地坑升降式立體車庫設(shè)計說明書

1、工業(yè)大學(xué)地坑升降式立體車庫說明書三車位立體車庫2014-10-26目錄第1章緒論31 1機械式停車庫的基本概念31.2國外立體車庫的發(fā)展?fàn)顩r及前景31.2.1國外研究現(xiàn)狀31.2.2 國研究現(xiàn)狀41.3機械式停車庫的分類及特征5第2章 立體車庫總體設(shè)計72.1功能原理設(shè)計一一“黑箱法”72.2功能元的確定7第3章 地坑升降式停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計83. 1地坑升降式停車庫主要部分83. 2提升機構(gòu)的設(shè)計83. 2. 1設(shè)計原理83. 2. 2鋼絲繩的選擇113. 2.3卷簡的結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸確定133.2.4卷簡軸的設(shè)計計算163.2.5 電動機選擇173.2.6 減速器的選擇183. 2. 7 其他

2、標(biāo)準零部件的選擇18第4章地坑升降式停車庫的控制系統(tǒng)分析184.1立體車庫控制系統(tǒng)的組成184.2 控制系統(tǒng)方案194.2. 1總體方案設(shè)計194.2.2 系統(tǒng)設(shè)計 194.2.3上位機的行為描述204.2. 4控制方式204.3小結(jié)22第1章緒論1.1機械式停車庫的基本概念隨著城市化進程的加速，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，群毆是我們在城市中緊湊的地方對停車空間、停車方式進 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 式向機械式發(fā)展。機械停車庫N是利用機械設(shè)備提高單位面積停車數(shù)量的停車方式，他是使 用機械設(shè)備作為運送或既運送且停放車輛

3、的汽車庫，分為運送器和停車位兩部 分。運送器是機械停車設(shè)備中承托和運送汽車的總稱，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。1.2國外立體車庫的發(fā)展?fàn)顩r及前景1.2.1國外研究現(xiàn)狀早在50多年前，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對家庭使用的 雙層停車設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住 區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設(shè)地下車庫。自70 年代末起，世界經(jīng)濟高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、 車多的國家、地區(qū)和一些發(fā)達國家積極開展了機械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造 應(yīng)

4、用。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達國家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界 領(lǐng)先水平，國和我國的港、澳、臺地區(qū)的停車業(yè)也通過引進一移植制造，得到了 蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。目前世界停車產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車技術(shù)幾乎包含了當(dāng)今機械、電子、 液壓、光學(xué)、磁控和計算機技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進技術(shù)。機械方面，應(yīng)用了 許多新材料、新工藝。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計，便于組合使用，易于安裝拆卸。 鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強度和剛度，又使設(shè)備輕巧美觀，載 車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強韌、耐用?？刂萍夹g(shù)方面， 廣泛采用可編程序控制器和矢量變

5、頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運行髙速平穩(wěn)， 節(jié)省電力，振動和噪音也趨于最小?？刂菩问接?，按鈕式、鎖匙式、IC卡式、 鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機械式 行程開關(guān)、磁性接近開關(guān)、光敏感應(yīng)開關(guān)等，安全保護裝置日臻完善，如汽車出 入聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護與多重機構(gòu)互鎖、停車 泊位自動跟蹤、鏈條和鋼絲繩長度超圍報警和彈性變形自動補償、汽車圖象攝影 對比安全檢測、自動消防滅火系統(tǒng)等。日本是最早應(yīng)用機械式車庫的國家之一，其在上世紀60年代初就開發(fā)并使 用可最大限度的利用空間的機械式停車設(shè)備。當(dāng)時日本全國汽車保有量大約為 500萬輛，大多采用的是垂

6、直循環(huán)式停車設(shè)備。從80年代開始，日本開始向亞 洲地區(qū)的國、中國及地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。國機械車庫技術(shù)是日本機械停車技術(shù) 的派生。其機械停車產(chǎn)業(yè)從20世紀70年代中期開始起步，80年代開始引進日 本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化，90年代開始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個階 段得到政府的高度重視，各種機械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，國近幾年增長 速度都在30%左右。目前國停車設(shè)備行業(yè)進入穩(wěn)步發(fā)展階段。1.2.2國研究現(xiàn)狀我國機械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從80年代中期開始，90年代開始引 進和生產(chǎn)停車設(shè)備，在、等地都有使用。參照日本等國標(biāo)準制定的我國行業(yè)標(biāo) 準也于近幾年出臺，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾

7、百家，生產(chǎn)各種類型的停車 設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。機械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑， 不僅包含了機械停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié) 構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護、安全消防、收費管理等各學(xué)科 領(lǐng)域，就停車設(shè)備本身而言，其機械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨有的技術(shù)特 征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成 熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿 足國外市場的需求。在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準；多數(shù)產(chǎn) 品是仿效或引進國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模

8、的企業(yè)，生產(chǎn)能 力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設(shè)計單位的參與，技 術(shù)創(chuàng)新能力嚴重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴重滯后等。解決上述 問題，需要我們在政策市場、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照發(fā)達國家的 有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實現(xiàn)投資主體多元化, 確定車庫的管理屬性和停車收費標(biāo)準，給予投資和經(jīng)營者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其 有利可圖。市場方面應(yīng)建立車庫市場運行機制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費 標(biāo)準，逐步消除''路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)則經(jīng)營車庫，并實施政府監(jiān)督 和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。1.3機

9、械式停車庫的分類及特征機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?，汽車入庫后的動作形式?類。常見的機械式停車場的種類如下：1. 垂直升降式運行原理：該設(shè)備通過PLC控制系統(tǒng)，在垂直方向上垂直運轉(zhuǎn)。汽車停在 托架上，托架隨傳動系統(tǒng)作升降運動，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現(xiàn)立體存放機型特點：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、整機計算機控制系統(tǒng)以及一套完整的停車檢測系統(tǒng)、 安全保護

10、系統(tǒng)、自動消防系統(tǒng)等。2. 多層升降橫移式運行原理：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。機型特點：升降驅(qū)動系統(tǒng)為鋼絲繩四點吊掛式，運行平穩(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，人員誤入運行自動停止，確保車

11、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，且外表面雙層鍍鋅，電控元件全部進口國際名牌，使產(chǎn)品具有髙度安全及 長久耐用的優(yōu)異品質(zhì)。3. 平面移動（有托盤式）運行原理：通過升降機的垂直升降和搬運器的平面往復(fù)運動，將車輛自動 移送到多層平面布置的停車區(qū)域的裝置，多稱平面移動式。采用自動倉儲原理, 透過升降機及搬運小車，將載車板及車輛由入口地面層下降到地下指定層，在 由搬運小車橫向移動，將車子存（?。┑皆O(shè)定的車位上。特點：每層的搬運器和升降機分別動作，互不干擾，提高了車輛的出入庫 速度。停車規(guī)?？蛇_到80-120輛；采用人性化設(shè)計，提髙了舒適性。采取多重

12、保險措施，安全性能卓越；采用變頻調(diào)速技術(shù)，運行平穩(wěn)，定位準確；設(shè)置多 種安全保護裝置，停車安全；配置高效，外形美觀。4. 多層循環(huán)式運行原理：通過載車板左右移動與升降的相互配合，使載車板循環(huán)運動， 從而實現(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：比自助停車方式空間利用效率髙達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6層；采用髙速升降方式，縮 短了出入庫的時間；為置轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)（上部升入式），方便了前進出入庫，采用數(shù) 字鍵操作方式，使用簡單；最適宜建于地形細長且面積只允許設(shè)置一個出入口 的場所。5. 電梯式運行原理：

13、汽車專用升降機是專用于汽車升降的專用設(shè)備，可采用機械或 液壓兩種方式提升車輛，該設(shè)備運行平穩(wěn)能耗小，安全可靠，用于停車場配套 建設(shè)。根據(jù)驅(qū)動方式不同可分為卷揚式、曳引式及液壓式三種。特點：機械室區(qū)隔設(shè)置、清除升降路操作之噪音；下降時無需驅(qū)動油壓， 節(jié)省能源；采用無段變速設(shè)計，升降中平穩(wěn)安全；車臺結(jié)構(gòu)才懸背式設(shè)計，節(jié) 省升降之面積；外接遙控專職，在車即可全自動操作；原裝進口滑升門或特制 不銹鋼門，美觀快速；斷鏈防止下墜之節(jié)速器，安全可靠；LC控制回路，維修 快速，性能穩(wěn)當(dāng)；電梯式手動操作面板，美觀耐用。第2章立體車庫總體設(shè)計2.1功能原理設(shè)計一一“黑箱法”“黑箱法”是根據(jù)系統(tǒng)的輸入、輸出關(guān)系來研

