升降横移式立体车库简介
1、立体车库的工作原理
升降横移式立体车库是指利用载车板的升降或横向平移存取停放车辆的机械式停车设备。升降横移式立体车库每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库地面地车制作横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过中间层横移出空位。将载车板升或降到地面层，驾驶员才可以进入车库内将汽车开进或开出车库。图2.0为一个地上7车位的升降横移式停车设备，其工作原理是：三层三个车位可以升降，二层的三个车位可以升降和平移，一层的两个车位只能横向平移，空车位供二层和三层的车位下降是借用。1、2号车位可以直接存放车辆；7号车位需下降后在存放车辆；3号车位，则需先将1号和2号载车板右移，载将3好载车板下降；4号车位，则需先将2号载车板右移，再将4好载车板下降；5号车位需要先将1、2、3、4号四个载车板右移，再将5好载车板下降；6号车位场地的适应性强，介绍系统各机械部分结构和功能，可根据不同的地形和空间进行任意的组合、排列，规模可大可小，对土建的要求比较低，因此，应用非常广泛。
图 七车位升降横移式立体车库工作原理图 2.立立体车库机械部分部件结构和功能
以三层三列式立体车库为模型建立研究对象。升降横移式立体车库主要由结构框架部分、载车板部分、横移系统、提升系统、控制系统、安全防护系统六大组成部分组成。下面我们重点对车库的主要组成进行分析。
图 升降横移式立体车库主要组成
①结构框架
立体车库一般主要以钢结构和钢筋混凝土为主，在升降横移式车库中我们选用钢架结构。钢架结构与其他建筑结构相比，具有如下特点： a.可靠性高
钢材在生产时，整个过程可严格控制，质量比较稳定，性能可靠。钢材组织均匀，接近于各项同性匀质体；钢材的物理力学特性与工程力学对材料性能所作的基本假定符合较好；钢结构的实际工作性能比较符合目前的理论计算结果，计算结果可靠，所以说钢结构的可靠性高
b.材料的强度高，钢结构自重小
与混凝土等材料相比，虽然钢材的重力密度大，但它的强度和弹性模量较高，而且强度与重力密度之比也高得多。钢结构自重小，从而便于运输和安装，可减轻接基础的负荷，降低地基和基础部分的造价。
c.材料的塑性和韧性好
钢材的塑性好，钢结构在一般条件不会因超载等而突然断裂。破坏前一般都会产生显著的变形，易于被发现，可及时采取补救措施，避免重大事故发生。钢材的韧性好，钢结构对动力荷载的适应性强，具有良好的吸收能力，抗震性能优越。
d.钢结构密闭性好
钢结构一般在专业工厂制造，易实现机械化，生产效率和产品精度高，质量易于保证，是工程结构中工业化程度最高的一种结构。构件制造完成后，运至施工现场拼装成结构。拼装可采用安装方便的螺栓连接，有时还可以在地卖弄拼装成较大的单元，在进行吊装。施工工期短，尽快发挥投资的经济效益。由于钢结构遇有连接的特性，故易于加固、改建和拆迁。
e.钢结构密闭性好
钢结构采用焊接连接可制成水密性和气密性较好的常压和高压结构、管道等。 f.钢材的耐锈蚀性差
在没有腐蚀介质的一般环境中，普通钢材制成的钢结构经除锈后再涂上合格的防锈涂料，锈蚀问题并不严重。立立体车库躲在没有腐蚀介质的环境中，所以对钢结构本身的维护费用低。
结构主体采用热制H型钢、槽钢、角钢和钢板等型材制造，具有加号的强度和刚度，轻巧、美观，并可二次拆卸安装，运输方便。
②上载车板及其提升系统
每块上载车板都配有一套独立的电机减速机与链传动组合的传动系统。其工作原理如图2.0，电机顺时针旋转时，载车板上升，电机逆时针旋转时，载车板下降。根据载车板级车中确定链条所需的传动力。根据传动力即载车板的移动速度确定电机功率。根据车身高度确定上下载车板间的距离，根据这个距离确定链条的长度，最后根据传动力确定链轮大小，链节形状及大小。 ③下载车板及其横移系统
