立體車庫畢業(yè)設計樣本

緒論隨著國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展，汽車工業(yè)發(fā)展，居民收入提高，勉勵汽車進入家庭及一系列有關政策實行，都市交通中汽車數(shù)量越來越多，在某些商業(yè)中心、車站、碼頭、飯店、住宅區(qū)，如何運用有限空間，最大限度停放汽車已成為一種大問題。而立體車庫以其平均單車占地面積小獨特特性，已被逐漸推廣并被廣大顧客接受。立體車庫是一種集機、光、電一體化高度自動化停車場合，是典型機電一體化系統(tǒng)。它發(fā)祥于代美國。50年代后來，美國、西歐相繼創(chuàng)造了各種形式立體車庫。到了六七十年代，德國、日本、韓國等國家以及香港和臺灣等地區(qū)則大有日后居上之勢。近年來，立體車庫從造型、構造、控制、驅動、監(jiān)測、材料、保險等方面不斷更新?lián)Q代，日趨完美。在國內(nèi)，停車設備研制才處在起步階段，隨著小汽車不斷進入家庭，停車難問題將日益突出。在人口稠密大都市，僅靠地面停車是遠遠不夠，要朝空中和地下發(fā)展。因而，停車設備研制具備遼闊前景。立體車庫重要長處有：節(jié)約占地面積，節(jié)約大量投資。立體車庫占地面積相稱于同等地面停車場1/3-1/20。對于都市寸土寸金面積不大黃金地帶，建立體車庫經(jīng)濟效益相稱可觀；出入庫管理以便，省時省力。它不需要車主找車，出入庫管理全由電腦控制，操作簡樸，庫內(nèi)存車數(shù)量、存車位置、存車時間等全可以顯示在操作盤上，一目了然，自動化限度相稱高；可避免車輛丟失和損壞。完善閉鎖裝置可保證汽車安然無恙，外部人員不能隨意進入，汽車不會受到人為損傷和丟失；配備靈活。車庫規(guī)?？纱罂尚?，形式多樣，適應性廣。立體車庫發(fā)展到今天已浮現(xiàn)了如下幾種常用形式：1、水平循環(huán)式該形式主體為一水平放置鏈式輸送機，車輛停放在鏈式傳送帶托盤上，隨著車輛出入庫，所有車輛同步按固定順序作循環(huán)運動，由平動機構保證車輛始終處在水平狀態(tài)，整套系統(tǒng)由一大型電機單獨驅動。普通可停放十幾輛車。2、垂直循環(huán)式該形式主體是垂直回轉鏈式輸送機，車輛停放在呈圓形或長圓形配備托盤上，有做垂直循環(huán)運動鏈條帶動，在平動機構控制下保持車位水平。也是由單一大型電機單獨驅動。普通可停車10-40輛。3、升降橫移式該形式多為中、小型車庫，停放車輛數(shù)目從幾輛到幾十輛不等，普通采用2-5層構造。日本作為一種人口稠密、車輛較多、道路條件較差國家，它在立體車庫技術研究與開發(fā)、制造、建設、法規(guī)及管理等方面都處在世界領先地位。而立體車庫在國內(nèi)是近年來才剛剛引進，其市場潛力是巨大。但同步也存在著自發(fā)性、盲目性、滯后性等問題，因而各關于方面應及時采用相應對策，進行有力宏觀調(diào)控，方能進一步推動立體車庫市場進一步發(fā)展。2總體方案設計立體車庫存取車輛工作原理優(yōu)劣，直接影響到車主等待時間長短。在當代社會快節(jié)奏生活中，采用一套原理便捷存取車輛方案，可以大大減少車主等待時間，這對車庫效益和信譽都具備重要意義。本次任務是設計一種兩層可停放5輛小汽車立體車庫。依照分析該車庫將占據(jù)三個地面車位，其上層停放3輛汽車，下層停放2輛，下層空余1個車位用于存取車時周轉?？梢娫撥噹鞂儆谏禉M移式立體車庫。滿足以上基本規(guī)定存取車方案可以由不同數(shù)量升降機構、橫移機構、出入口以不同組合形式和空間布置構成。而合理完善方案應保證工作可靠安全、構造簡樸、尺寸緊湊、成本低廉、維護以便和顧客等待時間短等規(guī)定。依照設計任務書基本規(guī)定和給出有關根據(jù)，下面列出了三種方案進行比較，以供選取選取：a)底層邊位作為出入口兼周轉空車位；b)底層中間位作為出入口兼周轉空車位；c)底層3個車位均為出入口，其中任意一種均可用于周轉圖2-1總體方案比較以上三種方案示意圖如圖2-1所示。圖2-1總體方案比較對這三種方案分析如表2-1所示:表2-1方案比較分析方案一方案二方案三（1）存取車最多/至少移動車輛數(shù)5/13/13/0（2）橫移機構數(shù)目221（3）升降機構數(shù)目233由表2-1第（1）項——滿載時存取車時最多/至少移動車輛數(shù)分析成果可知:方案三在存取某一輛車時,對其她車位上車輛影響最小。這樣車庫工作時就最安全，速度最快，顧客滿意度最高。由表2-1第（2）項——橫移機構數(shù)目分析成果可知：方案三橫移機構只有底層一套，前兩個方案則在二層也須設計安裝橫移機構。而在二層安裝橫移機構一方面要考慮該橫移機構與升降機構合理過渡，另一方面對車庫整個框架建筑也提出了更高承載和構造規(guī)定。這都給設計及施工帶來一定困難，也必然增長相應建設資金。由表2-1第（3）項——升降機構數(shù)目分析成果可知：方案一所需升降機構較少。