垂直提升式立体车库的结构设计方案

1、垂直提升式立体车库的结构设计摘要许多老旧小区在当初建造时没有建造配套的地下停车场，这在私家车很少的时代没有出现什么问题，可是最近几年，随着社会的发展，人们的收入不断提高，私家车 得到了普及。现在几乎每一个家庭都拥有一部私家车。许许多多的老旧小区，甚至一些新建小区出现了停车难的问题。 停车难已成为困扰小区居民们很久的问题， 针对这 个问题，此次设计的题目就是设计一个居民住宅小区的使用的垂直提升式立体车库。 考虑到城市居民的私家车以普通家用轿车为主，综合考虑市场上主流家用轿车车型的 尺寸与重量，结合安全因素，此次设计的垂直提升式立体车库的参数按重量为 1.7吨， 按尺寸长5500mm,宽2050m

2、m,高1800mm来设计。整个立体停车库占地面积大约 为64m2，立体车库的高度约为17m，共5层，每层可停放两辆汽车，一台立体车库 可停放10辆家用轿车，可将土地的利用率提高 5倍。设置1台这样的立体车库，10 户居民的停车需求可以基本得到满足。关键词老旧小区；垂直升降；车库；结构设计；土地利用率Structure design of vertical lifting type stereoscopicgarageAbstractMany of the old district not support ing the con struct ion in the origi nal con s

3、tructi on of the un dergro und park ing lot, the car a few times in what no problem, but in rece nt years, with the developme nt of society, people's in come is in creas ing, private cars have bee n popularized. Almost every family now owns a private car. Lots of old districts, eve n some new on

4、 es, have difficulty in park ing. Park ing has become a problem for the reside nts of the com mun ity for a long time. In view of this problem, the theme of this desig n is to desig n a vertical lifting stereo garage for residential quarters. Considering the city residents of private cars to ordinar

5、y family car, the size and weight of comprehe nsive con siderati on on the market main stream domestic car models, comb ined with the safety factors, the parameters of vertical garage desig n accordi ng to the weight of 1.7 tons, accordi ng to the size and len gth of 5500mm, width 2050mm, high 1800m

6、m desig n. The park ing area is about 64m2, the garage height is about 17m, a total of 5 layers, each layer can park two cars, a stereo garage 10 family car, the land utilizati on rate in creased by 5 times. Set up 1 such a three-dime nsional garage, 10 households park ing dema nd can be basically m

7、et.KeywordsVertical lifting ； three-dimensional garage structural design； Land use efficiency目录第一章绪论 31.1引言31.2世界各国主要机械式立体停车库的分类和发展概况 3目前立体车库主要种类 3中外立体停车设备的发展 61.3工作内容6第二章垂直提升式立体停车设备的原理和总体设计 72.1工作原理72.2整体设计7第三章主框架部分的设计 83.1 钢结构设计与材料选择 83.2 钢结构部分材料的选择 9第四章提升系统的设计 104.1 升降电动机的选择 114.2导轮及其组件的设计计算 12材料

8、的选择12导轮尺寸的选择12导向轮样式的选择12强度的校核 13导轮相应配套零件的选用 154.3钢丝绳的设计计算和选型 15钢丝绳的长度计算 15钢丝绳的选型计算 164.4对重的重量计算18第5章水平横向移动系统的设计 195.1确定水平横移电动机 195.2 横移链传动的设计20确定链轮齿数20计算功率 Pc20估求链轮机构的中心距 a和链节数Lp21功率P和链的节距P的确定 21确定链实际长度 L及中心距a21求链速21527求轴上的力 Q22528按静强度校核链条22529确定润滑方式23结构设计235.3 轴的设计23轴的结构设计 245.4 联轴器及键的选择 25联轴器的选择25

9、5.4.2 键的选择与强度校核 255.5 轴承选择27轴承的选用及校核27轴承润滑275.6载车板水平横移的车轮和导轨的选择与确定 275.7停车位的总体设计 285.8车载板结构设计 29第六章其他辅助配备 306.1电控系统 30控制系统组成31控制系统的故障检测 316.2安全设置316.3照明326.4消防33总结 34致谢 35参考文献 36第一章绪论1.1引言随着经济的发展，我国的汽车保有量越来越大。调查数据显示，到 2016年底， 中国共有机动车2.9亿辆，这其中汽车的数目达到 1.94亿辆；机动车驾驶人达到了 3.6亿人，这其中汽车驾驶人更是超过了3.1亿人。据有关部门统计，

