鏈條式四層升降橫移立體車庫總體設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

四層立體停車庫（鏈條式）總體設(shè)計(jì)頁前言近幾年來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在一些大、中城市相繼出現(xiàn)了停車難和亂停車的現(xiàn)象。在解決城市停車難的問題中，歐美國家和亞洲國家采取的措施有所不同。但立體化停車是各個(gè)國家都積極采取的措施，尤其是全自動化的機(jī)械式立體停車庫，在很多國家和地區(qū)都得到了快速的發(fā)展。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢，而且相對造價(jià)低，使用方便、操作簡單、安全可靠、存取快捷。機(jī)械式立體停車設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)械式立體停車庫可充分利用空間，在有限場地上，最大限度停放車輛，是改善城市交通，緩解城市停車難的新途徑。就當(dāng)前社會對于立體停車庫的需求，本文介紹了各種型式立體停車庫的特點(diǎn)，選出了一種能廣泛滿足社會需求的機(jī)械式立體停車庫升降橫移式立體停車庫，它也是比較典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。一些大城市已運(yùn)用其實(shí)現(xiàn)許多停車問題。該車庫依據(jù)升降橫移類機(jī)械式停車設(shè)備運(yùn)行原理,采用鋼架結(jié)構(gòu)搭建而成。本文對4層鏈條式升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包括升降橫移式立體停車庫的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。本文還對升降橫移式立體停車庫的整體框架和局部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強(qiáng)度提高了，重量減輕。

緒論機(jī)械停車庫的產(chǎn)品特點(diǎn)及優(yōu)勢=1\*Arabic1.節(jié)省占地面積，充分利用空間。一般情況下，機(jī)械式立體停車庫的占地面積約為平面停車場的1/2-1/25，空間利用率比建筑自走式停車庫提高75%以上。=2\*Arabic2.相對造價(jià)低。機(jī)械式停車設(shè)備每個(gè)泊位投資約2萬-8萬元，而建筑自走式停車庫每個(gè)泊位的造價(jià)約為15萬元以上。據(jù)一份資料顯示，同樣是停50輛車，傳統(tǒng)的停車場需1650平方米的空間，造價(jià)約750萬元，而采用塔式立體車庫卻只需50平方米，其造價(jià)只需400萬元（含20萬元土建費(fèi)），可節(jié)約47%的投資。=3\*Arabic3.使用方便、操作簡單、安全可靠、存取快捷。一般一次存（?。┸嚂r(shí)間不超過120秒。此外，由于存取車、收費(fèi)等實(shí)現(xiàn)全自動化，因而汽車進(jìn)入車庫后的所有過程均由電腦控制，可減少廢棄排放，有利環(huán)保。=4\*Arabic4.便于實(shí)現(xiàn)城市停車庫一卡通管理。以上海為例，現(xiàn)在每年都會新建地鐵站，而在其附近往往也會建造一些停車場，并可以使用公交一卡通享受“停車+軌道交通”的換乘優(yōu)惠，這是目前政府大力推廣的哦“P+R”模式，通過建造自動化程度較高的機(jī)械車庫，將大大方便停車管理，甚至可以做到無人值守。=5\*Arabic5.提升建筑智能化程度及檔次。在房地產(chǎn)進(jìn)入品牌化競爭的同時(shí)，采用機(jī)械式立體停車庫方式，不僅可以提高整個(gè)小區(qū)、主體建筑的智能化程度和樓盤檔次，而且可以吸引更多的消費(fèi)群。成為樓盤的一個(gè)賣點(diǎn)。機(jī)械停車庫所產(chǎn)生的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益均高于其他方式的停車庫，尤其是特大城市商業(yè)用地，意義更為顯著。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀1932年美國開始建造第一臺簡易式存車庫———采用電梯系統(tǒng)上下搬運(yùn)汽車。它是Bowser公司在美國俄亥俄州辛辛那提市建造的Carew塔式車庫，共24層能容納500輛汽車，該車庫直到1979年才投入使用。1968年6月，英國的第一座大型自動化立體停車庫在倫敦的RochesterRow建造。這個(gè)能容納300輛汽車的設(shè)施，由威斯敏斯區(qū)政府的路外停車部門MasterPark所有和管理，它實(shí)際上是一個(gè)半自動化升降操作的設(shè)施，直到今天還在提供停車服務(wù)。20世紀(jì)80年代中期，德國的Krupp制造公司在當(dāng)?shù)匕惭b了兩臺較大的機(jī)械式立體停車設(shè)備，一個(gè)是在薩爾布呂肯，另一個(gè)是在慕尼黑，這兩臺設(shè)備目前都仍在運(yùn)營。意大利從事停車設(shè)備開發(fā)和生產(chǎn)也比較早。較好的公司有：意大利Sotefin、Interpark等。由于歐洲國家土地資源比較富余，停車問題表現(xiàn)不很突出，停車設(shè)備應(yīng)用量不是很大。多數(shù)為巷道堆垛式產(chǎn)品，多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用很好。意大利和其他一些歐洲國家的優(yōu)勢在巷道堆垛類產(chǎn)品上。截至2002年底，荷蘭已有大約90座機(jī)械式停車庫，但在建筑密度較高的市中心區(qū)并不太多，部分原因是由于人們?nèi)狈C(jī)械式停車系統(tǒng)的認(rèn)識，對這種系統(tǒng)的信任度不高。2001年1月，一種高度相當(dāng)于14層樓、內(nèi)部結(jié)構(gòu)好似書架的立體停車庫在莫斯科投入使用。韓國機(jī)械停車設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生。產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)70年代中期開始起步，80年代開始引進(jìn)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(gè)階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。1987年，Krupp在韓國首都漢城設(shè)計(jì)建造了世界上最大的自動化停車庫，擁有1300個(gè)車位。亞洲的停車設(shè)備技術(shù)起源于日本，日本從20世紀(jì)60年代開始從事機(jī)械停車設(shè)備的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，至今已有四十幾年的歷史。目前在日本從事機(jī)械式停車庫及其設(shè)備開發(fā)、制造的公司約有200多家，其中生產(chǎn)機(jī)械式停車設(shè)備的公司約100多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨、日精、三菱重工等。國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國機(jī)械式車庫的早期研究開發(fā)工作是80年代中期開始，90年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標(biāo)準(zhǔn)制定的我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，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(jī)械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)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(hù)、安全消防、收費(fèi)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)備而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨(dú)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(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)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(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國外技術(shù)制造，技術(shù)水品低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場競爭無序，個(gè)別企業(yè)為搶占市場，采取低價(jià)競爭；缺少科研設(shè)計(jì)單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)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(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，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(yùn)行機(jī)制，利用價(jià)格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。主要發(fā)展趨勢隨著當(dāng)今社會各種高新技術(shù)的引入，立體車庫正在向?qū)I(yè)化、復(fù)雜化、智能化和高自動化方向發(fā)展，重點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：=1\*GB3①專業(yè)化：理他日車庫系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，能正常運(yùn)行而不出故障時(shí)用戶的首要要求，也是一套停車場系統(tǒng)的重中之重。因此，必須提高制造廠商的專業(yè)化程度，才能保證設(shè)備的可靠性，立體車庫的軟硬件設(shè)施及各種設(shè)備的配套也應(yīng)當(dāng)達(dá)到專業(yè)化程度。=2\*GB3②復(fù)雜化：立體車庫產(chǎn)業(yè)正在向多元化方向發(fā)展，它已經(jīng)不僅是純粹的機(jī)械設(shè)備，還包含了當(dāng)今機(jī)械、電子、建筑、液壓、光學(xué)、磁控、管理和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的大量先進(jìn)技術(shù)。立體停車系統(tǒng)已經(jīng)日臻完善，如汽車出入車庫時(shí)采用聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈繩長度超范圍報(bào)警和彈性變形自動補(bǔ)償、汽車安全檢測、圖像識別技術(shù)、科學(xué)管理等，各種領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的綜合使用，已經(jīng)使立體車庫成為一個(gè)獨(dú)立的大型復(fù)雜的高技術(shù)設(shè)備。