地坑式立体车库设计

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题 目：地坑式立体车库设计学生姓名：张清明学 号：2003041339专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机03-3班指导教师：苏凤歧47内蒙古科技大学毕业设计说明书地坑式立体车库设计摘 要面对当前城市用地紧张有车一族买得起车而没地方停车的问题，人们想到了立体化停车的解决方案，于是立体车库应运而生。本套设计提出了一种机械式立体车库的设计方案，详细介绍了该立体车库的结构、传动部分和自动控制部分的设计步骤，以及各部分功能元件的选择和校核过程。该立体车库将机械和自动控制和为一体，结构采用钢框架结构；提升部分采用液压传动；行走部分导轨滚轮；横移动作采用链条传动；自动控制部分采用可编程控制器；该立体车库解决了城市停车难的问题，是停车向立体发展提高空间利用率的有效途径。该地坑式立体车库具有结构简单，单车平均占地面积小，安全可靠，操作方便，停车价格合理等优点。关键词：立体车库；钢结构；链传动；行走小车；可编程控制器；液压传动内蒙古科技大学毕业设计说明书The design of the stereoscopic garageAbstractFacing the limited land in current city, the car owner buys rising car but have the problem of the local parking, people toughed of the stereoscopic turning the solution of the parking, hence the stereoscopic garage emerges with the tide of the times. A design put forward the design project of the mechanical stereoscopic-garage, introduced the construction of the stereoscopic garage in that machine and spread to move the part with automatic control part of designs step. Stereoscopic garage with automatic control for integral , the construction adopts the steel structure construction; Promote the part the adoption the Hydraulic power transmission to move; Trodden part adopts guide roller; horizontal move make the adoption the chain spread to move ;Automatic control part adopts the programmable Logic controller; This resolved the difficult problem of parking in city, and valid path that parking face stereoscopic development exaltation space utilization. In the machines type has the construction simple, the single covers small area on average, safety dependable, operation convenient, parking price reasonable etc. Key words:stereo garage； steel structure； chain； Trodden bogie； PLC； Hydraulic power transmission内蒙古科技大学毕业设计说明书目 录摘 要 Abstract 第一章 前 言 31.1背景 