10、我国机动车和驾驶人数在2016年全年保持了快速的增长，2016年全年新登记汽车2752万辆，新 增驾驶人3314万人。与2015年相比，私家车增加2208万辆，增长15.08%。上海, 深圳等发达地区平均每四个人就有一辆私家车。许多老旧小区在建设时，并没有建造配套停车设施。最近几年汽车数量的不断增 长，停车难已经成长久困扰老城小区居民的问题， 给普通居民的生活带来极大的不便， 随意停放的车辆也造成加剧了交通拥堵。 地面停车场必须设置供车辆驶进驶出的通道， 每辆车平均占地超过35平方米，而使用三维立体式车库，同样的面积设置5层，每层停放2辆汽车，一共可以停放10辆车。立体车库通常情况下是单台集装

11、而成，可 随机设置在住宅楼下。也可以将多个车库结合，设置在一大块空地上。1.2世界各国主要机械式立体停车库的分类和发展概况立体停车库经过多年的发展，主要发展出以下四种形式：目前立体车库主要种类(1).升降横移式结构简单、操作简便、能耗造价低、设置灵活、自动化程度较低、因受力链绳及存取时间的限制，可建停车规模有限，一般层高不超过5层，占地面积大。图1-1为升降横移式车库(2).巷道堆垛式立体停库巷道堆垛式的特点是低噪声，低能耗，自动化技术高，等待时间长，进出口少图1-2为巷道堆垛式立体车库(4).垂直循环式垂直循环式立体车库可与建筑物连在一起也， 规模小一点的也可以在室外单独进 行设置独立。它具

12、有面积小，方便灵活，拆装方便，运行平稳，可靠性高等优点。但 它的缺点也十分突出，存取车速度慢，产生噪音，震动大，能耗高，工作机动性较差, 结构易变形，存取室狭小，存取车不方便，目前较少使用。图13垂直循环式立体车库(4).垂直提升式立体车库垂直提升立体车库以钢材为主体框架， 车库的第一层不停放车辆，用于车辆的进 入与离开和驾驶人员的出入，从第二层开始，每层布置两个车位，一左一右，中间部 分是空的，用于升降台的上升和下降，存车时，车辆驶进车库，当升降台下降到与地 面平齐时，将车辆正确停放在载车板的正确位置上， 提升电机牵引，升降台带着载车 板提升到还有空车位的那一层，载车板可通过升降台上的导轨出

13、入正确的停车位。取 车过程与停车过程相反，取车时，升降台带着载车板提升到存放车辆的那一层， 载车 板带着汽车通过升降台上的导轨离开停车位进入升降台，升降台带着汽车和载车板下降到与地面平齐时，车主进入车库，开走汽车。Pt剛Iki tnIl'KII图1-3为升降横移式立体车库中外立体停车设备的发展相比于我国，国外早在30前就开始研发和使用三维立体停车设备了 ,就目前使 用情况来看德国，英国，法国等西方发达资本主义国家的立体停车设备起步早，功能完善。在东亚，目前我国台湾，日本，韩国在立体停车设备的研发和使用处于领先地 位。我国的立体停车设备起步较晚，但发展很快，未来的前景广阔。上个世纪80年

14、代，我们中国的三维立体车库研发开始起步，从那时起，我国开始从国外引进立体 停车设备。90年代以后，随着私家车的普及，停车设备得到了广泛的推广。进入21世纪，经过30多年的引进吸收和研发创新，我国在立体停车设备领域取得了很大的 进步。目前我们国家的立体停车设备产品的本地化率超过50%。同时还在不停的推出新产品，一些新技术如计算机控制技术，远程控制技术，人工智能技术，人机工程 学等也不断的被运用到立体车库的设计过程中。1.3工作内容在大量查阅和分析国内外相关产品的资料后，结合我们所面对目前的实际问题， 发现相比于升降横移车库，它所占的面积更小，自动化程度更高；相比于巷道堆垛式， 它的存取车速度更快

15、；相比于垂直循环式，它的噪音更小，能耗小，这在提倡节能环 保今天，具有十分重要的意义。我们发现垂直提升式车库相比于其他形式的立体车库 具有平面和空间的利用率最高，运行平稳，适应性好，成本低廉等突出的优点。综合 分析来看垂直提升式立体车库比其他类型的立体车库更加适合小区的使用，因此我将垂直提升立体车库作为本次设计的对象。此次设计的工作内容就是设计一个供居民住宅小区的使用的垂直提升式立体车库。该车库按单车重量 1.7吨，尺寸长5500mm,宽2050mm,高1800mm来设计。每 台车库占地大约64m2，高约17m，一共分为5层，每层停放2辆汽车，一共可停放 10辆家用轿车。具体设计内容由总体布局

