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山西工程技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 畢業(yè)生姓名 ： 詹天宇 專(zhuān)業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào) ： 150514010 指導(dǎo)教師 ： 路亮 所屬系（部） ： 機(jī)械電子工程系 二一九年六月 I 兩層自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著我們國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，駕車(chē)出行也逐漸 成為了人們的主要出行方式。進(jìn)口車(chē)、合資車(chē)、國(guó)產(chǎn)車(chē)的銷(xiāo)量逐年上升，越來(lái)越多 的汽車(chē)進(jìn)入家庭，但是由于城市其他公共設(shè)施建設(shè)速度滯后于汽車(chē)保有量的增長(zhǎng)速 度，使得我們國(guó)家各個(gè)城市都要面臨一個(gè)停車(chē)難的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題在近些年日益加 劇。立體車(chē)庫(kù)成為目前解決停車(chē)難問(wèn)題的重要方式之一，其中以升降橫移式立體車(chē) 庫(kù)應(yīng)用最為廣泛。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外的各種立體車(chē)庫(kù)的建設(shè)與發(fā)展歷程，設(shè) 計(jì)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)。而自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)按結(jié)構(gòu)可分為升降橫移類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、 水平循環(huán)類(lèi)、平面移動(dòng)類(lèi)、巷道堆垛類(lèi)、垂直升降類(lèi)、簡(jiǎn)易升降類(lèi)等。本文主要對(duì) 兩層式升降橫移自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和對(duì)關(guān)鍵部位受力分析并校核。 四柱結(jié)構(gòu)型式鋼結(jié)構(gòu)車(chē)庫(kù)由于其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單有較大使用范圍，本文對(duì)其進(jìn)行 詳細(xì)設(shè)計(jì)。文中主要對(duì)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的橫梁，縱梁，支撐柱以及載車(chē)板進(jìn)行詳細(xì)的 受力分析和校核。另外，本文中的自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)采用了液壓系統(tǒng)進(jìn)行傳動(dòng)，區(qū)別與 采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)車(chē)庫(kù)。由于液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，車(chē)庫(kù)在升降或是橫移過(guò)程中會(huì) 更加穩(wěn)定，減少了運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的噪音，使其適用于更多場(chǎng)合。在車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)中還 介紹了車(chē)庫(kù)運(yùn)行中重要的安全防護(hù)裝置以及立體車(chē)庫(kù)的選址原則。 除此之外，還繪制了總裝圖、零件圖、液壓系統(tǒng)圖。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；液壓 II Design of two-storey automatic three-dimensional garage Abstract With the development of the national economy in our country, more and more cars are entering the common families. Stereo garage becomes the first choice for solving the problems of hard parking. Especially, lift-sliding type stereo garage is the most widely used The main content of this design is the design of automatic stereo garage, the stereo garage is including lift-sliding type, vertical circulation type, level of circulation, plane mobile, laneway type, vertical lifting, simple movements and etc. The main contents of this paper is about the design structure of two layers of lifting and transferring automatic stereo garage and the force analysis and check by the key parts of stereo garage. Four-column type steel structure garage has a large range of use because of its simple structure. The main content of this paper is the force analysis and check by the beams, stringers, support columns and car carrying boards. In addition, automatic stereo garage use hydraulic system for driving, it has difference between using the motor-driven automatic garage. Because of the advantages of hydraulic transmission, the garage will be more stable in process. This makes it suitable for more occasions. The design of the garage is also introduced the safety protection device in the running of garage. In addition, the paper includes drawn up the assembly diagram, parts diagram. Keywords: automatic stereo garage; structure design; hydraulic 目 錄 摘 要 .....................................................................................................................................I ABSTRACT ..........................................................................................................................II 1 緒論 ..................................................................................................................................1 1.1 本課題研究的內(nèi)容及意義 ........................................................................................1 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 ....................................................................................................4 1.3 本章小結(jié) ....................................................................................................................8 2 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的總體設(shè)計(jì)方案 ........................................................................................9 2.1 升降橫移自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)選型 ......................................................................................9 2.2 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)提升方式的選擇 ................................................................................10 2.3 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的其他部件 ........................................................................................11 2.4 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)參數(shù) ........................................................................................11 2.5 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 ....................................................................12 2.6 本章小結(jié) ....................................................................................................................12 3 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)主體框架設(shè)計(jì) ........................................................................................13 3.1 立體車(chē)庫(kù)的工作原理 ..............................................................................................13 3.2 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................................................13 3.2.1 支撐柱設(shè)計(jì) .......................................................................................................20 3.2.2 橫梁受力分析 ...................................................................................................23 3.2.3 縱梁受力分析 ...................................................................................................25 3.3 載車(chē)板受力分析校核 ..............................................................................................27 3.4 本章小結(jié) ..................................................................................................................29 4 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的傳動(dòng)系統(tǒng) ............................................................................................30 4.1 上層載車(chē)板提升裝置設(shè)計(jì) ......................................................................................31 4.1.1 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...........................................................................................31 4.1.2 升降液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...........................................................................................34 4.1.3 升降液壓系統(tǒng)鏈輪設(shè)計(jì) ...................................................................................36 4.1.4 升降液壓系統(tǒng)傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) ...............................................................................37 4.2 橫移液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................................................................39 4.3 本章小結(jié) ..................................................................................................................41 5 車(chē)庫(kù)的配套系統(tǒng) ............................................................................................................42 5.1 安全系統(tǒng) ..................................................................................................................42 5.2 立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng) ................................................................................................44 5.3 本章小結(jié) ..................................................................................................................52 6 結(jié)論與展望 ....................................................................................................................53 6.1 結(jié)論 ..........................................................................................................................53 6.2 不足之處及未來(lái)展望 ..............................................................................................53 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................54 附 錄 ..................................................................................................................................56 外文文獻(xiàn) ..............................................................................................................................57 中文翻譯 ..............................................................................................................................64 致 謝 ..................................................................................................................................69 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 1 緒論 1.1 本課題研究的內(nèi)容及意義 本課題研究的內(nèi)容是：自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的總體方 案設(shè)計(jì)，有關(guān)零件部件的選型計(jì)算，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并繪制出裝配 圖和零件圖紙。 