双层升降横移立体车库设计

机械设计综合训练报告——020095421机械设计综合训练报告——升降横移式立体车库设计指导老师：钱瑞明日期：2012年9月机械设计综合训练报告——020095422摘要随着人们生活水平的不断提高，城市日益增多的车辆与有限的停车位之间的矛盾越发的尖锐。在这个大背景下，发展新的停车系统，提高空间利用率成为了新的发展法向。其中，立体停车库便是一个新兴的停车系统。本文结合双层三列升降横移式立体车库的工程实例，着力于其机械执行系统的设计，并作出相关校核和仿真。此外，我们还利用Solidworks软件对立体车库进行三维建模，给出更为具体的方案。关键词：立体车库，Solidworks，机械机械设计综合训练报告——020095423目录摘要...............................................1第一章设计任务与要求..............................61.1设计内容..............................................6第二章背景及原理..................................72.1背景..................................................72.2升降横移车库原理.......................................9第三章总体方案设计...............................113.1车库运行过程分析......................................113.2下层载车板驱动方案....................................113.3升降载车板设计方案....................................113.4辅助装置.............................................123.5总体格局.............................................12第四章载车板设计.................................134.1尺寸设计.............................................134.2结构工艺设计.........................................13第五章载车板设计.................................145.1分析.................................................145.2滚珠丝杠副的结构形式选择..............................135.3材料选择.............................................145.4螺纹尺寸设计计算......................................145.5丝杠精度计算.........................................15机械设计综合训练报告——020095424第六章升降电机及减速器选择.......................176.1关于YZ系列电机......................................176.2电机型号、参数.......................................176.3减速器型号选择.......................................18第七章螺杆轴结构设计.............................197.1轴承选择.............................................197.2键的设计与校核.......................................207.3轴的结构工艺.........................................21第八章升降系统总装...............................228.1升降导轨.............................................22第九章平移机构设计...............................239.1滑轨设计.............................................249.2电机选择.............................................249.3减速器选择...........................................25第十章链传动设计.................................2610.1链类型选择..........................................2610.2链参数计算..........................................2610.3链装配尺寸计算......................................2710.4滚子链链轮设计......................................28第十一章滚轮轴设计校核...........................3011.1滚轮轴结构..........................................30机械设计综合训练报告——02009542511.2竖直方向上受力......................................3211.3水平方向上受力......................................3311.4校核轴的长度........................................34个人心得..........................................35参考资料..........................................36机械设计综合训练报告——020095426第一章设计任务与要求1.1设计内容：1）根据任务需求，结合存、取车工作原理，进行双层三列升降横移式立体车库机械系统总体方案设计，确定减速传动系统、执行系统的组成，绘制系统方案示意图。