31.2论文结构 101.3个人评语 10第二章 设计分析 11第三章 结构设计 133.1车库钢结构骨架的研究与设计 133.2 车库停车位的设计 153.3 车库载车板的设计 16第四章 存取机构 194.1 存取机构功能要求及其实现 194.2行走机构设计 19 4.2.1行走机构概述 19 4.2.2行走机构结构设计 20 4.2.3行走机构驱动轴的设计校核 21 4.2.4行走机构纵梁的校核 224.3横移机构设计 254.4存取机构的工作流程 264.5存取机构中具体部件的设计计算 27 4.5.1存取机构中电机的选择 27 4.5.2存取机构中减速机的选择 30 4.5.3存取机构链轮的设计 30 4.5.4存取机构链条的选择 31 4.5.5存取机构联轴器的选择 31 4.5.6存取机构链传动的张紧装置 32 4.5.7链传动传动轴的设计校核 32第五章 停车设备中升降机构的设计 345.1立体车库提升系统的整体布置 345.2承重链条的选择校核 375.3液压系统设计计算 37 5.3.1 确定液压系统的主要参数 37 5.3.2初选系统压力 38 5.3.3选择液压缸 38 5.3.4液压元件的选择 38 5.3.5液压阀的选择 39 5.3.6管道尺寸的确定 40 5.3.7油箱容量的确定 40 5.3.8液压系统性能验算 40第六章 控制系统 44结束语 46参考文献 47附录 48第一章 前 言1.1 背景一、 立体车库概述机械式立体车库是一种利用机械传动和现代自动控制技术的立体车库，是车辆停放向立体发展的一种现代停车设备。在市场经济条件下，我国的汽车工业正在以前所未有的速度发展，小轿车正在进入千家万户，伴随而来的问题将会是车辆无处停放，这在一定程度上将会阻碍城市的社会、经济和交通的发展。所以机械式立体车库已成为解决车辆无处停放的有效方案。它具有功能完备、可靠性高、操作方便、停车价格合理、占地面积小等优点，尤其它具有单车平均占地面积小的独特优势，已被广大用户所接受。车辆无处停放问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度的结果，立体车库的发展在国外，尤其在日本有近3040年的历史，无论在技术上还是经验上均已获得了成功。我国也于九十年代处开始研究开发机械立体停车设备，距今以有十多年的历程，由于许多新建小曲内住户与车位的配比为1：1，为了解决停车位占地面积与用户商用地面积的矛盾，立体停车设备以其平均单在占地面积小的独特特征，已被广大用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面显示了优裁性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可以使地面使用率提高80%-90%，如果采用多层立体车库的话。50平方米的土地面积沙锅内便可存放40辆车。这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开收成本。机械车库有效地保证了人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会定转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下采用机械停车设备，还可以免除暖通风设施，因此，这行中的饿耗电量比2人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成成套系统。而是以单台集装而成，这样可以充分发挥其用地面积少，可以化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立停车车位，这对于眼下车位短缺的问题提供了方便条件。随着市场经济的发展和人民生活水平的提高，公路和汽车的高速发展，小汽车已进入千家万户，特别是国家提出“全面建设小康社会”的号召以来，国内外小轿车市场的价格，品牌、功能性挑战正在发展激烈的变化，其购买力每年至少有100万辆以上，根据统计2003年私家车已达到480万辆，加上原有的公车，其原有车库的不足于车辆密度的增加形成明显的矛盾，停车难以成为待解决的问题之一，也是时务之急。