本課題研究的意義是：現(xiàn)在，隨著我國(guó)城市的發(fā)展、人口的增長(zhǎng)，生活水平的 提高，我國(guó)汽車(chē)保有量也急速增長(zhǎng)，車(chē)輛的停放的問(wèn)題成為了我國(guó)城市發(fā)展的一大 難題。目前車(chē)輛傳統(tǒng)的停放方式主要有地面與地下停車(chē)場(chǎng)兩種。但其傳統(tǒng)的停放方 式占地面積大，土地利用率低，已不能解決我們國(guó)家目前停車(chē)難的問(wèn)題。 作為解決城市車(chē)輛停放且提高土地利用率的有效措施是向空間立體停車(chē)設(shè)備發(fā) 展。立體停車(chē)設(shè)備與傳統(tǒng)的停車(chē)方式相比具有占地面積小、停車(chē)率高、布局靈活、 效率高、能耗低、安全可靠等特點(diǎn)受人青睞。我國(guó)的立體停車(chē)設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)商已發(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。目前市面上常見(jiàn) 的立體停車(chē)庫(kù)有:升降平移類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、多層循環(huán)類(lèi)、水平循環(huán)類(lèi)、平面移動(dòng)類(lèi)、 巷道堆垛類(lèi)、垂直升降類(lèi)和簡(jiǎn)易升降類(lèi)等,其中升降平移類(lèi)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、 安全可靠、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)車(chē)庫(kù)市場(chǎng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)份額 17。自動(dòng)立體 車(chē)庫(kù)是我們國(guó)家的新型產(chǎn)業(yè)，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展前景。隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 城市交通的擁堵和車(chē)位緊張的問(wèn)題成了影響我國(guó)城市發(fā)展重要的因素之一，傳統(tǒng)的 車(chē)庫(kù)早已不能適應(yīng)城市發(fā)展的要求，再加上我國(guó)汽車(chē)保有量的不斷增加，自動(dòng)立體 車(chē)庫(kù)成為解決這一問(wèn)題的必然途徑 1。 機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)在我國(guó)出現(xiàn)和使用雖然只有短短十幾年，但發(fā)展迅速，方興 未艾，成效顯著。不僅能夠生產(chǎn)造價(jià)低廉，原理簡(jiǎn)單，使用方便的立體車(chē)庫(kù)，而且 也向高科技集成的高端立體車(chē)庫(kù)產(chǎn)品發(fā)展，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)具有空間利用率高，節(jié) 省城市有限的土地資源；具有建造成本較低、建造周期較短；車(chē)輛停放入車(chē)庫(kù)快速 便捷、自動(dòng)車(chē)庫(kù)更加安全，還具有節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)還可以在有 限的土地上停放更多的車(chē)輛，便于集中管理，減少管理費(fèi)用和人員等的優(yōu)勢(shì)，在各 個(gè)小區(qū)或空地都可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行立體車(chē)庫(kù)的建設(shè)，可大大緩解這些地 方停車(chē)難的問(wèn)題，這對(duì)現(xiàn)在車(chē)庫(kù)緊張的小區(qū)和其他人員較多的公共場(chǎng)所提供了很好 的解決方法。因此，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)具有廣闊的應(yīng)用前景。而自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu) 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 設(shè)計(jì)是車(chē)庫(kù)建設(shè)及運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)水平與質(zhì)量直接影響到用戶(hù)的安全和建 造成本。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可最大限度的利用有限的土地空間，緩解城市中停車(chē)難的 問(wèn)題。而目前我國(guó)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)加工生產(chǎn)廠(chǎng)家沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)：大多數(shù)自動(dòng)立體車(chē) 庫(kù)行業(yè)的生產(chǎn)廠(chǎng)家大多以國(guó)外現(xiàn)有產(chǎn)品或技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行制造，對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新開(kāi)發(fā)能 力差，沒(méi)有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)；我國(guó)對(duì)立體車(chē)庫(kù)的新技術(shù)引入研究較少，而對(duì)立體車(chē) 庫(kù)的主體結(jié)構(gòu)框架鋼研究和優(yōu)化才剛剛起步，不能形成較大的生產(chǎn)加工規(guī)模。機(jī)械 式自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)種類(lèi)較多，按照現(xiàn)在立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展，可將它分為巷道堆垛式立體 車(chē)庫(kù)，垂直升降式立體車(chē)庫(kù)，垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)，圓形水平循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)等 18。 根據(jù)運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為：升降橫移式立體車(chē)庫(kù)，水平循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)， 垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)，多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)，堆垛式立體車(chē)庫(kù)，平面移動(dòng)式立體車(chē) 庫(kù)，垂直升降式立體車(chē)庫(kù)，簡(jiǎn)易升降式立體車(chē)庫(kù)等八大類(lèi) 2。 1、升降橫移式立體車(chē)庫(kù)：升降平移式是采用以載車(chē)板升降或平移存取車(chē)輛，一 般為準(zhǔn)無(wú)人方式，即人離開(kāi)設(shè)備后移動(dòng)汽車(chē)的方式。升降平移式立體車(chē)庫(kù)的原理是 是將空缺車(chē)位與所需停車(chē)的車(chē)位進(jìn)行交換，通過(guò)車(chē)位之間的平移及升降，完成汽車(chē) 的停車(chē)和取車(chē) 19。 整機(jī)特點(diǎn)，可有效利用空間，提高空間利用率達(dá)數(shù)倍。存取車(chē)快捷便利，其結(jié) 構(gòu)使用跨梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使車(chē)輛出入無(wú)障礙。采用 PLC 控制，自動(dòng)化程度高，人機(jī)界 面好，多種操作方式可選配，操作簡(jiǎn)便，安全可靠，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)車(chē)庫(kù)市 場(chǎng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)份額，同時(shí)環(huán)保節(jié)能，低噪音。但下層車(chē)庫(kù)必須有一空位用 于車(chē)庫(kù)升降。升降平移式立體車(chē)庫(kù)，由停車(chē)位和升降系統(tǒng)裝置，平移系統(tǒng)裝置及控 制系統(tǒng)組合而成 20。 主體結(jié)構(gòu)框架可以由熱軋 H 型鋼、方鋼、角鋼、鋼板等型材通過(guò)緊固件聯(lián)接或 焊接而成，具有較高的強(qiáng)度和剛度,重量輕、外形美觀，可二次拆卸安裝,運(yùn)輸維護(hù)方 便 3。 