16、设计，主框架设计，起重系统设计，横移 系统设计和其他车库配置设计五大部分组成。第二章垂直提升式立体停车设备的原理和总体设计2.1工作原理垂直提升立体车库以钢材为主体框架， 升降电动机布置在车库的顶端，横移电动 机布置在载车板上，每个车位都要配备一个载车板，整个车库一共要配备10个载车板。载车板的作用就是将汽车对应的送入车位。 车库的第一层不停放车辆，用于车辆 的进入与离开和驾驶人员的出入，从第二层开始，每层布置两个车位，一左一右，中 间部分是空的，用于升降台的上升和下降，存车时，车辆驶进车库，当升降台下降到 与地面平齐时，将车辆正确停放在载车板的正确位置上， 提升电机牵引，升降台带着 载车板提

17、升到还有空车位的那一层，载车板可通过升降台上的导轨出入正确的停车位。 取车过程与停车过程相反，取车时，升降台带着载车板提升到存放车辆的那一层，载车板带着汽车通过升降台上的导轨离开停车位进入升降台，升降台带着汽车和载车板下降到与地面平齐时，车主进入车库，开走汽车。垂直起重式立体车库的主要特点是在有限的空间停放更多的汽车， 在狭窄的空间 内，充分利用空间。加上PLC和相关的传感器控制系统配置，带来一个高效，安全， 可视化的三维立体车库。2.2整体设计此次设计的垂直提升立体车库可以大致分为四个小部分的设计。钢结构系统的设计，垂直起重系统的设计，载车板水平横移系统的设计，消防，照明等其他系统的设 计。

18、具体工作的步骤如下：一每台车库占地大约64m2，高约17m，可停放10辆家，选取合适的材料，校核 整个框架强度性能。二根据传动结构分析和受力分析，选择合适的升降方式穿行。查阅相关手册，选 择合适的电动机和减速器，设计滚筒和选择吊索。三设计横移机构的设计，根据汽车和载车板的重量，结合考虑横向移动的速度，选择合适的电动机，传动链，设计载车板的滚轮，轨道。四其他系统的设计，包括电控系统，安全系统，照明系统，消防系统综合的考虑。 车库整体设计如下图所示。r 1t-rreA图2 1垂直提升式立体车库的整体设计第三章主框架部分的设计3.1钢结构设计与材料选择不同于其他设备，停车设备的对象是人们使用的汽车，

19、汽车体积大，重量重，一旦发生意外后果将不堪设想。考虑到以上的各项原因，停车设备的钢结构不同于普通 设备的钢结构，必须具有比普通钢结构更好的良好的力学性能。 它对钢材的强度和刚 度都具有很高的要求。H型钢等钢材都是目前用来制作立体车库钢结构的理想材料， 通过焊接将所有钢材连接成想要的形状，再用高强度螺栓将这些零件连接起来，组成 主体框架结构。这样得到的框架结构具有良好的力学性能，完全可以满足性能要求。在多种不同的结构形式中，单柱形式的安装拆卸最为方便、运输搬运也最为方便， 所以确定单柱形式为本次垂直提升式立体车库的设计钢结构部分的结构形式，其结构如图3-1图3-1单柱钢结构形式查阅钢铁材料手册3

20、，选择20GB707 88型。截面为一个长250mm的正方形，厚度为40mm，高度为17000mm。将一块 边长为400mm,厚度为30mm的正方形铁板,再焊上四个加强筋焊接在立柱底部，在正方形钢板的上下左右各安上一个地脚螺栓, 保证立柱的稳定。截面形状如下图 3-2所示：图3 2立柱截面形状3.2钢结构部分材料的选择本次设计的车库的主体骨架由热轧H型钢材结构组成。钢材料的牌号选择为Q235 -A。主体框架的横梁型号 热轧工字钢18GB706-88。侧面横梁受力较小，可选 热轧槽钢16。图3-3横梁的工字形截面斜拉杆、加强筋都采用热轧等边角钢截面，角钢号数为 10GB9787-88，截面形状

