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哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
第1章 緒論
1.1課題研究的提出的背景和意義
隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和鼓勵(lì)轎車(chē)進(jìn)入家庭等一系列相關(guān)政策的實(shí)施，特別是伴隨著大城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的提高使得城市交通擁擠的矛盾日益突出。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及我國(guó)城市化水平不斷加快。車(chē)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(dòng)態(tài)交通的嚴(yán)重阻塞，同時(shí)停車(chē)場(chǎng)地設(shè)置的不合理，出現(xiàn)了嚴(yán)重的占道停車(chē)，占用居住區(qū)綠地，造成靜態(tài)交通混亂現(xiàn)象，從而進(jìn)一步造成了交通擁擠，破壞了城市的居住環(huán)境和城市形象。動(dòng)態(tài)交通和靜態(tài)交通的關(guān)系行成了惡性循環(huán)會(huì)受到靜態(tài)交通設(shè)施的制約。在寸土寸金的城市里，能否解決城市交通堵塞和停車(chē)難的問(wèn)題，已成為影響制約城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素，因此具有占地面積小，庫(kù)容量大，存取車(chē)自動(dòng)迅速的智能化立體車(chē)庫(kù)就應(yīng)運(yùn)而生了。
智能立體車(chē)庫(kù)是專(zhuān)門(mén)實(shí)現(xiàn)各種車(chē)輛的自動(dòng)存放及科學(xué)寄存的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備。立體停車(chē)設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有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(chē)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(hù)和車(chē)輛的配比為1:1，為了解決停車(chē)位占地面積與住戶(hù)商用面積的矛盾，只能立體車(chē)庫(kù)以其單車(chē)占地面積小的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，已被廣大用戶(hù)接受。
智能立體車(chē)庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車(chē)庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，智能立體車(chē)庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車(chē)庫(kù)由于要留出足夠的行車(chē)通道，平均一輛車(chē)就要占據(jù)40平方米的面積，而如果彩通4層智能立體車(chē)庫(kù)，可使地面的使用率提高80%—90%，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土地建設(shè)開(kāi)發(fā)成本。這樣智能立體車(chē)庫(kù)就可充分利用土地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)，最大限度的停放車(chē)輛，成為解決城市靜態(tài)交通問(wèn)題的重要途徑。在寸土寸金的市中心，特別是賓館、商場(chǎng)、購(gòu)物中心地段等車(chē)輛集中的地區(qū)，只能向空中、向地下發(fā)展，因此建造相當(dāng)數(shù)量的立體停車(chē)庫(kù)已經(jīng)到了必不可少的地步，同時(shí)立體停車(chē)庫(kù)也有不少的優(yōu)點(diǎn)：第一，節(jié)約空間。第二，自動(dòng)操控，使用方便。第三，立體停車(chē)庫(kù)建設(shè)成本大大低于傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)。第四，安全可靠，美化環(huán)境。這些優(yōu)點(diǎn)使得智能立體車(chē)庫(kù)非常適合在我國(guó)大中城市中大力推廣使用，因此，國(guó)家建設(shè)部、交通部、公安部等有關(guān)部門(mén)非常重視，均出臺(tái)有關(guān)政策對(duì)建設(shè)和推廣立體車(chē)庫(kù)給予支持。很多城市也紛紛出臺(tái)適合本市實(shí)際的政策和法規(guī)，加強(qiáng)和促進(jìn)停車(chē)設(shè)施的建設(shè)。隨著我國(guó)私人汽車(chē)擁有量的增加，停車(chē)矛盾將日益加劇，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)由于自身的許多優(yōu)點(diǎn)，它將具有非常廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)于解決城市居民小區(qū)的停車(chē)難問(wèn)題必將起到積極的作用，推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康快速發(fā)展。
車(chē)庫(kù)是大中城市的熱門(mén)話(huà)題，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委“城市立體車(chē)庫(kù)”列為“近期行業(yè)技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)”，隨著家用汽車(chē)的不斷增加，公共場(chǎng)所及社區(qū)內(nèi)存車(chē)矛盾、車(chē)擠綠地的問(wèn)題將會(huì)越來(lái)越圖突出，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(chē)庫(kù)”日漸成為熱門(mén)話(huà)題，機(jī)械自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)將會(huì)在新開(kāi)發(fā)的樓盤(pán)及商業(yè)里大顯身手。隨著社會(huì)的發(fā)展，相關(guān)部門(mén)作了大量的調(diào)查與研究，終于認(rèn)識(shí)到在加大對(duì)動(dòng)態(tài)交通的改造投入與管理的同時(shí)，也要加強(qiáng)對(duì)靜態(tài)交通的管理，到2010年我國(guó)城市汽車(chē)保有量將會(huì)達(dá)到2000萬(wàn)輛。數(shù)量如此眾多的汽車(chē)停放，將對(duì)城市的交通和環(huán)境起著重大的影響。而停車(chē)難的問(wèn)題的出現(xiàn)，也給我們機(jī)械停車(chē)設(shè)備行業(yè)也將從快速發(fā)展階段進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段。
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)方向發(fā)展：一個(gè)是價(jià)格的極端，市場(chǎng)大量需要低價(jià)格的機(jī)械停車(chē)設(shè)備，它只能夠達(dá)到增加停車(chē)位的目的，能夠保證最基本的使用性能，以?xún)r(jià)格優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)市場(chǎng)。另一個(gè)是技術(shù)和性能的極端，要求停車(chē)設(shè)備具有優(yōu)越的使用性能、方便的操縱方式、快捷的存取速度。國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)發(fā)展不斷地升溫，城市停車(chē)難的問(wèn)題日益突出，在此情況下，我國(guó)的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備行業(yè)，立體停車(chē)設(shè)備的普遍應(yīng)用的大勢(shì)是不可改變的，這一市場(chǎng)有著廣闊的前景。
停車(chē)問(wèn)題是一種社會(huì)環(huán)境問(wèn)題，是城市發(fā)展過(guò)程中客觀出現(xiàn)的社會(huì)現(xiàn)象。我國(guó)立體停車(chē)場(chǎng)的應(yīng)用與研究正處于超步階段，立體停車(chē)場(chǎng)行業(yè)在我國(guó)還是新興行業(yè)，建設(shè)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，規(guī)模也不大，大型的主要靠進(jìn)口，小型的應(yīng)用還不廣泛，綜合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，可以斷定擁有高技術(shù)含量、高附加值、采用機(jī)電一體化技術(shù)的立體停車(chē)場(chǎng)具有廣闊的市場(chǎng)前景。
1.2國(guó)內(nèi)外機(jī)械式立體存車(chē)設(shè)備的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備的發(fā)展
