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1、毕业设计（论文） 课题名称 转盘式立体车库的概念设计 摘要随着社会的不断进步和发展，城市里拥有私家车的家庭越来越多，停车难问题已经成为大中城市的一个普遍现象。不仅影响城市交通顺畅，也影响着城市的市容面貌。这是由于日益增长的汽车数量与有限的停车空间矛盾导致的。针对这一现象，立体车库的设计已经成为了趋势。立体车库可以充分利用土地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆。本文首先介绍立体车库在国内外的现状、研究动态及意义，鉴于目前市场上各种类型的机械式立体车库，在立体车库立方体形状结构的基础上，用自己所学的知识运用三维建模，设计出一种转盘式的立体车库，其外观呈环形，类似于摩天轮外形。设计的内容包括车库
2、结构的设计、升降机构的设计、传送机构的设计等。转盘式立体车库可作为解决城市停车问题的一种停车设备，是有效改善城市静态交通的必然选择。关键词:立体车库 三维建模 转盘 升降 传送Conceptual design of turntable type stereoscopic garageAbstractWith the continuous development and progress of our society，More and more families in the city of owning a private car. The difficulty of parking has
3、 become a common phenomenon of large and medium-sized city. Not only it affects the city traffic，also affect the city of the appearance o-f the city.This is due to the growing number of cars and the limited parking space contradiction. In view of this phenomenon，the design of stereo garage has becom
4、e a trend. Stereo garage can make full use of land resources，play space advantage，maximize the park the vehicle.This paper first introduces the development and significance research situation at home and abroad， the design of stereo garage. In view of the current market on the various types of mecha
5、nical three-dimensional garag-e，I will use the knowledge to design a turntable type of three-dimensional garage with the appearance of a ring by three-dimensional modeling，which similar to the ferris wheel shape. The design includes the design of garage structure、lifting structure and delivery insti
6、tutions. Rotary stereo garage can be used as a kind of parking equipment to solve the parking problem in the city, which is the inevitable choice to improve the city static traffic.Keywords: Stereo garage three-dimensional modeling turntable type go up and down deliver目录摘要IAbstractII目录III第一章 绪论11.1研
7、究的背景与意义11.2国内外研究的现状21.3 本章小结4第二章 机械式立体车库的概论52.1机械式立体车库的定义52.2机械式立体车库的特点52.3机械式立体车库的分类及其特点62.4立体车库现有种类及优缺点分析132.5本章小结：15第三章 立体车库的方案的确定和结构设计163.1立体车库总体方案的确定163.1.1 两种立体车库设计方案的比较分析163.1.2车库总体方案的确定173.2立体车库总体结构设计183.2.1设计参数193.2.2立体车库组成与工作原理193.2.3自动控制系统组成与工作原理253.3本章小结26第四章 升降机构的设计274.1 升降机构的总体结构274.2
