1、機械式立體車庫可行性報告 i機械式立體車庫可行性報告（此文檔為word格式,下載后您可任意修改編輯！）機械式立體車庫可行性報告 第1章緒論1.1設計的要求隨著改革開放的不斷深入，中國經濟的迅速發展，我國城市居民經濟條件的日益改善，私人轎車的數量大大增加，致使在人口集中的 城市里，在繁華的街道小車停車位的嚴重不足，使得停車難問題日趨 嚴重，立體車庫無疑是解決小區停車難問題的一種有效途徑。1.2設計的意義1.2.1我國立體停車設備現狀調查報告國內汽車產業的快速發展使城市汽車容量迅速增加，停車位在數量和布局上已不能滿足和適應現實的需要，更不適應現代化城市的發展要求。城市住宅區和公共設施建設規模的不斷

2、擴大要求建立大量配 套停車設施，然而城市用地日趨緊張直接限制了停車設施建設大量占 地。已有的住宅區怎樣改造補充車位、新開發的項目如何設計并提供 車位、公共建筑怎樣合理利用現有車位，總之停車已經成為房地產開 發項目、政府各部門以及社會各界普遍關注和亟待解決的問題。我國現有的住宅小區停車的主要方式是場地停車，即在小區道路內或空地上劃定車位，大多為見縫插針，將綠地或公共道路改成了車 億影響了小區居民的出行和休息。機械式立體停車庫可最大限度地節約土地和利用空間，是解決城市用地緊張、緩解停車難的一個有效手段。業內人士指出：機械式立 體停車設施能夠減少城市停車建設用地，將是未來幾年內停車庫發展 的主要方向

3、，同時也是開發投資的重點。機械式立體停車庫的建設蘊 藏著商機，人們應該用科學的發展觀，理性地思考、規劃和投資建設 停車庫。122本課題研究的現實意義目前我國城市停車的主要類型還是大型公共停車庫，規模大，占 地面積較大，建設資金大，停放車輛多，主要應用于車輛停放的密集 區如商業中心區、大型的車站等，這都需要有較大的建設地面和空間。 現在還沒有應用于城市住宅小區的立體車庫來解決私人汽車的停放問 題，為了解決住宅小區內的停車問題，只能利用小區內較小的面積， 建立中小型機械式立體車庫，占地面積少，存放的車輛多，而且能使 住戶存取車輛時，既便捷又安全可靠。垂直循環式機械立體停車庫以 其土地利用率和空間利

4、用率高，使用操作簡單、靈活，安全可靠，適 應性強等諸多優點，是解決大城市住宅小區停車問題的主要發展方向,將會在新開發的住宅小區及舊社區里大顯身手。第2章機械式立體車庫分類2.1機械式立體車庫的特點機械式立體車庫與傳統的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優越性。首先，機械式立體車庫具有突出的節地優勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據40平方米的面積，而如果采用雙層機械車庫，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，這可以大大地節省有限的土地資源，并節省土建開 發成本。機械式立體車庫與地下車

5、庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內或車不停準位置，由電子控制的整個設備便不會運轉。應該說，機械式立體車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。2.2機械式立體車庫根據其構造上的不同可分為垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環式、多層循環式、平面移動式、垂直循環式、簡易升降式等立體車庫。其中垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環式、多層循環式、平面移動式立體車庫是大型停車場，停放 車輛多達數十輛以至上千輛之多，適合于建在有相對較大的空間而且 車輛停放密集區如中心商業區、車站、碼頭等。垂直循環式、簡易升 降式一般占地面積較小，存放車輛較少，適合家庭和住宅小區停車。（1） 升降

6、橫移式立體車庫（圖2-1 ）圖2-1升降橫移式立體車庫由停車位與升降裝置立體組合而成的停車裝置，升降裝置可整體 橫向移動或升降裝置的搬運器可橫向移動，停車位設置在升降道和移 動道的兩側，通過車盤的升降和橫移操作實現停車取車；采用模塊化設計，車位數從幾個到上百個均可，可以在地面及地下停車場使用，也 可設計成半地下形式，使用形式靈活，造價較低，因此這類停車庫比 較普遍。（2）垂直升降式（電梯式）立體車庫（圖2-2） 車庫中間是升降機垂直運送汽車的通道，兩側是沿垂直方向設置 的停車車位，類似于電梯的工作原理，把容納汽車的停車室和升降汽 車的升降裝置組合起來。存取車時由升降機構帶動車和托盤到達指定 層

7、面，然后用橫移裝置通過橫向伸縮把車和托盤擱放在指定存車位置 上或是相反。通過橫移裝置將指定存車位上的車輛和托盤送入升降機 構，升降機構降到車輛入口處，打開庫門，將車開走。其內部為層狀結構，一般以二輛車為一個層面，整個存車庫可多達20-25層，平均50平方米的土地可容車40至50輛，比傳統的停車場容車率高出約 10倍，是酒店、商場、商務場所等人口極度密集區的 首選停車設備。這種車庫的高度較高（幾十米），對設備的安全性、加工安裝精度等要求都很高，造價較高，但外型美觀大方，可以與建筑物并設，也可單獨設置，與環境融洽結合，高效利用土地。最適宜建筑在高度繁華的城市中心區域以及車輛集中停放的集聚點圖2-2