早在1920年，美國(guó)建成了世界上第一座機(jī)械升降汽車(chē)庫(kù)，不過(guò)車(chē)輛在停車(chē)臺(tái)的存取是由司機(jī)開(kāi)車(chē)來(lái)完成的;50年代以后，美國(guó)和西歐陸續(xù)興建了多種形式的機(jī)械化車(chē)庫(kù)。到了60年代后期，隨著世界汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，城市汽車(chē)擁有量迅速增加，尤其是大量私人汽車(chē)的出現(xiàn)，使得歐、美、日等國(guó)家的一些大城市都不同程度地出現(xiàn)了停車(chē)難的問(wèn)題。由于大城市車(chē)多地少，特別是市中心商業(yè)區(qū)更是寸土寸金，所以占地面積小的機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)得到了迅速的發(fā)展。
亞洲的停車(chē)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(chē)設(shè)備的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)，至今已有四十幾年的歷史。目前在日本從事機(jī)械式停車(chē)庫(kù)及其設(shè)備開(kāi)發(fā)、制造的公司約有200多家，其中生產(chǎn)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的公司約100多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨、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(chē)泊位都在10萬(wàn)以上。目前全日本已經(jīng)投入使用機(jī)械式停車(chē)位超過(guò)300萬(wàn)個(gè)，其中以升降橫移式停車(chē)設(shè)備為主。對(duì)于日本，優(yōu)勢(shì)在多層升降橫移類(lèi)、垂直升降類(lèi)、水平循環(huán)類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、簡(jiǎn)易升降類(lèi)等產(chǎn)品上。
德國(guó)和意大利等歐洲國(guó)家從事停車(chē)設(shè)備開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)也比較早。較好的公司有：意大利Sotefin、Interpark、德國(guó)Palis等。由于歐洲國(guó)家土地資源比較富余，停車(chē)問(wèn)題表現(xiàn)不很突出，停車(chē)設(shè)備應(yīng)用量不是很大。多數(shù)為巷道堆垛式產(chǎn)品，多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用很好。德國(guó)和意大利等歐洲國(guó)家的優(yōu)勢(shì)在巷道堆垛類(lèi)產(chǎn)品上。
韓國(guó)機(jī)械停車(chē)設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生。產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始起步，80年代開(kāi)始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過(guò)消化生產(chǎn)和本土化，90年代開(kāi)始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個(gè)階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車(chē)設(shè)備得到普遍開(kāi)發(fā)和利用，韓國(guó)近幾年增長(zhǎng)速度都在30%左右。目前韓國(guó)停車(chē)設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。?
國(guó)外很多發(fā)達(dá)國(guó)家利用立體停車(chē)庫(kù)解決交通擁堵。尤其是土地資源缺乏、人口密度極高的日本，無(wú)論是地下還是地面都盜立著龐大的立體停車(chē)庫(kù)。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，停車(chē)產(chǎn)業(yè)已成為年產(chǎn)值數(shù)十億美元的大產(chǎn)業(yè)。在香港，一個(gè)停車(chē)位的售價(jià)比一輛高級(jí)轎車(chē)還要貴，如匯景花園的一個(gè)停車(chē)位售價(jià)高達(dá)60萬(wàn)港元:美國(guó)的停車(chē)產(chǎn)業(yè)每年大約收益260億美元，提供約100萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì);泰國(guó)1998年房地產(chǎn)蕭條時(shí)，投資者把過(guò)剩的公寓改建成停車(chē)樓，很快收回投資，蕭條的房地產(chǎn)市場(chǎng)轉(zhuǎn)化成了火爆的停車(chē)市場(chǎng)。
1.2.2國(guó)內(nèi)機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及不足
我國(guó)立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展，始于二十世紀(jì)八十年代，河北承德的華一機(jī)械車(chē)庫(kù)集團(tuán)有限責(zé)任公司于1989年建造起國(guó)內(nèi)第一臺(tái)垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)車(chē)庫(kù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)機(jī)械式停車(chē)車(chē)庫(kù)的空白。
我國(guó)立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展，始于二十世紀(jì)八十年代，河北承德的華一機(jī)械車(chē)庫(kù)集團(tuán)有限責(zé)任公司于1989年建造起國(guó)內(nèi)第一臺(tái)垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)車(chē)庫(kù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)機(jī)械式停車(chē)車(chē)庫(kù)的空白。
從機(jī)械車(chē)庫(kù)市場(chǎng)發(fā)育的情況來(lái)看，總的來(lái)說(shuō)，發(fā)展較好的城市和地區(qū)主要是北京、上海、江蘇、浙江、廣東和山東，北京、上海和廣州一直發(fā)展較好，尤其是北京一直處于全國(guó)領(lǐng)先地位，幾乎占全國(guó)總量的45%以上。同時(shí)江蘇、浙江和山東是近幾年發(fā)展速度最快的。目前廣州的人均GDP已突破5000美元，汽車(chē)消費(fèi)仍在增長(zhǎng)，同時(shí)廣州將成為中國(guó)轎車(chē)生產(chǎn)基地，因此，廣州將面臨停車(chē)的巨壓力，而建設(shè)公共停車(chē)場(chǎng)是解決停車(chē)難的主要途徑。廣州擬于明年規(guī)劃建設(shè)公共停車(chē)場(chǎng)95個(gè)，泊位20265個(gè);遠(yuǎn)期(至2010年)將增加建設(shè)公共停車(chē)場(chǎng)118個(gè)，泊位1668。個(gè).規(guī)劃中將充分利用廣場(chǎng)地下、小塊余地建設(shè)停車(chē)場(chǎng)。近期將計(jì)劃建設(shè)20個(gè)機(jī)械停車(chē)庫(kù)，提供泊位320個(gè)。目前 ，總體來(lái)說(shuō)，在我國(guó)立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)方案的合理性研究還處在不斷發(fā)展階段，特別是由于智能化立體車(chē)庫(kù)發(fā)展在我國(guó)還是剛剛起步，對(duì)該類(lèi)型的立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)方案的研究雖然有一些成果，但還有許多不。隨著我國(guó)改革的深入、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)將在我國(guó)有著廣闊的發(fā)展前景。深圳、上海、廣州、重慶等城市正在建設(shè)，有些已經(jīng)建成使用，收到了很好的效果。隨著家用汽車(chē)的不斷增加，公共場(chǎng)所及社區(qū)內(nèi)存車(chē)矛盾、車(chē)擠綠地的問(wèn)題將會(huì)越來(lái)越突出，對(duì)立體車(chē)庫(kù)的需求也越來(lái)越大。據(jù)我國(guó)重機(jī)協(xié)會(huì)停車(chē)設(shè)備工作委員會(huì)任伯森會(huì)長(zhǎng)介紹，到2003年底，在全國(guó)56個(gè)城市興建的機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的數(shù)目達(dá)到879個(gè)，提供了8萬(wàn)多個(gè)車(chē)位，而且正保持著每年翻一番的速度高速增長(zhǎng)。目前，機(jī)械式停車(chē)庫(kù)已得到了廣泛的應(yīng)用。截至2004年底，全國(guó)己建成機(jī)械式停車(chē)庫(kù)一千多座，車(chē)位數(shù)超過(guò)13萬(wàn)個(gè)，覆蓋全國(guó)26個(gè)省(市)、自治區(qū)的68個(gè)城市。近幾年的年增長(zhǎng)速度超過(guò)50%，為充分利用城市土地資源、緩解城市停車(chē)難起到了良好的作用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從事立體停車(chē)設(shè)備這一行業(yè)的注冊(cè)廠家超過(guò)了100家，但是真正有生產(chǎn)實(shí)力的不到20家。除了部分廠商采取高質(zhì)高價(jià)的策略外，其他均以低價(jià)策略勉強(qiáng)在市場(chǎng)上求得一份羹.
