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摘要
就目前的小區(qū)來(lái)看，由于一般住宅小區(qū)的車(chē)位設(shè)置在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和規(guī)劃階段就已經(jīng)確定了數(shù)量，因此在已建設(shè)成的住宅小區(qū)中再設(shè)置機(jī)動(dòng)車(chē)位，實(shí)際上是很難再有所作為了。因此車(chē)位的緊缺就成為今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的業(yè)主的一大生活難題和物業(yè)管理公司管理難點(diǎn)了。
建造立體鋼結(jié)構(gòu)車(chē)庫(kù)可能就是解決停車(chē)位不足的可靠的途徑之一。
本文簡(jiǎn)要介紹了各類(lèi)立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),和小區(qū)車(chē)庫(kù)的發(fā)展概況,并對(duì)立體停車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說(shuō)明.本文重點(diǎn)介紹了立體車(chē)庫(kù)升降的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和停車(chē)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).
本設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容包括升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，材料的選擇，制造方法。
在升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中升降鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算，鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算。
升降部分的電機(jī)選擇和校核，鋼絲繩的選擇和計(jì)算也是本設(shè)計(jì)重點(diǎn)。
本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是: 節(jié)省資源,控制方便。
關(guān)鍵詞 立體停車(chē)庫(kù) 升降裝置 鏈驅(qū)動(dòng)
Abstract
On the current quarter, general residential neighborhood parking spaces in the project design and planning stages have been identified on the quantity, So has the construction of residential quarters as further set up vehicle spaces, is actually very difficult to do anything of. Thus the shortage of parking spaces on the future of a long time one of the owners of large problems in life and property management companies for the management of difficult.
Construction of a three-dimensional steel garage may solve the shortage of parking spaces one of the surest ways.
The paper summarizes the structure and the features of different of parking place. The introduction of the main performance parameters and introduced too. This paper mainly introduces the design of main components of its elevator and conveying appliance.
The design focus include lifting the structure design, the choice of materials, manufacturing methods.
Movements in the design of transmission chain of design movements, the sprocket design.
Motor movements of the options and checking, rope choice and calculation of the design is key.
The design main characteristic is: saves the investment, the control is convenient.
Keywords stereo garage elevating gear chain actuation
4
目 錄
第一章緒論
1.1課題的背景及意義……………………………………………………………………1
1.2課題的關(guān)鍵技術(shù)及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀…………………………………………………3
1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀……………………………………………………………………3
1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀……………………………………………………………………4
第二章 設(shè)計(jì)的基本思想和方案比較
2.1 移動(dòng)方案的比較………………………………………………………………………5
2.2 橫移機(jī)構(gòu)方式的選用…………………………………………………………………5
2.2.1橫移的方式和電機(jī)的放置位置…………………………………………………6
2.3提升機(jī)構(gòu)所選用方式的比較和選擇…………………………………………………7
2.3.1提升的原理和電機(jī)安放位置……………………………………………………8
2.3.2設(shè)計(jì)時(shí)注意要點(diǎn)…………………………………………………………………9
2.4 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) ……………………………………………………………………………9
第三章 升降橫移設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1橫移結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 11
3.1.1托盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………11
3.1.2導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………13
3.2升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 13
3.3升降橫移機(jī)構(gòu)整體框架設(shè)計(jì)………………………………………………………… 13
3.3.1材料的選擇…………………………………………………………………………14
3.3.2制造方法……………………………………………………………………………15
3.3.3結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度校核……………………………………………………………………15
第四章 升降橫移停車(chē)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 17
4.1.1平移裝置中齒輪、齒條、傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇…………………………………17
4.1.2齒輪、齒條的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………19
4.1.3聯(lián)軸器的選擇………………………………………………………………………21
4.1.4鍵聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度校核…………………………………………………………………22
4.2升降傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 23
4.2.1升降傳動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)容介紹…………………………………………………………23
4.2.2升降機(jī)構(gòu)的工作原理………………………………………………………………23
4.2.3鏈輪、鏈條、鋼絲繩的選擇計(jì)算和校核…………………………………………23
4.2.4驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………27
4.2.5軸承壽命的計(jì)算……………………………………………………………………33
4.2.6滾筒與定滑輪的選擇………………………………………………………………33
4.2.7升降機(jī)構(gòu)的控制與維護(hù)……………………………………………………………33
結(jié)論………………………………………………………………………………………… 35
致謝………………………………………………………………………………………… 36
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………… 37
浙 江 科 技 學(xué) 院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
任 務(wù) 書(shū)
題 目 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)
及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué) 院 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 機(jī)制096
學(xué) 號(hào) 109011164
學(xué)生姓名 金琪
指導(dǎo)教師 宋德玉
下達(dá)日期 2013/1/10
1、 主要任務(wù)與目標(biāo)：
對(duì)升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的力學(xué)分析，包括升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的鋼架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和鏈條的強(qiáng)度等。對(duì)升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的升降傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和計(jì)算.運(yùn)用合理的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)庫(kù)升降和平移傳動(dòng),對(duì)升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的整體框架和局部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強(qiáng)度提高，重量減輕，效率更高。
2、 主要內(nèi)容與基本要求：
1.主要內(nèi)容：
以升降橫移式立體車(chē)庫(kù)為對(duì)象，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為：
（1） 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)機(jī)械系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)）總體方案擬定；
（2） 車(chē)庫(kù)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
（3） 車(chē)庫(kù)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
（4） 車(chē)庫(kù)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
（5） 對(duì)車(chē)庫(kù)整體框架和局部進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化；
2. 具體要求：
主要技術(shù)參數(shù)：車(chē)臺(tái)總重量為2000kg；起升、橫移速度為4m/min;共3層，每層3個(gè)空位（存放7輛車(chē)）。
要求：完成（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)字?jǐn)?shù)2.4萬(wàn)左右；
（2）外文資料翻譯不少于1萬(wàn)印刷字符數(shù)；
（3）折算圖紙工作量不少于AO圖1.5張（包括總體圖、部
件裝配圖、零件圖等），其中利用計(jì)算機(jī)繪圖的量不少于AO
圖1張。
三、進(jìn)度安排：
時(shí) 間
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容
2013年1月 7日～2013年1月 14日
詳細(xì)消化設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述與開(kāi)題報(bào)告。
2013年1月15日～ 2013年 3月1日
總體方案擬定。
2013年3月2 日～2013年4月18日
傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和車(chē)庫(kù)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2013年4月19日～2013年5月9日
完成畢業(yè)論文初稿，完成與題目技術(shù)相關(guān)外文資料翻譯（約1.5萬(wàn)字符），交審。
2013年5月9日～2013年5月14日
完成資料打印并上交老師，準(zhǔn)備答辯。
2013年5月15日
答辯
4、 主要參考文獻(xiàn)：
[1] 徐灝.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版杜.l992
[2] 蔡春源.《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [M] 遼寧：遼寧科技出版社1993