8、升降机构原理274.3 配重块294.4本章小结30第五章 传动机构的设计315.1 传动机构总体结构315.2 步进电机325.3 滚珠丝杆副传动部件335.4 传动机构原理345.5 本章小结35第六章 总结与展望366.1总结366.2 展望36参考文献37附录一 车库整体框架39附录二 升降台41附录三 升降部分42附录四 传动部分43致谢44第一章 绪论1.1研究的背景与意义1.1.1论文研究的背景进入21世纪，随着我国经济发展速度的加快和城市现代化水平的提高， 汽车产量迅猛增加。根据商务部公布的数据，从2000年到2007年，中国汽车产量从200万辆跃升至888万辆，连续7年平均增
9、速超20%，2008年我国生产汽车934.5万辆，继续保持较高增速家庭轿车购买能力不断增强1， 拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的是城市停车状况的尴尬。车辆的飞速增长，但城市道路设施跟不上经济发展的步伐，造成了动态交通的严重阻塞。同时停车场地设置的不合理，出现了严重的占道停车，占用居住小区绿地，造成静态交通混乱现象，从而进一步加剧了交通拥挤，破坏了城市的居住环境和城市形象，破坏了动态交通和静态交通的关系，形成了恶性循环。停车问题是城市在发展过程中出现的静态交通（车辆停放状态）问题，静态交通是相对于动态交通（车辆行驶状态）而存在的一种交通形态，二者相互联系，互相影响，停车设施是城市静态交通
10、的主要内容，随着城市的不断发展，各种车辆的不断增加，对停车设施的需求也在不断增加，如果两者之间失去平衡，城市里就会出现停车难的一系列问题。目前我国城市机动车辆的拥有量与停车位之比大约为5:1，也就是说停车位的满足率只有20%左右。停车位严重不足，造成机动车非法停放、占道停放现象日益严重。从城市建设的经验看，要保证交通不拥堵，不仅要满足100%的基本停车位，还要能满足20%的公共停车位。近几年新增轿车每年在200万辆左右，按停车位与轿车数之比为1.2:1计算，每年需新增停车位240万个，才能满足停车位的需求2。目前，我国城市内大部分都采用平面式停车场。该种停车场占地面积大，设备复杂，有效停车位置
11、少，对人员车辆安全的保障性差。平面停车场需要进出车道、通行车道，并且对宽度、转弯半径、坡度都有规定，因此真正用于停车的面积只占建筑面积的一部分，平均下来一辆小型车要占用40平方米的面积。平面式停车场由于上述这些占地面积大、造价高、存车效率低、人员与车辆安全保障差等弊病，对于开发商的效益和业主的使用都非常不利。故建造立体车库已是迫在眉睫，也是我国经济发展、人民生活水平提高所带来的城市静态交通的必由之路。立体车库凭借其在许多方面的优越性，从其诞生以来就广泛地引起人们的关注，并在近年来越来越受到人们的重视4。因此，我们必须重视城市停车难的问题，并积极探求解决的措施。1.1.2论文研究的意义专家们指出
12、，解决城市静态交通问题，大体分为软硬两种措施。所谓软措施，就是通过政策法规，限制路面停车，提高停车场利用效率，使部分车主更愿意改乘公共交通工具，以减少机动车对停车场的需求。而硬措施，主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其它空间满足停车需求。而无论采取什么措施，在规划后再收拾残局，于局限内弥补不足，政府和管理部门所需投入得精力和资金都不小。机械式立体停车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与地面停车场、地下停车库和停车楼组合实施，是解决城市停车难最有效的手段，也是停车产业发展的必由之路。当前，我国许多大城市如北京、上海、深圳都开始大力发展机械式立体停车产业，但是，由于我国的机械
13、式立体停车发展的时间较短，还存在许多问题，所以采用新的设计方法才是今后的一个发展方向5。因此，在借鉴传统停车场与其他立体车库的结构形状基础上，本文设计出一种转盘式的环形立体停车库，具有节省占地面积、节约投资、存取车时间较短等优点，同时配套安装智能自动化管理系统，实现存取车、收费等方面的自动控制。此外，本车库还可以可作为城市的风景地标，具有较强的实用性、观赏性，能有效地解决停车位匮乏导致停车难的问题，是有效改善城市静态交通的必然选择。1.2国内外研究的现状1.2.1国外研究的现状机械式立体车库发源于上世纪20年代的美国，是在繁华拥挤的都市里为解决停车难而采取的一种措施。50年代以后，伴随着私人小