未來(lái)機(jī)械車(chē)庫(kù)發(fā)展的前景應(yīng)當(dāng)是好的，全國(guó)投運(yùn)的機(jī)械停車(chē)泊位2000年是1萬(wàn)多個(gè)，2001年為2.1萬(wàn)個(gè)，2002年為4.6萬(wàn)個(gè)，2003年將近8萬(wàn)個(gè)，2004年達(dá)到13萬(wàn)個(gè)，相對(duì)發(fā)展速度較快，但差距還很大，投運(yùn)的機(jī)械車(chē)位只相當(dāng)于停車(chē)位需求量的3%，尚未達(dá)到推廣階段，我國(guó)到2004年投運(yùn)的機(jī)械車(chē)位總數(shù)只相當(dāng)于日本一年投運(yùn)的總數(shù).這說(shuō)明市場(chǎng)的潛力還非常巨大。
現(xiàn)代先進(jìn)的自動(dòng)化機(jī)械立體車(chē)庫(kù)是一種多平面的空間立體車(chē)庫(kù)。它以單層的平面停車(chē)庫(kù)為核心，通過(guò)微機(jī)與PLC控制來(lái)進(jìn)行車(chē)俘空間位置的移動(dòng)，使車(chē)位實(shí)現(xiàn)由空間向平面的轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)多層平面停車(chē)的功能。智能化立體車(chē)庫(kù)是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，越來(lái)越受到人們的重視。
1.3 立體車(chē)庫(kù)的種類(lèi)及特點(diǎn)
一、升降橫移類(lèi)式：采用以載車(chē)板或橫移存取車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。
特點(diǎn)：由于型式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，對(duì)地的適應(yīng)性較強(qiáng)，因此使用十分普通。鋼結(jié)構(gòu)部分、載車(chē)板部分、鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)措施等。在停車(chē)設(shè)備的市場(chǎng)份額約占70%。
不足點(diǎn)：每組設(shè)備必須留有至少一個(gè)空車(chē)位;為鏈條牽動(dòng)運(yùn)行過(guò)程不具有防止傾斜墜落功能。
2、垂直循環(huán)類(lèi)式：采用垂直方向就做循環(huán)運(yùn)動(dòng)來(lái)存取車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。
特點(diǎn)：省地，在58㎡的地方建起大型垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械存車(chē)庫(kù)，可容納34輛轎車(chē)，可省去購(gòu)置土地的大量費(fèi)用。在停車(chē)設(shè)備的市場(chǎng)額約占3-5%。
不足點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒(méi)有完善的閉鎖和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對(duì)比較故障率高。最遠(yuǎn)車(chē)位一般一次取車(chē)需要2分鐘，高峰取車(chē)時(shí)間依次取車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)第20輛約需要30分鐘以上，實(shí)用性差，因此有的用戶(hù)開(kāi)始拆除。
3、水平循環(huán)類(lèi)式：采用一個(gè)水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)的車(chē)位系統(tǒng)才存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。
特點(diǎn)：可以省去進(jìn)出車(chē)道，提建于狹長(zhǎng)地形的地方，降低了通風(fēng)裝置的費(fèi)用，若多層重疊可為大型停車(chē)場(chǎng)，但因一般只有一個(gè)出入口，所以存取車(chē)時(shí)間較長(zhǎng)。在停車(chē)設(shè)備的市場(chǎng)份額約占3-5%。
不足點(diǎn)：但因一般只有一個(gè)出入口，所以存取車(chē)時(shí)間較長(zhǎng)，最遠(yuǎn)車(chē)位一般一次取車(chē)需2分鐘，高峰取車(chē)時(shí)間依次取車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)第20輛約需30分鐘以上，實(shí)用性差，因此有的用戶(hù)開(kāi)始改造。
4、多層循環(huán)類(lèi)式：采用通過(guò)使載車(chē)板作上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛多層存放的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。
特點(diǎn)：無(wú)需坡道，節(jié)省占地，自動(dòng)存取，建于地形細(xì)長(zhǎng)且地面只允許設(shè)置一個(gè)出入口的場(chǎng)所。在停車(chē)設(shè)備的市場(chǎng)份額約占1-2%。
不足點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對(duì)比較故障率高。最遠(yuǎn)車(chē)位一般一次取車(chē)需2分鐘，高峰取車(chē)時(shí)間依次取車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)第20輛約需30分鐘以上，實(shí)用性差，因此有的用戶(hù)開(kāi)始改造。
5、平面移動(dòng)式：在同一層上用搬運(yùn)或起重機(jī)平面移動(dòng)車(chē)輛或泊車(chē)板平面橫移存取車(chē)輛，亦可搬運(yùn)機(jī)和升降機(jī)配合實(shí)現(xiàn)多層平面移動(dòng)存取車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。
特點(diǎn)：一般設(shè)置在地上或半地下，準(zhǔn)無(wú)人方式，地平面層為自走式，不僅降低建立立體車(chē)庫(kù)投資費(fèi)用，而且地平面層可停放大尺寸車(chē)輛。在停車(chē)設(shè)備的市場(chǎng)份額約占2-3%。
不足點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對(duì)比較故障率高。最遠(yuǎn)車(chē)位一般一次取車(chē)需2分鐘，高峰取車(chē)時(shí)間依次取車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)第20輛約需30分鐘以上，實(shí)用性差，因此有的用戶(hù)開(kāi)始改造
6.垂直升降式(PCS)：升降機(jī)將車(chē)輛提升到制定層，同電梯一樣，把車(chē)提升到一定高度再用橫移裝置把車(chē)存入車(chē)位。其具有升降速度快，結(jié)構(gòu)剛的好存取車(chē)效率高、功率低、噪音小等特點(diǎn)。主體結(jié)構(gòu)可采用金屬結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)。其空間利用最高在繁華地帶和商業(yè)區(qū)應(yīng)用廣泛發(fā)展前景廣。
特點(diǎn)：整個(gè)村車(chē)庫(kù)可多達(dá)20~25層，即可停放40~50輛車(chē)，占地面積不到50㎡，空間利用率最高。適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車(chē)輛集中停放的集聚點(diǎn)。在停車(chē)設(shè)備的市場(chǎng)約占3—4%。
不足點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)有完善的閉鎖和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對(duì)比較故障率高。最遠(yuǎn)車(chē)位一般一次取車(chē)需2分鐘，高峰取車(chē)時(shí)間依次取車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)第20輛約需30分鐘以上，實(shí)用性差，因此有的用戶(hù)開(kāi)始改造