21、如图3-4所示。图3-4等边角钢截面本设计选择的钢材承载能力强，强度高、刚度好，具有很强的抗弯抗压能力，根 据对立体车库的受力分析，该钢架结构满足设计要求。第四章提升系统的设计垂直提升式立体的提升系统的作用是将汽车地面提升到车位高度， 或者是将汽车 从高空平缓的下降到地面上。升降的基本过程是通过升降电动机转动， 带动曳引轮转 动，钢丝绳绕过大导轮与水平导轮，改变传动的方向，带动升降台的的升降。4.1升降电动机的选择初设升降速度v= 9m/min，汽车重1.7吨，加上载车板，横移电动机等横移部件的重量，总载重约为2吨。提升所需功率为：Pw 二 Mgv 二 2000 9.8 0.15w 二 2.9

22、4kw求电动机输出功率：P0 = Pw /式中Pw 工作机所需功率Jw 减速机与工作机之间的总效率w =123 n式中1 链传动效率0.962 滚动轴承的效率0.99代入数据得： w -0.96 0.990.94则电动机的输出功率为：P0二Pw/ w=3.12kw选择型号MLPK 55370603的减速电动机。主要性能参数如下:4.2导轮及其组件的设计计算材料的选择导轮是用来对对绳索进行导向的，在本设计中选择的导轮材料为 QT600。绳槽半径R是根据绳索直径d的一 7%来确定的，导轮的主要尺寸通过查手册确定422导轮尺寸的选择导向轮尺寸见下图4 1图4 1导向轮的尺寸Bi =60,巳=44,C

23、 = 1.5,R = 20, R2 =16, R3 = 30, R =5.0,M = 14,S = 14查表选择直径D =400mm导向轮样式的选择导向轮的基本尺寸和样式见下图 42查手册，选择导向轮合适的轴承。尺寸如下：B3 -100 D5 =50 D6 =60 宽度 22 A =6212 A2 =NF212B =60 B4 =86 D7 =110 S2 = 6轮毂外形大小如下：R =11 d -1920取22 H =35 B =100 D M8 6=9 D15 =125D17 -135 D19 -115 B -60 D7=110 F|= 5.5 D2 = 150& = 10 螺栓孔

24、数 n = 4螺钉孔数n二8图42导向轮的尺寸和外观强度的校核导向轮的受力见图4 3图43导轮的受力示意图在计算导向轮的受力时，应该分析的是合力 合力计算的公式为:Fp= 2Fsin(4 1)上个式子中:F =7500N ,为钢丝绳对导轮所施加的拉力=45，是指钢丝绳缠绕在导向轮的上面包角45所以 Fp =2Fsin =2 5000 sin 5740.25N p 2 2弯矩的计算公式如下：Mm占（4 - 2）16轮缘弧长11 2 11 2LD3.14 400 =15700mm8 48 4带入计算得：FpL 5740.25x15700Mmaxp5632620.313 N *mm16 16校核弯曲

25、应力：,F L . V- maxsin ' "wp （ 43）8W2上式中:W = 100mm3 W为抗弯模数wp=100MP许用弯曲应力将上面的数据带入下面的式子中计算有:maxFL .sin8W 27500 15.7. 45x sin8 100 2= 56.32MPa : 100MPa校核压应力：V2Fsin2（ 44）cacp （4 4）式中各个符号的含义如下：A = 700mm2代表截面的面积取0.2表示断面的折减系数、q=100MP 表示许用压应力 将上面的数据带入下式计算有:Y45°2F sin 2 7500 sin= 82MPa ：、cp =100MP

26、a2 = 2 、一 0.1 700可以得到导轮的选取满足力学性能要求，校核完毕 425导轮相应配套零件的选用根据计算得到的滑轮直径和壁厚选择B -110，D5 -65，D6=80，D7=140。滚动轴承分别选取6216型和NF216。密圭寸形式选择皮碗密和圭寸盒毛毡密圭寸L滑特£球轴承席期圈1圆杜澱子就吊5辂套呂ifr率端益图43为导轮配件的示意图4.3钢丝绳的设计计算和选型钢丝绳的长度计算根据本设计基本参数，车高为2m,则理论每层停车位高度为2m，根据经验取安全高度系数K=1.15,则每层设计高度应为h = K X2 = 1.15 X2 = 2.3m依此计算楼层总高度 H=6 Xh

