【正文】 和移動(dòng)道的兩側(cè)，通過(guò)車(chē)盤(pán)的升降和橫移操作實(shí)現(xiàn)停車(chē)取車(chē) 。 未來(lái)的車(chē)庫(kù)系統(tǒng)管理更開(kāi)放、更靈活，整個(gè)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)控制與管理一體化，系統(tǒng)操作更加簡(jiǎn)便，功能更加強(qiáng)大，整個(gè)車(chē)庫(kù)的管理可以納入樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，連入網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)綜合的計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)立體車(chē)庫(kù)的無(wú)人化管理。系統(tǒng)安全裝置的設(shè)置要與動(dòng)態(tài)過(guò)程安全檢測(cè)形成閉環(huán)，確保存取車(chē)過(guò)程的安全運(yùn)行。 ② 復(fù)雜化：立體車(chē)庫(kù)產(chǎn)業(yè)正在向多元化方向發(fā)展，它已經(jīng)不僅是純粹的機(jī)械設(shè)備，還包含了當(dāng)今機(jī)械、電子、建筑、液壓、光學(xué)、磁控、管理和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的大量先進(jìn)技術(shù)。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(mǎn)庫(kù)空 ”現(xiàn)象。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(mǎn)足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。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。韓國(guó)機(jī)械停車(chē)設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生。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。 20 世紀(jì) 80 年代中期， 德國(guó)的 Krupp 制造公司在當(dāng)?shù)匕惭b了兩臺(tái)較大的機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備， 一個(gè)是在薩爾布呂肯， 另一個(gè)是在慕尼黑， 這兩臺(tái)設(shè)備目 四層立體停車(chē)庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 前都仍在運(yùn)營(yíng)。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀 1932 年美國(guó)開(kāi)始建造第一臺(tái)簡(jiǎn)易式存車(chē)庫(kù) ——— 采用電梯系統(tǒng)上下搬運(yùn)汽車(chē)。 5. 提升建筑智能化程度及檔次。一般一次存（?。┸?chē)時(shí)間不超過(guò) 120秒。 2. 相對(duì)造價(jià)低。 本文 對(duì) 4 層鏈條式升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué) 分析，包括升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)可充分利用空間，在有限場(chǎng)地上，最大限度停放車(chē)輛，是改善城市交通，緩解城市停車(chē)難的新途徑。但立體化停車(chē)是各個(gè)國(guó)家都積極采取的措施，尤其是全自動(dòng)化的機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)，在很多國(guó)家和地區(qū)都得到了快速的發(fā)展。為了使停車(chē)設(shè)備滿(mǎn)足使用要求，根據(jù)國(guó)家關(guān)于機(jī)械式停車(chē)設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的實(shí)際，在升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車(chē)輛的絕對(duì)安全，使得整個(gè)車(chē)庫(kù)可以安全平穩(wěn)的運(yùn)行。本課題以較為典型的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)為研究對(duì)象，綜合考慮立體車(chē)庫(kù)制造成本和運(yùn)行效率的雙重因素。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)，最大限度地停放車(chē)輛，成為解決城市靜態(tài)交通問(wèn)題的重要途徑。本文簡(jiǎn)單介紹了車(chē)庫(kù)的主體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)也作了簡(jiǎn)單的說(shuō)明，依據(jù)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理，運(yùn)用力學(xué)理論對(duì)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包括升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。在解決城市停車(chē)難的問(wèn)題中，歐美國(guó)家和亞洲國(guó)家采取的措施有所不同。 機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。該車(chē)庫(kù)依據(jù)升降橫移類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備運(yùn)行原理 ,采用鋼架結(jié)構(gòu)搭建而成。一般情況下，機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的占地面積約為平面停車(chē)場(chǎng)的 1/21/25，空間利用率比建筑自走式停車(chē)庫(kù)提高 75%以上。 3. 使用方便、操作簡(jiǎn)單、安全可靠、存取快捷。以上海為例，現(xiàn)在每年都會(huì)新建地鐵站，而在其附近往往也會(huì)建造一些停車(chē)場(chǎng)，并可以使用公交一卡通享受 “停車(chē) +軌道交通 ”的換乘優(yōu)惠，這是目前政府大力推廣的哦 “P+R”模式，通過(guò)建造自動(dòng)化程度較高的機(jī)械車(chē)庫(kù)，將大大方便停車(chē)管理，甚至可以做到無(wú)人值守。機(jī)械停車(chē)庫(kù)所產(chǎn) 生的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益均高于其他方式的停車(chē)庫(kù)，尤其是特大城市商業(yè)用地，意義更為顯著。