14、究實現(xiàn)系統(tǒng)功能目標(biāo)的一種方法， 即根據(jù)系統(tǒng)的某種輸入及要求獲得某種輸出的功能要求，從中尋找出某種物理效 應(yīng)或原理來實現(xiàn)輸入-輸出之間的轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的解決辦法。具體是立體車庫的輸入量：駛?cè)氲能囕v、電機電源、控制信號輸入。立體車庫的輸出量：駛出的車輛、主框架的升降、顯示信號輸出。黑箱的外界條件：停車庫溫度、濕度，車子重量等（來自外界影響）振動、噪音（對外界的影響）2.2功能元的確定常用物理基本功能元有凸輪轉(zhuǎn)動、連桿傳動、齒輪傳動、柔性方式傳動。我們選 擇柔性方式傳動，利用變向的滑輪實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動到車庫框架的升降。驅(qū)動功能：電機驅(qū)動與液壓驅(qū)動的選擇。綜合考慮，做為一個小型的三層立體車 庫的設(shè)計和維護

15、，選用電機驅(qū)動更經(jīng)濟合理。執(zhí)行功能：采用升降式?？刂乒δ埽簡?、停止，轉(zhuǎn)向，儀表顯示。輔助功能：照明，安全裝置。支承和聯(lián)接功能第3章地坑升降式停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1地坑升降式停車庫主要部分地坑升降式停車庫主要由主框架部分、提升機構(gòu)、安全防護裝置這三大部分組成。 地坑升降式停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計在整個車庫中非常重要，主框架部分承擔(dān)著整個停車庫 的總量，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性影響著整個立體停車庫的重量、材料和成本 的多少以及安全性，提升機構(gòu)是整個車庫垂直運行的主要部件。3. 2提升機構(gòu)的設(shè)計3.2.1設(shè)計原理提升機構(gòu)是使重物作升降運動的機構(gòu)，它是任何起重機必不可少和最重要最 基本的機構(gòu)。具體是由電

16、動機、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒、導(dǎo)向滑輪、鋼 絲繩等組成。1電動機2聯(lián)軸器3滅速器4卷簡電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，制動器松開，通過帶制動器的聯(lián)軸器帶動減速器髙速 軸，經(jīng)減速器后由低速軸帶動卷簡族轉(zhuǎn)，使鋼絲繩在卷筒上繞進或放出，從而使 重物起升或下降。電動機停止轉(zhuǎn)動時，依靠制動器將高速軸的制動輪剎住，使載 車板停止在空中。根據(jù)需要起升機構(gòu)上還可裝設(shè)各種輔助裝置，如起重量限制器、起升高度限 位器、速度限制器和鋼絲繩作多層卷繞時，使鋼絲繩順序排列在卷簡上的排繩裝 置等。在電動機與卷簡之間通常采用效率較高的起重用標(biāo)準兩級減速器。要求低速 時可采用三級大傳動比減速器。為便于安裝，在電動機與減速機之間常采用

17、具有 補償性能的彈性柱銷連軸器或齒輪連軸器。前者構(gòu)造簡單并能起緩沖作用，但彈 性橡膠圈的使用壽命不長；后者堅固耐用，應(yīng)用最廣。齒輪連軸器的壽命與安裝 質(zhì)量有關(guān)，并且需要經(jīng)常潤滑。一般制動器都安裝在髙速軸上，這樣所需要的制動力矩小，相應(yīng)的制動器尺 寸小，重量輕。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一半兼作制動輪。帶制動輪的半體應(yīng)安裝在減 速器髙速軸上。這樣，即使聯(lián)軸器被損壞，制動器仍可把卷簡制動住，以確保機 構(gòu)的安全。起升機構(gòu)的制動器必須采用常閉式的。制動力矩應(yīng)保證有足夠的制動安全系 數(shù)。在重要的起升機構(gòu)中有時設(shè)兩個制動器，而第二個制動器可安裝在減速器髙 速軸的令一伸出端或裝設(shè)在電動機的尾部出軸上。為使機構(gòu)布置方便