7.巷道堆垛式(PXD):停車(chē)位與升降裝置主體組合而成，巷道堆垛機(jī)式、橋式起重機(jī)。將進(jìn)到搬運(yùn)送器的車(chē)輛水平且垂直移動(dòng)到車(chē)位并用存取裝置存放車(chē)輛。主要由進(jìn)出口設(shè)備、庫(kù)內(nèi)搬運(yùn)設(shè)備、車(chē)輛存放設(shè)施、電控系統(tǒng)、安全檢測(cè)裝置組成。
特點(diǎn)：巷道堆垛立體停車(chē)庫(kù)設(shè)備是20世紀(jì)60年代后歐洲根據(jù)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)原理設(shè)計(jì)的一種專(zhuān)門(mén)用于停放小型汽車(chē)的立體停車(chē)設(shè)備。是一種集機(jī)、光、電、自動(dòng)控制為一體的全自動(dòng)化立體停車(chē)設(shè)備，它的出現(xiàn)解決了人們希望解決的大型自動(dòng)化停車(chē)難題;全封閉車(chē)庫(kù)，存車(chē)安全等特點(diǎn)。該類(lèi)車(chē)庫(kù)主要適用于大型密集式存車(chē)。在停車(chē)設(shè)備的市場(chǎng)份額約占3-5%。
不足點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對(duì)比較故障率高。最遠(yuǎn)車(chē)位一般一次取車(chē)需2分鐘，高峰取車(chē)時(shí)間依次取車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，依次取車(chē)第20輛約需30分鐘以上，實(shí)用性差，因此有的用戶(hù)開(kāi)始改造
1.4立體停車(chē)庫(kù)的發(fā)展趨勢(shì)
停車(chē)問(wèn)題是一種社會(huì)環(huán)境問(wèn)題，是城市發(fā)展過(guò)程中客觀出現(xiàn)的社會(huì)現(xiàn)象。我國(guó)立體停車(chē)場(chǎng)的應(yīng)用與研究正處于超步階段，立體停車(chē)場(chǎng)行業(yè)在我國(guó)還是新興行業(yè)，建設(shè)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，規(guī)模也不大，大型的主要靠進(jìn)口，小型的應(yīng)用還不廣泛，綜合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，可以斷定擁有高技術(shù)含量、高附加值、采用機(jī)電一體化技術(shù)的立體停車(chē)場(chǎng)具有廣闊的市場(chǎng)前景。停車(chē)場(chǎng)不僅僅停放小型汽車(chē)，隨著不斷改進(jìn)，立體停車(chē)場(chǎng)的載車(chē)型也向大型、重型車(chē)輛發(fā)展，在日本正在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)可以停放載重汽車(chē)、大客車(chē)的立體停車(chē)場(chǎng)，還有專(zhuān)門(mén)為家庭設(shè)計(jì)制造的家用型停車(chē)場(chǎng)，另外還有停車(chē)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化管理。
停車(chē)產(chǎn)業(yè)正向多元化方向發(fā)展，其停車(chē)場(chǎng)技術(shù)不單單是純粹的機(jī)械設(shè)備，它還包含了當(dāng)今建筑、機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的大量先進(jìn)技術(shù)。多層垂直再提升裝置日臻完善，如汽車(chē)出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車(chē)尺寸和重量自動(dòng)識(shí)別、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車(chē)泊位自動(dòng)跟蹤、鏈繩長(zhǎng)度超范圍報(bào)警和彈性變形自動(dòng)補(bǔ)償、汽車(chē)安全檢測(cè)、自動(dòng)消防滅火等。
立體停車(chē)場(chǎng)的控制正向智能化方向發(fā)展，一些新技術(shù)正在迅速進(jìn)入該領(lǐng)域，如變頻技術(shù)、全電腦（多微機(jī)）控制系統(tǒng)、傳感技術(shù)、光纖通訊技術(shù)、垂直提升和不平平移機(jī)構(gòu)、IC卡的防偽技術(shù)、機(jī)電安全裝置系統(tǒng)、防火防盜系統(tǒng)、停電與電源故障的排除及處理系統(tǒng)等。對(duì)于全電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，要設(shè)計(jì)專(zhuān)用硬件系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的軟件技術(shù)，使之適用于存取車(chē)全過(guò)程的管理和控制，尤其是對(duì)于“模塊”擱架式立體停車(chē)場(chǎng)的電梯調(diào)配，自動(dòng)送車(chē)找位、自動(dòng)平層，應(yīng)快捷、準(zhǔn)確、可靠。系統(tǒng)安全裝置的設(shè)置要與動(dòng)態(tài)過(guò)程完全檢測(cè)形成閉不，確保存取車(chē)過(guò)程的安全運(yùn)行。
立體停車(chē)場(chǎng)越來(lái)越向著智能化、無(wú)人化操作方向發(fā)展，而且結(jié)合當(dāng)今先進(jìn)的技術(shù)；自動(dòng)控制技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、傳感技術(shù)、報(bào)警裝置、防盜防火裝置等，立體停車(chē)場(chǎng)將成為一個(gè)獨(dú)立的高技術(shù)設(shè)備。與各種先進(jìn)技術(shù)的融合將促進(jìn)停車(chē)場(chǎng)向高技術(shù)方向發(fā)展，形成停車(chē)場(chǎng)產(chǎn)業(yè)。我國(guó)停車(chē)場(chǎng)的需求量會(huì)不斷增大，盡管我國(guó)立體停車(chē)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)起步較晚，但人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到立體停車(chē)場(chǎng)建設(shè)的必要性和緊迫性。而我國(guó)也開(kāi)始立體停車(chē)場(chǎng)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，加之在控制、機(jī)械、電子等方面具有一定的基礎(chǔ)，相信我國(guó)的立體停車(chē)場(chǎng)技術(shù)會(huì)得到迅速發(fā)展。
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)個(gè)人擁有汽車(chē)的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。由于城市建筑物密集、空地少，車(chē)輛的停放受到了限制，影響了汽車(chē)業(yè)的發(fā)展和汽車(chē)的消費(fèi)。一些發(fā)達(dá)國(guó)家研制了立體停車(chē)設(shè)備解決汽車(chē)的停放問(wèn)題，取得了很好的效果，比如日本、韓國(guó)等。近年來(lái)，我國(guó)在立體停車(chē)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研制方面也得到了很大的發(fā)展，相繼有多種停車(chē)設(shè)備形成產(chǎn)品，并投入使用，產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益。立體停車(chē)設(shè)備在我國(guó)有大量的市場(chǎng)需求，有廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展空間，因此，本題目的完成具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
1.5 本課題研究的基本思路