由于下载车板不许悬挂链条，所以为了节省材料，下载车板比上载车板要短。每块下载车板后部都配有一套独立的电机减速机传动系统，藏于载车板内。在下载车板底部装有四肢钢轮，可以在导轨上行走，其中两只为主动轮，装于长传动轴两端，另两只为独立安装的从动轮。电机减速机驱动长传动轴运转，长传动轴上的主动钢轮在导轨上滚动行走从而使下载车板作横向平移运动。根据载车板及车辆的重量、行走速度、滚轮于导轨间的摩擦系数确定横移电机的驱动功率。 ④安全装置
上载车板上装有上下行程极限开关和防坠落安全装置。防坠落安全装置装在纵梁与上载车板上停停位之间，在纵梁两侧各装两只挂钩，上载车板两侧相应位置处各装两只耳环，以防止升降电机常闭制动器慢慢释放后，上载车板在汽车和载车板本身的重力作用下慢慢下滑，压坏下层汽车。下载车板地安全装置主要是行程极限开关和防碰撞板。行程极限开关的作用是使载车板横移到位后自动停止。防碰撞板的作用是：下载车板横移时，如果碰撞到人，遗留行李或车主宠物时，切断横移电机电源，横移停止。 ⑤控制系统
升降横移式立体停车设备的控制系统采用PLC可编程控制器控制，主要有手动、自动、复位、急停四种控制方法。自动控制应用于平时的正常工作状态，手动控制应用于调试、维修状态，复位应用于排除故障场合，急停应用于发现异常的紧急场合。对于本文中所列的7车位升降横移式立体停车设备，PLC主要要控制二、三、四层升降电机的正反转和一
二三横移电机的正反转。此外要控制上层车位安全钩的电磁铁和系统报警显示装置等。 2.1.2 立体车库钢结构设计
在升降横移式立体车库中其主要结构是钢结构，有两部分：主体框架部分和载车板部分。主体框架部分的钢结构比较复杂，运用了“H”型钢、角钢、槽钢等数种型钢形式，就其中连接形式而言比较单一，即焊接和螺栓连接两种形式。载车板部分的钢结构比较简单，其框架部分为数段举行方钢对焊而成，其他辅助结构则以角焊代之。焊接和螺栓连接是车库钢结构部分的两种主要的连接方式，其连接方式的质量优劣将直接影响车库整体结构性能的优良与否，所以在车库的设计和建造中具有很重要的位置。立体车库在连接过程中主要运用对焊、角焊和螺栓连接。 一、焊缝连接要求
1、焊缝金属宜于基本金属相适应，当不同强度的钢材连接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。
2、在设计中，不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝，同时，焊缝的布置应尽可能对称于构建的重心。
3、对接焊缝的坡口形式，应根据板厚和施工条件按现行标准《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本形式和尺寸》的要求选用。
4、在对接焊缝的拼接处，当焊接的宽度不同或厚度相差4mm以上时，应分别在宽度方向或厚度方向，从一侧或两侧做成坡度不大于1/4斜角，当厚度不同时，焊缝破口形式应根据较薄焊件厚度选定基本形式和尺寸。
5、当采用不焊透的对接焊缝时，应在设计图中注明破口的形式和尺寸，其有效厚度不得小于1.5 ，t为坡口所在焊件的较大厚度。在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。
6、角焊缝两焊脚边的夹角 一般为90度（直角角焊缝）。夹角 >120度或 <60度的斜角焊缝，不宜做受力焊缝（钢管结构除外）。 7、角焊缝的尺寸应符合下列要求：
⑴角焊缝的焊角尺寸h不得小于1.5 ，t为较厚焊件厚度。但对于自动焊，最小焊角尺寸可减小1mm；对于T形谅解的单面角焊缝，应增加1mm。当焊件厚度等于或小于4mm时，则最小焊脚尺寸应与焊件尺寸相同。 ⑵角焊缝的焊角尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍（钢管结构除外）。单板见（厚度为t）边缘的角焊缝最大焊角尺寸，当t 6mm时， t；当t>6mm是， t-（1~2）mm，圆孔或槽孔内的焊缝焊角尺寸不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3.