18、并增大補償能力，在電動機與減速機之間可用浮動軸連 接，浮動軸的兩端為半齒輪連軸器。由于卷筒與減速器低速軸之間的連接型式很多。本卷揚機的卷筒與低速軸的 連接為帶齒輪接盤的結(jié)構(gòu)型式，卷筒軸左端用自位軸承支撐于減速器輸出軸的腔 軸承座中，低速軸的外緣制成外齒輪，它與固定在卷筒上的帶齒輪的接盤相嚙合, 形成一個齒輪連軸器傳遞扭矩，并可以補償一定的安裝誤差。在齒輪聯(lián)軸器外側(cè), 即靠近減速器的一側(cè)裝有剖分式密封蓋，以防止聯(lián)軸器的潤滑油流出來和外面的 灰塵進入。這種連接型式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸小，分組性好，能補償減 速器與卷筒軸之間的安裝誤差。卷筒的直徑一般盡量選用允許的較小值，因為隨著卷筒直徑的增加

19、，扭矩和 減速傳動比也增大，引起整個機構(gòu)龐大。但在起升高度較大時，往往用增大卷筒 直徑的方法以減小其長度。起升機構(gòu)計算是在給定了設(shè)計參數(shù)，并將布置方案確定后進行的，通過計算 選用機構(gòu)中所需要的標(biāo)準零部件，如電動機、制動器、減速器和聯(lián)軸器等。對于 非標(biāo)準零部件需進行單獨設(shè)計。3.2.2鋼絲繩的選擇3. 2. 2. 1鋼絲繩的種類和構(gòu)造鋼絲繩的種類.根據(jù)鋼絲繩中鋼絲與鋼絲的接觸狀態(tài)不同又可分為：1. 點接觸鋼絲繩 點接觸鋼絲繩繩股中各層鋼絲直徑均相同，而外各層鋼 絲的節(jié)距不同.因而相互交叉形成點接觸。其特點是接觸應(yīng)力高.表面粗糙，鋼 絲易折斷，使用壽命低。但制造工藝簡單，價格便宜。在實際中常發(fā)現(xiàn)這

20、種鋼絲 繩在受拉、尤其是受彎時由于鋼絲間的點接觸、造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生嚴重壓痕， 由此導(dǎo)致鋼絲疲勞斷裂而使鋼絲繩過早報廢。2. 線接觸鋼絲繩線接觸鋼絲繩繩股由不同直徑的鋼絲統(tǒng)制而成，每一層 鋼絲的節(jié)距相等，由于外層鋼絲位于層鋼絲之間的溝槽，因此外層鋼絲間形成線 接觸。這種鋼絲繩的層鋼絲雖承受比外層鋼絲稍大的應(yīng)力，但它避免了應(yīng)力集中, 消除了鋼絲在接觸處的二次彎曲現(xiàn)象，減少了鋼絲間的摩擦阻力。使鋼絲繩在彎 曲上有較大的自由度，從而顯著提高了抗疲勞強度，其壽命通常高于點接觸鋼絲 繩。由于線接觸鋼絲繩比點接觸鋼絲繩的有效鋼絲總面積大，因而承載能力高。 如果在破斷拉力相同的情況下選用線接觸鋼絲繩，可以采

21、用較小的滑輪和卷筒直 徑，從而使整個機構(gòu)的尺寸減小。我們優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩。3. 2. 2. 2鋼絲繩直徑的選擇卷筒多層纏繞.鋼絲繩受力比較復(fù)雜。為簡化計算，鋼絲繩選擇多采用 安全系數(shù)法，這是一種靜力計算方法。鋼絲繩的安全系數(shù)按下式計算：心屮式中Sp整條鋼絲繩的破斷拉力，N；/-卷揚機工作級別規(guī)定的最小安全系數(shù)；Fj鋼絲繩的額定拉力，N；設(shè)計時，鋼絲繩的額定拉力為已知，將額定拉力乘以規(guī)定的最小安全系數(shù) n,然后從產(chǎn)品目錄中選擇一種破斷拉力不小于FrM）的鋼絲繩直徑。鋼絲繩直徑不應(yīng)小于下式計算的最小直徑"min=" J Ftnax式中F鋼絲繩最大靜拉力（N）。由起升載荷（額

