十層垂直式立體車庫設(shè)計(jì)

十層垂直式立體車庫設(shè)計(jì)摘要都市停車難是當(dāng)前我國大中城市中普遍存在的一種現(xiàn)象長期以來被忽視的靜態(tài)交通建設(shè)加上停車場泊車位的嚴(yán)重不足使都市面臨前所未有的壓力機(jī)械式立體停車庫作為一種新興的停車設(shè)備以其獨(dú)特之處被廣泛的應(yīng)用在酒店賓館機(jī)關(guān)單位以及居民小區(qū)等各種場所本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于垂直升降式立體停車庫和主要零部件的選擇垂直升降式立體停車庫就其組成部分而言可分為三大部分車庫結(jié)構(gòu)部分傳動機(jī)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分傳動結(jié)構(gòu)由升降傳動旋轉(zhuǎn)傳動和橫移傳動三個(gè)部分組成該立體車庫就是通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)選擇車位方向升降電梯承載車輛到指定高度橫移機(jī)構(gòu)利用叉梳實(shí)現(xiàn)存取車輛本設(shè)計(jì)選擇以可編程控制器PLC作為車庫控制系統(tǒng)的控制核心并根據(jù)車庫工作時(shí)輸入輸出的工作參量完成可編程控制器的選擇垂直式立體停車庫具有非常廣闊的發(fā)展空間和前景使立體停車庫實(shí)現(xiàn)智能化網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)鍵詞停車垂直升降式立體停車庫升降電梯橫移叉梳可編程控制器ABSTRACTCITYPARKINGISDIFFICULTINLARGEANDMEDIUMCITIESWHICHISACURRENTWIDESPREADPHENOMENONINCHINASINCETHESTATICSTATETRANSPORTFACILITIESWERENEGLECTEDFORALONGANDASERIOUSOFPARKINGSPACESWERESHORTSOTHECITYISFACINGUNPRECEDENTEDPRESSUREMECHANICALPARKINGASANEWPARKINGFACILITIESTHEIRUNIQUENESSHASBEENWIDELYUSEDINHOTELSGUESTHOUSESINSTITUTIONSASWELLASRESIDENTPLOTSANDSOONTHISDESIGNISMAINLYABOUTONTHECIRCULARELEVATORTYPEPARKINGANDTHEMAJORCOMPONENTSOFTHESELECTIONTHEPARKINGOFCIRCULARELEVATORCANBEDIVIDEDINTOTHREEPARTSBYITSCOMPONENTSTHEGARAGESTRUCTUREPARTTRANSMISSIONPARTANDCONTROLSYSTEMPARTTHETRANSMISSIONSTRUCTUREISCOMPOSEDOFFLUCTUATIONTRANSMISSIONTHEREVOLVINGTRANSMISSIONANDSLIDINGPARTTHEDIRECTIONOFVEHICLESISSELECTEDBYTHEREVOLVINGTRANSMISSIONINTHEPARKINGSPACESANDTHEELEVATORCARRIESVEHICLESTOTHESPECIFIEDHEIGHTANDTHESLIDINGCOMPONENTSGETACCESSTOVEHICLESTHROUGHTHEFORKCOMBTHEPROGRAMMABLECONTROLLERSPLCCONTROLSYSTEMASTHECENTERCONTROLGARAGEINTHEDESIGNACCORDINGTOTHEWORKOFINPUTANDOUTPUTPARAMETERSOFGARAGEWHICHCANCOMPLETEPROGRAMMABLECONTROLLERSOPTIONTHEPARKINGOFCIRCULARELEVATORHASAVERYBROADSPACEFORDEVELOPMENTANDPROSPECTSWHICHCANLEADTOINTELLECTUALIZATIONACHIEVETHENETWORKANDREALIZETHESTANDARDIZATIONINTHEFUTUREKEYWORDSPARKINGTHEPARKINGOFCIRCULARELEVATORELEVATORSTHESLIDINGFORKCOMBPLC目錄摘要IABSTRACTII目錄III第1章緒論111機(jī)械式停車庫的基本概念112國內(nèi)外立體車庫的發(fā)展?fàn)顩r及前景113機(jī)械式停車庫的分類及特征314垂直升降式立體停車庫的設(shè)計(jì)概要6第2章垂直升降式停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)921垂直升降式車庫主要組成部分922提升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)923旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1524橫移機