⑶角焊缝的两焊角尺寸一般为相等，当焊件的当厚度相差较大，且焊角尺寸不能符合上列要求时，可采用不等焊脚尺寸，于较薄焊件接触的焊角边以及与较厚焊件接触的焊角边应分别符合上列要求。
⑷侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8 和4mm。
⑸侧面边角焊缝的计算长度不宜大于60h（承受静力载荷或间接承受动力载荷时）或40h（承受动力载荷时）；当大雨上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。若内力沿侧面焊缝全场分布时。其计算长度不受此限。 8.在直接承受动力载荷的结构中，角焊缝表面应做成直线形或凹形。焊角尺寸的比例：对正面角焊缝以为1:15（长边顺应力方向）；对侧面角焊缝应为1:1。
9.在次要构件或次要焊件连接中，可采用断续焊接。断续焊接之间的净距，不应大于巧t（对受压焊件）或30t（对受拉构件），t为较薄焊件厚度。
10．当角焊缝的端部在构建转交处做长度为2 的绕角焊时，转角处必须连续施焊。 二、螺栓连接要求
在立体车库的钢结构中，主立柱与横移导轨“H”型钢的连接是整体结构中的主连接，高强度螺栓连接则是主连接中常用的连接形式。高强度螺栓连接按其受力的性能可分为：摩擦型和承压型。
摩擦型高强度螺栓连接完全依靠被连接的构件间的摩擦阻力来传力吗，完全不靠孔壁承压和螺栓杆受剪。摩擦阻力的大小决定于作用在构建摩擦面上的压力（螺栓的预紧力），同时也与被连接构件的材料及表面处理情况有关。施工时不得在摩擦表面上误涂丹红、油漆、淋雨、受潮等。
承压型高强度螺栓连结——靠孔壁承压和栓杆受剪，与普通的螺栓相似，其连接多为螺纹连接和铰制孔连接。对于同时承受建立和螺栓杆轴方向拉力的承压型高强度螺栓，应符合下式要求：
其中
式中 、 ——每个承受高强度螺栓所受的剪力和拉力；
、 、 ——每个承压型高强度螺栓的受剪、受拉、承压承载力设计值。
立体车库钢结构受力主要包括：钢结构本身自重，结构架上各停车位的车辆及载车板重力，提升系统起制动所产生的惯性力，驱动装置的重力，顶部梁架受滑轮组、轿厢和配重的重力，整体结构所售的风力、地震载荷以及结构由于外界温度变化而引起的温度应力等，它们均以集中或分布方式作用。
由于该立体车库为三层三列式，属于底层钢结构建筑。因此，我们对该车库模型进行受力分析时作如下假设：
1、车库单独建立，不与其它建筑物相连接，属于最常见状况； 2、不计由于结构阴面与阳面温度差引起的热应力； 3、整体结构无初始变形和缺陷；
4、在静态环境里，地震载荷与风载荷作用忽略不计。 三、立体车库钢结构分析交校核
在车库钢结构设计中，包括轴心受力构件、梁、拉弯和压弯构件的设计。进行轴心受力构件设计时，轴心受拉构件应满足强度和刚度要求，轴心受压构件除应满足强度、刚度要求外，还应满足整体稳定和拒不稳定要求。
在梁的设计中，亮的刚度和强度对截面设计起控制作用，因此应先进行这两者的计算。由于车库系统对于系统的安全要求特别高，所以还应对其整体稳定进行计算，此外，梁的接点均应采取构造措施，以防止其端截面发生扭转。在进行梁的截面设计时，考虑强度，腹板宜既高又薄，考虑整体稳定，翼缘宜既宽又薄，所以在荷载作用下，受压翼缘与腹板有可能发生波形屈曲，即梁发生局部失稳。发生局部失稳后，梁的部分区域退出工作，将使梁的有效截面积减小，强度承载力和整体稳定性降低，这时、可以采取增大板厚度或这只加强肋等措施。对于压变构件，需要进行强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性计算。