但是本次設計升降機構規(guī)定采用液壓提高。而普通一臺小泵站供應3個車位上3個液壓缸工作是比較容易。因此，升降機構數(shù)目多少對整個方案影響不是很大。通過以上分析比較，最適合是方案三。并且有三個出入口，最多可同步對三輛車進行存取操作。此外，停電時車庫也能在底層停放兩到三輛車。底層2個車位只橫移且均可做出入口，其中任意一種可作周轉用，二層3個車位只升降。平時車庫無車時，所有液壓缸卸荷，停車板均位于底層。二層用停車板在上，底層停車板在下。存車時車輛一方面開上某一上層車位停車板，人員拜別，啟動液壓提高機構，提高相應停車板及車輛至二層，日后車輛可直接停于其下方。取車時，若是停于底層車可直接開出，若是停于二層車要先判斷其下方車位與否有車，若無車則直接降至一層后將車開出，若有車則先將其下方車橫移到旁邊車位，再降下停車板，將車開出。本設計中汽車進出庫采用開車入庫，倒車出庫方式，不設計轉向機構，這是由于：1、上層停車板采用液壓系統(tǒng)舉升，停車板與液壓活塞桿固定，不適合轉向；2、本車庫構造緊湊，沒有多余空間供轉向；3、車庫有三個自由進出口，不便使用轉向機構；4、車庫占地面積小，停放車輛少，而其自身就只有兩層，專門設計轉向機構則必然減少其經(jīng)濟性。但是為了車輛進出車庫以便，在實地建設時，須對建筑方位和進出口前場地進行合理規(guī)劃和布置。3機械某些設計計算立體車庫機械某些涉及對停車架、液壓提高機構、橫移機構、安全裝置等構造詳細設計計算和選取。3.1停車架設計與計算圖3-圖3-1上停車板液壓構造型式a)四缸直頂式b)單杠側頂式a)b)a)四缸直頂式構造長處是上停車板四點受支承，受力狀況較好活塞桿重要承受壓力，且重量有四個液壓缸均分，因此活塞桿所需橫截面積較小。但此方案相對占地面積較大，由于下層車輛進出與下層停車板橫移必要在四根活塞桿間穿過，因而，四根活塞桿間包夾區(qū)域必要不不大于底層停車板，而上層停車板須由這四根活塞桿舉升，其尺寸將更大。b)單杠側頂式提高構造長處是提高上停車板傳力系統(tǒng)簡便，占地面積小。且車輛進出以便，外形美觀。但上停車板支承懸臂對立柱傾覆力矩較大。綜合以上分析，設計采用單杠側頂式提高構造。由于立體車庫最重要目是盡量用較小占地面積停放更多車輛；再者，從設備使用性能還應考慮車輛進出以便，外形美觀等因素。3.1.1停車板設計計算停車板用于停放車輛，承受車輛重量，并完畢提高或橫移動作，因而停車板要有足夠空間尺寸和足夠強度剛度。同步為減少提高機構和橫移機構功率輸出，其自身重量要輕。圖3-2下停車板尺寸一、下停車板設計圖3-2下停車板尺寸依照任務書給出《收容車輛尺寸表》中各項車身尺寸，選用各項尺寸中最大一組數(shù)據(jù)，即全長5350mm，全寬mm，全高1550mm，全重kg進行設計。如圖3-2所示，車輛停到停車板上后，車內(nèi)人員要開門出來，因而停車板在寬度方向上應留有足夠空間。通過對車輛實際測量并考慮到車輛停放時偏心，對成果恰當放大，下停車板總寬L1=4000mm。由于下停車板只需在其底面與支承框架固定并作橫移動作，其長度尺寸沒有任何額外規(guī)定，因而依照車身全長尺寸，并參照車輛軸距，下停車板總長L2=5100mm。二、上停車板設計圖3-3上停車板構造1-下停車板；2-滾輪；3-橫移導軌；4-導軌路基；5-上停車板支承架槽鋼；6-架高用角鐵或槽鋼；7-立柱；8-導向板；9-斜拉桿；10-上停車板；11-引坡段（以上各部件將在后文作詳細設計簡介）上停車板在提高時受傾覆力作用，其底部應有結實支承框架。而當它降至底層時，該框架不能壓觸到下停車板，因而上停車板及其支承框架可如圖3-3所示布置。支承框架最外圈尺寸不不大于下停車板，其四個角上用角鐵或槽鋼焊四個支腿6，將上停車板架高，架高高度取100mm，以使其不壓觸到下停車板。而架高停車板須設一引坡11，以使車輛能平穩(wěn)地開上上停車板，引坡坡度取。鑒于以上因素，上停車板尺寸要比下停車板尺寸大，取總寬L3=4400mm，總長L4=6000圖3-3上停車板構造1-下停車板；2-滾輪；3-橫移導軌；4-導軌路基；5-上停車板支承架槽鋼；6-架高用角鐵或槽鋼；7-立柱；8-導向板；9-斜拉桿；10-上停車板；11-引坡段（以上各部件將在后文作詳細設計簡介）上下停車板材料均選用厚度為4mm菱形花紋鋼板（GB3277-82）拼合而成，其中上停車板引坡可直接將鋼板彎折加工而成。查表《花紋鋼板（GB3277-82）》,得厚度為4mm菱形花紋鋼板理論重量為33.4kg/m2，故上下停車板分別重：kgkg3．1．2停車板支承框架設計計算支承框架一方面支承停車鋼板及車輛重量，提高鋼板剛度，另一方面起到連接鋼板與提高機構作用。上下停車板支承框架均采用槽鋼，靠螺栓螺母將鋼板固定其上。最外圈四根槽鋼與停車板邊沿留恰當距離，槽鋼與槽鋼相交處也留有一定空隙，如圖3-4所示。a)b)圖3-4停車板支承框架a)b)圖3-4停車板支承框架a)上停車板支承架構造b)下停車板支承架構造單取支承架中間兩根縱向槽鋼分析，單根槽鋼受力如圖3-5b)，設汽車重力G集中于停車板中央1/2處，槽鋼承受鋼板及其自身均布載荷。