【全套帶圖】雙柱式液壓驅(qū)動二車位立體車庫設計

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購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 第 1 章 緒 論 題研究的目的和意義 雙柱式二車位立體車庫能利用 居民 住宅小區(qū)內(nèi)原有 的 一庫一車位 ， 來 有效 滿足多車輛家庭的需要，而且將車輛升起 ， 存放在建筑物內(nèi)或鋼結(jié)構(gòu)框架內(nèi)又便于用戶對車輛檢修和有效防止被盜。 同時 雙柱式二車位立體車庫能有效利用住宅小區(qū)內(nèi) 的 空間和地面，在住宅區(qū) 以 家庭或組團 的方式 設立，而且它的控制系統(tǒng)相對簡單，能使住戶存取車輛時，既便捷又安全可靠， 且 易于操作 。 本設計提出的實施方案，適合我國城市住宅小區(qū)的現(xiàn)狀，在我國將有著廣闊的發(fā)展前景，為眼下車庫短缺的住宅小區(qū)解決停車難問題，是城市住 宅小區(qū) 解決 停車問題的主要發(fā)展方向 。 同時對緩解城市停車難問題 ， 促進城市靜態(tài)交通的建設和發(fā)展 ， 提高城市管理水平有重要的推廣應用價值，而且解決城市住宅小區(qū)中停車難的問題對汽車工業(yè)和國民經(jīng)濟的健康發(fā)展都具有十分顯著的意義。 通過本課題的研究，找到適合我國城市住宅小區(qū)的停車庫實施方案，解決住宅小區(qū)內(nèi)停車難問題將會 ： （ 1） 有效地改善住宅小區(qū)內(nèi)車輛亂停亂放的現(xiàn)狀，提高居住 小 區(qū)環(huán)境質(zhì)量和生活質(zhì)量； （ 2） 可以有效地防止車輛被盜，減少經(jīng)濟損失； （ 3） 可以改善城市的交通質(zhì)量，促進城市的可持續(xù)發(fā)展； （ 4） 可以使居民享受到停 車無憂、來去自由的便利，促進私人汽車的消費 ， 帶動汽車工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展； （ 5） 同樣，適合于城市住宅小區(qū)的立體車庫，也可以應用于企事業(yè)單位、醫(yī)院、商業(yè)區(qū)等地面空間相對較少的公共停車，從而可以有效地解決城市公共停車難問題 [1]。 內(nèi)外研究狀況及應用現(xiàn)狀 國城市停車難問題 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，個人消費水平的不斷提高，私人小汽車將快速、大量的進入城市家庭，城市里私 人 汽車會越來越多，對于身處大中城市的消費者而言，擁有一輛甚至兩輛屬于自己的汽車已經(jīng)不再是個夢想。但我國現(xiàn)有住宅小區(qū)大部分缺 少必要的停車庫，已經(jīng)無法滿足小區(qū)內(nèi)居民停車的需要，小區(qū)內(nèi)的空地面積又少，造成小轎車到處亂停亂放，馬路邊、人行道、甚至草坪上都停車。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 “ 十五 ” 期間，國家鼓勵轎車進入家庭，隨著城市居民汽車普及率的大幅提高，在中國城市土地資源越來越緊缺的情況下，城市住宅小區(qū)的停車難問題已日益突出，許多大城市為了解決這個問題，都提出了住宅小區(qū)內(nèi)建造立體 停 車 設備， 以滿足住宅小區(qū)內(nèi)廣大居民的停車需求 [2]。 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 停車庫的發(fā)展，應該說從第一輛汽車誕生以來就隨之產(chǎn)生。然而擁有百年歷史的它卻遠不及汽車工業(yè)那么引人注目 ，更不為大多數(shù)人所重視。至今，仍沒有人把它嚴格地歸并于哪一類，哪一項，但它是一個涉及物流倉儲、建筑結(jié)構(gòu)、物業(yè)管理等多科目、多領域的綜合性項目 。 伴隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展 ， 中心城市的人口、車輛也日益增多。人們在解決交通問題時逐漸意識到 ， 以往僅靠大力拓展道路來滿足車輛對動態(tài)空間的需求是遠遠不夠的。因為車輛大部分時間還是處于停駛狀態(tài)。這就是說 ， 車輛占用靜態(tài)空間 （ 停車泊位 ）的時間遠大于其對動態(tài)空間 （ 道路 ） 的需求。停車泊位不足 ， 會嚴重影響城市道路暢通、環(huán)境與安全。 “ 車庫 ” 是大中城市的熱門話題，國家經(jīng)貿(mào)委將 “ 城市立體 停 車 設備” 列為 “ 近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點 ”， 隨著家用汽車的不斷增加，公共場所及社區(qū)內(nèi)存車矛盾、車擠綠地的問題將會越來越突出，在人們對生活質(zhì)量和環(huán)境意識不斷增強之時 ，“ 車庫 ” 日漸成為熱門話題，立體 停 車 設備 將會大顯身手。 故一種可解決居民小區(qū)用地緊張與停車難矛盾的先進停車方式 — 雙柱式二車位 立體車庫將會得到推廣應用。近年來我國吸取和借鑒了國外解決城市居民小區(qū)內(nèi)停車問題的經(jīng)驗教訓 ， 在各大中心城市開始興建 雙柱式二車位 立體車庫。 