14、汽车的大量涌现，在西欧、东南亚、韩国和日本都得到了广泛的应用，形成了一个包括制造、安装、使用和维修的行业体系。其中，发展较早、较好的日本公司有新明和、石川岛播磨、日精、三菱重工等；欧洲有意大利Sotefin.Interpark、德国Palls等。这些国家和公司从上世纪六十年代初就开发并使用可最大限度地利用空间的机械式停车设备。经过几十年的不断发展，机械停车库从造型、结构、控制、驱动、监测、材料、保险等方面不断地更新换代，日趋完美6。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先技术。机械方面，应用了许多新材料、新工艺。设备结构
15、采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸。钢结构选用新型优质钢材，既提高了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美观、强韧、耐用。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。从80年代开始，日本开始向亚洲地区的韩国、中国及台湾地区出口产品及技术。韩国机械停车库技术是日本机械停车技术的派生。其机械停车产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始为供应使用阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，韩国近
16、几年增长速度都在30%左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段5。1.2.2国内研究的现状我国机械式停车库的早期研究开发工作是从80年代中期开始，90年代开始引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。参照日本等国标准制定的我国行业标准也于近几年出台，目前停车设备生产厂已发展到几百家，生产各种类型的停车设备，有些停车设备已开始出口。机械式立体停车库是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、交通疏导、建筑结构、供电照明、通讯监视、通风排水、环境保护、安全消防、收费管理等各学科领域，就停车设备本身而言，其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术
17、特征，需要多学科、多专业的复合型人才积极参与，把国外停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业，开发出安全、经济、高效、节能、省地的产品，满足国内外市场的需求。在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。目前国内从事立体车库研发的企业已有100余家，其中主机生产的企业有50多家，首批获得国家颁发的立体停车设备制造企业资质的有22家。为适应立体车库行业迅猛发展的
18、需要，保证产品质量和可靠性，以规范立体车库的生产和建设，国家己出台了机械式停车设备类别、型式与基本参数JB/T87130一1998等6个标准，对推动我国立体车库事业起到了极大的促进作用。虽然立体车库在我国的发展势头非常的迅猛，但是目前立体车库在住宅小区内的应用，却还是少的可怜。其主要原因还是人们的思维观念没有转变过来，而技术上的问题已经退居其次。伴随我国经济的迅速发展，人们拥有自己的私家车也已经成为一种必然。所以，正是由于小区与私家车的数量越来越多，一旦人们的思想方式转变过来，那么应用于小区内的立体车库必将会如同雨后春笋般迅速地生长起来。而且立体车库的技术也必然在今后的若干年内有大幅度的发展。
19、所以，无论是立体车库技术的研究，还是立体车库工程的建造，发展前景都是非常乐观的，都必将在不久的将来得到丰厚的回报9。1.3 本章小结本章主要介绍了本课题研究的内容立体车库，介绍了研究立体车库的背景和意义，以及立体车库在国内外的研究现状，对立体车库有一个初步的认识。第二章 机械式立体车库的概论2.1机械式立体车库的定义机械式立体车库是人与车实现分离的立体化的停车方式，是使用车辆以外其它带有动力的搬运器，完成车辆停放、存储工作的整个设施。2.2机械式立体车库的特点（1）占地面积小，空间利用率高这是机械式停车库的一个突出的特点。从占地面积上来说，一座垂直循环式的立体车库可在大约60平方米左右的占地面
20、积上停车数量可以达到30辆左右。从空间利用率上来说，由于减少了人开车到车位的这部分空间，其所占用的空间仅为同规模的自行式停车场的1/2到1/3。（2）使用方便，管理费用低，耗费时间少机械式停车库采用自动化的电脑控制，自动化程度高，操作简便，因此所需要的管理人员少。另外，不需要坡道和司机在车库内将车开入停车位，而是机械自动记忆调车，耗费时间少。（3）安全可靠因为有可靠的安全闭锁及控制装置，每辆车都与刷卡的信息一一对应，汽车不会丢失和损失。同样因为不需司机驾驶车在车库内行驶，司机不会受到意外伤害。（4）可灵活配置 机械式立体停车库具有很多种结构形式，可根据周边不同的建筑风格，设计出与周围环境相符相