[3] 張秀英,丁寧華.解決城市停車(chē)問(wèn)題發(fā)展城市停車(chē)產(chǎn)業(yè) [J]. Z-程建設(shè)與設(shè)計(jì) l999(5)
[4] 美宏志,任軍,姚勝永.發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)動(dòng)化早中期的城市停車(chē)對(duì)策 [R] 城市規(guī)劃 2002(1O)
[5] (德)約森.賴姆佩爾.《懸架元件及底盤(pán)動(dòng)力學(xué)》 王宣譯 [M]長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社 1992
[6] 劉惟信. 建立汽車(chē)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)用程序庫(kù)的設(shè)想 [N] 北京汽車(chē) 1988(3)
[8] 張建民.《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》第3版 [M] 北京：高等教育出版社 2008
[9] 李璨,張憲民.《機(jī)械原理》 [M] 武漢：武漢理工大學(xué)出版社2004.3
[10] 田效伍.《電氣控制于PLC應(yīng)用技術(shù)》 [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2006.8
[11] 齊新丹.《互換性與測(cè)量技術(shù)》 [M] 北京：中國(guó)電力出版社 2008.11
[12] 吳緒鈞. 德國(guó)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備考察綜述 [J] 停車(chē)與設(shè)備 1998
[13] 中國(guó)重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)《機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)》 [M]北京：海洋出版社2001
指導(dǎo)教師 年 月 日
系 主 任 年 月 日
浙 江 科 技 學(xué) 院
本 科 畢 業(yè) 論 文
開(kāi) 題 報(bào) 告
( 2013屆)
題 目 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)
及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué) 院 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 材料096
學(xué) 號(hào) 109011164
學(xué)生姓名 金琪
指導(dǎo)教師 宋德玉
開(kāi)題日期 2013 年 1 月 7 日
一、選題的背景與意義
1.1研究對(duì)象簡(jiǎn)介與背景
機(jī)械式停車(chē)庫(kù)就是利用機(jī)械來(lái)存取、停放車(chē)輛的整個(gè)停車(chē)設(shè)施，以立體化存放的機(jī)械式停車(chē)庫(kù)叫做機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)。它是集機(jī)械、電子、控制技術(shù)于一體的現(xiàn)代化設(shè)備,成為緩解城市停車(chē)難的有效手段,形成了新行業(yè),步入了引進(jìn)、開(kāi)發(fā)、制造、使用相結(jié)合的發(fā)展，己成為技術(shù)密集型產(chǎn)品的代表。
立體停車(chē)起源于20世紀(jì)20年代的美國(guó)，是為了解決大城市內(nèi)停車(chē)難的問(wèn)題。目前，土地資源緊張是大城市的現(xiàn)狀，在亞洲各國(guó)表現(xiàn)尤其突出，因此，它的應(yīng)用在亞洲各國(guó)比較廣泛，目前統(tǒng)計(jì)表明，立體車(chē)庫(kù)在日本、韓國(guó)、中國(guó)等地應(yīng)用很多。
在歐洲，德國(guó)、意大利等國(guó)家從事停車(chē)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)比較早。比較有名的公司有:意大利的Sotefin、Inteark、德國(guó)Palis等。由于歐洲國(guó)家的土地資源比較富有，停車(chē)問(wèn)題不是很突出。停車(chē)設(shè)備的生產(chǎn)量不是很大，停車(chē)設(shè)備多數(shù)采用巷道堆跺式產(chǎn)品，立體車(chē)庫(kù)的主要優(yōu)勢(shì)式在巷道堆跺式立體車(chē)庫(kù)上。
在亞洲，停車(chē)設(shè)備技術(shù)起源于日本，日本從20世紀(jì)60年代就開(kāi)始從事立體車(chē)庫(kù)的研究，目前全日本己經(jīng)投入使用的立體車(chē)位超過(guò)30萬(wàn)個(gè)，其中以升降橫移類(lèi)為主。
韓國(guó)立體車(chē)庫(kù)設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生。從20世紀(jì)70年代中期起步，在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，在90年代開(kāi)始進(jìn)入使用階段。由于在這幾個(gè)階段得到了政府的重視，因此各類(lèi)立體車(chē)庫(kù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，韓國(guó)近幾年增長(zhǎng)率都在30%左右。目前韓國(guó)立體車(chē)庫(kù)行業(yè)進(jìn)入了穩(wěn)步發(fā)展階段。
我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始從日本引進(jìn)停車(chē)設(shè)備產(chǎn)品和相關(guān)技術(shù)，開(kāi)發(fā)工作從80年代中期開(kāi)始，90年代以來(lái)，隨著汽車(chē)工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展，特別是轎車(chē)進(jìn)入家庭后，停車(chē)設(shè)備的應(yīng)用逐步推廣，已經(jīng)形成了新興的停車(chē)設(shè)備行業(yè)，步入引進(jìn)、生產(chǎn)、研制、使用相結(jié)合的初步發(fā)展階段，現(xiàn)在我國(guó)從事立體車(chē)庫(kù)設(shè)備制造的企業(yè)約有10家，其中主機(jī)生產(chǎn)超過(guò)50家。一些企業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累發(fā)展壯大，已穩(wěn)居行業(yè)前列，一些中小型企業(yè)搶抓機(jī)遇在發(fā)展中嶄露頭角，一些大型集團(tuán)公司開(kāi)始跨行業(yè)進(jìn)入停車(chē)領(lǐng)域，如北京恩菲科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、西安斯達(dá)機(jī)電有限責(zé)任公司等。
1.2 本課題的研究意義
近年來(lái)，隨著人民生活水平的不斷提高，越來(lái)越多的人購(gòu)買(mǎi)了私家車(chē)；對(duì)城市的交通和環(huán)境起著重大的影響。而停車(chē)難問(wèn)題的出現(xiàn)，也給機(jī)械停車(chē)設(shè)備行業(yè)帶來(lái)了巨大的商機(jī)和廣闊的市場(chǎng)。在這商機(jī)與競(jìng)爭(zhēng)并存的時(shí)候，我國(guó)的機(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)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(chē)設(shè)備，它只要能夠達(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(chē)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。通過(guò)國(guó)內(nèi)外機(jī)械停車(chē)設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)人們?cè)诶脵C(jī)械停車(chē)設(shè)備存取車(chē)時(shí)，首先追求的是存取車(chē)速度、等待時(shí)間以及方便程度。此外，未來(lái)的機(jī)械停車(chē)設(shè)備市場(chǎng)，將更加注重完善的售后服務(wù)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障導(dǎo)處理系統(tǒng)將是用戶追求的目標(biāo)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，城市規(guī)劃的完善，機(jī)械停車(chē)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(chē)設(shè)備的技術(shù)也將得到長(zhǎng)足的發(fā)展。
二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題：
1、首先了解立體車(chē)庫(kù)的種類(lèi)及升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的工作和運(yùn)動(dòng)原理；
2、擬定升降橫移式立體車(chē)庫(kù)機(jī)械系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)）總體方案；
3、設(shè)計(jì)立體車(chē)庫(kù)的傳動(dòng)系統(tǒng)；
4、設(shè)計(jì)立體車(chē)庫(kù)的框架結(jié)構(gòu)；
5、對(duì)立體車(chē)庫(kù)的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
6、改進(jìn)并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案；
三、研究的方法與技術(shù)路線：
1、查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解立體車(chē)庫(kù)的技術(shù)發(fā)展和工作原理，為本次設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
2、進(jìn)行參觀，對(duì)立體停車(chē)庫(kù)有直觀印象，通過(guò)實(shí)地參觀進(jìn)一步了解立體車(chē)庫(kù)的工作原理與構(gòu)造。
3、熟悉立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，明確研究的對(duì)象，分析車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，確定標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格。
4、對(duì)立體停車(chē)庫(kù)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算校核。
5、分析立體車(chē)庫(kù)的傳動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)車(chē)庫(kù)進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)分析，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)。
6、對(duì)立體車(chē)庫(kù)的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并優(yōu)化方案。
四、研究的總體安排與進(jìn)度：
時(shí) 間
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容
2013年1月 7日～2013年1月 14日
詳細(xì)消化設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述與開(kāi)題報(bào)告。
2013年1月15日～ 2013年 3月1日
總體方案擬定。
2013年3月2 日～2013年4月18日
傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和車(chē)庫(kù)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2013年4月19日～2013年5月9日
完成畢業(yè)論文初稿，完成與題目技術(shù)相關(guān)外文資料翻譯（約1.5萬(wàn)字符），交審。
2013年5月9日～2013年5月14日
完成資料打印并上交老師，準(zhǔn)備答辯。
2013年5月15日
答辯
五、主要參考文獻(xiàn)：
[1] 徐灝.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版杜.l992
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[5] (德)約森.賴姆佩爾.《懸架元件及底盤(pán)動(dòng)力學(xué)》 王宣譯 [M]長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社 1992
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指導(dǎo)教師審核意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
5
浙 江 科 技 學(xué) 院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
文 獻(xiàn) 綜 述
( 2013屆)
題 目 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)
及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué) 院 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 機(jī)制096
學(xué) 號(hào) 109011164
學(xué)生姓名 金琪
指導(dǎo)教師 宋德玉
完成日期 2013/1/12
文獻(xiàn)綜述