這個(gè)能容納 300 輛汽車(chē)的設(shè)施， 由威斯敏斯區(qū)政府的路外停車(chē)部門(mén) Master Park所有和管理， 它實(shí)際上是一個(gè)半自動(dòng)化升降操作的設(shè)施， 直到今天還在提供停車(chē)服務(wù)。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。 20xx 年 1 月， 一種高度相當(dāng)于 14 層樓、內(nèi)部結(jié)構(gòu)好似書(shū)架的立體停車(chē)庫(kù)在莫斯科投入使用。 1987 年， Krupp 在韓國(guó)首都漢城設(shè)計(jì)建造了世界上最大的自動(dòng)化停車(chē)庫(kù)， 擁有 1300 個(gè)車(chē)位。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。政策方面應(yīng)參照國(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。因此，必須提高制造廠商的專(zhuān)業(yè)化程度，才能保證設(shè)備的可靠性，立體車(chē)庫(kù)的軟硬件設(shè)施及各種設(shè)備的配套也應(yīng)當(dāng)達(dá)到專(zhuān)業(yè)化程度。對(duì)于全電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)，要開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)專(zhuān)用硬件系統(tǒng)和專(zhuān)用軟件，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 ”閣架式立體車(chē)庫(kù)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。在控制方法上采用了遙控技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)：車(chē)輛?？糠€(wěn)妥（在車(chē)庫(kù)外面需要自動(dòng)轉(zhuǎn)向）后，車(chē)庫(kù)可以將汽車(chē)自動(dòng)停放到合適的位置，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作；在科學(xué)管理方面，計(jì)算機(jī)中心對(duì)停車(chē)場(chǎng)實(shí)行全方位管理，整個(gè)停車(chē)場(chǎng)完全在計(jì)算機(jī)監(jiān)控之下，包括設(shè)備監(jiān)控、出入口監(jiān)控、停車(chē)場(chǎng)內(nèi)部監(jiān)控，整個(gè)停車(chē)場(chǎng)運(yùn)行的狀態(tài)信息可以存入計(jì)算機(jī)，通過(guò)便捷的人機(jī)管理界面，實(shí)現(xiàn)車(chē)流量統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)故障查詢(xún)、收費(fèi)狀況查詢(xún)、進(jìn)出車(chē)輛信息查詢(xún)、系 統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢(xún)，同時(shí)可以設(shè)置打印報(bào)表功能。豎直循環(huán)式、簡(jiǎn)易升降式一般占地面積較小，存放車(chē)輛較少，適合家庭和住宅小區(qū)停車(chē)。存取車(chē)時(shí)由升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車(chē)和托盤(pán)到達(dá)指定層面，然后用橫移裝置通過(guò)橫向伸縮把車(chē)和托盤(pán)擱放在指定存車(chē)位置上或是相反。最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)。箱形循環(huán)式車(chē)庫(kù)車(chē)位一般較 (圖 24)多層循環(huán) 式立體車(chē)庫(kù)多，空間利用率高。 （ 5）豎直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù) 垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備采用與地面垂直方向做循環(huán)運(yùn)動(dòng)而達(dá)到存取車(chē)輛的停車(chē)設(shè)備。 該類(lèi)型車(chē)庫(kù)占地小，容量大，利用地面兩個(gè)平面停車(chē)位可同時(shí)停放 732輛車(chē)；機(jī)械性能穩(wěn)定，安裝操作簡(jiǎn)便，配置靈活，存取車(chē)方便；運(yùn)行平穩(wěn)，制動(dòng)可靠，安全性高，外觀輕巧美觀。托運(yùn)盤(pán)作升降運(yùn)動(dòng)的裝置有鋼絲繩式的、鏈?zhǔn)降?、液壓式的等形式。其結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理為：各車(chē)位由鋼絲繩或鏈條固定在停車(chē)托盤(pán)的四角于此程序相反，在此不再贅述。下面我們重點(diǎn)對(duì)車(chē)庫(kù)的主要組成 (如圖所示 )進(jìn)行分析。鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好 。破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免重大事故發(fā)生。拼裝可采 用安裝方便的螺栓連接，有時(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。 ，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問(wèn)題并 不嚴(yán)重。其工作原理如圖，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。 ③ 下載車(chē)板及其橫移系統(tǒng) 由于下載車(chē)板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車(chē)板比上載車(chē)板要短。根據(jù)載車(chē)板及車(chē)輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率。下載車(chē)板的安全裝置主要是行程極限開(kāi)關(guān)和防碰撞板。自動(dòng)控 制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動(dòng)控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場(chǎng)合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場(chǎng)合。一般來(lái)說(shuō)，升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的占地面積約為平面停車(chē)場(chǎng)的 1/21/25，空間利用率比建筑自走式停車(chē)庫(kù)提高了 75%。一般存取一輛車(chē)約為 80秒。