因而對于單根槽鋼，它變形是兩者共同作用引起。在集中力P單獨作用下，其最大撓度圖3-5上支承框架校核a)上停車板工作側視圖b)受力變形簡圖a)圖3-5上支承框架校核a)上停車板工作側視圖b)受力變形簡圖a)b)在均布載荷q單獨作用下，最大撓度m-4兩式中,E——材料彈性模量，這里E=210GPa；I——材料截面慣性矩。疊加以上成果，求得在集中力和均布載荷共同作用下，單根槽鋼最大撓度m-4對于支承框架槽鋼規(guī)定剛度較大，因而其容許撓度[f]取0.0002l，令。由此可求得槽鋼截面慣性矩m-4查型鋼表《熱軋普通槽鋼（GB707-65）》，選用5號槽鋼即可。5號槽鋼理論重量為5.44kg/m,依照圖3-4所示尺寸數(shù)據(jù)，上下兩停車板支承框架重量分別為：上框架kg下框架kg3.2上層提高機構設計計算圖3-6是側頂式車架提高機構傳力系統(tǒng)。上停車板固定在支承架上，支承架與導向板固定，并用斜拉桿拉住構成一剛性體，靠兩根鏈條直接提高。而鏈輪靠液壓缸圖3-6提高機構1-鏈輪軸；2-上停車板；3-斜拉桿；4-支承架；5-導槽；6-導向板；7-立柱；8-鏈輪；9-液壓缸；10-提高鏈；11-地基；12-導槽舉升，其中導向板套在立柱上。為使停車板上升時導向板與立柱之間摩擦阻力減小，下降時靠車輛和停車板自重能順利下滑，在每個導向板兩側上下各裝有兩個滾輪。當上停車板升降時，僅有滾輪與立柱接觸。依照人機工程學，查表《國內(nèi)成年男子和女子人體重要構造平均尺寸參數(shù)》，取底板提高高度圖3-6提高機構1-鏈輪軸；2-上停車板；3-斜拉桿；4-支承架；5-導槽；6-導向板；7-立柱；8-鏈輪；9-液壓缸；10-提高鏈；11-地基；12-導槽3．2．1導向板、立柱、滾輪、斜拉桿設計計算1、導向板導向板作用是為停車板升降導向。它與停車板支承框架靠螺栓螺母及點焊固定，并與滾輪裝配。升降時滾輪在立柱槽內(nèi)上下滾動，同步斜拉桿一端也固定在導向板上，其構造如圖3-7所示。它由三塊板料件靠螺栓螺母連接在一起，上邊沿兩側尚有兩塊抱箍1，正面下緣與停車板支承架同樣靠螺栓螺母連接，同步配以點焊。立柱、滾輪以及支承架與它裝配位置如圖3-8左圖所示。兩側面四個孔用于安裝滾輪軸，單側上方孔安裝斜拉桿定位軸。其垂直方向各項尺寸已由圖3-8右圖3-7導向板圖3-7導向板圖3-8導向板尺寸圖3-8導向板尺寸1-滾輪；2-立柱；3-導向板；4-支承架槽鋼；5-停車板圖3-9立柱校核a)立柱受力簡圖b)立柱變形簡圖a)b)提高機構兩根立柱設計采用實心方鋼加工而成。當前計算其截面。圖3-9圖3-9立柱校核a)立柱受力簡圖b)立柱變形簡圖a)b)N。立柱受到該力偶反作用力偶m’立柱變形簡圖如圖3-9b)所示。圖中l(wèi)為兩滾輪軸中心距中點到地面高度，h為立柱全高，設h=4m,依照前文停車板提高高度以及設定導向板垂直方向尺寸，取l=2.3m。于是單根立柱最大撓度式中,E——鋼材彈性模量，這里E=210GPa；I——立柱截面慣性矩(m4)。圖3-10a)慣性矩最小截面b)立柱截面尺寸a)b)同樣取容許撓度[f]為0.0002圖3-10a)慣性矩最小截面b)立柱截面尺寸a)b)m4圖3-11導向板截面尺寸對于矩形截面，如圖3-10a)所示，,因而取h=530mm，b=400mm。于是設計立柱截面如圖3-10b)所示，兩導槽寬度為200mm。圖3-11導向板截面尺寸當前進一步擬定導向板尺寸,由于導向板三面包圍該矩形立柱,因而依照立柱截面尺寸并放恰當余量,其截面尺寸如圖3-11所示。3、滾輪圖3-12滾輪裝配圖3-12滾輪裝配1-立柱導槽；2-滾輪；3-輪軸；4-軸承；5-導向板鋼板；6-雙螺母、彈簧、墊圈構造下面對輪軸進行設計和校核。由圖3-9a)可知，在傾覆力矩作用下，由于滾輪軸承與導向板鋼板距離很短，可看作滾輪軸受剪力。單根軸受到剪力大小F可由下式求出：（3-1）式中,m——力偶矩；n——力偶對數(shù)，這里一根立柱有2組；a——上下滾輪軸距。于是N。軸截面積應滿足如下關系：（3-2）式中，[τ]——45號鋼調(diào)質后抗剪切強度，查表得155MPa。于是m2。由此求得軸直徑d≈0.0265m，取d=30mm。查表GB/T283-94《圓柱滾子軸承》，選用圓柱滾子軸承N206E。當前擬定導向板鋼板厚度。導向板材料選用45號鋼，查得其許用擠壓應力MPa，則導向板與滾輪軸擠壓面積Abs應滿足如下關系：（3-3）設導向板厚度為δ(mm)，由于積壓面只有半個圓柱面，因而mm取δ=10mm。4、斜拉桿圖3-13斜拉桿裝配圖3-13斜拉桿裝配設車輛停好后，整個重心位與停車板中心，則兩根斜拉桿拉應力T如下計算：依照停車板（如圖3-14所示）平衡方程∑mc=0,得（3-4）∴kN為減小截面積選用抗拉應力強度σb較大50號鋼，查表GB699-88《優(yōu)質碳素構造鋼》，得50號鋼MPa,圖3-14斜拉桿校核∴m圖3-14斜拉桿校核求得d≥11mm，取d=13mm，于是單根斜拉桿重量kg式中,ρ——鋼材密度，這里ρ=7.8103kg/m3；A——斜拉桿截面積(m2)；L——斜拉桿長度(m)，用勾股定理計算。