1994年國(guó)家制訂了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策,將汽車(chē)工業(yè)作為國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè),從而有效地刺激了汽車(chē)工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展,但同時(shí)也帶來(lái)了一系列問(wèn)題。轎車(chē)激增,城市停車(chē)難問(wèn)題日益突出,不僅影響了道路交通順暢,污染了城市觀瞻,更破壞了城市的綠化美化。因此出現(xiàn)了利用空間理念建立的立體停車(chē)系統(tǒng)。隨著城市的發(fā)展，立體停車(chē)系統(tǒng)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，由簡(jiǎn)單的機(jī)械停車(chē)設(shè)備發(fā)展到由計(jì)算機(jī)管理的高度自動(dòng)化現(xiàn)代立體停車(chē)庫(kù)，成為具有較強(qiáng)的實(shí)用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。
一、立體停車(chē)庫(kù)的由來(lái)
立體車(chē)庫(kù)是根據(jù)自動(dòng)物流系統(tǒng)物料傳輸?shù)脑? 采用多層高架式存放車(chē)輛的大型停車(chē)設(shè)備。它發(fā)祥于年代的美國(guó), 是在繁華擁擠的都市里, 為了解決停車(chē)難所采取的一種措施。50年代以后, 伴隨著私人小汽車(chē)的大量涌現(xiàn), 美國(guó)、西歐相繼發(fā)明了多種形式的立體車(chē)庫(kù)。到了六七十年代, 德國(guó)、日本、國(guó)等國(guó)家以及香港和臺(tái)灣等地區(qū)則大有后來(lái)居上之勢(shì)。近年來(lái), 立休車(chē)庫(kù)從造型、結(jié)構(gòu)、控制、驅(qū)動(dòng)、監(jiān)測(cè)、材料、保險(xiǎn)等方面不斷更新?lián)Q代, 日趨完美, 并廣泛應(yīng)用于賓館、商業(yè)大樓、各種娛樂(lè)場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、碼頭及繁華商業(yè)街等車(chē)輛密集地區(qū)。立體車(chē)庫(kù)的誕生, 盡管仍有不盡人意之處, 但它的確為緩解交通擁擠解決停車(chē)難開(kāi)辟了一條新的途徑。
二、國(guó)內(nèi)外立體停車(chē)場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
日本從20世紀(jì)50年代中期開(kāi)始停車(chē)場(chǎng)問(wèn)題研究，1960 年建成了一座四個(gè)車(chē)位的二段式立體停車(chē)場(chǎng)，60 年代末，僅東京市就引進(jìn)西歐技術(shù)建成了各種形式的立體停車(chē)場(chǎng)40座，1971年開(kāi)始發(fā)展裝配自行式立體停車(chē)場(chǎng)。據(jù)日本建設(shè)廳調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在日本從事立體停車(chē)庫(kù)及其設(shè)備開(kāi)發(fā)、制造的公司約有200多家。目前日本已經(jīng)投入使用立體停車(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。韓國(guó)立體停車(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)始為推廣使用階段。由于得到政府的高度重視，各種立體停車(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。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)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。
我國(guó)在20世紀(jì)80年代初開(kāi)始研制和使用立體停車(chē)場(chǎng)。90 年代以來(lái)，隨著汽車(chē)工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展，尤其是轎車(chē)進(jìn)入家庭后，立體停車(chē)場(chǎng)的應(yīng)用逐步推廣。到2003 年底，我國(guó)已有31個(gè)省份的56 個(gè)城市，興建了879 個(gè)立體停車(chē)庫(kù)，車(chē)位8 萬(wàn)多個(gè)，其中有一半是用于住宅小區(qū)配套設(shè)施。而且，這些停車(chē)庫(kù)更多地集中在北京、上海、江蘇、浙江和廣東等地。目前我國(guó)已經(jīng)形成了新興的停車(chē)行業(yè)，步入了引進(jìn)、開(kāi)發(fā)、制造、使用相結(jié)合的初步發(fā)展階段?，F(xiàn)在從事立體停車(chē)設(shè)備制造企業(yè)已有30余家。產(chǎn)品經(jīng)引進(jìn)技術(shù)和自我研制開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高。
三、我國(guó)大城市小區(qū)停車(chē)現(xiàn)狀
隨著我國(guó)大中城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快,以及汽車(chē)生產(chǎn)成本和價(jià)格的下降和個(gè)人購(gòu)車(chē)消費(fèi)水平的提高,我國(guó)私人汽車(chē)數(shù)量快速增長(zhǎng),私人汽車(chē)將大規(guī)模的進(jìn)入家庭,給城市的停車(chē)問(wèn)題帶來(lái)了很大壓力,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、 上班“停車(chē)難”,特別是在市中心寫(xiě)字樓上班的市民停車(chē)更難;
2、 進(jìn)城辦事“停車(chē)難”,尤其是市中心的停車(chē)位非常的緊張,幾乎所有停車(chē)場(chǎng)都是滿的,偶爾能有一兩個(gè)空閑的停車(chē)位,所以進(jìn)市區(qū)辦事往往要在目的地周?chē)D(zhuǎn)上一大圈甚至好幾圈才能勉強(qiáng)找到車(chē)位,有人干脆到附近的居民校區(qū)停車(chē);
3、 下班回家“停車(chē)難”,現(xiàn)有住宅小區(qū)大部分缺少必要的停車(chē)庫(kù),小區(qū)內(nèi)的空地面積又少,小轎車(chē)到處亂停亂放,馬路邊、人行道、甚至草坪上都停車(chē),造成小區(qū)內(nèi)擁擠堵塞、污染、噪音等,嚴(yán)重影響小區(qū)內(nèi)的居民出行、交通和生活質(zhì)量,有時(shí)小區(qū)里有了重病人或不幸失火,救護(hù)車(chē)和消防車(chē)也開(kāi)不進(jìn)去,所以居民校區(qū)停車(chē)難問(wèn)題已成為影響一個(gè)城市可持續(xù)發(fā)展的重要問(wèn)題,其表現(xiàn)主要有以下幾個(gè)方面:
(1) 停車(chē)難導(dǎo)致小區(qū)外部的環(huán)境復(fù)雜 由于有些小區(qū)內(nèi)部可停的車(chē)位沒(méi)有,于是業(yè)主的車(chē)只能停在小區(qū)外的道路上。這既阻礙交通,同時(shí)也導(dǎo)致今年的盜車(chē)案件中馬路失竊成為增長(zhǎng)點(diǎn)。即使交警部門(mén)加大懲處力度治理亂停車(chē),但群眾不理解,抵觸思想較重,因?yàn)閱?wèn)題沒(méi)有解決。
(二)停車(chē)難導(dǎo)致小區(qū)內(nèi)環(huán)境變差 老小區(qū)中即使有車(chē)位,但預(yù)留的不多,而近幾年新建的小區(qū)中車(chē)位設(shè)計(jì)數(shù)量也有限,車(chē)位和住戶比很多都低于1: 1。這樣的設(shè)計(jì)導(dǎo)致的后果就是小區(qū)內(nèi)車(chē)位不足,有車(chē)的業(yè)主在沒(méi)有車(chē)位的情況下,只能亂占道路、綠化帶。這一現(xiàn)象在很多小區(qū)中都普遍存在。亂停亂放不僅影響市容,汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)帶來(lái)的噪音污染、廢氣油污及警報(bào)器的報(bào)警影響居民休息等給小區(qū)帶來(lái)環(huán)境污染,居住區(qū)缺少停車(chē)場(chǎng),導(dǎo)致許多車(chē)輛占用路邊的綠化帶停放,有的居住區(qū)將原來(lái)的綠地鋪上水泥磚改為停車(chē)場(chǎng),使住區(qū)綠化面積大量減少,影響居民的生活質(zhì)量,而且小區(qū)道路上停放的車(chē)輛數(shù)量多,占據(jù)了整個(gè)小區(qū)的主干道、次干道,影響了小區(qū)的消防安全和交通安全。
四、立體停車(chē)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)
隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市中的停車(chē)難的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。在寸土寸金的市中心等車(chē)輛集中的地區(qū)，只能想空中、向地下發(fā)展因此建造相當(dāng)數(shù)量的立體停車(chē)庫(kù)已成為必須，同時(shí)立體停車(chē)庫(kù)也有不少優(yōu)點(diǎn)：
1、 節(jié)約空間。一般情況下,其占地面積約為平面停車(chē)場(chǎng)的1/2—1/2.5機(jī)械式“立停”車(chē)庫(kù)在地下和地面都可安裝，最大的好處就是可以充分利用小面積向空中發(fā)展，盡量多存車(chē)輛，是土地資源緊缺、車(chē)輛容量大的場(chǎng)所最佳停車(chē)方式。
2、 自動(dòng)化操控，使用方便。立體停車(chē)庫(kù)自動(dòng)化程度高，可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式升降。安裝了立體停車(chē)庫(kù)的大型地下停車(chē)場(chǎng)則配套安裝停車(chē)場(chǎng)智能管理系統(tǒng)，由經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的工作人員進(jìn)行24小時(shí)值守調(diào)度。
3、 立體停車(chē)庫(kù)建設(shè)成本大大低于傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)。據(jù)了解，傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)的占地和建設(shè)成本相當(dāng)昂貴。一般來(lái)說(shuō)，普通地上停車(chē)位每個(gè)占地在15平方米左右，地下停車(chē)場(chǎng)每個(gè)車(chē)位的占地面積則至少在25平方米以上。如果使用立體停車(chē)庫(kù)，在30平方米的空地上就可以安裝一組8車(chē)位立體停車(chē)庫(kù)，平均每個(gè)車(chē)位占地面積不到4平方米。就建設(shè)成本而言，目前小區(qū)房產(chǎn)開(kāi)發(fā)商建一個(gè)地下車(chē)位需投資6-8萬(wàn)元，某些高檔寫(xiě)字樓地下停車(chē)位第建設(shè)成本更是高達(dá)十幾萬(wàn)元。如果安裝立體車(chē)庫(kù)，在空間面積不變的情況下盡量增加停車(chē)位，可以將每個(gè)停車(chē)位的建設(shè)成本攤薄到5-6萬(wàn)元。
4、 安全可靠、美化環(huán)境。配備自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，各種安全機(jī)構(gòu)，自動(dòng)報(bào)警，消費(fèi)系統(tǒng)及其他防范設(shè)施。汽車(chē)不會(huì)損壞、丟失。因地制宜，利用零星空地，配以外形美觀的車(chē)庫(kù)，美化城市環(huán)境。
五、幾種庫(kù)型的介紹
立體車(chē)庫(kù)就其結(jié)構(gòu)性能上分, 大體上有機(jī)械式、自走式以及半機(jī)械式三種。 機(jī)械式又稱塔式, 包括電梯式、旋轉(zhuǎn)式、循環(huán)式。循環(huán)式還可分為垂直循環(huán)式、多層水平循環(huán)式、簡(jiǎn)易循環(huán)式。自走式又稱多層自走式。半機(jī)械式, 實(shí)質(zhì)是機(jī)械式與自走式的結(jié)合,只不過(guò)機(jī)電一體化程度較之完全機(jī)械式要低。有多層升降橫移式、多層運(yùn)送式、多層建筑物式等等?，F(xiàn)在介紹幾種有一定代表性和一定發(fā)展前途的立體車(chē)庫(kù)類(lèi)型。
1、電梯式外型像垂直長(zhǎng)方形樓房建筑，結(jié)構(gòu)類(lèi)似電梯。它采用變頻控制，高速升降、實(shí)行自動(dòng)轉(zhuǎn)向、提升、橫移、退位，一個(gè)占地40平方米的車(chē)庫(kù)，可容納30至60個(gè)車(chē)位，雖造價(jià)高，但不失為繁華商業(yè)街較為理想的停車(chē)設(shè)備。電梯式比起垂直循環(huán)式來(lái)講，已在結(jié)構(gòu)上先進(jìn)一些，客戶比較容易接受。該庫(kù)型目前全進(jìn)口、合資、國(guó)產(chǎn)均有，價(jià)格不一。
2、多層自走式多層自走式是汽車(chē)由駕駛員在一定誘導(dǎo)裝置和自動(dòng)控制指導(dǎo)下，從斜坡駕駛進(jìn)出，自行到達(dá)車(chē)位。這種自走式立體車(chē)庫(kù)建造2-4層者比較多見(jiàn)，每層均采用網(wǎng)狀鋼板，并由造型支架、整體結(jié)構(gòu)等專(zhuān)利技術(shù)組合，因此承載力大，采光、通風(fēng)性能較好，安裝、拆卸、轉(zhuǎn)移方便。這種車(chē)庫(kù)工期短，且可以與綠化配套大都可停放一二千輛轎車(chē)和小型面包車(chē)，用于機(jī)場(chǎng)碼頭和文化娛樂(lè)場(chǎng)所，以及場(chǎng)地相對(duì)寬闊的大型營(yíng)業(yè)性停車(chē)場(chǎng)所，價(jià)格適中。
3、多層升降橫移式多層升降橫移式是半機(jī)械式的一種，它是靠一定的輸送裝置或提升或橫移，將汽車(chē)運(yùn)送到預(yù)定車(chē)道，再由駕駛員駛進(jìn)車(chē)位。這種庫(kù)型亦可在進(jìn)口處加電腦顯示，顯示出庫(kù)內(nèi)車(chē)位占有情況是車(chē)庫(kù)安全 、 便捷。它價(jià)格相對(duì)比較低,因而適用于商住樓和工程預(yù)算比較低的項(xiàng)目。
4、簡(jiǎn)易循環(huán)式簡(jiǎn)易循環(huán)式是靠驅(qū)動(dòng)裝置,通過(guò)鏈條帶動(dòng)整個(gè)停車(chē)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，電控控制車(chē)輛進(jìn)出。他是一種簡(jiǎn)易、小型的立體車(chē)庫(kù)，通常只停7輛轎車(chē)。其特點(diǎn)是易安裝、投資少、適合于企事業(yè)單位的內(nèi)部停車(chē)，可設(shè)在室外，也可設(shè)在建筑物之內(nèi)。