8、垂直升降式（電梯式）立體車庫（3）多層循環式立體車庫（圖 2-3）圖2-3水平循環式立體車庫搬運器排列成兩層或兩層以上并作上下循環運動而實現車輛多層存放的停車設備，根據循環的形狀可分為圓形循環式和箱形循環式。圓形循環式車庫一般存車位較少，出入庫時間短；箱形循環式車庫一般車位較圖2 4多層循環式立體車庫多，空間利用率高。在每列任意兩層的兩端，搬運器以升降運動進行不同層之間的循環。根據循環方向與停車方向的關系，可分為縱式和橫式兩類。根據汽車出入地下室的方式可分為由汽車自行駛到地下停車裝置上的直接出入式和用升降裝置使汽車出入的升降式。（4）巷道堆垛式立體車庫（圖 2-4）圖2-4巷道堆垛式立體車庫其

9、工作原理和堆垛式立體自動化倉庫存取貨物很相似，采用堆垛機或橋式起重機作為存取車輛的工具，所有進到搬運器的車輛均由堆垛機或橋式起重機水平且垂直移動到存車位，或者從存車位取出，因此對堆垛機的技術要求較高，單臺堆垛機成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數需要較多的客戶使用。（5）垂直循環式立體車庫（圖2-5）圖2-5垂直循環式立體車庫垂直循環類機械式停車設備米用與地面垂直方向做循環運動而達 到存取車輛的停車設備。其工作原理是通過減速電機帶動傳動機構， 在牽引構件鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環運動，從而達到存取車輛的目的。存車時，司機將車開至設備存車拖架準確位置后

10、，停妥后，司機 出庫。按動操作按鍵，電機啟動，存車拖架隨之運動，另一存車拖架 轉動到進口位置即停，則可進行下一存車操作；取車時，按下所取車 編號按鍵，設備動作，存車拖架按最短路程運行至出口，司機進入存 車拖架，將車開出。該類型車庫占地小，容量大，利用地面兩個平面停車位可同時停 放7-32輛車；機械性能穩定，安裝操作簡便，配置靈活，存取車方便; 運行平穩，制動可靠，安全性高，外觀輕巧美觀。（6）簡易升降式立體車庫（圖 2-6）圖2-6簡易升降式立體車庫簡易升降類機械式停車設備把停車位分成上、下二層或二層以上,借助升降機構或俯仰機構使汽車存入或取出的一種機械式停車設備。 該類車庫一般為準無人方式，

11、結構十分簡單、建造成本較為經濟，安 裝周期也很短，性能可靠、操作也十分容易。該類車庫多適用于多用于私人住宅、企事業單位、地下室等場所， 在面積一定時至少增加二倍以上的停車位。托運盤作升降運動的裝置 有鋼絲繩式的、鏈式的、液壓式的等形式。（7）圓形立體車庫（圖 2-7）臺灣省臺北市矽鋼中山停車業公司獨創圓形立體車庫，具有獨到 之處。圓形立體車庫由于車輛存取時無橫向移動，出入庫速度高，具 有優異的平穩性，噪聲小，故障率低，成本低等特點。圖2-7圓形立體車庫第3章垂直循環式立體車庫的設計3.1方案選擇本次設計的參數要求如下：5000mm （長）x 1850mm （寬）x 1550mm （高），車重

12、1700kg，容量 8 臺，最長提車時間為1min。通過第二章的各種車庫類型的分析比較：結合這次設計 8臺車容量車庫的任務，可以看出垂直循環式立體車庫無疑是最佳的選擇方案， 它占地少，配置靈活，安裝方便，存取車快捷。3.2垂直循環式立體車庫的設計計算垂直循環式立體車庫主要由鋼結構骨架、驅動裝置、機械傳動系 統、電氣及自動控制系統、自動檢測系統、IC卡自行收費系統、消防系統等部分組成。垂直循環式立體車庫整機采用輕鋼結構，對稱布置受力合理，既能滿足整體強度和穩定性要求，又降低整機重量。采用高精度鏈輪與鏈條配合傳動，傳動準確，降低了機械噪音與磨損。3.2.1垂直循環式立體車庫的基本組成垂直循環式立體

13、車庫的基本組成框圖如圖3-1所示：.Ij覽動員隹辺鼻址口動血桃餐FL報警信弓圖3-1垂直循環式立體車庫基本組成框圖322垂直循環式立體車庫的結構設計車庫鋼結構骨架支撐動力裝置、機械傳動系統和停車載荷，為保 證停車設備安全、可靠的工作，它具有足夠的強度、剛度和穩定性。 車庫鋼結構骨架由支柱、橫梁、斜拉桿、腹桿和支撐動力及附屬裝置 的上、下支承梁等組成，其支柱通過螺栓與基礎相連。機械傳動系統 安裝在鋼結構骨架上，由傳動部件、張緊裝置、鏈條、車輛托盤、鏈 條導軌、托盤導軌等部分組成。傳動部件是使機械循環運行的機構，張緊裝置是保證機械正常運 行的部件，鏈條是連接鏈輪與張緊鏈輪的牽引構件，車輛托盤是存取

