【文章內容簡介】 在分析比較的基礎上，確定車庫的存取車形式，然后由此詳細設計停車位、載車板和存取機構。 （ 3）升降橫移式立體停車設備的升降驅動機構研究； 首先通過比較，選定曳引驅動方式作為整個車庫的升降方式。然后設計升降平臺、安全機構等。并計算升降系統(tǒng)電機所需要的曳引能力、平衡配重的重量等。 工作內容： （ 1）結合現(xiàn)實生活中已經(jīng)建成的升降橫移式立體車庫的項目， 了解立體車庫； 參觀下沙甌江大酒店的立體車庫，了解車庫運行基本原理，了解轎車停車流程，記錄立體車庫使用注意事項等。 （ 2）參閱了國內外的幾種升降橫移式立體車庫的相關資料，對當前的車庫技術發(fā)展前沿有了大概的了解，從而把握國內外車庫技術的發(fā)展趨勢和方向；通過網(wǎng)上檢索，了解立體車庫最新發(fā)展概況，以及國外立體車庫建設情況等。了解建設立體車庫的鋼材選用，電機選擇，建設方法等。 （ 3）據(jù)甌江大酒店立體車庫原型，再根據(jù)文獻資料。初步選擇建造立體車庫所需鋼構、電機、鏈輪等組成。 （ 4）依據(jù)以上的車庫組成部件選型，利用 AUTOCAD 建立立體車庫二維圖形。在繪制 CAD 圖形過程中，再對部件選型中不合適的進行替換，以達到最佳效果。 （ 5）對建立的車庫模型進行安全和疲勞校核，檢驗設計知否合理。再根據(jù)人體工學對車庫模型優(yōu)化設計。 （ 6）歸納、總結并完善報告。 結合以上 5 項計劃任務，最后完善論文的總結部分。 第二章 升降橫移式立體車庫機械部分設計 升降橫移式立體車庫的基本結構 升降橫移式立體車庫簡介 立體車庫的工作原理 升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫 向平移存取停放車輛的機械式停車設備。升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進入車庫內將汽車開進或開出車庫。圖 為一個地上 7 車位的升降橫移式停車設備 ， 其工作原理是 ： 三層三個車位可以升降，二層兩個車位可以升降和平移，一層的兩個車位只能橫向橫移 ， 空車位供三層和二層的車位下降時借用。 1 、 2 號車位可以直 接存放車輛 。7 號車位需下降后再存放車輛 。3 號車位 ， 則需先將 1 號和 2 號載車板右移 ， 再將 3號載車板下降 。 4 號車位 ， 則需先將 2 號載車板右移 ， 再將 4 號存車板下降； 5 號車位需要先將 4 號四個載車板右移，再將 5 號載車板下降； 6 號車位則需要先將 4 號載車板右移，再將 6 號載車板降下。由于升降橫移式停車設備對場地的適應性強 ， 介紹系統(tǒng)各機械部分部件結構和功能 可根據(jù)不同的地形和空間進行任意的組合、排列 ， 規(guī)?？纱罂尚?， 對土建的要求比較低 ， 因此 ， 應用非常廣泛。 圖 七車位升降橫移式立體車庫工 作原理圖 立體車庫機械部分部件結構和功能 以三層三列式立體車庫為模型建立研究對象。升降橫移式立體車庫主要由結構框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)六大部分組成。下面我們重點對車庫的主要組成 (圖 )進行分析。 圖 升降橫移式立體車庫主要組成 ①結構框架 立體車庫一般主要以鋼結構和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選 用鋼架結構 (如圖 )。鋼架結構與其它建筑結構相比，具有如下特點： 鋼材在生產(chǎn)時，整個過程可嚴格控制，質量比 較穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體 。鋼材的物理力學特性與工程力學對材料性能所作的基本假定符合較好 。鋼結構的實際工作性能比較符合目前采用的理論計算結果，計算結果可靠，所以說鋼結構的可靠性高 ，鋼結構自重小 與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力密度之比也高得多。鋼結構自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕基礎的負荷，降低地基和基礎部分的造價。 鋼材的塑性好，鋼結構在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產(chǎn) 生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時采取補救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結構對動力荷載的適應性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。 ，施工工期短 鋼結構一般在專業(yè)工廠制造，易實現(xiàn)機械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質量易于保證，是工程結構中工業(yè)化程度最高的一種結構。構件制造完成后，運至施工現(xiàn)場拼裝成結構。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。由于鋼結構具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。 閉性好 鋼結構采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結構、管道等。 在沒有腐蝕介質的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結構經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴重。立體車庫多在沒有腐蝕介質的環(huán)境中，所以對鋼結構本身的維護費用低。 結構主體采用熱制 H 型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運輸方便。 ②上載車板及其提升系統(tǒng) 每塊上載車板都配有一套獨立的電機減速機與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。其工 作原理如圖 ，電機順時針旋轉時，載 車板上升，電機逆時針旋轉時，載車板下降。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據(jù)傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。 ③下載車板及其橫移系統(tǒng) 由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機減速機傳動系統(tǒng)，藏于載車板內。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨立安裝的從動輪。電機減速機 驅動長傳動軸運轉，長傳動軸上的主動鋼輪在導軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運動。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機的驅動功率。 ④安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側相應位置處各裝兩只耳環(huán)，當上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)內，以防止升降電機常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制動器一旦失 靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關和防碰撞板。行程極限開關的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時，切斷橫移電機電源，橫移停止。 ⑤控制系統(tǒng) 升降橫移式立體停車設備的控制系統(tǒng)采用 PLC 可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復位、急停四種控制方法。自動控制應用于平時的正常工作狀態(tài)，手動控制應用于調試、維修狀態(tài)，復位應用于排除故障場合，急停應用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合。對于本文中所列的 7車位升降橫移式立體 停車設備， PLC 主要要控制二、三層五個升降電機的正反轉和一、二層四個橫移電機的正反轉。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報警顯示裝置等。 立體車庫鋼結構設計 在升降橫移式立體車庫中其主要結構是鋼結構，有兩部分：主體框架部分和載車板部分。主體框架部分的鋼結構比較復雜，運用了“ H”型鋼、角鋼、槽鋼等數(shù)種型鋼形式，就其連接形式而言比較單一，即焊接和螺栓連接兩種形式。載車板部分的鋼結構比較簡單，其框架部分為數(shù)段矩形方鋼對焊而成，其它輔助結構則以角焊代之。焊接和螺栓連接是車庫鋼結構部分的兩 種主要的連接方式，其連接方式的質量優(yōu)劣將直接影響車庫整體結構性能的優(yōu)良與否，所以在車庫的設計和建造中具有很重要的位置。