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摘要 3
Abstract 4
第1章 緒論 5
1.1課題的來(lái)源，目的及意義 5
1.2立體車庫(kù)概述 5
1.3幾種機(jī)械停車設(shè)備的特點(diǎn)及比較 7
1.4 總體方案確定 8
第2章 鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)技術(shù)參數(shù) 12
2.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成 12
2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要參數(shù) 12
第3章 機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 13
3.1傳動(dòng)鏈和鏈輪的選擇 13
3.2鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算 13
3.2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 13
3.2.2傳動(dòng)的計(jì)算 14
3.3 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 16
3.3.1 設(shè)計(jì)鏈論尺寸 16
3.4 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算 22
3.5 鏈條的使用壽命計(jì)算 23
3.6 鏈條的耐磨工作能力計(jì)算 24
3.7 電動(dòng)機(jī)的選擇 25
3.8減速器的選擇 26
3.9軸承的選擇 27
3.10軸的選擇 27
3.10.1 選擇材料 27
3.10.2 初步估算軸徑 27
3.10.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28
3.10.4 軸上的受力分析 28
3.10.5軸的強(qiáng)度校核 30
第4章 經(jīng)濟(jì)分析 35
4.1 機(jī)會(huì)研究 35
4.1.1社會(huì)需求程度 35
4.1.2 開(kāi)展的基本條件 35
4.2 初步可行性研究 35
4.2.1 投資機(jī)會(huì)是否有希望 35
4.2.2是否需要作詳細(xì)可行性分析 35
4.2.3 有待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題 36
4.2.4 初步經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè) 36
第5章 專題 37
自動(dòng)化立體車庫(kù)管理系統(tǒng) 37
結(jié) 論 44
參考文獻(xiàn) 45
致謝 46
附錄1：翻譯（英文） 47
附錄2：翻譯（漢文） 68
46
摘要
隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在一些大、中城市相繼出現(xiàn)了停車難和亂停車的現(xiàn)象。在解決城市城市停車難的問(wèn)題中，機(jī)械式立體停車設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。
車輛無(wú)處停放的問(wèn)題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近30~40年的歷史，無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于90年代初開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。
機(jī)械車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高80％-90％，如果采用地上多層（21層）立體式車庫(kù)的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開(kāi)發(fā)成本。
論文以研究工作的進(jìn)展順序?yàn)樾?，分章、?jié)逐一論述了課題的來(lái)源，目的及意義，設(shè)計(jì)過(guò)程，在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題與難點(diǎn)及其解決方法與措施。在設(shè)計(jì)過(guò)程部分，詳細(xì)論述了設(shè)備總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提升傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、存取車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安全防護(hù)設(shè)計(jì) 。
關(guān)鍵詞:立體停車設(shè)備 ； 傳動(dòng)設(shè)計(jì)； 控制系統(tǒng) ； 升降機(jī)構(gòu)； 安全性
Abstract
Along with the fast development of two major of pillar industry of the automobile industry and building industry, the city one after another appears to park the car the phenomenon of the difficult and disorderly parking in somely bigly,.In resolve the city city park the car difficult problem, stereoscopic parking equipments of the machine type with its special advantage, caused the value of the public, get the extensive application.
The vehicle has no a the society, economy, transportation that the problem for park is a city to develop output result to certain extent, the development of the stereoscopic parking equipments is abroad, particularly at Japan already is close to 30~40 years of history, all have already acquired the success on the technique still on the experience regardless.The our country also starts study to develop the stereoscopic parking equipments of machine at the beginning of in 90's, being apart from to already have the process of the decade now.Because a lot of set up the little inhabitant inside the area to go together with the car to compare to 1 lately:1, for solving the parking lot to cover the area and inhabitant's company to use the antinomy of the area, stereoscopic machine parking equipments with it average the bicycle covers the small special characteristic of area, have already been accept by the large customer.
The machine garage and traditional get off the database to compare naturally, in many respect display the superiority.First, the machine garage has an advantage of outstanding stanza.Before underground garage because of toing stay to go the car passage enough, average car will occupy 40 areas of the square meters, but if a layer of adoption machine garage, can make the utilization rate of the ground raise 80%-90%, if an up many type garages with stereoscopic layer(21 layers) of adoption, can deposit 40 cars then on 50 areas of the land of the square meters, this resources that can save the limited land consumedly, and save the soil to set up to develop the cost.
Currently the society contain a lot of mature and technical parking equipmentses for example:Ascend and descend horizontal move the type;Perpendicular and circulating type;Level circulation type;The flat surface moves the type;A of tunnel;The perpendicular rise and fall type;Simple rise and fall.Pass the comparison and analysises to these garages type characteristicses, I was end to choose a garage type that is the design.
Thesis with research the progress of the work is in proper order for the preface, dividing the chapter, stanza to discuss the source of the topic one by one, purpose and meaning, the design process, problem meet in the design with a little bit difficult and it resolve method and measure.At design the process part, detailed discussed the total structure of equipments design, horizontal move to spread to move the system design and promote to spread to move the system design, access the car structure design, control the system design and safe protection design.