14、 車的承托裝置，鏈條導軌和托盤導軌是保證鏈條和托盤正常運行的構 件。3.2.3驅動系統垂直循環式立體車庫采用電機驅動，符合本次設計的要求，電機設置在車庫下部，可正反雙向轉動，在車庫上、下部各有兩個大型鏈 輪，下部的兩個鏈輪用一根傳動軸來連接，上、下部的鏈輪都固定在 支撐架上并通過兩條鏈條相連，這樣可以使兩邊保持同步，確保工作 起來震蕩較小，工作安全可靠，噪聲小，采用的電機功率必須大一些 才能保證工作的穩定性。（1）減速電機的選擇計算功率:按存取車輛時間小于一分鐘計算，鏈條循環取速度8m/min，輛轎車的重量是1700kg,托盤上升所需最大功率：(3-2-1)由參考文獻2知電動機輸出功率：(3-

15、2-2)式中：Pw工作機所需功率；w減速機與工作機之間的傳動總效率。Po 二 Pw /w其中：驅動力Fw = m g =1.7 4 9.8 二 66.64KN工作速度Vw =8m/min。代入數據得：Pv 二 FwVw /60 = 66.64 8/ 60 = 8.89kw鏈傳動總效率：12 . n（ 3-2-3）1 聯軸器效率，查參考文獻表1-2取0.99 ；2滾動軸承傳動效率（四對）查參考文獻表1-2取0.99。代入數據得:w = i ： J = 0.990.99 = 0.94則電機的輸出功率為：p0 =FW/ w =8.89/0.96 = 9.46kw確定減速機的轉速:由車輛的規格初步估計

16、鏈輪直徑在2米左右，而鏈條循環速度為8m/min。根據公式：n 二衛8 =1.27r mi n二 d 2 二所以可購買德國SEW-傳動設備公司生產的功率為11kw，轉速為 1.27r/min的交流減速電機如圖 3-2所示，不必重新設計選擇傳統的Y系列三相異步電動機及減速器。圖3-2交流減速電機3.2.4傳動系統設計傳動系統的執行機構主要指鏈傳動，通過鏈輪的轉動帶動鏈條上的車輛托盤(即車架)來實現車輛的存取(1)鏈條及鏈輪的選擇查參考文獻選擇單排滾子鏈，鏈條型號為40A 一1 296GB1243.1-83。基本參數如下: 節距： p = 63.5mm滾子外徑： dj =39.68mm內鏈節內寬：

17、bj = 37.85mm銷軸直徑：d2 = 19.84mm內鏈板咼度：h2 = 60.33mm極限拉伸載荷：Q =347 KN技術要求：調質處理220 250HBS，材料為45號鋼。由于傳統的鏈傳動無法直接輸出與托盤連接，故本次設計特在傳 統的滾子鏈的鏈節上加裝八個特殊輸出機構，并均分布在鏈條上，每 個機構由兩個聯結部分組成：一個聯結與鏈條內鏈板聯接，安裝只要 替換鏈條中一個鏈節的內鏈板即可，另一個聯結與托盤上的橫軸相聯接。此特殊的輸出機構圖如下所示:圖3-3特殊輸出機構示意圖2 根據本次設計要求：存量為八臺車，選擇車架尺寸寬為2050mm，高為1700mm。可以初步估計鏈輪直徑在兩米左右。查

18、參考 文獻初選鏈輪齒數為 103個，分度圓直徑 d = 2082.23mm。技術要求：齒面硬度為HRC4050，材料為40Cr。經分析要使托盤運動至車庫上部的鏈輪最上端時不發生碰撞，每 個特殊輸出結構之間距離至少為2.35米。（2）鏈條結構尺寸的確定及校核初步估計鏈輪中心距:2.35n-：d2.35 8-3.14 2082.23 10a 二=6.13m鏈節數計算:鏈長：L = 2.358= 18.80 m鏈條節數：,L18.8296Lp3=296p 63.5漢10確定鏈長及實際中心距:由參考文獻5表 12-2-2 知：L 二乂 二 296 空=18.796 m1000 1000計算中心距：a0

19、 二衛（Lp -z）=空（296 -103） =6.128m2 2實際中心距： a = %a =a 0.004= 6.104m（可確定鏈速：最長取車時間為 t=1min，則有 八丄18.796 = 0.157 m； s = 9.4m： min 2t 2 漢 60由參考文獻5表12-2-2知：1000(3-2-4)則:1000v10009.4,n1.437 r minzp 103 江 63.5按靜強度校核鏈條:由于鏈條處于低速重載傳動中，其靜強度占主要地位由參考文獻5知，鏈條靜強度計算式:QKaR 耳 Ff-np(3-2-5)式中：n 靜強度安全系數;Ka 工況系數，查表12-2-3 取 Ka

20、=1.0 ；Q鏈條極限拉伸載荷， Q二347KN ；Ft有效圓周力,A =100P1000 9.460.157= 60.26KNFc離心力引起的力，巳二qv2 =16.1 0.1572 = 0.4N，其中q為鏈條質量，可由表 12-2-9查得：q = 16.10kg m-1 ；Ff懸垂力，FKf ；0；)qga，其中 Kf為系數，查圖12-2-3得：Kf =1，a為中心距，a=6.104m，二為兩輪中心線對水平面的傾角，v -90，貝S Ff(Kf+sin日 qga 2 06.1 漢 9.86.101926 N100100 一.np許用安全系數,代入數據得:347門-Ft Fc Ff _ 60

