【正文】 lane development way, with intelligent foundation, to the air, underground development, not only effectively solve the parking problem, but also made considerable benefity. The design analysis of the various kinds of the Mechanical Parking System specific characteristcs, bined with the urban residential area specific environmental situation, select vertical circulation Mechanical Parking System as research object. Put forward the design and determine the overall plan of the garage。 立體車庫的出現(xiàn)避免了單一的向平面發(fā)展的方式，以智能化為基礎(chǔ)，向空中、向地下拓展，不僅有效地解決了停車難得問題，而且取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本次設(shè)計(jì)旨在 如何充分的利 用有限的土地資源，建設(shè)盡可能多的停車泊位，緩解城市靜態(tài)交通問題。 關(guān)鍵詞 ：垂直循環(huán)；立體車庫 ； 機(jī)械系統(tǒng) II Abstract With the development of the economy and improvement of people39。sure the major ponents of the lifting mechanism and select design and check it。 伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及城市化水平的不斷加快，車輛的擁有量在飛速的增長(zhǎng)。停車位嚴(yán)重不足，造成機(jī)動(dòng)車非法停放、占道停放現(xiàn)象日益嚴(yán)重。該種停車場(chǎng)占地面積大，設(shè)備復(fù)雜，有效停車位置少，對(duì)人員車輛安全的保障性差。立體車庫憑借其在許多方面的優(yōu)越性，從其誕生以來就廣泛地引起人們的關(guān)注，并在近年來越來越受到人們的重視，本文正是在這樣的背景下，試圖對(duì)城市住宅小區(qū)的停車問題做一些研究與改造 ［ 1］ 。具體講，研究的意義主要有以下幾個(gè)方面 ［ 2］ ： 1．節(jié)省空間 立體停車庫的占地面積為平面停車場(chǎng)的 1/21/25，空間利用率比建筑自走式停車庫提高了 75%。一般一次存（取）車時(shí)間不超過 120秒，避免了傳統(tǒng)自走式停車庫存取車需遠(yuǎn)距離走路，也免除了找車過程的時(shí)間耗費(fèi)，還不受尾氣污染，安全便捷。 4．配置靈活 立體停車庫可單獨(dú)設(shè)計(jì)，也可依附在其他建筑物內(nèi)，可設(shè)在地上、地下或半地下，型式多樣，適應(yīng)性廣。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)，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。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)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費(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。其主要原因還是人們的思維觀念沒有轉(zhuǎn)變過來，而技術(shù)上的問題已經(jīng)退居其次。所以，正是由于小區(qū)與私家車的數(shù)量越來越多，一旦人們的思想方式轉(zhuǎn)變過來，那么應(yīng)用于小區(qū)內(nèi)的立體車庫必將會(huì)如同雨后春筍般迅速地生長(zhǎng)起來。自 70 年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國(guó)家、地區(qū)和一些發(fā)達(dá)國(guó)家積極開展了機(jī)械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。當(dāng)時(shí)日本汽車保有量為 500萬輛，其中大多采用垂直循環(huán)式停車設(shè)備。韓國(guó)機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)是仿效日本起家的，發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。由于受到政府的高度重視，各種機(jī)械式停車設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，年遞增速度達(dá)到 30%。其中垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環(huán)式、多層循環(huán)式、平面移動(dòng)式立體車庫是大型停車場(chǎng)，停放車輛多達(dá)數(shù)十輛以至上千輛之多，適合于建在有相對(duì)較大的空間而且車輛停放密集區(qū)如中心商業(yè)區(qū)、車站、碼頭等。 其內(nèi)部為層狀結(jié)構(gòu)，一般以二輛車為一個(gè)層面，整個(gè)存車庫可多達(dá) 2025層， 平均 50平方米的土地可容車 40至 50輛，比傳統(tǒng)的停車場(chǎng)容車率高出約 10倍，是酒店、商場(chǎng)、商務(wù)場(chǎng)所等人口極度 密集區(qū)的首選停車設(shè)備。