2）选择电动机型号，分配减速传动系统中各级传动机构的传动比，并进行传动机构的受力分析和关键零部件的工作能力设计计算。3）对立体车库机械系统进行三维结构建模和存取车过程动画仿真。4）进行结构设计，绘制二维总装配图、部件装配图（0号图1～3张）及关键零件工作图（3号或4号图2张）。机械设计综合训练报告——020095427第二章背景及原理2.1背景进入21世纪以来，随着人们生活水平的提高，汽车逐渐走进了千家万户，然而随之而来的是停车难的问题。由于土地济源的稀缺，人们对空间利用率提出了更高的要求，因此更为高效的停车设施可谓大势所趋，立体式的停车库是个前景非常广阔的研究方向。作为解决城市静态交通的有效措施——向空间、向高层发展的自动化立体停车设备,以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点,越来越受到人们的青睐。目前市面上常见的机械式立体停车库有：升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等8种,其中升降横移类以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点,在国内车库市场占有绝对优势的市场份额。采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备的立体停车库。此类型立体车库适用于地面及地下停车场配置灵活,造价较低。这种类型立体车库的特点是结构简单。形式较多，规模可大可小采用模块化设计,每单元可设计成2～5层、半地下等多种形式,车位数从几个到上百个。对场地的适应性强约占国内停车市场份额70%以上。而现有停车位缺口严重据预计2010年轿车保有量将达到2000万辆，“十五”期间轿车保有量将增加400万辆。停车位需求按1:1.2(100%的基本停车位和20%的公共停车位)计算，总需增加停车位480万个。平均每年需求96万个车位。如仅考虑10%进机械式停车库，这每年需提供机械式停车库9.6万个车位。因此从现有的停车位的缺口情况和今后市场的需求可以看出，机械式停车设备的国际、国内市场前景十分良好。2.2国内外现状和前景早在1920年，美国就建成了世界上第一座机械式立体停车设备。50年代以后美国和西欧陆续建成多种型式的立体车库;60年代以来尤其是在市中心的商业区，建筑物高度密集，不可能腾出大量地皮建停车场。此时，占地面积小的立体式停车设备才真正得到发展普及。亚洲的停车设备技术起源于日本，日本从20世纪60年代开始从事机械停车设备的开发、生产、销售和服务，至今已有四机械设计综合训练报告——020095428十几年的历史。到了80年代和90年代初，由于计算机技术和电力电子技术的飞速发展，由全电脑自动控制，采用变频技术的新一代机械式立体停车设备首先在日本进入家庭。生产机械式立体车库的公司约100多家，比较大的公司有新明和、石川岛播磨、日精、三菱重工等。从90年代起日本每年投入运行的机械停车泊位都在万以上。目前全日本己经投入使用机械式停车位超过300万个，其中以升降横移式停车设备为主。对于日本，优势在多层升降横移类、垂直升降类、水平循环类、垂直循环类、简易升降类等产品上[4]。德国和意大利等欧洲国家从事停车设备开发和生产也比较早。较好的公司有:意大利Sotefin、Interpark、德国PaliS等。由于欧洲国家停车问题表现不很突出，停车设备应用量不是很大。多数为巷道堆垛式产品，多层升降横移式产品应用很好。德国和意大利等欧洲国家的优势在巷道堆垛类产品上。国外立体停车设备的技术以日本和德国领先，其发展主要有两个特点:一是高技术含量高。日本和德国的车库行业将机、电工业的高新技术成果随时转化和移植到车库产品中，使车库技术进步和产品更新很快。比如高速曳引机和VVVF调速控制技术(即高速电梯技术)很快应用到垂直升降式车库产品，使这种电梯式车库存取速度更快，存车量更大，从而逐步替代老式的垂直循坏式塔型车库。又如计算机管理、IC卡识别、计时收费系统一出现，立即应用于停车库，使车库融于城市楼宇自动化管理系统中，无论是公共停车还是住宅停车变得更容易、更方便。二是车库产品朝着性能价格比更高的方向发展。即不但重视停车密度和高性能，更讲究产品的经济实用性。比如日本的三菱、大幅株式会社和德国PALIS公司均研制成功停车密度较高，而造价较低的高层车库和无车板、无车架等先进车库。这些新产品都是90年代的新技术，一问世，很快替代了老产品。我国立体车库的发展，始于上世纪八十年代，河北承德的华一机械车库集团有限责任公司于1989年建造起国内第一台垂直循环类机械式停车车库，填补了国内机械式停车车库的空白。立体车库产业在上世纪九十年代迅速兴起，步入了引进、开发、制造和使用的快车道，国内立体停车库市场正以直线上升的态势在飞速发展。我国立体停车设备的产品经引进技术和自主研究开发，生产技术水平有了很大的提高，许多设备采用了当前机械、电子、液压、光学、磁控和计算机等领域的先进技术，如采用交流变频调速系统，使运行高速、平稳、省电、减少振机械设计综合训练报告——020095429动和噪声。控制形式有按钮式、IC卡式、触摸屏式、密码钥匙式、遥控式等，有些设备还采用了总线控制技术；传动装置采用内藏式，以增大停车空间并保护各传动元件不受污染和腐蚀，提高了设备的耐久性；机械结构中采用了模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸，缩短施工周