎn)討論不同設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的零部件設(shè)計(jì)以及動(dòng)力裝置的選擇，可依照最終

33、選擇的設(shè)計(jì)方案可最初 擬定的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，最終基于此來(lái)確定零件型號(hào)及動(dòng)力裝置。 表3-1 提升機(jī)構(gòu)優(yōu)劣分析表 根據(jù)設(shè)計(jì)目的可知本文所設(shè)計(jì)的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)主要用于在路邊車(chē)位、小區(qū)空地等場(chǎng)合，要求車(chē)庫(kù)在升降過(guò)程中機(jī)械傳動(dòng)穩(wěn)定可靠且具有一定的安全性，分析可知本課題的主要任務(wù)是通過(guò)立體車(chē)庫(kù)的應(yīng)用達(dá)到節(jié)省空間，提升停車(chē)效率。通過(guò)對(duì)上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析可知液壓系統(tǒng)具有良好的功率特性，除此之外重量比較高，因此可實(shí)現(xiàn)空間的節(jié)省，同時(shí)液壓系統(tǒng)具有良好的工作可靠性和穩(wěn)定性，除此之外，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)載等情況時(shí)液壓系統(tǒng)中的安全閥可保證車(chē)輛在存取過(guò)程中的安全性。根據(jù)本課題側(cè)方提升機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求

34、即功能需求，同時(shí)綜合考慮提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案在不同場(chǎng)合的適用性，最終選用第三種搖臂擺桿側(cè)方位提升機(jī)構(gòu)。 3.2 平移系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在完成提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行立體車(chē)庫(kù)平移系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。平移系統(tǒng)是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的重要模塊，由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)以及動(dòng)力機(jī)構(gòu)等部分組成。平移系統(tǒng)的主要工作原理為：通過(guò)電機(jī)來(lái)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)載車(chē)板和車(chē)輛按照預(yù)期的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的存取。在上文中我們以及對(duì)不同的傳動(dòng)方案進(jìn)行了全面比較，通過(guò)比較結(jié)果可知兩種驅(qū)動(dòng)方案使用場(chǎng)合和性能均具有一定特點(diǎn)。 鏈條式平移傳動(dòng)可與動(dòng)力裝置相結(jié)合實(shí)現(xiàn)車(chē)庫(kù)平移傳動(dòng)，繼而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的存放功能，該傳統(tǒng)方式具有性價(jià)比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。鏈條式平移傳動(dòng)

35、的基本原理為：通過(guò)獨(dú)立的減速電機(jī)帶動(dòng)裝有四個(gè)滾動(dòng)輪的載車(chē)板運(yùn)動(dòng)，其中了兩個(gè)滾動(dòng)輪為主動(dòng)輪，主動(dòng)輪和載車(chē)板之間通過(guò)傳動(dòng)軸相連，傳動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪作為輸出，載車(chē)板和電機(jī)則構(gòu)成平移輸出系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。減速電機(jī)輸出系統(tǒng)中主動(dòng)輪通過(guò)與導(dǎo)軌之間的相互配合來(lái)對(duì)載車(chē)板自由度進(jìn)行限制，進(jìn)而主動(dòng)輪在導(dǎo)軌上僅作橫向平移運(yùn)動(dòng)，通過(guò)載車(chē)板的復(fù)變平移完成車(chē)輛的存取功能。 圖3-4 減速電機(jī)輸出系統(tǒng)示意圖 根據(jù)減速電機(jī)輸出系統(tǒng)示意圖以及設(shè)備的供暖需求來(lái)完成系統(tǒng)傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)，按照系統(tǒng)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖如下所示： 圖3-5 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖 傳動(dòng)路線用來(lái)表達(dá)傳動(dòng)系統(tǒng)零件的運(yùn)

36、動(dòng)方式可空間布局，在后續(xù)章節(jié)中 將對(duì)零部件及動(dòng)力裝置的選型進(jìn)行介紹，并根據(jù)已定的結(jié)構(gòu)遲迅進(jìn)行計(jì)算，最終確定零件型號(hào)。 3.3 載車(chē)結(jié)構(gòu)型式的分析 在垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)中載車(chē)板結(jié)構(gòu)作為車(chē)輛的支撐裝置在整個(gè)系統(tǒng)中的作用十分重要，除此之外載車(chē)板也可用作提升機(jī)構(gòu)，根據(jù)立體車(chē)庫(kù)的總體設(shè)計(jì)方案可將載車(chē)板按結(jié)構(gòu)形式的差異分為兩種，其一為框架式，其二為拼版式兩種。 拼板式載車(chē)板指的是通過(guò)螺栓將波浪板按照載車(chē)板設(shè)計(jì)尺寸大小拼接成一個(gè)整體。波浪板適合于大批量生產(chǎn)，波浪板的拼接圖如下所示： 圖3-6 波浪板連接圖 整體式載車(chē)板指的是在完成鋼板和型鋼的選型之后通過(guò)焊接的方式使兩者連接成一個(gè)整體，隨后