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2153動力計(jì)算2625托盤的設(shè)計(jì)27第3章垂直升降式立體車庫檢測系統(tǒng)與安全3031立體車庫承載能力試驗(yàn)3032立體車庫檢測系統(tǒng)及安全措施31總結(jié)與展望33致謝34參考文獻(xiàn)35第1章緒論11機(jī)械式停車庫的基本概念隨著城市化進(jìn)程的加速日益增多的汽車帶來了城市停車廠不足以及由此引發(fā)的一系列問題是我們在城市中緊湊的地方內(nèi)對停車空間停車方式進(jìn)行新的探索停車庫也有底面向地下有單層向多層發(fā)展停車方式亦由坡道式向機(jī)械式發(fā)展機(jī)械停車庫是利用機(jī)械設(shè)備提高單位面積停車數(shù)量的停車方式他是使用機(jī)械設(shè)備作為運(yùn)送或既運(yùn)送且停放車輛的汽車庫分為運(yùn)送器和停車位兩部分運(yùn)送器是機(jī)械停車設(shè)備中承托和運(yùn)送汽車的總稱它包括托架托板和臺車等停車位是汽車為停放汽車而劃位他由車輛本身的尺寸加四周必須的距離組成12國內(nèi)外立體車庫的發(fā)展?fàn)顩r及前景隨著人類社會的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展人類的生產(chǎn)生活方式日漸趨于集中城市規(guī)模越來越大而城市中的人均生存空間變得越來越小于是充分利用城市空間的理念并應(yīng)用到城市發(fā)展的一些領(lǐng)域如立體建筑立體交通立體倉庫立體停車庫等除出租車外一般情況下機(jī)動車1020的時(shí)間在路行駛8090的時(shí)間停著這就需要提供大量的空間給機(jī)動車停放停車難往往會成為城市交通的主要負(fù)擔(dān)因此停的問題在整個(gè)交通過程中的地位不容忽視尤其在市中心商業(yè)餐飲等繁華地段人口密度大車輛多空地少高樓密集的住宅小區(qū)更是車滿為患引發(fā)了令人擔(dān)憂的機(jī)動車輛擠占公用道路和綠化場地占據(jù)生活空間轎車不斷增加城市停車難問題日益突出不僅影響城市交通暢通和城市景觀而且破壞城市綠化美化汽車數(shù)量的增長與停車位短缺的矛盾日益突出停車難的問題幾乎覆蓋了全國大大小小的城市產(chǎn)生了目前中國日益突出的停車難問題圖11停車難機(jī)械停車庫始于20實(shí)際60年代當(dāng)時(shí)的機(jī)械停車庫只是用垂直升降機(jī)來代替坡道水平駕駛?cè)孕枰笋{駛面積和體積和節(jié)省并不十分明顯到了20世紀(jì)70年代逐漸向全機(jī)械化自動化方向發(fā)展把每輛車所需要的停車面積和空間竟可能壓縮到最小車庫實(shí)際上成為停放車輛的容器基本上不需要通風(fēng)與人員進(jìn)入停車室內(nèi)空間減少了許多為了解決安全問題的增設(shè)的設(shè)施這樣充分發(fā)揮了機(jī)械停車庫的優(yōu)勢進(jìn)入20世紀(jì)90年代隨著電腦自能化管理和自動化倉儲技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了自動化倉儲式機(jī)械停車庫更加提高了土地利用率多年來在城市交通建設(shè)中只注重解決動態(tài)交通修路不重視解決靜態(tài)交通建停車場造成現(xiàn)有停車位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足停車需求的嚴(yán)重局面都市停車難已是當(dāng)前我國大中城市中普遍存在的一種現(xiàn)象在城市市區(qū)各大小區(qū)商場醫(yī)院車站等地體現(xiàn)最為突出停車場的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于實(shí)際需要停車位的供需矛盾越來越突出長期以來被忽視的靜態(tài)交通建設(shè)由于停車場泊車位的嚴(yán)重不足更加會面臨前所未有的壓力其中采用立體停車庫就是充分利用停車空間和緩解停車空間不足的行之有效方法由平面停車場發(fā)展到立體停車庫使得在同樣占地面積的情況下能停納更多的車在城市中立體停車庫具有較強(qiáng)的實(shí)用性也十分適合城市建筑環(huán)境與此同時(shí)汽車數(shù)量的增長將帶來巨大的停車市場在一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)立體停車庫早已成為當(dāng)?shù)刈钣行У亟鉀Q停車問題的主要方式立體停車庫能得到進(jìn)一步的發(fā)展還在于它自身的諸多優(yōu)點(diǎn)1節(jié)省占地面積節(jié)省大量投資2出入庫管理方便省時(shí)省力3可避免車輛的丟失和損壞4配置靈活立體車庫的發(fā)展在國外尤其在日本己有近30至40年的歷史無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功美德日韓等國家的產(chǎn)品代表了國際上的領(lǐng)先水平國內(nèi)立體車庫多為進(jìn)口德國和韓國的產(chǎn)品在西歐東南亞韓國和日本得到了廣泛的應(yīng)用形成了一個(gè)包括制造安裝使用和維修的行業(yè)體系我國于90年代初開始研究開發(fā)立體車庫距