Keyword: stereoscopic parking equipments; The structure design; Control the system; PLC; Safety
第1章 緒論
1.1課題的來(lái)源，目的及意義
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車的數(shù)量不斷增加。中國(guó)的汽車市場(chǎng)2006年新車銷量達(dá)721萬(wàn)輛,與上一年相比增加了25%。轎車的增長(zhǎng)幅度尤為明顯,同比增長(zhǎng)37%,達(dá)到380萬(wàn)輛,三年間增加了近一倍。根據(jù)權(quán)威估計(jì),2008年中國(guó)汽車市場(chǎng)的銷量將達(dá)1000萬(wàn)輛。但與此同時(shí)，汽車停車場(chǎng)地的增長(zhǎng)卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量嚴(yán)重比例失調(diào)，由此帶來(lái)停車難，違章停車，停車管理困難等一系列問(wèn)題。
鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式停車設(shè)備又名立體車庫(kù)，它占地空間小，并且可以最大限度的利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個(gè)有效手段。國(guó)家記委已明確機(jī)械立體停車設(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)。1998年1月1日起執(zhí)行的《國(guó)家記委6號(hào)令》把機(jī)械式立體車庫(kù)和立體停車場(chǎng)列入“國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品和技術(shù)”。國(guó)家海關(guān)總署對(duì)機(jī)械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國(guó)內(nèi)投資項(xiàng)目給予免征進(jìn)口稅”。上述措施為我國(guó)立體車庫(kù)產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)提供了良好的條件，也為我國(guó)解決城市停車問(wèn)題提供了機(jī)會(huì)?？梢灶A(yù)見(jiàn)：立體車庫(kù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。
研究的目的就是開(kāi)發(fā)一套實(shí)用，安全有效的鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式立體車庫(kù)停車設(shè)備，并進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展研究。
本項(xiàng)目的研究與開(kāi)發(fā)，為21世紀(jì)初期的城市交通系統(tǒng)提供實(shí)用的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，國(guó)產(chǎn)化城市停車技術(shù)和裝備，對(duì)緩解城市用地緊張，解決城市停車難的問(wèn)題具有重要意義。
1.2立體車庫(kù)概述
車輛無(wú)處停放的問(wèn)題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近30~40年的歷史，無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于90年代初開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式立體車庫(kù)停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。
鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高80％-90％，如果采用地上多層（21層）立體式車庫(kù)的話50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開(kāi)發(fā)成本。
鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)與地下車庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫(kù)內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說(shuō)，鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)從管理上可以做到徹底的人車分流。
在地下車庫(kù)中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫(kù)低得多。鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問(wèn)題提供了方便條件。
在中華人民共和國(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，形式，基本參數(shù)要目中，對(duì)機(jī)械式停車設(shè)備進(jìn)行了劃分，其類別代號(hào)如下：
升降橫移類，代號(hào)為SH，是指通過(guò)設(shè)備的垂直升降和水平橫移進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。
垂直循環(huán)類，代號(hào)為CX，是指通過(guò)搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)做連續(xù)的循環(huán)移動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。
水平循環(huán)類，代號(hào)為SX，是指搬運(yùn)器在水平平面內(nèi)排列成2列或2列以上連續(xù)循環(huán)列尖轉(zhuǎn)換移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。
多層循環(huán)類，代號(hào)為DX，是指車輛搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)排成2層或2層以上做連續(xù)移動(dòng)，兩端有升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行循環(huán)層間轉(zhuǎn)換移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取的停車設(shè)備。
平面移動(dòng)類，代號(hào)為PY，是指存車位與搬運(yùn)器在同一水平面內(nèi)，通過(guò)搬運(yùn)器在水平面內(nèi)做往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。
巷道堆垛類，代號(hào)為XD，是指存車位在巷道一邊或兩邊多層布置，通過(guò)搬運(yùn)器在巷道內(nèi)做水平，垂直或水平垂直復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛的存取功能的停車設(shè)備。
垂直升降類，代號(hào)為CS，是指停車位分布在井道周圍，通過(guò)升降搬運(yùn)器在專用升降通道內(nèi)做升降移動(dòng)，時(shí)間車輛存取功能的停車設(shè)備。
簡(jiǎn)易升降類，代號(hào)為JS，是指通過(guò)單一搬運(yùn)器的升降，俯仰或二三層搬運(yùn)器的整體升降，俯仰，實(shí)現(xiàn)車輛二三層車輛存取功能的停車設(shè)備。
汽車升降機(jī)類代號(hào)為QS;是指搬運(yùn)器運(yùn)載車輛(或同時(shí)運(yùn)載駕駛員)垂直升降運(yùn)行進(jìn)行多層平層對(duì)位，從搬運(yùn)器到存車位需要駕駛員駕車入位，實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的停車設(shè)備。