=3\*GB3③智能化：立體車庫的發(fā)展越來越向著智能化方向發(fā)展，一些新技術(shù)正在迅速進(jìn)入該領(lǐng)域，如變頻技術(shù)、全電腦控制系統(tǒng)、導(dǎo)航定位技術(shù)、圖像識別技術(shù)、傳感技術(shù)、光纖通訊技術(shù)、防火防盜系統(tǒng)、停電及電源故障的自動判別排除及處理系統(tǒng)等。對于全電腦自動控制系統(tǒng)，要開發(fā)、設(shè)計(jì)專用硬件系統(tǒng)和專用軟件，使之適用于存取車全過程的管理和控制，尤其是對于“模塊”閣架式立體車庫的電梯調(diào)配，自動送車找位、自動平層，應(yīng)快捷、準(zhǔn)確、可靠。系統(tǒng)安全裝置的設(shè)置要與動態(tài)過程安全檢測形成閉環(huán)，確保存取車過程的安全運(yùn)行。=4\*GB3④高自動化：立體車庫的高自動化主要表現(xiàn)為先進(jìn)的自動控制技術(shù)和科學(xué)管理方法。控制技術(shù)和管理方法互為所長，大幅度提高了存取車效率。在控制方法上采用了遙控技術(shù)和自動識別系統(tǒng)：車輛?？糠€(wěn)妥（在車庫外面需要自動轉(zhuǎn)向）后，車庫可以將汽車自動停放到合適的位置，可實(shí)現(xiàn)無人操作；在科學(xué)管理方面，計(jì)算機(jī)中心對停車場實(shí)行全方位管理，整個(gè)停車場完全在計(jì)算機(jī)監(jiān)控之下，包括設(shè)備監(jiān)控、出入口監(jiān)控、停車場內(nèi)部監(jiān)控，整個(gè)停車場運(yùn)行的狀態(tài)信息可以存入計(jì)算機(jī)，通過便捷的人機(jī)管理界面，實(shí)現(xiàn)車流量統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)故障查詢、收費(fèi)狀況查詢、進(jìn)出車輛信息查詢、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢，同時(shí)可以設(shè)置打印報(bào)表功能。未來的車庫系統(tǒng)管理更開放、更靈活，整個(gè)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)控制與管理一體化，系統(tǒng)操作更加簡便，功能更加強(qiáng)大，整個(gè)車庫的管理可以納入樓宇自動化系統(tǒng)，連入網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)綜合的計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)立體車庫的無人化管理。立體車庫的分類及特點(diǎn)機(jī)械式立體車庫根據(jù)其構(gòu)造上的不同可分為垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環(huán)式、多層循環(huán)式、平面移動式、豎直循環(huán)式、簡易升降式等立體車庫。其中垂直升降式、升降橫移式、巷道堆垛式、水平循環(huán)式、多層循環(huán)式、平面移動式立體車庫是大型停車場，停放車輛多達(dá)數(shù)十輛以至上千輛之多，適合于建在有相對較大的空間而且車輛停放密集區(qū)如中心商業(yè)區(qū)、車站、碼頭等。豎直循環(huán)式、簡易升降式一般占地面積較小，存放車輛較少，適合家庭和住宅小區(qū)停車。（1）升降橫移式立體車庫由停車位與升降裝置立體組合而成的停車裝置，升降裝置可整體橫向移動或升降裝置的搬運(yùn)器可橫向移動，停車位設(shè)置在升降道和移動道的兩側(cè)，通過車盤的升降和橫移操作實(shí)現(xiàn)停車取車;采用模塊化設(shè)計(jì)，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)均可，可以在地面及地下停車場使用，也可設(shè)計(jì)成半地下形式，使用形式靈活，造價(jià)較低，因此這類停車庫比較普遍。（2）垂直升降式(電梯式)立體車庫車庫中間是升降機(jī)垂直運(yùn)送汽車的通道，兩側(cè)是沿垂直方向設(shè)置的停車車位，類似于電梯的工作原理，把容納汽車的停車室和升降汽車的升降裝置組合起來。存取車時(shí)由升降機(jī)構(gòu)帶動車和托盤到達(dá)指定層面，然后用橫移裝置通過橫向伸縮把車和托盤擱放在指定存車位置上或是相反。通過橫移裝置將指定存車位上的車輛和托盤送入升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)降到車輛入口處，打開庫門，將車開走。其內(nèi)部為層狀結(jié)構(gòu)，一般以二輛車為一個(gè)層面，整個(gè)存車庫可多達(dá)20-25層，平均50平方米的土地可容車40至50輛，比傳統(tǒng)的停車場容車量高出約10倍，是酒店、商場、商務(wù)場所等人口極度密集區(qū)的首選停車設(shè)備。這種車庫的高度較高（幾十米)，對設(shè)備的安全性、加工安裝精度等要求都很高，造價(jià)較高，但外型美觀大方，可以與建筑物并設(shè)，也可單獨(dú)設(shè)置，與環(huán)境融洽結(jié)合，高效利用土地。最適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的集聚點(diǎn)。（3）巷道堆垛式立體車庫其工作原理和堆垛式立體自動化倉庫存取貨物很相似，采用堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)作為存取車輛的工具，所有進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛均由堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)水平且垂直移動到存車位，或者從存車位取出，因此對堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺堆垛機(jī)成本較高,所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。（4）多層循環(huán)式立體車庫搬運(yùn)器排列成兩層或兩層以上并作上下循環(huán)運(yùn)動而實(shí)現(xiàn)車輛多層存放的停車設(shè)備，根據(jù)循環(huán)的形狀可分為圓形循環(huán)式和箱形循環(huán)式。圓形循環(huán)式車庫一般存車位較少，出入庫時(shí)間短;箱形循環(huán)式車庫車位一般較(圖2-4)多層循環(huán)式立體車庫多，空間利用率高。在每列任意兩層的兩端，搬運(yùn)器以升降運(yùn)動進(jìn)行不同層之間的循環(huán)。根據(jù)循環(huán)方向與停車方向的關(guān)系，可分為縱式和橫式兩類。根據(jù)汽車出入地下室的方式可分為由汽車自行駛到地下停車裝置上的直接出入式和用升降裝置使汽車出入的升降式。（5）豎直循環(huán)式立體車庫垂直循環(huán)類機(jī)械式停車設(shè)備采用與地面垂直方向做循環(huán)運(yùn)動而達(dá)到存取車輛的停車設(shè)備。其工作原理是通過減速電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，在牽引構(gòu)件——鏈條上，每隔一定距離安裝一個(gè)存車拖架，存車拖架隨鏈條一起作循環(huán)運(yùn)動，從而達(dá)到存取車輛的目的。存車時(shí)，司機(jī)將車開至設(shè)備存車托架準(zhǔn)確位置后，停妥后，司機(jī)出庫。按動操作按鍵，電機(jī)啟動，存車托架隨之運(yùn)動，另一存車托架轉(zhuǎn)動到進(jìn)口位置即停，則可進(jìn)行下一存車操作；取車時(shí)，按下所取車編號按鍵，設(shè)備動作，存車托架按最短路程欲行至出口，司機(jī)進(jìn)入存車托架，將車開出。該類型車庫占地小，容量大，利用地面兩個(gè)平面停車位可同時(shí)停放7-32輛車；機(jī)械性能穩(wěn)定，安裝操作簡便，配置靈活，存取車方便；運(yùn)行平穩(wěn)，制動可靠，安全性高，外觀輕巧美觀。（6）簡易升降式立體車庫如簡易升降類機(jī)械式停車設(shè)備把停車位分成上、下二層或二層以上，借助升降機(jī)構(gòu)或俯仰機(jī)構(gòu)使汽車存入或取出的一種機(jī)械式停車設(shè)備。該類車庫一般為準(zhǔn)無人方式，結(jié)構(gòu)十分簡單、建造成本較為經(jīng)濟(jì)，安裝周期也很短，性能可靠、操作也十分容易。該類車庫多適用于多用于私人住宅、企事業(yè)單位、地下室等場所，在面積一定時(shí)至少增加二倍以上的停車位。托運(yùn)盤作升降運(yùn)動的裝置有鋼絲繩式的、鏈?zhǔn)降?、液壓式的等形式。升降橫移式立體車庫簡介立體車庫工作原理升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。升降橫移式立體車庫每個(gè)車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運(yùn)動到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。其結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理為：各車位由鋼絲繩或鏈條固定在停車托盤的四角于此程序相反，在此不再贅述。另外在工作過程中，為保證各機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)或緊急處理運(yùn)行事故，機(jī)械停車庫必須采用安全裝置，以保證設(shè)備的安全和有效運(yùn)行。圖1-1升降橫移式立體車庫工作原理（a）尋找待停空位；（b）使空位托盤下方移空，并下移；（c）等待停車；（d）待停車上升；（e）待停車就位；（f）停車位恢復(fù)到存車前狀態(tài)立體車庫機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能以四層四列式立體車庫為模型建立研究對象。升降橫移式立體車庫主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)六大部分組成。下面我們重點(diǎn)對車庫的主要組成(如圖所示)進(jìn)行分析。圖1-2升降橫移式立體車庫主要組成①結(jié)構(gòu)框架立體車庫一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結(jié)構(gòu)。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點(diǎn)：a.可靠性高鋼材在生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過程可嚴(yán)格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體;鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對材料性能所作的基本假定符合較好;鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果可靠，所以說鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高b.