立體 停 車庫設備的發(fā)展在國外已有 30～ 40年的歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗上均已獲得了成功。我國也與 90年代初開始研究開發(fā)機械式立體停車設備，距今已有十幾年的歷程。但是由于機械式舉升機構(gòu)磨損維修成本高，經(jīng)常需要更換銅螺母以及軸承，維修費用高，因此漸漸將其替換為液壓式舉升機構(gòu)。 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國經(jīng)濟的發(fā)展與居民收入的提高 ， 私家車的擁有量巨增 ， 引發(fā)城市居民停車難的問題， 而且隨著城市建設的加快和汽車的大量增加，立體停車 設備 是今后停車場建設的主要方向，尤其是在寸土寸金的大城市，采用立體停車 設備 是解決 “ 停車難 ” 的必然出路 ， 將是停車難問題未來關(guān)注的焦點。 目前我國全國車輛停車位缺口在 400萬以上，而每年新增車 輛卻在 200萬輛左右。隨著私人擁有車輛數(shù)量的迅速增長，住宅小區(qū)內(nèi)的停車問題日益突出。對于居住區(qū)有限的用地面積而言，出去住宅，公用建筑占地和必要的道路和綠化面積外，能夠提供于停車的面積是非常有限的。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 當 前住宅小區(qū)內(nèi)主要的停車方式有小區(qū)路邊停車，住宅地層架空停車，地下停車場停車，機械式集中停車，立體車庫和分散停車。路邊停車的使用成本最低，但要以犧牲綠化用地為代價。住宅底層架空停車不占綠化用地，但受到住宅平面布局的影響，平面利用率也不高。地下停車場停車方式不侵占活動用地，對綠地率基本無影響，但造價 相對 偏高。 正是 由于以上原因，針對存車難問題日見突出 ， 雙柱式二車位立體車庫設備在原有一庫一車位的基礎上見縫插針，具有較大的靈活性，土地利用率高，對地形適應性強，環(huán)境效益好且造價低。雙柱式二車位立體車庫停車方式主要適用于容積率較小的高檔住宅小區(qū)，雙柱式二車位立體車庫的典型 設備 是雙柱式舉升機 構(gòu) ，這類設備的可靠性高，操作簡單，應用較普遍。 在居民社區(qū)內(nèi)，一般設有私家車庫，但普遍是一庫一車位，存在利用率低的問題?？紤]到車庫普遍舉架較高，利用有限的空間，將一庫一車位設計 成為 雙柱式二車位立體車庫，從而解決車位緊張的問題，此設計不但節(jié)約 成本，并大量節(jié)省了城市的可利用空間 ， 可以有效保障利用有限的停車面積滿足停車需要 ，同時可以有效解決北方地區(qū)冬季停車難問題。 雙柱式二車位立體車庫解決了停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾 ， 使私家車庫設計 成為 二車位立體車庫成為可能。雙柱式二車位立體車庫以其平均單車占地面積小的獨特特性 對于解決停車難問題 具有重要意義。所以說雙柱式二車位立體車庫，將被逐漸推廣并被廣大用戶所接受。同時此設計將大大節(jié)省小區(qū)內(nèi)為解決停車問題而占用的大量土地，這些節(jié)約下來的土地可用來進行小區(qū)的綠化和供小區(qū)內(nèi)居民的休閑娛樂之用，對城市居民居住小 區(qū)的建設也將具有一定的積極意義 [3]。 柱式二車位立體車庫的發(fā)展方向與前景 由于城市的土地資源是有限的，要解決持續(xù)增長的停車問題，立體化停車是必然的出路。近幾年，雙柱式二車位立體車庫正漸漸進入我國大中城市，它占地面小，汽車存放在建筑物內(nèi)或鋼結(jié)構(gòu)框架內(nèi)，不會遭到損壞和被盜，使用便捷、安全、可靠。雙柱式二車位立體車庫操作簡單、容車率 高， 有效的解決了部分城市居民小區(qū)內(nèi)的停車難問題。 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，建立雙柱式二車位立體車庫，向空間發(fā)展，充分利用立體空間，占地面積少 ，而且能使住戶存取車輛時，既便捷又安全可靠。 雙柱式二車位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，適應性強等諸多優(yōu)點，將會取代平面車庫，為眼下車庫短缺的住宅小區(qū)解購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 決停車難問題，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。 要研究內(nèi)容和研究方法 我國城市的私人汽車越來越多，但由于住宅小區(qū)缺少必要的停車庫，造成了停車難問題。我們想通過研究、探討、設計適合中國城市居民住宅小區(qū)的立體車庫的結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)方案和實施方案 。設計完成雙柱式二 車位立體車庫的整體機械結(jié)構(gòu)的計算、校核；液壓系統(tǒng)的液壓回路設計以及各個液壓元件的計算、選型；電氣系統(tǒng)的控制原理圖設計以及相應電動機的選用； 并運用 計并建立出科學合理的結(jié)構(gòu)方案和控制方案 ， 從而完成適用于居民小區(qū)內(nèi)單元式停車庫 —— 雙柱式 液壓驅(qū)動 二車位立體車庫 設計： （ 1） 完成雙柱式舉升機構(gòu)的設計； （ 2） 舉升提升架裝置的設計； （ 3） 升程自鎖保護等運動機構(gòu)的設計； （ 4） 驅(qū)動系統(tǒng)的設計和校核； （ 5） 最終 實現(xiàn)私家雙柱式二車位立體車庫的設計。