27、 = 6 X2.3 = 13.8m初选单根钢丝绳长度L = 1.2H = 1.2 X 13.8 = 16.56m钢丝绳的选型计算(1) 钢丝绳的类型选择钢丝绳类型的选择是通过查阅起重机设计手册 5完成的。通过查阅，结合立体车库中钢丝绳的试卷工作状态。 选择双绕绳式，交互捻绕型绕制；选择钢丝绳与导轮的 接触方式为线接触；钢丝绳的截面形状为圆型；钢丝绳的绳芯选择为纤维。(2) 钢丝绳的直径的选择mud Fmax (4 5)上式中各个符号的含义如下：d表示钢丝绳最小直径Fmax表示钢丝绳所受最大拉应力c =0.19、：b；'Mpa为选择系数，是通过手册查取的对钢丝绳进行受力分析L '

28、Jr/12图42升降机构总体受力T钢丝绳所受拉力。G钢丝绳所提升的重力，汽车的重量加上载车板和升降台的重量。设计之初设定的汽车重量为1.7吨，加上升降台和载车板的重量，预计总重量达 到2吨。1700 300 g 二 2000 10 二 20000N1因此单根钢丝绳的受力为FmaxG =5000N4钢丝绳的直径的最小值为 dmin二cjFmax=0.109、.5000=7.707mm选择的直径必须大于dmin = 7.707mm在提升电动机刚刚开始工作的时候，会产生一定的加速度，选择d°=20mm下面要对应力进行校核：钢丝绳的破断应力应该满足公式nFmax -F （ 4 6）上面式子中

29、的各符号含义如下：F。为最小破断拉力，由下面的计算得到n为安全系数，从相关的资料查取F0 -5 5000=30000NF0=221OOON _30000N根据计算，选用的钢丝绳的强度符合提升机构的力学要求，最后确定选择用的型号为6 19S。4.4对重的重量计算对重是垂直提升系统一个重要组成， 对重的作用是平衡升降台，载车板和汽车的重量。安装对重块能够使提升系统的能耗大大的降低。对重的布置如图4 3：图43对重的安装示意图一般对重的计算经验公式如下：对重重量=随行电缆重量的一半+轿厢净重+平衡系数（一般取0.45）X载荷随行电缆重量=（行程/2+3）X 2.25随行电缆的重量： Wi= 15.3

30、4" 2+32.25=24Kg对重的重量： W =12 300 0.45 1700 = 1077 Kg应当为垂直提升系统配上1077 Kg的对重块第5章水平横向移动系统的设计横移传动系统的作用是当升降台升降到指定的高度时，横移电动机开始工作，使得载车板移动，通过升降台和车位的导轨进入 PC系统自动分配的车位。横移系统的 工作原理是当升降台将载车板提升到车位的高度后，载车板上的传感器检测到载车板 到达预定高度，横移电动机开始工作，通过链传动，带动载车板上的车轮滚动，载车 板上的车轮是与停车位和升降台上的轨道配合的，横移电动机开始工作后，载车板将载着汽车，沿着水平导轨驶进或驶出车位。横移

31、载车板的外观结构如下图所示：1裁车台车轮时连轮讣七移电动机4-车裁板巧睾车台从动车轮图5.1为横移载车板的结构示意5.1确定水平横移电动机设计升降速度v=9m/min，汽车重1.7吨，加上载车板，横移电动机等横移部件的重量，总载重约为2吨，查得摩擦因子=0.2，则横移所需要功率：PVv 二 FV 八Egv =0.2 2000 9.8 0.15 = 0.588kw（ 5 1）R =Pw/"w （5-2）上面的式子中个符号的含义如下：Pw工作所需功率Jw减速机与工作间的总效率总效率的计算公式为：w23 n（5-2）上面的式子中个符号的含义如下：产0.96,表示链传动的效率2=0.99,表

32、示滚动轴承的效率代入数据得：w =0.96 0.990.94（53）则电动机的输出功率为：R=Pw/ w=0.594kw横移电动机的转速要求不高，根据输出功率选择型号为MLPK 40075803。部分性能参数如下：额定电压220V，功率P=0.75W 速比30，输出转速n =18r；min5.2横移链传动的设计初定R =60mm，可以求得横移载车板的小车轮的转速为：160 1000v160 1000 0.15n247.77 r min （ 54）2二 R2 3.14 80'确定链轮齿数查阅机械设计，查得乙=19，Z2=57,乙为主动链轮的齿数，Z2为从动 链轮的齿数。522计算功率Pc

