【正文】 tion .............................................................................. 16 Lifting chain transmission design ............................................................. 18 Lift shaft design......................................................................................... 20 Coupling and key selection ....................................................................... 22 Bearing selection ....................................................................................... 23 Wire rope and pulley selection .................................................................. 24 Reel design ................................................................................................ 24 Lift shaft strength analysis ........................................................................ 25 Chapter 5 Transverse transmission system design ........................................... 28 Traverse motor selection ........................................................................... 28 Traverse chain transmission design........................................................... 29 Transverse shaft A design ......................................................................... 32 Coupling and key selection ....................................................................... 34 Bearing selection and calculation.............................................................. 35 Traverse wheel and track selection ........................................................... 36 Chapter 6 Security protection measures ............................................................ 38 Antidropping device design ..................................................................... 38 Other protective measures ......................................................................... 39 Chapter 7 Control system .................................................................................... 40 Conclusions .............................................................................................................. 42 Thanks ...................................................................................................................... 43 Reference .................................................................................................................. 44 第 1 章 緒 論 課 題來源與背景 近幾年來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在一些大、中城市相繼出現(xiàn)了停車難和亂停車的現(xiàn)象。但立體化停車是各個國家都積極采取的措施，尤其是全自動化的機(jī)械式立體停車庫，在很多國家和地區(qū)都得到了快速的發(fā)展。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。機(jī)械式立體停車庫可充分利用空間，在有限場地上，最大限度停 放車輛，是改善城市交通，緩解城市停車難的新途徑。一些大城市已運(yùn)用其實(shí)現(xiàn)許多停車問題。 機(jī)械式立體停車庫發(fā)展概況 機(jī)械式停車設(shè)備的應(yīng)用已有 30 多年的歷史了。在亞洲，機(jī)械式停車設(shè)備采用較早應(yīng)用較普遍的是日本、韓國和我國 臺灣省。 韓國機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)的發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。由于這幾個階段受到了政府的高度重視，各種機(jī)械式停車設(shè)備得到了普遍的開發(fā)和利用，年遞增速度達(dá)到 30%； 2021 年以來為發(fā)展階段，自動 化停車設(shè)備將隨供應(yīng)量不斷的擴(kuò)大而迅速發(fā)展。 80 年代是起步階段， 90 年代以來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展，尤其是轎車進(jìn)入家庭后，停車設(shè)備的應(yīng)用逐步推廣，己經(jīng)形成了新興的停車設(shè)備行業(yè)，步入了引進(jìn)、開發(fā)、制造、使用相結(jié)合的初步發(fā)展階段。首批獲得國家頒發(fā)的立體停車設(shè)備制造企業(yè)資質(zhì)的企業(yè)有 22 家。許多設(shè)備采用了當(dāng)前機(jī)械、電子、液壓、光學(xué) 、磁控和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，控制型式有按鈕式、 IC 卡式、觸摸屏式、密碼鑰匙式、遙控式等，有些設(shè)備還采用了總線控制技術(shù) ； 傳動裝置采用內(nèi)藏式，以增大停車空間并保護(hù)各傳動元件不受污染和腐蝕，提高了設(shè)備的耐久性；機(jī)構(gòu)中采用了模塊化設(shè)計(jì)，這樣便于組合使用，又易于安裝拆卸，且可縮短施工周期 。目前品種的滿足率己達(dá) 90%左右，有的品種填補(bǔ)了國內(nèi)空白，產(chǎn)品國產(chǎn)化率達(dá)到 50%以上。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù) 40 平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高 80％ — 90％，如果采用地上多層（ 21 層）立體式車庫的話， 50 平方米的土地面積上便可存放 40 輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并 節(jié)省土建開發(fā)成本。