21、.26 19.66 10”=5.76 亠 np符合強度要求鏈輪結構尺寸的設計計算鏈輪主要由齒圈、輪轂、輪輻和加強筋組成。鏈輪齒形的設計必須遵循以下原則：保證鏈條順利的嚙入和嚙出；具有足夠的容納鏈條節距伸長的能力;3防止鏈條跳動而掉鏈；4具有合理的作用角；5 齒廓曲線與鏈傳動的工況相適應;加工工藝性要好。本次設計取滾子鏈國家標準GB1243.1-83規定的端面齒形,即三圓弧一直線齒形1) 輪轂由后面的軸的結構設計可知,與鏈輪輪轂配合的軸徑為 dk=197mm，查參考文獻5表12-2-15知：輪轂厚度 h為:h =9.5 蟲 0.01d 75 197 0.01 2082.23 =64mm6 6LA

22、 e rri 電256輪轂長度：l =4h = 256 mm,其結構如下所示:圖3-4輪轂分度圓弦齒高:鏈輪軸向齒廓參數，查參考文獻表8-5知:2) 齒圈由于鏈輪直徑很大，所以采用可以更換齒圈的裝配式結構。最后確定齒圈的參數如下：(0 分度圓直徑：d P pk二2082.23mm ,查參考文獻表 180sinz13-2-9 選取 k =32.7910，節距 p=63.5mm ;齒頂圓直徑：da = p(0.54 cot180) = 2115.55mm ： 21 16mmz齒根圓直徑：df = d - d =2082. 23 39. 682042. 55n其中滾子外徑 di = 39.68mm;

23、(0齒側凸緣直徑：dg _p ctg -1.04h -0.76 =63.532.7758 - 62.74 -0.76 = 2017 .76mm : 2018mm 其中內z鏈板高度 h2 = 60.33mm;ha =0.27p 二 0.2763巧 17.15m齒寬：bf1 =0.95b1 bf36mm倒角寬：ba =8mm ;倒角半徑：1 _ p , 1 二 67.5mm ;齒側凸緣圓角半徑：ra =0.04p, ra =2mm ;倒角深：h =31. 8mmo表3-1 40A滾子鏈的基本參數和尺寸鏈節滾內鏈內鏈內鏈銷極限拉單排號距子節內節外板高軸伸載荷重量P外寬寬度直（單qmm徑mmmmmm徑

24、排)Qkg/mmmmm4063.39.37.854.860.319.347KN16.1A5685938403）輪輻輪輻采用鑄件，加工后將其與輪轂焊接，為減輕鏈輪重量，在輪輻上加六個均布的直徑為400mm的孔，其結構尺寸如下:仙|乩5125 . 6X(!40(1 . 19訊圖3-5輪輻4）加強筋板也采用為鑄件，將其與輪輻焊接，其目的是為了加大鏈輪的強度,共六個，其厚度為h=0.4p=0.4 63.5 =25.4mm。當輪轂、輪輻、加強筋板焊接在一起后，要對其進行熱處理，具 體裝配后的結構見零件圖。（4）鏈傳動的失效形式鏈傳動的失效形式主要有鏈條的疲勞破壞，鉸鏈的磨損，鉸鏈的 膠合，鏈條的靜力拉斷

25、，經分析在鏈條低速過載的情況下，靜力拉斷占主導地位，故只需對其進行靜強度校核即可，校核見上述過程。（5）鏈傳動的潤滑方式本次設計的鏈傳動潤滑方式采用人工定期地涂脂潤滑方式，由于鏈傳動為低速傳動，故采取脂潤滑方式即可。（6）鏈傳動的張緊鏈傳動張緊的目的，主要是為了避免在鏈條的垂度過大時產生嚙合不良和鏈條的振動現象；同時也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。本次設計的張緊裝置選中心距可調的裝置，通過調節中心距來控制張緊程度。該機構可購買或自行設計，通過與鏈輪的自由安裝配合來調整中心距。325 軸的設計與校核本次設計的立體車庫中共有四根軸，主傳動軸兩根（由于主傳動軸較長，為便于加工將其分為兩段，中間用聯軸

26、器連接），從轉動軸兩根，材料均為45號鋼，調質處理220 250HBS，查參考文獻表19-1 知：45號鋼的 譏=600MPa，其屈服極限為 J =355MPa，且查表0-2知，對 塑性材料有：彎曲J 十1.2T，扭轉= 0.50.6二，擠壓；J=1.52.5，剪切亠-0.6 0.8。因45號鋼許用拉應力為刁 一 -177.5MPa， n為n 2安全系數，對塑性材料通常取1.52.2，故門=178MPa，J=90MPa。其設計如下：（1） 主傳動軸初步估計軸徑由參考文獻 知，軸的扭轉強度條件為：TP9550000n-t(3-2-6 )則有:d_A3；,查表 15-3 取 A5 則 d_ 105