今己有十多年的歷程由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為11為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾立體車庫以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性己被廣大用戶接受13機(jī)械式停車庫的分類及特征機(jī)械停車場按停車位的空間配置方向大致可以分為垂直方向配置和水平方向配置兩大類此外還可以根據(jù)汽車的駛?cè)胛恢闷嚾霂旌蟮膭幼餍问椒诸惓Ｒ姷臋C(jī)械式停車場的種類如下1垂直升降式運(yùn)行原理該設(shè)備通過PLC控制系統(tǒng)在垂直方向上垂直運(yùn)轉(zhuǎn)汽車停在托架上托架隨傳動系統(tǒng)作升降運(yùn)動車位輻射狀分布以升降臺回轉(zhuǎn)可將所存取車位升降至地面實(shí)現(xiàn)立體存放機(jī)型特點(diǎn)占地面積小存車方便快捷設(shè)置靈活可在生活區(qū)建筑旁的間隙安裝運(yùn)行平穩(wěn)無震動噪音符合環(huán)保要求主要組成部分回轉(zhuǎn)升降裝置高速提升裝置平移裝置整機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及一套完整的停車檢測系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)自動消防系統(tǒng)等2多層升降橫移式運(yùn)行原理該設(shè)備的頂層載車板可上下升降二三四層載車板既可升降又可橫移二三四層和底層都有一個(gè)空位可以通過橫移載車板變換空位使空位正上方的載車板下降到底層完成存取車過程底層載車板上的汽車可直接出車機(jī)型特點(diǎn)升降驅(qū)動系統(tǒng)為鋼絲繩四點(diǎn)吊掛式運(yùn)行平穩(wěn)可靠保證車輛升降安全對有限的停車空間可數(shù)倍停放車輛可節(jié)省大量空間PLC電腦控制操作簡單存取方便按鈕觸摸屏IC卡可任選設(shè)有防墜落裝置使用安全可靠避免發(fā)生墜落事故光電檢測控制車輛規(guī)格及停放位置使車輛有序停放光電安全檢測人員誤入運(yùn)行自動停止確保車庫的安全性設(shè)有急停按鈕非常情況下急停避免發(fā)生意外事故優(yōu)秀的鋼材及表面熱浸鋅且內(nèi)外表面雙層鍍鋅電控元件全部進(jìn)口國際名牌使產(chǎn)品具有高度安全及長久耐用的優(yōu)異品質(zhì)3平面移動有托盤式運(yùn)行原理通過升降機(jī)的垂直升降和搬運(yùn)器的平面往復(fù)運(yùn)動將車輛自動移送到多層平面布置的停車區(qū)域的裝置多層平面移動式采用自動倉儲原理透過升降機(jī)及搬運(yùn)小車將載車板及車輛由入口地面層下降到地下指定層在由搬運(yùn)小車橫向移動將車子存取到設(shè)定的車位上特點(diǎn)每層的搬運(yùn)器和升降機(jī)分別動作互不干擾提高了車輛的出入庫速度停車規(guī)?？蛇_(dá)到80120輛采用人性化設(shè)計(jì)提高了舒適性采取多重保險(xiǎn)措施安全性能卓越采用變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)行平穩(wěn)定位準(zhǔn)確設(shè)置多種安全保護(hù)裝置停車安全配置高效外形美觀4多層循環(huán)式運(yùn)行原理通過載車板左右移動與升降的相互配合使載車板循環(huán)運(yùn)動從而實(shí)現(xiàn)車輛多層存放根據(jù)需要出入口可加設(shè)回轉(zhuǎn)盤避免倒車麻煩適用于無法設(shè)置坡道的場所特點(diǎn)比自助停車方式空間利用效率高達(dá)6倍因此可以充分地利用擁擠的地下空間采用最新技術(shù)安裝層數(shù)最高可達(dá)6層采用高速升降方式縮短了出入庫的時(shí)間為內(nèi)置轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)上部升入式方便了前進(jìn)出入庫采用數(shù)字鍵操作方式使用簡單最適宜建于地形細(xì)長且面積只允許設(shè)置一個(gè)出入口的場所14垂直升降式立體停車庫的設(shè)計(jì)概要141垂直升降式立體停車庫的存取方式垂直升降式停車庫的存取方式有以下幾種左右兩側(cè)存取方式扇形存取方式圓周存取方式等左右兩側(cè)存取方式就是電梯井道在中間停車位在井道左右兩側(cè)每一層有兩個(gè)停車位升降電梯升降到停車層后橫移裝置可以左右存取車存取機(jī)構(gòu)簡單但是存放的車輛較少扇形存取方式就是停車位依電梯井道為中心作扇形分布升降電梯升降到停車層后橫移機(jī)構(gòu)按扇形存取車輛這樣就增加了停車位但存取機(jī)構(gòu)復(fù)雜圓周存取方式就是停車位以電梯井道為中心作圓周分布每一層的停車位最多車庫面積較小本設(shè)計(jì)選用圓周存取方式圖12電梯式立式停車庫結(jié)構(gòu)圖142垂直升降式停車庫的設(shè)計(jì)參數(shù)該車庫用在大型公共區(qū)域要求面積小外形美觀根據(jù)停車類型停車廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定和實(shí)際使用性