3.2.2鏈輪軸、鏈條及鏈輪選用設計計算1、鏈輪軸圖3-圖3-15提高機構平面位置設計鏈輪、軸、停車板、立柱平面相對位置尺寸如圖3-15所示。設計鏈輪軸全長3m，兩鏈輪中心剖面間距1.7m，在軸上對稱分布。軸構造及與鏈輪裝配如圖3-16所示。提高時軸兩端最后一端階梯軸在立柱兩條內(nèi)側導槽內(nèi)上下滑動，且與導向板內(nèi)側滾輪使用是相似導槽，軸在上，滾輪在下。這樣提高時可保證停車板不會因提高過度而發(fā)生超程事故。當前依照軸受彎矩對其直徑進行設計擬定。軸軸向中部受支座支承力，對稱間距1.7m處受兩鏈輪通過軸承給軸壓力。設支座作用面長200mm。因而軸最大彎矩為單側鏈輪對軸壓力與其輪轂寬度中心到支座同側端面距離，即N?m。軸材料選用許用彎曲應力較大40Cr，查表得MPa。于是求得軸抗彎截面系數(shù)m3。由求得d≈0.122m，取d=130mm。取軸平均直徑為115mm，圖3-16鏈輪軸裝配1-緊定螺釘；2-套筒；3-擋圈；4-鏈輪；5-軸承；6-活塞桿；7-抱箍圖3-16鏈輪軸裝配1-緊定螺釘；2-套筒；3-擋圈；4-鏈輪；5-軸承；6-活塞桿；7-抱箍輪處徑向載荷較大，查表GB/T288-94《雙列調(diào)心滾子軸承》，選用雙列調(diào)心滾子軸承3053726。得該軸承：d=130mm,D=210mm,B=64mm。2、提高鏈提高鏈功能是緩慢地提高停車板，并將其固定在一定高度上。起重機械中應用鏈條有環(huán)形焊接鏈和片式關節(jié)鏈。焊接鏈長處是：撓性好，可用較小直徑鏈輪和卷筒，由載荷產(chǎn)生驅動機構力矩也較??；比較耐腐蝕。其缺陷是：安全可靠性差，不耐沖擊；在運動中經(jīng)常產(chǎn)生滑移，易磨損。片式關節(jié)鏈長處是：撓性比焊接鏈更好，比較可靠，運動較平穩(wěn)。缺陷是：由方向性，橫向無撓性；成本高，對灰塵和銹蝕較敏感。而上停車板在提高或懸滯時，為安全起見，不容許有任何滑移，故選用片式關節(jié)鏈。車庫鏈條總是在低速重載工況下工作。因而，設計時不適當像傳動鏈那樣使用額定功率曲線圖表進行鏈條規(guī)格選取計算，而應按下式進行計算：（3-5）式中,Q——鏈條極限拉伸載荷(N)；Fmax——最大工作載荷(N)；[n]——許用安全系數(shù)。許用安全系數(shù)[n]普通取4—8，本次設計選用[n]=5，同步取N,該載荷值已可涉及收容車輛、停車架、導向板及滾輪、斜拉桿以及背面將設計安全防墜裝置、傳感器等在內(nèi)所有重量。將以上數(shù)據(jù)代入式3-5，得鏈條極限拉伸載荷N。由于采用兩根鏈條提高，故每根鏈條極限拉伸載荷N。依照該參數(shù)查表GB1243.1-83《A系列滾子鏈基本參數(shù)與重要尺寸》，選用鏈號為20A單排精密滾子鏈，該規(guī)格鏈條各項基本尺寸為：節(jié)距mm，滾子外徑mm，內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬mm，銷軸直徑mm，內(nèi)鏈節(jié)外寬mm，外鏈節(jié)內(nèi)款mm，內(nèi)鏈板高度mm，銷軸長度mm，單排極限拉伸載荷N，單排每米重量kg/m。3、鏈輪由前文鏈輪軸選用軸承可擬定鏈輪輪轂內(nèi)徑mm，估算鏈輪分度圓直徑d=300—400mm?！噍嗇灪穸龋ǔ?shù)K=9.5），mm，取h=47mm；輪轂長度mm；輪轂直徑mm；輪寬mm初取齒側凸緣直徑mm，齒根圓直徑mm，則初步計算鏈輪分度圓mm。由,求得z≈32.7，依照鏈輪齒數(shù)推薦數(shù)列，取齒數(shù)z=38。于是鏈輪分度圓直徑mm，齒頂圓直徑mm；齒根圓直徑mm；齒側凸緣直徑mm。圖3-圖3-17液壓提高高度a)未提高時b)提高到位時a)b)mm取鏈條150節(jié)。3.2.3液壓系統(tǒng)設計計算1、液壓系統(tǒng)原理設計本設計中上停車板升降動作規(guī)定起動和停止及動作過程平穩(wěn)，停車板停止后要有安全辦法保證其不滑落，此外傳動裝置體積小，重量輕，易于自動控制，整個設備在停電后仍可以便地取車。圖3-圖3-18液壓系統(tǒng)原理1-液壓缸；2-控制元件；3-液壓泵；4-過濾器；5-油箱及其輔件2、液壓缸重要尺寸計算活塞桿要頂起車輛和停車架，該載荷相稱大，且由圖3-17可看出，桿長度也較長，所如下面通過壓桿穩(wěn)定對活塞桿直徑進行設計?；钊麠U要頂升得出了車輛和停車架外，尚有鏈條、鏈輪、鏈輪軸等，因而在此設計桿最大工作負載N。取穩(wěn)定安全系數(shù)，則桿臨界壓力N。由公式（3-6）式中,E——鋼材彈性模量，這里E=210GPa；I——活塞桿橫截面慣性矩(m4)；l——活塞桿長度(m)。