巷道堆垛式立體車庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。
巷道堆垛式立體車庫(kù)設(shè)備是20世紀(jì)60年代后歐洲根據(jù)自動(dòng)化立體車庫(kù)原理設(shè)計(jì)的一種專門(mén)用于停放小型汽車的停車設(shè)備。該種車庫(kù)設(shè)備采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制，是一種集機(jī)、光、電、自動(dòng)控制為一體的全自動(dòng)化立體全封閉車庫(kù)，存車安全等特點(diǎn)。該類車庫(kù)主要適應(yīng)大型密集式存車。
1.3幾種機(jī)械停車設(shè)備的特點(diǎn)及比較
（一） 升降橫移式
升降橫移式立體車庫(kù)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(gè)到上百個(gè)。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。
1. 產(chǎn)品特點(diǎn)：
1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。
2) 價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。
3) 可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠。
4) 存取車迅速，等候時(shí)間短。
5) 運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。
6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場(chǎng)的使用。
（二） 巷道堆垛式
巷道堆垛式立體車庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。
（三）垂直提升式
垂直提升式立體車庫(kù)類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫(kù)一般高度較高（幾十米），對(duì)設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。
（四） 垂直循環(huán)式
產(chǎn)品特點(diǎn)：
1) 占地少，兩個(gè)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(jià)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(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。
基于上述比較，根據(jù)需要現(xiàn)選擇鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1.4 總體方案確定
由于我設(shè)計(jì)的鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)，所以首先應(yīng)確定用哪種方式升降，如可采用升降機(jī)式、電梯式。其次，對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)（包括鏈傳動(dòng)的鏈與棘輪的設(shè)計(jì)、鋼絲吊動(dòng)的滑輪和鋼絲繩的設(shè)計(jì)、電機(jī)型號(hào)的選用）、載車板等機(jī)械部分的繪圖設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，要確定傳動(dòng)的方式，如鋼絲繩，鏈條等；
初步擬定方案如下：
方案1：一、根據(jù)轎車尺寸確定每個(gè)車位載車板的長(zhǎng)度寬度。設(shè)計(jì)載車板的形式，計(jì)算校核載車板的力學(xué)性能。
二、根據(jù)對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析和受力的分析選擇采用電梯式升降。選擇滑輪，確定其尺寸。確定鋼絲繩的材料、直徑。對(duì)上述部件進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，校核。
三、使用轉(zhuǎn)向盤(pán)，當(dāng)車降下時(shí)已轉(zhuǎn)換方向。轉(zhuǎn)向盤(pán)可通過(guò)齒輪或者渦輪蝸桿實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
四、確定制動(dòng)方案。選擇電磁接觸閥。
五、載荷均勻分布，機(jī)械效率高。
六、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，拆裝維修方便。
七、考慮安全防護(hù)設(shè)計(jì)。
八、考慮環(huán)保設(shè)計(jì)。
九、經(jīng)濟(jì)性考慮。
方案2：一、根據(jù)轎車尺寸確定每個(gè)車位載車板的長(zhǎng)度寬度。設(shè)計(jì)載車板的形式，計(jì)算校核載車板的力學(xué)性能。
二、根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析和受力的分析選擇采用升降機(jī)式的升降機(jī)構(gòu)。選擇鏈輪和鏈，確定其尺寸規(guī)格。然后對(duì)其校核。
三、不用轉(zhuǎn)向，故不用轉(zhuǎn)向盤(pán)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，拆裝維修方便
四、確定制動(dòng)方案。選擇電磁接觸閥。
五、載荷均勻分布，機(jī)械效率高。
六、考慮安全防護(hù)設(shè)計(jì)。
七、考慮環(huán)保設(shè)計(jì)。
八、經(jīng)濟(jì)性方案設(shè)計(jì)。
綜合以上兩種設(shè)計(jì)方案，第二種方案比較適合本設(shè)計(jì)。整個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用鏈傳動(dòng)，在上面放置兩條循環(huán)鏈，兩條鏈通過(guò)一條通軸連接，而通軸上的鏈輪由與減速器相連鏈帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)兩條循環(huán)鏈同步轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就保證了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。而第一種方案中，如果用鋼絲繩傳動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，但是如果要實(shí)現(xiàn)第一種方案一樣的功能，傳動(dòng)過(guò)程顯得就要麻煩一些。因?yàn)橐菍?shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，必須選擇鏈與鋼絲繩同時(shí)使用才能達(dá)到同步傳動(dòng)的效果。
本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)特點(diǎn)是：
·自動(dòng)化程度高，快速處理，連續(xù)出入庫(kù)，停車效率高。
·組合式框架設(shè)計(jì)，保證了產(chǎn)品一致性， 安裝拆卸非常方便。
·設(shè)有多重安全防護(hù)措施，確保人車安全。
·操作簡(jiǎn)便，既可集中管理，又可由客戶自己操作。
·電機(jī)及所用電器元件采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品。
·不排出汽車廢氣，清潔環(huán)保。
1.5 移動(dòng)方案的比較