選用如下實(shí)際參數(shù)垂直升降式停車庫適停車輛轎車微型車總停車位60位每層停車位6位最大容車尺寸505M長185M寬165M高最大容車重量2000KG車庫標(biāo)準(zhǔn)層高22M第一層315M地下層2M車庫占地面積11832電源交流380V50HZ功率35KW電梯升降速度45MMIN轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)速度6RMIN取車時(shí)間0100S存車時(shí)間0100S車輛提升方式電梯垂直升降車輛選位方式轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)存取車輛方向始終向前出入口數(shù)量2個(gè)控制方式PLC控制消防設(shè)備CO2滅火鋼結(jié)構(gòu)表11車庫設(shè)計(jì)參數(shù)第2章垂直升降式停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21垂直升降式車庫主要組成部分垂直升降式停車庫主要由主框架部分提升機(jī)構(gòu)橫移機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及安全防護(hù)裝置五大部分組成垂直升降式車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)車庫中非常重要主框架部分承擔(dān)著整個(gè)停車庫的總量而且它的輕重穩(wěn)定性和可靠性影響著整個(gè)立體停車庫的重量材料和成本的多少以及安全性提升機(jī)構(gòu)是整個(gè)車庫垂直運(yùn)行的主要部件橫移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了存取車的住整個(gè)過程旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)車輛停放的取向22提升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)221設(shè)計(jì)原理采用電梯提升結(jié)構(gòu)曳引機(jī)選擇有減速器的鋼絲繩用曳引比是11的繞法箱體固定在導(dǎo)架上導(dǎo)架帶動箱體沿導(dǎo)軌運(yùn)動1升降機(jī)構(gòu)2停車架3托盤4存取機(jī)構(gòu)5回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6升降平臺7配重圖13提升機(jī)構(gòu)示意圖222驅(qū)動形式驅(qū)動形式為電機(jī)驅(qū)動控制方式可根據(jù)用戶要求采用變壓調(diào)速控制或變頻變壓調(diào)速控制其調(diào)速性能和運(yùn)行平穩(wěn)性能車庫的要求平層精度15MM構(gòu)造相對簡單設(shè)備體積小制造成本較低其驅(qū)動裝置布置形式如圖14所示圖14驅(qū)動裝置示意圖圖中1電動機(jī)2聯(lián)軸器13制動器4減速器5聯(lián)軸器26支承件7鋼絲繩8曳引輪9聯(lián)軸器因圖中三個(gè)聯(lián)軸器的類型不一致故特別標(biāo)明其具體工作原理如下電動機(jī)1得電雙軸輸出經(jīng)聯(lián)軸器2與短軸相聯(lián)短軸穿過制動器3聯(lián)入減速器4經(jīng)過減速器輸出由聯(lián)軸器5傳給長傳動軸長傳動軸再帶動曳引輪8旋轉(zhuǎn)在鋼絲繩7產(chǎn)生的摩擦力的作用力下提升或放下箱體運(yùn)動其中6為支承件223曳引電動機(jī)的選擇曳引電機(jī)是驅(qū)動電梯上下運(yùn)動的動力源其運(yùn)行情況比較復(fù)雜運(yùn)行過程中要頻繁的起動制動正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)而且負(fù)載變化很大經(jīng)常工作在重復(fù)短時(shí)狀態(tài)電動狀態(tài)再生制動狀態(tài)的情況下因此要求曳引電機(jī)不但應(yīng)能適應(yīng)頻繁起制動的要求而且啟動電流小啟動力矩大機(jī)械特性硬噪聲小當(dāng)供電電壓在額定電壓正負(fù)7的范圍內(nèi)變化時(shí)還能正常啟動和運(yùn)行因此電梯用曳引電機(jī)是專用電機(jī)功率的計(jì)算一般用一下公式式中P曳引電機(jī)功率電梯平衡系數(shù)一般取04505G電梯轎廂額定載重量KG電梯的機(jī)械總效率V電梯升降速度MMIN電梯轎廂額定載重量3500KG電梯升降速度45MMIN一般采用有齒曳引機(jī)的電梯電梯機(jī)械總效率取05055則根據(jù)公式可得查表選用YTD交流雙速電動機(jī)YTD250M其參數(shù)見下表功率電壓電流轉(zhuǎn)速啟動電流啟動轉(zhuǎn)矩效率功率因素轉(zhuǎn)速差22KW380V462A936RMIN254A303RMIN08408664表21電動機(jī)參數(shù)223曳引輪直徑的選擇曳引輪直徑與電梯的運(yùn)行速度曳引電機(jī)減速比電動機(jī)轉(zhuǎn)速曳引比等參數(shù)有關(guān)通常按下式計(jì)算式中D曳引輪直徑N電動機(jī)轉(zhuǎn)速V電梯轎廂升降速度