5、多層圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)式這種車(chē)庫(kù)車(chē)輛自動(dòng)出入車(chē)位，停車(chē)車(chē)位設(shè)計(jì)在直徑為20多米的圓盤(pán)上。通過(guò)電動(dòng)機(jī)和控制元件使中心圓盤(pán)回轉(zhuǎn)，輸送車(chē)輛進(jìn)出。每層可停18或24輛車(chē)，整個(gè)車(chē)庫(kù)可停150至250輛以上，多層圓盤(pán)布局的立體車(chē)庫(kù)造價(jià)合理，且安裝維修費(fèi)用低廉，適用于車(chē)輛密集區(qū)域或都市繁榮地段。
參考文獻(xiàn)：
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[15] 陳燕萍. 居住區(qū)停車(chē)方式的選擇[ J ]. 建筑學(xué)報(bào) 1998
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
第一章 緒論
1.1 課題的背景和意義
隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)和汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車(chē)的家庭越來(lái)越多，而與此相對(duì)應(yīng)的是城市停車(chē)狀況的尷尬。以北京市為例，截止2006年底，市區(qū)僅有公共停車(chē)場(chǎng)827處，共計(jì)車(chē)位5.6萬(wàn)個(gè)，僅占市區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量的8.5％，停車(chē)環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。上海的情況也讓人無(wú)法樂(lè)觀，僅有的227個(gè)地下車(chē)庫(kù)使用面積不足60萬(wàn)平方米，只能滿足1.3萬(wàn)輛機(jī)動(dòng)車(chē)停放的要求，路邊停車(chē)漸呈泛濫之勢(shì)，比例高達(dá)64％，而且還有繼續(xù)上升之勢(shì)。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對(duì)全國(guó)15個(gè)大城市停車(chē)現(xiàn)狀的調(diào)查，城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量與停車(chē)位之比平均為4.84：1，這一比值對(duì)于渴望“車(chē)者有其位”的車(chē)主來(lái)說(shuō)，形式不容樂(lè)觀。停車(chē)難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準(zhǔn)備不足。上世紀(jì)80年代初期，北京市權(quán)威部門(mén)對(duì)2000年北京汽車(chē)發(fā)展數(shù)的預(yù)測(cè)僅僅是70萬(wàn)－80萬(wàn)輛，而事實(shí)上到新世紀(jì)鐘聲敲響之前，北京市汽車(chē)總量則足足比預(yù)期多了100萬(wàn)輛，其中私人小客車(chē)的數(shù)量就高達(dá)45萬(wàn)輛。面對(duì)迅速發(fā)展的城市車(chē)流，停車(chē)設(shè)施建設(shè)的落后也就不足為奇。
停車(chē)問(wèn)題是城市在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車(chē)輛停放狀態(tài)）問(wèn)題，靜態(tài)交通是相對(duì)于動(dòng)態(tài)交通（車(chē)輛行駛狀態(tài)）而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車(chē)設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車(chē)輛的不斷增加，對(duì)停車(chē)設(shè)施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會(huì)出現(xiàn)停車(chē)難的一系列問(wèn)題。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛平均增長(zhǎng)速度在15%-20%，而同時(shí)期城市停車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長(zhǎng)速度只有2%-3%，特別是大城市的機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)停車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度，因此，我們必須重視城市停車(chē)難的問(wèn)題，并積極探求解決的措施。
專(zhuān)家們指出，解決城市靜態(tài)交通問(wèn)題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過(guò)政策法規(guī)，限制路面停車(chē)，提高停車(chē)場(chǎng)利用效率，使部分車(chē)主更愿意改乘公共交通工具，以減少機(jī)動(dòng)車(chē)對(duì)停車(chē)場(chǎng)的需求。而硬措施，主要包括增建停車(chē)場(chǎng)，建設(shè)地下及立體停車(chē)場(chǎng)、利用其它空間滿足停車(chē)需求。而無(wú)論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局，于局限內(nèi)彌補(bǔ)不足，政府和管理部門(mén)所需投入得精力和資金都不小。
隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來(lái)越大，人們?cè)诔鞘欣锏纳婵臻g卻越來(lái)越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開(kāi)始建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車(chē)。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網(wǎng)，汽車(chē)的住宅--停車(chē)場(chǎng)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，由平面停車(chē)向立體停車(chē)，由簡(jiǎn)單的機(jī)械車(chē)庫(kù)向計(jì)算機(jī)管理高度自動(dòng)化的現(xiàn)代立體停車(chē)演變，成為具有較強(qiáng)的實(shí)用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車(chē)進(jìn)入家庭，城市動(dòng)態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對(duì)居住環(huán)境要求的提高，給停車(chē)產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機(jī)遇，停車(chē)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。
作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車(chē)滿為患已成為當(dāng)今快節(jié)奏社會(huì)中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車(chē)已成為人們的共識(shí)。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展時(shí)期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車(chē)進(jìn)入家庭的步伐正在加快，停車(chē)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)既可以大面積使用，也可以見(jiàn)縫插針設(shè)置，還能與地面停車(chē)場(chǎng)、地下車(chē)庫(kù)和停車(chē)樓組合實(shí)施，是解決城市停車(chē)難最有效的手段也是停車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。當(dāng)前，我國(guó)許多大城市如北京、上海、深圳都開(kāi)始大力發(fā)展機(jī)械式立體停車(chē)產(chǎn)業(yè)。機(jī)械車(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，機(jī)械車(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，而如果采用雙層機(jī)械車(chē)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(chē)庫(kù)的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車(chē)，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(chē)庫(kù)與地下車(chē)庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車(chē)輛的安全，人在車(chē)庫(kù)內(nèi)或車(chē)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(chē)庫(kù)從管理上可以做到徹底的人車(chē)分流。
在地下車(chē)庫(kù)中采用機(jī)械存車(chē)，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(chē)庫(kù)低得多。機(jī)械車(chē)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(chē)樓。這對(duì)眼下車(chē)庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車(chē)難的問(wèn)題提供了方便條件。
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(chē)數(shù)量的不斷增加。截至2003年底，我國(guó)個(gè)人汽車(chē)保有量為12427672輛。其中，個(gè)人轎車(chē)4890387輛，比2002年增加1462441輛，增長(zhǎng)率為42.7%，但與此同時(shí)，汽車(chē)停車(chē)場(chǎng)地的增長(zhǎng)卻不能與之同步，汽車(chē)泊位與汽車(chē)數(shù)量的比例嚴(yán)重失調(diào)，由此帶來(lái)停車(chē)難、違章停車(chē)、停車(chē)管理困難等一系列問(wèn)題。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車(chē)、地下或地面停車(chē)場(chǎng)均解決不了上述問(wèn)題時(shí)，采用機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備是一個(gè)非常有效的措施。機(jī) 械 式立 體停車(chē)設(shè)備又名立體車(chē)庫(kù)，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車(chē)難的一個(gè)有效手段。國(guó)家計(jì)委已明確機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備及城市立體停車(chē)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)家計(jì)委6號(hào)令》把機(jī)械式停車(chē)序和立體停車(chē)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)日錄”，國(guó)家海關(guān)總署對(duì)機(jī)械式停車(chē)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(chē)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(chē)間題提供了機(jī)會(huì)?？梢灶A(yù)見(jiàn)立體車(chē)庫(kù)具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。
1.2 課題的關(guān)鍵技術(shù)及其國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
早在50多年前，立體停車(chē)就在國(guó)外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車(chē)設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車(chē)設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車(chē)樓和停車(chē)塔；利用廣場(chǎng)、建筑物下面的空間建設(shè)地下車(chē)庫(kù)。自70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車(chē)逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車(chē)多的國(guó)家、地區(qū)和一些發(fā)達(dá)國(guó)家積極開(kāi)展了機(jī)械式停車(chē)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、美國(guó)、德國(guó)等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家在停車(chē)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)的停車(chē)業(yè)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(chē)難，并開(kāi)始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。
目前世界停車(chē)產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車(chē)技術(shù)幾乎包含了當(dāng)今機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進(jìn)技術(shù)。機(jī)械方面，應(yīng)用了許多新材料、新工藝。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強(qiáng)度和剛度，又使設(shè)備輕巧美觀，載車(chē)板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強(qiáng)韌、耐用?？刂萍夹g(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運(yùn)行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動(dòng)和噪音也趨于最小。控制形式有，按鈕式、鎖匙式、IC卡式、鍵盤(pán)式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機(jī)械式行程開(kāi)關(guān)、磁性接近開(kāi)關(guān)、光敏感應(yīng)開(kāi)關(guān)等，安全保護(hù)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、鏈條和鋼絲繩長(zhǎng)度超范圍報(bào)警和彈性變形自動(dòng)補(bǔ)償、汽車(chē)圖象攝影對(duì)比安全檢測(cè)、自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)等。
