简易多层立体车场设计

摘要世纪以来，我国经济发展迅速，人们的收入水平不断提高，生活也随之变得愈来愈富裕。汽车的价格也不再那么高高在上，很多寻常老百姓都能承担得起购买汽车的费用。汽车给人们的日常生活提供了很大的方便，提高了人们出行的效率，汽车成为现代生活中必不可少的交通工具。在未来几年里，购买汽车的人数必将愈来愈多，这已经成为一个公认的发展趋势。立休车场的空间资源利用率非常高，占地面积约为传统平面停车场的五分之一以下，这种车场节省了大量的城市土地资源并减少了土建开发成本。立体车场便于实现自动化操作。立体车场可以布置地灵活，根据实际的使用状况，利用零星空地。本文首先分析各种立体车库的具体特点，结合城市小区的具体土地情况，选择垂直循环式立体车场方案。本文确立了车场的整体结构，整体结构由机械系统和自动控制系统组成；设计了车场的整体尺寸；选择了车场机架的建材；确定了提升机构的主要部件，并分别对主要部件进行了计算选择和校核；设计了自动存取车系统的组成和功能；车场的开发能有效地解决小区内停车位紧缺的问题。增加了停车设备的建设模式，具有一定的实际意义。关键字：垂直循环；提升系统；自动控制系统；立体车场；机械系统

ABSTRACTSincethe20thcentury,asChina'srapideconomicdevelopment,people'slivingstandardshavemarkedlyimproved,thecarwasnolongerahigh-endproduc.Themillionsofhouseholdscouldbuyacar.Thecardidagreatplacetopeople'slives,improvedtheefficiencyofpeople'slives.Carsalreadybecomeanindispensablepartofpeople’slives.Chinaisadenselypopulatedcountryandthebigcitiesisalreadybecomecongested.Landresourcesbecomeparticularlyvalu-able.However,withtheincreaseinthecar,parkingdemandwillincreasesignificantly.Facedw-ithtightparkingspacearea,whichapparentlyresultedinacontradiction.Tosolveparkingproblem,Weneedtodesignaparkingprogramthanisasmalloccupationoflandresourcesandsafely.Basedonsomepriorartanddevelopmentexperienceofdevelopedcountries,themosteffectivesolutionistoobtainthree-dimensionaldesignofthecarparkingspaces.Thisprogramwillmake"difficultparking"problemcanbeeffectivelyaddressed.Itistheinevitabletrendofrapidurbandevelopment.ThespaceutilizationofStereogarageisveryhigh,Occupationoflandresourcesintheareaofone-fifthofthetraditionalyard,whichsavesalotofyardurbanlandresourcesandreducethedevelopmentcostsofcivilengineering.Stereoyardiseasytoautomateoperations.Accordingtotheactualconditionsofsporadicspace，Stereoyardcanbeflexiblyarranged.Thispaperanalyzesthespecificcharacteristicsofavarietyofthree-dimensionalgarage,combinedwiththespecificcircumstancesofurbanresidentiallandandchoosingverticalcircularperspectiveyardplan.Thispaperestablishestheoverallstructureoftheyard.theoverallstructureiscomposiedbythemechanicalsystemandtheautomaticcontrolsystem.AndIdesignedtheoverallsizeoftheyard;selectedthebuildingmaterialsoftheyardframe.Andthemaincomponentswerecalculatedandchecked.Thendesignedtheautomaticvehicleaccesssystemandfunction.Thedevelopmentofyardcaneffectivelysolvetheproblemofshortageofparkingspaces.Itincreasedconstructionmodeparkingequipment,whichhasacertainpracticalsignificance.Keywords:verticalcirculation;hoistingsystem;automaticcontrolsystem;aperspectiveyard;mechanicalsystems