21、协调的立体车可以。（5）其他附加设备需要量少建立在建筑物周边的机械式立体停车库，一般只在维修时才需要工作人员进入，所以不需大量的照明、换气、消防等设备。（6）建设费用低，经济性好因为其占地面积小，空间利用率高，建设所需要的费用少，且便于合理规划和优化设计，提高综合经济指标。（7）其它 机械式停车库的机械系统和自动控制系统比较复杂，需要较高的技术。而且需要与建筑物规划方面相配合，需要具有专业知识的维护人员10。2.3机械式立体车库的分类及其特点目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式等12。（1）升降横移式图2-1 升降横移式升降循
22、环式立体车库的概述采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备的立体停车库叫升降横移机械式停车库。此种立体车库如图2-1所示，采用模块化设计，每个单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个不等。顶层车板上下升降，底层车板左右水平横移，中间层车板既可左右横移又可上下升降。通过不断的交换空位，完成车辆的存取。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。主要应用在住宅社区的公用停车场、机关单位、商用写字楼、宾馆饭店的地上、地下停车场。升降横移式的特点为：1.有效利用空间，提高空间利用率达数倍。2.存取车快捷便利，独特跨梁设计，车辆出入无障碍。3.采用PLC
23、控制，自动化程度高。4.环保节能，低噪音。5.人机界面好，多种操作方式可选配，操作简便。（2）垂直循环式图2-2 垂直循环式垂直循环式立体车库的概述采用垂直方向做循环运动来存取车辆的机械式停车设备。垂直循环式立体车库如图2-2所示，采用链传动带动轿厢在垂直方向上循环运转，汽车停在轿厢上，轿厢随传动系统作升降运动，或者将所要存车的空车位降至地面，循环往复地将轿厢或空车位送到车库出入口，完成车辆的存取工作。一般车库出入口处设有转台，省去司机调头。该类型车库非常适用于土地资源比较紧张，而停车位需求却很大的场所使用。垂直循环式的特点为：1.省地：在58的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳34辆轿
24、车或24辆面包车。2.方便：使用PLC自动调车， 一次按键即可完成存取车。3.迅速：调车时间短，取车快速。4.灵活：可设置在地面上或半地上半地下，可独立或附设在建筑物内，还可多台组合。5.经济：可省去购置土地的大量费用，有利于合理规划和优化设计。6.省电：一般不需要强制通风，无大面积照明，耗电量仅为普通地下车库的35%。（3）巷道堆垛式图2-3 巷道堆垛式巷道堆垛式立体车库的概述巷道堆垛式立体车库如图2-3所示，采用堆垛机作为存取车辆的工具， 所有车辆均由巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位，并由存取装置实现车辆的有序存取。因此，对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本
25、较高，巷道堆垛式立体车库适用于车位数量需求较多的客户使用。巷道堆垛式的特点为：1.可设置于地上或地下，充分利用有效空间。载车板的升降和行走同时运行，存取车方便快捷。全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全。2.通过升降机、行走台车及横移装置输送载车板实现存取车操作，整个过程全自动完成。3.固定式升降机+各层行走台车的配置形式，可实现多个人同时存取车。（4）垂直升降式图2-4 垂直升降式垂直循环式立体车库的概述垂直提升式立体车库如图2-4所示，垂直提升式立体车库类似于电梯， 在提升机的两侧布置车位，通过提升机构将车辆或载车板升降到指定层，然后用安装在提升机上的装置将车辆或载车板送入或送出车位，从而
26、达到立体存取车的目的。此种车库一般高度较高，可达几十米，对设备的安全性、加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地面积却很小。垂直升降式的特点为：1.占地少，容车量大，高层设计最高能够达到平均一辆车仅占一平方米的空间。2.可同时提供多车位进出口，等待时间短。3.智能化程度高，可预约存取车及空车位导向。4.绿色环保车库，利用车库外形的空隙空间可以进行绿化，使车库变成一个立体的绿化体，有利于美化城市和环境。智能化控制，操作简单方便。（5）平面移动式图2-5 平面移动式平面移动式立体车库的概述采用在同一层上用搬运台车或起重机平面移动车辆，或使载车板平面横移实现存取停放车辆，亦可用搬运台车和升降机