日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車(chē)庫(kù)的國(guó)家之一，其在上世紀(jì)60年代初就開(kāi)發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。當(dāng)時(shí)日本全國(guó)汽車(chē)保有量大約為500萬(wàn)輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車(chē)設(shè)備。從80年代開(kāi)始，日本開(kāi)始向亞洲地區(qū)的韓國(guó)、中國(guó)及臺(tái)灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。韓國(guó)機(jī)械車(chē)庫(kù)技術(shù)是日本機(jī)械停車(chē)技術(shù)的派生。其機(jī)械停車(chē)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。
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國(guó)機(jī)械式車(chē)庫(kù)的早期研究開(kāi)發(fā)工作是從80年代中期開(kāi)始，90年代開(kāi)始引進(jìn)和生產(chǎn)停車(chē)設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制定的我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺(tái)，目前停車(chē)設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類(lèi)型的停車(chē)設(shè)備，有些停車(chē)設(shè)備已開(kāi)始出口。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車(chē)設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護(hù)、安全消防、收費(fèi)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車(chē)設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車(chē)設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國(guó)外停車(chē)技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國(guó)停車(chē)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。
在我國(guó)的停車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問(wèn)題，如沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場(chǎng)
競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序，個(gè)別企業(yè)為搶占市場(chǎng)，采取低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)；缺少科研設(shè)計(jì)單位的參與，技術(shù)
創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對(duì)停車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問(wèn)題，
需要我們?cè)谡呤袌?chǎng)、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照發(fā)達(dá)國(guó)家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專(zhuān)用和公共停車(chē)位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車(chē)庫(kù)的管理屬性和停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資和經(jīng)營(yíng)者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場(chǎng)方面應(yīng)建立車(chē)庫(kù)市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，利用價(jià)格杠桿調(diào)高占路停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫(kù)空”現(xiàn)象。鼓勵(lì)按市場(chǎng)規(guī)則經(jīng)營(yíng)車(chē)庫(kù)，并實(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車(chē)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。
在我國(guó)廣泛使用的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)
第二章 立體車(chē)庫(kù)整體方案比較和選擇
2.1移動(dòng)方案的比較
機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)有許多種類(lèi)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(chē)板升降或橫移存取車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備叫做升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)，由于升降橫移式停車(chē)庫(kù)的類(lèi)型比較多，規(guī)?？纱罂尚。瑢?duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，因此采用這一類(lèi)型的停車(chē)庫(kù)十分的普遍。
升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)每個(gè)車(chē)位均有載車(chē)板，所需存取車(chē)輛的載車(chē)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(chē)庫(kù)，存取車(chē)輛，完成存取過(guò)程。停泊在這類(lèi)車(chē)庫(kù)內(nèi)地面的車(chē)只作橫移，不必升降，上層車(chē)位或下層車(chē)位需要通過(guò)中間層橫移出空位，將載車(chē)板升或降到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車(chē)庫(kù)內(nèi)將汽車(chē)開(kāi)進(jìn)或開(kāi)出車(chē)庫(kù)。升降橫移式立體停車(chē)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)是三層九位七車(chē)的小型立體車(chē)庫(kù)，多用于居民小區(qū)，其簡(jiǎn)圖如下所示:
圖2-1立體車(chē)庫(kù)各車(chē)位移動(dòng)方案
移動(dòng)方案：
將2號(hào)、5號(hào)車(chē)位作為空位，1，3號(hào)車(chē)位可以直接進(jìn)行存取車(chē)。
在存取4號(hào)車(chē)時(shí)，將1號(hào)車(chē)位移動(dòng)到2號(hào)車(chē)位上，4號(hào)車(chē)位降到1位進(jìn)行存取車(chē)。
在存取6號(hào)車(chē)時(shí)，將3號(hào)車(chē)位移動(dòng)到2號(hào)車(chē)位上， 6降到3號(hào)車(chē)位上，進(jìn)行存取車(chē)。
在存取7號(hào)車(chē)時(shí)，將2號(hào)車(chē)位移動(dòng)到8號(hào)車(chē)位上，1號(hào)車(chē)位移動(dòng)到2號(hào)車(chē)位上再移到5號(hào)車(chē)位上，4號(hào)車(chē)位移動(dòng)到1號(hào)車(chē)位上再移到2號(hào)車(chē)位上，7號(hào)車(chē)位降到1號(hào)車(chē)位上，進(jìn)行存取車(chē)。
在存取9號(hào)車(chē)時(shí)，原理同7號(hào)車(chē)位一樣。
2.2橫移機(jī)構(gòu)方式的選用
就目前的立體車(chē)庫(kù)能儲(chǔ)存的車(chē)輛數(shù)目來(lái)說(shuō)，大致可把立體車(chē)庫(kù)分為兩大類(lèi)，即大型立體車(chē)庫(kù)和小型立體車(chē)庫(kù)。
本設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)是三層九位的，屬于小型立體車(chē)庫(kù)，存取車(chē)輛較少，從停車(chē)位到出車(chē)庫(kù)所要運(yùn)行的距離較近，即使速度較低，存取車(chē)的時(shí)間也不會(huì)太長(zhǎng)。所以小型車(chē)庫(kù)里采用托盤(pán)作為載車(chē)容器就可以了。能夠使托盤(pán)平穩(wěn)在在水平方向上移動(dòng)的方式有多種。
根據(jù)動(dòng)力源是（驅(qū)動(dòng)裝置）是否在托盤(pán)上，可以將橫移分為兩種，一種是將驅(qū)動(dòng)裝置放在托盤(pán)上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)鏈條來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。但這種方式現(xiàn)在使用不多，只有在大型的立體車(chē)庫(kù)里才使用。由于電機(jī)放在托盤(pán)上，托盤(pán)在存取車(chē)的過(guò)程中不斷的運(yùn)動(dòng)，給電機(jī)提供電源和對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制都比較難實(shí)現(xiàn)。
驅(qū)動(dòng)裝置安放在固定件上是實(shí)現(xiàn)托盤(pán)橫移的另一種方式。這種方式都可以方便為其提供動(dòng)力源并對(duì)其進(jìn)行控制。也可以提高安全系數(shù)，也比較美觀。對(duì)車(chē)庫(kù)的效率和外觀沒(méi)有影響。（電機(jī)一般放在地面和框架上）
所以，本設(shè)計(jì)的橫移部分的驅(qū)動(dòng)裝置不安放在托盤(pán)上，而是安放在地面上和框架上。
為實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的橫移而采用的驅(qū)動(dòng)方式有三種：
（1）利用液壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)
（2）利用電機(jī)帶動(dòng)鏈條進(jìn)行驅(qū)動(dòng)
（3）利用電機(jī)帶動(dòng)齒輪、齒條系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)
液壓系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)高，維修難，不易維護(hù)。鏈傳動(dòng)是一種不錯(cuò)的傳動(dòng)方式，傳動(dòng)精度高，設(shè)計(jì)、購(gòu)買(mǎi)方便，但和齒輪、齒條嚙合的傳動(dòng)方式比較起來(lái)，鏈傳動(dòng)的效率低了一點(diǎn)。所以，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的橫向移動(dòng)，中間的傳動(dòng)裝置采用齒輪和齒條的嚙合。
2.2.1 橫移的方式和電機(jī)放置位置
根據(jù)前面的所述，底層橫移部分的動(dòng)力源采用電機(jī)，而且，電機(jī)不是安裝在托盤(pán)上，同時(shí)決定采用齒輪和齒條嚙合的傳動(dòng)方式，按照常規(guī)規(guī)定將齒輪作為齒輪和齒條嚙合傳動(dòng)的主動(dòng)件，固定在水平面上，為了不防礙轎車(chē)的存取，電機(jī)和齒輪只能放在車(chē)庫(kù)的后方。齒輪水平放置，所以齒輪軸的軸向?yàn)樨Q直方向，如果電機(jī)水平放置，電機(jī)軸的軸向?yàn)樗椒较?，這種情況下，把電機(jī)的動(dòng)力傳遞給齒輪需要兩個(gè)相互嚙合的圓錐齒輪。圓錐齒輪的設(shè)計(jì)、制造和安裝都比較麻煩，從而導(dǎo)致成本費(fèi)用比較高，對(duì)于小型車(chē)庫(kù)來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)性不好，同時(shí)，兩個(gè)圓錐齒輪的齒輪軸很難固定，而且占用了較多的縱向水平面積。故決定采用電機(jī)豎直放置的方法。
電機(jī)豎直安放也存在兩種方式。其一，電機(jī)軸的軸向向上安放，這種方式下，雖然容易實(shí)現(xiàn)電機(jī)定位，無(wú)論采用底座定位還是凸緣定位都很容易定位。但是，由于要求齒輪安放在水平面上，電機(jī)則只有安放在地平面下，這樣需要為電機(jī)用混凝土澆注一個(gè)基坑，這樣的話，電機(jī)的安放和維修都比較困難。故不采用此方式。
當(dāng)電機(jī)豎直安放且電機(jī)軸的軸向向下時(shí)，只需要一個(gè)聯(lián)軸器就可以把電機(jī)軸和齒輪軸聯(lián)在一塊，從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)力的目的。此處的電機(jī)依靠凸緣來(lái)定位。采用這種方式的缺點(diǎn)就是電機(jī)不容易固定，為了解決這一個(gè)問(wèn)題決定設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)架，用來(lái)支撐和固定電機(jī)。