2、垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)：車(chē)庫(kù)采取垂直方向做循環(huán)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行對(duì)車(chē)輛存取的方式 的立體車(chē)庫(kù)。垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)調(diào)車(chē)時(shí)間短，取車(chē)快速，占地面積小，可設(shè)置在 地面上或半地上半地下，可獨(dú)立或附設(shè)在建筑物內(nèi)，還可多臺(tái)組合。 3、水平循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)：采用水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)來(lái)存取車(chē)輛的機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)。水 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 平循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)可以省去進(jìn)出車(chē)道，充分利用狹長(zhǎng)地形的地方建車(chē)庫(kù)，降低通風(fēng) 裝置的費(fèi)用，若多層重疊可為大型停車(chē)場(chǎng)，但車(chē)庫(kù)只有一個(gè)出入 El，存取車(chē)時(shí)間較 長(zhǎng)，實(shí)用性差。 4、簡(jiǎn)易升降式立體車(chē)庫(kù)：其結(jié)構(gòu)大多為一個(gè)車(chē)位泊兩臺(tái)車(chē)，構(gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用，無(wú) 需特殊地面基礎(chǔ)要求。適合裝置于工廠(chǎng)、別墅、住宅停車(chē)場(chǎng) 。 5、多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)：其工作原理是使載車(chē)板作上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行車(chē)輛的 調(diào)取工作。 6、堆垛式立體車(chē)庫(kù)：通過(guò)升降機(jī)、行走臺(tái)車(chē)及橫移裝置輸送載車(chē)板實(shí)現(xiàn)存取車(chē) 操作，整個(gè)過(guò)程全自動(dòng)完成，可設(shè)置于地上或地下，充分利用有效空間。載車(chē)板的 升降和行走同時(shí)運(yùn)行，存取車(chē)方便快捷。全封閉式管理，安全可靠，保障人、車(chē)安 全 3。 從機(jī)械式自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的類(lèi)型上看，應(yīng)用較多的是升降橫移式立體車(chē)庫(kù)，占自 動(dòng)車(chē)庫(kù)總量的絕大部分，其所占比例隨著機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展還會(huì)繼續(xù)上升 4。 所以本文詳細(xì)對(duì)升降橫移式自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。 立體車(chē)庫(kù)的種類(lèi)看到了不少，但是不同環(huán)境所需要的立體車(chē)庫(kù)類(lèi)型也是不一樣 的，那么也需要研究立體車(chē)庫(kù)的選址原則。機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的服務(wù)半徑的選擇是 影響選址的決定性因素之一。對(duì)于停車(chē)者而言，選擇怎樣停車(chē)方式和那個(gè)停車(chē)庫(kù)的 最主要原因是停車(chē)庫(kù)距目的地的遠(yuǎn)近?？梢?jiàn)停車(chē)庫(kù)對(duì)服務(wù)半徑取值的恰當(dāng)與否對(duì)解 決城市停車(chē)難起著重大的作用。這個(gè)半徑該怎樣去取值？ 各國(guó)對(duì)停車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)中的停車(chē)后步行到達(dá)目的地距離都做過(guò)研究，人們一般喜歡 停車(chē)后能夠最短時(shí)間最短距離步行到達(dá)目的地。歐美的研究表明，在 5-10 萬(wàn)人口 的小城市平均步行距離為 120m，在人口超過(guò) 100 萬(wàn)以上的大中城市平均步行距離 為 170m。我國(guó)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，城市的停車(chē)場(chǎng)服務(wù)半徑 200m 為最優(yōu)半徑，最遠(yuǎn)半 徑為 500m。結(jié)合我國(guó)多數(shù)城市布局規(guī)劃的特點(diǎn)，立體停車(chē)庫(kù)選址可以參考以下四 點(diǎn)原則： （1）立體停車(chē)庫(kù)的設(shè)置應(yīng)符合城市總體規(guī)劃、規(guī)劃期停車(chē)數(shù)和道路交通組織的 要求，大中小型停車(chē)庫(kù)相匹配，各種停車(chē)方式相結(jié)合，形成一個(gè)合理的停車(chē)系統(tǒng)； （2）應(yīng)設(shè)置在停車(chē)需求最多的地方，不宜靠近干道交叉口，組織車(chē)輛右行，可 在其周邊開(kāi)辟輔道，以減少車(chē)流交叉； （3）在中心區(qū)應(yīng)均衡布置，考慮其服務(wù)半徑應(yīng)能覆蓋大部分區(qū)域； 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 （4）協(xié)調(diào)與周?chē)ㄖ锏年P(guān)系，不與甲、乙類(lèi)廠(chǎng)房、庫(kù)房及托兒所、幼兒園、 養(yǎng)老院組合建設(shè)，防止產(chǎn)生干擾；立體車(chē)庫(kù)選址合適與否直接影響其后期投入使用 以后的經(jīng)濟(jì)效益，直接影響局域動(dòng)態(tài)和靜態(tài)交通，關(guān)系到為建設(shè)停車(chē)庫(kù)所投入的資 源是否合理利用，投資是否可收回，是否促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等等問(wèn)題 13。 立體車(chē)庫(kù)作為一個(gè)存放車(chē)輛的地方，那么消防方面一定要做好。在機(jī)械立體車(chē) 庫(kù)防火設(shè)計(jì)中，設(shè)置消防設(shè)施時(shí)應(yīng)按照國(guó)家最新版的汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè) 計(jì)防火規(guī)范執(zhí)行。應(yīng)從國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)全局出發(fā)，結(jié)合車(chē)庫(kù)的實(shí)際情況，積極采用 先進(jìn)有效的防火與滅火技術(shù)，做到“確保安全、方便使用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理” 的原則，為了防止和減少火災(zāi)對(duì)機(jī)械停車(chē)庫(kù)的危害，機(jī)械停車(chē)庫(kù)的防火設(shè)計(jì)，一定 要由專(zhuān)業(yè)消防設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)。 地下機(jī)械汽車(chē)庫(kù)同普通汽車(chē)庫(kù)一樣,發(fā)生火災(zāi)時(shí)有如 下幾個(gè)特點(diǎn): （1）燃燒蔓延快，火勢(shì)難以控制：汽車(chē)內(nèi)部的裝飾物大量采用合成材料，其火 災(zāi)蔓延速度快；此外，燃燒中釋放出大量的熱和有毒煙氣，特別是當(dāng)汽油、柴油參 與燃燒反應(yīng)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)條件將更加惡劣，極易造成大面積火場(chǎng)的失控狀態(tài)； （2）通風(fēng)排煙困難：對(duì)地下汽車(chē)庫(kù)來(lái)講，通風(fēng)排煙只能依靠機(jī)械排煙系統(tǒng)和機(jī) 械送風(fēng)系統(tǒng)，給火災(zāi)撲救帶來(lái)不利因素； （3）火災(zāi)救援困難：當(dāng)?shù)叵缕?chē)庫(kù)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其產(chǎn)生的高溫有毒氣體和濃煙 散發(fā)困難，能見(jiàn)度急劇下降，這些都會(huì)延誤消防隊(duì)員滅火救援行動(dòng)。 立體車(chē)庫(kù)火災(zāi)探測(cè)實(shí)際還需要業(yè)界人士不斷總結(jié)和探索，因?yàn)榱Ⅲw車(chē)庫(kù)宛如一 個(gè)煙囪，具有自下而上的自吸作用，并且探測(cè)器的安裝位置受到車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重限 制，探測(cè)器應(yīng)有的本領(lǐng)不能充分發(fā)揮，實(shí)數(shù)無(wú)奈之舉 14。 