【正文】 求軸上的載荷 首先做出軸的受力簡圖如下，根據(jù)受力簡圖和前面計算出的各鏈輪壓軸力，可計算出軸承的反支力，再根據(jù)軸承的受力情況畫出軸的扭矩圖。軸的設(shè)計總長為 2400mm，因此經(jīng)計算可知軸 56段長度為 mml 194245 ? 。 雙排鏈輪分度圓直徑 mmd ? ， mmddk 854 ?? ，鏈輪分度圓直徑大于 150mm時 ?K ，則 mmddKh k ???????? 輪轂最小長度 mmhl in ???? ，取 mml 80? ，傳動軸 34 段應(yīng)比雙排鏈輪輪轂長度略短，故取 45 段長 mml 7645? 。軸 34 段安 裝雙排鏈輪，取 mmd 853 ? ，mmdd g 2193 ?? 雙 ，因此可以滿足雙排鏈的安裝需求。查《機械設(shè)計》 表 153， 取 1120?A ，于是得 mmmmnPAd 33210m i n ?????? 傳動軸最小直徑是安裝單排鏈輪處直徑，取 mmd 701 ? ， mmdd g 1381 ?? 單 ，因此滿足鏈輪安裝要求。 提升鏈的靜強度計算 鏈條的靜強度計算式為 ? ?nFFFK Qn fcA ???? 其中， ?AK ， NF 12083? ， KNQ ? 86700 ???n 能夠 滿足 靜強度要求。 查《機械設(shè)計手冊》得當鏈傳動的傳動比為 1 時，鏈傳動的最大中心距公式為 mmZLpa p 3191)2 17218()2( ?????? 計算鏈速 v ，確定潤滑方式 smmpnzv / i n/ 1 ??????? 由 smv /? 和鏈號 20A,查圖 914 可知應(yīng)采用定期人工潤滑。 確定計算功率 根據(jù)《機械設(shè)計》表 96 查得 ?AK ,由圖 913 查得 ?ZK ,單排鏈取 1?PK ，電機減速器效率為 95%，鏈傳動效率為 ，軸承效率為 ，總效率為 ????? ，因為傳動軸上有左右兩個主動輪，則計算功率為 kWKPKKP PzAca ????????? 選擇鏈條型號和節(jié)距 根據(jù) kWPca ? 及 min/ rn? ，查圖 911,可選 20A。因此中心距可以任意，不再計算中心距。查表 91，鏈條節(jié)距為mmp ? 。帶入數(shù)據(jù)，計算可得出： m in/ in rn ? 升降機構(gòu)的設(shè)計計算 升降電機的選擇 上層載車板 與 汽車 重量為 kgm 2 4 5 02 0 0 04 5 0 ???總 ， NgmG 24500?? 總總 ，鏈傳動：，電機減速機效率一般為 ，則總效 率 ???? ，升降速度為min/ mv? 則升降電動機的功率至少為 ? ? WvGP 2 0 4 4 5 0 0 ???????? ?總上 可以選用 臺灣 明椿 電氣 機械公司生產(chǎn)的 MLPK 型功率為 的立體車庫專用電機，其具有 40~100 多個檔位的減速機搭配可供選擇。 鏈條的靜強度計算式為 ? ?nFFFK Qn FcA ???? 其中， F 為圓周力； cF 是離心力引起的拉力，按 2qvFc ? 計算，當 smv /4? 可以忽略不計； fF 為懸垂拉力，查《機械設(shè)計手冊》圖 經(jīng)計算得出。取mma 5500 ? ，相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為 )2 1717(2 5502)2(22 202122100 ???????????? ?? apzzzzpaL p 為了避免使用過渡鏈節(jié)，應(yīng)將計算出的鏈節(jié)數(shù) 0pL 圓整為偶數(shù) 86?pL 節(jié)。 （ 1）選擇鏈輪齒數(shù) 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 22 頁 取鏈 輪 齒數(shù) 1721 ??zz 。 