22、定起重量，鋼絲繩懸掛部 分的重量，滑輪組及其它吊具的重量）并考慮滑輪組效率相倍率來確定; c鋼絲繩選擇系數(shù)，它與機構(gòu)的工作級別、鋼絲繩是否旋轉(zhuǎn)以及吊運 物品的性質(zhì)等因素有關(guān)。車庫停滿車總重約為4噸，用四個滑輪，經(jīng)計算得，每根承受載荷Fmax=4. 72×2÷8=1. 18× IO4 N工作級別選為M7,鋼繩系數(shù)選擇c = 0. 123。dmin=c jnax =13. 36 所以鋼絲繩選擇d=14 mmO按鋼絲繩所在機構(gòu)工作級別來選鋼絲繩直徑時，所選的鋼絲繩拉斷力應(yīng)滿足下式：Fo n FmaX式中Fo-所選用鋼絲繩最小拉斷力，N；n 安全系數(shù)，查手冊選n=7所以F

23、o7×l. 18× 104=82. 6 kN又鋼絲繩最小拉斷力總和等于鋼絲繩最小拉斷力×1. 134 （纖維芯）或X1.214 （鋼芯），所以鋼絲繩最小拉斷力總和為93. 668 kN鋼絲繩型號選擇：鋼絲繩 6×19 （a）類 14NATFC-1470ZS-10279. 53. 2. 3卷筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸確定3. 2. 3. 1卷筒的分類按照鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù)分，卷筒分單層繞和多層繞兩種。一般起重 機大多采用單層繞卷筒。只有在繞繩量特別大或特別要求機構(gòu)緊湊的情況下，為 了縮小卷簡的外形尺寸，才采用多層繞的方式。本設(shè)計采用單層繞。3232卷筒繩槽的

24、確定卷筒繩槽槽底半徑R,槽深C槽的節(jié)矩t其尺寸關(guān)系為:R二(0. 540.6) d (d為鋼絲繩直徑)繩槽深度：標(biāo)準槽:CI= (0.2504) d深槽:C嚴(0. 60.9) d繩槽節(jié)距：標(biāo)準槽:r1=d+ (24)深槽:r2=d+ (68)卷筒槽多數(shù)采用標(biāo)準槽，只有在使用過程中鋼絲繩有可能脫槽的情況才使用深槽，本設(shè)計選用標(biāo)準槽，鋼絲繩直徑選用14 mm,R= (05406) d=7. 568. 4 nun取 R=8 mm(3-12)C= (02504) d =3. 55. 6 nun取 c=4 mm(3-13)所以t = d÷ (2、4) =16 mm3233卷筒的設(shè)計3. 2.

25、 3. 4卷筒節(jié)徑4設(shè)計卷筒的節(jié)徑即卷簡的卷繞直徑，由設(shè)計知q不能小于下式:DOmin = hdh 與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，根據(jù)工作環(huán)境級別 為M?,查機械設(shè)計手冊h=28 mm；d 鋼絲繩的直徑，mm。按式計算：2）min = hd =392 mm所以選取D0 =400 mm3235卷筒的長度設(shè)計卷筒按照轉(zhuǎn)矩的傳遞方式來分有端側(cè)板周邊大齒輪外嚙合式和簡端或簡 齒輪嚙合式，其共同特點是卷簡軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計卷筒采用齒 輪嚙合式。卷筒的設(shè)計主要尺寸有節(jié)徑U、卷筒長度L、卷筒壁厚0采用雙卷筒方案，先設(shè)計一邊卷筒，有兩根鋼繩，如圖所示，卷筒白勺長度厶=2（厶1 +厶2）+

26、厶0 +厶3式中L卷筒總長度，mm；厶一繩槽部分長度，其計算公式為:r Ha 厶=+ n tI叫丿 其中H最大起升高度，mm；d 滑輪組倍率；卷筒卷繞直徑，mm；t 繩槽節(jié)矩，mm；n -附加安全圈數(shù)，使鋼絲繩端受力減小，便于固定，通常取 n=1.5'3 圈；厶一固定鋼絲繩所需要的長度，一般取1=3t, mm；人一兩端的邊緣長度（包括凸臺在），根據(jù)卷簡結(jié)構(gòu)而定，mm；人一卷筒中無繩延伸部分。H = 400mm； =l; DO = 400mm； n = 2; t = 16=82. 96 mmo1 =3t=48 mmI2 =20 mm /3 = 382m所以厶=60OnInl選取標(biāo)準卷筒長