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 第 2 章 雙柱式二車位立體車庫方案 選擇 車位立體車庫方案對比論證分析 升類停車設備的分類 1、四柱式舉升機構(gòu) 四柱舉升機構(gòu)主要依靠四根粗鋼索拉起四角，拉力油缸置于平板下面，通過 6 個圓盤將力傳達四面。這種結(jié)構(gòu)比較緊湊，自重降低，保險裝置為楔塊式，四個楔塊利用拉桿聯(lián)動，扳動拉桿就可打開保險裝置，方便耐用，四柱舉升機構(gòu)容易調(diào)水平，適合 于汽車 4S 店 四輪定位使用，因為有一四輪定位檔位，可以調(diào)整，可以確保水平。四柱舉升機構(gòu)按結(jié)構(gòu)分為上油缸式以及下油缸式，上油缸式指油缸置于立柱頂部 （ 帶橫梁 ） ,下油缸式指油缸置于平板下面。 2、雙 柱式舉升機構(gòu) 雙柱舉升機構(gòu)實用 、 簡潔 、 合理而且節(jié)省占地空間，使用靈活方便。升降平穩(wěn)低噪聲，設有升程自鎖保護裝置，保養(yǎng)簡單，操作方便，成本低。 動機構(gòu)的分類 升降類停車設備可以采用鋼絲繩傳動、鏈條傳動和液壓傳動 3 種形式 。 1、機械式 機械式舉升機構(gòu)流行于 1992～ 1998 年間，該舉升機構(gòu)特點是同步性好，但由于機械磨損維護成本高（經(jīng)常需要更換銅 螺母 以及軸承），每年一臺舉升機構(gòu)的維修更換需要 1000 元左右，客戶最終會將該產(chǎn)品更換為維護成本小的液壓舉升機構(gòu)。 鋼絲繩傳動采用蝸輪蝸桿減速器，主要傳動件為 鋼絲繩卷筒、輪系等。鋼絲繩傳動的柔性好，沖擊小，噪聲低。但鋼絲繩易延伸、斷股、斷絲，需要經(jīng)常調(diào)整長度，給設備的使用和維護帶來不便。 鏈條傳動通過電動機驅(qū)動鏈輪機構(gòu)，牽引鏈條使載車板升降。性能穩(wěn)定可靠，壽命長，不存在彈性伸縮，有準確的平均傳動比，維護性好，但需要裝設卷筒，傳動機構(gòu)較復雜，運行時有一定的沖擊和噪聲。 2、液壓式 液壓傳動通過液壓工作站為多個液壓缸提供壓力，由活塞桿實現(xiàn)載車板的升降和車輛的存取。結(jié)構(gòu)簡單 ， 運行平穩(wěn) ， 噪聲低，但傳動效率較低?？紤]停車時整個升降車架的負載是不確定的，采用單液壓缸承載會導 致活塞桿承扭受壓，對液壓缸的壽命購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 產(chǎn)生較大影響，因此采用雙缸方案，以增加整個滑動部分升降時的穩(wěn)定性。 液壓式舉升機 構(gòu) 維護成本低，油缸使用 5～ 10 年沒問題，液壓舉升機 構(gòu) 分為兩種 ，一種是單缸舉升機 構(gòu) ，一種是雙缸舉升機 構(gòu) 。 單缸優(yōu)點是：同步性好，不存在顛簸現(xiàn)象，有底板，舉升機構(gòu) 的 扭力靠底板抵消，安全性好。 單缸 主要應用于四柱式舉升機構(gòu)。 雙缸液壓舉升機 構(gòu) 由于是雙缸，同步問題難以解決，往往靠兩根鋼絲繩來平衡，油缸以及鋼絲繩要調(diào)整得松緊一致，舉升機構(gòu)就可以同步，而且 實用方便 ， 大方豪華且節(jié)省占地面積，使用靈活方便。主要應用 于雙柱式舉升機構(gòu)。 本課題所設計的是液壓驅(qū)動的雙柱舉升類停車設備 ， 它的特點是： （ 1） 性能可靠，低能耗，操作方便； （ 2） 無龍門式橫梁，結(jié)構(gòu)簡單； （ 3） 有升程自鎖保護裝置，保證了安全性； （ 4） 升降車架的最低位置低，使得車輛的底盤可以比較低，對各種車輛的適應性都比較強； （ 5） 采用液壓傳動的驅(qū)動方式，與螺桿式的舉升機相比，使用壽命較長； （ 6） 價格低廉，擁有的市場份額較大，便于推廣 。 體方案 考慮到住宅小區(qū)內(nèi)有限的綠地、道路等公用設施不能侵占，為了使停車設備單車位的制造成本最低，考慮綜合設施、機 械制造、施工等因素，設計雙柱式二車位立體車庫，可 利用一個車位 同時停放 兩 輛車，采用載車板整體升降的方式。 當需要停車時，按下控制設備上相應按扭，電機通電帶動液壓泵轉(zhuǎn)動。液壓泵將高壓油注入液壓缸下腔使活塞桿伸出，推動滑動車架和載車板下降到與路面齊平，將車停至載車板。停車完畢，車主下車離開停車位，利用相應按扭將高位車輛升至高位。 為防止意外，載車板與支架立柱間設有防墜落保險裝置，在液壓缸下腔油壓突然喪失時可以保證車輛的安全。 章小結(jié) 本章主要進行雙柱式二車位立體停車設備總體方案的選擇，通過將現(xiàn)有舉升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、驅(qū)動方式以及傳動機構(gòu)進行了對比，最終選定 采用雙柱結(jié)構(gòu)的舉升類停車設備，通過液壓驅(qū)動，工作平穩(wěn)，操作方便，噪聲低，內(nèi)部設有升程自鎖保護保險裝置，安全可靠 ， 占地空間小，是立體車庫的理想設備。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 第 3 章 雙柱式液壓驅(qū)動二車位立體車庫機械設計 柱式二車位立體車庫 工作原理 體結(jié)構(gòu)及基本組成 雙柱舉升類停車設備采用立柱、提升架、支承梁、載車板的結(jié)構(gòu)，由機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)構(gòu)成。