向空中地下发展，立体停车是各大城市解决停车车位不足的通用方法，它将原来平面唯一车位改成向空中地下发展的立体式车位，这样在同样的占地面积下，可以容纳成倍增长的车辆。 二、 立体车库的发展的市场前景近十年来，随着我国经济的发展，汽车快速进入我们的生活中，成为现代社会的重要标志。随着国务院汽车工业产业政策的出台，中国的汽车工业走上了一条循序渐进、健康发展的道路，汽车工业的迅猛发展正成为新世纪的一道靓丽的风景线。加入WTO后，世界的加工和制造中心逐步向我国转移的趋势越来越明显，中国有望成为世界汽车制造中心。据统计，2002年全国生产汽车325. 12万辆，同比增长38.49%，全球排名上升到第5位，列美国、日木、德国、法国之后。销售汽车324. 8万辆，同比增长36.65% ,其中轿车销售112. 6万辆，I司比增长56.08%。2003年全国汽车销售达到439万辆，其中轿车销售达到197万辆。随着汽车工业的迅猛发展，汽车保有量的急剧增长，“停车难”成为困扰各大中城市的突出问题之一。停车难是泞致行车难最直接的因素，如不能妥善解决，将直接影响汽车工业的发展和人民的日常生活。所以城市停车场所的建设，尤其是能多停车位、少占空间的“立体停车)掌，的建设有着十分重要的社会意义和经济意义。近年来，我国在城市建设方而取得了很大的成就，2002年城市道路长度己达到19. 1万km，人均拥有道路而积增长至7. 8m2。但与国外相比，反映道路拥有水平的人均长度和而积指标仍然偏低。而且近年新修建的道路多数在城市边缘区，交通最拥挤的中心区用地十分紧张，新建道路困难很大，造成停车场地奇缺，大多数司机占路停车。如2001年的上海，每人停在马路上的汽车就多达35万辆，广州每人也有35万辆机动车“露宿”街头，北京史有90万辆之多，而在其它很多城市也有诸如此类的现象，致使本来就紧张的交通更拥挤不堪，严重滞后了城市交通的发展。行车难、停车难、乱停车，加剧交通拥堵、降低生活质量、恶化投资环境，成为城市经济发展的障碍，大大降低了城市的文明程度。为了缓解这种局而，从80年代中期我国陆续出现零星的立体停车业，并且在逐年递增。机械式立体停车设备在国际上己经有30多年的历史，发展较快的有日木、德国、法国、意大利、荷兰、美国、韩国以及我国台湾等地。尤其是日本发展迅速，走在了世界停车业前列。我国机械式停车设备旱期开发工作从80年代中期开始，到1992年以后得到了较快的发展。1996年以前，我国停车设备的年生产能力仅为4 000个泊位。2003年国内新建机械式立体停车库303个，新增停车泊位33 756个，较2002年增长37.7%。出口泊位5 786个，较2002年增长189%，全行业实现产值9. 74亿元。据不完全统计，截至2003年底，国内机械式停车泊位己累计达82 764个，分布在31个省市自治区的56个城市。2003年市场增长最快的地区是江苏、山东、浙江，泊位分别增长512%、364%和111%，此外，上海增长37%，广东增长10.3%，北京与上年持平。以上6个省市泊位量占到全国新建泊位总量的87%，成为国内机械式立体停车库发展最热的地区。车库类型也从最初的垂直循环式、简易升降式，发展到了平面移动式、多层升降横移式、垂直升降式等多个品种。2003年升降横移式车库占新建车库总量的81%，泊位量占总量的84%，仍是机械式立体停车库的主流，但象垂直升降式等技术含量较高、空间利用率史大的停车库也有了迅速增长。一些企业经过长期积累发展壮大，己稳居行业前列，一些中小型企业抢抓机遇在发展中崭露头角，一些大型集团公司开始跨行业进入停车领域。如北京恩菲科技产业集团、承德华一机械车库集团有限贡任公司、北京韩中停车设备有限公司、北京大兆停车设备有限公司等企业。随着业内企业数量的不断扩大，质量标准的不断提高，服务意识的不断创新，企业业绩的不断增长，中国的停车行业将呈现出勃勃生机。随着我国社会经济的发展，人民生活水平的提高，城市汽车保有量特别是私人轿车逐年递增，年增长率达38%以上，“停车难、行车难”矛盾日益尖锐。按照国家标准，2010年城市人均道路面积可达到7-15m2，但届时城市汽车保有量也将是现在的4倍以上，可以预见城市交通问题将更加严重。目前我卜城市机动车辆的保有量与停车位之比大约为5: 1，停车位的满足率只有20%左右，根据上述数据预计，到2010年我国将需要数百万个停车位。因此，立体化停车将是今后停车场建设的发展方向，机械式立体停车设备制造业将具有巨大的发展空间。