对于拉完构件，一般只需要进行强度和刚度计算。在对立体车库钢结构股价的分析中，我们先从单根梁的受力进行分析，适当简化力学模型，在正确分析各梁的约束和受力的基础上，先对各梁和立柱的刚度和强度进行分析，找出系统薄弱处坐在，然后再整体分析之中给予特别关注。
图 立体车库简化模型
立体车库钢结构骨架有立柱、横梁、纵梁和支承动力及附属装置的上、下支撑梁等组成，其立柱通过螺栓与基础相连，其余钢梁靠焊接或者螺栓相互连接。立柱主要承受压力和其他因素造成的扭矩，即压应力和部分剪应力；前后两个面的纵梁主要承受拉伸和弯矩造成的拉应力和弯曲应力；侧面的横梁承受较小的拉应力和剪应力。为了减小振动和提高稳定性，各部分都必须保证足够的强度和刚度。
机械传动系统安装在钢结构骨架上，由传动部件和张紧装置组成。停车托架与传动链
条相连，驱动装置和机械传动系统驱动托架循环运行，实现车辆的存取和停放。
设计时采用Q235碳素钢，其屈服极限为235Mpa。整体车库钢结构许用位移为10mm。 本车库所限车型为小型车和中型车，最大容车重为2000kg，载车板重约700kg，所以每个车位所承受的最大重量为2000+700=2700kg，在每个载车板上模拟汽车前后车轮位置，按照额定载荷6:4的比例均匀防止集中载荷。 1、支撑柱受力分析
钢结构的支撑住是由“H”型钢制成，前面有两根立柱均匀分布，后面有两根立柱，均匀分布。由于每一个立柱承受的力都是均布载荷，所以可以简化为一个集中载荷附加一个弯矩。在各种受力的工况中，立柱均为受力杆，在竖直方向上，车库骨架承受的力作用到地基，不足以引起立柱的压溃变形，所以可以暂时忽略不计，主要分析在两个弯矩作用下立柱的最大偏移位移量。立柱的弯矩 与 由作用的均布载荷决定，因此支撑住的最大偏移量发生在最大受力状态下，即为车库满载时。 前立柱为三根，后立柱为三根，当车库空载时，
前总
每一根前立柱所受载荷 前总总大于后立柱所受载荷 后总，因此我们重点分析前支撑住受力情况。图2.3所示为前立柱的力学结构件图。
图 前支撑住的力学分析图
已知Ａ点为全约束，施压在Ｂ点的弯矩 ，施加在Ｃ点的弯矩 ２且 = =2.6ｍ， =BC=2.4m， =CD=0.5m，E=2.1Gpa， =10300
根据下列公式进行分析 挠曲方程为：
其中0
端截面转角
最大挠度：
所以 = x ， x ，
由梁的迭加原理得出立柱顶端D端为最大挠度点
=0.026049 m 2．立柱稳定性校核
前立柱为等截面立柱，受精压力，前立柱受力状态简化如图2.3所示。两中心压杆
的稳定条件为：n=
其中：
——临界载荷 P——工作载荷 n——安全系数
——许用安全系数
图 立柱受垂直力简图 ⑴ 立柱的截面力学特性
查简明材料力学附录A型钢表可得HW300X300型H型钢 面积： A=120.4 惯性矩： 6760
惯性半径： =7.49cm =13.05cm ⑵ 确定压杆柔度
其中：
压杆全长为l=500km
压杆长度系数 =2，见机械手册1,1-153页表1-1-104 求压杆柔度范围值 ：
其中：
弹性模量E=206 比例极限 =220 求压杆柔度范围值 ：
其中：
屈服极限 =235x