彎曲切應(yīng)力強度校核 由剪力圖可知，梁在 AB 及 EF 段受剪力最大，查《機械設(shè)計》可知 ? ? MPa105?? ，故對其進行校核： ? ??? ??1*ma x,ma x tI SF z zs ? ?? ?22121m a x )2(8 tHtBBHtIF zs ????? 帶入上表數(shù)據(jù)，計算得： ? ?M P 7 4 08)()( 8 3 7 5822? ???????????? 類別 型號（高度 寬度 ） 截面尺寸（ mm） 截面面積（ cm2） 截面特性參數(shù) HM 中翼 緣 H B t1 t2 r 慣性矩（ cm4） 慣性半徑 （ cm） 截面模數(shù) （ cm3） IX IY iX iY WX WY 200 150 194 150 6 9 16 2740 508 283 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 19 頁 ? ? M P aM P a 1 0 58 1 a x ??? ?? 因此，橫梁的彎曲切應(yīng)力強度滿足要求。 載車板與 汽車 重量為 kgm 2 4 5 02 0 0 04 5 0 ???總 ，因此單個車位載車時重力NgmG 24500?? 總總 ，其中 g 取 10N/kg。 （ 3）縱梁的選型 對于立體車庫鋼結(jié)構(gòu)一般選擇 Q235 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼為材料的工字鋼作為建筑材料，它 具有良好的塑性和焊接性能，成型能力很好，并具有一定的強度，適合于橋梁、建筑等工程結(jié)構(gòu)，實用性能好，價格相對也很便宜，性價比高 。 中間縱梁的受力分析簡圖如下： 圖 縱梁受力簡圖 其中， AF 與 DF 為橫梁對縱梁的支撐力， 1F 與 2F 為載車板與汽車對縱梁的拉力，mmll 40031 ?? ， mml 42021 ? 。升降機構(gòu)示意圖如下： 圖 升降機構(gòu)工作示意圖 設(shè)計數(shù)據(jù) 設(shè)計參數(shù)如下： 車長： 4700mm 車寬： 1800mm 車高： 1450mm 車重： 2021kg 橫移速度： ： 因此預(yù)估車庫尺寸為： 單個車庫寬度： 2500mm 則車庫總寬： 25003=7500mm 車庫長： 5600mm 下層高（出入庫高）： 2021mm 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 12 頁 第三章 各機構(gòu)的設(shè)計、計算 及校核 載車板重量估算 根據(jù)以上車庫及車輛尺寸，確定載車板尺寸為（ mm） 5000 2200 5，選用 45 鋼為材料制造，則密度為 33 / mkg? ，載車板重量為： kgm 3339。因此選用鏈傳動作為升降機構(gòu)非常適合。 但是液壓系統(tǒng) 一般 比較復雜，元件精度要求較高，因此成本較高，而且液壓傳動不能保證嚴格的傳動比，其傳動效率也不高，因此本次設(shè)計不采用液壓傳動。 能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無極調(diào)速。橫移機構(gòu)亦可使用電機與橫移軸直接用聯(lián)軸器連接，不過這種做法需要一層載車板高度足夠容納下電機。 本次設(shè)計由于只是二層車庫，且單層停 3 輛車，跨度不大，因此選用跨梁式結(jié)構(gòu)就能夠滿足要求。當耐火要求較高時，需要采取保護措施，如在鋼結(jié)構(gòu)外面包混凝土或其他防火板材，或在構(gòu)件表面噴涂一層含隔熱材料和化學助劑等的防火涂料，以 提高耐火等級。 溫度在 25039。 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接后可以做到安全密封，能夠滿足一些要求氣密性和水密性好的高壓容器、大型油庫、氣柜油罐和管道等的要求。 （ 2） 塑性和韌性好 鋼結(jié)構(gòu)的抗拉和抗壓強度相同，塑性和韌性均好，適于承受沖擊和動力荷載，有較好的抗震性 能。下層車位 存取車無需移動或升降，可由駕駛員直接駛?cè)胲噹焱＼?，上層車位存車需先由下層橫移電機帶動下層載車板橫移留出空位，然后上層升降電機驅(qū)動上層載車板向下移動到下層，以便駕駛員停車入庫，人離開車庫后升降電機反轉(zhuǎn)，將載車板重新拉回上層，然后橫移電機反轉(zhuǎn)，將下層載車板移動到原有位置，駕駛員取車時，步驟與存車相同。利用無線通信代替原來的有線通信方式 ,可有效增加采集信號的數(shù)量，提高立體車庫的智能性，為進一步的技術(shù)升級打下基礎(chǔ)，避免了布線的復 雜性，有利于故障的迅速定位和設(shè)備維護，同時可以大大節(jié)省立體車庫有線線纜的成本，當立體車庫規(guī)模較大時尤為明顯。 （ 2） RS485 通信 速度 慢，不支持熱插拔、需要專門的驅(qū)動程和 485 卡，給使用帶來諸多不便。首先，低損耗、高容量、低色散的單模光纖在通信干線中占絕對的主導地位。 就控制技術(shù)來說，目前國內(nèi)外大多數(shù)自動立體停車裝備系統(tǒng)采用 PLC 控制，通訊方貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 5 頁 式以有線通信為主。日本由于國土面積小而應(yīng)用最廣，自從 1959 年引進了建造機械式立體停車庫技術(shù)之后，其已經(jīng) 在 本土上共建造了數(shù)萬座多種形式的機械式車庫，平均每座容車量達到十輛左右，最多的能達到百輛以上。一般規(guī)模較大，封閉性高，監(jiān)控檢測設(shè)備多種多樣，因此可實現(xiàn)車輛防盜及保護人員安全，適用于大型地下停車庫的建立。不過由于層數(shù)太高，立體車庫的控制系統(tǒng)和安 全系統(tǒng)會比較復雜，因此故障發(fā)生情況較多且建設(shè)維護成本會比較高。因此，各種類型的立體車庫應(yīng)運而生，根據(jù)使用規(guī)模和使用地點不同，立體車庫主要有以下幾種： （ 1）水平循環(huán)式立體車庫 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 2 頁 顧名思義，它是一種采用一個水平循環(huán)運動的車位系統(tǒng)來存取和停放車輛的立體車庫，可分為圓形循環(huán)式和箱型循環(huán)式兩種形式。與傳統(tǒng)停車方式相比較， 立體車庫具有節(jié)省占地面積、出人庫管理方便、存取車省時省力、配置靈活等特點，在一般住宅小區(qū)，若使用雙層升降橫移式立體車庫，可節(jié)約近一半用地面積；在某些大型商場和城市中心地帶采用的垂直升降式立體車庫由于存車庫可達 20~25 層，可存放 40~50 輛車，而占地面積僅需 50 ㎡。就普通住宅小區(qū)而言，私家汽車增加的數(shù)目早已超過大多數(shù)小區(qū)建設(shè)時的規(guī)劃，這使得許多車輛只能停在道路兩邊，給本已擁擠不堪的城市交通帶來了更多隱患。機械部分主要完成了外部框架結(jié)構(gòu)的選型及力學計算和校核，對比了各種傳動方式的特點，設(shè)計了升降機構(gòu)和橫移機構(gòu)，完成了立體車庫鏈傳動、提升軸等部分的計算與校核。畢業(yè) 論文（設(shè)計） 中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。 特此聲明。電氣部分采用三菱 FX2N80mr 型 PLC 為控制核心，完成了 PLC 的 I/O 分配、流程圖繪制、接線圖繪制，并編寫了部分控制系統(tǒng)梯形圖。