【正文】 出轉(zhuǎn)速為： m in/27501350 rinn ??? 額出 與滾輪所需轉(zhuǎn)速相當(dāng)，因此采用傳動(dòng)比為 1:1 的鏈傳動(dòng)。 受力柱的計(jì)算、選型與校核 根據(jù)設(shè)計(jì)，二層立體車庫受力柱僅受壓力，受力簡圖如下： 圖 立柱受力 簡圖 其中， NGF 1 8 3 7 543 ???? 總 , mmL 2500? ，選擇 H 型鋼材料梁相同，型號(hào)如下： 表 立柱熱軋 H型鋼尺寸規(guī)格 查《簡明材料力學(xué)》和《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： 25 cm/N10206 ??E 22 cm/N102 0 0 ??p? 22 cm/N102 3 5 ??s? 類別 型號(hào)（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 150 100 148 100 6 9 13 2040 151 140 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 20 頁 計(jì)算壓桿柔度范圍 1? ： 10010200 10206 251 ????? ????pE 計(jì)算壓桿柔度 ? ： miniul?? 其中， ? 為不同條件下的壓桿長度因數(shù)，對(duì)于一端固定，一端自由的桿取 2?? ，2min cmi ? ，則： 21 25 02m in ???? iul? 因?yàn)?1??? ，故需用歐拉公式計(jì)算臨界壓力，根據(jù)歐拉公式： NEAF cr 2 2 1 1 62 1 3 102 0 2 5222 ?????? ??? 查《機(jī)械 設(shè)計(jì)手冊(cè) 》金屬結(jié)構(gòu)中的壓桿安全系數(shù) 3~??n ，取 3??n ，則 ?nFFn cr ???? 因此立柱 足夠 安全，滿足設(shè)計(jì)需求。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 18 頁 （ 3）橫梁的 選型 選擇 橫梁 的材料與縱梁相同，選擇的型號(hào)如下： 表 橫梁熱軋 H型鋼尺寸規(guī)格 （ 4）橫梁的校核 彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度校核 由于梁的 CD 段受彎矩最大，故對(duì)其進(jìn)行校核，根據(jù)《簡明材料力學(xué)》有公式： ? ??? ?? ZWM m a xm a x M P aM P acm mN 235][ 0 9 3 1 3m a x ????? ?? 因此，橫梁的彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度滿足要求。則： NGFF 6 1 2 52241 ????? 總 NFFF 1 2 2 5 02 132 ??? NFFFFFF FA 1 8 3 7 52 4321 ?????? （ 1） 計(jì)算 剪力彎矩 對(duì)于 AB 段： NFF As 183751 ?? 11 xFM A? ? ?410 lx ?? 對(duì)于 BC 段： NFFF As 1225012 ??? 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 17 頁 ? ?42122 lxFxFM A ??? ? ?124 lxl ?? 對(duì)于 CD 段： NFFFF As 0213 ???? ? ? ? ?13243133 lxFlxFxFM A ????? ? ?2131 llxl ??? 由于 DE 段與 EF 段分別與 BC 段、 AB 段載荷對(duì)稱，因此不必計(jì)算。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 16 頁 橫梁的計(jì)算、選型與校核 根據(jù)本次設(shè)計(jì)，橫梁有前后兩根，所受力為縱梁對(duì)它的壓力以及柱的支撐力，由此可畫出橫梁的受力分析圖如下： 圖 橫梁受力簡圖 其中， AF 與 F 為柱對(duì)橫梁梁 的 支撐力， 1F 、 2F 、 3F 與 4F 為縱 梁對(duì)橫梁的壓力，mmlll 2500321 ??? ， mmll 5054 ?? 。查機(jī)《械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 Q235 參數(shù)如下： 表 Q235性能參數(shù) 鋼材 抗拉、抗壓和抗彎 f 抗剪 vf 端面承壓 cef 牌號(hào) 厚度或直徑 （ mm） Q235 鋼 16? 215 125 325 選取 熱軋 H 型鋼尺寸如下： （ H高度， B寬， t1腹板厚度， t2翼緣厚度， r工藝圓角） 圖 熱軋 H型鋼截面尺寸 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁 表 縱梁熱軋 H型鋼尺寸規(guī)格 類別 型號(hào)（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 300 200 294 200 8 12 20 11400 1600 779 160 （ 4）縱梁的校核 彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度校核 由于梁 的 BC 段受彎矩最大，故對(duì)其進(jìn)行校核，根據(jù)《簡明材料力學(xué)》有公式： ? ??? ?? ZWM m a xm a x M P aM P acm mN 2 3 5][ 7 94 9 0 0 3m a x ????? ?? 