27、配合实现多层平面移动存取停放车辆的机械式停车设备的机械式停车设备的停车库叫平面移动类停车库。如图2-5所示，通过每层的升降机的垂直升降和搬运器的平面往复运动，将车辆自动移送到多层平面布置的停车区域，分别动作，互不干扰。适合在大中型建筑物或公共设施中安装，每套系统容车数量80到120辆，两台车辆可以同时出入库，按排列方式可分为纵列或横列布置方式。平面移动式的特点为：1.每层的车台和升降机分别动作，提高了车辆的出入库速度，可自由利用地下空间，停车规模可达到数千台。2.部分区域发生故障时，不影响其他区域的正常运行，因此使用更加方便；采用以车辆驾驶员为中心的设计方法，提高了舒适性。3.采取多重保险措施
28、，安全性能卓越；通过计算机和触屏界面进行综合管理，可全面监视设备的运行状况，并且操作简单。（6）多层循环式图2-6 多层循环式多层循环式立体车库的概述如图2-6所示，多层循环式机械立体车库是通过使载车板作上下循环运动，来实现车辆多层循环式停车的，从而实现减少占地面积，提高存取车自动化程度的机械式停车库。多层循环式停车库最适宜建造于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所，如建筑的地下室、广场、便道的地下以及高架桥的下面。通过载车板左右移动与升降的相互配合，使载车板循环运动，从而实现车辆多层存放。根据需要，出入口可加设回转盘，避免倒车麻烦，适用于无法设置坡道的场所。最适宜建于地形细长且面积只允许
29、设置一个出入口的场所。多层循环式的特点为:1.可设置于地上或地下，或一半地下、一半地上，充分利用有效空间。此设备的出入口可以设在底部、中部或上部。全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全。2.通过升降机、行走台车及循环装置输送载车板实现存取车操作，整个过程全自动完成。（7）简易升降式图2-7 简易升降式简易升降式立体车库的概述将停车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的简易机械式停车设备叫做简易升降类机械式停车设备。简易升降类机械式停车设备一般为准无人方式，即人离开后移动汽车的方式。简易升降类机械式停车设备下层载车板比地面低一些，如图2-7所示，下层载车板下面还有一
30、个基坑，上层载车板比地面高出一些，两个载车板之间由杠杆连接，当存取下层车辆时，两层载车板前沿同时向上仰，使下层载车板前沿和地面持平，如此下层就可存取车辆；当取上层车辆时，两层载车板前沿同时往下俯直到上层载车板前沿和地面相平，这时上层就可存取车辆。简易升降式的特点为：1.一个车位泊两台车。(最适宜多车型家庭用)2.构造简单实用，无需特殊地面基础要求。适合装置于工厂、别墅、住宅停车场。3.可任意迁移，搬迁安装容易或根据地面情况，独立及多台设备。4.备有专用锁匙开关，防止外人开动设备。5.车板防下滑保险装置。2.4立体车库现有种类及优缺点分析（1）垂直循环类机械式停车设备采用垂直方向做循环运动来存取
31、车辆的机械式停车设备。优点：节约土地，大型垂直循环类机械停车库在占地58平方米的情况下，可以容纳34辆轿车。不足点：设备结构复杂，没有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。（2）升降横移类机械式停车设备采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备。特点：由于型式比较多，规模可大可小，对地的适应性较强，因此使用十分普遍。钢结构部分、载车板部分、链条传动系统、控制系统、安全防护措施等。不足点：每组设备必须留有至少一个空车位；为链条牵动运行过程不具有防止倾斜坠落功
32、能。（3）水平循环类机械式停车设备采用一个水平循环运动的车位系统来存取停放车辆的机械式停车设备。特点：可以省去进出车道，提建于狭长地形的地方，降低拉通风装置的费用，若多层重叠可为大型停车场。但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长。不足点：但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长，最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。（4）多层循环类机械式停车设备采用通过使载车板作上下循环运动而实现车辆多层存放的机械式停车设备。特点：无需坡道，节省占地，自动存取，建于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所。不足点：设备结构复杂，相对比较故
33、障率高。 最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。（5）平面移动类机械式停车设备在同一层上用搬运或起重机平面移动车辆或泊车板平面横移存取车辆，亦可搬运机和升降机配合实现多层平面移动存取车辆的机械式停车设备。特点：一般设置在地上或半地下，准无人方式，地平面层为自走式，不仅降低建立立体车库投资费用，而且地平面层可停放大尺寸车辆。不足点：设备结构复杂，相对比较故障率高。存车超过20辆时，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。（6）垂直升降类机械式停车设备垂直升降类汽车停车设备亦可称为塔式立体停车设备，