我國(guó)大中城市住宅小區(qū)的實(shí)際現(xiàn)狀是:無(wú)論是近幾年新建的小區(qū)，還是以前的小區(qū)，都存在沒(méi)有預(yù)留車(chē)位或是預(yù)留車(chē)位不足的問(wèn)題，而小區(qū)在對(duì)停車(chē)的要求上則是一致的，即要求能夠適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的車(chē)輛、占地面積小、操作簡(jiǎn)單、存取車(chē)方便、安全、污染躁聲小等。參考國(guó)外解決停車(chē)難問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)做法，從停車(chē)硬件方面來(lái)說(shuō)，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)能夠滿(mǎn)足上述需求。采用立體化停車(chē)是解決城市住宅小區(qū)停車(chē)難問(wèn)題的重要途徑。機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)作為一種新鮮事物、停車(chē)產(chǎn)業(yè)作為一項(xiàng)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始引起社會(huì)的廣泛關(guān)注和重視，并得到越來(lái)越多的認(rèn)可.機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)正在我國(guó)大中城市中為解決停車(chē)難問(wèn)題發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。目前在我國(guó)投入使用的機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)主要是針對(duì)人口流動(dòng)和密度比較大的商業(yè)區(qū)、醫(yī)院、賓館和酒店等場(chǎng)所，這類(lèi)停車(chē)庫(kù)的基本特點(diǎn)是建設(shè)規(guī)模大、投入資金多、容車(chē)輛大、建筑面積大、機(jī)械化程度較高等。但截止到目前針對(duì)住宅小區(qū)的立體停車(chē)庫(kù)還幾乎沒(méi)有。因此，非常有必要根據(jù)住宅小區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行分析研究，通過(guò)對(duì)各類(lèi)機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)的比較，確定適合住宅小區(qū)停車(chē)的立體車(chē)庫(kù)類(lèi)型，以解決當(dāng)務(wù)之急和越來(lái)越嚴(yán)重的小區(qū)內(nèi)停車(chē)難問(wèn)題，為我國(guó)城市的交通通暢、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和停車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展作出一定的貢獻(xiàn)。
本章小結(jié)
通過(guò)對(duì)立體存車(chē)庫(kù)的歷史與現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r的調(diào)查研究，了解到立體存車(chē)庫(kù)的良好的發(fā)展前景與廣闊的市場(chǎng)空間，更能有效的緩解空間利用問(wèn)題，降低人們?cè)谕＼?chē)方便的投入這使得該項(xiàng)課題研究更加的富有價(jià)值。任何物品的發(fā)明與改造都是基于給生活提供方便，使得操作更加簡(jiǎn)便的。所以本課題的研究是有深遠(yuǎn)意思的。
第2章原理設(shè)計(jì)說(shuō)明
2.1介紹立體停車(chē)庫(kù)的整體設(shè)計(jì)思想及工作原理
2.1.1立體停車(chē)庫(kù)整體設(shè)計(jì)思想
整體車(chē)庫(kù)位于地下，汽車(chē)經(jīng)過(guò)垂直升降結(jié)構(gòu)進(jìn)入車(chē)庫(kù)。存放時(shí)，汽車(chē)駛?cè)胲?chē)庫(kù)的垂直升降機(jī)剛上。橫向輸送裝置安裝在垂直升降機(jī)構(gòu)上。傳送分為縱向傳送、橫向傳送?？v向傳送主要由垂直升降裝置完成，橫向輸送則由軌道車(chē)完成，然后車(chē)輛自行入庫(kù)。
圖2-1 停車(chē)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
2.1.2立體停車(chē)庫(kù)的工作原理
下面以一輛車(chē)進(jìn)庫(kù)而后另一輛車(chē)出庫(kù)的過(guò)程為例，簡(jiǎn)介一下此停車(chē)庫(kù)的工作原理。
首先，汽車(chē)駛?cè)氪怪鄙禉C(jī)構(gòu)中，汽車(chē)停在的軌道車(chē)上。其次，經(jīng)控制系統(tǒng)確認(rèn)找出離入口最近的空車(chē)位。然后，控制系統(tǒng)控制垂直升降機(jī)構(gòu)停在所要停放車(chē)輛的那個(gè)層位后，此時(shí)垂直升降機(jī)構(gòu)中的軌道與橫向輸送裝置的軌道相對(duì)接。軌道車(chē)經(jīng)過(guò)軌道到達(dá)空車(chē)位。最后由駕駛員自行將車(chē)輛駛?cè)胲?chē)位，完成汽車(chē)的進(jìn)庫(kù)運(yùn)動(dòng)。如此即完成了存車(chē)過(guò)程。
取車(chē)的過(guò)程同存車(chē)過(guò)程正好相反，首先，控制系統(tǒng)控制垂直升降結(jié)構(gòu)到達(dá)要去汽車(chē)所在的層位，同時(shí)軌道車(chē)經(jīng)過(guò)軌道到達(dá)所要取車(chē)的車(chē)位處，這樣車(chē)輛由駕駛員控制車(chē)輛駛?cè)胲壍儡?chē)托板，其次橫向輸送裝置的軌道車(chē)駛?cè)氪怪鄙禉C(jī)構(gòu)中，然后控制系統(tǒng)控制垂直升降機(jī)構(gòu)升到地面出口處。駕駛員駕駛汽車(chē)開(kāi)出。
橫向輸送裝置是當(dāng)人把車(chē)開(kāi)到載車(chē)板上并被升降機(jī)構(gòu)升到指定位置時(shí)，轎廂中的軌道與這一層外面的軌道相接。通過(guò)對(duì)電機(jī)通電，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)把動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)裝置把動(dòng)力傳到驅(qū)動(dòng)軸上，使得驅(qū)動(dòng)輪在軌道上以1m/s的速度行走，在到達(dá)指定庫(kù)位的時(shí)候停止運(yùn)動(dòng)，然后由人把汽車(chē)開(kāi)到車(chē)庫(kù)內(nèi)。
取車(chē)的過(guò)程與存車(chē)正好相反，把車(chē)輛開(kāi)到載車(chē)板上，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)載車(chē)板與車(chē)輛一起運(yùn)動(dòng)到轎廂中。
本章小結(jié)
通過(guò)對(duì)立體車(chē)庫(kù)的類(lèi)型與用途及其特點(diǎn)的了解，最終選擇升降橫移式作為選題的車(chē)庫(kù)類(lèi)型，并對(duì)研究的對(duì)象與工作環(huán)境總結(jié)出了整體思想和工作原理。
第3章 機(jī)械部分傳動(dòng)方式的確定與部件選擇
3.1 橫向輸送裝置中車(chē)輪與車(chē)軸的選擇
3.1.1 傳動(dòng)方案分析
由于考慮存車(chē)庫(kù)多設(shè)置在小區(qū)、賓館、醫(yī)院等公共場(chǎng)所，所以需要降低噪音，帶傳動(dòng)有以下及特點(diǎn)：
傳動(dòng)帶具有彈性和撓性，可吸收振動(dòng)并緩和沖擊，從而使傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。
當(dāng)過(guò)載時(shí)，傳動(dòng)帶與帶輪之間可發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而不損傷其他零件，起過(guò)載保護(hù)作用。
適合于主、從動(dòng)軸間中心距較大的傳動(dòng)。