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。機(jī)械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺集裝而成。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。 目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式 ]3[ 。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價(jià)較低。 2) 價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。 4) 存取車迅速，等候時(shí)間短。 6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。 (2). 巷道堆垛式 巷道堆垛式立體車庫采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。垂直提升式立體車庫一般高度較高（幾十米），對設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。 2） 外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 4） 可采用自動控制，運(yùn)行安全可靠。占地面積小，也可停放各種類型的車輛，特別是轎車。 2). 外觀同建筑協(xié)調(diào)，管理方便 自動立體停車庫最適合用于商場、賓館、辦公樓前、旅游區(qū)。 許多裝置基本無須專門的操作人員，一個司機(jī)就可單獨(dú)完成。存取過程可由人工完成，也可以配備計(jì)算機(jī)設(shè)備全自動完成，這也給今后的開發(fā)設(shè)計(jì)留有大的空間。 研究升降橫移式立體停車庫的意義 升降橫移式立體停車庫是一種比較典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品形式，它主要涉及機(jī)械、電子、建工等多個領(lǐng)域，它需要各方面的專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同工作 。但是我國的機(jī)械式停車庫技術(shù)發(fā)展比較晚，大部分還沿用著日本 80 年代的技術(shù)?，F(xiàn)有車庫技術(shù)的不足主要表現(xiàn)在取車得時(shí)間比較長，智能化程度比較低，安全程度不夠，設(shè)計(jì) 形式 比較陳舊。為了打破這種依賴進(jìn)口的格局，打出具有自身特色的車庫產(chǎn)品，就得要在原有技術(shù)上有重大突破，從而帶動國內(nèi)車庫行業(yè)的發(fā)展，因此 ， 對升降式立體停車庫的系統(tǒng)研究顯得尤為重 要。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(yùn)動到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。 圖 15 七車位升降橫移式立體車庫工作原理圖 圖 15 為一個地上 7 車位的升降橫移式停車設(shè)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(shí)借用。由于升降橫移式停車設(shè)備對場地的適應(yīng)性強(qiáng)，介紹系統(tǒng)各機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能可根據(jù)不 同的地形和空間進(jìn)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(yīng)用非常廣泛。升降橫移式立體車庫主要由結(jié)構(gòu)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(hù)系統(tǒng)六大部分組成。 圖 16 升降橫移式立體車庫主要組成 (1) 結(jié)構(gòu)框架 立體車庫一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中選用鋼架結(jié)構(gòu) (如圖 16所示 )。 (2) 上載車板及其提升系統(tǒng) 每塊上載車板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。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。每塊下載車板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動系統(tǒng)。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動長傳動軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長傳動軸上的主動鋼輪在導(dǎo)軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運(yùn)動。 (4) 安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。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。行程極限開關(guān)的作用是使載車 板橫移到位后自動停止。 (5) 控制系統(tǒng) 升降橫移式立體停車設(shè)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(fù)位、急停四種控制方法。對于本文中所列的 7 車位升降橫移式立體停車設(shè)備， PLC 主要要控制二、三層五個升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和一、二層四個橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 第 2 章 方案總體設(shè)計(jì) 方案總體設(shè)計(jì) 升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個車庫中非常重要，主框架部分、載車板部分和傳動系統(tǒng)是升降橫移式立體停車庫的主要組成部分，主框架部分承擔(dān)著整個升降橫移式立體停車庫的總量，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性以及載車板部分還影響著整個立體停車庫的重量、材料和成本的多少以及安全性，傳動系統(tǒng)決定著升降橫移式立體停車庫運(yùn)行的好壞，所以如何設(shè)計(jì)主框架部分、載車板部分和傳動系統(tǒng)成為影響整個立體停車庫的關(guān)鍵因素。需要場地大概為長 8m，寬 6m，高 6m。在車輛存取的過程中，要求升降或者橫移動作平穩(wěn)，并且考慮到噪聲的大小和啟動的頻率以及便于控制，本次設(shè)計(jì)采用電動機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)。 傳動方案 的設(shè)計(jì) 機(jī)械傳動系統(tǒng)主要功用是傳遞原動機(jī)的功率，變換運(yùn)動的形式以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的要求。一般常用以下幾種傳動方案 ： 方案一：帶傳動，易于實(shí)現(xiàn)兩軸中心距較大的傳動；具有傳動平穩(wěn)，緩沖、吸振的特性；結(jié)構(gòu)簡單，成本低；可起過載保護(hù)作用。 1電動機(jī) 2聯(lián)軸器 3滾筒 4減速器 5傳動鏈 圖 22 鏈傳動 方案 三 ：直齒輪傳動， 傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命較長，傳動準(zhǔn)確平穩(wěn)，承載能力高 ，功率和速度適應(yīng)范圍廣。故對更方案進(jìn)行價(jià)值分析，由表 31和表 32選出較好的方案 ]5[ 。鏈傳動和直齒輪輪傳動方案都可以滿足傳動的要求，但鏈傳動與齒輪傳動相比， 除滿足工作機(jī)的性能和適應(yīng)工作條件外，尺寸緊湊、成本低廉， 安裝和維護(hù)都比較方便。 第 3章 主框架部分 鋼結(jié)構(gòu)形式的選