曳引比與繞法有關(guān)曳引機(jī)減速機(jī)的減速比電動機(jī)的轉(zhuǎn)速936RMIN電梯轎廂升降速度45MMIN曳引機(jī)減速器減速比選用642曳引比選用11根據(jù)公式可得224曳引鋼絲繩直徑和根數(shù)的選擇1曳引鋼絲繩直徑的選擇在電梯中曳引鋼絲繩終日懸掛重物對于工作繁忙的電梯曳引機(jī)鋼絲繩每天要在同一個(gè)地方彎曲幾百次乃至上千次彎曲疲勞破壞和表面磨損是造成鋼絲繩報(bào)廢的主要原因?yàn)榱搜娱L鋼絲繩的使用壽命通常規(guī)定其中D曳引輪的直徑MD曳引鋼絲繩的直徑M曳引鋼絲繩的直徑不應(yīng)小于8MM故可選擇查表選擇D11MM采用619SNF鋼絲繩最小破斷栽荷為707KN近低重量為361KG100M2曳引鋼絲繩根數(shù)的選擇從確保規(guī)定的安全系數(shù)方面考慮確定曳引鋼絲繩的根數(shù)N可采用下列公式G轎廂重力Q額定載重力K鋼絲繩的表載安全系數(shù)S單根鋼絲繩的破斷拉力K曳引比11K121K2P轎廂在最底層位置時(shí)提升高度內(nèi)單根曳引鋼絲繩的重力根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)情況之轎廂重力為1470N額定載重力為1960N鋼絲繩的靜載安全系數(shù)如采用三個(gè)或三個(gè)以上的曳引鋼絲繩的曳引電梯取12單根鋼絲繩的破斷拉力為58400N轎廂在最底層時(shí)的提升高度內(nèi)單根的曳引重力為90N則4電梯在實(shí)際應(yīng)用中一般選用46根鋼絲繩這里確定鋼絲繩的根數(shù)為4225配重的選用配重又稱平衡重可以平衡轎廂的重量和部分電梯負(fù)載的重量減少電動機(jī)功率的損耗當(dāng)電梯負(fù)載與配重十分匹配時(shí)還可以減小鋼絲繩與強(qiáng)悍輪之間的曳引力延長鋼絲繩的壽命如果轎廂或配重撞在緩沖器上后電梯失去曳引條件避免了沖頂事故的發(fā)生通常采用如下公式計(jì)算其中W為配重總重量G為轎廂自重Q為轎廂額定載重量K為電梯平衡系數(shù)一般取0405以鋼絲繩兩端重量之差值最小為好根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)可知20000515002750KG23旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)采用圓盤旋轉(zhuǎn)定位托盤橫向運(yùn)動存放車輛具體形式是汽車駛?cè)胲噹旌笥?jì)算機(jī)分析所要停放的車位旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)將汽車旋轉(zhuǎn)到指定方向提升機(jī)構(gòu)將汽車提升到指定高度然后托盤橫向運(yùn)動實(shí)現(xiàn)存放如下結(jié)構(gòu)示意圖圖15旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖231旋轉(zhuǎn)電機(jī)的選擇電動機(jī)的容量選的合適與否對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響當(dāng)容量小于工作要求時(shí)電動機(jī)不能保證工作機(jī)的正?；蚴闺妱訖C(jī)因長期過載而過早損壞容量過大則電動機(jī)的價(jià)格高能量不能充分利用因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)作其效率和功率因數(shù)都較低造成浪費(fèi)電動機(jī)容量主要由電動機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件而定而發(fā)熱又與其工作有關(guān)本設(shè)計(jì)適用于間歇性運(yùn)作的情況下根據(jù)如下公式選擇電動機(jī)的功率其中P為選擇功率N為電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)取6RMIN為總效率是圓錐齒輪傳動效率一般為094097是摩擦傳動效率一般取085092T為轉(zhuǎn)動力矩代入公式可得選用型號Y80M14功率055KW電壓380V轉(zhuǎn)速1390RMIN稍大于齒輪的實(shí)際功率小齒輪的轉(zhuǎn)速為大齒輪的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)動比由電機(jī)驅(qū)動工作壽命每年工作350天運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向不變選定齒輪類型精度等級材料及齒數(shù)按傳動方案選用直齒圓錐齒輪齒形制O齒形角齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)螺旋角不變位運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器速度不高故選用8級精度材料選擇小齒輪材料為40CR調(diào)質(zhì)硬度為280HBS大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)硬度為240HBS選小齒輪齒數(shù)則按