求得m4又于是求得桿直徑約為0.064m，查表GB2348-80《活塞桿直徑系列》，將其圓整為原則系列，取d=70mm。估算立體車庫液壓缸工作壓力不不不大于5MPa，故查表《液壓缸工作壓力與活塞桿直徑》，得液壓缸推薦內(nèi)徑，由此求得mm，將其圓整為原則系列，取D=125mm。依照下式求液壓缸工作壓力（3-7）式中,p——液壓缸工作壓力（Pa）；F——工作循環(huán)中最大外負載（N）；ηcm——液壓缸機械效率，普通=0.9—0.97，這里取0.95。于是求得液壓缸工作壓力MPa。缸筒壁厚δ用強度條件來計算。設計選用無縫鋼管材料，普通取薄壁圓筒構造，即D/δ≥10。其壁厚按下式計算：（3-8）式中,py——實驗壓力，普通取最大工作壓力1.5倍（MPa）；[σ]——缸筒材料許用應力。無縫鋼管：[σ]=100MPa。于是求得壁厚mm，取δ=10mm。液壓缸導向長度應滿足如下規(guī)定（3-9）式中,L——液壓缸最大行程，這里取1000mm；于是mm,取115mm?；钊麑挾热m。為減少加工難度，普通缸筒長度不超過內(nèi)徑20—30倍，這里取1250mm。3、油泵計算現(xiàn)取本設計液壓系統(tǒng)總壓力損失Δpl=1MPa，則液壓泵實際計算工作壓力MPa。單個車位提高時液壓缸所需最大流量為L/min按照常規(guī)選用液壓系統(tǒng)泄漏系數(shù)kl=1.1,則液壓泵流量為L/min依照求得液壓泵流量和壓力，選用CB-10型齒輪泵。下面擬定液壓泵電機功率。查取CB-10型齒輪泵總效率η=0.8，則三個車位同步工作時，液壓泵最大功率為：kW查表JB3074-82《Y系列(IP44)電動機技術數(shù)據(jù)》,選用電機Y112M-4。其額定功率4kW；滿載轉速1440r/min；質量43kg。4、選取控制元件依照系統(tǒng)最高工作壓力和通過該閥最大流量，在原則元件產(chǎn)品樣本中選用控制元件規(guī)格。單向閥：按p=4.4MPa,q=47.3L/min選C2-815換向閥：按按p=4.4MPa,q=47.3L/min選3WE10P球閥：按p=3.4MPa,q=43L/min選CV1-NG25-D10H11溢流閥：按p=4.4MPa,q=47.3L/min選YF-L20H5、油管及其他輔助裝置選取查表JB827-66《鋼管公稱通徑、外徑、壁厚、連接螺紋及推薦流量》。在液壓泵出口，按流量141.9L/min，查表取管路通徑為φ25；在液壓泵入口，選取較粗管道，選用管徑為φ32；別的油管按流量43L/min，查表取φ15。油箱容量普通取泵流量3—5倍，本設計取4倍，其有效容積：L3.3底層橫移機構設計計算從某種意義上說，立體車庫是起重機械變種，其橫移機構運動形式是自行式有軌運動。為簡化橫移機構傳動，積極輪數(shù)越少越好，但積極輪數(shù)太少，橫移機構起動或制動是將會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，從而易使車輪和軌道磨損，并影響工作效率，甚至難以起動。圖3-圖3-19橫移驅動方式對面驅動單邊驅動對角驅動一角驅動四角驅動3.3.1輪軸、導軌、滾輪和支座設計計算1、輪軸輪軸、支座和滾輪裝配位置關系如圖3-20。每個下停車板底部有兩根輪軸，靠支座安裝于支承架兩根縱向槽鋼（參閱圖3-4）下方。圖3-圖3-20輪軸裝配1-滾輪；2-套筒；3-軸承；4-輪軸；5-支座；6-軸端蓋kg。圖3-21輪軸校核考慮下停車板尚有其他安全裝置、電機等，故取G=3000kg。設輪軸全長l=3.5m，單側支座到同側滾輪輪轂中心距離a=0.15圖3-21輪軸校核N?m軸選用45號鋼調(diào)質解決，查得其許用彎曲應力[σ-1]=60MPa，則軸直徑可用下式擬定：m，圖3-22橫移機構支座取d=60圖3-22橫移機構支座查表《輕軌及重軌》，選用24號輕軌做橫移路軌。滾輪直徑取100mm，輪寬依照鋼軌取65mm。2、支座支座構造及安裝方式如圖3-22所示。它安裝在下停車板支承架底部，與兩根相交支承槽鋼靠三組螺栓螺母墊圈等連接，每塊下停車板有四個支座。軸承孔構造及裝配如圖3-20所示。3.3.2電動機、減速器和滑接輸電裝置選用1、電動機選用計算電動機驅動力是通過積極輪與軌道間粘著摩擦實現(xiàn)。設電機輸出牽引力最大值為F，而總牽引力是各從動輪運營靜摩擦力FC和運動慣性力Fa之和，于是積極輪不打滑條件為。單個從動輪滾動摩阻力偶矩M用下式計算：（3-10）式中,δ——滾動摩阻系數(shù)，查得鋼質車輪與鋼軌滾動摩阻系數(shù)δ=0.05mm；N——滾輪與鋼軌支承面正壓力N。于是N?mm。設滾輪直徑r=100mm，則單個從動輪運動所需牽引力為N。設橫移速度為v=0.15m/s，則其速度最大變化量Δv=0.15m/s，依照詳細狀況選用Δt=0.2s(其范疇普通在0.01—0.5s),于是運動慣性力N。因而總牽引力為N電機要輸出功率W。查表JB3074-82《Y系列(IP44)電動機技術數(shù)據(jù)》,選用電機型號為Y801-4。