常数查机械手册1,1-1-07， ，
若 =133.51 =96 =61.6，则前立柱属于细长杆，应按欧拉公式计算临界载荷 。 ⑶ 强度校核
设立柱空载时受载车板和上层钢结构载荷 =7000N
满载时前立柱承受最大载荷
则立柱的工作载荷
前
由欧拉公式得临界载荷
由机械手册１,1-152页表1-1-100差得，金属结构中的压杆安全系数 =1.8 3，取 =3。代入得
前立柱的稳定安全系数
由上式可知安全。 若按插减系数计算：
前
其中
A——受力面积
P——工作载荷 ——安全系数
——许用安全系数 ——中心压杆折减系数
前
，安全裕度较大
．导轨支撑梁强度校核
前后导轨支撑梁均为两点点支撑，承受作用力相同，故我们分析前导轨支撑梁，如果前导轨支撑梁在允许范围之内，前后导轨梁也必然符合设计要求。如图2.5所示，简支梁AB为两点支撑，受均布载荷的作用，两端全约束，且同样为均布载荷。
图 导轨支撑梁受力分析简图
我们先来分析一下图2.5中的梁的受力。
已知A，B两点全约束 =5.2m，E=2.1Gpa， =6120
均布载荷为：
挠曲方程为：
最大挠度为：
计算得： 面积A=117
梁所承受的弯矩为：
则导轨支撑梁所承受的最大弯矩为：
最大应力为：
根据材料力学“失效、安全系数和强度”理论，由于钢结构选用材料为Q235，屈服强度为235Mpa，区安全系数下n=2，所以许用应力 =74.9422Mpa。 可得 ，有强度理论知：导轨支撑梁稳定。 4、三层横梁强度校核
三层横梁可简化为固定梁，受力状态如图2.6所示。横梁两端固定，A、B两点产生
相应的支反力 和 。
图 三层横梁受力简图及弯矩图 所承受的主要是拉压应力，所以我们只对其正应力进行分析。
梁所承受的弯矩为：
最大弯矩为：
其中
载 车
代入得：
最大正压力为：
其中 为抗弯截面系数，根据机械设计手册可以得知 325
由此可得：
则由弯曲强度理论可知：三层横梁稳定。
2.2 立体车库升降横移机构设计 2.2.1 横移机构设计
立体车库横移传动机构由减速电动机、驱动轮和从动轮、地面铺设导轨组成。升降横
移机构则为升降传动机构与横移传动机构的结合。升降横移式立体车库底层与中间载车板为横移机构，上层载车板为升降结构。升降装置由传动系统、升降架组成。 1、横移方案选择
其中提成方式分为下列六种，可根据不同要求任意选用： ⑴钢丝绳式提升型式 ⑵链条式提升型式 ⑶液压式提升型式 ⑷螺杆式提升型式
⑸液压缸、钢丝绳组合提升型式 ⑹链条、钢丝绳组合提升型式
在立体车库设计中，各种提升方式特点如下： 2、横移载车板动力系统计算
运动原理如图2.7载车板横移原理图所示，减速电机通过联轴节直接驱动载车板行
走轮转动，实现载车板横移运动。 ⑴主要参数的确定
横移运动行程 横移运动时间
横移速度V，主要由设备运行周期，周围环境的安全性，载车板运行时的平稳性等因素确定。
行走轮直径：由结构尺寸及轮压等因素决定，行走轮直径确定为80mm。 横移载车板自重 ，
载车板额定载荷 车 ， ⑵功率计算
电机输出轴转速 的计算：
其中：横移速度 行走轮直径 驱动力矩M计算：
由机械手册1表1-1-7、1-1-9、1-1-10查得： 行走轮与钢导轨的静摩擦系数： 静
行走轮与钢导轨的滚动摩擦系数： =
滚动轴承的摩擦系数： 正压力： 下 车 则：
起动驱动力矩： 起
行走起动力矩：
起
电机功率计算：
起 起
起