因此，縱梁的彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度滿足要求。 （ 2）畫剪力彎矩圖 圖 縱梁剪力圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 14 頁 圖 縱梁彎矩圖 由上圖可看出， AB 與 CD 段受剪力最大，為 NFs 12250m ax, ? ， BC 段受彎矩最大，為 mNM ?? 4900m ax 。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁 載車板與汽車重量為 kgm 24502020450 ???總 ，因此重力 NgmG 2 4 5 0 0?? 總總 ，其中 g 取 10N/kg。 縱梁的計(jì)算、選型與校核 本次設(shè)計(jì)車庫共有 4 根縱梁，其中邊上的兩根受力比中間兩根輕一半，因此若 4 根縱梁選用尺寸相同，只需對(duì)中間兩根縱梁進(jìn)行校核。 ??????? ?板 由于載車板上 還有 其他附件，因此將載車板重量修整為 kgm 450?板 。第二次傳動(dòng)的兩鏈輪大小相同，且中心距固定不變但必須大于提升高度，另有兩支撐用的鏈輪，其作用是使與載車板相連接的提 升鏈條能夠與之前兩鏈輪鏈條上下相切，使鏈條只受到的拉力水平，鏈條相連處采用非標(biāo)準(zhǔn)連接。 升降方案的確定 上層升降系統(tǒng)采用鏈傳動(dòng)需要進(jìn)行二次傳遞，首先是從電機(jī)減速機(jī)通過鏈傳動(dòng)將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到提升軸，然后再通過提升軸上處于兩端的鏈輪將載車板提升。適合用在低速重載，工作環(huán)境惡劣等場合。 （ 2） 鋼絲繩傳動(dòng) 鋼絲繩傳動(dòng)在立體車庫升降機(jī)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，主要是因?yàn)樗谐休d能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但由于本次設(shè)計(jì)是二層升降結(jié)構(gòu)，提升距離不大，采用鋼絲繩傳動(dòng)后卷筒價(jià)格太高，而且鋼絲繩提升載車板的平穩(wěn)性沒有鏈傳動(dòng)高，因此放棄使用此提升方式。 液壓元件都已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于 設(shè)計(jì)、制造及使用。 操作簡單、安全。 液壓傳動(dòng)工作平穩(wěn)。也可使用電機(jī)安裝齒輪，驅(qū)動(dòng)裝在載車板后部的齒條的方式，但與鏈傳動(dòng)相比，齒輪齒條傳動(dòng)制造成本太高，且齒條太長，不易安裝維護(hù)，鏈傳動(dòng)方式成本低更，傳動(dòng)精度及效率也比較高。電機(jī)安裝在載車板一端邊緣上，與橫移傳動(dòng)軸上下豎直安裝，這樣不會(huì)占用載車板的空間，以防止車輛碰撞橫移電機(jī)。 圖 單柱式框架 圖 懸臂式框架 圖 跨梁式框架 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 9 頁 圖 立體車庫框架結(jié)構(gòu) 橫移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 立體車庫的橫移傳動(dòng)方式采用鏈傳動(dòng)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪鏈條將轉(zhuǎn)動(dòng)傳給裝有導(dǎo)輪的橫移軸，橫移軸 上 前后各安裝有一個(gè)導(dǎo)輪，為主動(dòng)輪，另外在載車板的另一邊同 樣裝前后兩個(gè)導(dǎo)輪，但無電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為從動(dòng)輪。 單柱式 有四根前立柱、四根后立柱，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但立柱較多連接較多，在三層以上立體車庫中應(yīng)用較多； 后懸臂式 車庫前面沒有立柱，主要靠后面懸臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，因此后部受力較大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不如單柱式，但由于前面無柱，存取車比較方便，多用于升降機(jī)構(gòu)為螺母絲杠方式傳動(dòng)的立體 車庫中； 跨梁式 前后各有兩根立柱分立左右，中間不設(shè)立柱，因此存取 車 容易 ， 不過由于中間沒有支撐柱，因此車庫不易做的過長，此結(jié)構(gòu)多用于地下雙層立體車庫 。 （ 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(hù)，增加了維護(hù)費(fèi)用。 （ 7） 耐火性差 鋼結(jié)構(gòu)耐火性差，鋼材表面溫度達(dá) 300~400 攝氏度以后，其強(qiáng)度和彈性模量顯著下降， 600 攝氏度時(shí)幾乎降到零。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。 （ 6） 耐熱性較好。 （ 5） 抗震性能好。 （ 4） 密封性好。 （ 3） 工業(yè)化程度高，工期短。