該電機額定功率0.55kW，滿載轉速1390r/min，質量17kg。2、減速器選用為保證下停車板橫移速度，即v=0.15m/s，選用傳動比較大蝸輪蝸桿減速器。滾輪直徑取mm，于是滾輪周長為m。所如下停車板橫移時，滾輪轉速為r/min，故傳動比。取蝸桿頭數(shù),查表GB/T10085-1988《CWU型減速器重要技術參數(shù)》，取蝸輪齒數(shù)。選用CWU160-53-ⅡF減速器（GB9147-88）,中心距mm。3、滑接輸電裝置對電機供電采用滑接輸電裝置。依照立體車庫現(xiàn)場實際狀況，選用柔性一體式滑線。該類型滑線特點是：比較柔軟，可以卷繞成盤，張緊型原則長度為100m，也可以依照顧客規(guī)定定長生產(chǎn)?；€安裝以便，無接頭，電壓降較小，滑線容許運營速度高,同步運營平穩(wěn)，噪音低，集電器散熱效果好，使用壽命長。它合用條件如表3-1。環(huán)境污染級別4級（普通導電粉塵和凝露狀態(tài)），耐酸、耐堿、耐鹽霧。環(huán)境溫度-15℃—+55℃相對濕度<95%安裝空間比較小載流量50—120A電壓交流660V如下，直流1000V如下運營速度V≤600m/min表3-1表3-1柔性一體式滑線合用條件圖3-24DHB-4-10滑線圖3-23滑接輸電裝置柔性一體式滑線按工作條件不同分為張緊型和非張緊型兩種安裝形式。張緊型滑線就是在安裝時對滑線本體施加一定張緊力；非張緊型是在安裝時無需張緊力，直接將滑線懸吊安裝。本設計采用張緊型滑線，水平式安裝,如圖如圖3-23所示。圖3-24DHB-4-10滑線圖3-23滑接輸電裝置滑線載流量選取必要保證相應滑線載流量IN不不大于總計算額定電流ING,即In≥ING。對于下層兩塊停車板，運營電流A。圖3-25BXJM-4懸吊夾查表《滑線本體型號》，選用DHB-4-10滑線,如圖3-24所示。懸吊夾選用BXJM-4如圖3-25所示。張緊器選用BJQ-4I如圖3-26所示。集電器選用圖3-25BXJM-4懸吊夾圖3-27JDS圖3-27JDS-25集電器圖3-26BJQ-4I張緊器3.4安全裝置設計對于立體車庫，安全裝置是必不可少。否則當系統(tǒng)，特別是提高系統(tǒng)出問題時，會導致重大經(jīng)濟損失。3.4.1提高系統(tǒng)安全裝置提高系統(tǒng)采用防墜兩級安全保護，即液壓系統(tǒng)自鎖和安全裝置鎖緊。圖3-18控制元件某些中球型邏輯閥是運用控制油路油壓變化來變化球閥芯位置，從而實現(xiàn)對油路通斷控制。它特點是：閥芯與閥孔為線性接觸，故密封性好，在各種壓力工作下工作時，均可保證終端位置不泄漏；換過程中不對稱液流作用在球面上摩擦力使鋼球旋轉，使它不斷變化與球座間接觸位置，因而磨損均勻，大大提高了元件使用壽命；消除了液壓卡緊現(xiàn)象，動作可靠性大大提高；球閥芯采用原則軸承專用鋼球，精度高，使用壽命長，價格便宜?；谝陨咸攸c，這種閥合用于立體車庫。由于這種閥在使用時無泄漏，當停車板到位停止后，液壓缸始終處在上位，不會因閥有泄漏而使停車板下降，因而安全可靠性高。將球型邏輯閥安裝在液壓缸附近，當管道由于某種因素破裂時，閥能自動封閉管道，使液壓缸內(nèi)壓力油不能流出，停車板不會因而而墜落，導致砸車事故。為防止因液壓油被污染后導致閥內(nèi)泄漏，所引起停車板墜落，須在球型邏輯閥進出口加過濾器，保護閥不被污染，保證液壓系統(tǒng)能正?？煽康剡\營。盡管液壓系統(tǒng)具備自鎖功能，但由于停車時間長短不一，有時一輛車也許停幾十個小時，甚至更長，液壓系統(tǒng)難免會浮現(xiàn)漏油現(xiàn)象；此外提高鏈長期使用和銹蝕也也許浮現(xiàn)斷裂等問題。因而必要考慮機械安全裝置。機械安全裝置有限速器、安全鉗和緩沖器，三者安裝布置如附圖《提高機構》及《機械防沉降安全裝置》所示。1、限速器限速器反映上停車板實際運營速度，當上停車板運營速度達到或超過設定極限值時（普通為額定速度115%以上），限速器停止運轉，并借助繩輪中摩擦力或夾繩機構提拉拉桿，通過機械動作發(fā)出信號，切斷控制電路，同步迫使安全鉗動作，使上停車板強行制停在立柱上，因此限速器是在上停車板超速并達到臨界值時起監(jiān)測及操縱作用。它與安全鉗要聯(lián)在一起使用。當上停車板正常運營時，限速器不起作用。本設計中限速器安裝在立柱頂上。限速器裝置由限速器、鋼絲繩和張緊裝置構成。鋼絲繩兩端分別繞過限速器和張緊裝置繩輪形成一種封閉環(huán)路后，固定在導向板安全鉗繩頭拉手上，該拉手能提拉起安全鉗連桿系統(tǒng)。使兩導向板內(nèi)側安全鉗楔塊撐緊導槽，是超速下落上停車板被迫制停。在安全鉗動作同步，其提拉桿操縱安全開關，使控制電路斷開。只有當所有安全開關復位后，釋放安全鉗，上停車板才干恢復正常使用。張緊裝置由支架、張緊輪和配重構成。它作用是使鋼絲繩張緊，保證鋼絲繩與限速器之間有足夠摩擦力，以精確地反映上停車板運營速度。