目 录摘要 页1绪论1.1立体车场概述立体车场是“自动立体停车装备系统”的简称，它能够将汽车自动停放在车场中的适当的车位。取出汽车的过程通过系统控制，将汽车自动取出，完全取缔了车主存取车的操作过程。这种立体化多空间的自动式车场的技术包含了技术等，可以并可靠地完成汽车的和的管理，是当今社发展的趋势。1.2工程研究的背景和意义1.2.1工程研究的背景世纪以来，我国经济发展迅速，人们的收入水平不断提高，生活也随之变得愈来愈富裕。汽车的价格也不再那么高高在上，很多寻常老百姓都能承担得起购买汽车的费用。汽车给人们的日常生活提供了很大的方便，提高了人们出行的效率，汽车成为现代生活中必不可少的交通工具。在未来几年里，购买汽车的人数必将愈来愈多，这已经成为一个公认的发展趋势。据统计，我国汽车的保有量连续多年快速增长，近年来机动车的保有量每年平均增加万辆，驾驶机动车的人数量也在逐年大幅增长，年均增长万。2015年2月4日公布的数据显示，我国现有的机动车达亿辆，其中汽车亿辆；机动车驾驶人数达到亿，其中汽车驾驶人数超过亿。从发达国家的发展经验来看，停车位数量与汽车保有量的比值在1:1.4之间才能满足使用要求，一些学者甚至认为这个比例必须达到1:3。依据我国汽车现有的数量并由此估算出我国需要超过亿个停车位。结合我国停车位的进展状况，截至年我国停车位只能达到亿个，其中为传统停车位，大约在万个。从数据可以看出，我国的车位数量与汽车保有量的比例远远低于发达国家的比例，我国停车位的资源十分短缺，这给我们解决好停车问题提出更大的挑战。我国的城乡发展差距相对较大，汽车也主要集中在城市里。因此汽车的不断增多，给人们的生活带来了许多不便。我国是一个人口稠密的国家，在大城市里更是“寸土寸金”，城市早已拥堵不堪，土地资源变得尤为珍贵。然而随着汽车的增多，停车位的需求也会显著增加。面对紧张的停车用地面积，这显然造成了一个矛盾，即“停车难”的现象在城市里尤为突出。要解决停车难的问题，就需要我们设计出占用土地资源少且高效安全的停车方案。依据国际上一些发达国家的现有技术和发展经验，目前最为行之有效得解决方案就是设计汽车立体停车位。这种方案将使得“停车难”问题得以有效解决，是城市快速发展的必然趋势。1.2.2工程研究的意义本文主要研究如何让立体车场给城市生活中提供便利，并设计出一个满足城市停车需求的车场。立体车场具有如下一些优势：1.土地利用率方面的优势立体车场具有很大的节约土地面积的优势。传统的车场要留出通道供车辆行驶，平均每个车位的面子平方米。立体车场相较于传统车场，土地利用率提高了几倍。假设采用地面上多层（层）立体车场，五十平米面积的车库除去行车道、坡道,还有柱子等的占地，则可至少并排放两辆车，二十层便可存放至少辆的车。立体车场能够大幅度地提高土地资源的利用率，极大地节省了土地珍贵的资源。2.管理方面的优势相比于传统车库，多层立体车场可以使用自动化控制技术，完成对汽车进行集中。立体车场对管理人员的数量要求少，一般一两个人就可以管理几十个车位，运营成本较低。立体车场存取车方便，车主不用做像在传统地下停车场里存取的一系列浪费时间的动作，例如在一个大面积的场地里去寻找自己的车、开车慢慢地掉头、转向、避让过往汽车等。而立体车场真正做到了让车主存取车在几分钟内完成的效率，大量地节约了车主的时间。3.经济性方面的优势立体车场能够很有效地缓解“”的问题。城市提高经济性最有效的一种方法。据调查，在三四线城市车位的均价在五到八万之间。在一线城市，这个费用将达到十万以上。立体车场可以利用原有的两个车位的面积，建成相较原来数倍甚至数十倍的车位数量，这样价格平摊下来，经济性就凸显出来了。同时，立体车场布置灵活，对场地的面积要求不高。因此，这样的车场可以布置在天桥下，马路旁，购物广场的地下室等地方。这些车位作为公共基础设施建设，同样能收到很好的经济收入。4.安全保障方面的优势立体车场方便对汽车进行集中管理，可以能有效地防止汽车被盗、失火等一些人为的因素造成的危害。传统车场，在汽车进行存取时，由于过道较小，司机误操作等原因，很容一发生汽车刮蹭。从而给司机带来不必要的烦恼。而立体车场，每辆车都有自己的一个固定的位置，由系统统筹控制汽车的存取。就能很好地避免上诉情况。车场日常维护方便，做到人车分离，保证了车主的人身。1.3国内外技术现状如今，日益增长的城市人口数量与紧缺的土地资源之间的矛盾越来越严重，城市的拥堵现象越来越严重，城市可用土地面积也越来越少。“停车难”问题困扰着世界上的每个国家。很国家在本国工业发展起步之初就开始着手解决停车问题。尽管如此，停车难的问题仍然非常突出。世界上的各个国家都投入很大的人力物力去寻求一种能解决停车问题的有效途径，经过多年的论证，立体停车位技术成为了世界各国的一致选择。1.3.1目前整体技术现状立体车场技术经过五十多年的发展，现在立体车场技术已经取得相当大的突破，技术越来越趋向成熟。根据多年的研发经验和市场验证，如今已开发出了多种形式的立体车场，用以满足不同的市场需求。目前有如下几种较为成熟的方式：1.升降横移式立体车场如图所示。垂升降横移立体车场可以依据客户需求，根据场地条件，将车场设计成、、多层、等多种形式，容纳的车位数可以从几个到上百个之间。位于车场顶层的车板可以垂直上下升降，。图1.1升降横移式式2.垂直提升式立体车场如图1.2所示。垂直提升式立体车场工作原理和电梯差不多，在塔楼的两侧布置存放汽车的车位。提升机把载车板提升到系统指定的位置，然后位于提升机上的载车板把汽车送入塔楼里的车位里，完成存取车工作。垂直提升式建筑高度较高，一般都在几十米以上，车位数量一般可以达到几十个。所以车场的造价较高。但这种形式的车场空间利用率很高，在土地使用和税金方面的费用花费比较少，在这方面来说，具有很大的经济性，能很好地弥补造价方面的投入。图1.2垂直提升式3.垂直循环式立体车场如图1.3所示，垂直循环式立体车场的传动系统由链传动组成的。提升链系统带动托架在垂直方向上做循环运动，汽车在托架里随链传动系统作循环升降运动。当用户需要存车时，控制发出指令，传动系统就将空车位降至地面，用户将车开进空车位里，完成汽车停放的动作。取车时，系统将所要取的车所在的车位降至地面，用户把车开走，完成汽车取出的工作。这种形式的车场出入口混用，出入口前的通道为双向通道，这样用户将车辆存进车场或把车取出时就省去了调头的工作，减少了存取车过程中的时间，使用户存取车的效率得到了大大的提高。这种车场布置方式灵活，场地适应性很强。图1.3垂直循环式4.平面移动式立体车场如图1.4所示，平面移动式立体车场通过升降机与位于处于各自层上的搬运器相互配合运动，把汽车搬运到合适的停车位。车场各层间的搬运装置独立工作，它们的动作之间没有关联，能很好地完成存取汽车的工作。这种形式的车场，车位数量较多每套系统可以容纳80-120辆汽车，占地面积较大，适合在大中型建筑物或公共设施中安装。车场可以让两台汽车可以同时出入库，存取车时间较短。车场按布置方式可分为纵列或横列布置这两种方式。这种形式的车场属于自动化、大型化的立体车场。图1.4平面横移式立体车场5.巷道堆垛式立体车场如图所示。巷道堆垛式立体车场使用堆垛机来完成存取汽车的工作。巷道堆垛机通过水平移动或者垂直升降的方法将汽车搬运到存车位里，系统控制控制堆垛机使汽车能够有序地存取。这种形式的车场，主要依赖堆垛机来完成所有存取车动作，在技术方面对堆垛机的要求较高，因此单台堆垛机制作成本也较高。巷道堆垛式立体车场能停放几十甚至上百了汽车，占地面积较大。图1.5巷道堆垛式立体车场6.多层循环式立体车场如图所示。根据实际使用需要，可以在车场的出入口通道上设置转向装置，解决用户倒车、调车的麻烦，设置转向装置以后就可以适用于无法设置坡道的场所。这种形式的车场适合建在狭长的地带。