設置限位裝置、升程自鎖保護裝置等以保證舉升機構(gòu)安全使用， 適 用于室內(nèi)立體 停車設備 的安裝與使用。雙柱 式舉升機構(gòu)以 主、副立柱為主體，由液壓系統(tǒng)驅(qū)動兩只油缸，推動提升輪，帶動提升 鋼絲繩 提升滑車 （見圖 。支承梁鉸接于滑車，兩滑車由同步鋼絲繩保持同步升降。兩滑車內(nèi)設有機械保險裝置。 雙柱舉升類停車設備機械主體部分由兩根立柱、提升架、支承梁及載車板等組成，雙柱舉升類停車設備的結(jié)構(gòu)類型就體現(xiàn)在這些組成上。 圖 柱式二車位立體車庫整體結(jié)構(gòu) 1、 立柱的結(jié)構(gòu)形式 立柱是由薄壁板折彎而成。通常將立柱的 橫截面 做 成槽鋼形，它的四角作為導軌，一般采用 4～ 6板，該立柱 4 道彎折為提升架上的滑塊運行提供了導軌空 間，滿足了設備的功能要求。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 2、 載車板的結(jié)構(gòu)形式 載車板與車身底盤直接接觸，是梁結(jié)構(gòu)，通常采用 20 號冷彎矩形空心型鋼，支承 梁在承載升降過程中會產(chǎn)生疲勞破壞和變形，因此支承梁必須具有足夠的橫截面面積以抵抗彎曲變形。 3、 安全機構(gòu) 雙柱舉升類停車設備的安全機構(gòu)是由 電磁鐵、安全掛鉤、彈簧、連桿 等組成，其功能如下 ： 當工作臺上升時， 電磁鐵通電吸引連桿 ， 使安全掛鉤收回 ，若發(fā)生意外（如高壓 油 管或鋼絲繩爆斷）， 電磁鐵斷電，安全掛鉤在彈簧的作用下 卡到卡塊上 ，防止滑車下滑，確保安全。 當工作臺需下降時，先將工作臺上升少許 10～ 20將 電磁鐵通電， 按手動卸荷閥，工作臺在自重的作用下下降。 作原理 雙柱舉升類停車設備的傳動原理是 ： 由電動油泵提供動力給兩側(cè)立柱中的油缸，再由油缸分別頂舉兩側(cè)提升支架、支承梁、載車板將高位車輛舉起。兩側(cè)油缸運行的同步性由調(diào)平衡的鋼絲繩來實現(xiàn)。設備由機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等三大系統(tǒng)組成。其中，機械系統(tǒng)包括 ： 立柱、提升支架、支承梁、載車板 。 液壓系統(tǒng)包括 ： 小排 量齒輪泵及油缸 。 電氣系統(tǒng)包括 ： 油泵用電機、控制開關(guān)及電控箱。提升架上配有滑塊， 起動電動油泵由油缸頂舉提升架，使提升架上面的四 個滑塊在立柱導軌中運行，確保了載車板運行的直線度要求。使載車板托舉著高位車輛升高，直到高位車輛被安全、穩(wěn)固地舉升至所需高度為止。 要技術(shù)參數(shù) 本尺寸參數(shù)的確定 1、重心位置的范圍 前輪驅(qū)動的車輛有以下優(yōu)點：前驅(qū)車的傳動效率比后驅(qū)車要高。所有的前驅(qū)車在設計的時候，不管發(fā)動機橫置還是縱置，它的重心都偏于前軸，也就是在車頭側(cè)，與驅(qū)動輪的位置很近，傳動距離短。其中又以前橫置發(fā)動機效率最高，這也是大多數(shù)前驅(qū)車所采用的布置方式。由于發(fā)動機的輸出軸與汽車前軸平行，變速箱與驅(qū)動橋是做成一體的固定在發(fā) 動機旁，動力可以直接通過斜齒輪傳遞到差速器上，再經(jīng)變速箱、驅(qū)動橋，減速增扭后傳遞給兩根半軸最后驅(qū)動車的前輪旋轉(zhuǎn)，顯然這種距離最短，且沒有經(jīng)過任何轉(zhuǎn)換的傳動效率是最高的。 正是基于以上的原因，所以現(xiàn)代汽車大多采用發(fā)動機前置，使車輛的重量分布比大約是 3:2， 重心偏前。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 2、舉升機外形尺寸的確定 根據(jù)所舉升車輛的基本尺寸初步確定舉升機 構(gòu) 的主要技術(shù)參數(shù)如表 示 。 表 柱式液壓驅(qū)動二車位立體車庫主要技術(shù)參數(shù) 舉升重量 3500升高度 1850高度 2760寬 2748升時間 50s 下降時間 30s 機 功率的計算 高位汽車重量 車載車板及其附件的重量 加上一部分的余量 以取 3t。 載車板有汽車時上升設計速度： (由公式（ ?載車板上升功率 : 1000 ?(? (其中 500? ，由公式（ ??? 由公式（ 9 ????立柱的設計與校核 柱截面特性分析與計算 雙柱式舉升機是一種可以廣泛用于立體車庫的舉升機 ， 具有結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、操作簡便等特點 ， 只需用此種安全可靠的舉升設備將汽車舉升到一定的高度 ， 即可實購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 現(xiàn)立體車庫的功能 。 隨著我國私家車保有量越來越大 ， 此種型式的舉升機需求量也會日益增大。本機主要性能參數(shù)為 ： 額定舉升載荷 3t； 在載重 3t 情況下 ， 由最低位置舉升到最高位置需 50s； 當拉下操縱桿使溢流閥接通 ， 車輛由最高位置降到最低位置需 30s； 電動機功率 車板在最低位置時的舉升高度為 120最大舉升高度為 1850工作行程為 1730 雙柱式舉升機 構(gòu) 的結(jié)構(gòu)型式有多種 ， 本設計中的舉升機 構(gòu) 系指液壓驅(qū)動的雙柱 式舉升機 構(gòu)。 