張緊輪安裝在張緊裝置支架軸上，可以靈活地轉動，調(diào)節(jié)其配重重量，可以調(diào)節(jié)鋼絲繩張力。當限速器動作時，規(guī)定鋼絲繩拉力應不不大于安全鉗起作用時所需力兩倍，且不不大于300N(GB7588-1995)。2、安全鉗圖3-28安全鉗工作原理1圖3-28安全鉗工作原理1-導向板；2-拉桿；3-楔塊；4-活動安全嘴；5-銷釘；6-立柱圖3-29緩沖器1-緩沖橡皮；2-緩沖頭；圖3-29緩沖器1-緩沖橡皮；2-緩沖頭；3-緩沖彈簧；4-地腳螺栓；5-緩沖彈簧座3、緩沖器緩沖器是上停車板極限位置最后一道安全裝置。當所有保護辦法都失效時，帶有較大速度與能量上停車板便會沖向底層，導致嚴重后果。因而必要設立緩沖器以吸取、消耗上停車板能量，減少損失。彈簧緩沖器也稱蓄能型緩沖器，由緩沖橡皮、緩沖座、壓縮彈簧和緩沖彈簧座等某些構成，如圖3-29所示。當彈簧緩沖器受到撞擊時，彈簧會發(fā)生變形，于是將上停車板下落時產(chǎn)生動能與勢能轉化為彈性變形能，是上停車板下落時得到緩沖、減速。安裝時將4個彈簧緩沖器分別安裝在上停車板四角邊沿正下方地面上。3.4.2橫移系統(tǒng)安全裝置圖3-30橫移制動器1-制動彈簧調(diào)節(jié)螺母；2-制動瓦塊定位彈簧螺栓；3-制動瓦塊定位螺栓；4-倒順螺栓；5-制動電磁鐵；6-電磁鐵心；7-拉桿；8-定位螺栓；9-制動臂；10-制動瓦塊；11-制動襯料；12-制動輪；13-制動彈簧螺桿；14-手動松閘凸輪；15-制動彈簧圖3-30橫移制動器1-制動彈簧調(diào)節(jié)螺母；2-制動瓦塊定位彈簧螺栓；3-制動瓦塊定位螺栓；4-倒順螺栓；5-制動電磁鐵；6-電磁鐵心；7-拉桿；8-定位螺栓；9-制動臂；10-制動瓦塊；11-制動襯料；12-制動輪；13-制動彈簧螺桿；14-手動松閘凸輪；15-制動彈簧圖3-31電磁鐵1-聯(lián)接螺栓；2-左鐵心；3-端蓋；4-磁鐵座；5-線圈；6-右鐵心；7-外殼圖3-31電磁鐵1-聯(lián)接螺栓；2-左鐵心；3-端蓋；4-磁鐵座；5-線圈；6-右鐵心；7-外殼此外，在下停車板側面運動方向支承架上，同樣安裝彈簧緩沖器，每側先后各一種。用以減輕板與板、板與地坑壁之間碰撞。4控制某些設計按任務書規(guī)定，設計采用電氣控制系統(tǒng)，由于本設計立體車庫較為簡樸，故不采用可編程控制器，而使用老式繼電器控制系統(tǒng)實現(xiàn)邏輯控制。4.1控制電路設計由前文設計可知，對于每塊上停車板它上升需要液壓泵電機、電磁換向閥、球型邏輯閥三個閥電磁鐵同步得電；其下降只要球型邏輯閥一種閥電磁鐵得電，即可靠板與車自重使液壓回路卸荷。對于下停車板，由于車庫下面三個車位均為出口，因而無需為下停板專門設計橫移控制開關，而只要靠上停車板下降時邏輯控制使其橫移即可。設計控制元件如下：每個上停車位立柱上下各有一種限位開關，導向板上下則各有限位開關打板，提高或下降時打板碰撞到相應限位開關，切斷電路，迫使停車板及時停止運營。同理，每個下停車位地坑壁上各有一種限位開關，下停車板上則各有一種限位開關打板，橫移至某個車位時，限位開關打板碰撞到相應限位開關，切斷電路，迫使停車板及時停止運營。上層1、2、3三個車位下降邏輯控制流程圖如圖4-2、4-3和4-4所示。整套控制電路設立慣用工作點動按鈕6個，分別控制上層1、2、3三個車位停車板提高和下降；輔助點動按鈕5個，用于發(fā)生意外狀況后，控制兩塊下停車板單獨橫移時電機正反轉，共4個，以及急停按鈕1個。4.2電氣元件選取圖4-1光電傳感器電控原理輔助控制電路采用光電傳感器辨認空位,行程開關控制位移定位，熔斷器、接觸器、圖4-1光電傳感器電控原理光電傳感器能敏感到由紫外線到紅外線光能量,并能將光能轉化成電信號。它具備構造簡樸、重量輕、體積小、價格便宜、響應快、性能穩(wěn)定及具備很高敏捷度等長處。在工業(yè)應用中可分為對射式、透射式、反射式和遮蔽式等四種基本形式。本設計采用對射式光電傳感器。它由發(fā)送器和接受器兩某些構成，構造上兩者是互相分離。安裝時將接受器安裝在上停車板底面中心，發(fā)送器與接受器同軸線，安裝在下停車板表面，其原理如圖4-1所示。有車時，車底板反射光信號，使光電傳感器接通，無車時，由于提高到位上停車板與傳感器距離超過檢測范疇，故傳感器不通。運用這個原理來檢測按下1車位下降按鈕判斷1車位板與否在底層按下1車位下降按鈕判斷1車位板與否在底層停止YN判斷4車位與否有車YN1車位板下降判斷5車位板來源2車位板右橫移板2車位板上升判斷6車位與否有板YN3車位板上升右橫移板右移判斷5車位與否有板YN左橫移板右移圖4-21車位下降邏輯流程圖行程開關重要用于將機械位移轉變?yōu)殡娦盘?，構成行程控制或機械動作程序控制。行程開關由機械部件來直接操動，依照所合用機械可分為普通用途行程開關和起重及冶金設備用行程開關。設計選用普通用途行程開關，型號為LX19K。