参照国外城市公共停车泊位与车辆一般以1: 7比例来计算，如果仅解决1/ 3的京沪两地的马路停车问题，建造停车场的潜在合同额就可达146亿元人民币。在发达国家，停车业早己是一个巨大的产业。在国内，上海在1996年有机动车20万辆，2002年猛增到141万辆，现在上海的停车场规模总体上来说是“供不应求”，只能满足50%的需要。上海目前虽然有许多的停车场所，但都各自为政，缺乏统一的规划。而在美国，停车公司往往实行停车咨询、停车配件、停车场建设、停车场维修等一条龙服务，而日建立全国性的网络，给顾客提供各种方便。所以我国要发展停车业，应鼓励实行“多元化”投资政策，对出资建设停车场的企业、个人给子适当优惠政策;应结合我国的具体国情，建立一整套系统化、多元化、人性化的停车系统标准。诸多因素表明，我国立体停车产业与其配套产业目前正在成为潜力巨大的前途性产业。停车设备制造业而临千载难逢的发展良机，具有高科技、高安全性、高可靠性、高效率的机械式立体停车库将具有巨大的发展前景。三、 立体车库的类型目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式，港道堆垛式，垂直提升式，箱式水平循环式，圆形水平循环式。（一）、升降横移式升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库使用于地面等地下停车场，配置灵活，造价较低。1、产品特点：1）、节省占地，配置灵活，建设周期短2）、价格低，消防，外装修，土建地基等投资少3）、可采用自动控制，构造简单，安全可靠4）、存取车迅速，等候时间短。5）、运行平稳，工作噪音低6）、适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用2、运行原理每个停车位都有载车板，顶层载车板上下升降低层车板左右横移，中间和低层都设有一个空位区上方的车辆，底层车为直接存取车。3、主要组成部分1）、钢结构2）、载车板3）、控制系统4）、安全防护系统（二）、巷道堆垛式 巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此，因此，对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数要求教多的客户使用。1、运行原理通过可以垂直升降和左右移动的搬运机（托架），将车辆自动移动送到由多结构组成的固定停车区域（水泥板结构）的装置，适合在大型建筑物成停车专用建筑物里安装，具有结构安全的特点。2、特点1）、升降和横移同时进行，提高了车辆的出入速度。2）、停车间由水泥构成，保证了地下空间的结构安全性。3）、维护和管理简单。4）、可自由利用地下空间，可提供大规模的停车位置。5）、由计算机进行综合管理，可全面监视设备的定性情况，而且操作简单。（三）、平面移动式1、运行原理通过升降机的垂直升降和搬运器的平面往复运动，将车辆自动移送到多层平面布置的停车区域的装置，多称平面移动式。2、特点 1）、每层的搬运器和升降机分别动作，互不干扰，提高了车辆的出入库速度。 停车规模可达到80-120辆。 2）、采用人性化设计，提高了舒适性。采取多重保险措施，安全性能卓越。 3）、采用变频调速技术，运行平稳，定位准确。 4）、设置多种安全保护装置，停车安全。 5）、配置高效，外形美观。（四）、垂直提升式垂直提升式立体车库类拟于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需要一个汽车旋转台，可省去司机调头。垂直提升式立体车库一般高度较高，对设备的安全性，加上安装精度要求都很高，因此总价较高，但占地面积却最小。1、运行原理该设备通过提升机构将车辆或载车板升降到指定层。然后用安装在提升机构上的横移机构将车辆载车板送入存车位，取车过程与之相反。2、特点1）：该设备具有占地面积小的特别2）：省电、噪音小运行速度快，存取车方便3）：安全设施齐全4）：操作简单、维护方便等优点3、主要组成部分1）：钢结构2）：提升装置3）：横移机构4）：回转升降装备5）：电控系统6）：安全装备（五）、垂直循环式产品特点：1）：占地少，两个泊位面积可停6到10辆车 2）：外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓3）：价格低，地基，外装修，消防投资少，建设周期短4）：可采用自动控制，运行安全可靠，占地面积小、存取方便、操作简单。