舉升機 構(gòu) 的傳動系統(tǒng) 為 液壓系統(tǒng)驅(qū)動和控制 ， 由兩立柱內(nèi)安裝的液壓油缸實現(xiàn)上下運動 ， 推動連接立柱與滑臺的鏈條 ， 使滑臺上安裝的滑塊沿立柱滾動 ， 實現(xiàn)滑臺的上下移動 。 設備的主要部分有 ： 提升機構(gòu)、支承機構(gòu)、平衡機構(gòu)和安全鎖機構(gòu)。 1、主立柱的截面特性分析與計算 主立柱體是舉升機 構(gòu) 主要的受力承重部件 。 舉升機 構(gòu) 立柱在工作時受來 自于保險鎖機構(gòu)處承重的壓力和升降滑臺滑塊作用在立柱上的彎矩 。 立柱殼體用鋼板整體壓制成形 ， 其內(nèi)部相應位置焊有保險裝置支承板 ， 用于鎖定狀態(tài)時受力和承重 ， 下部與底座焊接 。 其中一個立柱體上還裝有液壓泵站和電氣控制箱 。 主立柱作為主要的承重件 ，先對其截面特征進行分析 ， 這里主要確定立柱截面形心的位置和截面的慣性矩 。 2、確定立柱截面形心和中性軸的位置 將整個截面劃分為 1A , 2A ,3 取 與截面底邊相重合的 'Z 軸為參考軸 （ 見圖 1 Z , 2Z ,3Z 分別為三個組合截面的中性軸 ， 則三個截面的面積及其形心至 ' 圖 柱式舉升類停車設備的主立柱橫截面示意圖 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 21 3 9 4 8261946270 ????? 62709761942'1'1 ????????? '2 ????? 22 6 1 226)657( ???? ； 913194'2 ??? 23 3 4 826)635( ???? ； 3535194'3 ?????整個截面形心 C 在對稱軸 Y 上的位置則為 ： 321'33'22'11'????? ? (由式（ 3486123948 ?? ?????? 3、確定各組合截面的慣性矩和立柱整個截面對中性軸 Z 的慣性矩 設三截面的形心分別為 1C 、 2C 、3C， 其形心軸為 1Z 、 2Z 、3Z（如 圖 ,它們距 Z 軸的距離經(jīng)計算分別為 ： 1 ???? 2 ???? 3 ???? 由平行移軸公式 ， 三截面對中性軸 Z 的慣性矩經(jīng)計算分別為 ： 121' 11 a Z ?? （ 由式（ 41 ? 222' 22 a Z ?? （ 由式（ 42 ? 323' 33 a Z ??（ 由式（ 43 ?其中 '1 ' 2、 '3Z 、 2Z 、3 將三截面購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 對中性軸 Z 的慣性矩相加 ，即將式（ （ （ 加， 得 ： 321 ???? 4、立柱整個截面上半部分（以 Z 軸為界）的靜矩 S 的計算 三個截面上半部分的靜矩值分別為 ： 31 76 72 ???????32 0 2 3)12 ???? 33 5 8 4 5 2)1 1 3(3 4 8 ???? 立柱整個截面上半部分 （ 以 Z 軸為界 ） 的靜矩為 ： 3321 3 3 1 2 4 3 ??? 立柱的強度分析與驗算 舉升機 構(gòu) 工作時 ， 其載車板將汽車提升至一定高度鎖定 ， 舉升機 構(gòu) 直接承載處位于載車板端部 ， 故應先對滑臺部件進行受力分析 （ 見圖 ： 圖 升架部件受力情況示意圖 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 1、滑臺部件受力情況分析 考慮滑臺部件中滑臺和支承梁的總自重 ， 假定自重全部集中 在負載處 ， 近似估算值為 側(cè)支承梁受到的最大載荷為 ， 加上滑臺部件的自重 ， 滑臺端部受力大小為 1F 和 2F 是立柱通過滑塊給予滑臺的反力 ， 21 ， 保險支承板給予滑臺部件的支承力 ， B 處為支承點位置 ， 則 ： ? 0?Y 2、舉升機構(gòu)主立柱受力情況分析 主立柱受力情況見圖 圖中 1F 和 2F 是滑臺通過滾輪作用在立柱上的力 （ 最高位置 ） 鎖緊時滑臺作用在立柱上的壓力 ， 底部支座反力 。 針對立柱受力情況 ,經(jīng)計算得 ： 0?? R 1 6?? ?? 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 圖 力柱受力情況示意圖 3、舉升機構(gòu)主立柱強度校核計算 從圖 出 ， 整個立柱體相當于一個懸臂梁 ， 可畫出立柱的彎矩圖和剪力圖。由 1F 引起的彎矩圖和剪力圖見 圖 計算得 ： ? 6 4 2 0 5 1m a a 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 圖 柱上 1F 作用力及其彎矩圖和剪力圖 圖 柱上 2F 作用力及其彎矩圖和剪力圖 由 2F 引起的彎矩圖和剪力圖見圖 示， 計算得 ： 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 ?? 9 3 7 7 9m a a ? 由 生的 M 引起的彎矩圖見圖 示， 計算得 ： ?? 1 6 6 9 5 8m a 柱上 M 作用力及其彎矩圖 立柱受力的合成彎矩圖和合成剪力圖如圖 示。從圖中看出 ， 在截面 C 處 ，剪力最大 ( ， 彎矩最大 ( ? 此處是危險截面。 