由于结构紧凑，容纳电机的空间狭小，选择台湾明椿电气的减速电机，其参数如下：
输出转矩： 输出转速：
功率：N=0.2KW
载车板的额定载荷是承载的最高上限，实际使用概率很小，通常可以泊车的车辆的重量都在1000kgf-16000kgf之间这是有车型所决定的，所以功率不需要留余量，选择0.2KW的电机比较经济，电机允许短时超载，静摩擦引起的大起动阻力矩不会造成电机损坏。
3.3底层横移机构的设计计算
从某种意义上说，立体车库是起重机械的变种，其横移机构运动形式是自行式有轨运动。为简化横移机构传动，主动轮数越少越好，但主动轮数太少，横移机构起动或制动时将会产生打滑现象，从而使车轮和轨道磨损，并影响工作效率，升至难以起动。
目前在有轨起重设备的运行中，横移机构的驱动方式，即驱动轮的布置形式通常有：双面双轮驱动、单边中心驱动、双角双轮驱动、四角四轮驱动和一角单轮驱动等五种形式，如图3-19所示。本设计采用双面双轮驱动的方式，它是由电机通过传动轴带动两遍轨道上的驱动轮一起工作。它的特点是集中驱动，使驱动轮的转速相等，从而保证了下停车板横移时各轮的同步运行，提高了运动的平稳性。另外对下停车板的整体刚度要求不高，对传动轴的加工要求较低。
2.2.2 载车板设计
载车板用来承载车库存车辆，按结构形式有框架式和拼板式两种。框架是载车板用型钢板焊接承载框架，并用多数采用中间突起结构，在两侧停车通道和中间突起的顶面铺设不同厚度的钢板。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，适合车型变化较多的小批量生产。拼板式载车板用镀锌钢板一次冲压或滚压成组装件，采用咬合拼装成载车板，用螺栓紧固连接，拼装前可以先对组件进行各种表面处理，如电镀、烤漆等，使载车板轻巧、美观。如图2.8所示。
图 平板式载车板及拼合示意图 一、下停车板的设计
根据任务书给出的《收容车辆尺寸表》中的各项车身尺寸，选取各项尺寸中最大的一组数据，即全长 ，全宽 ，全高 ，全重 进行设计。
如图 所示，车辆停到停车板上后，车内人员要开门出来，因此停车板在宽度方向上应留够足够的空间。通过对车辆的实际测量并考虑到车辆停放时的偏心，对结果适当放大，下停车板总宽 。由于下停车板只需在其底面与支承架固定并作横移动作，其长度尺寸没有任何额外要求，因此根据车身全长尺寸，并参考车辆轴距，下停车板 。
二、上停车板的设计
上停车板在提升时受倾覆力作用，其底部应有坚固的支撑框架。而当它将至底层时，该框架不能压触到下停车板，因此上停车板及其支撑框架可如图3-3所示布置。支撑框架的最外圈尺寸大于下停车板，其四个角上用脚铁或槽钢焊四个支腿6，将上停车板架高，架高高度为100mm，以使其不压触到下停车板。而架高的停车板须设一引坡11，以使车辆能平稳地开上停车板，引坡坡度取15度。鉴于以上原因，上停车板尺寸要比下停车板的尺寸大，取总宽 ，总长 。
上停车板材料均选用厚度为4mm的菱形花纹钢板（GB3277-82）拼合而成，其中上停车板的引坡可直接将钢板弯折加工而成。查表《花纹钢板（GB3277-82）》，得厚度为4mm的菱形花纹钢板的理论重量为33.4 ，故上下停车板分别重：
3.1.2停车板支撑框架的设计计算
支撑框架一方面支撑停车钢板及车辆的重量，提高钢板强度，另一方面起到连接钢板与提升机构的作用。上下停车板的支撑框架均采用槽钢，靠螺栓螺母将钢板固定其上。最外圈的四根槽钢与停车板边缘留适当距离，槽钢与槽钢相交处也留有一定空隙，如图3-4所示。