停泊在這類車庫內(nèi)地面的車只做橫移，不做升降，上層車位或下層車位需通過中間橫一層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以今日車庫把車取出 ［ 4］ 。6 通過不斷的交換空位，完成車輛的存取。 存車時(shí)，司機(jī)將車開至設(shè)備存車拖架準(zhǔn)確位置后，停妥后，司機(jī)出庫。 圖 13 垂直循環(huán)立體車庫 7 （ 4） 巷道堆垛式立體車庫 采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)將進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛水平且垂直移動(dòng)到存車位，并由存取裝置實(shí)現(xiàn)車輛的有序存取。通過載車板左右移動(dòng)與升降的相互配合，使載車板循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車輛多層存放。 8 圖 15 多層循環(huán)立體車庫 （ 6）水平循環(huán)立體車庫 水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)的車位系統(tǒng)存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫做水平循環(huán)式立體車庫如圖 16 所示。應(yīng)用這種停車庫，可以省去原停車的進(jìn)出口通道，提高土地利用率。通過對(duì)五種不同的 立體車庫的分析和比較，對(duì)照本文的目標(biāo)，確定其中的一種為本文所設(shè)計(jì)研究的方案。 3．對(duì)立體車庫的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析 根據(jù)立體車庫的總體結(jié)構(gòu)及各系統(tǒng)的功能，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中的整體框架、升降機(jī)構(gòu)和換向機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。 其工作原理是 ： 三層三個(gè)車位可以升降，二層兩個(gè)車位可以升降和平移，一層的兩個(gè)車位只能橫向橫移 ， 空車位供三層和二層的車位下降時(shí)借用。 4 號(hào)車位 ， 則需先將 2 號(hào)載車板右移 ， 再將 4號(hào)存車板下降； 5號(hào)車位需要先將 4號(hào)四個(gè)載車板右移，再將 5號(hào)載車板下降； 6號(hào)車位則需要先將 4號(hào)載車板右移，再將 6號(hào)載車板降下 如圖 21所示 。 其內(nèi)部為層狀結(jié)構(gòu)，一般以二輛車為一個(gè)層面，整個(gè)存車庫可多達(dá) 2025層， 平均 50平方米的土地可容車 40至 50輛，比傳統(tǒng)的停車場(chǎng)容車率高出約 10倍，是酒店、商場(chǎng)、商務(wù)場(chǎng) 所等人口極度密集區(qū)的首選停車設(shè)備 ［ 5］ 這種車庫的高度較高（幾十米 )，對(duì)設(shè)備的安全性、加工安裝精度等要求都很高，造價(jià)較高，但外型美觀大方，可以與建筑物并設(shè)，也可單獨(dú)設(shè)置，與環(huán)境融洽結(jié)合，高效利用土地。其工作原理是通過減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件 ——鏈條上，每隔一定距離安裝一個(gè)存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，11 從而達(dá)到存取車輛的目的。此立體車庫適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低 ［ 7］ 1. 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短 2) 可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠。 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 占地少，兩個(gè)泊位面積可停 610輛車。 三 .方案的確定 從經(jīng)濟(jì)性，適應(yīng)性，安全性出發(fā)，選擇方案三垂直循環(huán)式立體車庫。只具有一個(gè)車庫口，同時(shí)也減少了車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與編制難度，減少了控制設(shè)備。 2． 2． 1 機(jī)械系統(tǒng)的工作原理 機(jī)械式垂直循環(huán)的機(jī)械系統(tǒng)的 工作原理是通過減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件 —— 鏈條上，每隔一定距離安裝一個(gè)存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到存取車輛的目的 。 圖 24 垂直循環(huán)式立體車庫的組成 1. 整體框架 車庫鋼結(jié)構(gòu)骨架支撐動(dòng)力裝置、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和停車載荷，為保證停車設(shè)備安全、可靠的工作，它具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。 