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)運(yùn)用如下公式確定公式內(nèi)的各計(jì)算值查得材料彈性影響系數(shù)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪大齒輪查得接觸批量壽命系數(shù)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力試選查得所以轉(zhuǎn)矩計(jì)算為查表取齒寬系數(shù)計(jì)算試算小齒輪的分度圓直徑代入中的較小的值得計(jì)算圓周速度V計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)8級精度查得所以按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑技術(shù)模數(shù)3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式確定公式內(nèi)的各計(jì)算值查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度查得彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)則載荷系數(shù)節(jié)圓錐角當(dāng)量齒數(shù)查取齒開系數(shù)查取應(yīng)力校正系數(shù)計(jì)算大小齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算綜合分析考慮取得4幾何尺寸計(jì)算1計(jì)算大端分度圓直徑2計(jì)算節(jié)錐頂距節(jié)圓錐角大端齒頂圓直徑齒寬取24橫移機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)241對存取機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對存取機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)必須了解其功能的具體要求首先要求存取機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確定位由于汽車的體積跟質(zhì)量都很大存取機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能的設(shè)計(jì)的輕巧以使其運(yùn)動慣量不至于太大而影響準(zhǔn)停要求其次要求存取機(jī)構(gòu)動作快工作效率高第三要求存取機(jī)構(gòu)安全措施完備如提升機(jī)構(gòu)與橫移機(jī)構(gòu)要互鎖等垂直升降式立體車庫采用螺桿副存取車方式結(jié)構(gòu)簡單緊湊自身質(zhì)量輕存取車輛功能主要由絲杠裝置實(shí)現(xiàn)在提升轎廂上安裝有兩條載車板軌道它由滾輪跟鋼板制成起支撐載車板和導(dǎo)向作用橫移機(jī)構(gòu)布置在兩條載車板軌道之間功能是驅(qū)動載車板做橫移動作他主要由橫移驅(qū)動絲杠螺母和電機(jī)組成存車時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動絲杠做直線運(yùn)動使載車板進(jìn)入停車位取車時(shí)電機(jī)反向運(yùn)動通過推拉銷將載車板拉出停車位242絲杠螺母機(jī)構(gòu)的選擇與計(jì)算2421確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程滾珠絲杠副的導(dǎo)程按下式計(jì)算24式中滾珠絲杠副的導(dǎo)程工作臺最高移動速度電機(jī)最高轉(zhuǎn)速由進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求知25查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊13得步進(jìn)電機(jī)110BF003的最高轉(zhuǎn)速500將數(shù)值代入上式51可得PH5故取PHS6522強(qiáng)度計(jì)算動載強(qiáng)度計(jì)算1對于燕尾型導(dǎo)軌的牽引力計(jì)算FMKFXF2FYG25取K14F02考慮工作臺在移動過程中只受G影響故F26023098588考慮工作臺在加工時(shí)靜止只受FX影響故FKF27149813017836故FMFF58817836184242計(jì)算最大動載荷C當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)滾珠絲杠螺母的主要破壞形式是工作表面的疲勞點(diǎn)蝕因此要進(jìn)行動載強(qiáng)度計(jì)算其計(jì)算動載荷應(yīng)小于或等于滾珠絲杠螺母副的額定動載荷即28式中動載荷系數(shù)硬度影響系數(shù)當(dāng)量動載荷滾珠絲杠螺母副的額定動載荷壽命以為一個(gè)單位29式中T使用壽命N循環(huán)次數(shù)滾珠絲杠的當(dāng)量轉(zhuǎn)速取T1500030代入數(shù)據(jù)可得取取F10當(dāng