图1.6多层循环式立体车场1.3.2国外技术现状世界上很多发达国家都对立体车场进行了大量的投入，大力发展本国立体车场工业，如美国、日本等发达国家。德国是最早进行立体车场技术开发的的国家，德国现在在技术上暂时领先，现在德国已经开发出了多种成熟的立体停车方式。经过多年的大力发展，发达国家在全自动化的机械式立体停车库方面已经取得很大的成就。，，。根据相关的统计结果，立体车场的市场主要集中在日本、中国、等。日本是最早进行立体车场技术研发的亚洲国家，日本从世纪年代就开始了机械式立体车场技术的研发。到目前为止，机械式立体停车设备己经走过了有了五十多年的发展历程。。。现在日本已经正式投入运营立体停车位超过300万个，其中最主要的形式是升降横移式。日本的立体车场的形式主要为立体垂直循环式和水平循环式。这几种形式的车场在日本的使用率较高，经过多年的发展这几种形式的车库在技术具有很大的优势。欧洲发达国家进行立体车场技术的研发也比较早，目前生产立体停车设备较好的欧洲企业是、、等。由于欧洲国家人口较少，城市可用土地面积较大，传统停车位就能很好地满足人们的停车需求，因此立体车场的在欧洲的市场不大。韩国的立体停车设备技术是根据日本技术而衍生出来的。立体车场生产从20世纪70年代开始，1980年以后，韩国开始向日本学习立体车场的先进技术，日本技术经过韩国本土化，韩国开发出符合本国国情的产品。经过十多年的改进，韩国立体车场产品从上世纪90年代开始进入供应本国市场使用阶段。韩国政府对本国立体车场的发展给予了高度重视和大力支持，因此各种形式的立体停车设备都得到极大地发展。近几年，韩国投入使用的立体车位的数量在不断增加，年增长率在左右。1.3.3国内技术现状立体车场技术在我国研发、应用比较晚，20世纪80年代以前立体车场技术没有在我国出现，相关的研究也是没有人涉及的，主要是因为在当时，我国的汽车工业还没有起步，汽车的保有量少，车位的需求能得到很好的满足。在当时的经济状况下，立体车场在我国是没有市场需求的的。年代以后，我国社会逐渐走以经济建设向为中心的转变，经济从此走进了发展的快车道。我国开始引进国外的汽车，通过合资的方式引进世界的几个大的汽车企业，它们在我国进行了投资建厂。这样一来，我国的汽车数量就越来越多了。同时我国在合资企业的技术带动下培养了很多汽车人才，我国的汽车工业慢慢地地发展起来，汽车的数量也随着经济水平的提高而增加。这时候，我国的汽车与车位矛盾就慢慢显现出来了，立体车场开始在我国有了市场需求。年代中期，我国的科研人员开始进行立体车场的开发研究工作。年代，我国开始从国外引进立体车场的生产技术，并在自己本国生产立体车场，用以满足国内的市场需求。我国对立体车场的研究距已经走过了将近30年的历程。2003年以来，我国的机械式立体车场技术进入稳步发展和快速增长的阶段，机械式立体车场在种类和功能上都得到了极大的完善。现在在我国本土内现有的立体车场生产制造厂家已经接近了一百多家，立体车场的市场供应能了已经具备了一定的规模，产品类型越来越丰富，有些设备已开始出口。目前我国已初步建立起行业标准，这将加快立体车场技术的发展。我国人口众多，城市可用土地面积很小，根本不能满足民众的停车需求，发展立体车场显得非常有必要。多年来台湾地区的生产立体车场的厂商和日本的这方面的企业有着较深曾经的技术合作和交流。20世纪70年代早期，由日本生产的双层式立体车场开始进入台湾市场，拉开了台湾立体车场发展的序幕。80年代以后，经过技术消化和自主研发，台湾生产的立体车场开始投入市场。各个企业间的竞争越来越激烈，企业为了能很好地生存下去，不至于破产倒闭。所以生产企业都加大了研发力度使立体车场的性能得到改善、生产成本得到很好地控制，这种企业行为反过来又极大地促进了立体车场的技术发展。1992年4月台湾正式成立，在成立初期，加入该协会的厂商就有家。目前台湾比较成功的立体车场设备生产公司主要有如下几家：台湾新明和、盟立等。它们的生产的产品多数为立体车场、立体车场、立体车场。台湾的许多立体车场设备都采用了目前较为先进的机械、磁控等方面的技术，部分立体车场还采用了具有很高稳定可靠性的总线控制技术。不同功能的机构进行模块化生产设计的机构便于快速组合使用方便，在安装拆卸是比较方便，能在很大程度程度上缩短立体车场的建设周期。在车场的安全性方面则采用定位系统及自动消防灭火防盗系统等技术对车场进行安全防护。1.4本文的研究目标及主要研究工作1.4.1主要研究目标目前，在我国的城市居民私有车辆中有相当一部分是露天任意停放，这种方式既不安全又极大地浪费土地资源，同时又破坏了环境的和谐。城市小区可用土地少，但是汽车的数量却在连年增长。小区里的停车位已经不够人们使用，车位资源相当紧缺。所以，本文研究的主要目标是：根据城市住宅小区空地面积零星分布的特点，确定一种能合理利用零星土地的设计方。设计要求该种车场，每辆车的平均占地面积要小于，土地利用率是传统车场的3倍以上；车辆存取独立，存取时间不超过两分钟；结构简单，易于日常维护运营；同时具备一定的安保及报警功能，方便管理人员的管理，保障车辆的安全。1.4.2主要研究工作机械式立体车场一般由机械传动系统和控制系统两大部分组成，本次设计的主要任务是设计出这两大部分，并保证立体车场能正常地工作。1.机械系统的设计根据存车量的功率要求设计出能满足使用要求的机械传动系统。并完成符合生产要求的工程图绘制。2.控制系统的设计编写控制程序，实现自动存取车功能，并使系统具备一定的安保方面的功能。设计出控制电路图。1.5本章小结在本章中阐述了立体车场的主要工程背景，论述了进行本文研究的主要意义。了解了国内外立体车场的发展现状，初步确定了立体车场的总体结构和能实现的功能。列出了本文的主要任务和研究目标。

2立体车场的方案确定及总体结构设计2.1立体车场的方案确定立体车场的形式主要分为以下几种：巷道堆垛式、多层循环式。从它们各自的特点来看，平面移动式和升降横移式占地面积较大、完整且不可分割；巷道堆垛式建设成本比较高；垂直提升式的自高比较高；多层循环式适合建设于狭长形地带。但是城市住宅小区内的空地上，或者在单元楼与单元楼之间不允许有其他过高的建筑。不过小区边角处有很多面积很小且散形的地带，如果小区的这些地带可以被充分利用起来，就可以缓解小区汽车停放问题。垂直循环式立体车场的设计灵活性较大，这就给设计该种立体车场时提供很多可以满足使用要求的设计方案，设计出来的车场一般都能合理地利用零星分布的土地。从这些特点来看，垂直循环式立体车场无疑成为最佳的选择。这种方案可以根据小区现有的空地面积来确定相对合理的布置方式，这样就能很好地利用小区边角处的面积。2.1.1垂直循环立体车场的方式比较垂直循环立体车场根据有无转向装置和出入口混用情况可以分为如下2种方式：1.