（六）、简易升降式简易升降式立体车库是指通过单一搬运器的升降、俯仰或二三层搬运，实现车辆二三层存取功能的停车设备。1.2论文结构本设计说明书共分为6章。第一章 概论，主要介绍了立体车库的发展概况、车库类型及其发展前景；第二章 设计分析，简要分析车库组成部分的结构及实现方式； 第三章 车库结构的设计，主要介绍了立体车库钢结构骨架设计以及停车位和载车板的设计；第四章 车库的存取机构设计，介绍了汽车入出库的实现方式，存取机构的组成及其设计计算。第五章 车库的提升机构设计，介绍了提升动作的实现方式，主要介绍的内容是液压升降台的设计和校核；第六章 车库的控制系统，介绍了立体车库的自动控制过程，以及实现自动控制的部件的选择。1.3个人评语在这次设计过程中，各位老师和同学都给予我了热情的帮助和大力地支持，尤其苏凤歧老师在整个设计过程中，对我进行了精心的指导，在此我表示由衷地感谢。由于本人设计水平有限加之时间仓促，设计中难免存在许多疏漏之处，敬请各位老师和同学提出宝贵的意见。第二章 设计分析根据设计要求及设计数据分析，设计采用地下两层平面移动式立体车库，该车库可停放8辆车，占地面积小，存取快捷，操作方便。主要组成部分：1、 立架式钢结构：利用螺栓将结构用钢梁连接成为立体车库的主体框架。2、 提升装置：采用液压升降台来实现承载行走小车、横移机构、载车板、汽车上下运行。3、 行走机构：采用电机驱动滚轮来实现纵向行走，当滚轮在导轨上运动到停车位时，由行走机构上的横移机构对车辆进行存取。4、 横移机构：采用链传动载车式，其基本原理是以链传动的形式，通过一次微横移和一次横向横移来实现载车板的存取。5、 电控系统：采用PLC自动控制系统，通过传感器把信号传输给PLC，由PLC来实现自动控制。6、 安全装置：主要是制动装置以及车辆的安全保护和照明等设备。表2.1 主要技术性能参数停车规格外型尺寸500018501550重量1700 kg停车数量8控制方式PLC+交流电机+液压电机功率纵向行走7.5 kw水平横移2.2 kw微动横移0.75 kw运行速度纵向行走1 m/s水平横移0.3 m/s微动横移0.1 m/s第三章 结构设计3.1立体车库钢结构骨架的研究与设计车库钢结构骨架起着支承停放车辆载荷和分担提升机构载荷的作用，因此对车库钢结构骨架进行合理的结构分析和设计就显得特别重要。3.1.1立体停车库钢结构骨架基本结构的设计立体停车库钢结构承载框架（见图3.l、图3.2 ）与外表装饰材料构成停车库主体。停车位地基用混凝土浇灌，利用12根16号槽钢作为立柱，各车位均由10号槽钢焊接而成。立柱下端固定在混凝土中，上端由10号槽钢焊接而成的框架用M16的螺栓连接。钢结构底部高2米，上部为标准层，高度为2.1m用来停放车辆，它由标准单元组成，可以根据实际车库容辆来适当加减层数。本车库设计为两层车库容量为8辆，这样车库总高度为2+2.12=6.2m。钢结构框架分段制造，用高强度螺栓在现场拼装。(a) 钢结构侧视图 (b) 钢结构正视图图3.1 立体停车库钢结构示意图1.底层侧面K形斜杆 2.标准层侧面K形斜杆 3.标准层侧面K形横杆 4.立柱5.底层立柱 6.标准层正面K形横杆 7.标准层正面K形斜杆 8.井道立柱图3.2 停车库钢结构俯视图1.立柱(导轨) 2.正面K形横杆和斜杆 3.立柱 4.侧面K形横杆和斜杆5.井道侧面H形横杆 6.井道正面H形横杆和K形斜杆 N一车库进出口方向3.1.2钢结构的焊接设计焊接结构时，一方面要考虑结构的强度和工作条件等性能要求，另一方面还要考虑到焊接工艺的特点，已使用简便可靠的工艺获得优质的产品。因此，在满足工作性能要求的条件下，应选用可焊性较好的材料来制造焊接结构件。本设计焊接方法使用埋弧自动焊，这种焊接方法的优点是焊接质量稳定，焊接质量好，节省金属材料，劳动条件较好。焊接件可在各种载荷下工作，要求焊缝坚固紧密，生产率很高。根据焊条的选择原则，选用E4320焊条，熔敷金属的b为420MPa，s为330MPa,s为22%，氧化铁型，交流正接全位置焊条。焊缝坡口是V型或Y型，焊缝要平整、没有虚焊。