)工作載荷單調(diào)連續(xù)或周期性單調(diào)連續(xù)變化時(shí)則31式中最大和最小工作載荷所以計(jì)算可得查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊7選取CBM40065型滾珠絲杠副所以剛度滿足要求3靜載強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)滾珠絲杠螺母的主要破壞形式為滾珠接觸面上產(chǎn)生較大塑性變形影響正常工作為此進(jìn)行靜載強(qiáng)度計(jì)算最大計(jì)算靜載荷為32式中硬度影響系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊7可得CBM40065型滾珠絲杠副額定靜載荷所以滿足要求滾珠絲杠螺母的主要參數(shù)如表12所示表12滾珠絲杠螺母副的主要參數(shù)滾珠絲杠副型號CBM40065公稱直徑導(dǎo)程鋼球直徑絲杠外徑螺紋底徑額定動載荷額定靜載荷接觸剛度523螺母選擇由于數(shù)控機(jī)床對滾珠絲杠副的剛度有較高要求故選擇螺母時(shí)要注重其剛度的保證推薦按高剛度要求選擇預(yù)載的螺母型式其中插管式外循環(huán)的端法蘭雙螺母應(yīng)用最為廣泛它適用重載荷傳動高速驅(qū)動及精密定位系統(tǒng)并在大導(dǎo)程小導(dǎo)程和多頭螺紋中具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)且較為經(jīng)濟(jì)滾珠的工作圈數(shù)I和列數(shù)J根據(jù)所要求性能工作壽命推薦按表52選取表13要求特性插管式IJ滾珠循環(huán)流暢152153251剛性252253法蘭形狀按安裝空間由標(biāo)準(zhǔn)形狀選擇亦可根據(jù)需要制成特殊法蘭形狀3導(dǎo)程精度選擇根據(jù)機(jī)床定位精度確定滾珠絲杠副導(dǎo)程的精度等級一般情況下推薦按下式估算E02506TD式中E累計(jì)代表導(dǎo)程偏差MTD機(jī)床有效行程的定位精度M53動力計(jì)算傳動件轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算531齒輪轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算1傳動比的計(jì)算初步分配傳動比按獲得最小轉(zhuǎn)動慣量的原則分配傳動比IIII得I152I164初步估計(jì)齒輪模數(shù)M125小齒輪Z27大齒輪小齒輪大齒輪25托盤的設(shè)計(jì)251托盤在存取車中的重要作用立體車庫存車時(shí)存車客戶將車開到載車托盤然后離開車輛此后車輛就由車庫自動完成車輛的存入庫位在這個(gè)過程中車輛就一直停放在載車托盤上車輛的存入庫位都是由車庫對載有汽車的載車托盤運(yùn)動由載車托盤帶著汽車存入庫位同樣取車時(shí)立體車庫對載有汽車的載車托盤做一系列的機(jī)械運(yùn)動載車托盤帶著汽車從庫位運(yùn)動到出口客戶從托盤上開走汽車完成取車過程可見載車托盤在立體車庫中有至關(guān)重要的作用車庫完成一系列的機(jī)械運(yùn)動均是對載車托盤的運(yùn)動由載車托盤帶著汽車完成對車輛的存取載車托盤作為車庫存取車工程中車輛的載體托盤使用量大立體車庫設(shè)計(jì)多少庫容量就必須有相應(yīng)數(shù)量的載車托盤載車托盤的設(shè)計(jì)成本直接影響車庫的車本載車托盤的重量不僅直接影響車庫的整體重量而且影響的運(yùn)營成本252托盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)立體車庫的載車托盤按結(jié)構(gòu)形式有拼版氏和框架式兩種拼版氏載車托盤是用鍍鋅板一次沖壓或滾壓整體成形然后拼裝成托盤最后用螺栓緊固連接在拼裝前先對組件進(jìn)行各類表面處理如電鍍烤漆等使載車板輕巧美觀整體折彎成型的載車板運(yùn)輸方便通用性互換性好強(qiáng)度大剛度好重量輕減少基礎(chǔ)支承力而且由于是整體折彎成型車板厚度小一般厚度為5055毫米對建筑凈空高度要求最小可以保證載車托盤同地面零坡度倒車無須加油門適應(yīng)新老板整體折彎成型結(jié)構(gòu)形式適合于批量生產(chǎn)框架式載車托盤是先用型鋼和鋼板焊接承載框架然后在兩側(cè)停車通道和中間突起的頂面鋪設(shè)不同厚度的鋼板多數(shù)采用中間突起結(jié)構(gòu)這種載車板的優(yōu)點(diǎn)是可按需要設(shè)置行車通道寬度并具有較好的導(dǎo)入功能這種結(jié)構(gòu)形式較適合車型變化較多的小批量生產(chǎn)在行車通道上鋪設(shè)5MM厚的防滑鋼板中間的凸起部分鋪設(shè)5MM厚的普通鋼板面層鋼板的承載框架焊接在一起行車載車托盤托盤示意圖見為方便司機(jī)存車行車通道上涂上鮮艷的黃色油漆以起到引導(dǎo)存車的作用在載車托盤的底部與停車位上的鋼梁相對應(yīng)的位置上裝有滑動罩起導(dǎo)向以及減少摩擦的作用在載車板的兩側(cè)都安裝有托鉤工作時(shí)通過帶動載車板的橫移253托盤尺寸設(shè)計(jì)載車托盤是汽車的載體故托盤的長寬必須大與汽車的長寬這樣才能放的下汽車托盤的長寬由所停放的汽車的長寬和安全裕