材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強(qiáng)度和彈性模量較高，而且強(qiáng)度與重力密度之比也高得多。鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而便于運(yùn)輸與安裝，可減輕基礎(chǔ)的負(fù)荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價(jià)。c.材料的塑性和韌性好鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。d.鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，施工工期短鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。e.鋼結(jié)構(gòu)密閉性好鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。f.鋼材的耐銹蝕性差在沒有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴(yán)重。立體車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對鋼結(jié)構(gòu)本身的維護(hù)費(fèi)用低。結(jié)構(gòu)主體采用熱制H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強(qiáng)度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運(yùn)輸方便。②上載車板及其提升系統(tǒng)每塊上載車板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。其工作原理如圖，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車板下降。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據(jù)傳動力及載車板的移動速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。③下載車板及其橫移系統(tǒng)由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動系統(tǒng)，藏于載車板內(nèi)。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨(dú)立安裝的從動輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動長傳動軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長傳動軸上的主動鋼輪在導(dǎo)軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運(yùn)動。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動功率。④安全裝置上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時(shí)，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時(shí)，切斷橫移電機(jī)電源，橫移停止。⑤控制系統(tǒng)升降橫移式立體停車設(shè)備的控制系統(tǒng)采用PLC可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復(fù)位、急停四種控制方法。自動控制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合。對于本文中所列的升降橫移式立體停車設(shè)備，PLC主要要控制二、三、四層升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和一、二、三層四個(gè)橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報(bào)警顯示裝置等。升降橫移式立體停車庫的優(yōu)越性在眾多的停車設(shè)備中，升降橫移式立體停車的優(yōu)點(diǎn)比較突出，主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：①節(jié)約占地面積，充分利用空間。一般來說，升降橫移式立體停車庫的占地面積約為平面停車場的1/2-1/25，空間利用率比建筑自走式停車庫提高了75%。②相對造價(jià)比較低。升降橫移式立體停車庫每個(gè)泊位約1.5萬元，而建筑自走式停車庫每個(gè)泊位的造價(jià)約為巧萬元以上。③使用方便，對操作人員的要求不高，操作簡單、安全、可靠，存取車快捷,維護(hù)也很方便。一般存取一輛車約為80秒。④減少了因路邊停車而引起的交通事故。在許多城市的主要地段，司機(jī)往往沒有找著停場而把車?？吭诼愤?，這樣就很容易阻塞交通，甚至引起交通事故。⑤增加了汽車的防盜性和防護(hù)性。在車庫的系統(tǒng)中配置有智能防盜裝置、防火裝置等，增強(qiáng)了車庫的整體安全。⑥改善了市容環(huán)境。在現(xiàn)代化的車庫的設(shè)計(jì)中，不僅僅只是為了滿足停車要求，更主要的是讓其融入城市的整體建筑環(huán)境中，成為現(xiàn)代化大都市一道獨(dú)特的風(fēng)景。升降橫移式立體停車庫是全自動化的停車方式，也是今后停車改革的主要方向。尤其是寸土寸金的大城市，采用機(jī)械式立體停車方式，顯得尤為必要，而升降橫移式立體停車庫也在機(jī)械式立體停車庫中顯得更加普遍化，居民化。設(shè)計(jì)原始資料該方案為小轎車停車位設(shè)置。汽車設(shè)計(jì)車型外廓尺寸及參考重量車型長（m）寬（m）高（m）重量（t）小轎車小4.801.701.601.50中5.051.851.601.60大5.602.051.652.20主要技術(shù)指標(biāo)1．驅(qū)動方式：電動機(jī)鏈條驅(qū)動或鋼絲繩卷揚(yáng)驅(qū)動2．升降電動機(jī)功率采用3.0kw；橫移電動機(jī)功率采用0.37kw。3．升降速度4m/min；橫移速度6m/min。4．操作方式采用集中按鍵式操作。5．控制采用PLC實(shí)現(xiàn)

傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)電動機(jī)的選擇升降運(yùn)動電機(jī)的選擇根據(jù)車庫使用要求，任務(wù)書給定提升速度為。預(yù)估載車板重量為QUOTEm1=450kgm1=450kg，取最大停車重量為QUOTEm2=2200kgm2=2200kg因此，QUOTE取QUOTEg=10N/Kgg=10N/Kg取傳動中各部件的效率如下：鏈傳動效率：QUOTE，軸承效率：QUOTE，齒輪效率：QUOTE；QUOTE又考慮傳動中的各種摩擦阻力，使載荷阻力增大10%。故電機(jī)提升功率P為：查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》表12-6，電動機(jī)型號為YZR132M2-6，額定功率P=2.8kw，額定轉(zhuǎn)速為n=940r/min。橫移運(yùn)動電機(jī)的選擇由于電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動再扯板行走輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)載車板橫移運(yùn)動。橫移速度主要由設(shè)備運(yùn)行周期，周圍環(huán)境的安全性，載車板運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性等因素確定。本設(shè)計(jì)給定為。橫移載車板與停放車輛總重為2650kg，重力為。橫移輪與軌道之間為滾動摩擦，取橫移滾輪與軌道之間的滾動摩擦系數(shù)QUOTE，則橫移載車板與軌道之間的摩擦力f為：取傳動中各部件的效率如下：軸承效率：QUOTE；齒輪效率：QUOTE；QUOTE又考慮傳動中的各種摩擦阻力，使載荷阻力增大10%。則橫移電機(jī)的所需功率P為：查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》表12-1，所選電動機(jī)型號為Y801-4型電動機(jī)，額定功率為P=0.75kw，額定轉(zhuǎn)速n=1390r/min。減速器的選擇升降系統(tǒng)減速器的選擇及計(jì)算（1）升降傳動比QUOTEii的確定：根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速n=940r/min，要求提升速度QUOTE。初取鏈輪工作直徑D=120mm。可得：取QUOTEi=89i=89（2）升降系統(tǒng)減速器的設(shè)計(jì)：（a）分析：根據(jù)升降系統(tǒng)需要減速裝置的特點(diǎn)，通過與電動機(jī)直聯(lián)的擺線針輪減速器進(jìn)行減速，再通過與擺線針輪減速器輸出軸相聯(lián)的鏈輪進(jìn)行減速。由于以前對擺線針輪減速器了解甚少，而且同學(xué)中的大多數(shù)人對擺線針輪減速器都不了解，所以在這里，有必要對針輪擺線減速器進(jìn)行簡單介紹。如圖：圖2-1針齒1-輸入軸；2-轉(zhuǎn)臂；3-針齒套；4-針齒銷；5-擺線輪；6-輸出軸；7-銷軸；8-銷軸套擺線針輪減速器是由少齒漸開線行星減速器發(fā)展而來的。所不同的是它的行星輪齒是采用擺線齒，而內(nèi)齒輪是采用針齒（如上圖）?！皵[線針輪行星傳動”是屬于一齒差行星傳動，即內(nèi)齒輪齒數(shù)QUOTEZBZB和行星輪齒數(shù)QUOTEZCZC之差QUOTEZBZB-QUOTEZCZC=1。其轉(zhuǎn)臂和輸出機(jī)構(gòu)等則和少齒差行星齒輪傳動一樣，這時(shí)，轉(zhuǎn)臂（輸入軸）的轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEnxnx與輸出機(jī)構(gòu)（輸出軸）的轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEnvnv之間的傳動比為：i=因此可知，這種行星傳動的傳動比等于行星輪的齒數(shù)，輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)向相反。與普通減速器比較，擺線針輪減速器具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕；（2）壽命比漸開線齒輪減速高出5倍左右；（3）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲??；（4）效率較高，一級傳動可達(dá)90%~95%。