37、將載車(chē)板通過(guò)焊接的方式固連在框架上，通常采用兩塊折彎板對(duì)接的方式來(lái)完成載車(chē)板的拼接。整體式載車(chē)板結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且工作可靠性高，使用壽命較長(zhǎng)，適合小批量生產(chǎn)。 通過(guò)對(duì)整體式在車(chē)本和拼裝式載車(chē)板進(jìn)行分析，將兩者之間進(jìn)行比較，差異特征如下表所示。根據(jù)下表可知拼裝式載車(chē)板較重，因此在載車(chē)板底部不適宜安裝其他裝置，與本課題所設(shè)計(jì)的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)要求不符，因此載車(chē)板結(jié)構(gòu)形式選用框架式。 表 3-2 兩種載車(chē)板差異特點(diǎn) 3.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)包含如下幾個(gè)部分，分別為：輸送鏈、輸送鏈鏈輪、傳動(dòng)軸、電機(jī)、支撐輪[10]。 3.4.1 輸送鏈的選擇 在選擇輸送鏈

38、時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)方案可知其上部的圓弧約是半徑90cm的圓弧，在直線部分大約是125cm。由此可以計(jì)算得出應(yīng)選用M630輸送鏈，節(jié)距選擇25cm的標(biāo)準(zhǔn)鏈條[10]。 本設(shè)計(jì)中的鏈條是標(biāo)準(zhǔn)件，在滿足相互不影響的情況下，選擇滿足設(shè)計(jì)尺寸需求的傳動(dòng)鏈。 圖 3-7 滾子鏈參數(shù)圖 滾子鏈的具體參數(shù)如下表所示： 表 3-3 M630輸送鏈尺寸 當(dāng)車(chē)位滿載后立體車(chē)庫(kù)的總重量應(yīng)當(dāng)小于36噸，用等效法進(jìn)行計(jì)算可知滾子鏈所受的靜載荷大小為352.8KN。 慣性離心力為： （3-1） 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用滾子鏈型號(hào)為M630可滿足需求。 輸送鏈總長(zhǎng)在3000cm。

39、 在選擇好滾子鏈類型后需要對(duì)鏈輪進(jìn)行設(shè)計(jì)： 3.4.2 鏈輪部分的計(jì)算 鏈輪齒數(shù) 分度圓直徑：d= （3-2） 齒頂圓直徑： （3-3） ) 齒根圓直徑： （3-4） 內(nèi)節(jié)寬 齒側(cè)圓弧半徑： （3-5） 滾子定位圓弧半徑： （3-6） 滾子定位角：- （3-7）

40、 - （3-8） 齒寬bf1： （3-9） 倒角寬ba: (3-10) 倒角直徑： (3-11) 倒角深： (3-12) 鏈總長(zhǎng) 根據(jù)現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，車(chē)庫(kù)最大取車(chē)時(shí)間為，因此立體車(chē)庫(kù)運(yùn)轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間要小于[10]，則： 線速度：即

41、鏈輪轉(zhuǎn)速：d= (3-13) 在本文所設(shè)計(jì)的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)中鏈輪尺寸較大，該部件也是立體車(chē)庫(kù)中重要結(jié)構(gòu)件之一，由此就會(huì)在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)鏈輪的齒部和中心軸部產(chǎn)生不同程度的機(jī)械磨損，因此采取鏈輪的兩部分是不同材料制成再組合的方法來(lái)解決。鏈輪齒形部分采用45#鋼調(diào)質(zhì)處理，鏈輪內(nèi)側(cè)材料為鑄鋼，其強(qiáng)度和尺寸均可滿足設(shè)計(jì)需求[10]。 圖 3-8 鏈輪 3.4.3 電機(jī)功率計(jì)算及選擇 當(dāng)設(shè)備處于半空載狀態(tài)時(shí)車(chē)庫(kù)兩邊的負(fù)載差距加大，因此若想穩(wěn)定云狀其功率也最大，計(jì)算可知： 62=12（t）,12噸約為[7] N==