此處還要考慮減速器的存在。從車(chē)庫(kù)的規(guī)模來(lái)看，此車(chē)庫(kù)為小型車(chē)庫(kù)，平移速度要求不高。因?yàn)槠揭凭嚯x都比較小。速度大了就容易產(chǎn)生較大慣量，不利于制動(dòng)，使安全系數(shù)降低。同時(shí)，從時(shí)間的角度來(lái)看，對(duì)于此車(chē)庫(kù)，在速度較低的情況下，存取車(chē)的時(shí)間也是很短的。所以，此車(chē)庫(kù)要求速度較低（初步定位4m/min）。眾所周知，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速一般比較高。所以，在此處減速器是必不可少的部件。目前，減速器已經(jīng)成為一種比較規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)和選擇都比較容易。不過(guò)，此處為了安裝方便，決定選用帶有減速器的電動(dòng)機(jī)。為了減低成本，安裝方便，此車(chē)庫(kù)的電動(dòng)機(jī)都采用帶有減速器的電動(dòng)機(jī)，具體的型號(hào)根據(jù)具體的設(shè)計(jì)而定。
電動(dòng)機(jī)和齒輪都固定在地平面上了，齒條就只有作為齒輪、齒條嚙合傳動(dòng)方式的運(yùn)動(dòng)件了。齒條可以焊接在托盤(pán)的后面的側(cè)面上，也可以使用螺栓固定在托盤(pán)后方。由于齒條的長(zhǎng)度和托盤(pán)的寬度一樣，尺寸補(bǔ)角長(zhǎng)，如果采用焊接的方法，由于熱脹冷縮的原因，在焊接的過(guò)程中，回使齒條變形，從而影響齒輪和齒條間懂得嚙合精度。所以決定齒條和托盤(pán)間的聯(lián)接方式采用螺栓聯(lián)接，齒條的寬度由它所承受的載荷而定，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)第三章。齒條的厚度由多哥因素決定，其一：齒條的強(qiáng)度需要滿足一定的強(qiáng)度要求；其二：由于滾筒的存在，齒條應(yīng)該用螺栓固定在托盤(pán)的后方的邊框的上方，而不是托盤(pán)后面的豎直側(cè)面上，這種情況下要求：齒條和邊框在水平方向上喲一定的重合度。其三：要考慮滾輪的寬度，最后要考慮齒條的分度線要和齒輪的分度圓相切。
2.3提升機(jī)構(gòu)所用方式的比較和選擇
常見(jiàn)的三種方式是液壓方式，鏈條提升方式和鋼絲繩提升方式
一、鋼絲繩提升
鋼絲繩具有承載能力強(qiáng)，重量輕的特點(diǎn)，但它卻具有彈性，使用時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)產(chǎn)生伸長(zhǎng)量，使得傳動(dòng)精度降低，從而使得托盤(pán)不能準(zhǔn)確到達(dá)所應(yīng)到達(dá)的位置，而且，鋼絲繩容易自行扭轉(zhuǎn)和松散。
二、液壓提升
液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)是一套十分復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)、制造成本較高。而且維修、檢測(cè)費(fèi)用也相對(duì)較高，液壓系統(tǒng)的故障很難檢查，如果哪個(gè)輸油管道出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)大大降低車(chē)庫(kù)的工作效率，而如果液壓站出現(xiàn)了問(wèn)題，后果將更加嚴(yán)重，故此，此設(shè)計(jì)沒(méi)有采用液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為提升機(jī)構(gòu)。
三、鏈條提升
鏈傳動(dòng)為電動(dòng)機(jī)通過(guò)連軸器、鏈條、鏈輪，來(lái)帶動(dòng)托盤(pán)實(shí)現(xiàn)升降的。成本低，安全，易維護(hù)，維修。
鏈條傳動(dòng)兼有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的特點(diǎn)。與齒輪傳動(dòng)比較，鏈傳動(dòng)較易安裝，成本低廉；遠(yuǎn)距離傳動(dòng)時(shí)其結(jié)構(gòu)要比齒輪傳動(dòng)輕便得多。與帶傳動(dòng)比較，鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確；傳動(dòng)效率高；需要的張緊力小，壓軸力也??；結(jié)構(gòu)尺寸緊湊；能在低速重載下較好的工作；能適應(yīng)較惡劣的環(huán)境如油污和高溫等場(chǎng)合。
綜上所述，升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，利用鏈條和鏈輪的嚙合傳遞動(dòng)力，帶動(dòng)滾筒纏繞鋼絲繩來(lái)實(shí)現(xiàn)上層托盤(pán)的升降。
2.3.1 提升的原理和電機(jī)安放位置
為了制造、安裝方便，上下層的托盤(pán)基本相同。無(wú)論是尺寸，還是組成都基本相同。區(qū)別就在于：底層的托盤(pán)有滾輪，而上層的托盤(pán)有滑輪，此處重點(diǎn)來(lái)說(shuō)明一下鏈輪、鏈條和提升電機(jī)及相關(guān)組成部分。
從電機(jī)的安裝和美觀的角度來(lái)考慮，電機(jī)應(yīng)該防在車(chē)庫(kù)框架后方的橫梁上，而且一個(gè)托盤(pán)需要兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，一側(cè)一個(gè)水平放置在橫梁上，此處電機(jī)的定位依靠底盤(pán)來(lái)定位。提升用的電機(jī)和平移用的電機(jī)一樣也選用帶有減速器的電機(jī)。
鏈傳動(dòng)最常見(jiàn)的方式就是利用一條閉合的鏈條，把一根軸上的動(dòng)力傳遞到另一根軸上，兩個(gè)鏈輪要求在同一個(gè)水平面上。本設(shè)計(jì)中要求鏈條傳遞動(dòng)力，還要求鋼絲繩傳遞運(yùn)動(dòng)，所以采用閉合鏈條，鋼絲繩是采用一端固定，一端固定在滾筒上。這種情況下，一個(gè)托盤(pán)只有兩根鋼絲繩在承載，對(duì)鋼絲繩的要求較高。如果托盤(pán)上前端有一個(gè)鋼絲繩的固定端，后端有一個(gè)鋼絲繩的固定端，這種情況下托盤(pán)有四根鋼絲繩來(lái)承載，安全系數(shù)較高，但框架上的鏈條較復(fù)雜，制造不方便。如果鋼絲繩固定在框架縱向梁的前部，然后和托盤(pán)上兩個(gè)滑輪配合，最后回到縱向梁的后部，示意圖如下圖所示。這種方式不但有四根鋼絲繩來(lái)承載，而且提升平穩(wěn)，安全系數(shù)高，所以就采用這種方式。
圖2-2上層托盤(pán)和轎車(chē)提升的簡(jiǎn)圖
由于上層托盤(pán)提升到固定位置時(shí)，需要在此處長(zhǎng)時(shí)間停滯，所以需要在鏈輪軸上安裝制動(dòng)器，制動(dòng)器應(yīng)該選用常閉型的制動(dòng)器，因?yàn)橥斜P(pán)挺在固定位置的時(shí)間比托盤(pán)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)很多，電機(jī)軸和鏈輪軸之間也采用凸緣式聯(lián)軸器進(jìn)行聯(lián)接。
2.3.2設(shè)計(jì)時(shí)注意要點(diǎn)
1）按照不同的工況，選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)鏈條，這是基本原則，但是由于具體工況的多樣性和復(fù)雜性，而且標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋面總是有限的。因此必要時(shí)也可以在規(guī)格、尺寸、參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)對(duì)此鏈條的性能提出較高的要求，并以此向鏈條廠咨詢協(xié)商定貨。
2）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)鏈條，如遇到標(biāo)準(zhǔn)鏈條不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，有時(shí)要進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)體設(shè)計(jì)。此時(shí)要盡量查找國(guó)內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，參照標(biāo)準(zhǔn)提供的尺寸參數(shù)，改選較好的材質(zhì)等。
3）鏈傳動(dòng)是利用中間撓性鏈條和鏈輪輪齒的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。它具有帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是瞬間傳動(dòng)比變化，因?yàn)殒湽?jié)與鏈輪相嚙合時(shí)，可看成是鏈節(jié)繞在多邊形的鏈輪上。鏈的節(jié)距p愈大，鏈輪齒數(shù)z愈小，則鏈速的不均勻性以及附加的動(dòng)載荷大。設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，在滿足鏈傳動(dòng)傳遞功率的前提下，應(yīng)盡可能選用較小的節(jié)距和較多的齒數(shù)。
4）鏈傳動(dòng)安裝時(shí)，兩鏈輪軸的平行度至關(guān)重要，特別是速度較高的鏈傳動(dòng)及多排鏈傳動(dòng)，其兩輪軸線的平行度達(dá)不到規(guī)定精度時(shí)，會(huì)使鏈與鏈輪嚙合狀況惡化，并將加大沖擊與振動(dòng)。
5）對(duì)于傳遞動(dòng)力的鏈傳動(dòng)，當(dāng)鏈速較高時(shí)，其潤(rùn)滑就成為重要的問(wèn)題，應(yīng)采用推薦的潤(rùn)滑方式進(jìn)行潤(rùn)滑，否則，它將嚴(yán)重影響鏈的壽命。
6）設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)加裝防護(hù)罩或防護(hù)裝置。
2.4 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
本課題設(shè)定轎車(chē)的幾何參數(shù)為：車(chē)身長(zhǎng)為4700mm，車(chē)身寬為1700mm，車(chē)身高為1550mm，總重是2000Kg。托盤(pán)為載車(chē)容器，其尺寸應(yīng)該大于轎車(chē)的尺寸，故托盤(pán)的尺寸初步定為：長(zhǎng)L=5400mm，寬W=2000mm.為了保證托盤(pán)的自由運(yùn)動(dòng)，左右兩個(gè)立柱間的距離應(yīng)該大于托盤(pán)的寬度，因?yàn)檫@樣既有利于轎車(chē)的存取，也有利于托盤(pán)的安放，所以把左右兩個(gè)立柱間的距離定為2100mm，基坑的長(zhǎng)度為6500mm。這是托盤(pán)和車(chē)庫(kù)框架的大體尺寸。
第三章 升降橫移設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1橫移結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.1托盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1．托盤(pán)的基本尺寸的設(shè)計(jì)
此立體車(chē)庫(kù)適合小區(qū)使用，所停車(chē)輛為轎車(chē)和微型面包車(chē)，一般轎車(chē)的基本參數(shù)：
長(zhǎng)：L=4700mm 寬：W=1700mm 高：H=1550mm;
初步確定托盤(pán)的基本尺寸：
長(zhǎng)：L=5400mm; 寬：W=2000mm;
2．托盤(pán)上基本零部件的選擇和設(shè)計(jì)
a.滾輪的設(shè)計(jì)：
（1）直接將滾輪安裝在托盤(pán)上，在存車(chē)位上安裝導(dǎo)軌（輕軌），滾輪直接在導(dǎo)軌上滾動(dòng)，可以減少摩擦力，而且托盤(pán)移動(dòng)平穩(wěn)。滾輪在安裝中有中心軸，軸焊接在托盤(pán)上，軸承選擇內(nèi)圈固定，外圈旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖3-2所示。
1-軸承 2-滾筒 3-軸承端蓋 4-軸
圖3-2滾輪示意圖
b.托盤(pán)主體結(jié)構(gòu)的材料選擇
托盤(pán)示意簡(jiǎn)圖見(jiàn)零件圖（A1）
（1）外框空心鋼管的選擇
選用結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心鋼管（GB6728-86）
選擇的尺寸：邊長(zhǎng)70mm， 壁厚t=4.0 mm，理論重量7.966㎏/m.
另選用的結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心鋼管（GB-6728-86）
選擇的尺寸200 mm×100 mm，壁厚t=4.00 mm，理論重量㎏/m.
(2)托盤(pán)中用于承載汽車(chē)的鋼板的選擇
根據(jù)GB3277-82，選擇菱形花紋鋼板，以增大汽車(chē)輪胎與鋼板之間的摩擦力。厚度5㎜，寬0.35mm，其它鋼板，如承載用的平行與水平面的鋼板。根據(jù)（GB709-88），選擇厚度5 mm，寬度0.35mm。
對(duì)于鋼板厚度5mm, 理論重量 39.2㎏/m2
厚度4mm，理論重量 31.42㎏/m2
菱形花紋鋼板厚度5mm，理論重量42.30㎏/m2
(3)角鋼的選擇
根據(jù)GB9787-88選擇碳素鋼Q235-A，尺寸為50*50*5mm的熱軋鋼等，邊角鋼理論重量1.822㎏/m.
(4)托盤(pán)整體采用焊接的方法：
焊縫均采用手工電弧焊，焊縫不能有透、熔、蝕等缺陷，修刺倒棱，焊后退火處理，
綜上所述得出：
如圖：菱形鋼板 寬W=0.4m 長(zhǎng)L=5.4m
矩形鋼板 寬W=0.15m 長(zhǎng)L=5.4m
方形鋼板 寬W=0.1m 長(zhǎng)L=2m
中間鋼板 寬W=1.2m 長(zhǎng)L=5.4m
邊上鋼板 寬W=0.45m 長(zhǎng)L=3m
得出：
方型鋼管：M1=7.966㎏/m×2×2.1m=33.46㎏
矩形鋼管：M2=18㎏/m×2×5.4m=194.4㎏
中間鋼板：M3=31.42㎏/m2×5.4m×1.2m=203.47㎏
菱形鋼板：M4=42.3㎏/m2×4×0.45m×1.2m=81.22㎏
角鋼： M5=1.822㎏/m×4×0.063=0.46㎏
邊上鋼板：M6=39.25㎏/m2×2×0.45m×3m=94.2㎏
其它重量：M7= 4.83㎏
所以上層托盤(pán)總重量為M總=M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7 =630㎏.
由于底層托盤(pán)上有滾輪和齒條：
估算滾輪重量M滾=0.8×4=3.2㎏
齒條采用45號(hào)鋼，淬火，密度為7.9×103㎏/m3
長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2150㎜，寬度為W=100㎜,高度為H=60㎜
M齒條=2150㎜×100㎜×60㎜×7.9×103㎏/m3×10-12=101.91㎏
底層托盤(pán)總重量為=624㎏+101.91kg=725.91㎏
故底層托盤(pán)的重量初步定為730㎏.