无转向装置垂直循环式立体车场出入口独立设置且无转向装置垂直循环式立体车场是指车场的出入口独立，存车时车辆从车场入口驶入，取车时车辆从车场出口驶出，用户存取车的方向一致，无需调头。出入口混用无转向装置垂直循环立体车场是指车场只有一个门，存车时从这个门进去，取车时也是从这个门取出。但车场出口处需要保留足够的空间供用户调头。（1）车场功能分析车场的整体框架主要是由型钢焊接而成，框架主要由车场的支架、汽车托架、链导轨这三部分组成。框架对停放在车场里的车场起了保护作用。机械传动系统可以带动容纳汽车的托架做循环运动，完成对车辆的运输工作。自动控制系统实现对车库的整体控制，主要控制传动系统工作。这种形式的车场没有汽车转向机构，没有换向功能。（2）车场的优点分析这种形式的立体车场，结构相对简单。整个系统只需要一套传动系统，而且这个机械动作单一，只需要完成正反转就能满足使用要求。控制系统也相对容易，仅仅需要控制电机的定时转动就能达到使用目标。由于整个系统的动作少，因此这种形式的立体车场机械传统涉及的部件也少，控制系统需要的电子器件也相对较少。根据《现代设计理论》的观点，组成系统的部件越少，系统结构越简单，系统运行的动作越少，整个系统的可靠性就会越高。因此，可以得出这样的结论，这种形式的立体车场在安全性和可靠性上是相对较高的。又由于这样车场的传动系统和控制系统都相对简单，所以在日常的使用和运行维护方面都是相对容易的。在建设成本方面，因为这样形式的车场具有上述的特点，所以它的成本也会相对较低，具有较高的经济性。这种形式的车场，在设计难度方面也大大降低，能很好的控制研发成本。而且在机械制造加工方面和机器安装调试方面的精度要求都不那么严格，这就使这种形式的车场更加容易普及，入门的门槛也较低，适合普通小区进行投资建设。（3）车场的缺点分析这种新式的车场的主要缺点在建设面积上。无论是出入口独立设置，还是出入口混用。这两种形式都需要留出一定的空间完成车辆的转向工作。例如出入口独立设置的车场，虽然避免了用户调头的动作，但是它再建设上需要在出口处留出一条可供车辆驶出的通道。这样无疑就占用了宝贵的土地资源。而出入口混用形式的车场，需要在入口处保留一处通道，供用户调头使用。这种形式的车场相比于设置转向装置的车场而言，在土地利用率方面存在着一定的弱势。2.有转向装置垂直循环立体车场这种形式的立体车场多为出入口混用，存车或者取车的时候都使用同一个通道。主要区别在于在车场入口处设置转向机构。车辆开出车场时在转向机构上完成车辆的调头工作。（1）车场功能分析这种形式的车场，在结构方面和无转向装置垂直循环立体车场差别不大。车场的整体框架主要是由型钢焊接而成，框架主要由车场的支架、汽车托架、链导轨这三部分组成，起到对汽车的存储和保护作用。机械传动系统负责带动容纳汽车的托架做循环往复运动，起到对车辆的传输作用。主要差别在于，这种形式的车场，多了一个转向装置。转向装置上有旋转台，负责完成车辆的换向。驱动旋转台采用机械传动方式，机械传动系统一般都是由电机提供动力，减速器进行一级减速，蜗轮蜗杆，齿轮等部件完成功率的传递。（2）车场的优点分析这种形式的车场的主要优势在于多设置了一个转向装置，这个装置能完成车辆的转向工作，避免了用户将车辆调头的动作。这种装置可以在很大程度上提高用户进行存车或者取车的时间效率，缩短用户存取车时所需要等待的时间。出入口混用，省去了出入口前供用户调头使用的过道。这样就能有效地减少车场的建设面积，提高了土地利用率。（3）车场的缺点分析相对无转向装置垂直循环立体车场而言，这种形式的车场，多了一个转向装置。在设计加工制作上复杂程度增加了很多，涉及的部件也增加很多，还有系统的动作相对而言也增加了，因此在系统的安全和可靠性方面有所下降。控制系统也较无转向装置立体车库复杂了很多。同时在维护方面，设备维护难度也跟着增加。在建设成本上，这种方式的立体车场也相对较高。安装和制作精度的要求都有所增加，车场在普及方面会有所难度，进入门槛也较高。2.1.2车场的方案确定通过对以上两种方式的比较，结合本科生毕业设计难度要求。本次设计将设计的方案确定为无转向装置出入口混用垂直循环立体车场。在牺牲一定的土地利用率上，最大程度地降低设计难度和制造难度，增强其日常的安全和可靠性，提高日常维护的简易性。降低建设成本，使其适用绝大部分的小区。无转向装置垂直循环立体车场具有如下几个优点：土地占用面积小垂直循环立体车场可以在仅占两个传统车位的面积的情况下，建设可以容纳台汽车的立体车场，土地利用率相较原来增加倍。这样能非常有效得节约土地资源，解决现有的“停车难”问题。车场布置灵活由于车场的建设面积小，而且采用模块化设计。可以根据现有的需求增加车位和减少车位来使车场达到高度要求。这个特别就决定了它可以满足小区不同方位对高度的最高限制。而且车场建设面积小，方便布置，可以根据现有空地选择合理的布置方式，能最大限度地利用小区里可利用的空地。适用性非常广泛。设计制造简单可靠性强相较于设置转向装置的车场而言，虽然在建设面积上不占优势。但是在车场设计制造的简易程度上，这种方式车场占了很大的优势。这种车场结构简单，动作少。因此可靠性和建设成本上都更有优势。结构简单，维修成本低。方便日常的运营维护由于这种形式的车场结构简单，整体高度不高，安装和制造精度的要求都较低，涉及的部件较少。因此车场对技术的要求不那么高端，设备维修起来简单，日常的运营维护也简单。运营成不较低，可靠性强，适合在广大社区普及。防护和装饰性强，方便管理车场可以对车辆进行集中管理，降低其被盗，刮蹭，火灾等方面的风险。同时可以增加一些防护装置，避免车辆长期风吹日晒。可以对车场进行美化处理，使其更加美观，成为小区的风景线。同时可以进行广告投放，获取一定的经济收益。2.2总体结构设计为实现立体车场存取车应具有的功能，立体车场可以分为机械系统与自动控制系统两大部分。机械传动系统主要负责车辆的运输工作；负责控制机械传动系统的相关动作。2.2.1机械系统的组成和工作原理1.机械系统的组成车场的整体框架主要是由型钢焊接而成，框架主要由车场的支架、汽车托架、链导轨这三部分组成，对车场其它相关设备和停放在车场上的车辆起到支承作用，同时框架也对车辆起到保护作用。机械传动系统主要涉及链传动。靠链的循环运转，实现对托车架的运输。机架如图2.1所示，机架是使用各种型钢焊接成的，采用楼房式结构。机架式由两个相同的钢架结构，分别用螺栓固定在地基上并列摆放而完成整体框架的职能的。并列摆放在两侧的钢架，中间用矩形空心方钢通过销轴将两个支架连接在一起，完成对两个支架的加固。在每个支架上都焊接有链导轨，供提升链在导轨上行走，起到定位和支撑作用。汽车托架通过圆钢悬挂在两边机架的提升链上。提升链上有附件，附件开有孔，可以将圆钢装配到孔里，以完成对汽车托架的支撑。汽车托架用型钢焊机出底板和加强筋，悬挂拉杆通过螺栓连接到地板上。汽车存放在汽车托架内，根据需要把托架提升到车场的固定位置，完成车辆的存放，实现对车辆的储存和保护作用。