當(dāng)今有多種強(qiáng)度等級(jí)的鋼材，即使強(qiáng)度較低的鋼材，其密度與強(qiáng)度的比值一般也小于混凝土和木材，從而在同樣受力情況下鋼結(jié)構(gòu)自重小，可以做成跨度較大的結(jié)構(gòu)。車庫工作原理示意圖如下，其中 6 號(hào)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(diǎn) 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(dòng)機(jī)構(gòu)如軸、鋼絲繩等等都由鋼結(jié)構(gòu)制造。立體車庫的上層只能夠進(jìn)行升降，而下層只可以橫移，下層有一個(gè)車位空出，以便下層兩個(gè)載車板能夠橫移方便。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(hào)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(shí)現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，相比于傳統(tǒng)的通信方式，無線通信能解決有線通信無法解決的問題。 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(kuò)CPLD 比 PLC 更有優(yōu)勢(shì)。其次，有線傳輸電纜在車輛調(diào)度過程中，隨拖車板升降橫移，很容易出現(xiàn)故障，對(duì)于規(guī)模巨大的車庫，成本較高、布線復(fù)雜而且影響美觀。其次，智能型網(wǎng)絡(luò)及外圍設(shè)備用電纜作為接口。有線通信作為一種已經(jīng)趨于成熟的通信技術(shù)，具有多方面的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。 盡管 PLC 在功能特點(diǎn)上有很多優(yōu)勢(shì)，完全能夠滿足小型立體停車系統(tǒng)的需求，但是 對(duì)于大型立體停車系統(tǒng)而言 ，運(yùn)行速度和生產(chǎn)的成本兩個(gè)方面成為了制約其發(fā)展的因素。國內(nèi)正處 于經(jīng)濟(jì)與建設(shè)發(fā)展階段，立體車庫系統(tǒng)在國內(nèi)大型城市的發(fā)展已有一定時(shí)間，在解決停車難的問題上取得了較為良好的效果，但在一些三線城市及大多數(shù)中小城市還未普及開來。從技術(shù)特征上看，日本更重視豎式自動(dòng)立體車庫的發(fā)展，即密集型自動(dòng)立體停車庫的發(fā)展。 立體車庫在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 就發(fā)展類型來說，自動(dòng)立體停車裝備系統(tǒng)在世界各地的發(fā)展是不盡相同的，德國開發(fā)最早，技術(shù)居于領(lǐng)先地位，在二層及多層平面式 立體停車庫系列中，它已發(fā)展了 H 型、U 型和 V 型。但是由于規(guī)模較大，因此建設(shè)成本較高，維護(hù)不易。 圖 升降橫移式立體車庫 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 4 頁 （ 4）巷道 堆 垛式立體車庫 巷道堆垛式立體車庫的運(yùn)行原理在一定程度上和堆垛式倉儲(chǔ)中心相似，通過一個(gè)可升降橫移的搬 運(yùn)機(jī)將車輛運(yùn)送到各個(gè)停車位。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 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(dòng)或鋼絲繩傳動(dòng)的方式來提升載車板，頂層以下每層空出一個(gè)車位，以方便下層車橫移給上層車讓出通道。 圖 水平循環(huán)式立體車庫 （ 2） 垂直升降式立體車庫 這種結(jié)構(gòu)的立體車庫一般是兩個(gè)停車板為一層，由一個(gè)提升機(jī)將車輛運(yùn)送到指定層次停車，結(jié)構(gòu)原理與電梯類似，這種停車庫一般可以建成數(shù)十米高，由于每層只停兩輛車，因此占地面積一般不到 50 平方米，由于它土地利用率極高，因此非常適合在寸土寸金的都市繁華地段，其在歐美及日本的大城市中應(yīng)用非常的多。它具有這些優(yōu)點(diǎn)：能夠省去進(jìn)出車道，適合建于狹長地形的地方，因此可以降低通風(fēng)裝置的費(fèi)用，而且若多層重疊可建成大型停 車場。 立體車庫的分類 立體車庫諸多的優(yōu)勢(shì)使得它擁有廣闊的發(fā)展前景。 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(shí) ， 自動(dòng)停車系統(tǒng)便不會(huì)啟動(dòng)，以保證人車安全 。 立體車庫顧名思義就是通過機(jī)械式結(jié)構(gòu)讓車庫“立體”起來，使其成為像住宅一樣的多層結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)用較少的用地面積停更多車輛。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(jì)高速發(fā)展后，城市規(guī)劃部門對(duì)未來車輛數(shù)量預(yù)估不足造成的。然而，隨著我國城市化率越來越高，城市的數(shù)量不僅越來越多，其體積也越來越大，產(chǎn)生的停車難問題越來越凸顯出來。電氣部分采用三菱 FX2N80mr 型 P