立體車庫在連接過程中主要運用對焊、角焊和螺栓連接。 一、焊縫連接要求 ，當不同強度的鋼材連接時，可采用與低強度鋼材相適應的焊接材料。 ，不得任意加大焊縫，避免焊縫立體交叉和在一處集中大量焊縫，同時，焊縫的布置應盡可能對稱于構件的重心。 ，應根據(jù)板厚和施工條件按現(xiàn)行標準《手工電弧焊焊接接頭的基本形式 與尺寸》和《埋弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》的要求選用。 ，當焊接的寬度不同或厚度相差 4mm以上時，應分別在寬度方向或厚度方向，從一側或兩側做成坡度不大于 1/4的斜角，當厚度不同時，焊縫坡口形式應根據(jù)較薄焊件厚度選定基本形式與尺寸。 ，應在設計圖中注明坡口的形式和尺寸，其有效厚度 eh 不得小于 ， t為坡口所在焊件的較大厚度。在承受動力載荷的結構中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對接焊縫。 a一般為 90度 (直角角焊縫 )。夾角 a120度或 a60度的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫 (鋼管結構除外 )。 ： （ 1）角焊縫的焊角尺寸 h不得小于 ， t為較厚焊件厚度。但對自動焊，最小焊角尺寸可減小 1mm。對于 T形連接的 單面角焊縫，應增加 1mm。當焊件厚度等于或小于 4mm時，則最小焊角尺寸應與焊件尺寸相同。 （ 2）角焊縫的焊角尺寸不宜大于較薄焊件厚度的 (鋼管結構除外 )。但板件 (厚度為 t)邊緣的角焊縫最大焊角尺寸，當 mmt 6? 時， thf ? 。當 t6mm時， mmth f )2~1(?? 。圓孔或槽孔內的焊縫焊角尺寸不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的 1/3。 （ 3）角焊縫的兩焊角尺寸一般為相等，當焊件的厚度相差較大，且焊腳尺寸不能符合上列要求時，可采用不等焊腳尺寸，與較薄焊件接觸的焊腳邊以及與較厚焊件接觸的焊腳邊應分別符合上列要求。 （ 4）側面腳焊縫或正面腳焊縫的計算長度不得小于 fh8 和 4mm。 （ 5）側面腳焊縫的計算長度不宜大于 60h(承受靜力荷載或間接承受動力載荷 時 )或 40h(承受動力載荷時 )。當大于上述數(shù)值時，其超過部分在計算中不予考慮。若內力沿側面焊縫全長分布時，其計算長度不受此限。 ，角焊縫表面應做成直線形或凹形。焊腳 尺寸的比例：對正面腳焊縫宜為 1： (長邊順應力方向 )。對側面腳焊縫應為 1： 1。 ，可采用斷續(xù)焊接。斷續(xù)焊接之間的凈距，不應大于巧 t(對受壓焊件 )或 30t(對受拉構件 )， t 為較薄焊件厚度。 10當角焊縫的端部在構件轉角處作長度為 fh2 的繞腳焊時，轉角處必須連續(xù)施焊。 二、螺栓連接要求 在立體車庫的鋼結構中，主立柱與橫移導軌“ H”型鋼的連接是整體結構中的主連接，高強度螺栓連接則是主連接中常用的連接形式。高強度螺栓連接按其受力的性能可分為：摩擦型和承壓型。 摩擦型高強度螺栓連接 — 摩擦型高強度螺栓連接完全依靠被連接的構件間的摩擦阻力來傳力，完全不靠孔壁承壓和栓桿受剪。摩擦阻力的大小決定于作用在構件摩擦面上的壓力 (螺栓的預緊力 )，同時也與被連接構件的材料及表面處 理情況有關。施工時不得在摩擦面上誤涂丹紅、油漆、淋雨、受潮等。 承壓型高強度螺栓連接 — 靠孔壁承壓和栓桿受剪，與普通的螺栓相似，其連接多為螺紋連接和絞制孔用螺栓連接。對于同時承受剪力和螺栓桿軸方向拉力的承壓型高強度螺栓，應符合下式要求： 122??????????????????bttbVV NNNN 其中 hcV NN ? 式中 vN ， tN —— 每個承受型高強度螺栓所受的剪力和拉力； bcbtbv NNN , —— 每個承壓型高強度螺栓的受剪、受拉、承壓承載力設計值。 立體車庫鋼結構受力主要包括：鋼結構本身自重，結構架上各停車位的車輛及載車板重力，提升系統(tǒng)起制動所產(chǎn)生的慣性力，驅動裝置的重力，頂部梁架受滑輪組、轎箱和配重的重力，整體結構所受的風力、地震載荷以及結構由于外界環(huán)境溫度變化而引起的溫度應力等 ，它們均以集中或分布方式作用。 由于該立體車庫為三層三列式，屬于低層鋼結構建筑。因此，我們對該車庫模型進行受力分析時作如下假設： 車庫單獨建立，不與其它建筑物相連接，屬于最常見狀況 。 不計由于結構陰面與陽面溫差引起的熱應力 。 整體結構無初始變形和缺陷 。 在靜態(tài)環(huán)境里，地震載荷與風載荷作用忽略不計。 三、立體車庫鋼結構分析校核 在車庫鋼結構