畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 方 案論 證 報(bào) 告設(shè)計(jì)題目: 多層循環(huán)式立體車庫(kù)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日1目 次第一章 立體車庫(kù)的發(fā)展與技術(shù)………………………………………………………11.1 立體車庫(kù)的現(xiàn)狀……………………………………………………………11.2 立體車庫(kù)的發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………………11.3 主要技術(shù)及對(duì)比…………………………………………………………2第二章設(shè)計(jì)方案的分析……………………………………………………22.1 主要基本參數(shù)……………………………………………………………22.2 兩種方式的適用范圍………………………………………………………32.3 設(shè)計(jì)要求分析…………………………………………………………4第三章 設(shè)計(jì)方案的擬定及分析論證……………………………………………………43.1 整體布局………………………………………………………43.2 車庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………43.3 驅(qū)動(dòng)方式選擇……………………………………………………………53.4 提升方式選擇………………………………………………………53.5 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………5論證結(jié)果…………………………………………………………………………………6參考資料…………………………………………………………………………………71第一章立體車庫(kù)發(fā)展與技術(shù)1.1 立體車庫(kù)的現(xiàn)狀立體車庫(kù)是指各種非平面停放車輛的設(shè)施，是一種統(tǒng)稱。隨著技術(shù)的發(fā)展，不同形式的立體車庫(kù)開(kāi)始出現(xiàn)，依據(jù)其自動(dòng)化程度可以將其分為自行式立體停車庫(kù)、半自動(dòng)立體停車庫(kù)和全自動(dòng)立體停車庫(kù)。從建造和架構(gòu)上來(lái)說(shuō)，一般而言立體停車庫(kù)由鋼構(gòu)架、回轉(zhuǎn)臺(tái)（采用埋入式） 、監(jiān)控操作臺(tái)、輸送車、升降電梯及輔助設(shè)備（消防、配電、防盜機(jī)構(gòu)）六大部分聯(lián)合組成。立體停車庫(kù)就其結(jié)構(gòu)性能大致可以分機(jī)械式、自走式及半機(jī)械式。當(dāng)然依據(jù)立體車庫(kù)的形式又可以將其劃分為水平循環(huán)式立體車庫(kù)、垂直循環(huán)式立體車庫(kù)、電梯提升式塔式立體車庫(kù)以及多層平移式立體車庫(kù)。國(guó)外發(fā)展立體車庫(kù)較早的有日本、韓國(guó)、德國(guó)等國(guó)家，在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于 世界領(lǐng)先水平，韓國(guó)和我國(guó)的港、澳、臺(tái)地區(qū)也通過(guò)引進(jìn)--移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難的問(wèn)題，并開(kāi)始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。在亞洲，應(yīng)用較普遍的是日本、韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣省。亞洲的機(jī)械式停車設(shè)備技術(shù)起源于日本。日本從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始從事機(jī)械停車設(shè)備的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，至今已有四十幾年的歷史。目前生產(chǎn)機(jī)械式停車設(shè)備的公司約 100 多家，比較大的公司有新明和、石川島、日精、三菱重工等。從 90 年代起日本每年投入運(yùn)行的機(jī)械停車泊位都在 10 萬(wàn)以上，品種也從單一垂直循環(huán)式發(fā)展為多種形式，目前全日本已經(jīng)投入使用機(jī)械式停車位超過(guò) 300 萬(wàn)個(gè)，其中以升降橫移式停車設(shè)備為主。對(duì)于日本，優(yōu)勢(shì)在多層升降橫移類、垂直升降類、水平循環(huán)類、垂直循環(huán)類、簡(jiǎn)易升降類等產(chǎn)品上。韓國(guó)機(jī)械停車設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生，臺(tái)灣機(jī)械停車設(shè)備的產(chǎn)品概念與技術(shù)也主要來(lái)自日本。就我國(guó)已有的立體停車庫(kù)而言，只有少數(shù)幾個(gè)大城市才有立體停車庫(kù)，絕大多數(shù)城市甚至一些省會(huì)城市都沒(méi)有立體停車庫(kù)。