圖 柱受力的合成彎矩圖和合成剪力圖 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 前面計算已得到 ? ， 抗彎截面模數(shù)： '2 ?（ 由式（ 34 31 1 4 105 1 1 4 ? ??截面上半部分靜矩： ?(其中 由式（ 3 51 4 ??（ 1）校核正應力強度 ?? m a xm a x?(由式（ 21m a x 8 2 . 7 4 8 2 7 2 ??? ?? 許用應力選 ： 0 005 41][ ?????][? ? 滿足強度條件。 （ 2）校核剪應力強度 ?（ 由式（ 2m a xm a x 2 9 0 3 4 ???? 選 35??而許用應力 00235][ ???][? ? 滿足強度條件。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 （ 3）折算應力強度校核 主立柱橫截面上的最大正應力生在離中性軸最遠的邊緣處 ， 而最大剪應力產(chǎn)生在中性軸上 ， 雖然通過上面的校核說明在這兩處的強度都是滿足要求的 ，但是因為在截面 C 處 ， M 和 Q 都具有最大值 ， 正應力和剪應力都比較大 ， 因此這里的主應力就比較大 ， 有必要根據(jù)適當?shù)膹姸壤碚撨M行折算應力校核 ， 取該截面邊緣處某點 K 進行計算 ： ?（ 由式（ 21 8 25 1 1 4 0 8 8 3 8 2 7 2 ????? ?（ 由式（ 14 34 ????? ??圖 K 處取出的單元體受力情況示意圖 在點 K 處取出的單元體受力情況如圖 示。 由于點 K 處在復雜應力狀態(tài) ， 立柱材料采用的 45 鋼， 可以采用第四強度理論 ， 將x?，y?的數(shù)值代入 ， 用統(tǒng)計平均剪應力理論對此應力狀態(tài)建立的強度條件為 ： ][3 22 ???? ???j， 所以 有： 222 ???? ＜購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 按第四強度理論所算得的折算應力也滿足許用強度要求。 立柱的剛度分析與驗算 用迭加法進行剛度計算 ， 彈性模量 E 取 1 a ?? ， 經(jīng)計算 ， 由 往內(nèi)彎 ） 為 ： ;由 起的撓度 （ 往外彎 ） 為 ： ;由 M 引起的撓度 （ 往外彎 ） 為 ： 此值很小 ， 可忽略不計 。 立柱實際往內(nèi)彎的撓度 為： ???? 上述立柱的強剛度分析計算進行了近似和簡化 ， 所有數(shù)據(jù)估算相當保守 ， 留有大的安全余量。改變立柱的厚度、形狀和加強筋的尺寸等均能影響其結(jié)構(gòu)強度和剛度。在保持立柱厚度不變時 ， 適當增加加強筋和截面尺寸 ， 有利于提高立柱結(jié)構(gòu)的強剛度。 的 偏載 計算與校核 的偏載 計算與校核 根據(jù) 高位車的排量，車寬取 1800發(fā)生偏載的極限位置距離中心 400 17002600 ??? 1 7 0 03 5 0 02 6 0 0 ??? 2288? 由 生的 M 引起的彎矩圖見圖 示，計算的： ???? 5 9 4 8 8 0 02 6 0 02 2 8 8 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 圖 載彎矩圖 圖 承梁截面圖 E= （ 1233 （ H 33 ? （ 其中 H= B= 100mm b=h=5 由式（ 3433 mH ???購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 對于 45 號鋼， 00??，其中 5][ 1 ???（ 由公式 （ ： [ 4 8 8 0 0143??? ?? ?? ?? ＜所以滿足條件。 高梁彎曲強度的措施 1、適當調(diào)整梁上載荷作用的位置 合理布置梁上載荷和支座位置在可能的情況下，適當調(diào)整梁上載荷作用的位置， 可有效地減小梁內(nèi)的最大彎矩值。 2、合理選用梁的截面形狀 由彎曲正應力強度條件可知，梁的抗彎截面系數(shù)愈大，梁能承受的彎矩就愈大。因此，梁的合理截面形狀應當是，截面面積較小，而抗彎截面系數(shù)較大。或者說合理的截面形狀應當是其抗彎截面系數(shù)與截面面積的比值 盡可能地大。工程上常用這個 比值來衡量截面的合理性。 表 出了幾種截面的 A 的比值。由此表可見，矩形截面比圓形截面合理，而工字形、槽形截面又比矩形截面更合理。究其原因，是因為彎曲正應力沿截面高度線性分布，離中性軸愈遠處彎曲正應力愈大，工字形截面使較多的材料處于高應力區(qū)，能充分發(fā)揮材料的潛力。 表 用截面的 A 的比值 截面形狀 圓形 矩形 工字形 d 注： d 為直徑 。 3、采用變截面梁 等截面除了最大彎矩所在截面外 ， 其它各截面上的應力均低于許用應力， 材料未能充分利用。為了節(jié)省材料，減輕梁的自重，可將梁設計成變截面的，即在彎矩較大處，采用較大截面，彎矩較小處采用較小截面。如果將變截面梁設計成等強度梁。從節(jié)省材料、減輕自重角度看，等強度梁最合理。但由于加工制造等原因，實際上只能近似做到等強度要求。 必須指出，以上這些措施都是從提高彎曲強度的角度提出的。但在工程實際中，設計一個構(gòu)件還應考慮剛度、穩(wěn)定性、加工制造等多方面因素，應經(jīng)過綜合考慮比較后，再確定梁的截面形狀和結(jié)構(gòu)形式。