綜合以上3點(diǎn)，一級(jí)傳動(dòng)選擇帶傳動(dòng)。二級(jí)傳動(dòng)為保證傳動(dòng)比與效率選擇齒輪傳動(dòng)。
靠摩擦力工作的傳動(dòng)帶按截面形狀不同主要分為平帶、V帶和特殊帶。平帶以其內(nèi)圓周表面為工作面，V帶傳動(dòng)能力比平帶的大，承載能力顯著高于平帶，適用于傳遞大功率且要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。根據(jù)以上特點(diǎn)選擇V帶作為傳動(dòng)帶進(jìn)行動(dòng)力的傳輸。
最終確定方案為電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)帶輸出，再由帶傳動(dòng)傳遞給下一級(jí)齒輪，由兩次齒輪傳動(dòng)共同完成存車(chē)庫(kù)橫移裝置的動(dòng)力傳輸。最終把動(dòng)力輸送到驅(qū)動(dòng)軸上帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪在軌道上行走起到運(yùn)送車(chē)輛到達(dá)庫(kù)位和出庫(kù)的作用。這樣節(jié)省空間具體結(jié)構(gòu)如下圖3-1 所示：
圖3-1 橫移裝置傳遞圖
已知工作條件：車(chē)輪直徑400mm，平板車(chē)運(yùn)行速度1m/s。
為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算鼓輪的轉(zhuǎn)速，即：
（3.1）
=47.7r/min
一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比約為22或34，根據(jù)總傳動(dòng)比，可初步擬定以?xún)杉?jí)傳動(dòng)為主的多種傳動(dòng)方案。
3.2 選擇電動(dòng)機(jī)
1、電動(dòng)機(jī)類(lèi)型選擇
根據(jù)電源及工作機(jī)工作條件，選用臥式封閉型YZ132M1-6減速電動(dòng)機(jī)。
2、電動(dòng)機(jī)功率的選擇
1）、工作機(jī)所需功率
（3.2）
kW （3.3）
2）、電動(dòng)機(jī)輸出功率為
（3.4）
傳動(dòng)裝置的總效率 （3.5）
式中、、、為從動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：V帶傳動(dòng)效率=0.95，滾動(dòng)軸承效率=0.99，
圓柱齒輪傳動(dòng)效率為=0.97。則：
故 =1.28kw
根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出功率kw，查表選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率kw。
3）、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇
為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得V帶的傳動(dòng)比范圍為，因車(chē)輪轉(zhuǎn)速應(yīng)保持1m/s的速度，轉(zhuǎn)速為47.77r/min.則傳動(dòng)裝置的總的傳動(dòng)比為:
（3-6）
故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為
r/min （3-7）
可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為750r/min,1000r/min ,1500r/min
3000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合要求。由于3000r/min的電動(dòng)機(jī)體積小，轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)不平穩(wěn)；而750r/min的電動(dòng)機(jī)體積大、重量大、價(jià)格昂貴，因此初步選同步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：
表3-1 電機(jī)參數(shù)對(duì)比
方案
電動(dòng)機(jī)
型號(hào)
額定功率kw
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min
電動(dòng)機(jī)質(zhì)量kg
傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比
同步
滿(mǎn)轉(zhuǎn)
總傳動(dòng)比
V帶
齒輪傳動(dòng)
1
Y112M-4
2
1500
1440
43
32.2
3
10.7
2
Y132M1-6
2
1000
960
73
21.5
2
10.5
由表中數(shù)據(jù)可知，兩方案均可行。相比之下，方案2比較適合，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZ132M1-6.
圖3-2 YZ132M1-6型電動(dòng)機(jī)
3.3其他構(gòu)件的選擇
根據(jù)車(chē)速1m/s；車(chē)輪轉(zhuǎn)速為47.77r/min .推算出車(chē)輪直徑d=400mm,初步選型如下圖：
(a) (b)
圖3-3 輕軌車(chē)輪
由工作條件與所需用途最終選定，因?yàn)檐?chē)板與庫(kù)位地面高度應(yīng)該向平，才能使得車(chē)輛平穩(wěn)、快捷的進(jìn)入。所以按照需要應(yīng)把載車(chē)板的位置降低，另外因?yàn)榇孳?chē)庫(kù)整體思想就是節(jié)省空間，所以高度限制在1.7M這就使得承載車(chē)載車(chē)板以下的部分不宜過(guò)高，根據(jù)結(jié)構(gòu)上的安排選擇上圖（a）中的車(chē)輪作為橫移裝置的行走輪。
載車(chē)板用來(lái)承載運(yùn)送車(chē)輛，按結(jié)構(gòu)形式有框架式和拼版式兩種?？蚣苁捷d車(chē)板是用型鋼和鋼板焊接成為承載框架，這種載車(chē)板的優(yōu)點(diǎn)是可按需要設(shè)置行車(chē)通道寬度，并具有較好的導(dǎo)入功能，適合車(chē)型變化較多的情況。鋼板是用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓成件，安裝前可以先對(duì)鋼板進(jìn)行各種表面處理，如電鍍、烤漆等，使載車(chē)板輕巧、美觀。
因庫(kù)位寬度為3m,所以選擇車(chē)板的寬度也為3m，長(zhǎng)度3m，厚度為5mm，可保證在車(chē)輛運(yùn)送時(shí)裝置的穩(wěn)定性和安全性。
按照載車(chē)板的尺寸選得橫移裝置中的平板車(chē)軸距為3.5m，因車(chē)輛的長(zhǎng)度一般不超過(guò)5m，所以初選載車(chē)板的寬度為5m?？紤]到驅(qū)動(dòng)軸強(qiáng)度與剛度的要求及加工方便的問(wèn)題，應(yīng)盡量減短軸的長(zhǎng)度，所以最終確定載車(chē)鋼板寬為3m，驅(qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸的長(zhǎng)度也為3m。這就使得車(chē)輛在鋼板上時(shí)，兩端會(huì)有將近1m的是懸空的，為了車(chē)輛使車(chē)輛不與車(chē)庫(kù)發(fā)生刮碰并且進(jìn)、出庫(kù)方便，在庫(kù)位前延出1m的距離保證裝置的正常運(yùn)行。
本章小結(jié)
本章對(duì)立體存車(chē)庫(kù)橫向輸送裝置的傳動(dòng)方式與電機(jī)的型號(hào)參數(shù)進(jìn)行了確定。尤其是傳動(dòng)方式的選擇，考慮到空間的安排與工作環(huán)境、設(shè)備周?chē)沫h(huán)境要求。并按行走速度與電機(jī)轉(zhuǎn)速確定了車(chē)輪的型號(hào)與參數(shù)，這使得接下來(lái)的總傳動(dòng)比的計(jì)算與各級(jí)傳動(dòng)比的分配計(jì)算更順利的進(jìn)行。
第4章 橫向輸送裝置動(dòng)力傳輸部分的設(shè)計(jì)與校核
4.1計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比
1、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比
(4.1)
2、分配各級(jí)傳動(dòng)比