3.1.2 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)
由于轎車(chē)和托盤(pán)的重量達(dá)到2330㎏，故選擇GB11264-89中的輕軌，型號(hào)30。查其總高是108㎜，總寬是108㎜，總長(zhǎng)是基坑的長(zhǎng)度，由車(chē)架的設(shè)計(jì)部分可以得知基坑的長(zhǎng)度為6500㎜，其截面如圖3-4所示：
潤(rùn)滑方式：采用人工加油的方式直接向?qū)к壣蠞灿?，不需要?zhuān)門(mén)的潤(rùn)滑裝置。
3.2升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)車(chē)庫(kù)中非常重要，主框架部分、載車(chē)板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)是升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的主要組成部分，主框架部分承擔(dān)著整個(gè)升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的總量，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性以及載車(chē)板部分還影響著整個(gè)立體停車(chē)庫(kù)的重量、材料和成本的多少以及安全性，傳動(dòng)系統(tǒng)決定著升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)運(yùn)行的好壞，所以如何設(shè)計(jì)主框架部分、載車(chē)板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)成為影響整個(gè)立體停車(chē)庫(kù)的關(guān)鍵因素
3.3升降橫移機(jī)構(gòu)整體框架設(shè)計(jì)
在此設(shè)計(jì)中，因?yàn)樯蠈拥耐斜P(pán)和其上面的轎車(chē)重量都有框架來(lái)承受，所以框架不僅要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，還要求滿足一定的強(qiáng)度要求。
主框架底座部分用混凝土澆注，立柱直接筑在混凝土中。因?yàn)榱⒅习惭b有導(dǎo)軌，載車(chē)板的槽鋼內(nèi)裝有導(dǎo)靴，兩者需要相配合，立柱的間距應(yīng)該根據(jù)載車(chē)板的寬度而定。其結(jié)構(gòu)如下圖：
圖 3-5 主框架圖
3.3.1材料的選擇
在工程結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)是應(yīng)用比較廣泛的一種建筑結(jié)構(gòu)，一些高度或跨度比較大的結(jié)構(gòu)，載荷或吊起重量很大的結(jié)構(gòu)，有較大振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，高溫車(chē)間的結(jié)構(gòu)等等，采用其它建筑材料，目前尚有困難或不是很經(jīng)濟(jì)，有時(shí)候也滿足不了強(qiáng)度要求，則可考慮用鋼結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中采用鋼結(jié)構(gòu)用于升降裝置的支撐及立體車(chē)庫(kù)的主框架結(jié)構(gòu)，這種鋼結(jié)構(gòu)具有以下的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
1.材料強(qiáng)度高
在相同的載荷條件下，采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，結(jié)構(gòu)的自重較小，當(dāng)跨度和載荷相同時(shí)，剛架的重量只有混凝土層架重量的1/4～1/3，如果用薄臂型鋼屋架，則可更強(qiáng)，由于重量輕，便于運(yùn)輸安裝。
2安全可靠
鋼材質(zhì)地均勻，各向同性，彈性模量大，具有良好的塑性和韌性。
3工業(yè)化生產(chǎn)程度高
與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化生產(chǎn)程度高，能成批大量生產(chǎn)，制造精度高，采用工廠制造、工地安裝的施工方法，可縮短周期，降低造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益。
4具有一定的耐熱性
溫度在35度以內(nèi)鋼的性質(zhì)變化很小，溫度達(dá)到30度以后強(qiáng)度逐漸下降，達(dá)到45度～60度時(shí)，強(qiáng)度為零。因此鋼結(jié)構(gòu)防火性較鋼筋混凝土差，一般用于溫度不高于25度的場(chǎng)合。
同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足下列要求：
（1） 結(jié)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度，鋼性和穩(wěn)定性。
（2） 要符合建筑物的使用要求，要有良好的耐久性
（3） 盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量
（4） 盡可能縮短制造安裝時(shí)間，節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間
（5） 結(jié)構(gòu)要便于運(yùn)輸、維護(hù)
（6） 可能條件下，盡量注意美觀，特別是外露機(jī)構(gòu)
根據(jù)以上各項(xiàng)要求，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視貫徹和研究節(jié)約鋼材，降低造價(jià)的各種措施，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，確保質(zhì)量。
3.3.2制造方法
立柱采用工子鋼，因?yàn)楣ぷ愉撚泻軓?qiáng)的承載壓力的能力。一共有8根立柱，前后各有4根，采用澆注的方法固定在混凝圖中（地面采用混凝土）。橫梁采用寬×高為2000mm×100mm的冷彎矩形空心鋼管（GB6728-86），因?yàn)樘嵘龣C(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器和制動(dòng)器要放在橫梁上，所以矩形空心鋼管平放在立柱上，采用焊接的方法連接。
縱向梁的選擇比較困難，因?yàn)榭v向梁不僅可以用冷彎矩形空心鋼管，也可以采用角鋼相對(duì)放置構(gòu)成。由前面的設(shè)計(jì)知道，鏈輪的結(jié)構(gòu)要放在縱向梁上，不管采用那種方式的縱向梁。鏈輪的底板都可以方便的固定在縱向梁上。但是，當(dāng)采用前者的方法時(shí)，需要在冷彎矩形空心鋼管上開(kāi)矩形孔，制造比較麻煩，所以決定采用兩個(gè)角鋼相對(duì)放置的方法來(lái)制造縱向梁，兩個(gè)角鋼之間存在一定的距離，距離由鏈條的寬度來(lái)定?？v向梁也采用焊接的方式固定在橫梁上。
3.3.3結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度校核
由上面的分析知道，鏈輪安裝在縱向梁上，縱向梁要承受轎車(chē)和托盤(pán)的重量。同時(shí)由于縱向梁跨度比較大，所以在整個(gè)鋼架中，對(duì)縱向梁的校核最為重要。
現(xiàn)在來(lái)分析縱向梁所受的載荷。
取托盤(pán)（含轎車(chē)）為研究對(duì)象，分析受力示意圖如圖3-2所示：
圖3-6 受力分析示意圖
由于四根鏈條同時(shí)承載。所以每根鏈條所受載荷F為：
F=（G1+G2）/4=（1600+630）㎏×9.8N/㎏/4=5463.5N
因?yàn)槊總€(gè)托盤(pán)有四根鏈條來(lái)承載，每條鏈條所承受的拉力為5537N。鏈條固定在兩根角鋼上，所以有每根角鋼承受的力為2768.5N，不過(guò)，角鋼上要承受兩個(gè)這樣的力，兩個(gè)力的距離如圖3-7所示。因?yàn)榻卿摰膬啥斯潭ㄔ跈M向梁上，所以角鋼可以近似的簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁，它的受力分析圖和彎矩圖如圖3-7所示。
3-7縱向梁的受力分析
角鋼的承受的最大正應(yīng)力為：
δmax=Mmax/W
式中 Mmax-梁的最大彎矩
W-抗彎截面系數(shù)
梁的最大彎矩由圖3-3可知，抗彎截面系數(shù)和角鋼的材料有關(guān)，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知道所選的抗彎截面系數(shù)為6.32×10-6，所以有：
δmax=2768.5×1.65×106/6.32/2
≈361.3Mpa
對(duì)于材料Q235，查閱GB700-88，知道δ在375Mpa～500Mpa之間，故縱向梁是安全的。
第四章 升降橫移停車(chē)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
橫移機(jī)構(gòu)傳動(dòng)示意圖：
1- YCJ系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī) 2- 聯(lián)軸器
3-齒輪軸 4-齒輪 5- 齒條 6- 滾輪
圖4-1 橫移傳動(dòng)示意簡(jiǎn)圖
4.1.1平移裝置中齒輪、齒條、傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇
取托盤(pán)（含轎車(chē)）為研究對(duì)象，受力分析示意圖：
圖4-2 托盤(pán)受力分析示意圖
由上圖可以知道，托盤(pán)運(yùn)行條件是F1=Nf
查閱〈〈摩擦、磨損與潤(rùn)滑手冊(cè)〉〉（第二冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社）得知：
在任何滾動(dòng)軸承中，克服摩擦所消耗的功率可以按下式計(jì)算的平均摩擦力來(lái)計(jì)算：
Nf=faP
Nf-軸承所受的摩擦力
fa-滾動(dòng)摩擦系數(shù)平均值
P-按一般動(dòng)力計(jì)算公式得的軸承上的當(dāng)量載荷
查閱〈〈摩擦手冊(cè)〉〉表19.14得知部件中由于采用接觸式密封，存在制造誤差和裝配誤差，工況加重和潤(rùn)滑劑污染等，fa的值應(yīng)該擴(kuò)大一倍
fa=1.8×10-3×2
對(duì)于深溝球軸承（本設(shè)計(jì)采用，應(yīng)用廣）
P=Fr×Kv×Ks×Kt
Fr-徑向力
Kv-旋轉(zhuǎn)系數(shù)
Ks-安全系數(shù)
Kt-溫度系數(shù)
Fr=G1+G2=(1600+740)㎏×9.8N/㎏=22932N
由于是外圈旋轉(zhuǎn)，取Kv=1.2
查閱〈〈摩擦手冊(cè)〉〉得Ks=1.1,由表19.11得知Kt=1.0
得P=22932N×1.2×1.1×1.0=30270.2N
由上式Nf=fa×P=30270.2N×2×1.8×10-3 =108.9N
Nf=F,1 <1>
F1=2T/d,<2>
T=9.55×103/n<3>
由于是小型立體車(chē)庫(kù)，適用于小區(qū)，移動(dòng)速度不宜過(guò)快，故托盤(pán)的移動(dòng)速度初步定位V=4m/s。
得：P=F×V/1000×/60=108.9×4/1000/60=7.3×10-3Kw
在此設(shè)計(jì)中平移部分只需移動(dòng)一個(gè)車(chē)位，移動(dòng)距離較近，從而要求速度較低。查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五卷(四)表22-1-61，選用YCJ140和Y90S-4一體的YCJ齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)的額定功率為 P=0.75Kw
額定轉(zhuǎn)速為 n=26r/min
輸出轉(zhuǎn)距為 T=259N/m
校核：F,=2T/d, d,=2T/F,=2×259N.m/109.4N=4.73㎜
T,=9.55×103×7.3×10-3Kw/30r/min＜T=259N.m
(T,-實(shí)際需要轉(zhuǎn)距)
故此電動(dòng)機(jī)合適。
由于動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)傳送到托盤(pán)要經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器、齒輪、齒條等部件，傳遞到托盤(pán)上的動(dòng)力也會(huì)減少，從而使轉(zhuǎn)距見(jiàn)效，所以齒輪直徑和傳動(dòng)軸的直徑應(yīng)該大于4.08 mm.
4.1.2齒輪、齒條的設(shè)計(jì)
1)選擇齒輪、齒條的材料
查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)》（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社）表8-17：
齒輪選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，表面淬火 HBS1=245～275
齒條選用45號(hào)鋼正火，表面淬火 HBS2=210～240
2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算
托盤(pán)的橫移速度 V=4m/min=0.067m/s
齒輪的角速度 W=2nπ/60=π
V=Wr=Wd/2 (r-齒輪分度圓半徑，d-分度圓直徑)
0.067m/s=πd/2 得d=0.22m=220㎜
齒輪采用硬齒面，非對(duì)稱分布。查《機(jī)械設(shè)計(jì)1》的表8-23得齒寬系數(shù)
φd =0.4
齒輪模數(shù)m可由《機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上冊(cè)，卜炎主編）查得：
m=10
d=mz (Z-齒輪齒數(shù))
220㎜=10z 得z=22
此齒輪齒數(shù)z在推薦值20到40中可以選取，故z=22，符合。
參考《機(jī)械設(shè)計(jì)1》表8-14和表8-15選取
齒輪的齒距 p=πm=3.14×10=31.4㎜
齒條的齒數(shù) z2=L條/p=2100㎜/31.4㎜=66.87 取整數(shù)z2=67
檢驗(yàn)校核：
查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)1》得：
由式（8-15）得，載荷系數(shù) K=KA×KV×Kβ×Kα
KA-使用系數(shù)
KV-動(dòng)載荷系數(shù)
Kβ-齒向載荷系數(shù)
Kα-齒間載荷系數(shù)
由表8-20得 KA=1.25
由圖8-57得 初值Kvt=1.15
由圖8-60得 Kβ=1.03
由公式(8-55)及β=0 得εγ=εα=[1.88-3.2(1/22+1/67)]×1=1.69
由表8-21得 Kα=1.15
則載荷系數(shù)K的初值為Kt=1.25×1.15×1.04×1.15=1.72 得Kt=1.72
由圖8-14得節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) ZH=2.5(β=0,x1=x2=0)
由圖6-65得重合度系數(shù) Zε=0.87(εβ=0)
由式(8-69)得,許用接觸應(yīng)力[δH]=﹠Hlim×ZN×ZW/SH
ZN-接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)
ZW-硬化系數(shù)
SH-接觸強(qiáng)度安全系數(shù)
接觸疲勞極限應(yīng)力δHlim1,δHlim2 查圖8-69得
δHlim1=570N/㎜2 δHlim2=460N/㎜2
由式(8-70)得,應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60njLh
按預(yù)期壽命5年,每天工作300天,每天工作8小時(shí)來(lái)算:
Lh=5×300×8
N1=60×30×1×8×300×5=2.16×107
N2=N1/u=0.7×107
得N1=2.16×107 N2=0.7×107
由圖8-70得 ZN1=1.14 ZN2=1.2
由圖8-71得 ZW=1
由表8-27得 SH=1.1
由公式[δH]=δHlim×ZN×ZW/SH
得[δH1]=570N/㎜2×1.14×1/1.1=591N/㎜2
[δH2]=460N/㎜2×1.14×1/1.1=510N/㎜2
綜上所述.d1的設(shè)計(jì)初值d1t為:
d1t≥(2KT1)1/3/(φd)1/3×(u+1)1/2/u1/3×(ZE×ZH×Zε/[﹠H]2)1/3
K-載荷系數(shù) ZH-節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) T1-輸出轉(zhuǎn)距 Zε-重合度系數(shù)
Φd-齒寬系數(shù) ﹠H-許用接觸應(yīng)力 U-齒數(shù)比 ZE-彈性系數(shù)
d1t≥(2×1.72×2.24×105)1/3/0.41/3×(3.04+1)1/3/3.041/3×(189.8×2.5×0.87/5912)1/3≥161.47㎜
d1=220㎜＞d1t=161.47㎜
所以選出齒輪d1=220㎜可用.