3.2立体车库停车位的设计3.2.1停车位布置形式及相关要求国标中机械式停车设备中用来停放车辆的各具体位置称为车位，一般称为停车位。停车位的尺寸和布置形式直接影响车库的占地面积、车库车辆存取时间和车库成本。为了合理利用土地面积、减少车辆存取时间和降低车库的成本，需要合理布置停车位。平面移动式停车设备的停车位布置在井道的两侧。按载车板沿进入停车位方向不同，布置方式有串列车位布置与并列车位布置两种。串列车位布置方式是指载车板沿车身纵向进入停车位，停车位与井道纵向并列。串列车位布置的平面截面是一个狭长的长方形，存取车辆时，移动行程需大于车身纵向长度，一般超过5米。并列布置方式是指载车板沿车身横向进入停车位，停车位与井道横向并列，车位布置的平面截面近似于一个正方形，其存取行程约2米。与串列布置形式相比，并列布置具有存取行程短，存取时间少，布局合理的优点，而串列布置形式一般应用于对平面截面形状有特殊要求的场合。在GB 17907-199，机械式停车设备通用安全要求中，对停车位的长、宽、高做出了明确的规定。宽度方面，规定对用搬运器将汽车送入车位的，为汽车全宽加150mm。长度方面，规定不小于存放汽车的全长加200mm。高度方面，规定不小于存放汽车的高度与存取车时微升微降等动作要求高度之和加50mm，但不小于1600mm。平面移动式停车设备中可停放的车辆尺寸重量的分组代号为D(大)，其最大尺寸为5000*1850*1550。除了布置形式以及尺寸之外，停车位还需要考虑其他一些方面的要求：(1)为了支撑汽车及载车板，车库停车位要有承载结构。(2)停车位结构要便于存取机构的动作。(3)为保证车辆停放安全，需有安全机构。3.2.2平面移动式立体车库停车位结构平面移动式立体车库的停车位采取并列布置形式，沿车辆横向方向布置在井道两边。按国家标准并结合其他要求考虑，将库的停车位宽度定为2600mm，长度为5500mm，高度为2100mm。停车位结构如图3.3(停车位等轴侧视图)所示，停车位上沿横向中心线对称布置两根钢梁，用以支撑载车板，钢梁上安装有滑轮，减少载车板在进入停车位时的摩擦。承载钢梁并不是水平安装在停车位的钢结构上，而是稍微向提升井道方向倾斜一个很小的角度，以保证钢梁上的载车板不会因为各种因素影响而向停车位外侧滑动，同时也便于取车时拉出载车板。图3.3 停车位等轴侧视图3.3立体车库载车板的设计立体车库的载车板按结构形式有拼板式和框架式两种。拼板式载车板是用镀锌钢板一次冲压或滚压整体成形，然后拼装成载车板，最后用螺栓紧固连接。在拼装前，先对组件进行各类表面处理(如电镀、烤漆等)，使载车板轻巧、美观。整体折弯成型的载车板运输方便、通用性互换性好，强度大、刚度好、重量轻、减少基础承力;而且由于是整体折弯成型，车板厚度小，一般厚度为5055毫米，对建筑净空高度要求最小;可以保证载车板同地面零坡度，倒车无需加油门，适应新老司机。整体折弯成型结构形式适合于批量生产。框架式载车板是先用型钢和钢板焊接成承载框架，然后在两侧停车通道和中间突起的顶面铺设不同厚度的钢板，多数采用中间突起结构。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度，并具有较好的导入功能，这种结构形式较适合车型变化较多的小批量生产。该平面移动类立体车库采用框架式载车板，由槽钢焊接成载车板框架，在框架上面铺设钢板，中间突起。槽钢选用8号槽钢，金属板选用厚度为4的热轧金属板。同时在车通道上安装防滑钢板，它和中间突起的钢板一起，防止汽车在存取时产生纵向或横向的滑动。在载车板的底部与停车位上的钢梁相对应的位置上装有滑动罩，起导向以及减少摩擦的作用。在载车板的两侧都安装有拖钩。工作时，通过拖钩与链传动横移装置上推拉销的啮合，带动载车板横移。 图3.4 载车板等轴测图载车板框架槽钢的布置如图3.6所示：选用长度为5.4m的槽钢4根，长度为2.3m的槽钢6根。查文献【1】表.3热轧普通8号槽钢的理论重量为8.04/m。故载车板框架用槽钢的重量为：M1=（5.44+2.36）8.04 kg/m=284.616 kg查金属机械加工工艺手册表152得：厚度为4的金属板的重量为31.44 kg/，故载车板用金属板的重量为：M2=5.42.331.44 kg/=390.485 kg载车板总重量为：M3=M1+M2=675.1008 kg 考虑载车板上加装的拖钩和滑动罩重量，取M3=680kg。