機(jī)械式立體停車庫(kù)有許多種類型，根據(jù)其工作原理可分為：升降橫移式；水平循環(huán)式； 平面移動(dòng)式等等。采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫做升降橫移式立 體停車庫(kù)，由于升降橫移式停車庫(kù)的類型比較多，規(guī)模可大可小，對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，因 此采用這一類型的停車庫(kù)十分的普遍。
升降橫移式立體停車庫(kù)每個(gè)車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過(guò)升降橫移運(yùn)
動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫(kù)，存取車輛，完成存取過(guò)程。停泊在這類車庫(kù)內(nèi)地面的車 只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需要通過(guò)中間層橫移出空位，將載車板升或降 到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車庫(kù)內(nèi)將汽車開(kāi)進(jìn)或開(kāi)出車庫(kù)。升降橫移式立體停車庫(kù)的布 置型式主要有兩種：半地下布置型式和地上布置型式
本設(shè)計(jì)是雙層六位五車的小型立體車庫(kù)，多用于居民小區(qū)，其簡(jiǎn)圖如下所示:
4
5
6
1
2
3
圖2-1
移動(dòng)方案（1）：
將1號(hào)車位作為定位，2，3 號(hào)車位可以直接提取車。 在存取 4 號(hào)車時(shí)，將 4 號(hào)位降到 1 號(hào)位上，進(jìn)行存取車。
在存取 5 號(hào)車時(shí)，將 2 號(hào)位移動(dòng)到 1 號(hào)為上，5 號(hào)位降到 2 號(hào)位上，進(jìn)行存取車。 在存取 6 號(hào)車時(shí)，將 2 號(hào)位移動(dòng)到 1 號(hào)位上，3 號(hào)位移動(dòng)到 2 號(hào)位上，5 降到 3 號(hào)位
進(jìn)行存取車。
移動(dòng)方案（2）：
可將3號(hào)車位作為定位，其存取方式和方案（1）相同，故不再做表述。
移動(dòng)方案（3）：
將號(hào)2車位作為定位，1，3 號(hào)車位可以直接進(jìn)行存取車。
在存取 4 號(hào)車時(shí)，將 1 號(hào)車位移動(dòng)到 2 號(hào)車位上，4 號(hào)車位降到 1 位進(jìn)行存取車。 在存取 5 號(hào)車時(shí)，將 5 號(hào)車位降到 2 位上，進(jìn)行存取車。
在存取 6 號(hào)車時(shí)，將 3 移動(dòng)到 2 位上，6 降到 3 號(hào)車位上，進(jìn)行存取車。
綜上所述，可以知道方案（3）最快捷，所以本設(shè)計(jì)采用方案（3）作為車庫(kù)整體移動(dòng)的方案。
第2章 鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)技術(shù)參數(shù)
2.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成
本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如下圖，由循環(huán)鏈，兩條升降鏈，和14個(gè)鏈輪組成，圖中顯示的是對(duì)稱結(jié)構(gòu)的一部分，兩部分由端部的一通軸連接。升降部分主要是用于第二層車輛的存放，在第一層將車存放在載車板上，通過(guò)兩條升降鏈將車升到二層，然后在經(jīng)過(guò)PLC控制，由循環(huán)鏈來(lái)控制轎車放在哪個(gè)車位。
2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)
技 術(shù) 性 能 參 數(shù)
名稱：鏈驅(qū)動(dòng)雙層升降橫移式車庫(kù)
放車輛數(shù)：5輛
使用車尺寸：4700*1700*1550
驅(qū)動(dòng)：5.5kw電動(dòng)機(jī)
速度：6m/min
車重：〈1600KG
適用車型：小型轎車
控制方式：伺服定位控制
管理方式：專人管理方式
操作方式：觸摸屏操作
實(shí)現(xiàn)方式：上層實(shí)現(xiàn)鏈驅(qū)動(dòng)形式升降存取車輛，下層實(shí)現(xiàn)橫移存取車輛
第3章 機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)設(shè)計(jì)
3.1傳動(dòng)鏈和鏈輪的選擇
起重鏈有環(huán)行焊接鏈和片式關(guān)節(jié)鏈。焊接鏈與鋼絲繩相比，優(yōu)點(diǎn)是撓性大，鏈輪片齒數(shù)可以很少，因而直徑小，結(jié)構(gòu)緊湊，其缺點(diǎn)是對(duì)沖擊的敏感性大，突然破斷的可能性大，磨損也較快。
另外，不能用于高速，通常速度小于0.1米/秒（用于星輪），速度小于1米/秒，用于光輪卷筒。片式關(guān)節(jié)鏈的優(yōu)點(diǎn)：撓性較焊接鏈更好，可靠性高，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)：有方向性，橫向無(wú)撓性，比鋼絲繩重，與焊接鏈差不多，成本高，對(duì)灰塵和銹蝕膠敏感。
起重鏈用于起重量小，起升高度小，起升速度低的起重機(jī)械。為了攜帶和拆卸方便，鏈條的端部鏈節(jié)用可拆卸鏈環(huán)。
片式關(guān)節(jié)鏈?zhǔn)怯杀偲凿N軸鉸接而成的一種鏈條。焊接鏈與片式關(guān)節(jié)鏈選擇計(jì)算方法相同。
根據(jù)最大工作載荷及安全系數(shù)計(jì)算鏈條的破壞載荷
（N） Fmax—鏈條最大工作載荷（N）
S—安全系數(shù)（按手冊(cè)2—8.1—75選取）
選擇片式關(guān)節(jié)鏈中的傳動(dòng)用短節(jié)距精密磙子鏈
結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：
由外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)鉸接而成。銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板為靜配合；銷軸和套筒為動(dòng)配合；磙子空套在套筒上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以減少嚙合時(shí)的摩擦和和磨損，并可以緩和沖擊，故選擇單排短節(jié)距磙子鏈。
3.2鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
準(zhǔn)GB/T181500—2000〈〈滾子鏈傳動(dòng)選擇指導(dǎo)〉〉是鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO10823。
3.2.2傳動(dòng)的計(jì)算
1. 鏈輪齒數(shù)
小鏈輪齒數(shù) 取=25，傳動(dòng)比i=2.5
大鏈輪齒數(shù) =i=2.5×25=62.5 取62
2. 實(shí)際傳動(dòng)比
i===2.48
3. 鏈輪轉(zhuǎn)速
初選小鏈輪線速度=0.1m/s，
估選小鏈輪直徑d=160mm，
則大鏈輪直徑D=id=2.48×160=396mm
由大鏈輪和小鏈輪在同一軸上，故大鏈輪上的線速度=×=0.1×2.48=0.248m/s，則與電機(jī)相連的小鏈輪的線速度==0.248m/s
則其轉(zhuǎn)速為===30m/s
則大鏈輪轉(zhuǎn)速為===12r/min
4. 修正功率
小鏈輪傳遞功率為P=2.4kW
故=2.4×1.4×1=3.36kW
式中參數(shù)：
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表14.2-4，工況系數(shù)=1.4，
主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)=1，
5. 鏈條節(jié)距P