图2.1机架示意图本次设计的立体车场可以容纳8台汽车，拥有八个汽车托架。无论什么时候，车场的顶端和底端都有汽车托架。剩下的六个则平均分布在两侧，而且车架底部于车架底部间的距离都为2.2米。在国标《机械式停车设备类别、型式与基本参数》中有明确的规定，能够停放机械式停车设备中车辆，按其尺寸（定义的汽车长、车宽、车高)及重量(包括按定义的整车整备质量加上50kg物品的重量)，将车辆分为X(小)、Z(中)、D(大)、T(特大)、C(超大)五个轿车组和K(客车)一个客车组，共6个组。对应尺寸如表2.1所示，适停车辆举例车身尺寸见附录表A。组别代号汽车长车宽车高（mm）重量(kg)X4400175014501300Z4700180014501500D500180015501700T5300190015502350C5600205015502550K5600185020501850表2.1这个国家标准于1998年颁布的，汽车行业近十年来发展迅速。很多中级轿车已经走入了千家万户。近些年来，在中国市场上车型发展比较好，比较受民众欢迎。销量比较好，越来越多的家庭拥有了车型。这类车型尺寸较大，因此需要的车库的尺寸也较普通小型车大。结合SUV车型和中级轿车的车身尺寸。本次设计的车场尺寸定位为T级，车场的所有尺寸将按照这个标准进行设计。因此，设计汽车托架的长宽高=5260mm2080mm1940mm。为防止左右两侧的托车架在运行的过程中发生碰撞，车架之间保留着一定的安全距离。初步设定左右两侧的车架间的距离为20CM。整体框架按存放车辆的位置可以分为五层，上下两层为单个托车架，左右对称分布的三层每层放两个车架。考虑到其他传动部件在框架上的安装。因此，整体框架的尺寸初步设计为长宽高=3000mm7500mm10220mm。因为整体框架是又型钢焊接而成，型钢也有一定的尺寸。因此在最后的具体尺寸上会和初定的设计尺寸有一点出入。本框架对建材的要求并不高，经济性和易加工性为基本准则。因此选用工程上广泛使用的型钢作为框架的材料，如圆钢、空心圆钢、矩形空心方钢、扁钢、角钢、工字钢及槽钢等都能满足整体框架的使用要求。(2)机械传动系统垂直循环立体车场的传动系统相对简单而且比较常规。为实现立体车场的功能且尽可能地降低生产成本和技术难度。本次设计选用的功能元件都从机械行业里应用最广泛，生产技术最成熟的产品里选择。本设计方案主要由电动机提供动力，行星轮减速器起到减和增加扭矩的作用。块式制动器配合带制动轮的联轴器使用，起到制动和急停的作用。电机通过减速器起完成一级减速的作用后，紧接着链传动完成二级减速的作用。同时进一步增加扭矩。提升链上有附件，可以悬挂车架。完成对车架的运输作用。由于链传动在长期的运转中会产生微小形变而使链条产生松动这不仅仅会是传动不准确，而且会对传动链和链轮产生一定的损坏，为避免这些现象需要对传动链进行不定期微调，因此需要设置手动张紧装置。机械系统还包涵了传动轴、联轴器、传动链、提升链、链轮、键、轴承座、轴承等元件。传动系统的每个托架都有固定的编号，受控制系统统一控制。当车场的控制系统收到存取车指令后，控制系统就开始控制电动机转动，电机带动行星轮减速器完成一级减速，减速器通过联轴器与主动轴轴连接，带动链轮完成链传动，进行传动的二级减速。由于提升链轮与传动链轮同轴，提升链轮便同时跟着传动链轮转动，通过提升链带动托架按照设计的速度完成升降运动。电机正转或者反转，可使托架根据需要顺时针或者逆时针转动，提高存取车的效率。机械传统系统的流程图如图2.2所示。图2.2机械传动系统工作流程图2.控制系统的组成（1）控制系统的组成自动控制车系统由出入口管理站、计算机远程控制中心两大核心部分组成。出入口管理站设置有IC卡感应器、显示器、指示灯等设备。计算机远程控制中心设有车位管理系统，可以通过系统查询当前车场内汽车的存取情况、车位剩余情况和车位状态等，可以记录车场存取车的详细状况。当需要进行存取车时，系统则自动判断当前的车位状况，智能给出一条最快的取车路线，这样就可以减少用户的等待时间。控制系统的工作原理因为车场设计为小区停车设备，每个用户购买一个车位，并可以长期使用，而且会有自己固定的车位编号。当有车辆要进入车场存车时，在卡读卡器上刷一下，自动存取车系统就会识别出你所购买的车位信息，自动检测你所购买的车位的位置，并将它降到地上，用户将汽车开进托车架，完成车辆的存放。当需要取车的时候，刷一下卡，自动存取车系统开始识别卡里的信息，同时检测车用户车位的位置，并将车辆降到地面，用户把车开走。另外车场也有一些防护系统，防止车辆被盗等自动监控功能。3.车场整体系统总结概述车场的主要构成主要分为机械部分和控制部分。涉及机械和电控两大知识体系。其中控制软件的编写主要涉及PLC方面的知识。这几个方面的知识相互配合运用，就可以设计出能解决现实问题的产品。车场整体系统的构成如图2.3所示。闸门制动装置过载保护急停开关控制程序行程开关控制面板控制器、开关器件链条、链轮主传动轴电机及减速器立柱托车架梁自动检测装置故障信号报警信号立体车场机械钢框架自动检测及信号系统垂直循环立体停车场电气保护、安全防护系统电气控制系统驱动及传动系统闸门制动装置过载保护急停开关控制程序行程开关控制面板控制器、开关器件链条、链轮主传动轴电机及减速器立柱托车架梁自动检测装置故障信号报警信号立体车场机械钢框架自动检测及信号系统垂直循环立体停车场电气保护、安全防护系统电气控制系统驱动及传动系统图车场组成图2.3本章小结在本章中，按照本文研究的目标和学校对本科生毕业设计要求，将立体车场的方案选定为结构相对简单垂直循环式立体车场，以达到符合本科生水平的训练目的。通过对两种大类的垂直循环式立体车场进行比较分析，选定出无转向装置的方案作为本文的研究目标。确定该立体车场由与两大系统组成，其中机械系统包括托架三个部分；自动控制系统包括由出入口管理站、计算机远程控制中心两大部分组成。确定了托架的具体尺寸为长宽高=5260mm2080mm1940mm；确定车场总体尺寸为长宽高=3000mm7500mm10220mm；确定车场为型钢焊接而成，明确了车场的各个系统的工作原理。