量所決定為了安全起見汽車托盤必須比汽車在長寬方面要稍微大一些這個(gè)大的量即為安全裕量故托盤的長寬設(shè)計(jì)如下托盤的長寬公式為式中A設(shè)計(jì)車庫的托盤寬度B設(shè)計(jì)車庫托盤的長度設(shè)計(jì)托盤所能停的最大車型的寬度設(shè)計(jì)托盤所能停的最大車型長度U設(shè)計(jì)托盤的安全裕量由于本車庫設(shè)計(jì)所能停放的車型為小型轎車和中型轎車故車體的最大寬度1800MM車體的最大長度4700MM為了保證車體與人的自由出入寬度的安全裕量取350MM長度的安全裕量取150MM將上述兩個(gè)值帶入3132可得托盤的長寬尺寸即托盤的長設(shè)計(jì)為50M寬設(shè)計(jì)為25M第3章垂直升降式立體車庫檢測系統(tǒng)與安全停車庫的本身性能及安全防護(hù)措施非常重要在眾多的車庫中車輛的高價(jià)性與車庫自身的價(jià)值相差很大并與客戶對車庫的信任度有著密切的聯(lián)系對于環(huán)形電梯式立體停車庫不僅要對它本身承載能力做試驗(yàn)還應(yīng)配務(wù)有相應(yīng)的安全裝置31立體車庫承載能力試驗(yàn)1無載試驗(yàn)方法每個(gè)車位完成出入庫動作各一個(gè)循環(huán)如果各機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常無變形及異響橫移動作中滾輪無啃軌卡軌偏斜運(yùn)行和障礙等現(xiàn)象限位裝置動作正常提升動作中定位準(zhǔn)確鋼絲繩順序排列無干涉現(xiàn)象安全構(gòu)正確到位上下限位正常則認(rèn)為本試驗(yàn)結(jié)果良好2額定負(fù)載試驗(yàn)方法每層任選一車位在固定叉梳上模擬汽車車輪位置按額定載荷64的比例均勻放置集中載荷完成出入庫動作各三個(gè)循環(huán)如果各機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常無變形及異響橫移動作中制動器動作正常定位準(zhǔn)確無溜車現(xiàn)象提升動作中定位準(zhǔn)確無下滑現(xiàn)象上下限位動作正常則認(rèn)為本試驗(yàn)結(jié)果良好3超載試驗(yàn)方法每層任選一車位在固定叉梳上模擬汽車車輪位置按64的比例放置額定負(fù)載的11倍完成出入庫動作各一個(gè)循環(huán)如果各部件能完成其功能試驗(yàn)并在隨后進(jìn)行的目測檢查中沒有發(fā)現(xiàn)裂紋永久變形機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的構(gòu)件無損壞連接處也沒出現(xiàn)松動或損壞則認(rèn)為本試驗(yàn)結(jié)果良好32立體車庫檢測系統(tǒng)及安全措施為了保證車庫的安全使用并防止因操作不當(dāng)而產(chǎn)生的意外垂直升降式立體車庫必須具備檢測系統(tǒng)及安全措施1車頭是否超出檢測當(dāng)車開進(jìn)停車托盤時(shí)要對其是否前后停放到位進(jìn)行檢測防止車頭或車尾車高超出車庫所允許的范圍以免在車位上升過程中對車造成破壞2鋼絲繩的防斷防脫提升箱體用鋼絲繩滑輪鏈輪來實(shí)現(xiàn)采用霍爾元件來檢測鋼絲繩的斷頭數(shù)把它傳輸給上位機(jī)儲存到一定限度系統(tǒng)會自動報(bào)警在滑輪上安裝一防脫機(jī)構(gòu)防脫機(jī)構(gòu)可防止鋼絲繩由于有偏角或鋼絲繩松動而出現(xiàn)脫輪現(xiàn)象如圖21鋼絲防脫機(jī)構(gòu)圖22吊鉤在電梯上位均設(shè)有安全掛鉤掛鉤也為兩種狀態(tài)即掛鉤通電打開和斷電閉合并通過一個(gè)特定的行程開關(guān)來獲取掛鉤狀態(tài)信息電梯向上運(yùn)行過程中檢測到上認(rèn)趾信號則自動停止運(yùn)行如果上認(rèn)趾開關(guān)被損壞系統(tǒng)未檢測到信號電梯會繼續(xù)向上運(yùn)行當(dāng)運(yùn)行到上極限開關(guān)處時(shí)上極限信號就會切斷電機(jī)電源使電機(jī)停電無法繼續(xù)運(yùn)行起著雙重保險(xiǎn)的作用電梯向下運(yùn)行過程中首先打開對應(yīng)的掛鉤系統(tǒng)檢測到掛鉤打開的信號后系統(tǒng)開始下降如果掛鉤未打開電梯不會下降下降過程中當(dāng)檢測到下認(rèn)趾信號時(shí)自動停止運(yùn)行如果下認(rèn)趾開關(guān)被損壞系統(tǒng)未檢測到信號電梯會繼續(xù)向下運(yùn)行當(dāng)運(yùn)行到下極限開關(guān)處時(shí)下極限信號就會切斷電機(jī)電源使電機(jī)停電無法繼續(xù)運(yùn)行起著雙重保險(xiǎn)的作用3PLC延時(shí)保護(hù)PLC還設(shè)有延時(shí)保護(hù)在電梯開始運(yùn)行的同時(shí)PLC開始計(jì)時(shí)當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到而電梯未運(yùn)行到位時(shí)電梯停止運(yùn)行同時(shí)系統(tǒng)報(bào)警另外兩道停止開關(guān)均被損壞電梯運(yùn)行到位而無信號返回時(shí)電梯會繼續(xù)向上或下運(yùn)行從而發(fā)生不可