齒厚b=φd×d1t=0.4×161.47=64㎜
齒條寬b2=64㎜ 齒輪寬b1=b2+(5～10)=70㎜
由于采用正常齒輪,所以齒頂高系數(shù)ha*=0.8,頂隙系數(shù)c*,取c*=0.3
分度圓的壓力角度數(shù)為α=20°
確定齒輪的其它參數(shù)如下:
分度圓直徑: d=mz=10×22=220㎜
齒頂高: ha=ha*m=0.8×10=8㎜
齒根高: hf=(ha*+c*)m=11㎜
齒全高: h=(2ha*+c*)m=19㎜
齒頂圓直徑: da=d+2ha=220+2×8=236㎜
齒根圓直徑: df=d-2hf=220-2×11=198㎜
基圓直徑: db=dcos α=220×cos 20°=206.7㎜
齒距: p=πm=31.4㎜
齒厚: s=πm/2=15.7㎜
齒槽寬: e=πm/2=15.7㎜
基圓齒距: pb=pcos α=29.5㎜
發(fā)向齒距: pn=pb=29.5㎜
頂隙: c=c*m=0.3*10=3㎜
故齒輪采用鑄造齒輪,結(jié)構(gòu)采用普通結(jié)構(gòu).
4.1.3聯(lián)軸器的選擇
1) 類(lèi)型的選擇
電動(dòng)機(jī) P=0.75Kw (Y90S-4型)
故選擇YL型凸緣聯(lián)軸器(具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,制造成本低,傳動(dòng)
精度高等優(yōu)點(diǎn))
2) 載荷計(jì)算
公稱轉(zhuǎn)距 T=Nfd1/2
Nf-托盤(pán)受的平均摩擦力
d1-齒輪分度圓直徑
T=109.4×10-3×220/2=12.034N.m
查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)1》表14-1得工況系數(shù)KA
KA=1.5
計(jì)算轉(zhuǎn)距 Tca=KAT=1.5×12.034=18.05N.m
3) 型號(hào)選擇
參考系數(shù):電動(dòng)機(jī)的輸出軸徑是30㎜
從GB5842-86中查得YL5型凸緣聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)距是 63N.m
許用最大轉(zhuǎn)速是 5500 r/min
軸徑為 22～30㎜之間
故YL5型凸緣聯(lián)軸器合適.
4.1.4鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核
鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7-1得，許用積應(yīng)壓力[δp]=100～120MPa, 取其平均值[δp]=110MPa。
1） 對(duì)于半聯(lián)軸器與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸： b×h×L=10×8×32
鍵的工作長(zhǎng)度L1=L-b=32-10=22㎜
h1=0.5h=0.5×8=4㎜
h1-鍵與轂的接觸高度
L1-鍵的接觸長(zhǎng)度
d-軸直徑
靜聯(lián)接，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式7.1得 T=1/2 h1 L1d[δp]
[δp]=2T/ h1 L1d=2×12.034×103/4/12/30=9.6Mp＜[δp]=110Mp
所以，該平鍵的擠壓強(qiáng)度足夠，鍵是安全的。（半聯(lián)軸器與軸之間平鍵安全。）
2）對(duì)于齒輪與軸之間的聯(lián)接平鍵尺寸：
b×h×L=12×8×32
b-鍵寬度 h-鍵高度 L-鍵長(zhǎng)度
鍵的工作長(zhǎng)度L1=L-b=32-10=20㎜
T=1/2 h1 L1d[αp]
T-公稱轉(zhuǎn)距
L1-鍵的接觸長(zhǎng)度
h1-鍵與轂的接觸高度
d-軸的直徑
[δp]-許用擠壓應(yīng)力
[δp]= 2T/ h1 L1d=2×12.034×103/4/20/40=7.6Mp＜[δp]
故齒輪與軸之間的鍵是安全的。
4.2升降傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.2.1升降傳動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)容介紹
本章主要對(duì)鏈條、連輪、鋼絲繩的選擇計(jì)算與校核，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要包括電動(dòng)機(jī)的選擇和校核；聯(lián)周器的選擇和校核；制動(dòng)器的選擇；鏈輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核；軸承的壽命計(jì)算；升降傳動(dòng)系統(tǒng)的控制和維護(hù)。
升降傳動(dòng)示意簡(jiǎn)圖：
1-YCJ系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī) 2-鏈輪 3-滾筒
4-鋼絲繩 5-滑輪 6-固定端 7-橫梁
圖4-3 升降傳動(dòng)示意簡(jiǎn)圖
4.2.2升降機(jī)構(gòu)的工作原理
每塊載車(chē)板上都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理見(jiàn)圖4-3所示。電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)載車(chē)板下降。
根據(jù)載車(chē)板及車(chē)輛確定鏈條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車(chē)板移動(dòng)速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車(chē)身高度確定上下載車(chē)板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鋼絲繩的長(zhǎng)度，最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。
4.2.3 鏈輪、鏈條、鋼絲繩的選擇計(jì)算和校核
4.2.3.1鏈條的選擇計(jì)算
由于此車(chē)庫(kù)要求提升速度要求較低，線速度應(yīng)該小于0.6m/s，屬于低載重形式的鏈傳動(dòng)（低速鏈），如果低速鏈也按疲勞考慮，用額定功率曲線選擇和計(jì)算，結(jié)果常不經(jīng)濟(jì)。所以采用靜強(qiáng)度計(jì)算的方式確定鏈的規(guī)格。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）公式14.21得， 鏈條的靜強(qiáng)度計(jì)算公式為：
s=Q/(KAF+FC+Ff)≥Np
式中 s-靜強(qiáng)度安全系數(shù)
Q-鏈條抗拉載荷
KA-工況系數(shù)
F-工作拉力
FC-離心力引起的拉力
Ff-垂度拉力
NP-許用安全系數(shù)，一般為4～8。此處選擇為8。
由上式確定鏈條的型號(hào)，也就是求出鏈條的抗拉載荷。由于動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)，
而且根據(jù)轎車(chē)和托盤(pán)的重量，可以知道提升機(jī)構(gòu)屬于中型升降機(jī)，查閱《機(jī)械
設(shè)計(jì)大典》表36.2-5可以得到：KA=1.4 F=5463.5N
由于：v＜0.6m/s ＜4m/s
查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）表14.1可得20A鏈在單排是抗拉載荷是86.7KN，
選擇20A號(hào)鏈作為本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)鏈。
由表14.1得到滾子鏈的具體參數(shù)如下：
內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1 18.90㎜
內(nèi)鏈節(jié)外寬b2 27.46㎜
外鏈節(jié)外寬b3 27.51㎜
節(jié)距 p 31.75㎜
滾子直徑d1 19.05㎜
由升降系統(tǒng)傳動(dòng)示意圖得鏈條的長(zhǎng)度L：
L＞1800mm
考慮到鏈條與鏈輪的嚙合和其它因素，決定?。篖=2000mm
則鏈條的節(jié)數(shù)n為：
n=L/p=2000/31.75≈63
4.2.3.2鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算和確定參數(shù)
于滾子鏈與鏈輪的嚙合屬于非共軛嚙合，設(shè)計(jì)靈活。本設(shè)計(jì)采用一種常用的三圓弧一直線的齒型，其特點(diǎn)：（1）齒型與滾子嚙合時(shí)的接觸應(yīng)力??；（2）嚙合性能好。
1)由于線速度小于0.6m/s，查閱《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表36.2-4得下面結(jié)果：
Z=15
2)確定鏈輪的其它參數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）公式14.2得：
d=p/sin(180°/z)
式中 d-鏈輪的分度圓直徑
p-配用鏈條的節(jié)距
z-鏈輪的齒數(shù)
d=31.75/sin(180°/15)=31.75/sin12°=31.75/0.2079=151.2㎜
為了制造方便，d取整數(shù)值，d= 151㎜
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）公式14.3得：
da=p(0.54+cot180°/12)
式中 da-齒頂圓直徑
z-鏈輪的齒數(shù)
p-配用鏈條的節(jié)距
da=31.75(0.54+cot12°)≈170㎜
所以da取為170㎜.
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）公式14.4得：
df=d-d1=151-19.05=131.95㎜
取整數(shù)為df=132㎜
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）公式14.5得：
dg＜p×cot(180°/z)-1.04h-0.76
式中 dg-齒側(cè)凸圓直徑
h-內(nèi)鏈板高度
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第四版）表14.1查得：
h=30.18㎜
所以有： dg＜31.75×cot12°-1.04×30.18-0.76
＜116.75㎜
取 dg=116㎜
先假設(shè)與鏈輪配合的軸的軸徑dK為40㎜，現(xiàn)在來(lái)計(jì)算腹板式單排鑄造鏈輪的主要結(jié)構(gòu)尺寸。
查閱《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表36.2-22知，輪轂厚度h1為：
h1=9.5+dK/6+0.01×d
=6.5+40/6+0.01×151
=17.68㎜
由《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表36.2-2同時(shí)得知：
L=4h1
dh=dk+2h1 R=0.04p
上述式中 L-輪轂寬度
Dh-輪轂直徑
R-圓角半徑
h1=17.68㎜ p=31.75㎜ dk=40㎜
得到：L=70.71㎜ dh=75.36㎜ R=1.27㎜
L、dh和R分別取為71㎜、76㎜、1㎜。由于dh=76㎜＜dg=117㎜,所以dh可以取為76㎜。
腹板厚度t由與它配合鏈的節(jié)距決定，由《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表36.2-22知,當(dāng)p= 31.75㎜時(shí)，t取為14.3㎜。
由綜合上面數(shù)據(jù)得到鏈輪的示意簡(jiǎn)圖如圖4-4：
圖4-4 鏈輪的示意簡(jiǎn)圖
4.2.3.3提升部分鋼絲繩的選擇和計(jì)算：
鋼絲繩提升受力分析：
托盤(pán)是由四根鋼絲繩承載，所以每根鋼絲繩所受的拉力F為：
F=（G1+G2）/4=（630+1600）×9.8= 5463.5N≈5.5KN
由《鋼絲繩中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)匯編》查得表4-1知道
表4-1 鋼絲繩中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)匯編
結(jié)構(gòu)
公稱直徑
允許偏差
最小破斷拉力
不松散直徑增大值不大于
參考重量
MM
KN
MM
KG/100M
6X+IWS
2.40
±0.30
4.45
0.25
2.6
3.20
0.30
8.90
0.28
6.3
4.00