33、通过分析横移载车板的工作状况，和受力情况，我们可以发现，在横移载车板工作时，运动速度平稳，可以说明链传动的载荷较为平稳。由机械设计查得=1.0,?= ?= 0.75?( 55)其中?工况系数，是由机构的工作状态和受力情况决定的。?电动机的输出功率。估求链轮机构的中心距a和链节数？?初定中心距ao =22P,则链节数(5 6)242p2 ao2 二Lp =42功率R和链的节距P的确定查阅机械设计7，初步确定 小链轮齿数系数Kz =1.0，选择单排链，查得多排链系数Kp =1.0,查得长度系数Kl =0.98，故所需传递的功率为PC0.75F00.77kw ( 5 7)KZ K1 Kp 1 0.9

34、8 1选择滚子链的型号为12A，链节距 P = 19.05mm链标记为：12A 62GB/T1243 -1997确定链实际长度 L及中心距aL=LP P.1000 = 42 19.051000=0.8mm(58)P a =42丿l 2兀丿419.1mm求链速60 100018 19 19.0560 1000二 0.11m/s(59)求轴上的力Q圆周力的计算：F = 1000/V =（1000 0.75）/0.11 =6818N （510）取 Kq =1.15Q 二 Kq F =1.15 6818 = 7840.7N （ 5 11）上式中，各符号的含义如下：Q为压轴力Kq压轴力系数，本次计算按平

35、均布置，由设计手册可以查到相应的值。按静强度校核链条查阅设计手册，链条的静强度计算式如下:nnp ( 512)KAFt Fc Ffp '上式中，各个符号的含义如下:n-静强度安全系数；kA-为工况系数，查表取1.0；Q-链条极限拉伸载荷，Q =31.1KN;Ft -有效圆周力，Ft =Fc -离心力引起的力，1000P1000 0.75=6.8 kN ；V0.11F=qv2，q为链条的质量，当v=4m；s，q=1.50kg m时，可忽略。亠 sin r ）qga ，Kf为系数，Kf =1，a = 0.419m，表示中心距,100两轮中心线对水平面你的倾角。Ff -悬垂力，Ff二也v -

36、 90，Ff(K f sin 寸)qga1002 9.8 1.5 0.419= 0.13N ；100(5-13)上式中:np 许用安全系数,np=48(5-14)带入:KAFt Fc Ff6.8 0.13”所选择的链符合强度要求。529确定润滑方式根据链速v=0.11m.s和链节距P=19.05mm，确定采用定期人工润滑的润滑方式。结构设计链轮的结构选为整体式，已45钢为材料，齿面硬度4050HRC，它的主要结构尺寸如下图5-2所示：1CM8+11图5-2横移链轮5.3轴的设计轴的材料，选用45钢，调质处理，匚b=640MPa 横移传动轴的结构如下:图5-3横移传动轴取C =110,得轴的直径

37、最小处d_C3 P =110 3 0.75 = 26.13mm ,联轴器处轴直径 nX 18最小，但因为有键槽，增大 5% , dmin -26.13 1.0 27.44mm，所 d12 二 d89 = 27.44mm， 查机械设计手册，选择刚性联轴器，与轴配合的 半联轴器孔径为28mm，所以与联轴 器配合处的孔的直径取28mm，配合长度取44mm 轴的结构设计（1）粗选各段的直径:表5-2横移轴各段直径位置轴颈/mm说明联轴器配合段1d1 = 28mm与半联轴器的内孔配合，取 28mm轴承配合段2d2 =30mm由6206轴承尺寸决定， 轴承内径d = 30mm。自由端3d3 =36mm为了

38、轴承的定位夹紧，取36mm轴肩4d4 =50mm考虑车轮的轴向定位，故取 50mm车轮配合段5d5 =45mm与车轮配合，由车轮的内径决定的，车轮内径45mm自由端6d6 =36mm为了轴承的定位夹紧，取36mm轴承配合段7d7 =30mm由轴承尺寸决定，轴承内径 d = 30mm。自由段8d8 =30mm为了方便轴承的安装，取自由段d8 =30mm链轮配合段9dg =28mm由链轮尺寸确定(2)各段的长度:表5-3横移轴各段长度位置轴段长度/mm说明联轴器配合段1= 41mm配合部分的长度为44mm，长度必须小于44mm，所以取 41mm。轴承配合段2L2 =16mm由轴承的宽度决定，轴承代