27、度為60Omm3. 2. 3. 6卷筒壁厚設(shè)計本設(shè)計為了延長鋼絲繩的壽命，采用鑄鐵卷筒，對于鑄鐵卷筒可按經(jīng)驗公式 初步確定，然后進行強度驗算。對于鑄鐵筒壁5 = 0.02D+(6 10) mm(3-18)根據(jù)鑄造工藝的要求，鑄鐵卷筒的壁厚不應(yīng)小于12 mm,所以J = ISrnm 所以卷筒的參數(shù)選擇為：繩槽節(jié)距t = 16mm、槽底半徑q=4卷簡節(jié)距D。= 400 mm、卷筒長度L=600 mm、卷筒壁厚 = 15nm03.2. 3. 7卷筒強度計算及檢驗卷筒材料一般采用不低于HT200的鑄鐵，特殊需要時可采用ZG230-450、 ZG270-500鑄鋼或Q235-A焊接制造。本設(shè)計的卷筒五特

28、殊需要，額定起重重量 不是很大，所以選擇HT200的鑄鐵制造。一般卷筒壁厚相對于卷筒直徑較小，所以卷簡壁厚可以忽略不計，在鋼絲繩 的最大拉力作用下，使卷筒產(chǎn)生壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和扭曲應(yīng)力。其中壓應(yīng)力最大。 當(dāng)3D0時彎曲應(yīng)力和扭曲應(yīng)力的合成力不超過壓應(yīng)力10%,所以當(dāng)L3D0時只計算壓應(yīng)力即可。本設(shè)計中L=755 mm D二40Onmh符合L <3D0的要求，所以只計算壓應(yīng)力即當(dāng)鋼絲繩單層卷繞時，卷筒所受壓應(yīng)力按下式來計算:(3-19)其中 Or為鋼絲繩單層卷繞時卷筒所受壓應(yīng)力，MPa；FmaX為鋼絲繩最大拉力，N；5為卷筒壁厚，mm；A為應(yīng)力減小系數(shù)，一般取A=O. 75 %為許用壓力，

29、對于鑄鐵%二牛h為鑄鐵抗壓強度極限所以 -A jfeJ36. 88 MPa查教材機械設(shè)計基礎(chǔ)知 195MPa,所以K39MPao所以 <bc經(jīng)檢驗計算，卷筒抗壓強度符合要求。3.2.4卷筒軸的設(shè)計計算由于卷筒軸的可靠性對卷揚機安全、可靠的工作非常重要，因此應(yīng)十分重視 卷筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度、剛度計算。卷筒軸的結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡可能簡單、合理，應(yīng) 力集中應(yīng)盡可能小。卷筒軸不僅要計算疲勞強度，而且還要計算靜強度；此外， 對較長的軸還需校核軸的剛度。本設(shè)計以計算出的參數(shù)有：繩的額定拉力Fr =1.18× 104kN,卷筒直徑 D=400 mm,鋼絲繩的直徑J=14 mm,外齒軸套齒輪分度圓直

30、徑D=224 mm,查 機械傳動設(shè)計手冊，軸的材質(zhì)選擇45鋼，調(diào)制處理，B = 650 Mpa ,5 = 360 MPa, J= 300MPa,feo = lOOMPa。該卷筒軸用軸端檔板固定于卷筒上，是不動的心軸。計算時應(yīng)按鋼絲繩在卷 筒上兩個極限位置分別計算。根據(jù)受力分析可知，當(dāng)鋼絲繩位于右極限位置時， 心軸受力較大，因此應(yīng)按有極限位置進行軸的強度計算。查機械設(shè)計手冊、機械傳動設(shè)計手冊、起重機設(shè)計手冊，初步得到心軸各段 直徑和長度，本設(shè)計心軸左右兩邊選用調(diào)心滾子軸承圓柱孔圖22216C型。Da=80mm, Dh= 1 OOmm T Dt=115mm, Dd= 11 OmmII=I6=30I

31、nnh l2=l=6Omm、 13=35Omm, 15=7OinmO3. 2. 5電動機選擇正確選擇電動機額定功率的原則是：在電動機能夠滿足機械負載要求的前提 下，最經(jīng)濟、最合理地決定電動機功率。本設(shè)計地坑式升降立體車庫屬于非連續(xù)制工作機械，而且起動、制動頻繁。 因此，選擇電動機應(yīng)與其工作特點相適應(yīng)。所以動力源采用三相交流異步電動機。根據(jù)吊車行業(yè)的工作特點，電動機工 作制應(yīng)考慮選擇短時重復(fù)工作制S3和短時工作制S.并優(yōu)先選用YZR（繞線轉(zhuǎn) 子）、YZ（籠型轉(zhuǎn)子）系列起重專用電動機。多數(shù)情況下選用繞線轉(zhuǎn)子電動機；在 工作條件較輕，接電次數(shù)較少時，亦可采用籠型轉(zhuǎn)子電動機。對于小噸位卷揚機, 考慮到