但是擺線針輪減速器也具有一下缺點(diǎn)：（1）制造精度要求較高，否則達(dá)不到多齒接觸；（2）擺線齒的磨削需要專用的機(jī)床。設(shè)計(jì)建造機(jī)械式立體停車庫的目的就是節(jié)省停車用地，所以立體停車庫的特點(diǎn)之一便是結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，但是由于立體停車庫的每個(gè)車位都需要兩個(gè)（一個(gè)用于提升，另一個(gè)用于橫移）減速器，若使用一般的漸開線齒輪減速器，便會占用大量空間，達(dá)不到節(jié)省停車空間的目的，所以，立體停車庫所用減速器應(yīng)該首選結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、噪聲小、壽命長的擺線針輪減速器。（b）擺線針輪減速器的選擇：已知減速器的輸入功率P1=2.8kw，實(shí)際輸入軸轉(zhuǎn)速n=940r/min，根據(jù)表9-2-33，工況系數(shù)KA=1.2則：QUOTEPc1=P1KAnn10.3查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表16-2-141，選擇二級直聯(lián)型擺線針輪減速器，傳動比為187，型號為：XWED8185C（C）二級鏈輪減速器的計(jì)算和選擇(1)小鏈輪齒數(shù)QUOTEZ1Z1的選擇：小鏈輪齒數(shù)QUOTEZ1Z1按照推薦值選擇，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊》表8-2-5，選擇QUOTEZ1=23Z1=23。=4\*GB2⑷設(shè)計(jì)及功率：P——傳遞功率；QUOTEKAKA——工作情況系數(shù)，QUOTEKA=1.0KAQUOTEKZKZ——小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，QUOTEKZ=1.1KZ=1.1；QUOTEKpKp——多排練系數(shù)，QUOTEKp=1.75Kp=1.75(2)鏈條節(jié)距選用：根據(jù)QUOTEPdPd=QUOTEP0P0（特定條件下單排鏈條傳遞的功率），QUOTEP0=1.76kwP0=1.76kw查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖9-11，選擇鏈號為24A，節(jié)距P=38.1mm的鏈條。(3)鏈速：(4)大鏈輪齒數(shù)計(jì)算：按照推薦值選擇QUOTEZ2=25Z(5)初定中心距：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表13-2-2，計(jì)算得取QUOTEa0=368mm(6)鏈節(jié)數(shù)：取QUOTELP=44(7)理論中心距：查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-7，得中心距計(jì)算系數(shù)QUOTEf1=0.250f1=0.2a=(8)鏈條長度：(9)有效圓周力：(10)作用在軸上的力：(11)潤滑方式選擇：已知：p=44.45mm,v=0.073m/s,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-2-4，選擇第Ⅰ種潤滑方式，使用人工定期潤滑。d）滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸的確定：圖2-2滾子鏈輪=1\*GB4㈠小鏈輪：已知：節(jié)距p=38.1，齒數(shù)z=23，鏈節(jié)數(shù)QUOTELP=44LP=44，鏈長QUOTEL=1.68mL=1.68m，中心距a=基本參數(shù)：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表13-2-1，GB/T1243-1997，配用鏈條排距為QUOTEpt=45.44mmpt=45.44mm，滾子外徑QUOTEd1=22.23mmd主要尺寸：eq\o\ac(○,1)分度圓直徑：eq\o\ac(○,②)齒頂圓直徑：eq\o\ac(○,③)齒根圓直徑：deq\o\ac(○,④)分度圓玄齒高：eq\o\ac(○,⑤)最大齒根距離：eq\o\ac(○,⑥)齒側(cè)凸緣直徑：查表13-2-1，內(nèi)鏈板高度h2=36.2mm.取QUOTEdg=150mmdg(二)大鏈輪：已知：節(jié)距p=38.1，齒數(shù)z=25，鏈節(jié)數(shù)QUOTELP=44LP=44，鏈長QUOTEL=1.68mL=1.68m，中心距a=基本參數(shù)：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表13-2-1，GB/T1243-1997，配用鏈條排距為QUOTEpt=45.44mmpt=45.44mm，滾子外徑QUOTEd1=22.23mmd主要尺寸：eq\o\ac(○,①)分度圓直徑：eq\o\ac(○,②)齒頂圓直徑：eq\o\ac(○,③)齒根圓直徑：deq\o\ac(○,④)分度圓玄齒高：eq\o\ac(○,⑤)最大齒根距離：eq\o\ac(○,⑥)齒側(cè)凸緣直徑：查表13-2-1，內(nèi)鏈板高度h2=36.2mm.取QUOTEdg=220mmdg鏈輪形狀設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)中的大小鏈輪局采用目前流行的三圓弧——直線齒形（或稱為凹齒形），奇跡和尺寸計(jì)算見表8-2-18。齒形按3RGB1244-1985規(guī)定制造。橫移系統(tǒng)減速器的選擇及計(jì)算（1）橫移系統(tǒng)傳動比QUOTEi2i2的確定：電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1390r/min托板橫移速度v=6m/min滾輪直徑：D=80mm=0.08m所以系統(tǒng)總傳動比為i=58（2）橫移系統(tǒng)減速器的設(shè)計(jì)：a）分析：橫移系統(tǒng)共需要二級減速裝置，第一級通過擺線針輪減速器進(jìn)行減速，第二級通過漸開線圓柱齒輪進(jìn)行減速。b）擺線針輪減速器的選擇：已知輸入功率QUOTEP1=0.75kwP1=0.75kw，實(shí)際輸入轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEn1=1390r/minn計(jì)算輸入功率：PQUOTEKAKA——擺線針輪減速器的工作情況系數(shù)，考慮電機(jī)啟動時(shí)擺線針輪減速器會受到中等沖擊，而且其工作形式屬于間歇式工作，查《機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊》表9-2-33，QUOTEKAKA取1.2。查表9-2-37，QUOTEn1=1500r/minn1取機(jī)型號為3，傳動比為29的直連型臥式一級擺線針輪減速器，型號為：ZWDO.75-73B-29c）圓柱齒輪減速器的計(jì)算與選型：=1\*GB3①傳動比的確定：QUOTEPc1=P1KAnn10.3Pc設(shè)QUOTEn2n2為擺線針輪減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速，即圓柱齒輪減速器的輸入轉(zhuǎn)速。所以圓柱齒輪對的減速比為2。=2\*GB3②選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)：=1\*GB4㈠按照傳動方案，選用支持圓柱齒輪傳動。=2\*GB4㈡由于轉(zhuǎn)速不高，故選用8級精度（GB10095-88）。=3\*GB4㈢材料選擇，由表10-1選擇小齒輪為40r（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS。大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。=4\*GB4㈣由于此處齒輪傳動屬于開式齒輪傳動，工作條件比較惡劣，輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不至于過小，故小齒輪不宜選擇過多的齒數(shù)，這里QUOTEZ1Z1取17即可，大齒輪輪齒數(shù)QUOTE=3\*GB3③按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪：由設(shè)計(jì)計(jì)算公式10-9a進(jìn)行計(jì)算，即：=1\*GB4㈠確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：=1\*GB2⑴試選擇載荷系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》表8-3-27，取QUOTEkt=1.2kt=1.2=2\*GB2⑵計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩：=3\*GB2⑶由表10-7選擇齒寬系數(shù)，QUOTE。=4\*GB2⑷由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)QUOTEZE=189.8MPa12.Z=5\*GB2⑸由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：QUOTE蟽Hlim1=600MPa蟽Hlim1=600MPa；大齒輪的基礎(chǔ)疲勞強(qiáng)度極限為QUOTE蟽Hlim2=550MPa蟽Hlim2=550MPa=6\*GB2⑹由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：n——齒輪的轉(zhuǎn)速j——齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù)——齒輪的工作壽命，單位為h(設(shè)計(jì)壽命為15年，每年工作365天，一班制，一班工作時(shí)間為3h)=7\*GB2⑺由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)：=8\*GB2⑻計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：式中：S——偏勞強(qiáng)度安全系數(shù)，對接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲，振動增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，所以取。QUOTEKHNKHN——考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)影響的系數(shù)，稱為壽命系數(shù)。