由修正功率=3.36kW和小鏈輪轉(zhuǎn)速=30r/min，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)2，查取鏈節(jié)距P=12A，即P=19.05mm
6. 初選中心距
因結(jié)構(gòu)上未限定，咱取=35
7. 鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)
=2++
=2×35＋+
=114.49
取=114節(jié)，式中==34.68
8. 鏈條長(zhǎng)度L
L===2.17m
9. 理論中心距A
A=P
=19.05×（2×114-62-25）×0.24645
=662mm
式中，=0.24645，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)2插值法求得
10.實(shí)際中心距
=-=663-0.004×662=659mm
11. 與電動(dòng)機(jī)相連的鏈輪上鏈的轉(zhuǎn)速
=
=
=0.238m/s
12. 有效圓周力F
F===10000N
13. 作用于軸上的拉力
=1.2×1×10000
=12000N
14. 潤(rùn)滑方式的確定
根據(jù)鏈號(hào)12A和鏈條速度V=2.1m/s，由圖14.2-5，選用潤(rùn)滑范圍3即油池潤(rùn)滑或油盤(pán)飛測(cè)潤(rùn)滑，
15. 鏈條標(biāo)記
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，采用單排12A滾子鏈，節(jié)距為19.05mm，節(jié)數(shù)為114節(jié)，其標(biāo)記為：
2A-1×114.GB/T1243-1997
鏈條參數(shù)為：
節(jié)距：
滾子直徑：
內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬：
銷軸直徑：
套筒孔徑：
鏈條通道高度：
內(nèi)鏈板高度：
外中鏈板高度：
過(guò)渡鏈節(jié)尺寸：
排距：
內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬：
外鏈節(jié)內(nèi)寬：
銷軸全寬：
3.3 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3.1 設(shè)計(jì)鏈論尺寸
1. 鏈輪齒數(shù)
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中大鏈輪齒數(shù)=62，
其他所用鏈輪尺寸與小鏈輪標(biāo)準(zhǔn)相同，=25；
2. 配用鏈條的節(jié)距、滾子外徑、排距
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)2表14.2-2
配用鏈條的節(jié)距P=19.05mm
滾子外徑=11.91mm
排距=22.78mm
3. 分度圓直徑d
===152mm
===376mm
4. 齒頂圓直徑
=
可在和之間選取，但當(dāng)選時(shí)，應(yīng)注意用展成法加工時(shí)又可能發(fā)生頂切，故由
=164mm =158mm 取=160mm
=388mm =378mm, 取=380mm
若為三圓弧一直線齒形，則=p(0.54+)
5. 齒根圓直徑
6. 分度圓弦齒高
是為簡(jiǎn)化放大齒形圖的繪制而引入的輔助尺寸，相應(yīng)于，相應(yīng)于，故取介于與之間的數(shù)，即可取=4mm, =5mm
若為三圓弧一直線形齒則=0.27p
7. 最大齒根距離
奇數(shù)齒=d
偶數(shù)齒==d
由=25 故=
=
=62 故= =
=372-11.91=360.09mm360mm
8. 齒側(cè)凸緣（或排間槽直徑）
h—內(nèi)鏈板高，可由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)2表14.2-2查的，h=18.08mm 故
=19.05
=
9. 軸向齒廓及尺寸
1）齒寬
則
查表14.2-2得則
，當(dāng)時(shí)，若經(jīng)制造廠同意，亦可使用時(shí)的齒寬。 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬
2）齒側(cè)倒角
=
3）齒側(cè)半徑
4）齒全寬
排數(shù)，取單排鏈，故
即
10. 鏈輪公差
對(duì)一般用途的滾子鏈鏈輪，其輪齒經(jīng)機(jī)械加工后，齒表面粗糙度
1） 滾子鏈鏈輪齒根圓直徑極限偏差及量柱測(cè)量距極限偏差
（摘自GB/T1243-1997）
項(xiàng)目
尺寸段
上偏差
下偏差
備注
齒根圓極限偏差
量柱測(cè)量距極限偏差
0
0
0
-0.25
-0.30
鏈輪齒根圓直徑下偏差為負(fù)值。它可以用量柱法間接測(cè)量，量柱測(cè)量距的工稱尺寸見(jiàn)下表
滾子鏈鏈輪的量柱測(cè)量距（摘自GB/T1243-1997）
項(xiàng) 目
符號(hào)
量柱測(cè)量距
偶數(shù)齒
奇數(shù)齒
計(jì)算公式
=376+11.91=388
注：量柱直徑=滾子直徑，量柱的技術(shù)要求為：極限偏差為。
滾子鏈鏈輪齒根圓徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)
項(xiàng) 目
要 求
鏈輪孔和齒根圓直
徑之間的徑向圓跳動(dòng)
不應(yīng)超過(guò)下列兩數(shù)值中的較大值或，最大到
軸孔到鏈輪齒側(cè)平直部分的端面圓跳動(dòng)
不應(yīng)超過(guò)下列計(jì)算值，最大值
11.鏈輪材料及熱處理
材料選用45鋼，經(jīng)淬火，回火處理，齒面硬度在40~50HRC之間，應(yīng)用范圍：無(wú)劇烈沖擊震動(dòng)和要求而耐磨損的主、從動(dòng)鏈輪，根據(jù)實(shí)際情況選材符合要求。
12．鏈輪結(jié)構(gòu)
中等尺寸的鏈輪除表1402-19，表14.2-21所列的整體式結(jié)構(gòu)外，也可做成板式齒圈的焊接結(jié)構(gòu)或裝配結(jié)構(gòu)，輪輻剖面可用橢圓形或十字形，可參考鑄造齒輪結(jié)構(gòu)。
1) 輪轂厚度h
h=，式中，
常數(shù)：
d
<50
50~100
100~150
>150
k
3.2
4.8
6.4
9.5
2) 輪轂長(zhǎng)度
，，，故
3) 輪轂直徑
，，見(jiàn)表14.2-11
13. 鏈輪工作圖
3.4 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算
在低速重載的鏈傳動(dòng)中，鏈條的靜強(qiáng)度占有重要地位，通常v<0.8m/s視為低速轉(zhuǎn)動(dòng)。如果低速鏈也按疲勞考慮，用額定功率選擇和計(jì)算，結(jié)果常不經(jīng)濟(jì)。因?yàn)轭~定功率曲線上各點(diǎn)，其相應(yīng)的條件性安全系數(shù)n大于8~20，比靜強(qiáng)度安全系數(shù)為大。另外，當(dāng)進(jìn)行有限壽命計(jì)算時(shí)，若所要求的使用壽命過(guò)短，使用功率過(guò)高，則鏈條的靜強(qiáng)度驗(yàn)算也是必不可少的。
式中 ， ， ，
鏈條的靜強(qiáng)度計(jì)算：
式中靜強(qiáng)度安全系數(shù)；
鏈條極限拉身載荷（N），查表14.2-2；
工況系數(shù)，查表14.-3；
有效拉力，即有效圓周力（M）查表14.2-3；
離心力引起的拉力（N），其計(jì)算式為；為鏈條每米的質(zhì)量，為鏈速；當(dāng)時(shí)，可忽略不計(jì)。
懸垂拉力，見(jiàn)圖14.2-6，在中選擇大者。
許用安全系數(shù)，一般為；如果按最大尖載荷峰來(lái)代替進(jìn)行計(jì)算，則可為3~6；對(duì)于速度較低，從動(dòng)系統(tǒng)慣性較小，不太重要的傳動(dòng)或作用力的確定比較準(zhǔn)確時(shí)，[n]可取較小值。
由以上，查表14.2-2得Q=30.1×
查表14.2-4得
F由前面算得F=10
查表14.2-9， 由前面計(jì)算知 故 可忽略不計(jì)。
由圖14.2-6 取
則
故 則在之間
故鏈條安全。
3.5 鏈條的使用壽命計(jì)算