以上海市為例，上海市是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)中心，其汽車數(shù)量遠(yuǎn)超出其他城市，停車難問(wèn)題也是最嚴(yán)重的，從而上海市也是我國(guó)最早建立立體車庫(kù)的城市之一，但是立體車庫(kù)在上海的發(fā)展卻是不容樂(lè)觀。上海九江路浙江路口在 1994 年就建立了立體車庫(kù)――八達(dá)停車庫(kù)，但是這個(gè)車庫(kù)直到2005 年都沒(méi)有收回建庫(kù)成本。1.2 立體車庫(kù)的發(fā)展趨勢(shì)隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，以及汽車保有量的增加，立體車庫(kù)市場(chǎng)有迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)，采用靈活的交換設(shè)備以及可靠的控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)立體車庫(kù)自動(dòng)化的關(guān)鍵。立體車庫(kù)應(yīng)具備優(yōu)越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度，管理人員數(shù)里少，便于防盜等特點(diǎn)，使立體車庫(kù)管理進(jìn)入智能化、科學(xué)化，一體化的智能管理階段。未來(lái)市場(chǎng)是巨大的，但對(duì)產(chǎn)品的需求，將會(huì)向兩個(gè)極端發(fā)展：一個(gè)極端就是價(jià)格的極端，市場(chǎng)大量需要低價(jià)格的機(jī)械停車設(shè)備，它只要能夠達(dá)到增加停車位的目的，能夠保證最基本的使用性能，以價(jià)格優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)市場(chǎng)，這一部分的市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)將達(dá)到 70%-80%；另一個(gè)極端就是技術(shù)與性能的極端，要求停車設(shè)備具有優(yōu)越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，城市規(guī)劃2的完善，機(jī)械停車設(shè)備行業(yè)將成為一個(gè)充滿生機(jī)的朝陽(yáng)行業(yè)，機(jī)械停車設(shè)備的技術(shù)也將得到長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是智能化車庫(kù)如代表性的垂直升降類和平面移動(dòng)類車庫(kù)。1.3 主要技術(shù)及對(duì)比（1）摩擦輪交換技術(shù) 國(guó)內(nèi)大都采用摩擦輪夾緊載車板下的驅(qū)動(dòng)條，摩擦輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)載車板進(jìn)出車位，摩擦輪上的正壓力可以用彈簧或調(diào)節(jié)螺釘來(lái)調(diào)整。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行平穩(wěn)，安裝調(diào)試方便。 但是對(duì)摩擦輪外層的橡膠要求較高，是主要易損件。并且需回送空車板，停車空間凈高較大。可縱向或橫向存取車，適用于垂直升降類，平面移動(dòng)類，巷道堆垛類。另外德國(guó)威爾公司采用雙車板摩擦輪交換技術(shù)，摩擦輪作用于車板邊緣，僅應(yīng)用于縱向存取車。優(yōu)點(diǎn)是存取車速度快，不需要回送空車板。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。但是僅用于縱向存取車，適用于垂直升降類，平面移動(dòng)類，巷道堆垛類。（2）鏈條勾拉式利用兩根鏈條之間的銷軸勾拉車板下的鉤子，來(lái)存取車板?？梢杂脙商籽b置同時(shí)工作(雙邊同步勾拉)，也可以只用一套機(jī)構(gòu)。鏈條勾拉式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卻對(duì)車板和交換機(jī)構(gòu)間的配合要求較高，安裝調(diào)試比摩擦輪交換機(jī)構(gòu)麻煩。需回送空車板，停車空間凈高較大?？捎糜诳v向和橫向取車，適用于垂直升降類、平面移動(dòng)類、巷道堆垛類（3）回轉(zhuǎn)勾拉式利用回轉(zhuǎn)臺(tái)上的銷軸和滾子來(lái)勾拉車板上的勾拉槽，完成存取車動(dòng)作。使用這種方式時(shí)，垂直升降類層高較低，庫(kù)內(nèi)使用的電機(jī)數(shù)量少，故障點(diǎn)少，交換機(jī)構(gòu)除存取車外還能完成車板調(diào)頭功能,易與標(biāo)準(zhǔn)化，采用該交換機(jī)構(gòu)的升降搬運(yùn)器可用于底部、上部或中部進(jìn)出車。缺點(diǎn)是需回送空車板，存取車速度比梳齒式慢。適用于橫向存取車，適用于垂直升降類、平面移動(dòng)類、巷道堆垛類。第二章設(shè)計(jì)方案的分析2.1 主要基本參數(shù)設(shè)計(jì)的多層循環(huán)立體車庫(kù)主要適用于商場(chǎng)、機(jī)關(guān)、單位、住宅小區(qū)等公共區(qū)域的汽車停放，設(shè)計(jì)要求車庫(kù)為 3 層 7 車位，限重 2500kg，一層限高 H=2m；二層及以上限高 H=1.5m；限寬 L=2m。根據(jù)基本參數(shù)，可初步考慮采用圓形循環(huán)或者箱形循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。