QUOTE蟽Hlim蟽Hlim——齒輪的疲勞極限因此，=2\*GB4㈡計(jì)算：=1\*GB2⑴計(jì)算小齒輪分度圓直徑QUOTEd1td1t，帶入QUOTE中較小值：=2\*GB2⑵計(jì)算圓周速度：=3\*GB2⑶計(jì)算齒寬：b==4\*GB2⑷計(jì)算齒寬與齒高之比QUOTEbhbh：=5\*GB2⑸計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)v=0.2m/s，8級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)KV=1.06所選齒輪為經(jīng)表面硬化的直齒輪，假設(shè)QUOTEKAFtb<100NmmKAFtb<由表10-2查得使用系數(shù)QUOTEKA=1.25KA由表10-4查得8級精度，小齒輪相對支撐布置為懸臂時(shí)：帶入數(shù)據(jù)后得：由QUOTE得QUOTE故載荷系數(shù)：=6\*GB2⑹按實(shí)際的自愛和系數(shù)校正計(jì)算得的分度圓直徑，由式10-10a得：=7\*GB2⑺計(jì)算模數(shù)：=4\*GB3④按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：由式10-5得彎曲強(qiáng)度的計(jì)算公式為：式中：K——載荷系數(shù)，——齒寬系數(shù)，——齒形系數(shù)，——載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力校正系數(shù)。=1\*GB4㈠確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：=1\*GB2⑴由圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為。=2\*GB2⑵由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)。=3\*GB2⑶計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得：=4\*GB2⑷計(jì)算載荷系數(shù)：=5\*GB2⑸查取齒形系數(shù)：由表（10-5）查得：=6\*GB2⑹查取應(yīng)力校正系數(shù)：由表（10-5）查得：=7\*GB2⑺計(jì)算大、小齒輪的因此在計(jì)算式，取大齒輪的QUOTEYFaYSa蟽FYFaYSa蟽F，即=2\*GB4㈡設(shè)計(jì)計(jì)算：對此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而吃面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.946并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值：m=4mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑QUOTEd1d1=98.16mm，算出小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)：Z這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，安裝在車庫托板地橫移系統(tǒng)上，也做到了結(jié)構(gòu)緊湊，因?yàn)槿粽加幂^大空間，也會浪費(fèi)大量鋼材和建筑空間，所以這樣的傳動設(shè)計(jì)也具有較大經(jīng)濟(jì)性，避免了浪費(fèi)。=3\*GB4㈢幾何尺寸計(jì)算：=1\*GB2⑴計(jì)算分度圓直徑：=2\*GB2⑵計(jì)算中心距：=3\*GB2⑶計(jì)算齒寬：b=取=4\*GB4㈣校核：所以，設(shè)計(jì)合理。=5\*GB4㈤設(shè)計(jì)潤滑：考慮到安裝空間等一系列原因，此齒輪對為開式安裝，查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》表8-3-164，潤滑油黏度為200，采用定期手涂方式進(jìn)行潤滑，主義防塵。=6\*GB4㈥計(jì)算齒輪對的幾何尺寸：已知：=1\*GB2⑴分度圓直徑：=2\*GB2⑵齒頂高：=3\*GB2⑶齒根高：=4\*GB2⑷全齒高：=5\*GB2⑸齒頂圓直徑：=6\*GB2⑹齒根圓直徑：=7\*GB2⑺基圓直徑：=8\*GB2⑻齒距：=9\*GB2⑼齒厚：=10\*GB2⑽齒槽寬：=11\*GB2⑾標(biāo)準(zhǔn)中心距：=12\*GB2⑿頂隙：c==13\*GB2⒀基圓齒距：=14\*GB2⒁法向齒距：=15\*GB2⒂頂圓壓力角：=16\*GB2⒃重合度：=17\*GB2⒄分度圓齒厚：SS=18\*GB2⒅齒頂高：=19\*GB2⒆齒頂圓直徑：=7\*GB4㈦齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：通過齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、尺寬、螺旋角、分度圓直徑等，而齒圈、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定。齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛胚、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)。進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合考慮上述方面的因素。通常是先按照齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再根據(jù)推薦用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)齒頂圓直徑da<=160mm時(shí)，可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，如圖：圖2-3齒輪結(jié)構(gòu)當(dāng)齒頂圓直徑da<=500mm時(shí)，可以把齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)，如下圖：圖2-4齒輪各尺寸各尺寸的計(jì)算公式為：小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：已知：m=4，z1=25，da=108mm，da=108mm<160mm，所以小齒輪應(yīng)該做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。n大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：已知：m=4，z2=50，da=108mm，B=65mm，因?yàn)?60<da<500，所以應(yīng)該做成腹板式結(jié)構(gòu)。計(jì)算如下：D其他傳動部件的計(jì)算軸的計(jì)算與校核（1）提升傳動軸的計(jì)算與校核：初選QUOTED1=70mmD1=70mm，材料為45升降電機(jī)額定功率為P=2.8kw，若取鏈傳動效率QUOTE抗扭截面系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1,45號鋼的彎曲疲勞極限QUOTE[蟿]=45MPa[蟿]=45MPa。所以QUOTE，故強(qiáng)度足夠。（2）橫移傳動軸的計(jì)算與校核：初選QUOTED2=45mmD2=45mm，材料為45橫移電機(jī)額定功率為P=0.75kw，若取每級齒輪傳動效率QUOTE，則抗扭截面系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1,45號鋼的彎曲疲勞極限QUOTE[蟿]=45MPa[蟿]=45MPa。所以QUOTE故強(qiáng)度足夠。（3）提升系統(tǒng)鏈輪軸的計(jì)算與校核：圖2.5提升系統(tǒng)鏈輪軸受力簡圖上面章節(jié)已求得：電機(jī)功率為P=2.8kw;額定扭矩QUOTE軸長等于車位寬度QUOTElAB=7.8mlAB此為大鏈輪初取QUOTE。軸采用45號鋼制造可得：QUOTEA0=126A0=126；QUOTE；QUOTEn=24r/minn=24r/min軸上最小直徑為40mm，可知QUOTE取d=60mm查表選擇鍵為bQUOTE脳脳h=18QUOTE脳脳11，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面I，II，B均無需校核。因此，只需要校核截面A。根據(jù)<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表15-4可得W=圖2.6提升系統(tǒng)鏈輪軸彎矩及扭矩圖由圖得最危險(xiǎn)界面為A處。蟽據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本表15-1可知45號鋼許用彎曲應(yīng)力：QUOTE因此，故安全。載車板提升鏈校核整個(gè)傳動機(jī)構(gòu)分析，載車板在鏈條的約束下，提升過程中不會出現(xiàn)擺動的現(xiàn)象，使整個(gè)提升過程非常平穩(wěn)，對于升降橫移式立體車庫，在選擇鏈條時(shí)，按照低速鏈處理(v<0.6m/s)，而不是按高速鏈的方法來選擇，由鏈條的靜強(qiáng)度來確定鏈條節(jié)距。得所選擇的鏈條必須滿足：S：安全系數(shù)（取S=7）；k：鏈條工況系數(shù)（取k=1.3）P：提升電機(jī)功率z：鏈輪的齒數(shù)n：鏈輪的轉(zhuǎn)速p：所選鏈輪的節(jié)距根據(jù)上式很容易確定所需要的鏈條。主要參數(shù)確定：鏈條受力分析：平衡鏈承重約為提升載荷的1/4，上升時(shí)提升鏈承載是提升載荷的1/2。載車板自重450kg；載車板額定載荷2200kg所以，平衡鏈拉力：提升鏈拉力：

機(jī)械手冊表13-2-1。根據(jù)鏈條的拉力選擇適用鏈條單排滾子鏈20A、節(jié)距P=31.75，極限拉伸載荷QUOTE，是實(shí)際提升拉力QUOTE的6.54倍，鏈條是提升系統(tǒng)中最重要的部分，對車庫設(shè)備的安全起著絕對重要的作用。所以要有足夠的裕量。機(jī)械手冊表8-4-3。選擇板式鏈LH1244，節(jié)約P=19.05，極限拉伸載荷QUOTE，是平衡鏈拉力的14.8倍。裕量很大，除了鏈條拉力必須滿足使用安全的要求外，還要滿足結(jié)構(gòu)要求，所以選擇LH1244板式鏈。滾子鏈強(qiáng)度計(jì)算：提升鏈運(yùn)動速度QUOTE，屬于低速鏈傳動。由于載荷較大，靜強(qiáng)度占主要地位，按靜強(qiáng)度計(jì)算比用疲勞強(qiáng)度計(jì)算要經(jīng)濟(jì)。鏈條靜強(qiáng)度