架 ； ； 導(dǎo)軌 ； ； 軌 ； ； 輪 圖 25 立體車庫總體框架圖 本車庫一共可以容納 8 輛小轎車，即擁有 8 個(gè)小轎車轎廂。 2. 升降機(jī)構(gòu) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在鋼結(jié)構(gòu)骨架上，由傳動(dòng)部件、張緊裝置、鏈條、車輛托盤、鏈條導(dǎo)軌、托盤導(dǎo)軌等部分組成。由于齒輪與鏈輪在同一根軸上面所以鏈輪和齒輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車廂的上下運(yùn)動(dòng)。 (32) 其中：驅(qū)動(dòng)力； ?? ( ) N 15 工作速度 ?? 代入數(shù)據(jù)得： ? ? N 鏈傳動(dòng)總效率： （ 33) —— 聯(lián)軸器效率，查參考文獻(xiàn) ［ 16］ 表 12取 ； 2? —— 滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 查參考文文獻(xiàn) ［ 16］ 表 12取 。 制動(dòng)器的選擇 制動(dòng)器的類型很多，現(xiàn)在廣泛被采用的是電力液壓瓦塊制動(dòng)器 (代號(hào)為YWZ)，有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可以買到。 3． 2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 開式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 、熱處理、精度及齒數(shù) （ 1）車庫為一般工作機(jī)械，故選擇 8級(jí)精度（ GB/T100952022） （ 2）由參考文獻(xiàn) ［ 20］表 72，選小齒輪的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為230HBW。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1,則： 17 [????] ???? ?????? ?? ?? M M ( [????] ???? ?????? ?? ?? M M ( 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ?? ??,代入 [????]較小值。 3． 2． 2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的鏈傳動(dòng)主要由鏈條、主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪組成，在停車裝置傳動(dòng)系統(tǒng)的牽引鏈條上，每隔一定間距安裝 1個(gè)存車托架，存車托架與傳動(dòng)鏈條相連，用于存放車輛。 主要技術(shù)參數(shù)： 即節(jié)距 P= 滾子外徑 ?? mm 銷軸直徑 ?? mm 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 極限拉伸載荷 N 單排每米質(zhì)量 q=內(nèi)鏈板高度： ? mm 技術(shù)要求：調(diào)質(zhì)處理 HBS250~220 ，材料為 45鋼?？梢猿醪焦烙?jì)鏈輪直徑在兩米左右。 小直徑鏈輪一般做成整體式，中等直徑鏈輪多做成輻板式，為便于搬運(yùn)、裝卡和減重，在輻板上開孔，大直徑鏈輪可做成組合式，此時(shí)齒圈與輪芯可用不同材料制造。 本次設(shè)計(jì)的張緊裝置為彈簧自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該機(jī)構(gòu) 通過與鏈輪的自由安裝配合來調(diào)整鏈條的張緊程度 。在直徑 220mm 處裝配鏈輪，上面開有鍵槽，防止軸和鏈輪的相對(duì)移動(dòng)，該段長(zhǎng) 260mm；與軸承座配合的直徑為 200mm， 該段長(zhǎng) 34mm，鏈輪左右均有一個(gè)；它需要承受垂直方向的壓力，鏈輪軸向定位采用軸肩定位。對(duì)圓截面軸 ?? ?? 則有 ?? ≥ ??√????3 ( 由參考資料 ［ 20］ 表 93，取 則 ?? ≥ ??√????3 √ 3 最小截面處為安裝聯(lián)軸器的地方開有鍵槽，故應(yīng)增達(dá) 5%，即 ?? 取鏈輪處軸徑為 220mm。 3． 3 結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì) 車庫骨架全由鋼材結(jié)構(gòu)組成，主要由立柱、橫梁、斜拉桿、加強(qiáng)肋等構(gòu)成；本次設(shè)計(jì)主要采用熱扎槽鋼結(jié)構(gòu)，材料均選牌號(hào)為 Q235A。 立柱截面形狀如圖 38 所示。 圖 39 橫梁的工字形截面 斜拉桿、加強(qiáng)肋均采用熱扎等邊角鋼截面，角鋼號(hào)數(shù)為 10 GB978788，截30 面形狀如圖 310 所示。 （ 3）下圓弧導(dǎo)軌 它是為了保證車架在運(yùn)行到下部鏈輪時(shí)防止其脫離鏈條而設(shè)計(jì)的，本次設(shè)計(jì)用焊接的鋼架結(jié)構(gòu)作為下圓弧導(dǎo)軌，材料也采用 Q235A。標(biāo)記為 TL 。 3． 5 軸承的選擇 1 軸承的選擇 選用深溝球軸承， 由參考資料［ 16］選軸承型號(hào)為 6024 2 軸承的壽命校核 由參考資料［ 20］校核公式為： ??? ??(????)∈ ( 查表知 KN，當(dāng)量動(dòng)載荷 ? ? ????，對(duì)于球軸承 ∈ ，代入數(shù)據(jù)得： ??? ??(????)∈ ( ) 由參考資料［ 16］表 119，間斷使用的機(jī)械 ?