27、 3 1.4379.46 = 196.8mm ,0.2d3取與鏈輪配合的軸徑為dk = 197mm軸的結構設計如下圖3-6所示，此軸分為兩段，共 7534mm ,左主動軸長3958mm， 從左側往里302mm直徑180mm處開有裝聯軸器的鍵槽，根據軸的直徑 選擇相應的鍵，從而確定鍵槽尺寸；余留長度80mm，與軸承座相配合的軸段長為290mm，直徑為190mm ;與鏈輪配合的軸段長為250mm，直徑為197mm ,并開有一個裝鏈輪的鍵槽；從內軸承座外側到聯軸器 之間的光軸為2700mm，直徑為180mm ,為減輕重量，該光軸部分可作 成中空。右主動軸與左主動軸類似于對稱分布，長3576mm，也開

28、有一個裝鏈輪的鍵槽。此軸中間一段只要一般的粗糙度即可，而兩端與軸 承配合的軸要保證相當的精度，其余的保證普通精度即可。如圖3-6 示意圖所示，具體軸的結構見零件圖。圖3-6主動軸示意圖軸的校核此軸主要受扭矩作用，所以只要對軸進行扭轉應力強度校核即可,由參考文獻3可知校核公式為：。WP該軸的扭矩圖如圖 3-7所示:圖3-7扭矩示意圖可以看出軸的第二個鍵槽中心截面(即與鏈輪配合處)受扭矩最大，為危險截面，應對它進行扭應力強度較核:max Tmax叮WP(3-2-7)式中：Tmax = 9550P =955062.87KN m ;n1.437Wp 1633土_=0.00伽3。16代入數據可得:Tma

29、x 62.87max = 41.91MPaJ - 90M Pa.Wp 0.0015由此可知強度符合要求，設計合理。(2)從傳動軸此軸共兩個，每個長876mm在車庫上部對稱分布。在直徑197mm處裝配鏈輪，上面開有鍵槽， 防止軸和鏈輪的相對移動，該段長250mm與軸承座配合的直徑為190mm該段長290mm鏈輪左右均有一個；它需要承受垂直方向的壓力，鏈輪軸向定位采用軸肩或采用套筒聯接， 長20mm軸的公差，跳動度以及圓柱度，表面粗糙度，軸肩粗糙度均 按照與配合的要求選取。如圖3-8示意圖所示，具體的結構見零件圖。圖3-8從傳動軸示意圖軸的受力分析據受力分析，該軸處于復雜應力狀態下，故需對其進行彎

30、扭合成 法來進行強度校核。每根從動軸受到最大壓力為四輛車的重量mij 二 4 1700 二 6800kg四個車架重量：估計每個車架為 400kg,4 400 = 1600kg鏈條總重量：m3 =lppq =296635匯 10漢 16.1 =302.68kg估計鏈輪質量：mu為500kg代入數據得:F = mg 二 mi m2 m3 m4 g = 6800 1600 302.68 500 9.8 二 90.19KN計算彎矩及扭矩:90.19876 - 2904= 13.21KN m彎矩圖如圖3-9所示:圖3-9彎矩示意圖T=m , M二 Fd2式中： F為四輛車的重量， 卩=：口2=：4 17

31、00 9.8 =66.64KN ；代入數據得：T 二 M = 66.64 208223 2 10 69.38KN m扭矩圖如圖3-10所示：圖3-10扭矩示意圖可以看出該軸的中心截面（與鏈輪裝配處）為危險截面：在該截 面邊緣某點同時作用有最大彎曲正應力和扭轉切應力，其值分別為:max(3-2-8)(3-2-9)maxWp式中：Mmax =M =13.21KN m， Wp = 0.0015m3 ；nd33Tmax = M = 69.38KN m， W0.00075m32max1 maxW所以根據第三強度理論進行校核：二r3；max * 4爲 I，將上面兩式子代入得:r3VM +T 2_ max

32、max(3-2-10)代入數據得：；亠二 13.21 69.38 =94.17M P匪； =1 78M P。0.00075強度符合要求，設計合理。3.2.6 聯軸器及鍵的選擇（1）聯軸器的選擇由前可知與聯軸器配合處直徑為180mm，查參考文 獻2選用HL10 型彈性柱銷聯軸器，共兩個。（2）鍵的選擇與校核1） 查參考文獻10表9-4選普通平鍵:與聯軸器配合的選用：鍵45X290 GB/T1095-1990，四個;與鏈輪配合選用：鍵45X240 GB/T1095-1990，四個。2） 校核查參考文獻知校核公式為:32T 10kid十p(3-2-11 )式中：T傳遞的轉矩，由前知 T= 62.87

33、KN m ；k 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，0.5 12.5mm , h為鍵的、k I、咼度；l 鍵的工作長度，圓頭平鍵l = L -b ；d軸的直徑；口許用擠壓應力，查表6-2知：S=12S15（MP &聯軸器與軸配合的鍵:d 二 180mm ,丨二 Lb 二 290 -45 二 245mm，代入上述公式可得:2T 102 62.87 10114.05MPa _ 二 pkid 12.5 245 180p鏈輪與軸配合的鍵:d = 197mm ,丨=L _ b = 240 _ 45 = 195mm，代入校核公式可得：2T 1032 62.87 106匚 p130.93MPa _ ；pp kid 12