3机械系统设计3.1驱动部分设计3.1.1链条速度的确定链条速度不能过快，否则在制动时，汽车会摇晃，增加汽车损坏的风险。同时如果链条速度过快，会对车场造成损害，降低车场的使用寿命，在运动过程中容易使托架产生摇晃，从而对车辆本身也会造成一定的危害，使车辆间发生碰撞；链条速度也不可太慢，否则会加长存取车的等待时间，降低车场的工作效率。综合两方面考虑，将提升链的最快速度定为8/min，即托架的提升速度定为0.13m/s，保证存取车最长的等待时间在一分钟左右3.1.2电机的选择根据T级车库的规定，结合目前的发展状况。随着汽车产业的不断发展，和资源的不断消耗。世界各国都在提倡绿色环保，节能这些概念，汽车行业的发展也顺应着这个时代潮流。为达到节能环保的目的，汽车的重量越来越轻，排量越来越小。目前的一般的私家车的质量都在m=1800kg左右，本文设计取汽车的质量为m=2000kg。在车场中，车辆为对称分布，两侧的车辆数量最大差值为3台。电机选择的步骤如下：电机的实际功率式中——最大起重力= ——提升链的最大速度车场属于工程机械范畴，一般选择8级制造精度有设计方案图可以得到该设计有诸多部分组成，各部分传动效率如下：减速器效率减速器和电机间的联轴器效率=0.99减速器和主动轴间的联轴器效率传动链效率提升链效率滚动轴承效率系统总效率电机的额定功率根据《机械设计手册》规定，选用三相异步电动机，额定转速，额定功率。3.1.3.减速器的选择假设提升用链轮直径，提升链速度为8。则链轮的速度则系统的总传动比为由链传动的知识，推荐使用链传动比由此规定得，需要选择一个合适传动比的减速器，同时考虑到减速器的尺寸和复杂程度，选用行星轮减速器。根据《机械设计手册》可选用NBZD450二级行星轮减速器。公称传动比链传动传动比3.1.4.主动轴与减速器间的联轴器选择根据工况，选择的弹性套柱销联轴器联轴器的转矩计算由《机械设计手册》得——驱动功率n——工作转速——动力机系数=1.0K——工况系数K=1.5——启动系数——温度系数——公称转矩根据《机械设计手册》得电机和行星轮减速器的参数，如图3.1，3.2尺寸示意图所示。电机伸出轴行星减速器伸出轴由总设计方案图可以看出，在电机和减速器之间需要设置一个制动器，制动器需要标配一个制动轮，为使结构更简单。根据《机械设计手册》选用弹性套柱销带制动轮联轴器。联轴器型号为GB/T4323-2002。额定转矩，制动轮直径D=315mm，主动轴端长度L=112mm,从动轴端的长度L=112mm。所以联轴器满足使用要求。根据电机和减速器的尺寸系列参数，按《机械设计手册》规定，联轴器主动轴和从动轴端使用的平键是一样的，选用C型平键单键布置，平键型号为GB/T1096键C14X9X80。图3.1电机主要尺寸图3.2减速器主要尺寸3.2传动系统设计3.2.1轴设计结构设计就是依据轴上所安装零件的定位和轴的制作工艺要求进行设计的，设计出的轴应该保证能满足使用要求。结构设计主要包括轴的结构形式设计和各个轴段的尺寸参数。轴的工作能力计算包括计算轴的刚度等。轴的工作能力往往由轴的强度决定，因此本文只进行强度计算，本文的轴转动速度较低，不需要进行振动稳定性计算。轴不属于标准件，没有固定的结构形式，一般根据具体使用要求进行设计。设计时主要考虑以下几点：1）保证轴和装载轴上的零件能准确定位。2）保证轴上零件便于拆装调整。3）轴的制造工艺符合机械加工准则。1.主动轴设计（1）最小轴径设计按扭转强度条件计算轴的材料选用，进行调质热处理。查阅相关文献，得式中A。=120P——轴传递的功率n——轴的转速轴上有两个键槽，根据文献，轴径增大7%。故圆整d=155mm，查《机械设计手册》轴取d=160mm2.从动轴设计（1）最小轴径设计低速轴载荷较大，但无很大冲击，为减小尺寸和整个轴的质量，选用40Ｃｒ，采用空心轴结构。查文献得，式中Ｐ——从动轴传输功率即空心轴的内径与外径之比，通常取。本文取在轴上开超过两个键槽，根据文献，轴径增大７％3.2.2传动链系统设计1.齿数确定根据文献，一般情况下主动轮齿数都取奇数，本次设计去主动链轮的齿数，从动链轮的齿数，圆整取2.传递功率计算查阅相关文献，确定计算功率式中——工况系数——主动链轮齿数系数——多排链系数，本设计选用两个链轮传动故3.主动链轮转速4.查《机械设计手册》根据链轮传递的功率和转速选择链条的型号由及，查阅相关文献选用带排滚子链，48A-1链条节距。滚子链示意图如图3.3所示图3.3滚子链示意图5.计算链节数和中心距初选中心距取，相对应的链长节数为圆整取链接数。型号为链48A-1-111GB/T1234-2006，重量为22.6kg/m查阅相关文献，链传动的最大中心距为式中——中心距计算系数计算链速，确定润滑方式根据链号48A-1和v=0.15m/s，查阅相关文献选用定期人工润滑的方式即可满足使用要求。滚子链的静强度校核在不考虑动载荷的情况下，查阅相关文献，链传动的主要受力分析如下。（1）工作拉力式中P——传动功率——链条速度（2）垂直拉力式中因为本文的设计传动链为垂直布置，则q——传动链单位质量，q=22.6kg/m(3)紧边拉力、松边拉力由于本次设计采用垂直布置链条的方式，所以松边拉力等于紧边拉力，而且链条速度很低，故忽略离心力。（4）压轴力计算近似等于紧边和松边的总拉力之和。本设计中链条速度很低，离心拉力忽略不计，由此得，垂直拉力相对于紧边拉力来说很小，可以忽略，不纳入计算范围，故压轴力取近似值式中——应用应力系数查文献得（5）传动链的静强度计算在低速重载的链传动中，链条的强度主要是由链条的静强度决定的。通常将v<0.6m/s时，看作是低速传动。低速传动一般不按照按疲劳强度计算，因为低速疲劳强度是用额定功率曲线计算的，这样计算出来的结果不经济的。另外，当进行有限寿命计算时，如所要求的使用寿命过短，使用功率过高。查阅相关文献，链条静强度计算公式为式中——静强度安全系数——链条极限拉伸载荷——工况系数F——工作拉力——离心力引起的拉力，本文等于0——悬垂拉力——许用安全系数，一般取4~8经验算得，滚子链满足静强度安全使用要求。主动滚子链轮设计（1）链轮的主要尺寸计算主动链轮的分度圆直径式中P——链条节距P=76.2mm根据计算出的尺寸，结合国家标准，链轮采用轮辐式铸造结构。选用45钢，调质处理。齿顶圆直径式中——滚子外径选用齿根圆直径分度圆弦齿高取最大齿根距离奇数齿滚子链轮示意图如图3.4所示图3.4滚子链轮示意图（2）链轮的结构尺寸计算轮毂厚度式中——孔径d——分度圆直径圆整取轮毂长度轮毂直径齿侧凸缘直径式中——内链板高度侧凸缘宽度齿式中——内链节内宽轮缘部分尺寸圆角半径辐板厚度链轮结构尺寸如图3.5所示图链轮结构尺寸示意图（3）主动滚子链轮轴承面齿廓尺寸设计齿宽齿侧半径齿侧倒角量柱测量距式中——量柱直径链轮齿廓如图3.6所示图链轮齿廓示意图9.从动滚子链轮设计（1）链轮的主要尺寸设计链轮的分度圆直径式中P——链条节距P=76.2mm根据计算出的尺寸，结合国家标准，链轮采用轮辐式铸造结构，材料使用45钢。齿顶圆直径式中——滚子外径选用齿根圆直径分度圆弦齿高取最大齿根距离奇数齿（2）从动滚子链轮的结构尺寸计算轮毂厚度式中——孔径d——分度圆直径圆整取轮毂长度轮毂直径齿侧凸缘直径式中——内链板高度侧凸缘宽度齿式中——内链节内宽轮缘部分尺寸圆角半径辐板厚度（3）从动滚子链轮轴承面齿廓尺寸设计齿宽齿侧半径齿侧倒角量柱测量距式中——量柱直径量柱测量距示意如图3.7所示图3.7量柱测量距示意图10.