39、号为 6206，宽度为16mm。自由端3L3 =36mm考虑到轴承与车轮的安装，所以取 36mm轴肩4L4 =10mm考虑到车轮的位置，取10mm车轮配合段5L5=80mm由车轮宽度决定，取80mm自由端6L6 =18mm考虑到轴承与车轮的安装，所以取 18mm轴承配合段7L7 =16mm由轴承的宽度决定，宽度为16mm。自由段8L8 =14mm考虑到链轮安装，取14mm链轮配合段9L9 =38mm由链轮的宽度决定的5.4联轴器及键的选择联轴器的选择根据d1 =28mm，所以选择刚性联轴器。键的选择与强度校核(1)选择平键的键型：与联轴器配合的键： 键8 7 30( GB/1096-2003)

40、与链轮配合的键： 键8 7 30( GB/1096-2003)与车轮配合的键： 键14 9 70( GB/1096-2003)(2)键的校核2T 103kid(5-15)上式中，各个符号的含义如下:转矩T =FL =0.028 3.92-0.11KN m ；键与键槽的接触高度k=0.5h= 3.5mm ；h为键高；l为键与轮毂键槽接触长度 ，圆头平键与普通平键的工作长度不同，圆头平键的计 算公式为丨二L - b ；d为轴的直径；匚p为许用压应力，匚p =120150MPa ；联轴器的键：d =28mm，l 二 L - b =30 - 8 = 22mm，代入:32T 10kid62 0.11 1

41、03.5 22 28= 102.04MPa _；p链轮的键：d =45mm，丨二 L - b = 70-14 = 56mm，代入:2T 103kid2 0.11 1019.4MPa 乞二 p4.5 56 45经过以上校核，符合要求。5.5轴承选择轴承的选用及校核 选择轴承的型号为6206GB/T276 94，内径：160mrp外径：290mrp厚度：48mm6"60n自（5-16）上式为寿命计算公式，各符号取值及含义如下:C =218kN ；当量动载荷，P=F2=3.97kN ；对于球轴承，；=3,n = 17.9n min将数据代入上式得:6 6Lh必（C）10（空）3 =1.6

42、108h60n P 60 17.93.92寿命足够，满足要求 轴承润滑根据经验，选择脂润滑，因为横移运动的运动速度较慢，传动轴承受的载荷较大。5.6载车板水平横移的车轮和导轨的选择与确定载车板和汽车的重量全部由车轮承受，所以对车轮具有一定的刚度和强度要求。 此外, 车轮还应该具有良好的耐磨性。按JB/T6392.2-1992选取，直径160mm。车轮标SL-160 48JB/T6392.1，选择双轮缘车 轮，车轮材料为45钢，图如54。车轮的主要尺寸如下表：表5-4车轮的主要尺基菲尺寸/nrn蓼宵尺寸5mDD1EElddlD2S160190908045701ZD20图5-4 车轮5-5导轨的主

43、要尺寸1戟面尺寸Ail轨高底宽头高腰咼底咼AEDEFt1071077527&02016图5-5导轨5.7停车位的总体设计市面主流轿车的尺寸大小和其他安全因素考虑， 我将立体车库停车的停车位的尺 寸设计为：宽度2500毫米，长度为6100毫米，高度为2000毫米。该车库的车位是 平行排列的，在每个车位停车位上横向布置两条横向横移导轨 ，安装横移导轨的目的有两个，一是导向作用，使载车板可以沿正确的方向和路径滑入停车位；二是支承作用，用来支承载车板与汽车的重量；停车位上设置的水平导轨并不是完全水平放置的， 而是靠近升降台的一侧微微降低一点点， 这样设计的目的也有两个：一是防止载车板 像停车位

44、外侧滑动，发生车辆坠落的意外；二是当我们要取车时，导轨微微向升降台 倾斜可以使载车板更加容易的滑入升降台， 方便车辆的取出。同时为了保证车辆停放 在车位上时的安全，我在车位的外侧设计安装了两个安全钩。 当车辆停放时，安全钩 卡在载车板上，防止滑动。在载车板滑入或滑出时，链传动机构压下安全钩，使载车 板可以自由滑动。在载车板进入升降台后，安全钩由弹簧力自动恢复。图5-5停车位结构5.8车载板结构设计立体车库的载车板要尽可能的做到牢固可靠，轻巧美观，拆装方便。目前，主要 有以下类型。1拼板式将钢板滚压整体成型，然后拼装，最后用螺栓紧连接。为了美观需要，生产工序 之前，要先对先对各组件进行烤漆等表面