34、通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车设备。特点：整个存车库可多达2025层，即可停放4050辆车，占地面积不到50m2 ，空间利用率最高。适宜建筑在高度繁华的城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。不足点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。（7）简易升降类机械式停车设备车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的简易机械式停车设备叫做简易升降类机械式停车设备。简易升降
35、类机械式停车设备一般为准无人方式，即人离开后移动汽车的方式。特点：这类停车设备的结构简单、操作容易，多用于私人住宅、企事业单位、地下室等。该类停车设备可充分利用地下室空间场所，在面积一定时将至少增加二倍以上的停车位。不足点：整体结构设计不科学，力学结构不合理，二层以下可以，三上升降运行时摆动幅度过大，风力过大时发生摇晃，连设计人员自己都担心，留有巨大的安全隐患，是停车设备需要技术改进的产品，否则将被淘汰。2.5本章小结：城市停车问题是我国城市建设、发展所面临的一个全新的课题。在汽车数量不断增长的同时，我们有责任投入更多的精力不断完善停车设施，改善交通环境，努力减少由于汽车数量与停车面积的增加而
36、对居民生活品质造成的负面影响。土地是有限的，资金是宝贵的，在现有的条件下营造出最适宜的居住、交通环境，是关系到城市可持续发展的重要问题，同样也是建筑、设计人员责无旁贷的责任。本章主要介绍了各种类型的机械立体车库，着重分析了他们的特点和不足。从上述例举的几种情况来看，各种车库有其优点但也存在着不足之处。基于此，本设计为立体车库不翻转链式载车系统设计。这种载车系统相对于传统的车库来说结构简单，操作简便，能大大提高存车质量10。第三章 立体车库的方案的确定和结构设计3.1立体车库总体方案的确定目前，世界各地及我国的立体车库形式主要有有升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、平面移动式及多层循
37、环式等，每种形式都有自己各自的优缺点。例如升降横移式立体车库，虽然有效利用空间，提高空间利用率达数倍，但是需占面积较大、完整且不可分割。此外，目前市场上的立体车库均为立方体型，存取车多数是垂直升降或横移，这使得车位数和每辆车出入库时间这两个参数产生冲突。如果增加车位数就要增加车库的高度或者宽度，这就延长了每辆车出入库时间。根据现有的立体车库形状结构为基础，结合游乐场摩天轮(如图3-1所示)的结构，把立方体的结构设想转化为环形的结构设想，设计出一种新型的转盘式立体车库。图3-1摩天轮3.1.1 两种立体车库设计方案的比较分析3.1.1.1单环垂直旋转结构单环旋转垂直结构（如图3-2）是由多个圆筒
38、形的轿箱车位按环形方式焊接而成的，其结构类似于摩天轮结构，可以实现正反转。这种结构与其他类型的立体车库相比，可以较明显地缩短存取车时间，且外观新颖。但是由于只有一圈，所容纳的车位数量相对较少。 图3-2单环垂直旋转结构 图3-3双环垂直旋转结构3.1.1.2双环垂直旋转结构双环垂直旋转结构（如图3-3）在单环垂直旋转的立体车库的基础上增加了内圈的停车位，这可使停车位停车的数量大大增加，对解决停车难的问题大有帮助。这种结构又可以分为两种类型，一种是内外环一起旋转，一种是内外环可以独立旋转。3.1.2车库总体方案的确定通过对上述两种方案进行比较，结合停车数量考虑，双环垂直旋转结构的立体车库比较适宜
39、，其结构、工艺、安装、维修相比传统立体车库简单，且功能齐全，具有实用性、经济性、新颖性、安全性、节能型等优点，结合本次设计的思想，因此被确定为本设计的总体方案，根据论述，该立体车库与传统的立体车库相比，具有如下特点：（1） 新颖性传统的立体车库几乎都是立方体型，而本车库一改传统结构，以改变车库形状结构为创新立足点，设计成环状形，可以减少停车者在停车时的视觉疲劳。（2） 经济性本车库在节约土地资源上比传统的地面停车场要多很多，一般的平面停车场每个车位平均占地面积至少要25平方米，而本车库每个车位占地面积6平方米左右，这可以大大减少土地的开发和利用。此外该车库的造价成本相比于其他立体车库来说，成本
40、比较低廉、维修简单、回报率比较高。（3） 存取车时间较短传统的垂直升降式立体车库存取车的时间比较长，尤其是到高层时，往往花的时间很长。而本车库只需到内外环的对应位置，由传送机构和升降机构送到停车位，通过旋转到相应位置即可，可实现存取车1分钟内完成，可以大大节约时间。（4） 美观性传统的立体车库外观大致一样，显得比较呆板固定，且与周围的环境不够协调。尤其坐落在是在风景如画的旅游城市，会形成巨大的反差。而本车库虽然类似于摩天轮，但其新颖的外部特征再加以装饰即可成为城市一道美丽的风景线，甚至可以成为城市的一个名片。（5） 两用性本车库如果建在旅游景区，在旺季时可以用作立体车库，在淡季时，为避免资源浪