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 絲繩的選取 絲繩的特點及用途 表 鋼絲繩繞制次數(shù) 分類 分類 特點 用途 雙繞繩 先由鋼絲繞成股，再由股圍繞繩芯繞成繩。這種鋼絲繩的繞性受繩芯材料影響很大，比單繞繩撓性好 起重機中廣泛應用 表 鋼絲繩繞制方法分 類 分類 特點 用途 交互捻 鋼絲繞成股的方向和股捻成繩的方向相反稱為交互捻。如繩右捻，股左捻，稱為右交互捻，繩左捻，股右捻，稱為左交互捻。這種鋼絲繩的缺點是僵性較大，使用壽命較低，但不容易松散和扭轉(zhuǎn) 在起重機械中廣泛應用 表 鋼絲繩中絲與絲的接觸狀態(tài)分 類 分類 特點 用途 線接觸 由不同直徑鋼 絲捻制而成，股內(nèi)各層之間鋼絲全長上平行捻制，各層鋼絲螺距相等，鋼絲之間呈線狀接觸， 包括外粗式（ S 型）、粗細式（ W 型）及填充式（ ）。 這種鋼絲繩消除了點接觸的二次彎曲應力，能降低工作時總的彎曲應力，耐疲勞性能好。結(jié)構(gòu)緊密，金屬斷面利用系數(shù)高。使用壽命長，比普通鋼絲繩壽命高 1～ 2倍 廣泛應用 優(yōu)先選取 表 股繩截面形狀分 類 分類 特點 用途 圓股 股繩截面形狀是圓形 廣泛應用 表 鋼絲繩繩芯分 類 分類 特點 用途 纖維芯 具有較高撓性和彈性，不能耐高溫，不能承受橫向壓力 起重機廣泛應用 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 絲繩直徑的計算與選擇 根據(jù)鋼絲繩選用原則 （ 《機械設計手冊》），本設計宜采用線接觸鋼絲繩 為 提升動力端 ，所以選取 6×19S— 1770（ 8918） 類型鋼絲繩。 鋼絲繩直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力按式（ 定 (式中 d—— 鋼絲繩最小直徑， C—— 選擇系數(shù)， 21 S—— 鋼絲繩最大工作靜拉力， N。 根據(jù) 《機械設計手冊》 選取 C 表 構(gòu)利用等級 機構(gòu)利用等級 總設計壽命 說明 300 經(jīng)常中等地使用 表 構(gòu)載荷狀態(tài) 載荷狀態(tài) 說明 機構(gòu)經(jīng)常承受中等的載荷，較少承受最大的載荷 表 構(gòu)工作級別 載荷狀態(tài) 機構(gòu)利用等級 1 3 5 7 9 — — 2 4 6 8 — 2 4 6 8 — 表 值選取 機構(gòu)工作 級別 選擇系數(shù) C 值 鋼絲公稱抗拉強度b?/550 1700 1850 4 5 中 75 0 02 103 50 02 ????由式 (： 5 0 01 0 ?? 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 表 × 19（ a）類 鋼絲繩結(jié)構(gòu)及力學性能 鋼絲繩公稱直徑 鋼絲繩近似重量 鋼絲繩公稱抗拉強度 /470 1570 1670 1770 1870 鋼絲繩最小破斷拉力 d /許偏差/% /(00m) /3 +6 0 4 6 4? 章小結(jié) 本章先后對雙柱式二車位立體停車設備 機械部分主要組成部件、工作原理進行了闡述，并根據(jù)高位車和低位車的主要參數(shù)對雙柱式舉升類停車設備的主要技術(shù)參數(shù)進行了確定，并對機械機構(gòu)中的主立柱、支承梁、載車板進行了計算和強度、剛度、撓度的校核。還根據(jù)此舉升機構(gòu)的載重量對電機、鋼絲繩進行了選擇。完成了雙柱式二車位立體停車設備機械部分的設計和校核。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 第 4 章 液壓系統(tǒng)設計 車舉升機液壓系統(tǒng)設計要求 雙柱式二車位立體停車設備液壓系統(tǒng) ， 除要求能在一定的范圍內(nèi)將汽車同步舉升和下降外 ， 還要求其能使汽車在任意高 度停止并保持不動 ， 以便實現(xiàn)立體車庫的功用。因此 ， 液壓系統(tǒng)必須具有定位保持功能。另外 ， 因汽車的重量較大 ， 一旦液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障 ， 舉升機支承部分在汽車重力的作用下會迅速下滑 ， 可能會對低位車輛造成威脅 ， 而且舉升機上面的汽車也有被摔壞的危險。所以 ， 為了防止這樣的情況發(fā)生 ， 舉升機必須具有機械鎖定裝置。機械鎖由分別安裝在舉升油缸外側(cè)和活塞桿頂部與舉升臂相聯(lián)的銷軸上的兩根鋸齒形齒條組成。安裝在油缸外側(cè)的齒條固定不動 ， 而安裝在銷軸上的齒條則隨活塞桿上下移動 ， 并且能繞銷軸做一定角度的擺動 ， 以實現(xiàn)兩根齒條的分離和嚙合。當舉升臂處 于定位狀態(tài)或液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。油壓低于一定數(shù)值時 ，動齒條就會在自身重力和彈簧力的作用下與靜齒條嚙合 ， 機械鎖鎖死 ， 使舉升臂不會下滑 ， 這樣就確保高位車輛和地位車輛不會出現(xiàn)危險。 壓系統(tǒng)液壓回路的設計 舉升機的液壓回路如圖 示 ， 共由 2 部分組成 ： 升降回路 和 補油回路 。 降回路 升降回路由左升降液壓缸 15、 右升降液壓缸 3、三位四通換向閥 7 以及節(jié)流閥 13、單向閥 12 組成。其中 ， 液壓缸 3 和 15 分別驅(qū)動舉升機 構(gòu) 的左右兩個提升架升降，兩缸串聯(lián) ， 液壓 缸 15 的上腔與 液壓 缸 3 的下腔直接相連。