32、多方面因素，其電動機工作制也允許選擇連續(xù)工作制S-本設(shè)計電動機工 作制度為斷時工作制，因此不用考慮電動機的發(fā)熱計算。機構(gòu)運轉(zhuǎn)時所需靜功率按下式計算:(3-41)N ,o+"7100077式中 Q-額定起升載荷，N；Qfi-吊具自重，N；可取Q)= (0. 020.04) Q；V 起升速度，m/s； 機構(gòu)總效率，它包括滑輪組的效率、導(dǎo)向滑輪效率、卷筒的機械效率和傳動機 構(gòu)的機械效率。初步計算時，對于圓柱齒輪減速器傳動的起升機構(gòu)，可取 =0.850.9。所以Nj=&889 kN計算電動機功率 Ne KdNj考慮到工作環(huán)境，對于中小型起重機其系數(shù)Kd=O.8,所以 Ne 0.8&#

33、215;& 889=7. Ill選用：YZ系列冶金起重專用三項異步電機，型號：Y160L8,額定電壓：380V,額定功率：IIKW轉(zhuǎn)速：750轉(zhuǎn)/分效率：82.4%基準工作制為S3-40%3.2.6減速器的選擇按額定轉(zhuǎn)速初定總傳動比，總傳動比按下式計算：i = 乂(3-42)式中/-機構(gòu)的總傳動比；nd 一電動機額定轉(zhuǎn)速，r / min；H0一卷筒轉(zhuǎn)速，r / min<>電機轉(zhuǎn)速：750轉(zhuǎn)/分輸出卷筒轉(zhuǎn)速：9. 55轉(zhuǎn)/分所以Z =78. 5輸出扭矩：4720Nm查減速器手冊選擇相應(yīng)型號：ZSY224<>傳動比 i=80,輸入 =750 rmin,輸出轉(zhuǎn)速 n2

34、=9. 4 r / min0輸出軸選用雙輸出軸，使得兩邊對稱，則Ll=L2=355mm3.2.7其他標(biāo)準零部件的選擇制動器、聯(lián)軸器等的選用以及防墜機構(gòu)的設(shè)計。第4章地坑升降式停車庫的控制系統(tǒng)分析4.1立體車庫控制系統(tǒng)的組成立體車庫控制系統(tǒng)由上位機監(jiān)控系統(tǒng)和下位機PLC控制系統(tǒng)組成。車庫主控單元采用PLC (PrOgranlmabIe LOgiC COntrOller)控制，PLC是一種數(shù)字 式的電子裝置，它使用可編程序的存儲器以及存儲指令，能夠完成邏輯、順序、定時、 計數(shù)及算術(shù)運算等功能，并通過數(shù)字或模擬的輸入、輸出接口控制各種機械或生產(chǎn)過 程。采用上位機技術(shù)，上位PC機向PLe發(fā)出控制指令，再由PLC控制車庫執(zhí)行 機構(gòu)的運作，從而完成上位機對整個升降橫移式立體車庫系統(tǒng)的控制與管理，達 到全自動化的控制水平。上位機與PLC的通信是應(yīng)用上位機信軟件對串口狀態(tài)及串口通信的信息格 式和協(xié)議進行設(shè)置，以實現(xiàn)上位機串行口和PLC上的通訊單元之間的通訊連接。4.2控制系統(tǒng)方案4.2.1總體方案設(shè)計根據(jù)要求，可查看車庫泊位狀態(tài)(即固定叉梳上是否停有車輛)，修改存取車輛的密碼，并實時監(jiān)控下位控制器的運行狀態(tài)；設(shè)計存取車輛出入口，可加快車主存取車輛的 速度，在出入口處放置一臺觸摸屏，車主輸入操作密碼即可存取自己的車輛；下位機為 PLC,通過信號的輸入輸出，檢測存取的車輛和車位板是否