3圖 1 圓形循環(huán)的結(jié)構(gòu)形式圖 2 方形循環(huán)的結(jié)構(gòu)形式2.2 兩種方式的適用范圍表 1 適用范圍類型 適用范圍圓形循環(huán)式停車庫(kù)1.用于場(chǎng)地窄小，無(wú)法設(shè)置車道，且只允許設(shè)置一個(gè)出入口的場(chǎng)地2.許用高度或深度較小，但長(zhǎng)度較長(zhǎng)的場(chǎng)合3.車位數(shù)要求不多4.要求存取車迅速方形循環(huán)式停車庫(kù)1.用于場(chǎng)地窄小，無(wú)法設(shè)置車道，且只允許設(shè)置一個(gè)出入口的場(chǎng)地2.許用高度或深度較大，但平面尺寸較小的場(chǎng)地3.地下多層車庫(kù)，但共用一個(gè)出入口的場(chǎng)合44.要求車位數(shù)較多5.對(duì)存取車速度要求不高表 2 兩種型式的出入口、庫(kù)門的土建尺寸項(xiàng)目 土建尺寸(m)圓形循環(huán)式停車庫(kù) 方形循環(huán)式停車庫(kù)無(wú)回轉(zhuǎn)盤 內(nèi)置回轉(zhuǎn)盤 無(wú)回轉(zhuǎn)盤 內(nèi)置回轉(zhuǎn)盤W L W L W L W L≥ .04 ≥ .07 ≥ .07 ≥ .17 ≥ .53 ≥ .26 ≥ .96 ≥ .96出入口 出入口內(nèi)高度≥ .52 ≥ .52 ≥ .52 ≥ .52B(m) H(m) B(m) H(m) B(m) H(m) B(m) B(m)庫(kù)門≥ .42 ≥ .81 ≥ .42 ≥ .81 ≥ .42 ≥ .81 ≥ .42 ≥ .812.3 設(shè)計(jì)要求分析（1）由于多層循環(huán)式立體車庫(kù)本身載車板就是存車位，又在不斷的循環(huán)運(yùn)動(dòng)所以位置是不固定的，所以必需用系統(tǒng)來(lái)記錄載車板及車輛的信息，以達(dá)到便捷的目的。（2）多層循環(huán)式立體車庫(kù)需存取大數(shù)量的車輛，并且自動(dòng)化程度較高，所以載車板的運(yùn)動(dòng)速度不宜太快，在能實(shí)現(xiàn)快捷的基礎(chǔ)上，降低整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的提升速度，以免產(chǎn)生意外。（3）為實(shí)現(xiàn)快速取車，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)正反向循環(huán)功能，根據(jù)車輛所在的位置判斷正循環(huán)或者反循環(huán)，以節(jié)省車出入庫(kù)所需要的時(shí)間?？紤]到各種因素，最終決定采用水平循環(huán)形式的多層循環(huán)式立體車庫(kù)。第三章 方案的總體設(shè)計(jì)3.1 整體布局本次設(shè)計(jì)共 7 個(gè)停車位，采用 3 層結(jié)構(gòu)，1 層 3 個(gè)，2、3 層各兩個(gè)。而多層循環(huán)式立體車庫(kù)主要由它主要有三部分組成：升降系統(tǒng)。包括升降機(jī)及相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的出入和不同層面的連接。水平循環(huán)系統(tǒng)。包括框架、載車板、鏈條、水平傳動(dòng)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)不同層面上的車輛在水平面上移動(dòng)。5電氣控制系統(tǒng)。包括控制柜、外部功能件及控制軟件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)存取車、安全檢測(cè)及故障自診斷。3.2 車庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)立體車庫(kù)一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫(kù)中可選用鋼架結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有可靠性高，材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小，材料的塑性和韌性好，鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短等優(yōu)點(diǎn)。而使用鋼筋混凝土建設(shè)車庫(kù)，建設(shè)周期過(guò)長(zhǎng)同時(shí)也無(wú)法滿足其精度要求。由于自動(dòng)立體車庫(kù)對(duì)其結(jié)構(gòu)精度要求比較高，所以選用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖 3 立體車庫(kù)的框架原理圖3.3 驅(qū)動(dòng)方式的選擇本次設(shè)計(jì)是針對(duì)的轎車的存取，可以滿足驅(qū)動(dòng)力要求的機(jī)構(gòu)可以是液壓馬達(dá)或液壓泵，柴油機(jī)，汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)等。