45、处理。2.整体折弯成式具有拆装方便，通用性好，力学性能好，质量小等优点。整体折弯式载车板是用 一块整的钢板加工而成，车板厚度 50mm 55mm，整体折弯车载板对车库的高度要 求小；加工速度快。我此次设计的立体停车库选用的载车板的形式选择即为第三种一一框架式。载车板框架是由角钢等焊接而成。焊接完成后，将一层钢板铺设在框架上面，中间部分 是高出周围的，防止存取车时的候，车辆发生横向的移动。凸起部分的两侧是供车辆 驶进驶出的行车通道。行车通道上面铺设的钢板与别处的钢板不一样，要铺设专门带有防滑作用的钢板，用来防止存取车的时候，车辆发生前后的移动。防滑钢板和中间 凸起都是对汽车起到定位作用的，防止同

46、时也给驾驶员在将车辆停在载车板正确位置 上的时候提供一个参照。载车板上面装有横移电动机，底部装有滑轮，通过链传动， 横移电动机带动整个横移载车板移动， 车位和升降台上装有相应的导轨。导轨起到减 小摩擦系数和运动导向的双重作用。第六章其他辅助配备6.1电控系统电控系统10也是必不可少的一部分。PC系统控制立体车库运行过程中的所有机构的运转。控制系统组成1配电部分：由各种电控制器件组成，目的为控制系统提过载或短路保护。2控制部分：即PLC,可分为软件和硬件两个部分。通过PLC发布各个指令控制车库的运行。3速度调节部分：需要两个变频器才能达到预期的速度调节目标4执行部分：电控制器件和接触器组成，用来

47、控制立车车库各个传动机构的电动机的启动和停 止。5操作部分：目前绝大多数的立体停车设备配备了流行的智能触摸屏。通过触摸屏实现人机互 动，人通过触摸屏输入指令实现对车库的操作， 车库通过屏幕向人反馈车库的运行信 息。控制系统的故障检测控制系统应该具有有故障自动检测功能11，当检测到某一故障时，立体车库立刻 停止运转，同时发出故障报警信号，来保护车主，车辆以及车库的安全。6.2安全设置我此次在设计垂直提升式立体车库时，安全性与可靠性的观念一直贯穿设计的整 个过程。在安全设置的环节，我考虑为车库装备急停开关装置，用来在发生危险时能 够让车库立刻停止运行；汽车尺寸限制装置，用来限制进入车库汽车的尺寸，

48、 避免意 外的发生；位置检测装置，防止汽车未停在载车板的指定位置， 在升降台的提升或者 下降过程中发生车辆坠落；出入互锁装置，在升降台和载车板不在指定位置的时候， 保证人员和车辆不能进入车库，避免意外；防重叠装置，用来防止汽车之间出现叠加； 警示装置，保证存取车过程中车辆与驾驶员的安全。1紧急停止开关必须设置紧急停止开关，急停开关可以在瞬间让整个立体车库系统停止运转，使各机构保持在原来的位置不动，在发生突发状况的时候，紧急停止开关往往能派上大 用场，挽救人的生命，减少财产损失。2汽车尺寸限制装置是按普通私家车的尺寸和重量来设计的， 并不适用于一些大中型车辆，提升机构 运转之前必须对进入立体车库

49、的汽车进行尺寸和重量的检测， 当进入立体车库的汽车 超过设计尺寸和重量的汽车，机械不能转且发出告警信号。3位置检测装置当汽车停放在载车板的位置，不是设定的正确位置时，立体车库停止工作。4出入口互锁安全检测装置为安全起见，该立体车库应该配备连锁安全检查装置。当升降机和载车板没有进 入指定位置时，车库的们自动锁死，不能开启；当开启时，车库的升降机和载车板不 能运行。5防重叠自动检测装置应当安装车位检测装置，检测目标车位是否已有车辆停放，预防已经停放汽车的 车位再存进汽车，造成车辆的损毁。6警示装置当汽车正在驶入或驶出停车设备时， 车库应向外界发出提示信号，以便周围的车 辆和行人及时规避，避免潜在的危险。6.3照明车库主体框架应安装示廓灯，易于辨识。为了使车库在夜晚也能正常工作，车库 的出入口应当安装合理的照明设备， 照明设备的光学应当避免影响驾驶员视线， 避免 潜在的安全