34、.5 195 197p由此可知鍵的選擇能滿足要求。3.2.7軸承及軸承座的選擇(1)軸承的選用及校核 軸承均選用深溝球軸承，查參考文獻10選軸承型號為6238GB/T276-94。軸承壽命校核:查參考文獻知軸承壽命計算公式為:Lh60n P(3-2-12 )查表知：C=218kN，當量動載荷為P = F2 =45.093kN。對于球軸承,；： =3 , n =1.437r/min，代入數據得:106(C),106( 218 )360n P 60 1.43745.093= 1.31 106h可知軸承壽命足夠長，選擇符合要求軸承潤滑由于傳動軸轉速比較低，故軸承采用脂潤滑即可，在軸承座內加 入足夠的

35、脂潤滑即可，對承受較大載荷來說此種潤滑方式十分適宜。(2) 軸承座的選擇查參考文獻選“適用帶緊定套軸承的四螺柱滾動軸承座”，型號為 SD538 GB/T7813-19983.2.8 鋼結構骨架(1 )骨架結構車庫骨架全由鋼材結構組成，主要由立柱、橫梁、斜拉桿、加強肋等構成；本次設計主要采用熱扎槽鋼結構，材料均選牌號為 Q235-A。查參考文獻2表7-9初選立柱型號為 20 GB707-88，該車庫全部重量由四根大的立柱承受，四根立柱外型截面為正方形，中間為空的，外型尺寸為：正方形邊長為 200mm ,立柱厚度為 40mm，高度為8000mm , 立柱底部上焊有一塊正方形鐵板，邊長為400mm，

36、厚度為 30mm，鋼材上安裝四個地腳螺栓，保證立柱的固定，另外焊接肋板，增加立柱的強度。立柱截面形狀如圖3-11所示。正面橫粱也承受很大的壓力，車輛的重量通過支撐架壓在橫梁上，用螺栓M24固定在立柱上或加肋板焊接固定，它采用工字形截面，如 圖3-12所示，型號為熱扎工字鋼18 GB706-88，側面橫梁因受力較小,主要起連接作用，因此只需要外形合適就可以，可采用和正面橫梁一 樣的連接方法，選熱扎槽鋼16即可。圖3-12橫梁的工字形截面斜拉桿、加強肋均采用熱扎等邊角鋼截面，角鋼號數為10GB9787-88，截面形狀如圖3-13所示。圖3-13斜拉桿、加強肋的等邊角鋼截面鋼結構骨架的具體安裝見總裝

37、配圖。此種鋼結構設計的承載能力強，且型鋼強度高、耐壓、耐彎能力 強，根據受力分析知其遠遠滿足設計要求，故無須對其進行強度校核。（2）車輛托盤車輛托盤（即車架）主要由橫軸、底板和導向槽及導向輪組成。其下部載車板是一個整體，四周是框架結構，在托盤載車板上設置車 輛定位裝置，車輛駛上托盤至定位即無法前進，托盤面為防滑設計， 防止車輛自行滑動。如圖3-14所示。圖3-14停車架此軸長 6376mm，直徑為 50mm，材料選 Q235-A，它主要受向下 的壓力，即托盤為400kg，車重為1700kg。因 N =1400 17009.8 =20580N，取 ： -150MP a由 N _ :，即=20.5

38、8 2 =104.87MPa 150MPa。Anr n x 0.25此軸安全可靠它是停放車輛的地方，為了保證車輛在上面不滑動，上面安裝防 滑塊，下面還有肋板，用來增加底板的強度，以免車在上面使底板產 生彎曲變形。導向槽前端導向槽是防止鏈條的左右移動，讓鏈條軸在其滑槽中上下移 動來達到需要的效果。它的寬度比鏈軸大一點點，用來保證鏈軸既能 在里面上下移動，也不至于左右有大的移動范圍。后斷導向槽是為了防止車輛托盤過大的擺動而產生的不良后果, 需要讓鏈滑塊上的軸承在滑槽中移動來減小擺動。導向輪導向輪由前后導向輪和側面導向輪組成，在左右側面各裝四個， 在底板前后各裝一個，每個車架上的導向輪共計十個。兩側

39、的導向輪 保證車架在豎直方向上運動平穩，而前后兩個導向輪的作用是保證車 架在運行到車庫上部鏈輪的圓弧處，防止脫離鏈條而發生擺動。3.3垂直循環式立體車庫的輔助裝置及其他系統 331 立體車庫的輔助裝置輔助裝置主要有導軌、地基支撐架及加強支架等。（1）導軌導軌由側面導軌、上圓弧導軌和下圓弧導軌三部分組成1側面導軌它是為車架在垂直方向運行時，導向輪的滾動而設置的，本次設 計采用20號熱扎槽鋼做導軌即可，其優點是加工方便，經久耐用，結 構性能好。上圓弧導軌它是為了保證車架在運行到上部鏈輪左右平移時不發生擺動而設計的，本次設計用焊接結構的U型圓弧導軌，材料用 Q235-A即可下圓弧導軌它是為了保證車架

40、在運行到下部鏈輪時防止其脫離鏈條而設計 的，本次設計用焊接的鋼架結構作為下圓弧導軌，材料也采用 Q235-A。（2）地基支撐架在車庫最底層設置八個地基支撐架，主要用來分擔車輛對四根主 要立柱的承壓能力，這樣合理地布置更有利于整個車庫框架的設計。 332 防止轉動的安全掛鉤安全可靠是立體車庫必備的特性，在立體鋼結構骨架上部左右兩 側各設兩個安全掛鉤，在電機運轉鏈條運動過程中，安全掛鉤電磁鐵 通電，移動鐵塊吸合，掛鉤自然下落，保證托盤順利轉動；當車托盤 轉到適當的位置，電機停止轉動是，安全掛鉤電磁鐵斷電，移動鐵塊 自然下落，掛鉤鉤入上部左右側的兩個托盤，以防其突然轉動。3.3.3 手動控制裝置設有