图3.5载车板框架槽钢的布置图第四章 停车设备中存取机构设计4.1存取机构功能要求及其实现对存取机构进行结构设计，必须了解其功能的具体要求。首先要求存取机构能准确定位。由于汽车体积质量都较大，存取机构应尽可能设计得轻巧，以使其运动惯量不至于太大而影响准停要求。其次，要求存取机构动作快、工作效率高。这就要求它的横移速度要快，而这与准确定位的要求始终是相互矛盾的(运行速度是影响定位精度的主要因素之一)。随着变频调速技术的普及，该矛盾己能轻松解决:驱动控制采用变频调速技术，把正常横移速度提高，定位时的速度调低，并通过程序控制，自动计算横移的速度及加速度，这就即保证了定位准确又提高了工作效率。第三，要求存取机构安全措施完备，如提升机构与横移机构动作要互锁等。平面移动式立体车库采用链传动存取车方式，结构简单紧凑，自身质量轻。存取车辆功能主要由链传动横移装置实现。链传动横移装置安装在行走机构上，它由横移机构和微横移机构两部分组成。4.2行走机构设计4.2.1行走机构概述根据搬运器的工作条件和动作要求，行走机构采用行走小车方案，具有结构简单紧凑、自身质量轻、维修及安装方便、效率高、成本低等特点。其驱动方式(驱动轮的布置)可以有多种，这里采用对面双轮驱动。它的特点是集中驱动，使驱动轮转速相等，从而保证了机构行走时各轮的同步运行，提高了运行的平稳性，且对机构的整体刚度要求不高，对传动轴的加工要求较低。行走机构的定位是通过行程开关实现的，由控制系统解决。 行走机构结构示意图如图4.1所示。其中两排台板滚道4处于整个搬运器的最高水平面内，以便停车台板(图中未画出)顺利地沿横向滚动，台板与滚道相接触的部位是槽形，因此，对台板而言，台板滚道又起到异向和纵向定位的作用。1-电机及减速器；2-运行轨道；3-主动轮；4-台板滚道5-微动横移滚道；6-纵粱；7-从动轮图4.1 行走机构示意图4.2.2行走机构结构设计图4.2 行走机构结构布置示意图行走机构结构布置如图4.2所示:纵梁选用12.6号热轧普通槽钢,理论质量12.37kg/m,则纵梁质量为25.612.37=138.6kg。微横移滚道支架用5/3.2号热轧不等边角钢，理论质量1.936kg/m，则微横移滚道质量为42.21.936=17.04kg。台板滚道支架用挤压型材，理论质量3.185k g/m，则台板滚道质量为433.185=38.22kg。行走机构驱动电机质量81kg.4.2.3行走机构驱动轴的设计校核1.选择轴的材料该轴无特殊要求，因而选用调质处理45号钢，。2.初步估算轴径按扭转强度估算出联轴器的最小轴径，取C=118，p=7.50.990.99=7.4 kw；。，66.7mm由于安装联周器处有一个键槽，轴径增加5%；为使所选轴径与联轴器孔径相适应，需同时选择联轴器。查文献【2】表8-7选用HL6型弹性柱销联轴器ZC80260/JB75260 GB5014-1985。故取轴与联轴器连接的轴径为75mm.3.轴的强度验算（1） 转矩 （2） 轴两端支反力（3） 画弯矩图 截面A、B上的弯矩（4） 画转矩图 T=1245.7 Nm（5） 画计算弯矩图 因轴双向回转，视转矩为对称循环，取a=1，则截面A、B上的当量弯矩为：=4934 Nm(6) 按弯扭合成应力校核轴的强度截面A、B的当量弯矩最大，故该两截面可能为危险截面。已知 ，轴中间联轴器处截面虽只受转矩，但其直径最小，该截面也可能成为危险截面所以其强度足够。4.2.4行走机构纵梁校核根据设计的结构，只校核纵梁的弯矩、挠度和剪力。单根纵梁所受载荷F=M/29.8 N/kg =13132N弯矩的校核：该纵梁简化为单跨度简支梁，简图如下：载荷对称均匀分布截面C弯矩 故每根槽钢所受弯矩为：单向受弯：查文献【1】表.3 I=391故：查文献【3】表2-1-11 得： 故强度校核合格。剪力的校核： 这样 当时，查文献【3】表2-1-12故校核合格。挠度校核：在C截面处：校核合格。4.3横移机构设计鉴于停车设备内部空间限制，搬运器横移机构不宜设计成立体仓库巷道式堆垛机伸叉结构，故改为结构紧凑的链条传动方式，存取车辆功能主要由链传动横移装置实现。链传动横移装置安装在行走机构内、两载车板滚道间，它由横移机构和微横移机构两部分组成。横移机构功能是驱动载车板做横移动作，它主要由横移驱动链条、推拉销、主、从动链轮组和电机等组成。