在車(chē)庫(kù)的系統(tǒng)中配置有智能防盜裝置 、防火裝置等 ，增強(qiáng)了車(chē)庫(kù)的整 體安全。尤其是 四層立體停車(chē)庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 寸土寸金的大城市，采用機(jī)械式立體停車(chē)方式，顯得尤為必要，而升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)也在機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)中顯得更加普遍化，居民化。 4．操作方式采用集中按鍵式操作。 橫移運(yùn)動(dòng)電機(jī)的選擇 由于電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動(dòng)再扯板行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)載車(chē)板橫移運(yùn)動(dòng)。橫移輪與軌道之間為滾動(dòng)摩擦，取橫移滾輪與軌道之間的滾動(dòng)摩擦系數(shù) ，則橫移載車(chē)板與軌道之間的摩擦力 f 為： 取傳動(dòng)中各部件的效率如下：軸承效率： ；齒輪效率： ； 又考慮傳動(dòng)中的各種摩擦阻力， 使載荷阻力增大 10%。 可得： 取 （ 2）升降系統(tǒng)減速器的設(shè)計(jì) ： （ a）分析： 根據(jù)升降系統(tǒng)需要減速裝置的特點(diǎn)，通過(guò)與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的擺線(xiàn)針輪減速器進(jìn)行減速，再通過(guò)與擺線(xiàn)針輪減速器輸出軸相聯(lián)的鏈輪進(jìn)行減速。 “擺線(xiàn)針 輪行星傳動(dòng) ”是屬于一齒差行星傳動(dòng)，即內(nèi)齒輪齒數(shù) 和行星輪齒數(shù) 之差 =1。 設(shè)計(jì)建造機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的目的就是節(jié)省停車(chē)用地，所以立體停車(chē)庫(kù)的特點(diǎn)之一便是結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，但是由于立體停車(chē)庫(kù)的每個(gè)車(chē)位都需要兩個(gè)（一個(gè)用于提升，另一個(gè)用于橫移）減速器，若使用一般的漸開(kāi)線(xiàn)齒輪減速器，便會(huì)占用大量空間，達(dá)不到節(jié)省停車(chē)空間的目的，所以，立體停車(chē)庫(kù)所用減速器應(yīng)該首選結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、噪聲小、壽命長(zhǎng)的擺線(xiàn)針輪減速器。 d）滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸的確定： 圖 22 滾子鏈輪 ㈠ 小鏈輪： 已知：節(jié)距 p=，齒數(shù) z=23，鏈節(jié)數(shù) ，鏈長(zhǎng) ，中心距 a=368mm，鏈速 v= 基本參數(shù)： 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 表 1321， GB/T 12431997，配用鏈條排距為 ，滾子外徑 主要尺寸： ○ 1 分度圓直徑： ○② 齒頂圓直徑： ○③ 齒根圓直徑： 四層立體停車(chē)庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) ○④ 分度圓玄齒高： ○⑤ 最大齒根距離： ○⑥ 齒側(cè)凸緣直徑： 查表 1321，內(nèi)鏈板高度 h2=. 取 (二 )大鏈輪： 已知：節(jié)距 p=，齒數(shù) z=25，鏈節(jié)數(shù) ，鏈長(zhǎng) ，中心距 a=368mm，鏈速 v= 基本參數(shù)： 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 表 1321， GB/T 12431997，配用鏈條排距為 ，滾子外徑 主要尺寸： ○① 分度圓直徑： ○② 齒頂圓直徑： 四層立體停車(chē)庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) ○③ 齒根圓直徑： ○④ 分度圓玄齒高： ○⑤ 最大齒根距離： ○⑥ 齒側(cè)凸緣直徑： 查表 1321，內(nèi)鏈板高度 h2=. 取 鏈輪形狀設(shè)計(jì)： 本設(shè)計(jì)中的大小鏈輪局采用目前流行的三圓弧 —— 直線(xiàn)齒形（或稱(chēng)為凹齒形），奇跡和尺寸計(jì)算見(jiàn)表 8218。 查表 9237， 取機(jī)型號(hào)為 3，傳動(dòng)比為 29 的直連型臥式一級(jí)擺線(xiàn)針輪減速器，型號(hào)為： c）圓柱齒輪減速器的計(jì)算與選型： ① 傳動(dòng)比的確定： =（ 1500/1390） = 設(shè) 為擺線(xiàn)針輪減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速，即圓柱齒輪減速器的輸入轉(zhuǎn)速。 四層立體停車(chē)庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) ㈢ 材料選擇，由表 101 選擇小齒輪為 40r（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS。 ⑹ 由式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 1hN 60njL? n—— 齒輪的轉(zhuǎn)速 j—— 齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù) hL —— 齒輪的工作壽命，單位為 h(設(shè)計(jì)壽命為 15 年，每年工作 365 天，一班制，一班工作時(shí)間為 3h) 四層立體停車(chē)庫(kù)（鏈條式）總體設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) ? ?1h7N 60 njL =6 0 48 1 1 3 365 15 =4 .73 10??? ? ? ? ? ?? 7 712 N 4 .73 10N 2 .365 10i2?? ? ? ? ⑺ 由圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù)： 12H N H NK 8 , K 1?? ⑻ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力： 式中： S—— 偏勞強(qiáng)度安全系數(shù)，對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲，振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，所以取 HS S 1??。 ⑵ 由圖 1018 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 120 .9 5 , 0 .9F N F NKK??。 ㈥ 計(jì)算齒輪對(duì)的幾何尺寸： 已知： 1239