41、费，可以经过简单改装成一种新型的摩天轮，在旅游淡季也可作为一种经营方式。（6）其他 如果在外环设计加上外环支撑臂与车库主轴相连，采用双驱动方式，可以实现内外环的独立旋转，可以提高停车效率。3.2立体车库总体结构设计按目前立体车库应具有的功能，其结构分为机械系统与自动控制系统。机械系统负责完成车辆的运输工作，而自动控制系统完成对机械系统运动的控制工作。3.2.1设计参数3.2.1.1几种常见车型的参数配置通过查阅资料，各款车型的主要参数如表3-1所示：表3-1 几种常见车型的参数车型重量 (kg)轴距(mm)车长(mm)车宽(mm)高度(mm)07款奥迪A41930294545871772142
42、7别克06款19753079521318471745宝马330i1780276045801782138405款西玛18522870508518451495广本雅阁14302800494518451480东风本田15102620453018201600东风雪铁龙1110254043671708141308款君 越15852807499818511461通过表可以看出，大多数车型的重量普遍在2吨以下，车长在5米左右，车宽在1.8米左右，车的高度在1.5米左右。所以通过数据，本此设计的转盘式立体车库所放车的的参数为：车长为5m，车宽为1.9米，车高为1.7米。3.2.1.2车库设计参数根据目前市场大
43、多数车型的尺寸，小轿车外形尺寸通常是长5000mm宽1900mm1700mm。根据参考和车库的设计要求，本车库设计的轿厢内壁尺寸定为：长5970mm宽2500mm高2300mm，可以容纳17辆轿车。车库总高度为20.317米，车库框架直径为17米。本车库对建材并没有特殊的要求，故应选用工程上普遍应用的各种型号钢都可以。3.2.2立体车库组成与工作原理3.2.2.1.立体车库的组成本次设计的立体车库主要由车库的整体框架、升降机构、传动机构等组成。整体框架构成车库的“肋骨”，里面设有17个停车位；升降机构完成车辆的上下运输工作；传动机构完成将车辆传送到入车库停车位置的工作。（1） 整体框架车库的整
44、体框架呈环形状（如图3-3所示），分为内外环两圈。外环12个停车位，内环5个停车位，停车位位于每一个圆孔内，其后面可安装载车位防摆装置。 图3-3车库整体框架结构示意图车库内外环都是由一个个独立的轿箱组装成的，环拱型框架(见附录一)。车库主轴固定在轴承上，轴承安装轴承座上，主轴的一边套有套筒，套筒内缘与主轴之间采用键联接，套筒外缘焊接法兰盘，主轴的另一边安装滑动轴承，滑动轴承的外套上焊接法兰盘。由电机驱动主轴转动，从而实现车库的旋转。（2）防摆装置的选择对于转盘式的立体车库可以通过安装有载车台防摆装置，实现车位在车库旋转过程中始终保持平衡。如图3-4所示，以此为借鉴，该装置是由一系列联动的平行
45、四边形机构组成，平行四边形机构的曲柄与载车台的回转轴固定联接，其中一个载车台的旋转轴与车库中心的固定轴上分别安装一个链轮，通过链条链接形成行星轮系，传动比为一的链传动，链传动使这一个载车台始终保持水平位置，联动的平行四边形连杆机构则使所有载车台始终保持水平位置。图3-4 防摆结构（3）升降台升降台由升降部分和传动部分组成(见附录二)。（4）升降机构此机构可实现升降台的升降，本文选择了电机、减速器、钢丝绳、链轮、卷筒等作为升降机构的组成部分(见附录三)。（5）传动机构由于实现传动机构的功能元件较多，根据研究的课题和对象，本文选择了步进电机、滚珠丝杆、丝杆升降机等作为传动机构的组成部分（见附录四）
46、。车库整体框架结构(如图3-5、3-6所示)：图3-5 车库框架主视图图3-6 车库框架俯视图图3-7 单个轿厢图3-8 载车板单个轿厢结构(如图3-7所示)，有圆筒和载车板组成。圆筒直径为3米，载车板长度为6米，宽度为2.5米。周围有围栏，后面有防摆装置，可以防止车库旋转过程中，车辆受到损害。载车板（如图3-8所示）不仅要能承载一辆车的重量，而且也不能有过大变形。3.2.2.2立体车库的工作原理当立体车库的存车位没有满载时，总有一个车位会处在车库最底端。车库安装有智能控制系统，每个停车位都有编号（1-17），在车库升降台旁有控制面板，上面有1-17个数字按钮以及存车和取车按钮，按钮会显示出红绿两种颜色，红色代表此车位已有车停放，绿色则代表该车位没有车停放。当有司机存车时，司机只需将车开到升降的载车板上，下车关好门后在控制面板上刷卡，按下“存车”按钮后按任意一个显示绿色的数字按钮，然后车库就会自动运转，电机驱动升降台升起，升到与对应车位在同一水平面时，通过丝杆升降和丝杆传动，将车传送到在所按的数字按钮的对应车