取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為，則齒輪傳動(dòng)部分的傳動(dòng)比為
齒輪傳送部分高速齒輪傳動(dòng)比為，低速齒輪傳動(dòng)比為，則：
（4.2）
故
取 則
4.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
1、各軸轉(zhuǎn)速
電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為I軸，中速軸為II軸，低速軸為III軸，則各軸轉(zhuǎn)速分別為：
r/min （4-3）
r/min （4-4）
r/min （4-5）
r/min （4-6）
2、各軸輸入功率
按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率即
kW （4-7）
kW (4-8)
kW (4-9)
kW （4-10）
3、各軸轉(zhuǎn)矩
N·m (4-11)
N·m (4-12)
N·m (4-13)
N·m (4-14)
4、各軸輸入轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩如下表所示：
表3-2 齒輪傳送裝置中各軸的轉(zhuǎn)速
項(xiàng)目
電動(dòng)機(jī)軸
高速軸
中間軸
低速軸
轉(zhuǎn)速r/min
1000
500
143.266
47.77
功率kW
2.2
2.09
2.01
1.93
轉(zhuǎn)矩
21.01
39.919
133.985
411.69
4.3 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min，帶輪所連齒輪傳動(dòng)裝置高速軸轉(zhuǎn)速為r/min。輸送
1、 求計(jì)算功率
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）查表13-8得，故計(jì)算功率為：
kW (4-15)
2、選擇V帶型號(hào)
根據(jù)，，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）查圖13-15得坐標(biāo)點(diǎn)位于A型界內(nèi)，故初選普通A型V帶。
2、 計(jì)算大、小帶輪基準(zhǔn)直徑、
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）查表13-9可知，應(yīng)不小于80mm，現(xiàn)取=100mm。
由得 (4-16)
=196mm
4、驗(yàn)算帶速V
(4-17)
=5.23m/s
帶速在范圍內(nèi)，符合要求
5、求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距a
初步選取中心距
; (4-18)
取中心距
由式 (4-19)
得帶長(zhǎng)
mm
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表13-2，對(duì)A型V帶選用。
由式 得 (4-20)
=347.6mm
6、驗(yàn)算小帶輪包角
由 得 (4-21)
°
故包角合適
7、計(jì)算V帶根數(shù)z
(4-22)
而r/min，
mm
。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表13-3得
kW kW
帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比
(4-23)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表13-2得
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表13-5得 =0.17kw
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表13-7得 ，
由此可得
取3根V帶，即z=3
8、求作用在帶輪軸上的壓力
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表13-1得
q=0.1kg/m
由式 (4-24)
N
作用在軸上的壓力
(4-25)
9、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
小帶輪設(shè)計(jì)制造成實(shí)心式帶輪
大帶輪設(shè)計(jì)制造成實(shí)心式帶輪
4.4 齒輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算
選擇齒輪材料，熱處理方式和精度等級(jí)，考慮到平板車(chē)驅(qū)動(dòng)為一般機(jī)械，故大小齒輪均選用45鋼，采用軟齒面，齒面強(qiáng)度為217~255HBW。平均硬度為236HBW，大齒輪調(diào)制處理，齒面硬度為190HBW。大、小齒輪齒面平均硬度差為46HBW，在30~50HBW范圍內(nèi)。選用8級(jí)精度。
減速器高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為，高速軸轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)功率為kW，支持圓柱齒輪采用軟齒面制造。
1、 選擇材料及確定許用應(yīng)力
小齒輪用40MnB調(diào)質(zhì)，齒面硬度241-286HBS，MPa
,；大齒輪用ZG35SiMn調(diào)質(zhì)，齒面硬度為241-269HBSMPa，MPa
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表11-5取,
2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)K=1.5（見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表11-3），齒寬系數(shù)（見(jiàn)《《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表11-6）,小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
(4-26)
=42457.71N·mm
(《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版)表11-4），
(4-27)
(2) 設(shè)計(jì)時(shí)，因可初選v值未知，不能確定，故可初選，初取。
（3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得：齒寬系數(shù)
彈性系數(shù)
節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
齒數(shù)比
初選，則，取。
有式
(4-28)
(4-29)
查得重合度系數(shù)
許用接觸應(yīng)力由式
得: (4-30)
MPa
MPa
小齒輪1與大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為：
(4-31)
(4-32)
;
查得
取安全系數(shù)
MPa (4-33)
MPa
初算小齒輪1分度圓
(4-34)
3、確定傳送尺寸
（1）計(jì)算載荷系數(shù)。查的使用系數(shù)
(4-35)
查得 齒向載荷分布系數(shù)
齒間載荷分配系數(shù)
(4-36)
（2）確定模數(shù)。
/mm=2.24 (取=2.5) (3-37)
（3）計(jì)算傳動(dòng)中心距
a/mm=mm (4-38)
（4）計(jì)算螺旋角
(4-39)
因?yàn)橹蹬c初選值相差不大，故與值有關(guān)的數(shù)值無(wú)需修正。
/mm=57.46mm>47.75mm (4-40)
mm=2.574=197mm (4-41)
mm= =51.985mm 取mm
mm (4-42)
(5) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：
(4-43)
式中個(gè)參數(shù)：
1. K、T、、值同前。
2. 齒寬mm。
3. 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)。
當(dāng)量齒數(shù) (4-44)
(4-45)
查得
重合度系數(shù)
螺旋角系數(shù)
許用應(yīng)力可有式算得。 (4-46)
查得彎曲疲勞極限應(yīng)力
MPa , MPa
查得壽命系數(shù) .