41、手動控制機構，當遇到停電或者電控系統出現故障，而又需 要停取車時，可轉動手動控制，通過蝸輪蝸桿機構傳動來控制托盤的 上升和下降，從而完成存取車輛。第4章車庫的控制系統4.1基本要求操作簡單、快捷，使用方便，安全可靠，維護量小，為用戶提供 一個安全、簡易的使用環境，這是對自動化立體停車設備的基本要求。該立體車庫控制系統需要完成的控制動作包括：能夠完成自動監測(托盤內有無車輛、存車的位置、空車位等)、對電機能自動控制正反轉以完成自動存取車、可以實現自動收費.能夠通過遠程遙感控制來實現停取車輛，還要有為了安全設置消防系統等，因此設計的立體車庫的控制系統主要由車庫自動檢測系統、自動計費管理系統、自動存

42、 取車系統、消防自動報警系統和自動滅火系統組成，考慮通過微型計 算機、可編程控制器(Programming Logic Controller,簡稱PLC)來完成控制。PLC乍為自動化工業控制器，采用微電子技術，大量的開關動作由 無觸點的半導體電路完成，可靠性 高;其功能強大，通用性好，不僅有 邏輯運算、定時、計數、順序控制等功能，還具有A/D, D/A轉換、數值運算、數據處理和通訊聯網等功能：采用梯形圖編程方式，編程簡單;PLC產品的己經實現了系列化、單元化，并配備了.多種齊全的控制單元供用戶選擇，應用靈活：此外，PLC還具有體積小、能耗低、質量輕、性能價格比高等優點。PLC完全可以滿足系統的

43、控制需要，PLCS制電機的轉動來帶動整個機械循環轉動裝置運轉，實現車位的運轉。 利用計算機的數據通信手段、數據處理能力和圖形顯示、多媒體技術， 可以顯示車庫形象、直觀的全貌，可直接在計算機上完成停車操作和 計費結算，并對操作運行和故障給提示、報警。PLC和微型計算機可以組成一個的全自動存取車控制系統。4.2車庫控制系統的組成車庫只設一個存取車口，采用后進入庫，前進出庫，在口上有IC卡讀卡機以識別車主身份，存車時車主只需在入口處的非接觸式讀卡 機前感應區域晃一下自己的IC卡，車庫將自動將空車輛托運盤調出并打開車庫門，車主開車進入車庫，將車駛入調出的空托運盤上，停車 到位即可離開，車庫門自動關閉：

44、取車時，車主在入口處的非接觸式讀卡機前感應區域晃一下自己的IC卡，控制器自動讀取車位號，車庫內對應的托車盤將自動把車輛送出，車庫門打開，車主入內開車出來， 庫門自動關閉。ic卡自動監測系統循環轉動裝置圖4-1車輛控制系統組成框圖4.3車庫自動檢測系統車庫自動檢測系統完成以下功能：(1)存車時，首先由自動監測裝置來檢測各停車用的托運盤上是否有車一在每個托盤一條對角線上安裝一套光電開關，可檢測其上有無車輛。如檢測到車位上有車，則其結果為1,反之為0，檢測結果存入計算機中。(2)將車輛停放到托盤上時，檢測托盤上停放汽車長寬高重是否超限以及停放是否到位：采用光電開關在出入口底部進行掃描檢測，光電開關的

45、接收器和發射器分別安裝在底層左右兩邊，在托盤前后位置 均進行檢測，當有車輛不符合規定的容車尺寸或停放不到位時，車就 把光電開關光源擋住，此時系統不能動作，只有車輛停放到位后，系統才能正常工作。（3）取車時，檢測出入口處托盤上車輛是否被取走，如取走則車庫關門。（4） 檢測托盤轉動最否到位：在每個托盤上及出口處車位上裝上 限位開關，存取車時檢測車輛托盤是否轉動到位。如檢測到托盤到位， 將數據輸出到PLC,控制電機制動并使制動器抱閘。4.4汽車自動存入和自動取出要實現車庫的自動化關鍵解決汽車自動存入和自動取出的問題。存取車時，傳動鏈條運動的方向和轉動的車位數由自動選優算法 確定， 即存取車時盡量使轉

46、動的車位數量最少，路徑最短，轉動的時 間最少。當車主刷卡并按存車鍵后，計算機將IC卡號及當前時間讀入，同時通知自動檢測系統查找空托盤，由自動監測系統提供的空托盤車位 號，計算機利用自動選講算法確定到達出入口最近的空托盤位置，并 且通過通信模塊把鏈條轉動的方向及運轉車位數傳輸給PLC, PLC控制電機把相應的空托盤轉動到出入口處，打開入口，司機將車開入托盤， 司機出庫以后按確認鍵，車庫關門。計算機將存入車輛的車位號和入 庫時間都寫入IC卡中。取車時，車主刷卡并按取出確認鍵后，計算機掃描數據庫，如有車則讀入取車時間，收費，并將IC卡號、存取時間、收費金額等數據 保存，然后讀出要取車量的車位號，然后