判斷2車位板與否在底層按下2車位下降按鈕判斷2車位板與否在底層按下2車位下降按鈕停止YN判斷5車位與否有車YN2車位板下降判斷4車位與否有板YN1車位板上升左橫移板左移判斷5車位板來源左橫移板右橫移板右橫移板右移判斷6車位與否有板YN3車位板上升圖4-32車位下降邏輯流程圖按使用對象分類，熔斷器可分為普通工業(yè)用（專職人員使用）、民用及家庭用（非純熟人員使用）、以及保護半導體器件用迅速熔斷器。普通工業(yè)用熔斷器最低分斷能力為50kA，對熔斷器防護級別沒有規(guī)定，在電路中連接方式有螺栓連接，圓筒形插入、觸刀插入等，其構造為有填料封閉管式。民用及家庭用熔斷器最低分斷能力在額定電壓低于240V時為60kA，在額定電按下3車位下降按鈕判斷3車位板與否在底層停止YN判斷6車位與否有車按下3車位下降按鈕判斷3車位板與否在底層停止YN判斷6車位與否有車YN3車位板下降判斷5車位板來源2車位板左橫移板2車位板上升判斷4車位與否有板YN1車位板上升左橫移板左移判斷5車位與否有板YN右橫移板左移圖4-43車位下降邏輯流程圖迅速熔斷器重要用作硅元件保護，最低分斷能力為50kA，其電壓級別應與硅元件使用電壓相適應，其構造有螺旋式及螺栓連接有填料封閉管式。熔斷器選取，重要是選取熔斷器種類、額定電壓、熔斷器額定電流級別和熔體額定電流。額定電壓是依照所保護電路電壓來選取。熔體電流選取是熔斷器選取核心。對于一臺異步電動機，熔體可按下式選?。?4-1)式中,——熔體額定電流(A)；——電動機額定電流(A)；——異步電動機起動電流(A)查表《Y系列異步電動機技術數(shù)據(jù)》，得電機Y801-4額定電流為1.6A,起動電流倍數(shù)為6.5，因此依照電流，查表《慣用熔斷器型號規(guī)格》選取型號為RC1A-5半封閉插入式熔斷器,其額定電流5A，分斷能力0.3kA。接觸器是用來頻繁地接通和分斷帶有負載主電路或大容量控制電路控制電器。重要用于控制電動機起動、停止、反轉、制動等運轉狀態(tài)，也可用于控制電熱設備、照明裝置、電焊機、電容器等負載。接觸器重要提成交流與直流兩種，用于普通工作環(huán)境中，其額定電壓為660V及如下(交流)、440V及如下(直流)，額定電流為630A及如下。接觸器是運用電磁吸力原理工作，吸引線圈通電使鐵心吸合，帶動常開觸點閉合，常閉觸點斷開。反之，在線圈斷電時使常開觸點斷開，常閉觸點閉合。接觸器觸點應具備滅弧裝置，使觸點斷開主電路電流時所產(chǎn)生電弧能迅速熄滅。接觸器可以分斷正常工作電流及一定數(shù)量故障電流，但不能切斷線路短路電流，當電流超過規(guī)定通斷能力時，觸點將融合或燒損，因此在主電路中必要有用于短路保護空氣斷路器或熔斷器。國內(nèi)慣用接觸器重要有CJ10、CJ12、CJ20、3TB（CJX1）、S-K、CZ0系列，其中CJ20是國內(nèi)聯(lián)合設計符合IEC國際原則新型交流接觸器，體積小，重量輕，壽命長，能耗低。其40A以上級別派生品可用語660V供電系統(tǒng)，160A及630A級別還可以用于1140V供電系統(tǒng)。接觸器選取，接觸器用于帶有負載主電路自動接通或切斷。分直流和交流兩種，本立體車庫控制電路中用是交流接觸器。主觸點額定電流，普通依照電動機容量計算觸點電流，即（4-2）式中,——經(jīng)驗常數(shù)，普通取1—4；——電動機功率(kW)；——電動機額定線電壓(V)；——接觸器主觸點電流(A)；——線路額定電壓，接觸器觸點額定電壓Y801-4電動機額定功率為0.55kW，代入式3-12得A查表《CJ10、10Z系列交流接觸器重要技術數(shù)據(jù)》選取接觸器型號為CJ10-5，其額定電流為5A，通斷能力50A，電壽命60萬次，機械壽命300萬次。5土建規(guī)劃立體車庫要有外部建設，用于遮陽、防雨、防風等，同步立體車庫需要有一種控制室，工作人員在其中操控、監(jiān)視車庫運營工作狀況，因而外部建筑采用混合構造房屋。5.1混合構造房屋及地基設計混合構造房屋是指房屋承重構造是由不同材料構件混合構成房屋。如屋、樓蓋用鋼、木或鋼筋混凝土，承重墻體、柱、基本等用各種砌體或鋼筋混凝土等。本設計采用砌體與鋼筋混凝土兩種材料形成混合構造房屋。與鋼構造相比，混合構造長處在于：材料來源廣泛，取材容易，造價低廉；其砌體某些具備承重和圍護雙重功能且有良好耐久性和耐火性，維修費用低；3、混合構造房屋構造簡樸、施工以便，工程總造價低，并且具備良好整體工作性能，局部破壞不致引起相鄰構建或房屋崩塌，對爆炸、撞擊等偶爾作用抵抗能力較強。本設計車庫雖為雙層，但其雙層是靠提高機構實現(xiàn)，房屋建設無需承受上層重量，因而可以按單層空曠房屋來設計。房屋構造如附圖所示?？刂剖遗c三個車位并排，且與車庫有墻相隔，墻上設大型鋼化玻璃以供觀測車庫運作狀況。同步還設有小門與車庫相通，用于工作人員前去車庫檢修。車庫中間車位背面，即泵站所在處縱墻上也設有小門。三個車位先后縱墻上部開有天窗。車位出入口縱墻上安裝卷簾門。四周墻壁采用磚柱組合墻，即由混凝土構造柱與圈梁形成約束邊框使其中磚砌體與構造柱和圈梁構成