查得安全系數(shù) ,故
(4-47)
滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。
(6) 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度
(4-48)
式中各參數(shù)：
（1）K、、b、值同前。
齒數(shù)比u=。
彈性系數(shù)
節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
重合度系數(shù)
螺旋角系數(shù)
許用接觸應(yīng)力可由 算得。 (4-49)
查得接觸疲勞極限應(yīng)為
MPa (4-50)
壽命系數(shù),查得安全系數(shù),故
MPa (4-51)
(4-52)
滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度。
同理 低速級(jí)齒輪的計(jì)算得到：
齒數(shù)比：
； m=3
mm
mm
中心距 a=150mm
經(jīng)校核齒輪滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度。
4.5滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算
由條件知，軸承的預(yù)計(jì)壽命 :
（一）、對(duì)高速軸上滾動(dòng)軸承的選擇及核計(jì)算
1、高速軸滾動(dòng)軸承的選用深溝球軸承，如圖4-1所示
圖4-1
2、對(duì)軸承進(jìn)行受力分析計(jì)算
軸承在齒輪傳送系統(tǒng)工作時(shí)，只受到徑向反力，而高手軸徑向反力和圓周力均作用其上，徑向反力的合力即為軸承所受到的徑向力。
1）、徑向力作用時(shí)
由
N (4-53)
徑向力
(4-54)
=772.667N
受力如下圖所示：
圖4-2 軸承受力示意圖
mm ，mm
(4-55)
=562.239N
2)、圓周力作用時(shí)，受力如圖所示：
圖4-3 軸承圓周力示意圖
(4-56)
N
(4-57)
N
則作用于軸承的反力分別為
(4-58)
=1644N
(4-59)
=614N
由軸承只受到徑向載荷作用，故
N
N
、分別為左右兩軸承所受當(dāng)量動(dòng)載荷。
3）、計(jì)算所需的徑向基本額定動(dòng)載荷
因軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承，今>,
故應(yīng)以軸承的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)，因受中等沖擊
載荷，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表16-9得，工作溫度正常，查表16-8得，故：
(4-59)
=30.01k
4、由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）軸承》查得型號(hào)為6208的軸承符合強(qiáng)度要求，因此高速軸上軸承選用6208型號(hào)軸承。
（二）、中間軸II上的軸承選用型號(hào)為6208軸承；
低速軸III上的軸承選用型號(hào)為6017軸承。
見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）軸承》
4.6 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與校核
（一）高速軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
由于高速軸上的齒輪直徑接近于軸徑，故將軸設(shè)計(jì)為齒輪軸。
1、 高速軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖4-4 高速軸的結(jié)構(gòu)圖
2）、軸的轉(zhuǎn)矩
(4-60)
N·m
齒輪上的受力
圓周力： N (4-61)
徑向力:
(4-62)
=464.938N
軸的受力如下圖所示
圖4-6 高速軸的受力力矩圖
3）、a、求垂直面的支承反力
N (4-63)
(4-64)
N
N
b、求水平面的支承反力
(4-65)
N
(4-66)
=347.89N c、力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力
(4-67)
=265.93N
(4-68)
=412.885N
d、直面的彎矩圖（圖b）
(4-69)
=21.65N·m
e、繪水平面的彎矩圖（圖c）
(4-70)
N·m
f、力產(chǎn)生的彎矩圖（圖d）
(4-71)
=65.13N·m
a截面反力產(chǎn)生的彎矩圖為
(4-72)
=17.02N·m
g、求合成彎矩圖（圖e）
(4-73)
=80.33N·m
(4-74)
N·m
N·m (4-75)
h、q求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（圖f）
(4-76)
=39.919N·m
i、求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩（圖g）
a-a截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為
(4-77)
軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，代入上式得
(4-78)
=83.82N·m
j、計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑
軸的材料選用40Mn調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）表14-1查得，表14-3查得，則：
(4-79)
=24mm
由于軸做成齒輪軸，齒根圓直徑mm。因mm，故軸的設(shè)計(jì)尺寸符合要求。
轉(zhuǎn)度最低的平板車(chē)驅(qū)動(dòng)軸的軸的尺寸校核：
(4-80)
=37.47mm
齒根圓直徑mm。因mm，故軸的設(shè)計(jì)尺寸符合要求。
由變速器結(jié)構(gòu)布置考慮到加工和裝配而確定的軸的尺寸，一般來(lái)說(shuō)強(qiáng)度是足夠的，僅對(duì)其危險(xiǎn)斷面進(jìn)行驗(yàn)算即可。對(duì)于本設(shè)計(jì)的變速器來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，軸的強(qiáng)度和剛度都留有一定的余量，所以，在進(jìn)行校核時(shí)只需要校核最低速軸即可.
此中情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為
(4-81)
式中：----扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；
T----軸所受的扭矩，N·mm；
----軸的抗扭截面系數(shù)，；
P----軸傳遞的功率，kw；
d----計(jì)算截面處軸的直徑，mm；
[]----許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa。
其中P=1.94kw,n=47.77r/min,d=90mm:代入上式得：
MPa
由查表可知，故，符合強(qiáng)度要求。
本章小結(jié)
本章對(duì)總傳動(dòng)比以及各級(jí)傳動(dòng)比的計(jì)算，并把計(jì)算所得結(jié)果應(yīng)用到了V帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的尺寸設(shè)計(jì)與校核計(jì)算中，從而確定了帶輪尺寸、包角、帶的根數(shù)與校核計(jì)算。并且在齒輪傳送中也對(duì)齒輪模數(shù)傳動(dòng)尺寸等進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。還有軸承的選擇與校核，軸的選擇與校核，整體上符合機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟，能夠簡(jiǎn)明的表示出設(shè)計(jì)與計(jì)算的過(guò)程。
結(jié)論
（1）立體停車(chē)必將是解決我國(guó)大中城市住宅小區(qū)停車(chē)的重要途徑之一。汽車(chē)作為現(xiàn)代化的交通工具，近年來(lái)正在以年均超過(guò)20%的消費(fèi)速度增長(zhǎng)，2008年我國(guó)基本型乘用車(chē)(轎車(chē))銷(xiāo)售278.74萬(wàn)輛，比2007年增長(zhǎng)24.31% .但是停車(chē)場(chǎng)所、停車(chē)設(shè)備和停車(chē)措施的建設(shè)卻相對(duì)滯后，中國(guó)重機(jī)協(xié)會(huì)停車(chē)設(shè)備工作委員會(huì)提供的數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛的保有量與停車(chē)位之比約為5:1，停車(chē)位的滿(mǎn)足率只有20%左右。我國(guó)現(xiàn)有很多住宅小區(qū)在停車(chē)位規(guī)劃設(shè)計(jì)方面普遍存在不足，傳統(tǒng)的停車(chē)方式不能解決小區(qū)內(nèi)的停車(chē)難問(wèn)題。參照國(guó)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，除了加強(qiáng)管理、制定政策等軟件方面的問(wèn)題外，