車輛無處停放在很大程度上是 城市發(fā)展到一定程度 ，滯后的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與高昂的用地成本相互作用 產(chǎn)生的結(jié)果 ，也是經(jīng)濟高速發(fā)展后，城市規(guī)劃部門對未來車輛數(shù)量預(yù)估不足造成的。 此外，立體 車庫 和傳統(tǒng)的地下停車場 相比 能夠更加有效的保證人們的安全 ，人在車庫內(nèi)或車 停 的位置不正確時 ， 自動停車系統(tǒng)便不會啟動，以保證人車安全 。它具有這些優(yōu)點：能夠省去進出車道，適合建于狹長地形的地方，因此可以降低通風裝置的費用，而且若多層重疊可建成大型停 車場。 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 3 頁 圖 垂直升降式立體車庫 （ 3） 升降橫移式立體車庫 升降橫移式立體車庫大多數(shù)為小型停車庫，一般為 2— 5 層，采用鏈傳動或鋼絲繩傳動的方式來提升載車板，頂層以下每層空出一個車位，以方便下層車橫移給上層車讓出通道。但是由于規(guī)模較大，因此建設(shè)成本較高，維護不易。從技術(shù)特征上看，日本更重視豎式自動立體車庫的發(fā)展，即密集型自動立體停車庫的發(fā)展。 盡管 PLC 在功能特點上有很多優(yōu)勢，完全能夠滿足小型立體停車系統(tǒng)的需求，但是 對于大型立體停車系統(tǒng)而言 ，運行速度和生產(chǎn)的成本兩個方面成為了制約其發(fā)展的因素。其次，智能型網(wǎng)絡(luò)及外圍設(shè)備用電纜作為接口。 因此，就未來大型化和智能化立體車庫的發(fā)展來看，作為控制核心，用 DSP 外擴CPLD 比 PLC 更有優(yōu)勢。采用無線通信方式代替有線通信方式，使立體車庫能夠監(jiān)控的信號更加豐富，工作更加穩(wěn)定可靠，為新型電子高智能化立體車庫的實現(xiàn)打下了堅實的基礎(chǔ)。車庫工作原理示意圖如下，其中 6 號車位空缺： 圖 升降橫移式立體車庫工作原理示意圖 外部框架方案的選擇 鋼結(jié)構(gòu)的特點 在工程建設(shè)中，鋼結(jié)構(gòu)是最為常用的材料之一，一般可作為梁、柱、板、支架等結(jié)構(gòu)材料，而且各種連接用件，如螺栓、螺釘，鍵，以及傳動機構(gòu)如軸、鋼絲繩等等都由鋼結(jié)構(gòu)制造。 （ 3） 工業(yè)化程度高，工期短。 （ 5） 抗震性能好。以內(nèi)，鋼材性質(zhì)變化很小，鋼結(jié)構(gòu)可用于溫度不高于 250~E 的場合。 （ 8） 耐銹蝕性差 鋼結(jié)構(gòu)耐銹蝕性較差，特別在潮濕和有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕，需要定期維護，增加了維護費用。 圖 單柱式框架 圖 懸臂式框架 圖 跨梁式框架 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 9 頁 圖 立體車庫框架結(jié)構(gòu) 橫移傳動機構(gòu)的設(shè)計 立體車庫的橫移傳動方式采用鏈傳動，由電機驅(qū)動鏈輪鏈條將轉(zhuǎn)動傳給裝有導輪的橫移軸，橫移軸 上 前后各安裝有一個導輪，為主動輪，另外在載車板的另一邊同 樣裝前后兩個導輪，但無電機驅(qū)動，為從動輪。也可使用電機安裝齒輪，驅(qū)動裝在載車板后部的齒條的方式，但與鏈傳動相比，齒輪齒條傳動制造成本太高，且齒條太長，不易安裝維護，鏈傳動方式成本低更，傳動精度及效率也比較高。 操作簡單、安全。 （ 2） 鋼絲繩傳動 鋼絲繩傳動在立體車庫升降機構(gòu)中應(yīng)用廣泛，主要是因為它有承載能力強，結(jié)構(gòu)簡單便于維護等優(yōu)點，但由于本次設(shè)計