在無泄漏的情 況下 ， 活塞上升時，左 升降 缸 15 上腔流出的液壓油全部流入右 升降 缸 3 的下腔 。 而在下降時 ， 右升降缸 3 下腔流出的液壓油全部流入 左升降 缸 15 的上腔。這樣 ， 兩缸的活塞就會同時升降。如果兩油缸的內(nèi)徑及活塞桿直徑設計合理 ， 就會使兩缸活塞完全同步地上升或下降 ，舉升機的兩個提升架也就始終處于相同的高度。 液壓缸 15、 3 活塞的升降由三位四通換向閥 7 控制 ， 當電磁鐵 電時，換向閥 7 處于左位，液壓油經(jīng)過單向閥 12 驅(qū)動油缸 15 和 3 的活塞同步上升 ， 提升架通過載車板將汽車舉起。當電磁鐵 電時 ， 換向閥 7 處于右位 ， 液壓油驅(qū)動油缸 15和 3 的活塞同步下降 ， 缸 15 下腔排出的液壓油經(jīng)節(jié)流閥 13 流回油箱 ， 舉升臂將汽車放下。此處 ， 單向閥 12 和節(jié)流閥 13 的作用是 ： 當提升架推動汽車上升時 ， 液壓油經(jīng)單向閥 12 大流量流入缸 15 的下腔 ， 以較快的速度推動活塞上升；而要將汽車放下時，購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 缸 15 的下腔流出的液壓油需經(jīng)過節(jié)流閥 13 流回油箱 ， 形成了節(jié)流閥出口調(diào)速回路 ，節(jié)流閥的節(jié)流及背壓作用可以防止舉升機構(gòu)在汽車重力、提升架和載車板自重的作用下過快下降 ,避免發(fā)生事故。當 不得電時，換向閥 7 處于中位，此時，油缸 15 和 3 的活塞位置被鎖定，不能移動。相對應兩提升架 也就停止不動。 圖 車舉升機液壓控制回路 6. 節(jié)流閥 油回路 假如液壓油無泄漏 ,而油缸的設計和制造精度又達到要求的話 ， 以上回路足以保證兩提升架的同步上升和下降。但由于泄漏不可避免 ， 油缸和活塞之間、兩油缸之間的管路聯(lián)結(jié)等處 ， 都會產(chǎn) 生一定的泄漏。壓力越大、使用的時間越長 ， 泄漏就會越厲害。由于液壓油的泄漏 ， 兩活塞的移動必將產(chǎn)生誤差。隨著時間的推移 ， 誤差不斷累計。當累計達到一定程度就會超出兩提升架允許的高度誤差。為了使兩提升架能夠長時間購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 的同步運行 ， 必須消除這種同步誤差。誤差主要是由液壓油泄漏引起的 ， 所以設計了補油回路。 補油回路由 2 個二位三通電磁閥 5 和 14、液控單向閥 4、溢流閥 6 及行程開關(guān) 1和 2 組成。行程開關(guān) 1 和 2 安裝在舉升機兩側(cè)提升架行程的最上端。當換向閥 7 左位工作 ， 油缸 15 和 3 的活塞在液壓油的驅(qū)動下同時上升 ， 假若兩活塞完全同步 ， 同時到達最高點 ， 兩行程開關(guān)同時接通 ， 補油回路不工作。若液壓缸 15 的活塞首先到達最高點 ， 行程開關(guān) 1 被接通 ， 但缸 3 卻未到達頂點 ， 開關(guān) 2 仍處于斷開狀態(tài) ， 則電磁鐵 二位三通電磁閥 5 右位工作 ， 液壓油通過電磁閥 5 右位和液控單向閥 4 向液壓缸 3 下腔補油 ， 使缸 3 的活塞繼續(xù)上行 ， 直到到達最高點。當達到最高點時 ， 行程開關(guān) 2 也被接通 ， 電磁鐵 時失電 ， 三位四通閥 7 回到中位 ， 二位三通閥 5也返回左位 ， 液控單向閥 4 閉合 ， 補油結(jié)束。 反之 ， 若缸 3 活塞首先到達行程的最高點 ， 而缸 15 活塞還未到達時 ， 行程開關(guān) 2導通但 1 仍處于斷開 狀態(tài) ， 電磁閥 電 ， 其上位工作 ， 壓力油通過閥 14 通至液控單向閥 4 的控制口 ,將單向閥 4 打開。此時缸 15 活塞繼續(xù)上行 ,其上腔多余的液壓油通過液控單向閥 4 和換向閥 5 左位以及溢流閥 6 排入油箱 。 當缸 15 活塞到達其行程上端 ， 行程開關(guān) 1 接通時 ， 時失電 ， 閥 7 回到中位 ， 閥 13 恢復下位 ， 液控單向閥 4 關(guān)閉 ， 補油結(jié)束。此處溢流閥 6 的作用是產(chǎn)生一定的背壓 ， 避免液控單向閥 4打開時因缸 3下腔直接連通油箱而可能產(chǎn)生的右升降臂在重力作用下下降的情況。 由于左右兩缸在結(jié)構(gòu)上是分離的 ， 兩缸之間封閉腔具有一定的體積。當舉升機構(gòu)負重上升時 ， 兩缸之間封閉腔內(nèi)的壓力會突然增加。由于油液具有可壓縮性 ， 此封閉腔的體積會有所減小 ， 使左缸在開始位置上升時就會高于右缸 ， 產(chǎn)生一定的高度誤差。但因為油液的可壓縮性很小 ， 兩缸間產(chǎn)生的高度差也很小。又因為舉升機構(gòu)對兩提升架間的高度誤差要求不高 ， 而且兩提升架間的跨度又較大 ， 所以因油液壓縮而產(chǎn)生的兩缸間高度差對舉升機構(gòu)的正常工作不會產(chǎn)生任何影響。假如對兩缸之間的誤差要求較高的話 ， 可以在起始位加裝 2 個行程開關(guān) ,控制補油回路工作進行補油即可。 在產(chǎn)品中大量的實際應用表明 ， 這種汽車舉升機液壓系統(tǒng)回路簡單 ， 制造方便 ，運行平穩(wěn)。由于增加了補油回路 ， 徹底解決了液壓油泄漏導致的同步舉升誤差累積的問題 ， 并且降低了對液壓缸制造精度的要求 ， 降