42、 (3-14) 考慮安全系數(shù)，電機(jī)啟動(dòng)的最大功率可依照下式進(jìn)行計(jì)算： 32.671.3= 差表可知選用的電機(jī)型號(hào)為。該電機(jī)參數(shù)為：額定功率，同步轉(zhuǎn)速，滿載轉(zhuǎn)速[10]。 3.4.4 減速機(jī)的選擇 減速機(jī)的總傳動(dòng)比為i總==271，基于此選用減速電機(jī)型號(hào)為二級(jí)行星減速機(jī)[10]。 減速機(jī)和鏈輪之間的傳動(dòng)比為;i==4.3 ，因此選擇齒輪的傳動(dòng)比為1:4.3，并用齒輪來(lái)連接鏈輪和傳動(dòng)軸。由于空間限制，要通過(guò)錐齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。 第4章 車(chē)庫(kù)關(guān)鍵部件及整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 吊籃式載車(chē)板的設(shè)計(jì) 4.1.1 載車(chē)平板與骨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

43、 通過(guò)上文分析可知載車(chē)板由幾塊普通鋼板通過(guò)焊接構(gòu)成，載車(chē)板的厚度同其剛度呈正相關(guān)關(guān)系。但隨載車(chē)板厚度的增加底板的重量和鋼材的用量會(huì)增加，因而需要根據(jù)實(shí)際受載情況下載車(chē)板的受力來(lái)對(duì)載車(chē)板進(jìn)行設(shè)計(jì)。為方便停車(chē)，在載車(chē)板合適的位置需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的車(chē)輪定位擋板。載車(chē)板的尺寸應(yīng)當(dāng)依照車(chē)輛尺寸和總體設(shè)計(jì)方案予以確定。初步選定載車(chē)底板厚度為3mm，其結(jié)構(gòu)示意圖如下所示。 圖4-1 載車(chē)底板結(jié)構(gòu) 圖 4-2 底板的受力分析 von Mises 應(yīng)力 最小為587100 N/m^2 最大為1.23545e+009 N/m^2 合位移 最小為0.0293294 mm 最大為245.

44、342 mm 對(duì)等應(yīng)變 最小為2.75808e-006 最大為0.00308242 由于底板厚度變化時(shí)，載車(chē)底板的重量和剛度也會(huì)改變，不能通過(guò)載車(chē)板厚度的增加來(lái)改變其剛度，為了滿足強(qiáng)度和重量需求，在載車(chē)板設(shè)計(jì)時(shí)通常使用骨架支撐的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本文所設(shè)計(jì)的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)中可使用槽鋼作為載車(chē)板骨架，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，初步確定載車(chē)板的骨架機(jī)構(gòu)如下圖所示： 圖4-3 載車(chē)板骨架結(jié)構(gòu) 4.1.2 吊籃式框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 吊籃式載車(chē)板的主要功能是完成中小型車(chē)輛的存放，即車(chē)輛的尺寸代銷(xiāo)滿足：L（長(zhǎng)）；W（寬）；H（高）；；G（重量）。即根據(jù)車(chē)輛尺寸大小設(shè)計(jì)的

45、載車(chē)板尺寸為：，吊籃式載車(chē)板地層托盤(pán)長(zhǎng)度，為減少整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量要保證具有一定的安全余量?？赏ㄟ^(guò)錯(cuò)開(kāi)升降方向和載車(chē)板所受重力方向來(lái)改變受力，保證載車(chē)板工作可靠性。吊籃式結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖4-4 吊籃式結(jié)構(gòu)及參數(shù)圖 圖 4-5 心軸圖 心軸受向下壓力，根據(jù)已有數(shù)據(jù)可知車(chē)輛和載車(chē)板的總重量在3噸以下，按3噸進(jìn)行計(jì)算，則心軸強(qiáng)度可按照如下公式進(jìn)行校核： 心軸受力： 危險(xiǎn)截面積為0.0044m2 P== 材料強(qiáng)度符合要求。 鏈上鏈接件是載車(chē)車(chē)籠與傳動(dòng)系統(tǒng)相連接的部分，在垂直循環(huán)式車(chē)庫(kù)的車(chē)籠升降的過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用，此件的鏈接的設(shè)備部分是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，無(wú)論是

46、從車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的流暢運(yùn)作，還是車(chē)輛停放到車(chē)籠后的系統(tǒng)的存放、取出都起到至關(guān)重要的作用。 圖 4-6 鏈上鏈接件圖 圖 4-7 鏈連接受力圖1 圖 4-8 鏈連接受力圖2 圖 4-9 鏈連接受力圖3 采用螺栓螺母的連接方式銷(xiāo)鏈相連接，根據(jù)上述尺寸參數(shù)以及設(shè)計(jì)需求和實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)將不同子部分相連接，進(jìn)而形成完整的上層吊籃式載車(chē)板結(jié)構(gòu)，吊籃式載車(chē)板結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖4-10 吊籃式載車(chē)板結(jié)構(gòu)示意圖 對(duì)設(shè)計(jì)完成的吊籃式載車(chē)板結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可知，該結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，主要構(gòu)件包含載車(chē)托盤(pán)兩側(cè)邊梁，邊梁材料為為冷彎卷邊Z型鋼，尺寸代銷(xiāo)為1807