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 國(guó)外發(fā)展立體車(chē)庫(kù)較早的有美國(guó)，亞洲的日本、韓國(guó)、歐洲的德國(guó)等國(guó)家，在 停車(chē)技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已由 初期的半自動(dòng)化控制方式發(fā)展到全自動(dòng)化的控制方式；機(jī)械結(jié)構(gòu)也發(fā)展到了模塊化 設(shè)計(jì)，便于組合、拆卸；使用材料和工藝也都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展 7。如今，立體 車(chē)庫(kù)在西歐、東南亞、韓國(guó)、日本都得到了廣泛的應(yīng)用，形成了一個(gè)包括制造、安 裝、使用和維修的行業(yè) 6。 一、國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家其自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)在過(guò)去的幾十年中已經(jīng)得到了充分的發(fā)展。 1920 年，美國(guó)建立了第一個(gè)立體式的停車(chē)機(jī)構(gòu),在上世紀(jì) 50 年代以后，各式各樣的 立體車(chē)庫(kù)也在美國(guó)、西歐的科技發(fā)展中陸續(xù)被提出。60 年代，隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速 發(fā)展,美國(guó)、日本、歐洲出現(xiàn)停車(chē)難問(wèn)題，立體車(chē)庫(kù)發(fā)展得到普及。日本是一個(gè)人口 眾多人均土地資源較少的國(guó)家，由于其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，停車(chē)難的問(wèn)題早就出現(xiàn)，同時(shí)也 帶動(dòng)了自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展、使其發(fā)展至今已經(jīng)較為完善，現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展出較多車(chē)庫(kù) 種類(lèi)。同時(shí)日本在車(chē)庫(kù)的技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)、制造、管理等方面的水平都處于亞洲領(lǐng) 先地位，所建成的立體停車(chē)場(chǎng)的數(shù)量和其容車(chē)量也居于世界前列。1960 年，日本開(kāi) 始進(jìn)行立體停車(chē)設(shè)備的起步。目前在日本立體式停車(chē)庫(kù)及其設(shè)備研發(fā)、制造的公司 約有 200 多家，比較大的公司有新明和、石川島、日精與三菱重工等廠(chǎng)商。從 1990 年起,日本每年投入運(yùn)行的立體停車(chē)位都在 10 萬(wàn)個(gè)以上，種類(lèi)也從單一的垂直循環(huán) 式發(fā)展日趨完善，至今已開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出 9 大類(lèi)，在管理體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面日漸完 善。如今在日本全國(guó)建設(shè)并使用的自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的停車(chē)位已有 300 萬(wàn)個(gè)，大部分自 動(dòng)立體車(chē)庫(kù)是升降橫移式車(chē)庫(kù)。而日本的優(yōu)勢(shì)主要在多層升降橫移車(chē)庫(kù)、水平循環(huán) 車(chē)庫(kù)、垂直循環(huán)車(chē)庫(kù)、簡(jiǎn)易升降車(chē)庫(kù)、垂直升降車(chē)庫(kù)等產(chǎn)品上。而在韓國(guó)自動(dòng)立體 車(chē)庫(kù)的技術(shù)發(fā)展主要受到其鄰國(guó)日本的技術(shù)影響。韓國(guó)的立體車(chē)庫(kù)產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì) 70 年代中期進(jìn)入起步階段，在發(fā)展過(guò)程中又從其鄰國(guó)日本引進(jìn)相關(guān)技術(shù)，再對(duì)引進(jìn)技 術(shù)后不斷改進(jìn)，最后 90 年代立體車(chē)庫(kù)展業(yè)進(jìn)入發(fā)展階段階段，到了 2000 年時(shí)，韓 國(guó)的立體停車(chē)設(shè)備技術(shù)進(jìn)入大規(guī)模使用階段。韓國(guó)的制造公司約有近百家，有 LG 公司、德山公司(DuksAnEng AM=0BR12.540NFmA （3.13）2 式（3.13）為橫梁彎矩計(jì)算公式。 從圖中可得最大彎矩 ;max420NMA （3.14）617.23zKMpaW 式（3.14）為橫梁彎曲許用應(yīng)力計(jì)算公式。 符合彎曲許用應(yīng)力條件。 校核梁的切應(yīng)力 查表得 ； 。:17.2IxSd0.cm 由剪力圖得： ,代入切應(yīng)力強(qiáng)度條件，maxF6.8SKN （3.15） *22168013.957..zs MpaIb 式（3.15）為橫梁切許用應(yīng)力計(jì)算公式。 進(jìn)過(guò)校核橫梁滿(mǎn)足正應(yīng)力和切應(yīng)力強(qiáng)度條件。 3.2.3 縱梁受力分析 根據(jù)材料力學(xué)附錄表 4，選用 20a 熱軋工字鋼（GB 70688） 23，材料 使用 Q235A； 圖 3.7 縱梁圖 如圖 3.7 所示縱梁圖紙，縱梁長(zhǎng)度為 ，其固定點(diǎn)的間距為 ，固定點(diǎn)離5.m4m 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 縱梁兩端分被為 ?？v梁主要受載車(chē)板和汽車(chē)重量所產(chǎn)生的拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，0.75m 對(duì)縱梁進(jìn)行受力分析，并繪制受力簡(jiǎn)化圖如圖 3.8 所示。 圖 3.8 橫梁受力分析圖 由靜力平衡方程式求出 A,B 兩點(diǎn)處的支反力 和 ：RAFB 左右縱梁： ；121+60N2FF車(chē) 載 中間縱梁 （3.16）12車(chē) 載 式（3.16）為縱梁受力計(jì)算公式。 由于中間縱梁所受的力大于左右縱梁所受的力，所以對(duì)中間縱梁進(jìn)行校核。 ;R120(41)26BFKN （3.17）A0 式（3.17）為 AB 兩點(diǎn)的支反力計(jì)算公式。 四個(gè)集中力作用在截面上的彎矩分別為 ， ; AM=0BR120NFmA 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 （3.18）2RB10NMFmA 式（3.18）為縱梁彎矩計(jì)算公式。 從圖中可得最大彎矩 ；max120A （3.19）650.37z MpaW 式（3.19）為縱梁彎許用應(yīng)力計(jì)算公式。 符合彎曲許用應(yīng)力條件。 校橫梁的切應(yīng)力： 查表得 ； ；:17.2IxSd0.cm 由剪力圖 ,代入切應(yīng)力強(qiáng)度條件，maFKN （3.20） *xa 229.717.0.1zs MpaIb 式（3.20）為縱梁切應(yīng)力計(jì)算公式。 所以橫梁滿(mǎn)足正應(yīng)力和切應(yīng)力強(qiáng)度條件。 3.3 載車(chē)板受力分析校核 根據(jù)材料力學(xué)附錄表 4，選用 14b 熱軋槽鋼（GB 70688） 23，材料使 用 Q235A； 如圖 3.9 所示，載車(chē)板的總長(zhǎng)度為 5.5m,而載車(chē)板受到力為 ,受力的長(zhǎng)q=180N 度為 。對(duì)載車(chē)板進(jìn)行彎曲變形校核。4m 圖 3.9 載車(chē)板圖紙 對(duì)載車(chē)板受力分析，如圖 3.10 所示： 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 圖 3.10 橫梁受力分析圖 上層載車(chē)板使用鋼絲進(jìn)行固定升降，其載重后不能變形過(guò)大，否則會(huì)影響其正 常運(yùn)行，對(duì)車(chē)輛安全產(chǎn)生影響。所以對(duì)載車(chē)板進(jìn)行校核。 根據(jù)材料力學(xué)書(shū)， 撓曲方程為： （3.21） 24xqlfEI 式（3.21）為撓曲計(jì)算公式。 最大撓度為： （3.22） 4max38qlfEI 式（3.22）為最大撓曲計(jì)算公式。 其中彈性模量 ；52061Mpa 慣性矩 ， ， ；49Ixc4y.Icm4y61.Icm 受力長(zhǎng)度 ； lm 計(jì)算得： ； 445max 18809.3103826.qlfEI 經(jīng)校核后載車(chē)板的變形量?jī)H為 ，滿(mǎn)足要求。593m 載車(chē)板的強(qiáng)度校核： 載車(chē)板共使用 4 根相同的熱軋槽鋼 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 （3.23） 22max0.5904M8qlKNmA 式（3.23）為彎矩計(jì)算公式。 查材料力學(xué)附錄表 3，3=87.1zWc 最大應(yīng)力為： （3.24） 3maxax6901.Mpa<87.zM 式（3.24）為載車(chē)板強(qiáng)度校核計(jì)算公式。 所以載車(chē)板使用 14b 熱軋槽鋼滿(mǎn)足強(qiáng)度要求， 同時(shí)也滿(mǎn)足撓度要求。 3.4 本章小結(jié) 本章主要對(duì)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)框架主體進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，其中包括立體車(chē)庫(kù)的支撐柱 的材料選擇再對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性校核，縱梁和橫梁的材料選擇以及正應(yīng)力和切應(yīng)力強(qiáng) 度的校核。本章還對(duì)載車(chē)板進(jìn)行材料選擇，強(qiáng)度和擾度校核。 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 4 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的傳動(dòng)系統(tǒng) 立體車(chē)庫(kù)的傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用的是機(jī)械傳動(dòng)，而采用液壓傳動(dòng)的較少。液壓傳 動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)相比較而言有較多優(yōu)點(diǎn)。液壓傳動(dòng)是指以液體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳 遞和控制的一種傳動(dòng)方式。在液體傳動(dòng)中，根據(jù)其能量傳遞形式不同，又分為液力 傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。液力傳動(dòng)主要是利用液體動(dòng)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)方式，如液力 耦合器和液力變矩器。液壓傳動(dòng)是利用液體壓力能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)方式。在機(jī) 械上采用液壓傳動(dòng)技術(shù)，可以簡(jiǎn)化機(jī)器的結(jié)構(gòu)，減輕機(jī)器質(zhì)量，減少材料消耗，降 低制造成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和工作的可靠性。 我國(guó)的液壓工業(yè)開(kāi)始于 20 世紀(jì) 50 年代，其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備， 后來(lái)才用到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。自從 1964 年從國(guó)外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)， 并自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品以來(lái)，我國(guó)的液壓件已在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。 20 世紀(jì) 80 年代起更加速了對(duì)先進(jìn)液壓產(chǎn)品和技術(shù)的有計(jì)劃引進(jìn)、消化、吸收和國(guó) 產(chǎn)化工作，以確保我國(guó)的液壓技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、研究開(kāi)發(fā)等各個(gè)方面 全方位地趕上世界水平。 當(dāng)前，液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高 度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的進(jìn)展，在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字 控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、 計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開(kāi)發(fā)性工作方面，日益顯示出顯著的優(yōu)勢(shì)。 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 1、液壓傳動(dòng)可以輸出大的推力或大轉(zhuǎn)矩，可實(shí)現(xiàn)低速大噸位運(yùn)動(dòng)，這是其它傳 動(dòng)方式所不能比的突出優(yōu)點(diǎn)。 2、 液壓傳動(dòng)能很方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大，且可在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中 調(diào)速。 3、 在相同功率條件下，液壓傳動(dòng)裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓元件 之間可采用管道連接、或采用集成式連接，其布局、安裝有很大的靈活性，可以構(gòu) 成用其它傳動(dòng)方式難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)。 4、液壓傳動(dòng)能使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)十分均勻穩(wěn)定，可使運(yùn)動(dòng)部件換向時(shí)無(wú)換向沖 擊。而且由于其反應(yīng)速度快，故可實(shí)現(xiàn)頻繁換向。 5、操作簡(jiǎn)單，調(diào)整控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。特別是和機(jī)、電聯(lián)合使用時(shí)， 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31 能方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。 6、液壓系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，使用安全、可靠。由于各液壓元件中的運(yùn)動(dòng)件 均在油液中工作，能自行潤(rùn)滑，故元件的使用壽命長(zhǎng)。 7、液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造、維修和推廣 使用。 自動(dòng)車(chē)庫(kù)中液壓傳動(dòng)最大的優(yōu)點(diǎn)是噪聲小，工作較平穩(wěn)，單位體積重量輕，易 于進(jìn)行自動(dòng)化控制。在如今人們注重居住舒適情況下，液壓傳動(dòng)對(duì)立體車(chē)庫(kù)噪聲的 減小有很大幫助，這可以使自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)有更大的應(yīng)用空間。因此，在歐美等發(fā)達(dá) 國(guó)家自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)已向液壓傳動(dòng)方式發(fā)展。 4.1 上層載車(chē)板提升裝置設(shè)計(jì) 上層載車(chē)板是使車(chē)輛從地面提升到上層并提供安全穩(wěn)定的停車(chē)空間的重要提升 裝置。所以上層載車(chē)板選用卷筒，導(dǎo)輪，鋼絲繩和液壓馬達(dá)來(lái)完成一系列提升運(yùn)動(dòng)。 4.1.1 升降傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 升降系統(tǒng)安裝車(chē)庫(kù)的頂部，卷筒，液壓馬達(dá)和傳動(dòng)軸安裝在后橫梁上，導(dǎo)輪安 裝在縱梁上。 根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇卷筒，根據(jù)起重設(shè)計(jì)手冊(cè)選取 T153 卷同組，其參數(shù)為 ，最大提升高度為 ,起重量為 ,其配套選用的鋼繩直徑為03Dm16m50kg 。載車(chē)板提升時(shí)需要導(dǎo)輪和卷筒組共同運(yùn)動(dòng)才能完成。1.5 如圖 4.1 所示： 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 32 重 物導(dǎo) 輪卷 同 組 圖 4.1 提升機(jī)工作原理 計(jì)算作用在卷筒上的力； 卷筒受到汽車(chē)重量載車(chē)板重量之外，還受到導(dǎo)輪所產(chǎn)生的摩擦力。其鋼繩與導(dǎo) 輪之間的摩擦系數(shù) 。0.2f 故有 （4.1）+F(1860(1860).280f N車(chē) 載 車(chē) 載 ） 式（4.1）為卷筒組受力計(jì)算公式， 式中 為液壓馬達(dá)所受的力。 所以液壓馬達(dá)所受力為 28800N，根據(jù)液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)表確定液壓驅(qū)動(dòng)的壓 力為 。5Mpa 根據(jù)液壓氣壓傳動(dòng)與控制，液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噪音和流量脈動(dòng)小，適用于負(fù) 載扭矩不大，速度平穩(wěn)性和噪聲要求較高的場(chǎng)合，所以選擇葉片液壓馬達(dá)。液壓馬 達(dá)基本參數(shù)為：排量 ，轉(zhuǎn)速 ，輸出扭矩 。液壓馬達(dá)出154/Vmlr10/inr98Nm 油口為 與進(jìn)油口的壓力為 其壓力差為 ，所以液壓馬達(dá)可將油直接0paMpa5pa 流回油箱。 由于升降系統(tǒng)采用葉片式液壓馬達(dá)，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)恒速升降。載車(chē)板離地高度為 ，液壓系統(tǒng)在 10 秒內(nèi)完成升（降）過(guò)程；2m 故速度應(yīng)大于 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 33 （4.2）20./1vms 式（4.2）為載車(chē)板速度計(jì)算公式。 取速度 ；由于載車(chē)板與鋼絲繩相連，鋼絲繩與卷筒相連，故卷筒的.5/s 線(xiàn)速度也為 ；02 卷筒的角速度 ：vr （4.3） 0.253.4/rads 式（4.3）為卷筒的角速度計(jì)算公式。 卷筒的轉(zhuǎn)速 ；n （4.4）3.4602/mintr 式（4.4）為卷筒的轉(zhuǎn)速計(jì)算公式。 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速為 ，傳動(dòng)系統(tǒng)采用鏈輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)系數(shù) ；1/i 2i 液壓馬達(dá)的流量為： 540/in15.4/inqVnlL （4.5） 式（4.5）為液壓馬達(dá)的流量計(jì)算公式。 由于液壓系統(tǒng)管路布置的不確定性，整個(gè)液壓回路損失大約為 ，流量損失約5% 為 ；1% 所以： ；5.12pMpa ；.46/minqL 根據(jù)上述數(shù)據(jù)選擇液壓泵，其流量為 ， ，轉(zhuǎn)速25/minL6.3PMpa 。由于液壓泵無(wú)法將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)完全轉(zhuǎn)化，所以液壓泵的效率取10/innr ，根據(jù)上述數(shù)據(jù)對(duì)液壓泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行選型：8% （4.6）63.31025/0.8213.pqPwk 式（4.6）為液壓馬達(dá)的功率計(jì)算公式。 根據(jù)所需轉(zhuǎn)速和功率選擇電動(dòng)機(jī)； 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 34 查機(jī)械手冊(cè)選擇 型電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)額度功率為 ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為126YM4kw 。10/minr 4.1.2 升降液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)上述參數(shù)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)回路，每次車(chē)庫(kù)只能有一輛車(chē)做升降運(yùn)動(dòng)，升降完 成后控制系統(tǒng)才能進(jìn)行其它運(yùn)動(dòng)。 如圖 4.2 所示：1 為過(guò)濾器，2 為液壓泵，3 為可調(diào)節(jié)流閥，4 為直動(dòng)式溢流閥， 11 為液壓表； 5，7，9 為三位四通電磁閥； 6，8，10 為液壓馬達(dá)； 1YA,2YA 為 5 號(hào)三位四通電磁閥的兩個(gè)電磁閥； 3YA,4YA 為 7 號(hào)三位四通電磁閥的兩個(gè)電磁閥； 5YA,6YA 為 9 號(hào)三位四通電磁閥的兩個(gè)電磁閥； 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 35 圖 4.2 升降液壓系統(tǒng)工作原理圖 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 36 表 4-1 電磁閥動(dòng)作順序表 動(dòng)作 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA 1 號(hào)載車(chē) 板上升 + 1 號(hào)載車(chē) 板下降 + 2 號(hào)載車(chē) 板上升 + 2 號(hào)載車(chē) 板下降 + 3 號(hào)載車(chē) 板上升 + 3 號(hào)載車(chē) 板下降 + 表 4-1 為自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)液壓系統(tǒng)的電磁閥動(dòng)作順序表，其中加號(hào)為得電，減號(hào) 為失電。 4.1.3 升降液壓系統(tǒng)鏈輪設(shè)計(jì) 上層載車(chē)板通過(guò)傳動(dòng)軸提升汽車(chē)，而液壓馬達(dá)通過(guò)鏈輪與傳動(dòng)軸連接。為了保 證其傳動(dòng)的穩(wěn)定和安全性，對(duì)鏈輪進(jìn)行選擇校核。 由于傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為 ，遠(yuǎn)小于 ，其鏈傳動(dòng)為低速鏈傳動(dòng)。0.25/vms0.6/s 鏈輪抗拉靜力強(qiáng)度不夠易受破壞。所以根據(jù)機(jī)械手冊(cè)對(duì)鏈輪行抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算： ；caAcfQSSKF2qv （4.7） 2 210(sin)ffa 式（4.7）為抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算公式。 式（4.7）中 為鏈的抗拉靜力強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)；caS 為單排鏈的極限拉伸載荷( )；QKN 為工作情況系數(shù)為 1；AK 為離心力引起的拉力取 0；c 為垂直拉力 ；f 28F 為鏈的有效拉力系數(shù) 1。A 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)選擇鏈號(hào) 22； 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 37 初步選擇 ISO 鏈號(hào)為 20A,其節(jié)距 ；31.75p 排距 ，單排抗拉載荷為 。35.76tP86KN 根據(jù)式（4.7）為抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算公式； ； 3.710.628caAcfQS SKF 其安全系數(shù)過(guò)小不符合要求。 重新選擇 ISO 鏈號(hào)為 28B,其節(jié)距 ；4.5p 排距 ，單排抗拉載荷為 。59.6tP20KN 根據(jù)式（4.7）抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算公式； ； 316.94280caAcfQS SKF 其安全系數(shù)大于 6 符合要求。 由于鏈速小于 ， ；所以液壓馬達(dá)的鏈輪齒數(shù)取 14 齒，液壓馬達(dá)0./ms1Z 與傳動(dòng)系數(shù) ；取傳動(dòng)軸參數(shù)為 7，傳動(dòng)鏈輪確定。2i 計(jì)算鏈輪的分度圓直徑： （4.8） 018sinPdZ 式（4.8）為鏈輪的分度圓直徑計(jì)算公式； 其中 為鏈輪節(jié)距。 根據(jù)式（4.8）鏈輪的分度圓直徑計(jì)算公式； ；14.58019.76sindm ；2.2.45i 液壓馬達(dá)鏈輪分度圓直徑 ；19.76d 液壓馬達(dá)鏈輪分度圓直徑 。20 4.1.4 升降液壓系統(tǒng)傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 上層載車(chē)板通過(guò)傳動(dòng)軸提升汽車(chē)，傳動(dòng)軸要承受載車(chē)板和汽車(chē)的所有重量，所 以對(duì)傳動(dòng)軸要求較高。 傳動(dòng)軸選用 的無(wú)縫鋼管，無(wú)縫鋼管的厚度為 ；傳動(dòng)系統(tǒng)的卷筒和鏈輪60m 都焊接在鋼管上，但必須焊接牢固。若焊接出現(xiàn)虛焊會(huì)使卷筒或鏈輪在運(yùn)動(dòng)中脫落， 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 38 引起車(chē)輛掉落，造成嚴(yán)重的事故。焊接時(shí)也要保證卷筒，鏈輪與傳動(dòng)軸的同心度， 若誤差較大會(huì)使鏈輪卷筒與傳動(dòng)軸的震動(dòng)加大，影響傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效果。 傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度為 ，卷同組焊接在離傳動(dòng)軸端 處，而鏈輪焊接在250m40m 傳動(dòng)軸的中間部位。 對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行受力分析： 如下圖 4.3 所示： 其中 為卷筒直徑， 為鏈輪分度圓直徑。0Dd扭 矩 圖 圖 4.3 傳動(dòng)軸扭矩圖 （4.9） 3max41612DT 式（4.9）為無(wú)縫鋼管壁厚計(jì)算公式。 其中 ；80Mpa 為無(wú)縫鋼管直徑；D 為液壓馬達(dá)的最大扭矩：maxT （4.10）32815.0PNmn 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 39 式（4.10）為鏈輪的扭矩計(jì)算公式。 將數(shù)據(jù)代入式（4.9）中； ； 363460180152.601 .872m 經(jīng)校核選擇 無(wú)縫鋼管，其壁厚為 ;選擇材料為 45 鋼。mm 4.2 橫移液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 下層載車(chē)板做橫向移動(dòng)，移動(dòng)距離為 。載車(chē)板在地面的水平軌道上做恒速2.5 運(yùn)動(dòng)，載車(chē)板由分布在前后導(dǎo)輪的液壓馬達(dá)帶動(dòng)運(yùn)行。 載車(chē)板在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)只需克服導(dǎo)輪與導(dǎo)軌之間的最大摩擦力： （4.11）()(1806)0.124Ff NA車(chē) 載 式（4.11）為摩擦力計(jì)算公式。 其中 和 分別為車(chē)輛和載車(chē)板重量；車(chē) 載 為摩擦系數(shù) ；f0.1f 導(dǎo)輪直徑 ；Dm 導(dǎo)輪所受的扭矩； （4.12）120.56MFNA 式（4.12）為導(dǎo)輪扭矩計(jì)算公式。 載車(chē)板運(yùn)動(dòng)速度； （4.13）2.50/1vms 式（4.13）為載車(chē)板速度計(jì)算公式。 導(dǎo)輪角速度； （4.14） 0.25/vradsr 式（4.14）為導(dǎo)輪角速度計(jì)算公式。 導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速； （4.15）5603/minntr 式（4.15）為導(dǎo)輪速度計(jì)算公式。 液壓馬達(dá)的選型： 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 40 由液壓馬達(dá)的工作阻力查液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)確定工作壓力為 。根據(jù)上述1Mpa 參數(shù)選擇葉片式液壓馬達(dá)。 其轉(zhuǎn)速為 ，30/minr 流量為 。9/i27.9/minVlL 由于液壓系統(tǒng)管路布置的不確定性，整個(gè)液壓回路損失大約為 ，流量損失約5% 為 ；1% 所以： ；1.05pMpa ；8.34/minqL 其液壓原理圖與升降載車(chē)板原理相似，如下圖 4.4 所示： 圖 4.4 下層載車(chē)板液壓原理圖 圖 4.4 中 1 為過(guò)濾器，2 為液壓泵，3 為可調(diào)節(jié)流閥，4 為直動(dòng)式溢流閥，9 為 液壓表； 5，7 為三位四通電磁閥，6，8 為兩臺(tái)相同液壓馬達(dá)。 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 41 4.3 本章小結(jié) 本章主要對(duì)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，其中包括立體車(chē)庫(kù)上層載車(chē) 板的提升裝置設(shè)計(jì)，液壓馬達(dá)的選型，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，鏈輪的設(shè)計(jì)校核以及傳動(dòng) 軸的設(shè)計(jì)校核。 本章后半部分為下層載車(chē)板的液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)，以及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 5 車(chē)庫(kù)的配套系統(tǒng) 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)包括安全系統(tǒng)，配套輔助系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。這些系統(tǒng)能夠 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 42 保證自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的正常運(yùn)行。 5.1 安全系統(tǒng) 車(chē)庫(kù)的安全防護(hù)對(duì)與整個(gè)車(chē)庫(kù)的正常運(yùn)行有著非常重要的意義，在車(chē)庫(kù)中的車(chē) 輛的價(jià)值往往有很大的區(qū)別，有些車(chē)輛的價(jià)值往往很高，需要得到很好的安全防護(hù)。 同時(shí)在停放車(chē)輛的過(guò)程中，也要對(duì)車(chē)輛駕駛員以及周?chē)藛T進(jìn)行有效的安全防護(hù)。 為了降低自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)操作過(guò)程中出現(xiàn)意外傷亡或者發(fā)生事故的概率，為確保 安全，在操作全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)時(shí)，用戶(hù)需要注意以下幾點(diǎn)： 1、嚴(yán)格按照交接班制度進(jìn)行工作交接 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)操作人員在交接班時(shí)一定注意要嚴(yán)格按照流程就行交接班，一定 要雙人核查車(chē)庫(kù)內(nèi)所有車(chē)輛沒(méi)有安全問(wèn)題，另外保證全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)運(yùn)行正常沒(méi)有 特殊的異常情況發(fā)生。對(duì)于車(chē)輛特殊情況以及車(chē)庫(kù)異常以及時(shí)告知對(duì)班人員以保證 當(dāng)班人員可以進(jìn)行安全操作。 2、協(xié)助車(chē)主停放車(chē)輛 操作人員在全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)當(dāng)班時(shí)，一定要認(rèn)清自己工作指責(zé)，對(duì)進(jìn)入車(chē)庫(kù)說(shuō) 明注意事項(xiàng)如緩慢進(jìn)入駛出、開(kāi)啟車(chē)燈、盡快離開(kāi)車(chē)庫(kù)等，保證車(chē)主安全停放好車(chē) 輛，并迅速離開(kāi)全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)，一定勸阻千萬(wàn)不要長(zhǎng)時(shí)間逗留，以免在車(chē)庫(kù)光線(xiàn) 不是太好的環(huán)境下發(fā)生意外或者事故。 3、員工持證上崗 要保證操作者能夠安全操作智能化的全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)，用戶(hù)必須對(duì)操作者盡心 系統(tǒng)的操作培訓(xùn)，一般廣受好評(píng)的全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)廠(chǎng)家會(huì)給企業(yè)操作人員進(jìn)行詳細(xì) 的崗前培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后廠(chǎng)家會(huì)統(tǒng)一頒發(fā)上崗證書(shū)。 4、車(chē)庫(kù)操作管理人員嚴(yán)禁酒后上崗；嚴(yán)禁駕駛員酗酒后駕車(chē)進(jìn)入車(chē)庫(kù)。 5、車(chē)庫(kù)操作管理人員在存車(chē)前應(yīng)明確告知存車(chē)人在安全方面應(yīng)遵守的注意事項(xiàng)， 嚴(yán)格遵守車(chē)庫(kù)相關(guān)規(guī)定，禁止不符合本車(chē)庫(kù)停放要求（尺寸、重量）的車(chē)輛入庫(kù)。 操作人員只有在操作中嚴(yán)格注意遵從廠(chǎng)家的崗前培訓(xùn)持證操作，車(chē)主進(jìn)入全自 動(dòng)立體車(chē)庫(kù)后，給予車(chē)主各方面提示和指揮，保證車(chē)主快速停好車(chē)安全離開(kāi)，同時(shí) 交接班時(shí)，交接班人員仔細(xì)核查車(chē)輛和全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)是否運(yùn)行良好，只有嚴(yán)格注 意到這幾點(diǎn)，才能保證全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)可以在使用過(guò)程中安全操作并給車(chē)主提供最 好的全自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)服務(wù)，讓車(chē)主獲得良好的使用體驗(yàn)。 山西工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 43 對(duì)于升降橫移式自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)，必須包括以下幾點(diǎn)的安全防護(hù)裝置： 1、防火裝置：在車(chē)庫(kù)中一些易燃物品存放處必須安裝溫度傳感器或煙霧傳感器， 如液壓油箱汽車(chē)油箱，并將這些傳感器與報(bào)警器或控制系統(tǒng)相連。 2、阻車(chē)裝置：在立體車(chē)庫(kù)停車(chē)時(shí)，汽車(chē)司機(jī)必須要把車(chē)停在載車(chē)板合適的位置 上，由于載車(chē)板的大小有限，使這一停車(chē)過(guò)程變得繁瑣。所以要在載車(chē)板的尾部安 裝上一定高度的阻車(chē)板來(lái)幫助司機(jī)停車(chē)。也可在載