當(dāng)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率要求超過(guò)額定功率，鏈條的使用壽命要求小于15000小時(shí)，或者磨損伸長(zhǎng)率要求明顯小于3%時(shí)，有必要進(jìn)行鏈條的使用壽命計(jì)算。
設(shè)為由式得到的功率值，為由式得到的功率值，為要求傳遞的功率，在不發(fā)生膠合的前提下，對(duì)已知鏈傳動(dòng)進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算為：
若，則
若， 則
式中
使用壽命；
小鏈輪齒數(shù)；
小鏈輪轉(zhuǎn)速；
多排鏈系數(shù)，單排=1，雙排=1.7，三排=2.5，四排=1，選用單排=1；
工況系數(shù)，查表14.2-4；
鏈長(zhǎng)，以節(jié)數(shù)表示；
由前面計(jì)算知，要求傳遞的功率
查表14.2-4得L
取單排鏈，故=1，
=2.48，
由前面計(jì)算知：=25，=30，=114
由
則
3.6 鏈條的耐磨工作能力計(jì)算
當(dāng)工作條件要求鏈條得磨損伸長(zhǎng)率明顯小于3%時(shí)或者潤(rùn)滑條件不能符合規(guī)定要求方式而有所惡化時(shí)，可按下式進(jìn)行滾子鏈的磨損的計(jì)算。鏈條的磨損使用壽命與潤(rùn)滑條件、許用磨損伸長(zhǎng)率以及鉸接承壓面上產(chǎn)生的滑擦功等因素有關(guān)。
式中：
使用壽命；
鏈長(zhǎng)，以鏈節(jié)數(shù)表示；
鏈速；
小鏈輪齒數(shù)；
傳動(dòng)比；
許用磨損伸長(zhǎng)率，按具體工作條件確定；
磨損系數(shù)，見(jiàn)圖14.2-7；
節(jié)距系數(shù)，查表14.2-10；
齒數(shù)-速度系數(shù)，見(jiàn)圖14.2-8；
鉸鏈比壓（）；
確定以上參數(shù)值：
鏈節(jié)數(shù)，鏈速由前面計(jì)算知，
小鏈輪齒數(shù)，傳動(dòng)比 ，許用磨損伸長(zhǎng)率，磨損系數(shù) 由圖14.2-7確定，節(jié)距系數(shù) ，齒數(shù)-速度系數(shù)=1,查圖14.2-8。
鉸鏈比壓按下式計(jì)算
式中
工況系數(shù)，查表14.2-4，??；
有效拉力（即有效圓周力），查表14.2-3，計(jì)算得
離心力引起的拉力，
懸垂拉力，
鉸鏈承壓面積，值等于滾子鏈銷軸直徑與套筒長(zhǎng)度（即內(nèi)鏈即外寬）的面積。和值查表14.2-2，銷軸直徑，內(nèi)鏈板外徑，故鉸鏈承壓面積
故
由鉸鏈比壓知，在工作溫度，良好潤(rùn)滑條件下，查圖14.2-7得
綜上所述，滾子鏈的使用壽命
3.7 電動(dòng)機(jī)的選擇
1. 根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。
2. 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過(guò)載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)距，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電機(jī)應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取0.8~0.9。過(guò)大的備用功率會(huì)使電機(jī)效率低，對(duì)于感應(yīng)電機(jī)，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高。
3. 根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。
4. 根據(jù)具體的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。
5. 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。
除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過(guò)程中前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素。
據(jù)以上計(jì)算和實(shí)際需要，選擇Y2-112M-4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。Y系列型號(hào)為Y2-112M-4的三相異步電動(dòng)機(jī)的主要性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為，效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。為B級(jí)絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。冷卻方式為IC411。
電機(jī)額定功率為，額定電流為8.8A，轉(zhuǎn)速為，效率為，功率因數(shù)為，最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為
，最小轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與
額定轉(zhuǎn)矩為，堵轉(zhuǎn)電流與額定電流為。
3.8減速器的選擇
根據(jù)實(shí)際需要，由電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速為,要求輸出轉(zhuǎn)速為，傳動(dòng)比為，選擇一級(jí)直聯(lián)擺線針輪減速器型號(hào)為XWD8160型，其主要參數(shù)如下：，，，，，，，，，，，，，，，，，
3.9軸承的選擇
本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，用到的軸承以軸向力為主，即主要承受軸向載荷，故根據(jù)軸軸承的特點(diǎn)，可選用深溝球軸承，其主要特點(diǎn)如下：
主要承受徑向載荷，也可用來(lái)承受徑向和軸向聯(lián)合負(fù)載，在轉(zhuǎn)速很高，不宜采用推力軸承時(shí)，可用來(lái)承受純軸向負(fù)載。允許內(nèi)圈軸線相對(duì)于外圈軸線
3.10軸的選擇
3.10.1 選擇材料
軸的常用材料是35，45，50碳素鋼。最常用的是45鋼。不重要的或受力較小的軸，也可用Q235制造；對(duì)于受力較大，要求限制軸的尺寸和質(zhì)量，或需提高軸徑的耐模性，或處于高溫、低溫以及處于腐蝕等條件下工作的軸，應(yīng)采用合金鋼。
根據(jù)需要，軸可在加工前或加工后進(jìn)行整體或表面熱處理，以及表面強(qiáng)化處理，（如噴丸，滾壓等），以提高強(qiáng)度，尤其是疲勞強(qiáng)度和耐磨性。
在一般溫度下（低于）碳素鋼和合金鋼的彈性模量相差很小，故用合金鋼并不能提高軸的剛度。有時(shí)改用強(qiáng)度較低的碳素鋼使軸徑增大，反而能有效地軸的剛度。
球墨鑄鐵和一些高強(qiáng)度鑄鐵，容易鑄成復(fù)雜的形狀，而且吸振性能好，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低，常用于制造外型復(fù)雜的軸，如曲軸和凸輪軸等。
綜合以上因素選擇材料最廣泛的45鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)，硬度HBS在217~255之間，抗拉強(qiáng)度
，屈服點(diǎn)，彎曲疲勞極限，扭轉(zhuǎn)疲勞極限。
3.10.2 初步估算軸徑
初步估算軸徑常用類比法，經(jīng)驗(yàn)法及按許用切應(yīng)力估算法，初步估算軸徑作為軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表15-2公式初步估算軸徑，材料為45鋼，有表簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，