47、03，底板骨架材料為槽鋼；上層吊籃框架由兩部分構(gòu)成，分別為鋼管、方管中間軸，其材料均為45號(hào)無(wú)縫鋼管，吊籃式載車(chē)板結(jié)構(gòu)自重約為610kg。 4.2 車(chē)庫(kù)固定框架的設(shè)計(jì) 垂直循環(huán)式 立體車(chē)庫(kù)骨架為鋼架構(gòu)，本設(shè)計(jì)材料主要為熱扎槽鋼結(jié)構(gòu)，牌號(hào)為[11]。 立柱的設(shè)計(jì)和校核 查資料可知立柱型號(hào)為[10]，該車(chē)庫(kù)需要由與地面基樁相互固定的立柱來(lái)實(shí)現(xiàn)承載，在強(qiáng)度滿足的前提下，為減少材料的使用成本，將立柱設(shè)計(jì)為空心正方形立柱，截面形狀如下圖所示： 圖 4-11 立柱底板截面圖 外形尺寸：矩形邊長(zhǎng)為30cm,厚度為5cm，高度為1624cm,底部上焊有一塊邊長(zhǎng)為40cm，厚度為3cm的

48、矩形鐵板，為了保證立柱具有足夠的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)在立柱的四面焊接加上有助板的結(jié)構(gòu)。立柱截面形狀如圖4-1所示。 圖 4-12 主框架及頂部導(dǎo)軌圖 頂部導(dǎo)軌是為了對(duì)輸送鏈的運(yùn)動(dòng)起到固定支撐的的作用，因此將結(jié)構(gòu)的上部設(shè)計(jì)成與鏈輪的分度圓半徑相同的圓弧，同時(shí)保證滾子能在導(dǎo)軌的軌道槽中平順滾動(dòng)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)控制鏈條的固定軌跡運(yùn)動(dòng)了。為了防止鏈條出現(xiàn)輕微松弛的情況，可在導(dǎo)軌與框架螺栓連接部位增加墊片，由此來(lái)提升導(dǎo)軌的高度，這樣就可以對(duì)輸送鏈實(shí)現(xiàn)張緊的效果了。 強(qiáng)度計(jì)算為：p= (4-1) 半載受力受力最大， (4-2) 此時(shí)受力P=

49、= (4-3) 滿載時(shí)： 車(chē)的總重： 立體停車(chē)庫(kù)的總重：60t即為 強(qiáng)度為：p== 每根柱受載： 立柱截面積： 則受壓力為：p= 風(fēng)載荷計(jì)算： Wk=βμμ (4-4) 因結(jié)構(gòu)高度米，總寬5.2米，高寬比==3.31.βz=1+計(jì)算確定，寬高比3.34，取μs=1.3,增大系數(shù)ξ=1.24，影響系數(shù)v=0.47，基本風(fēng)壓w0=0.35kN/m2,負(fù)載寬度為6米。計(jì)算得: μμ (4-5) 側(cè)面總截面積大約為：

50、 (4-6) P=== (4-7) 作用在框架上的力的和為： ，故材料選擇合理。 4.3 車(chē)庫(kù)整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模 根據(jù)上文對(duì)立體車(chē)庫(kù)不同模塊結(jié)構(gòu)的受力分析進(jìn)行建模，以整體尺寸為約束條件對(duì)吊籃式載車(chē)板、平移載車(chē)板以及擺臂和固定框架等多個(gè)組件進(jìn)行校核計(jì)算，利用三維仿真軟件 SolidWorks 對(duì)各子模塊進(jìn)行尺寸約束，得到側(cè)方位無(wú)避讓垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的三維結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖4-13 整體結(jié)構(gòu)圖 圖4-14

51、 底版圖 圖4-15 主框架圖 圖4-16 牽引鏈裝配圖 第5章 結(jié)論 本文對(duì)應(yīng)用于路邊車(chē)位、小區(qū)窄邊等多種場(chǎng)合的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)進(jìn)行分析，并基于其發(fā)展現(xiàn)狀和功能需求提出了一種新型設(shè)計(jì)方案，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了探討，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)選用、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與校核進(jìn)行了計(jì)算與分析，并且對(duì)于車(chē)庫(kù)關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的分析，分別對(duì)于吊籃式載車(chē)板、車(chē)庫(kù)固定框架、平移機(jī)構(gòu)進(jìn)行具體的的設(shè)計(jì)，最后對(duì)于車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析。 參考文獻(xiàn) [1] [2] [3]劉曉娟.垂直升降式立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2011:15-20. [4]李

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