轴上键的选择（1）主动轴上键的选择主动轮有定心要求，故选用平键进行连接，平键同时起到定心和传递扭矩的作用。由于链轮不在轴端，故选用普通平键（A型）。根据轴径，查手册，得选用平键的截面尺寸为。由链轮轮毂长度可得键长。因此选用GB/T1096键40x22x160。（2）键的强度校核键选用45钢，本文设计的传动有轻微的冲击，许用挤压应力键的工作长度键与轮毂槽的接触高度式中T——轴传递的转矩显然单键的强度不能满足使用要求，根据手册，改用双键沿周向布置满足使用要求。（3）从动轴键选择从动链轮有定心要求，根据，查手册选择A型平键，起到定心和传递扭矩的作用。平键的截面尺寸为。根据轮毂长度，选择键的长度,材料为45钢。传动伴随轻微冲击，。键的连接选择周向双键布置。查阅手册因此选用GB/T1096键。（2）键的强度校核键选用45钢，本文设计的传动有轻微的冲击，许用挤压应力键的工作长度键与轮毂槽的接触高度式中T——轴传递的转矩平键满足使用要求。3.2.3提升链系统设计1.提升链整体参数设计为避免托架上下干涉，托架的上下层距离取20厘米，机架总高10.22米。初取提升链轮分度圆直径。提升链附件的长度取左右。提升链总提升高度左右。2.提升链的选择（1）确定输送条件输送采用托盘承运，对象是汽车，总质量为6吨。输送路线为垂直运输，输送环境为在常温下工作。（2）初步选择输送链的类型查阅手册，计算参数式中——预紧张力——摩擦系数——速度系数作用在链条上的张力式中——被输送物料在单位长度上的重量选用钢制套筒链，节距。钢制套筒链示意图如图3.8所示图钢制套筒链示意图（3）链节数计算链长度式中——提升的中心距——轨道半径链节数取因此链的具体型号为链。（4）链的校核查阅文献，得计算公式式中——链条的许用张力式中——链条的最小极限拉伸载荷——载荷修正系数——安全系数所以钢制套筒链能满足使用要求。3.提升链轮设计（1）链轮的主要尺寸由前面的设计的，取链轮的分度圆直径由得由查手册，得齿数。链轮分度圆的实际直径根据计算出的尺寸，结合国家标准，链轮采用轮辐式铸造结构。齿顶圆直径式中——链板高度最大值齿根圆直径式中——链条套筒直径最大值（2）链轮齿廓参数计算齿槽中心分离量取工作面长度齿根圆弧半径取压力角根据齿数，查相关文献得齿廓顶部圆弧半径（3）链轮轴向齿廓齿宽式中——内链节最小内宽倒角宽钢制套筒链链轮主要尺寸示意图如图3.9所示图链轮主要尺寸示意图（4）链轮主要结构尺寸链轮采用辐板单排式结构，材料为轮毂厚度式中——孔径d——分度圆直径圆整取轮毂长度轮毂直径轮缘部分尺寸圆角半径辐板厚度选用GB/T1096键，周向布置，作为链轮的定心和传递扭矩的作用。3.3相关标准件选择3.3.1联轴器的选择减速器与主动轴之间的联轴器，根据工况需要，选择弹性柱销齿式联轴器。1.联轴器的转矩计算式中——驱动功率查《机械设计手册》得以下的参数n——工作转速——动力机系数=1.0K——工况系数K=1.5——启动系数——温度系数——公称转矩根据行星减速器输入轴D1=170mm。传动轴的主动轴径D2=160mm。选择型弹性柱销齿式联轴器。查《机械设计手册》该联轴器的公称转矩所以型弹性柱销齿式联轴器满足使用要求。2.联轴器基本参数及连接键的选择联轴器主动轴端长度L1=204mm，从动轴轴端长度L2=302mm联轴器型号标记为GB/T5015-2003LZ10。根据选用的行星轮减速器NBZD450的技术要求，查得输出轴上的键槽长度L=240mm，键槽宽度b=40mm，带键伸出轴轴径t=179mm，两个键槽呈周向分布。如图3.3所示故配合联轴器主动轴端选用普通C型平键。键的具体型号为GB/T1096键C40x22x220。配合联轴器从动轴端选用普通C型平键，单键布置。键的型号为GB/T1096键C40X22X280。3.轴的校核联轴器主动轴端选择的键是由厂商规定的，在出厂的时候，厂家已经完成了校核，一般能满足使用要求，不需要再进行校核。联轴器从动轴端的平键校核查手册，键选用45钢，本文设计的传动有轻微的冲击，许用挤压应力键的工作长度键与轮毂槽的接触高度故普通C型平键满足使用要求。3.3.2轴承的选择1.主动轴的轴承选择根据整体设计和工况要求，轴承主要受到径向力，同时伴随微小的轴向力。轴承在安装，密封，配合方面无特殊要求。在工程中，调心滚子轴承主要用在弯曲较大的传动轴上，以及运用在支承座孔不易保证严格同心的地方。调心滚子轴承的滚子与两个套圈滚道的接触是修正线接触，承载能力较大，特别适于重载的工作场合。调心滚子轴承配合轴承座使用，便于安装、拆卸。本次设计的的车库，轴的跨度比较大，容易发生一定的变形，因此需要轴承具备一定的调心性能，主动轴而且传递功率也较大，主要受径向力，轴向力较小。因此选用具有一定调心功能的调心滚子轴承作为主动轴上的轴承。根据主动轴轴径d=160mm，查阅《机械设计手册》根据车场的工况要求，结合整体框架的实际情况。本次使用的轴承安装在轴承座上，达到拆装方便的目的，同时也大大简化了框架的结构，使设计更加容易实现。查阅相关文献，轴承配套使用SD3136TS四螺柱立式轴承座。本次设计的主动轴，由于跨度较大，如果采用轴肩定位这样传统的方法，会增大主动轴的轴径。由于跨度较大，轴径增大使整个轴的重量增加很多，从而使整个系统重量增加。因而，主动轴采用光轴设计。轴承的定位需要加紧定套。因此配套使用H3136紧定套，达到定位轴承的作用。根据紧定套的参数，选用23136CK调心滚子轴承。。2.轴承的使用寿命校核本次设计的车场使用寿命为15年，与我国规定的家用车平均使用寿命相匹配。本车场设有8个车位，每次存取时间设为一分钟，假设每台汽车，一天存取4次，则八个车位共32次。总共工作时间为32min。按特殊时期计算，则将工作时间放大两倍。总工作时间根据前面计算得到压轴力转速n=6r/min查手册得基本额定动载荷计算公式式中——寿命因数——速度因数——冲击载荷因数——温度因数——力矩载荷系数速度小时，取——额定静载荷计算式中——安全因数——当量静载荷——由此可得，23136CK轴承满足使用要求。3.从动轴轴承的选择根据主动轴轴径d=200mm，查阅《机械设计手册》根据车场的工况要求，结合整体框架的实际情况。本次使用的轴承安装在轴承座上，达到拆装方便的目的，同时也大大简化了框架的结构，使设计更加容易实现。查阅相关文献，轴承配套使用SD3144TS四螺柱立式轴承座。本次设计的主动轴，由于跨度较大，如果采用轴肩定位这样传统的方法，会增大主动轴的轴径。由于跨度较大，轴径增大使整个轴的重量增加很多，从而使整个系统重量增加。因而，主动轴采用光轴设计。轴承的定位需要加紧定套。因此配套使用H3144紧定套，达到定位轴承的作用。根据紧定套的参数，选择23644CK调心滚子轴承。4．从动轴轴承的校核根据主动轴轴承的校核结果可以看出，由于本车库的工作时间较短。