式中：鏈條極限拉伸載荷Q=86700N設(shè)計(jì)功率：有效圓周力F鏈條靜強(qiáng)度其中QUOTEnp=4~8np=4~8,，但由于速度較低故可取較小值，鍵的選擇和校核：=1\*ROMANI、升降系統(tǒng)鍵連接的選擇與校核：a）分析：輸出軸通過鍵與鏈輪進(jìn)行聯(lián)接，傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，鏈輪安裝方式為外伸懸臂式安裝，承受扭矩較大，由于安裝工藝，具體環(huán)境等因素的影響，鏈輪有跑偏的可能性，所以在這里選擇楔鍵連接。b）計(jì)算選擇：已知：鏈輪直徑d=120mm鍵傳遞的扭矩：查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1，選擇鍵的尺寸為：32QUOTE18，鍵寬b=32mm，高h(yuǎn)=18mm。輪轂寬度：L=1.5d=1.5QUOTE120=180mm。所以，鍵長l=140mm(比輪轂寬度小些)。所選鍵的尺寸為：bQUOTEh=32QUOTE18，l=140mm，平頭楔鍵。c）強(qiáng)度計(jì)算與校核：楔鍵聯(lián)接安裝后工作面上的合力為：式中：f——摩擦系數(shù)，取f=0.15d——軸的直徑，d=120mm則楔鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件為：QUOTE——鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用加壓力，單位為Mpa。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2，QUOTE蟽Pmin=30MPa蟽因?yàn)镼UOTE。因此，強(qiáng)度足夠。=2\*ROMANII、橫移系統(tǒng)鍵的選擇、計(jì)算與校核：=1\*GB2⑴連接擺線針輪減速器輸出軸與小齒輪的鍵的計(jì)算選擇：a）分析：此處連接屬于懸臂連接，鍵除受沖擊載荷及扭矩外，沒有收到軸向力，考慮到轉(zhuǎn)速較低，齒輪的定心度要求不高，故選擇普通平鍵。b）選擇：d=35mm，選擇bQUOTEh=10QUOTE8，L=2d=70mm長度系列L選擇L=50mm，所選鍵為：bQUOTEh=10QUOTE8，L=50mm，普通平鍵。c）強(qiáng)度計(jì)算與校核：輸出軸直徑d=35mm，轉(zhuǎn)速n=48r/min，P=0.75kw。三種材料中：QUOTE蟽Pmin=100MPa蟽由于QUOTE，故強(qiáng)度滿足。=2\*GB2⑵連接大齒輪與軸的鍵的選擇：a）分析：此處齒輪的安裝屬于非對稱安裝，鍵除受沖擊載荷及扭矩外，沒有收到軸向力，考慮到轉(zhuǎn)速較低，齒輪的定心度要求不高，故選擇普通平鍵。b）選擇：d=50mm，選擇bQUOTEh=14QUOTE9，長度L=63mmc）強(qiáng)度計(jì)算與校核：查表6-2，得QUOTE蟽pmin=60MPa蟽由于QUOTE，故強(qiáng)度滿足。聯(lián)軸器的選擇在本設(shè)計(jì)中，由于四個(gè)導(dǎo)輪在橫向需要同步轉(zhuǎn)動，所以需要動力導(dǎo)輪和從動導(dǎo)輪間的軸連成一體，而由于結(jié)構(gòu)（拆裝）要求，動力導(dǎo)輪和從動導(dǎo)輪間的軸不可能使用一跟通軸，所以需要從中間斷開，這就需要聯(lián)軸器對其進(jìn)行連接。根據(jù)需要選擇凸緣連軸器（GB5843-86）圖2.5聯(lián)軸器的安裝位置1、特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，裝拆方便，剛性好，成本底，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，使用于振動不大，低速和剛性不大的兩軸2、型號及其尺寸根據(jù)機(jī)構(gòu)需要查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》根據(jù)軸的直徑d=30mm由表選型號為YLD5的聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩QUOTE；許用轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEn=9000r/minn=9000r/min；d=30,32；L=60；L0=124；D=105；D1=85；質(zhì)量為3.19kg，轉(zhuǎn)動慣量為0.013QUOTE

立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)車庫中非常重要，主框架部分、載車板部分和傳動系統(tǒng)是升降橫移式立體停車庫的主要組成部分，主框架部分承擔(dān)著整個(gè)升降橫移式立體停車庫的總量，它是傳動設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的平臺，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性以及載車板部分還影響著整個(gè)立體停車庫的重量、材料和成本的多少以及安全性，傳動系統(tǒng)的性能決定著升降橫移式立體停車庫運(yùn)行的好壞,所以如何設(shè)計(jì)主框架部分成為影響整個(gè)立體停車庫的關(guān)鍵因素。機(jī)構(gòu)體系選擇通過對我國多內(nèi)現(xiàn)有停車場停車現(xiàn)狀的分析和國內(nèi)立體車庫使用情況的調(diào)研，綜合各種車庫的原理和使用情況，同時(shí)考慮到研發(fā)成本及維修，我們選擇升降橫移式立體車庫作為企業(yè)進(jìn)行立體車庫研發(fā)的市場切入點(diǎn)。升降橫移式立體車庫由于造價(jià)成本較低、配置靈活、拆卸也比較方便，可以最大程度降低風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，取得成功，而且，目前我國多數(shù)小區(qū)采用的也是多層升降橫移式立體停車設(shè)備，大規(guī)模的倉儲式機(jī)械停車庫還很少，因此選擇升降橫移式立體車庫，易于進(jìn)行后期商推廣，可行性很高。下面我們就對升降橫移式立體車庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和方案原理進(jìn)行分析。按照設(shè)計(jì)要求，選擇四層七列式立體車庫功25個(gè)車位（有三個(gè)車位空出，以便進(jìn)行升降和橫移運(yùn)動），可以從底層的四個(gè)車位入庫。升降橫移式立體車庫可以根據(jù)場地和空間的大小設(shè)計(jì)車庫的整體規(guī)模，四層七列式立體車庫具有一定的代表型。該類型立體車庫具有底層、中間層和上層三種載車板和橫移架，能實(shí)現(xiàn)升降橫一類立體車庫的所有運(yùn)動方式；另一方面，每層設(shè)置四個(gè)車位，車輛入庫的方式變得更加復(fù)雜，可以實(shí)現(xiàn)多種的入庫到位，因此有利于對汽車的入庫和出庫進(jìn)行控制化，提高立體車庫存取車的效率，減少等待時(shí)間。該車庫結(jié)構(gòu)類型具有典型性，對于后期進(jìn)行大型車庫的設(shè)計(jì)和制造具有很好的擴(kuò)展性，因此具有很好的借鑒意義。下面我們以四層七列式立體車庫為模型建立研究對象。升降橫移式立體車庫主要有鋼結(jié)構(gòu)部分、載車板部分、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)五大部分組成。下面我們重點(diǎn)對車庫的主要組成進(jìn)行分析，并對該產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型。結(jié)構(gòu)尺寸確定由于車庫容許的車輛為小型、中型和大型小轎車，因此車輛的最大尺寸為長QUOTE脳脳寬QUOTE脳脳高為5600mmQUOTE脳脳2050mmQUOTE脳脳1650mm，考慮到車庫存取車方便性和安全性，同時(shí)根據(jù)中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《升降橫移類機(jī)械式停車設(shè)備》，我們選擇一個(gè)車位的規(guī)格為6200mmQUOTE脳脳2600mmQUOTE脳脳1800mm，總規(guī)格為LQUOTE脳脳WQUOTE脳脳H為6200QUOTE脳脳18200QUOTE脳脳7900mm。其中為給第一層留足夠空間取高為2500mm。立體車庫受力情況分析在車庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，包括軸心受力構(gòu)件、梁、拉彎和壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)。進(jìn)行軸心受力桿件設(shè)計(jì)時(shí)，軸心受拉構(gòu)件應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度要求，軸心受壓構(gòu)件除應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度要求外，還應(yīng)滿足整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。在梁的設(shè)計(jì)中，梁的剛度和強(qiáng)度對截面設(shè)計(jì)起控制作用，因此應(yīng)先進(jìn)行這二者的計(jì)算。由于車庫系統(tǒng)對于系統(tǒng)的安全要求特別高，所以還應(yīng)對其整體穩(wěn)定進(jìn)行計(jì)算，此外，梁的接點(diǎn)處均應(yīng)采取構(gòu)造措施，以防止其端截面發(fā)生扭轉(zhuǎn)。在進(jìn)行梁的截面設(shè)計(jì)時(shí)，考慮強(qiáng)度，腹板宜既高又?。嚎紤]整體穩(wěn)定，翼緣宜既寬又薄，所以在荷載作用下，受壓翼緣與腹板有可能發(fā)生波形屈曲，即梁發(fā)生局部失穩(wěn)。發(fā)生局部失穩(wěn)后，梁的部分區(qū)域推出工作，將使梁的有效面積減小，強(qiáng)度承載力和整體穩(wěn)定性降低，這時(shí)可以采取增大板厚度或設(shè)置加強(qiáng)肋等措施。對于壓彎件，需要進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性的計(jì)算；對于拉彎構(gòu)件，一般只需要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。在對立體車庫鋼結(jié)構(gòu)骨架的分析中，我們先從單根梁的受力進(jìn)行分析，適當(dāng)簡化力學(xué)模型，在正確分析各梁的約束和受力的基礎(chǔ)上，先對各梁和立柱的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行分析，找出系統(tǒng)薄弱處所在，然后再整體分析之中給予特變關(guān)注。立體車庫鋼結(jié)構(gòu)骨架由立柱、橫梁、縱梁和支承動力及附屬裝置的上、下支承梁等組成，其立柱通過螺栓與基礎(chǔ)相連，其余鋼梁靠焊接或者螺栓相互連接。立柱主要承受壓力和其他因素造成的扭矩，即壓應(yīng)力和部分剪應(yīng)力：前后兩個(gè)面地縱梁主要承受拉伸和彎矩造成的拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力；側(cè)面的橫梁承受較小的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。為了減小振動和提高穩(wěn)定性，各部分必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)械傳動系統(tǒng)安裝在鋼結(jié)構(gòu)骨架上，由傳動部件和張緊裝置組成。停車托架與傳動鏈條相連，驅(qū)動裝置和機(jī)械傳動系統(tǒng)驅(qū)動托架循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)車輛的存取和停放。設(shè)計(jì)時(shí)采用Q235碳素鋼，其屈服極限為235MPa，抗拉強(qiáng)度為375-500MPa。整體車庫鋼結(jié)構(gòu)許用位移為10mm。本車庫所限車位為小型、中型和大型小轎車，最大容車重為2200kg，載車板重約450kg，所以每個(gè)車位最大重量為2200+450=2650kg。由于停車的隨機(jī)性，載荷作用也就不同。按載荷作用的基本情況，在進(jìn)行立體車庫鋼結(jié)構(gòu)骨架分析考慮空載、對稱載荷、非對稱載荷和最大偏載四種工況：立體車庫鋼結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)與校核導(dǎo)軌支撐梁的設(shè)計(jì)與校核一、材料和截面形式確定在立體車庫設(shè)計(jì)中，梁的主要作用是保持整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承擔(dān)所停車輛與其它構(gòu)件自重對梁產(chǎn)生的彎矩和剪力。梁的截面可分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩大類。型鋼有分為熱軋鋼和冷軋鋼，熱軋鋼通常用得為普通工字鋼、H型鋼或槽鋼，對于承受載荷較小和跨度不大的梁可選用帶有卷邊的冷成型薄壁槽鋼?？v梁材料選取H型鋼，材料為Q235碳素鋼。二、導(dǎo)軌支撐梁的計(jì)算1載荷及內(nèi)力計(jì)算由于前后導(dǎo)軌支撐梁承受作用力相同，故我們重點(diǎn)分析右端跨度較大前導(dǎo)軌支撐梁，如果前梁在允許范圍內(nèi)，則后梁也必然符合設(shè)計(jì)要求。如圖3.1所示，簡支梁AB受力如圖。圖3.1縱梁受力與彎矩簡圖已知A、B兩點(diǎn)為全約束，QUOTElAB=7.8mlAB=7.8m，QUOTEE=210GPaE=210GPa。由于力是通過導(dǎo)軌作用在支撐梁上的，可視為均布載荷?？紤]到一個(gè)車位空出，兩個(gè)車位滿載，托架、電動機(jī)等重量后：G=m鈭檊=3080脳10=3.08脳由于車輛在上升和下降的時(shí)候速度比較小，所以在梁的載荷計(jì)算式，只作恒載計(jì)算，不考慮動載的影響，取恒載分項(xiàng)系數(shù)QUOTE。則均布載荷梁所承受的彎矩為：因此縱梁所承受的最大彎矩為：2初選截面由于縱梁選用熱軋H型鋼，梁所需的凈截面模量為：式中：QUOTE——屬性發(fā)展系數(shù)，H型鋼QUOTE；f——鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，QUOTENmm2Nmm2查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》，選用H型鋼型號為HM200QUOTE脳脳150，其截面特性為：HQUOTE脳脳BQUOTE3截面驗(yàn)算：=1\*GB2⑴強(qiáng)度驗(yàn)算：單位長度梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值其中1.2為考慮焊縫、螺栓等附加構(gòu)件的重量后梁的自重增加系數(shù)。單位長度梁的自重設(shè)計(jì)值梁自重引起的跨中最大彎矩為：因此，梁跨中總的最大彎矩為：最大應(yīng)力為：因此滿足條件。=2\*GB2⑵剛度驗(yàn)算：載荷產(chǎn)生的跨中最大撓度（考慮梁的自重）：兩跨中最大容許撓度為：顯然，梁的剛度不滿足條件。為了保證梁的剛度滿足條件，在梁的中間增加斜支撐，此時(shí)取梁的跨中自由度為原來的一半，即，在進(jìn)行剛度驗(yàn)算。a′滿足條件。立柱的設(shè)計(jì)與校核一、材料和截面形式確定選擇材料的基本原則是既保證安全可靠，又幾經(jīng)合理。鋼材的質(zhì)量等級愈高，及價(jià)格也愈高。因此根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，；來選擇適宜的鋼材。本設(shè)計(jì)中，柱直接承受的動載荷較小，工作溫度為常溫，柱與其它構(gòu)件之間的連接是通過焊接和螺栓連接的。因此對鋼材的要求不是很高，選擇Q235鋼可滿足條件。柱的截面形式要根據(jù)柱的受力大小和特點(diǎn)而確定。柱承受的主要載荷是軸心壓力，還有少量的彎矩載荷，因此對柱的截面形式選擇可按照軸心受力構(gòu)件的截面形式進(jìn)行選擇。軸心受力構(gòu)件的截面形式主要有以下四種：①熱軋型鋼截面；②冷彎薄壁型鋼截面；③實(shí)腹式組合截面；④格構(gòu)式組合截面。從不同構(gòu)件截面的承載力、整體剛度的穩(wěn)定性、制造的簡便性和便于與其它構(gòu)件的連接等方面綜合考慮，選擇柱的截面形式為H型截面。二、柱的計(jì)算立柱為等截面立柱，受壓靜力。由于梁的跨度不同，導(dǎo)致立柱受力不同，因此此處選擇受力最大的立柱進(jìn)行計(jì)算，如果其滿足條件，則其它立柱也剛度、穩(wěn)定性要求。1載荷計(jì)算：已知單位長度梁的自重設(shè)計(jì)值QUOTEql=0.449kN/mql=0.449kN/m；QUOTElll第一根柱QUOTE第二根柱QUOTE顯然另一側(cè)受力對稱，受力最大的是第二根與第三根立柱，其承受的壓力設(shè)計(jì)值為：N=3考慮到屋架結(jié)構(gòu)和其它構(gòu)件的重量，還有風(fēng)載、雪載、地震等不確定載荷的影響，為了保證設(shè)計(jì)的安全性，取柱的壓力設(shè)計(jì)值為QUOTEN'=180kNN'=180kN2初選截面已知立柱長度QUOTEl=7.7ml=7.7m圖3.2立柱受垂直力簡圖查表得：柱的實(shí)軸為a類截面，虛軸為b類截面。先假定長細(xì)比QUOTE。由《鋼結(jié)構(gòu)》附表17-1和17-2查得繞截面強(qiáng)軸和弱軸的截面穩(wěn)定系數(shù)QUOTE和QUOTE。柱所需的截面面積為：所需回轉(zhuǎn)半徑：ii查型鋼表，選擇柱的型號為HW200QUOTE脳脳200，從附表5中查得截面特性為：QUOTEA=64.28cm2A=64.28cm2，QUOTEIx=4770cm4Ix=4770cm4，QUOTEix=8.61cmix=8.61cm，QUOTEIy=1600cm4I3驗(yàn)算立柱的整體穩(wěn)定和剛度計(jì)算長細(xì)比：由附表17-1和17-2得：比較這兩個(gè)值后?。篞UOTE。柱的自重設(shè)計(jì)值式中：QUOTE蟻蟻——立柱的線密度；a——考慮焊材、柱頭和助教等鋼材的重量后立柱自重增加系數(shù)。顯然，截面符合對柱的整體穩(wěn)定和容許長細(xì)比的要求。因?yàn)檐堉菩弯摵透拱逡话愣驾^厚，都能滿足局部穩(wěn)定要求。托架橫梁設(shè)計(jì)與校核一、材料和截面形式確定通過受力分析，托架橫梁的受力特點(diǎn)是在承吊車輛時(shí)，梁承受著垂直向下的載荷，從而對梁產(chǎn)生彎矩和剪力，同時(shí)在車輛處于上升和弦掛兩種狀態(tài)時(shí)，由于鏈條長期受拉力作用，反過來對梁產(chǎn)生軸向壓力。即托架橫梁同時(shí)承受著彎矩和軸向壓力，屬于壓彎構(gòu)件?？紤]選材的統(tǒng)一和制造加工的方便性，選用熱軋中翼H型鋼，材料為Q235鋼。二、載荷計(jì)算圖3.3托架橫梁受力簡圖載荷設(shè)計(jì)值梁上軸向壓力設(shè)計(jì)值N=式中：K——鏈條長期受拉力作用產(chǎn)生軸向力系數(shù)值經(jīng)分析產(chǎn)生最大彎矩位置為受力處。已知QUOTElAB=6.6mlAB=6.6m，取兩受力點(diǎn)間距為小車車輪距離，即QUOTE，則兩跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值（未考慮梁的自重）：三、初選截面根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，還有參照實(shí)物，此處選擇梁型號為HW150QUOTE脳脳150，查表得其截面特性為：HQUOTEQUOTEA=40.55cm2A=40.55cm2，QUOTEWx=221cm3Wx=221cm3，QUOTEWy=75.1cm3WyQUOTEIx=1660cm4Ix=1660cm4，QUOTEIy=564cm4Iy=564cm4，QUOTEix=6.39cm四、截面驗(yàn)算1先驗(yàn)算梁的強(qiáng)度：查表得：H型鋼截面塑性發(fā)展系數(shù)QUOTE。=1\*GB2⑴實(shí)軸方向強(qiáng)度驗(yàn)算：因此，滿足條件。=2\*GB2⑵虛軸方向強(qiáng)度驗(yàn)算：因此，也滿足條件。2整體穩(wěn)定性計(jì)算由《鋼結(jié)構(gòu)使用設(shè)計(jì)手冊》中關(guān)于實(shí)腹式單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計(jì)算公式為：式中：N——所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的軸心壓力；QUOTEMmaxMmax——所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩；QUOTENEX'NEX'——?dú)W拉臨界應(yīng)力，QUOTENEX'=蟺2QUOTE——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；QUOTE——與W相應(yīng)的截面塑性發(fā)展系數(shù)，按表5-25取用；QUOTE——計(jì)算彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性時(shí)的等效彎矩系數(shù)。按a類截面查附表17-1得：QUOTE查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得：QUOTE滿足條件。托架縱梁設(shè)計(jì)與校核托架縱梁在結(jié)構(gòu)中的作用是連接和固定托架橫梁，保證整個(gè)托架的整體性和必要的剛度和強(qiáng)度。托架縱梁只承受拉力以及很小的彎矩，考慮到托架的連接、導(dǎo)輪的安裝，其材料和截面形式為，不必對其進(jìn)行強(qiáng)度校核，因此其強(qiáng)度滿足。安全防護(hù)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)車庫的安全防護(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。對于升降橫移式立體車庫，它的安全防護(hù)措施要做到以下幾點(diǎn)，并配備有相應(yīng)的防護(hù)裝置。1.防火措施：在車庫中安裝有溫?zé)焸鞲衅鳎蓪噹斓幕鹎閷?shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并把監(jiān)控信號傳給中央控制系統(tǒng)。2急停措施：在發(fā)生異常情況時(shí)能使停車設(shè)備立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，在操作盒上安裝有緊急停止開關(guān)，并設(shè)為紅色，以示醒目。3.阻車裝置：在很多情況下停車時(shí)，司機(jī)必須要把車停在載車板合適的位置上，一般在載車板的后端一側(cè)安裝上一高25mm以上的阻車擋鐵。防止超限運(yùn)行裝置：停車設(shè)備在升降過程中，在定位開關(guān)上方裝有限位開關(guān)，當(dāng)定位開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，由限位開關(guān)使設(shè)備停止工作，起超程保護(hù)作用。