其原理示意图如图4.2所示。主、从动链轮组各有两排横移驱动链条，两排链条之间安装有推拉销。通过推拉销与载车板上的拖钩啮合，可带动载车板在行走机构中的载车板滚道上横移。存车时，链条转动，通过推拉销和拖钩啮合带动载车板进入停车位:取车时链条则反向转动，通过推拉销将载车板拉出停车位。若横移机构固联在行走机构上，则不可能使销勾入停车位上的载车板拖钩，也无法使搬运器上的载车板正确放入停车位。因此，在横移机构中增设了微横移机构，微横移机构的主要零部件是微横移链条、微横移电机、微横移链轮组。整个微横移机构是由两条微横移链条固定在行走机构纵梁上，当微横移电机转动时，就会使整个横移机构横向微动，实现取送载车板的功能。整体横移装置结构示意图如图4.3所示。图4.2 横移机构示意图图4.3 链传动横移装置整体结构示意图4.4存取机构的工作流程存取机构的工作流程如下：1.首先在系统通电后以及升降系统工作时，控制系统都要保持两个横移电机都处于自锁状态，以免发生误动作，产生意外。2.当升降台平层到位之后，控制系统根据要确定存取动作的停车位的位置，判断横移机构是要往左还是右移动。3.此时为了防止存取车辆时升降系统意外动作，确保安全，控制系统要保证升降电机在存取机构动作的时候，始终处于自锁状态。4.微横移电机动作，带动横移机构及其上面的载车板移动，越过升降台与停车位之间的距离。5.横移机构到位后，微横移电机要保持自锁，避免存取车时发生意外，同时控制系统确定是进行存车还是取车动作，然后决定横移电机转动的方向。6.存取车动作完成后，微横移电机动作，将横移机构拖回到升降台中，整个存取动作结束。4.5 存取机构中具体部件设计计算4.5.1 存取机构电机(1)横移机构电机平面移动式立体车库一般的存取速度最大25m/min。车库载车板的横移行程L=2.4m，存取时间t设定为8s，=0.2，则横移速度。所移动的质量M=2680kg，则所消耗的功率为:链传动的效率=0.920.96，取最小值计算，所需电机功率:选取电机功率p=2.2 kw选用Y系列三相异步电动机（Y 100L1-4）该电机的各项指标如下表：电机高度HD=245mm轴心距地面高度H=100mm电机宽度B=320mm固定螺栓的中心距A=160mm（2）微横移机构电机微横移机构的行程L=0.2m，微动时间t设定为2s，则速度V=L/t=0.1m/s。所移动的质量M=3000kg，则所消耗的功率为:链传动的效率=0.920.96，取最小值计算，所需电机功率: 选取电机功率p=0.75 kw选用Y系列三相异步电动机（Y 90S-6）该电机的各项指标如下表：电机高度HD=190mm轴心距地面高度H=90mm电机宽度B=260mm固定螺栓的中心距A=140mm（3）行走机构电机行走机构的移动是利用电动机驱动滚轮在导轨上运动来实现的。滚轮材料为75号钢，结构如图所示： 行走速度最大12m/s ，滚轮所受总压力：Mc车的质量查文献【3】表7.16 选摩擦系数0.2则所消耗的功率为:取传动效率=0.95，所需电机功率:选取电机功率p=7.5 kw选用Y系列三相异步电动机（Y 132M-4）该电机的各项指标如下表：电机高度HD=315mm轴心距地面高度H=132mm电机宽度B=435mm固定螺栓的中心距A=216mm4.5.2存取机构减速机的选择横移机构选用上海迈特传动设备有限公司的斜齿一蜗轮蜗杆减速机(N系列) 传动比i=59.2，结构形式为普通双轴伸式双轴联接型，安装形式为卧式安装。斜齿轮一蜗杆减速机采用了斜齿轮一蜗轮形式，除具有常规特性外，还使结构更加合理化，它不仅比单级蜗轮蜗杆传动具有更高的传动效率和承载能力，还在结构布局上缩小了空间位置，同时在相近体积条件下，能获得更大传动比，更有利于设备的配置。微横移机构则选用上海迈特传动设备有限公司的斜齿轮硬齿面减速机(D系列) 传动比i=80，结构形式为普通轴伸式，安装形式为卧式安装(W4)，它具有结构紧凑、体积小、工作平稳、输出转速选择范围宽，通用性强的特点。行走机构选用麦奇（上海）减速机制造有限公司制造的NMRV130减速机传动比i=35，带双向轴输出。具有重量轻、传动平稳、噪音小、散热效率高等优点。4.5.3存取机构链轮设计(1)横移链轮存取机构中，主动链轮和从动链轮的尺寸是一样的，所以传动比为1。由于空间的限制，链轮的直径要控制在300mm以下。链条的平均速度: