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1、前言随着我国经济和汽车工业的高速发展，我国各大中城市汽车的拥有量急剧增加，现有的停车位已远远不能满足社会的需求，而在“寸土寸金”的现今社会，建造传统的停车场无论从成本还是从车位容量都是开发商所不能承受的，因此这给立体车库行业带来了很好的发展机遇，很多企业都加大了立体车库的开发和研 究。 然而，目前只有很少城市建立了少数立体停车库，而大多数汽车则停放在露天停车场，甚至是占道停放。这样，一方面，在寸土寸金的大城市，设立露天停车场，是对有限土地资源的严重浪费;另一方面，汽车占道停放又造成城市交通拥堵，汽车被盗、被撞现象经常发生，市容环境极差。立体车库的出现很好的解决了停车难的问题。 本次课程设计主要
2、研究圆形立体车库的轿厢提升装置以及立体车库的总体框架结构。1绪论近年来，我国汽车产量不断增加，汽车保有量更是急剧上升。据统计，1997年汽车产量为157.8万辆，汽车保有量为1100万辆，其中轿车约400万辆;2000年我国轿车保有量接近400万辆，2002年我国轿车保有量接近500万辆，据估计2005年我国轿车保有量将达到1000万辆，平均每年增长80万辆(据最新统计，2002年轿车实际销售120万辆)，而2010年轿车保有量将达到2000万辆，平均每年增长200万辆。如此数量的汽车主要集中在城市，将给城市停车泊位带来巨大的压力。如果全部露天平面停放，假设普通轿车的尺寸为4.5m(长)X 1
3、.8m(宽)，则每辆轿车所需要的最小停车位面积为19.2 。目前的500万辆车将会占用9600万 (即14.4万亩)的土地。相反，如果改为立体停放，特别是高层立体车库，每辆车的占用面积将会大为降低，例如，10层高的电梯式立体车库，每辆车的占用面积为3.0 左右，将会节省84.6%(即2.7-4.l万亩)的土地，即使有10%的轿车停放在立体车库中，这在大城市的繁华地带也将产生巨大的经济效益。然而，目前只有很少城市建立了少数立体停车库，而大多数汽车则停放在露天停车场，甚至是占道停放。这样，一方面，在寸土寸金的大城市，设立露天停车场，是对有限土地资源的严重浪费;另一方面，汽车占道停放又造成城市交通拥
4、堵，汽车被盗、被撞现象经常发生，市容环境极差。立体车库的出现很好的解决了停车难的问题，也节约了大量的土地资源，对于停车的安全性也大打提高，可以有效的避免汽车被盗，被刮伤的事件的发生。11立体车库的介绍1）立体车库的形成随着我国经济和汽车工业的高速发展，我国各大中城市汽车的拥有量急剧增加，现有的停车位已远远不能满足社会的需求，而在“寸土寸金”的现今社会，建造传统的停车场无论从成本还是从车位容量都是开发商所不能承受的，因此这给立体车库行业带来了很好的发展机遇，很多企业都加大了立体车库的开发和研究。这一方面促进了立体车库行业的发展，另一方面也加剧了企业之间的竞争。2）立体车库的分类根据立体车库的运动
5、形式和布局方式，在我国通常将立体车库分为九大类，具体是：升降横移类、简易升降类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、巷道堆垛类 垂直升降类 汽车专用升降机。1.2立体车库的传动方式以升降横移类立体车库为例，立体车库大致可分为四种传动形式1）电机+减速箱+链轮+链条+传动轴+滚筒+钢丝绳+载车板传动形式：2）电机+减速箱+链轮+链条+传动轴+链轮+链条+载车板传动形式3）液压泵站+液压油缸+滑轮+钢丝绳+载车板传动形式4）液压泵站+液压油缸+链轮+链条+载车板传动形式不同传动方式的优缺点比较：（1）电机减速箱传动电机减速箱升降驱动的优点是：安装简单、调试方便、独立运行互不干扰，缺点是
6、：车库使用的中后期故障多、维保费用高。因其上下止点采用行程开关控制，存在因行程开关失效，发生超程(冒顶)摔车的隐患。（2）液压油缸传动液压油缸升降驱动的优点是：安装简单、调试方便、噪声低、能耗小、升降速度快(速度可调节) 故障少、维保费用低，具有可靠的防过载、防超程(冒顶)能力不会因过载或超程发生摔车事故。（3）链轮链条传动链轮链条传动的优点是：传递距离准确弹变量相对较小、安装调整方便；缺点是：润滑条件差 磨损严重，当车库使用到一定期限后 无法检测其链轴磨损情况 易发生链条突然断裂导致的摔车事故。（4）滑轮钢丝绳传动滑轮钢丝绳传动的优点是：强度高、磨损差、安全系数高，可用肉眼检查磨损情况可有效
7、防止因钢丝绳断裂导致的摔车事故。缺点是：弹变量相对较大、安装调整复杂。2立体车库选型的基本原则1）人性化原则立体车库的人性化选择时除充分考虑安全性、美观性、舒适性、通俗性、识别性、和谐性、地域性、文化性外，还应注意如下几点：保证人身安全避免人身伤害追求人与自然的合一；操作方便，安全可靠，避免故障追求人与设备的合一：良好的心理感受避免污染，追求人与环境的合一：(4)完善的服务模式，避免情感上的伤害，追求人与群体的合一；总之，人性化选择的最高目标应是：良好的人机对话，和谐共生的设备使用环境。2）环境协调化原则在立体车库的选择上，应充分考虑到与周围自然环境的协调一致注意立体车库与自然环境的和谐统一。
8、让立体车库顺应自然环境又要有节制的利用和改造自然环境。对已建成的小区或单位 在选择立体车库时应注重与周边环境在造型、色彩 采光、通风、消防等诸方面协调一致。对规划新建的小区或单位，在选择立体车库时，应尽可能将立体车库与主体或附属建筑物合二为一相辅相成浑然一体。3）适量化原则在车库选择时并非车位数量越多越好，而应在充分考虑每台电脑控制的车位数量、清库时间及确保车库运行流畅方便的基础上合理确定车辆存放的最大化。一般遵循(1)对于存取时间要求较高的车库(如居民小区机关单位)：每台电脑控制的车位数量不宜大于35部。(2)对于存取时间要求不太高的车库(如医院、商场)：每台电脑控制的车位数量不宜大于60部
9、。否则会因单台电脑控制的车位数量太多，导致车库存取时间过长、车库利用率太低，继而造成车库闲置，大量用户不愿使用的现象发生。4）可靠性原则立体车库的最大优点是充分利用了地上和地下空间 但再好的立体车库也不如地面停车方便快捷。在同等质量情况下传动形式越复杂、自动化程度越高，则可靠性越差，投资和维护成本越高。在满足使用的前提下，传动形式越简单可靠性越高投资和维护成本越低。不同设备服务对象的分类原则立体车库的服务模式大体分为三种：一是针对某一客户的固定停车位服务模式；二是针对几个客户的相对固定的停车位服务模式；三是针对多个客户的非固定停车位服务模式。(1)第一种服务模式车库使用频率低，可考虑一般的质量
10、配置及自主化操作。(2)第二种服务模式 车库使用频率一般，可考虑中等的质量配置及自主化操作。(3)第三种服务模式，车库使用频率较高可考虑相对高档的质量配置，并设车库管理员进行专人管理。3不同场所车库类型的选择1）建筑物内的地下室、半地下室或广场地下室等可选用：升降横移类、水平循环类多层循环类、平面移动类 巷道堆垛类。2）对采光 通风要求较高的场所可选用、地坑升降式(简易升降类)、层数较低的升降横移类、水平循环类、平面移动类。3）对不影响建筑物采光或通风的场所可选用：升降横移类、多层循环类、巷道堆垛类、垂直升降类、垂直循环类。4）对不能满足绿化面积要求的场所或小区可选用：地坑升降式简易升降类在地
11、坑的地面层种植花草满足绿化要求花草下可存放二至三层车辆)，另一种是在草皮下建地下室地下室内安装立体车库。5）在长度满足65米，宽度满足3米，高度满足28米的建筑式车库内或层高28米以上的地下室内可选择：子母机立体车库(简易升降类)。6）行车坡道距离太短，又想存放车辆较多的地下室，可选用：负一正二式立体车库(升降横移类)。7）无法设置行车坡道的地下室或无行车坡道的楼层可选用：汽车专用升降机。8）道路狭窄无法掉头的场所可选用：汽车回转盘。立体车库选择应注意的几个问题立体车库选择是一项较为复杂的系统工程本文仅就立体车库的分类、选型及应用进行了一些常识性的介绍。要做出正确、合理的选择 还需对各类立体车
12、库的运动原理结构特点技术参数等做更进一步的了解，但同时还应特别注意如下几点：（1）是否有可靠的安全防坠落装置及对人员的安全保护措施（2）是否具备满足客户要求的运行速度和清库时间（3）是否有良好的抗干扰能力，如电磁波、雷电、沙尘、雨雪等外来因素的干扰；（4）是否有良好的防人为破坏能力 （5）是否有良好的故障自我诊断能九（6）不同地质情况下的基础要求及抗震、抗风能力；（7）不同类型车库的投资成本；（8）设备中后期维护成本及运行费用；（9）配电容量及用电负荷：（10）是否有完善的售后服务保障。 “车库”已成为大中城市的热门话题，国家相关部门已将“城市立体车库列为近期行业技术发展重点”。随着家用汽车的
13、不断增加。公共场所及社区内车挤绿地、车占道路的问题将会越来越严重，在人们对生活质量和环境意识要求不断增强的情况下机械式立体车库必将会在城市静态交通中发挥越来越大的作用。4圆形立体车库的组成和各部分的作用及存取汽车的动作原理4.1立体车库组成 立体车库主要是利用高层框架，进行汽车存放，它的技术是集机械工程技术、计算机控制技术和电梯专项技术为一体。机械运载式立体车库主要由轿厢、机械手、托盘、运载动力、转盘、框架及电气控制部件组成。如图4-1图4-1 圆形立体车库结构简图Fig.4-1 Three-dimensional structure of a circular diagram of the
14、garage1-提升装置 2-车库主体 3-轿车 4-停车托盘 5-轿箱4.2各部分作用1）轿厢:主要作用是升降运载汽车，相当于一载货电梯，在轿厢上装有机械手及各种安全装置。转盘 由于框架结构原因，汽车入库后需旋转45度。才可提升存放，转盘部件能将驶于其上的汽车及托盘旋转45度，旋转时转盘略微提起一段距离，以免托盘摩擦地面。2）框架：是存放汽车的钢架型结构，框架两侧装有升降导轨，使轿厢沿导轨进行上下运动框架采用组合式结构，一方面便于送输，另一方面能根据用户需要组合成不同高度的立体车库。3）电气控制：采用微电脑控制，通过集中管理，使汽车存取的全部过程实现自动化，且安全可靠。4）运载动力部件：由电
15、动机、减速器、滑轮、曳行绳等组成，主要为汽车升降提供动力。4.3立体车库存放及取出汽车的动作原理汽车要入库存放时，汽车驶入转盘上的托盘后，司机即离开汽车，以后动作全部自动完成。汽车由转盘转动45度后，轿厢启动将汽车连同托盘运载至最近的空位处，而后机械手开始动作，将汽车移板至托架上。反之在取出汽车时，轿厢自动停地需取出汽车的层面前，伸缩机械手动作，将汽车移放至轿厢上，然后下降至地面，汽车与托盘在转盘上旋转45度后，司机即可将汽车驶出车库。5立体车库的原理所设计的电梯式立体车库为8位n层结构，车库每层的8个车位8呈对称分布。轿厢相当于1个车位的宽度、1个车位的长度，每个停车位上皆设有托车板，横移装
16、置带动托车板使车辆在轿厢和停车位之间进行横移，从而达到存取车的目的。设计较好的立体车库自动控制系统必须操作简单、方便，且整个系统应有很高的可靠性。根据对该立体车库的实际要求，采用了分布式控制系统。将系统抽象为电梯控制单元和车位横移控制单元，由于其输入、输出量均属于开关量信号，为保证设备的可靠性及便于维护，每台设备配备1台PLC，作为分布式系统的直接控制器。管理上位机(主站)采用人工控机，负责向各台PLC发送命令，监视、控制其运行情况。5.1运行控制策略车库运行的几种控制策略及其定义如下：1)停车优先策略当电梯完成存取操作后回到基层，有且仅有1块托车板在轿箱上，以供下辆来车可立即开进轿箱，无需等
17、待。2)取车优先策略当轿箱完成存取操作后回到基层，电梯上没有托车板，有利于取车者快速取车。3)(停车优先和取车优先)组合策略是指在车库的存车数量达到一定限度后， 自动实现停车优先或取车优先的转换。4)原地待命策略 当电梯完成1次存取车操作后，停在原地等待下次操作。在组合策略中，存车优先和取车优先的转换原则如下：in为停车优先下限，out为取车优先上限，in和out皆表示车库中存车数量(ineeXYXYXYXY深沟球轴承0.010.030.060.080.110.170.280.420.560.190.220.260.280.300.340.380.420.44100.562.301.991.7
18、11.551.451.311.151.041.00角接触球轴承C型0.020.030.060.090.120.170.290.440.380.400.430.460.470.500.550.56100.441.471.401.301.231.191.121.021.0011.651.571.461.381.341.261.141.120.722.392.282.112.001.931.821.661.63AC型0.68100.410.8710.920.671.41B型1.14100.350.5710.550.570.97锥滚子轴承（1）100.40（2）由表9-2查得X=1,Y=0所以当量动载
19、荷查机械设计手册得 C=31200N，由上可知，轴的转速为n=20表9-3 温度系数Tab.9-3 Temperature coeffici轴承工作温度/12012515017520022525030010.950.900.850.800.750.700.60 由表9-3可查得=1所以 =表9-4 推荐的轴承预期计算寿命Tab.9-4 Recommended by the expected bearing life calculation 机器类型预期计算寿命/h不经常使用的仪器或设备，如闸门开闭装置等300-3000飞机发动机500-2000短期或间断使用的机械，中断使用不致引起严重后果。如
20、手动工具等3000-8000中断使用后果严重。动机辅助设备，流水作业线自动传送装置，升降机，车间吊车，不经常使用的机床等8000-12000每日八小时工作的机械（利用率不高）。如一般的齿轮传动，某些固定电动机等12000-25000每日八小时工作的机械（利用率较高）。如金属切削机床，连续使用的起重机，木材加工机械等20000-30000二十四小时连续工作的机械。如矿山升降机，输送滚道用滚子等40000-50000二十四小时连续工作的机械，中断使用后果严重。如纤维或造纸设备，发电站主电机，矿井水泵，船舶螺旋浆轴等100000由表10-4可知电动机辅助设备流水作业线自动传送装置，升降机，车间吊车，中断使用引起严重后果，所以寿命9250h符合设计要求。9.2提升装置滚筒轴强度的校核