5.人車誤入檢出裝置：設(shè)備運(yùn)行時(shí)，必須裝有防止人車誤入裝置，以確保安全，一般采用紅外裝置。一旦檢測到在車庫運(yùn)作時(shí)，有人或其它物體進(jìn)入車庫，系統(tǒng)就會使這個(gè)車庫停止運(yùn)作。6.防止載車板墜落裝置：當(dāng)載車板升至定位點(diǎn)后，需設(shè)置防墜裝置，以防止載車板因故突然落下，傷害人車，一般防墜裝置采用掛鉤形式。掛鉤防墜方式為電磁鐵驅(qū)動。載車板的防墜落裝置是立體車庫中的一個(gè)關(guān)鍵部件，在泊車安全方面起著決定性的作用。防墜落裝置中解鎖動作由電磁鐵完成。解鎖動作要求，當(dāng)電磁鐵通電時(shí)以推桿觸動安全鉤解鎖;當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)推桿自動縮回。連接設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的連接種類和特點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)的連接方法鋼結(jié)構(gòu)的連接方法由焊接、普通螺栓連接、高強(qiáng)度連接和鉚接。焊接連接的特點(diǎn)焊接對集合形體適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)造簡單，省材省工，易于自動化，功效高不需打孔，氣密性、水密性好，結(jié)構(gòu)剛度較大，整體性較好。但是焊接對材質(zhì)要求高，焊接程序嚴(yán)格，質(zhì)量檢驗(yàn)工作量大。焊接殘余應(yīng)力使結(jié)構(gòu)易發(fā)生脆性破壞，殘余變形使結(jié)構(gòu)形狀、尺寸發(fā)生變化；焊接裂縫一經(jīng)發(fā)生，便容易擴(kuò)展。螺栓連接的特點(diǎn)螺栓連接施工簡單，裝拆方便，對安裝工的要求高，摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接動力性能好，耐疲勞，易阻止裂紋擴(kuò)展。但是螺栓連接肥料、開孔截面削弱，螺栓孔加工精度要求高。鉚釘連接的特點(diǎn)鉚接連接工藝設(shè)備簡單、抗振、耐沖擊、傳力均勻和牢固可靠等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)一般較為笨重，被連接件（或被鉚接）上由于制有釘孔，使強(qiáng)度受到較大的削弱，鉚接時(shí)一般噪聲很大，影響工人健康。縱梁與柱的連接設(shè)計(jì)搭接板與柱的焊接連接設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)條件搭接板與柱的材料均為Q235鋼，焊條型號為E43XX型，采用角焊縫手工焊接，焊縫質(zhì)量為三級。QUOTEF=P3=47.38kNF=P3=47.38kN，QUOTEe=120mme=120mm，QUOTEt=10mmt=10mm，QUOTEb=220mmb=220mm，QUOTEh=250mmh=250mm(2)連接計(jì)算連接采用全角施焊的角焊縫鏈接，轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊，沒有起弧和落弧引起的缺陷。查表得E43XX型焊條的手工焊焊接厚度小于16mm的Q235鋼，焊角焊縫為角焊縫時(shí)，抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值均為QUOTEffw=160Nmm2eq\o\ac(○,1)角焊縫的焊角尺寸QUOTEhfhf角焊縫的最小焊角尺寸式中：QUOTEt2t2——較厚焊件的厚度；角焊縫的最大焊角尺寸：式中：—較薄焊件的板厚選擇焊角尺寸應(yīng)符合eq\o\ac(○,2)角焊縫有效厚度對直角角焊縫(3)焊縫截面特性豎向焊縫的計(jì)算面積為焊縫對軸的慣性矩焊縫最外緣的截面模量豎向焊縫兩端點(diǎn)處的截面模量=4\*GB2⑷正應(yīng)力：假設(shè)彎矩M由全部焊縫計(jì)算截面承受，引起的水平方向應(yīng)力按三角形分布，其應(yīng)力應(yīng)滿足：式中：QUOTE——角焊縫在彎矩作用下所產(chǎn)生的垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力；QUOTE——正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，對承受靜載荷和間接承受動載荷的直角焊縫，QUOTE尾f=1.22尾f=1.22顯然，QUOTE，滿足條件。=5\*GB2⑸剪應(yīng)力：滿足條件。=6\*GB2⑹折算應(yīng)力：豎向焊縫兩端點(diǎn)處，由彎矩引起的應(yīng)力為：豎向焊縫兩端點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)滿足因此滿足要求。搭接板與懸伸支撐托座（牛腿）的焊接連接設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)條件懸伸支撐托座采用組合T形截面，其與搭接板之間為對接與交接組合焊縫連接。材料為Q235碳素鋼，焊條型號為E43XX，采用手工焊，不用引弧板，焊縫質(zhì)量為三級。懸伸支撐托座的尺寸和作用的集中載荷如圖4.1所示。圖4.1懸伸支承托座結(jié)構(gòu)圖QUOTEF=47.38KNF=47.38KN，QUOTEe=110mme=110mm，QUOTEb=200mmb=200mm，QUOTEh=200mmh=200mm，QUOTEt1=10mmt1=10mm，QUOTEt2=8mmt2=8mm(2)連接計(jì)算懸伸支撐托座由翼緣的水平對接與角接組合焊縫和腹板的豎直對接和角接組合焊縫與搭接板相連。焊縫的截面為T型，尺寸與懸伸支撐托座相同。承受集中載荷F的作用，計(jì)算時(shí)將F簡化到焊縫計(jì)算截面得到剪力QUOTEV=F=47.38kNV=F=47.38kN，彎矩。由于翼緣處剪力很小，可以認(rèn)為全部剪力由腹板的豎向焊縫均勻承受，而彎矩由整個(gè)T形截面焊縫承受。查表得：E43XX型焊條的手工焊焊接厚度小于16mm的Q235鋼，焊角焊縫對接焊縫時(shí)，焊縫的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值QUOTEfcw=215Nmm2fcw=215Nmm2、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為QUOTEftw=185Nmmeq\o\ac(○,1)焊縫截面特性截面形心軸的位置焊縫對軸的慣性矩豎向焊縫的計(jì)算面積eq\o\ac(○,2)正應(yīng)力：假定彎矩M由全部焊縫計(jì)算截面承受，引起的水平方向應(yīng)力按三角形分布。b點(diǎn)承受最大壓應(yīng)力為：滿足條件。a點(diǎn)承受最大拉應(yīng)力滿足條件。eq\o\ac(○,3)剪應(yīng)力;假定剪應(yīng)力V全部由豎直焊縫承受，引起的豎向剪應(yīng)力均勻分布。eq\o\ac(○,4)b點(diǎn)折算應(yīng)力：顯然QUOTE，滿足條件?？v梁與懸伸支撐托座（牛腿）的螺栓連接設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)條件懸伸支撐托座承受縱梁施加的垂直載荷和很少彎矩和剪力。材料均為Q235鋼，考慮到兩者之間的受力特點(diǎn)，螺栓采用與木材相適應(yīng)的普通螺栓C及螺栓。(2)連接計(jì)算懸伸支撐托座與縱梁的螺栓布置選用螺栓的為的普通C級螺栓，螺栓孔的直徑為，螺栓的數(shù)目為4個(gè)，其布置簡圖如圖4.2所示。由于此處的螺栓連接承受的剪力和彎矩很小，所以不對螺栓的強(qiáng)度進(jìn)行校核。柱與柱的拼接連接設(shè)計(jì)立柱材料為H型鋼，柱與柱之間的連接形式為：翼緣和腹板均采用完全焊透的坡口對接焊縫連接，并采用引弧板施焊時(shí)，可視焊縫與翼緣板和腹板是等強(qiáng)度的，不必進(jìn)行連接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算。因此，焊縫滿足強(qiáng)度要求?？v梁與縱梁的拼接連接設(shè)計(jì)梁的拼接分析梁的軸向在一般情況下，相對于彎矩和剪力而言其數(shù)值較小。因此，梁通常是按其承受的彎矩和剪力進(jìn)行拼接連接設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)梁的拼接連接時(shí)，除了滿足連接處的剛度和強(qiáng)度外，尚應(yīng)考慮施工安裝的方便。梁的拼接連接節(jié)點(diǎn)，一般應(yīng)設(shè)在內(nèi)力較小的位置。因而作為剛性連接的拼接連接節(jié)點(diǎn)，如果將梁翼緣的連接按實(shí)際內(nèi)力進(jìn)行設(shè)計(jì)，則有損于梁的連續(xù)性，可能造成結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況與設(shè)計(jì)是的內(nèi)力分析模型不協(xié)調(diào)，并降低結(jié)構(gòu)的延性。因此在對于要求結(jié)構(gòu)有較好延性的抗震設(shè)計(jì)和按塑性設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，其拼接連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)按板件截面面積的等強(qiáng)度條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。螺栓的選用及驗(yàn)算H形截面梁采用QUOTEH200脳150脳6脳9H200脳150脳6脳9（內(nèi)圓弧半徑QUOTEr=16r=16），拼接連接節(jié)點(diǎn)設(shè)置立柱上；梁及其拼接連接板均采用Q235鋼；連接采用5.8級得M16高強(qiáng)度螺栓摩擦型雙剪連接，螺栓孔徑為QUOTE蠒21.5蠒21.5mm。螺栓桿與孔壁擠壓面最小高度QUOTE，初選QUOTELmin=28mmLmin=28mm。(1)載荷計(jì)算縱梁的受力和彎矩、剪力如圖4.3所示：圖4.3縱梁的受力和彎矩、剪力示意圖由圖可知只需分析最長梁受力情況，簡化其連接處彎矩為零，只受剪力作用且值最大F(2)連接所需的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目QUOTEnn，由下公式求得：考慮拼接的剛性和安全性，采用QUOTEn=4n=4（一個(gè)10.9級的M16高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接的承載力設(shè)計(jì)值QUOTENvbHNvbH按表9-73采用；當(dāng)采用雙剪連接且構(gòu)件在連接處接觸面的處理方法為噴砂時(shí)，QUOTENvbH=81kNN(3)強(qiáng)度驗(yàn)算螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：螺栓桿的剪切強(qiáng)度：橫梁與柱的連接設(shè)計(jì)橫梁與柱的連接主要是為了滿足車庫整體結(jié)構(gòu)的需要。在受力上橫梁主要承受自重，還有風(fēng)載、地震和車位的