47、利用自動選優算法確定車輛要轉動的方向及運轉車位數，并將其通過通信模塊傳輸給PLC,再由PLC控制電機把車輛托盤轉動到出入口處，打開入口，司機將車開出，自 動檢測系統檢測到出入口處托盤上車輛已被取走，車庫關門。存取車自動尋優算法 ：右圖為存取車自動尋優算法模型圖，圖中方框代表停車位，方框中數字表示車位號，其相對位置固定不變，模型有8個停車位，0號車位在車庫的出入口處。設系統逆時 針為正轉，順時針為反轉。在控制器存儲區內，用某些RAM單元位（如位尋址單元 20H的8位和21H的低4位）標志0-7停車位的停車情況，用0表示停車位空，1表示停車位己停車。在每次存取車時，控制系統先根據該RAM區中的數值

48、判斷存車情況及其分布，然后根據停車算法確定控制方案。在另一RAM區（如30H-3BH單元）保存己編號的停放車輛所在的停車位號。存車時，先判斷20H, 0位的值，若為1,表示停車己滿；若為0, 表 示可以存車，可以存車時，先置位OOH然后20H單元的8位和21H單元的低4位連續循環左移，直到滿足下列2個條件:OOH位為0; 20H單元的1,2,3位數值之和與 20H單元的第5位及21H單元的0,1,2,3 位數值之和 的差滿足R左- R右蘭1 ,即圖5-22中左右兩側停車數量之差滿足不大于 1 輛車的要求，這樣可使機械傳動部件受力較為均勻。找到滿足條件的 空車位后，可根據程序循環移位次數判定電機

49、運轉方向和循環車位數。若循環移位次數 R，大于4，則反轉，循環車位數為8- R；若R小于或等于4，則正轉，循環車位數即為R。根據循環車位數設定計數器初值,按正反轉判定結果控制電機運轉，由對轉過的停車位計數的光電開關的脈沖輸入觸發中斷，控制電機停轉。取車時，系統根據車輛所在的位置，找到30H-3BH單元中該車所在的停車位號R2。若0乞R2乞3，取車時反轉，R2即為旋轉車位數：若4乞R2豈7, 取車時正轉旋轉車位數為8- R2。根據正反轉情況和旋轉車位數設置計數器初值，調試電機運轉程序，完成取車過程。存車和取車后均需對原RAMI元中的停車情況進行更新。4.5主機控制程序系統控制采用微型計算機作主機

50、，PLC作下位機，對電機的轉動直接控制。主機控制程序 TOC o 1-5 h z 主機的控制程序主要完成的功能：在存車時，計算機根據自動車位檢測裝置確定該車要存入的具體車位號，由自動尋優算法算出存車時托盤要轉動的方向和運轉的車位數，并將這些數據通過通信模塊傳輸給PLC.在取車時讀出IC卡上的存車數據，得到所要取出車所在的車位號，再由自動尋優算法算出取車時托盤要轉動的方向和運轉的車位數，并將這些數據傳輸給 PLG主機控制程序的流程框圖如圖4-3圖4-3主機控制程序的流程(2) PLC控制程序PLC是車庫控制系統的核心，它的主要作用是：當有存取操作時，PLC會接收和分析主機傳輸過來的數據、指令并做

51、出合理的工控安排 判斷檢測元件的狀態，讀取車庫機械驅動部分的信息：然后反饋信息到執行元件，控制電機的轉動方向及轉動的車位數，把車輛存入相應的車位號或者取出相應車位號上的車輛，實現托盤的轉動，完成車輛的存取操作。圖4-4 PLC控制流程圖PLC控制程序的設計一般遵循以下基本原則1)控制系統應安全、可靠、實用，且易于維修;在滿足控制要求的前提下，系統應力求簡單、經濟，性價比 高；考慮的今后的發展和工藝的改進，在硬件配置上應留有一定 的裕量。(3) 電機雙向控制梯形圖00000;IF00002 OQOOl U1001010000J0003DOCOJII-D1QOLOOCQ2 D9OQ0 JJQDQ

52、01001K皿(o01M1AV220VQWb輸入00000正轉指令00001反轉指令00002停止轉動指令輸出01000控制電機正轉的接觸器KM101001控制電機反轉的接觸器KM2圖4-5電機控制梯形圖指令編寫如下：指令元件LD00000OR01000AND NOT00002AND NOT00001AND NOT01001OUT01000LD00001OR01001AND NOT00002PLCAND NOT00000AND NOT01000如有正轉指令，00000常開觸點閉合，使 01000線圈得電并自鎖,KM1得電，電機正轉；如有反轉指令,00001常開觸點閉合，使 01001線圈得電并自鎖，KM2導電，電機正轉：如有停止轉動指令，00002常閉觸點斷開，使01000或01001線圈斷電，電機停轉。4.6其他的控制系統（1）遙控感應系統為了方便住戶存取車廠該系統還應要有遙控感應系統，特別是對住宅區內的長期用戶，當用戶要存車時，到達車庫之前，可以在車上通過遠程遙控，使車庫收到存車命令，將空車位運轉到出入口處，當用戶到達車庫時，空車位將己準備好存放；而