3.10.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸的機(jī)構(gòu)和形狀取決于下列因素：軸上零件的類型、布置和固定方式，載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況。軸承的類型和尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝要求等。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于軸上零件的定位、固定和裝拆，盡量減小應(yīng)力集中，受力合理，有良好的工藝性。對(duì)于要求剛度大的軸，還應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入圖所示，根據(jù)軸的受力選取3系列深溝球軸承，為了便于軸承的裝配，選取裝軸承處的直徑為d=60mm,其他部分如圖所示。
3.10.4 軸上的受力分析
鏈輪的圓周力：由前面計(jì)算知，鏈輪的有效圓周力為，
鏈輪的徑向力：
鏈輪的軸向力：由于鏈輪無(wú)軸向力，故。
1. 求支反力
在水平面上的支反力如圖所示，
由，且受力的對(duì)稱性知
在垂直面內(nèi)的支反力由圖知，
2. 作彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖
鏈輪的作用力在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖所示，
鏈輪作用在垂直面內(nèi)的彎矩如圖所示，
該彎矩圖的作用平面不定，但當(dāng)其與合成彎矩圖共面時(shí)是最危險(xiǎn)截面。這時(shí)其彎矩為二者之和，則截面的最大合成彎矩為
3.10.5軸的強(qiáng)度校核
1. 確定最危險(xiǎn)截面
根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖，截面處較大，且有軸承配合引起的應(yīng)力集中，截面E處彎矩較大，直徑較小，又有圓角引起的應(yīng)力集中截面D處彎矩最大，且有齒輪配合與鍵槽引起的應(yīng)力集中，故屬危險(xiǎn)截面，現(xiàn)對(duì)D截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。
2. 安全系數(shù)校核計(jì)算
由于減速機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩引起對(duì)稱循環(huán)的彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩引起的為脈動(dòng)循環(huán)的切應(yīng)力。
彎曲應(yīng)力幅為
式中 W—抗彎截面系數(shù)，由表19.3-7查的
由于是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，故平均應(yīng)力，根據(jù)式
式中鋼彎曲對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，由表查得；
正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表按鍵槽查得，按配合查得，故??；
表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，按表查得；
尺寸系數(shù)，由表查得。
切應(yīng)力幅為
式中抗扭截面系數(shù)，由表查得
根據(jù)式（19.3-3）
式中鋼扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由表19.1-1查得；
切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表按鍵槽，按配合，故??；
同正應(yīng)力情況；
平均應(yīng)力折算系數(shù)，由表查得；
軸D截面的安全系數(shù)由式確定
由表19.3-5可知，，故，該軸D截面是安全的。
第4章 立體車庫(kù)的控制
4.1 升降橫移式立體停車設(shè)備的工作原理
升降橫移式立體停車設(shè)備是指利用存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。圖 4-1 為一個(gè)地上 5 車位的升降橫移式停車設(shè)備。其工作原理是：上層三個(gè)車 位可以升降，下層兩個(gè)車位只能橫移。空 一個(gè)車位供上層的車位下降使用。1、2 號(hào)車位 可以直接存放車輛；4 號(hào)車位需下降后在存放車輛；3 號(hào)車位要先將 1 號(hào)存車板右移，再將 3 號(hào)存車板下降；5 號(hào)車位則需先將 2 號(hào)載車板左移，再將 5 號(hào)載車板下降；完成存取車輛。
由于升降橫移式停車設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性很強(qiáng)可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行任意的組合、排列、規(guī)?？纱罂尚?、對(duì)上層建筑的要求比較低。因此，應(yīng)用非常廣泛。
圖4-1五車位升降橫移式立體停車設(shè)備工作原理圖
4.2 安全裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上載車板上裝有上下行程極限開(kāi)關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上 載車板上停位之間，在縱梁兩側(cè)個(gè)裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)， 當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動(dòng)套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)常 閉制動(dòng)器慢釋放后，上載車板在轎車和載車板本身的重力作用下，慢慢下滑，壓壞下層轎 車。另外也防止制動(dòng)器失靈，上載車板從上層停車位墜落，砸壞下層轎車。下載車板的安 全裝置主要是行程極限開(kāi)關(guān)和防碰撞板。行程極限開(kāi)關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動(dòng) 停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時(shí)，如果碰撞到人、遺留行李時(shí)，切斷橫移電機(jī) 電源，橫移停止。
4.3 電器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)方案的確定： 升降橫移立體停車庫(kù)以停放轎車為主,其代價(jià)較昂貴,而且立體停車庫(kù)使用時(shí)涉及到人身和車輛的安全,所以對(duì)設(shè)備的安全性和可靠性要求非常高。PLC 采用了以計(jì)算機(jī)為核心的通用自動(dòng)控制裝置,集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通訊技術(shù)為一體,可靠性強(qiáng)、性價(jià)比高、設(shè) 計(jì)緊湊、擴(kuò)展性好、操作方便,適用于頻繁啟動(dòng)和惡劣的環(huán)境,因此在立體停車庫(kù)控制系統(tǒng) 中通常采用 PLC 作為電控系統(tǒng)的核心。
升降橫升降橫移式立體停車設(shè)備的控制系統(tǒng)采用 PLC 可編程序控制系。主要有手動(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位、急停四種控制方法。自動(dòng)控制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動(dòng)控制應(yīng)用于調(diào)試、 維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場(chǎng)合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場(chǎng)合。對(duì)于本設(shè)計(jì)中所列的 5 車位升降橫移式立體停車設(shè)備 PLC 主要要控制上層兩個(gè)升降電 機(jī)的正反和下層兩個(gè)橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報(bào) 警顯示裝置。