在車輛存取的過(guò)程中，要求升降或者橫移動(dòng)作平穩(wěn)，并且考慮到噪聲的大小和啟動(dòng)的頻率以及便于控制，本次設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.4 提升方式的選擇提升的方式有鏈提升和鋼絲繩提升等，通過(guò)分析，本次設(shè)計(jì)采用液壓馬達(dá)+鋼絲繩提升，并采用雙滾筒，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)提升，并可以提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化。3.5 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要功用是傳遞原動(dòng)機(jī)的功率，變換運(yùn)動(dòng)的形式以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的要求。所以考慮有三種方案。方案一：帶傳動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)兩軸中心距較大的傳動(dòng)；具有傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖、吸振的特性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；可起過(guò)載保護(hù)作用。如圖 3。1-電動(dòng)機(jī) 2-滾筒 3-傳動(dòng)軸 4-傳動(dòng)帶6圖 4 帶傳動(dòng)方案二：鏈傳動(dòng)，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率較高；傳動(dòng)功率大，過(guò)載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸?。豢稍趷毫迎h(huán)境中工作；易于實(shí)現(xiàn)較大中心距的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)輕便，成本低。如圖 4。1-電動(dòng)機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-滾筒 4-減速器 5-傳動(dòng)鏈圖 5 鏈傳動(dòng)方案三：直齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命較長(zhǎng)，傳動(dòng)準(zhǔn)確平穩(wěn)，承載能力高，功率和速度適應(yīng)范圍廣。如圖 5。1-電動(dòng)機(jī) 2-減速器 3-滾筒 4-直齒大齒輪 5-直齒小齒輪圖 6 直齒輪傳動(dòng)立體車庫(kù)的傳動(dòng)要求傳動(dòng)力矩較大，傳動(dòng)速度較慢，經(jīng)過(guò)比較和分析，帶傳動(dòng)不能提供較大的傳動(dòng)力矩，容易發(fā)生打滑等現(xiàn)象，安全系數(shù)較低，所以本方案不予采用。鏈傳動(dòng)和直齒輪輪傳動(dòng)方案都可以滿足傳動(dòng)的要求，但鏈傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比，除滿足工作機(jī)的性能和適應(yīng)工作條件外，尺寸緊湊、成本低廉，安裝和維護(hù)都比較方便。綜上所述，此次采用鏈傳動(dòng)。論證結(jié)果本次多層循環(huán)式立體車庫(kù)采用 3 層 7 車位布局，循環(huán)方式為方形循環(huán)，鋼結(jié)構(gòu)7設(shè)計(jì)，以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，液壓馬達(dá)+鋼絲繩作為提升系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)則選擇用鏈傳動(dòng)。參考資料[1] 付翠玉，關(guān)景泰.立體車庫(kù)發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005:1~25.[2] 中國(guó)重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)，停車設(shè)備管理委員會(huì)編.機(jī)械式立體車庫(kù)[M]. 北京：海洋出版社， 2001：33~47.[3] 杜桂榮,宋曼華.多層升降橫移式立體停車庫(kù)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)[J].甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003,29(6):64～66.[4] 常紅梅，楊永平.機(jī)電一體化立體停車庫(kù)的 PLC 控制[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1993，33(4)：62-67.[5] 張壽明,盧金鼎.多層升降橫移式立體停車庫(kù)及其控制仁[J].電氣自動(dòng)化，2003，15(2):28~31.[6] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第五版？第 3 卷. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1992:86~128.[7] 門艷忠. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 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