因此，轴承都能达到使用要求，而且余量差很大。所以，从动轴承能满足使用，校核过程略。轴承在日常使用过程中注意及时检修、更换，一般就能满足正常的工作需求。3.4整体框架设计1.机架设计机架起到对整体车场的支持作用，所有部件都依托才能实现其功能。安装在支架上的部件包括传动链系统，驱动系统，制动器系统，托架，部分感应器等。支架的要求是强度和刚度都能到达使用要求，同时应该保证在机架在工作的时候不发生倾倒，严重变形等现象。机架要满足尺寸要求，保证安装所有部件都能很好地安装在上面，部件与部件之间留有足够的空间，各自工作不发生干涉，正常完成各自的工作。机架还要达到对车辆的存储作用，要有足够的空间存储汽车。根据工程经验，和已经生产出来的产品验证。机架一般都是焊接结构，通过对焊接强度的调整，是机架到达强度和刚度要求。焊接材料一般选用型钢。为减轻机架重量，选用的型钢一般为矩形方钢。型钢的尺寸主要为、、这几种。长度根据实际安装位置进行选择。焊接方式选用成本较低，可靠性较强的手工电弧焊方式。焊缝高度控制在4~8mm之间。重要部伟可根据实际需求对焊缝进行适当调整。焊缝一般采用三角形焊缝。同时可以根据实际需求，一些部位的连接方式可以采用螺栓连接，铆接，销连接等常用机械连接方式。机架与地基的连接方式是采用螺栓连接，机架有四个底座，通过螺栓分别与地基进行连接。机架的尺寸为长宽高=3000mm7500mm10220mm。机架的三维模型示意图，如图3.10所示。图3.10机架三维模型2.机架的校核由于机架的受力相对复杂，本科生阶段在受力分析方面能力有所欠缺。根据毕业设计导师要求，对机架的受力分析方面只做学习使用，不做深入的受力分析。机架的主要受力点为四个导轨的圆弧面上，导轨承载着8台车、托架、提升链的重量，载荷大约为。为方便安装减速器、电机、制动器，在机架上焊接出一个台子。将减速器、电机、制动器安装在上面，承载着三个部件的重量，载荷大约为。用有限元分析法对支架进行粗略的受力分析，强度分析图如图3.11图3.11机架应力分析图

图3.11机架应力分析图由有限元分析图可知，机架的最大应力为。支架使用的钢材多为型钢，型钢使用的材料是。查《机械设计手册》得，的抗拉强度为，屈服强度为之间。综上所述，机架的整体强度满足使用要求。机架在收到载荷后，会发生形变。形变过大将会影响车场的整体工作，同时降低机架的稳定性。因此对机架用有限元分析法进行粗略计算。机架的整体形变如图3.12所示图3.12机架形变图由上图可知，机架的最大形变位于导轨的圆弧处，左边的形变量为，右边导轨的形变量为左右。由于车库的提升系统为链传动，链的位置要求不是很高，链在导轨上运动，导轨能起到定位作用，能满足工作需求。相对于整个机架而言，形变量仅为千分之一左右，变形量在允许范围内。综上所述，机架的形变量基本能到达设计要求。3.5本章小结本章完成了整个机械系统的设计。包括完成车场传递功率的计算；完成主要轴系的设计；完成了传动链系统设计，包括传动链的选择计算，链轮的设计等；完成提升链系统的设计，包括提升链的选择计算，提升链轮的设计；完成机架的设计和强度校核以及变形校核；完成联轴器的选型计算，轴承的选型校核，键的选型校核。4制动器的设计4.1计算制动转矩及制动器方案确定4.1.1制动转矩的计算立体车场属于提升设备，其制动效果应该保证重物能可靠悬挂。本次的制动器设计按垂直制动进行转矩计算。由于提升速度很小，而且垂直载荷是主要的，惯性转矩可以忽略不计。查阅相关文献，得到计算制动转矩的公式式中——换算到制动轴上的载荷转矩——垂直载荷对载荷轴的转矩——制动轴到载荷轴的传动比——从制动轴到载荷轴的机械效率——保证重物可靠悬吊的制动安全系数式中——最大提升重量——套筒链链轮分度圆直径4.1.2制动器设计方案确定使运动中的机械系统停止或者减速一般有两种方法：第一种方法是利用电力制动，这种制动方案消耗机器一部分功能，只能起到减小或限制运动速度的作用，一般无法使运动中的系统完全停止；另一种方法是机械制动，机械制动的装置叫制动器。1.制动器具有以下功能①制动作用：让运转中的机械系统或设备完全停止下来；②减速作用：让运转中的机械系统或设备的速度降低，以满足实际使用要求；③支持作用：这一般是指在已切断设备的动力源并已制动的情况下，但系统在重力或其他力的作用效果下仍然有运动趋势的机构或设备。此时，制动器使其在制动力的作用下保持原位，停止运动，以避免发生事故，例如提升机械设备。2.制动器的分类、特点与应用（1）按工作状态分类，可分为常闭式与常开式a.常闭式：通常靠弹簧或重力作用是制动器常处于制动状态，当机械设备需要运转时松开(如起重机设备、卷扬机设备等)b.常开式：制动器常处于松闸状态，当机械设备需要制动时操纵制动器，施加外力对机械设备进行制动（如运输车辆、私家车等）。（2）按操纵方式划分，制动器可以分为人力方式、电力操纵方式、电磁铁操纵方式、气动操纵方式和液力操纵方式。人力操纵方式和电磁铁操纵方式适用于制动转矩要求不太大的场合，电磁铁操纵方式又分直流电磁铁操纵方式和交流电磁铁操纵方式。（3）按结构型式可分为摩擦式（常见的有块式、蹄式、盘式、带式等多种型式)和非摩擦式(常见的有磁粉式、磁涡流式等多种型式）。本次设计选用的制动器应该为常闭式制动器，选用的结构型式为摩擦式中的短行程块式制动器。表给出块式制动器的类型对比表对比表得，选用电力液压块式制动器作为本次设计的方案。本次设计中，制动器需要安装在一个焊接而成的机架上，应尽量减小安装尺寸，减少悬臂结构。型立式电力液压块式制动器的推动器设置在制动器的上部，可以满足某些空间位置和安装尺寸有限制的需要。因此，选用型立式电力液压块式制动器方案较为合理。4.2制动器计算设计4.2.1制动器主要部件设计1.块式制动器主要联接尺寸块式制动器的结构型式很多，在设计块式制动器时必须注意设计的块式制动器的联接尺寸是否符合.JB/T7021.1-1993的规定，如果不符合国标规定，制动器的有关易损件将无法保证其互换性和配套性。根据联轴器制动轮的尺寸，结合国标规定。确定如下几个主要联接尺寸。制动直径；制动瓦安装高度；制动瓦安装中心距；制动瓦外宽；制动瓦宽度；安装孔位置；；安装孔径。结构示意图如图所示。图4.12.制动轮设计制动轮的基本参数如下：；；制动轮宽度；；；；；质量；转动惯量为更加方便表达尺寸关系，附联轴器示意图如图4.2所示图4.2联轴器3.制动瓦设计为达到机械设计中互换性和配套性的原则，因尽量在现有的国家标注中选型设计。根据块式制动器制动瓦（块）（JB/T7021.2-1993）选则适用于本次设计的制动瓦。本次设计选用粘接式制动衬块，铁质制动瓦。根据国家标准规定，制动瓦材料一般不低于GB9439-1988《灰铸铁件》中HT200的抗拉强度。对于特殊要求的场合，制动瓦可以使用锻钢、铸钢、铸铝、钢板或球墨铸铁等符合使用要求的材料。本次设