Y0-電機(jī)正轉(zhuǎn) 1 位移到空位
Y1-電機(jī)反轉(zhuǎn) 1 位移到 3 位
Y2-電機(jī)正轉(zhuǎn) 3 位移到 1 位
Y3-電機(jī)反轉(zhuǎn) 空位移到 1位
X01-啟動(dòng)開(kāi)關(guān)
X03-3 位限位開(kāi)關(guān)
X03-3 位限位開(kāi)關(guān)
X06-1 位限位開(kāi)關(guān)
下面以控制存取 3 號(hào)位的車輛為例，其 PLC 控制圖
如圖
LD
X01
LD
X06
OR
Y1
OR
Y2
ANI
X05
ANI
X03
OUT
Y0
AND
M0
LD
X05
OUT
Y2
ANI
X06
LD
X03
ANI
Y2
ANI
X06
OUT
Y1
ANI
YO
OUT
MDT100
OUT
Y3
上層車位 PLC 控制流程圖如下：
第4章 經(jīng)濟(jì)分析
4.1 機(jī)會(huì)研究
4.1.1社會(huì)需求程度
隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在一些大、中城市相繼出現(xiàn)了停車難和亂停車的現(xiàn)象。在解決城市城市停車難的問(wèn)題中，機(jī)械式立體停車設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。
車輛無(wú)處停放的問(wèn)題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近30~40年的歷史，無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于90年代初開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。
機(jī)械車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高80％-90％，如果采用地上多層（21層）立體式車庫(kù)的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開(kāi)發(fā)成本。
機(jī)械車庫(kù)與地下車庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫(kù)內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說(shuō)，機(jī)械車庫(kù)從管理上可以做到徹底的人車分流。
在地下車庫(kù)中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫(kù)低得多。機(jī)械車庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問(wèn)題提供了方便條件。
"車庫(kù)"是大中城市的熱門(mén)話題，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委將"城市立體車庫(kù)"列為"近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)"，隨著家用汽車的不斷增加，公共場(chǎng)所及社區(qū)內(nèi)存車矛盾、車擠綠地的問(wèn)題將會(huì)越來(lái)越突出，在人們對(duì)生活質(zhì)量和環(huán)境意識(shí)不斷增強(qiáng)之時(shí)"車庫(kù)"日漸成為熱門(mén)話題，機(jī)械自動(dòng)化立體車庫(kù)將會(huì)在新開(kāi)發(fā)的樓盤(pán)及商業(yè)里大顯身手。
4.1.2 開(kāi)展的基本條件
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀，以及我們掌握的技術(shù)條件，首先，我們已經(jīng)有能力去開(kāi)展。另外，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量車輛擁出，設(shè)法解決停車問(wèn)題目前已經(jīng)成為迫切需要解決的問(wèn)題，所以建造自動(dòng)化立體車庫(kù)的時(shí)機(jī)和條件已經(jīng)成熟，加上我們掌握的技術(shù)條件，我們完全可以制作出大量的自動(dòng)化立體車庫(kù)。
4.2 初步可行性研究
4.2.1 投資機(jī)會(huì)是否有希望
隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的日益劇增，很多大中城市不僅出現(xiàn)了道路上動(dòng)態(tài)交通的嚴(yán)重堵塞，而且占有道路停車和占用居住區(qū)綠地停車現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，從而進(jìn)一步加劇了交通的擁擠，破壞了城市的居住環(huán)境。現(xiàn)在城市的停車難、亂停車的狀況日益嚴(yán)重，已經(jīng)影響到投資環(huán)境和城市的形象，引起了各方人士的關(guān)注。從總體上看，城市停車難問(wèn)題的出現(xiàn)主要表現(xiàn)在停車需求與停車空間不足的矛盾、停車空間發(fā)展與城市用地不足的矛盾上。根據(jù)以上情況，以及在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)同類產(chǎn)品的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)很明顯、投資機(jī)會(huì)很大。
4.2.2是否需要作詳細(xì)可行性分析
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí)和翻閱資料我們了解到，最近幾十年來(lái)我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)速度平均在10%~15%，而城市道路平均增長(zhǎng)速度只有2%~3%，特別是大城市的機(jī)動(dòng)車擁有量和交通量的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)交通基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度。如北京市，在20世紀(jì)90年代，小汽車平均增長(zhǎng)速度達(dá)到30%左右，尤其是私人轎車增長(zhǎng)更快，1992~1995年年遞增率達(dá)45%以上，是全市機(jī)動(dòng)車平均增長(zhǎng)率的三倍，有的年份增長(zhǎng)率達(dá)100%，但城市道路年增長(zhǎng)率僅為1.2%，道路面積增長(zhǎng)率為3.7%。在國(guó)際上一般認(rèn)為城市道路面積率應(yīng)當(dāng)在25%為宜。目前美國(guó)華盛頓市為43%，紐約、曼哈頓市為35%，英國(guó)倫敦市為23%，日本東京為13%，北京市僅為11%。
城市車輛的增多，如果與城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相協(xié)調(diào)，并且沒(méi)有超過(guò)城市空間理論容量所能容納的限度，即屬于正?，F(xiàn)象，而由此直接導(dǎo)致的停車空間需求量的增長(zhǎng)也是不可避免的。但是在研究?jī)烧叩年P(guān)系時(shí)，應(yīng)考慮三種情況。第一是車輛的停放時(shí)間一般比行駛時(shí)間長(zhǎng)的多，除了公交車以外，一般情況下，汽車行駛時(shí)間只占10%，有90%的時(shí)間都處于停泊狀態(tài)。第二個(gè)情況是無(wú)論采取何種停放方式，都需要占用一定的空間，即停車車位和進(jìn)出車通道所需要的時(shí)間，這個(gè)空間的面積比車輛本身的水平投影面積大2-3倍。第三是每輛車需要的停放空間不止一處，因?yàn)槌囕v的所有者需要一定的停車空