根据上下停车板的受力情况槽钢的截面惯性矩，选择槽钢型号。图3-5a）是上停车
板受力情况的侧视图。由于下停车板的受力情况较上停车板好，股指要使用同样型号的槽钢即安全，这里不对其进行校核。
单取支撑架中间的两根纵向槽钢分析，单根槽钢受力如图3-5b），设汽车的重力G集中停车板地中央1/2处，槽钢承受钢板及其自身的均布载荷。因此对于单根槽钢，它的变形是两者共同作用引起的。在集中力P单独作用下，其最大挠度
在均布载荷q单独作用下，最大挠度
两式中，E——材料的弹性模量，这里 ； l——材料的截面惯性矩。
叠加以上结果，求得在集中力和均布载荷共同作用下，单根槽钢的最大挠度
对于支撑框架的槽钢要求刚度较大，因此其允许挠度 取0.0002I，令 。由此可求得槽钢的截面惯性矩
I
查型钢表《热轧普通槽钢（GB707-65）》，选用5好槽钢即可。5号槽钢的理论重量为5.44kg/ 。根据3-4图所示的尺寸数据，上下两停车板支撑框架的重量分别为：
上框架 上
下框架 下 3.2.1 导向板、立柱、滚轮、斜拉杆的设计计算 1、导向板
导向板的作用是为了停车板升降导向。它与停车板的支撑框架靠螺栓及螺母及点焊固定，并与滚轮装配。升降时滚轮在立柱的槽内上下滚动，同时斜拉杆的一端也在固定在导向板上，其结构如图3-7所示。它由三块板料件考螺栓螺母连接在一起，上边缘的两侧还有两块抱箍1，正面下缘与停车板支撑架同样考螺栓螺母连接，同时配以点焊，立柱、滚轮以及支撑架与他的装配位置如图3-8所示。两侧面的四个孔用于安装滚轮的轴，单侧上方的孔安装斜拉杆的定位轴。其垂直方向的各项尺寸已由图3-8右图给出，其界面尺寸及整个重量将在后文的立柱部分计算得出。 3、滚轮
滚轮通过轴承装配在小轮轴上，小轮轴考螺母固定在导向板上，导向板及停车板等被提升时，滚轮就在立柱的导槽内滚动。其装配关系如图3-12所示，另一侧的滚轮装配与此图成镜像。
下面对轮轴进行设计和校核。由图3-9a）可知，在倾覆力矩作用下，因为滚轮的轴承与导向板的距离很短，可看作滚轮轴受剪力。单根轴受到的剪力大小F可由下式求出：
式中，m——力偶矩；
n——力偶对数，这里一根立柱有两组； a——上下滚轮的轴距。 于是
轴的截面积应满足一下关系：
式中， ——45号钢调质后的抗剪强度，查表得155MPa。 于是
由此求得轴的直径d ，取d=30mm。查表GB/T283-94《圆柱滚子轴承》，选用圆柱滚子轴承N206E。
现在确定导向板钢板的厚度。导向板材料选用45好钢，查得其许用挤压应力 ，则导向板与滚轮轴的挤压面积 应满足以下关系：
设导向板厚度为 ，因为挤压面只有半个圆柱面，因此
取 。
2.2.3 安全防护机构
车库的安全防护措施非常重要，在众多的车库中车辆的高价性与车库自身的价值相差很大，并与客户对车库的信任度有着密切的联系。对于升降横移式立体车库，它的安全防护措施要做到以下几点，并配备有相应的防护装置。
1、防火措施：在车库中安装哟威严传感器，可对车库的火情实行实时监控，并把监控信号传给中央控制系统。
2、急停措施：在发生异常情况时能使停车设备立即停止运转，在操作盒上安装有紧急停止开关，并设为红色，以示醒目。
3、阻车装置：在很多情况下停车时，司机必须要把车停在载车板合适的位置上，一般在载车板的后端一侧安装上一高25mm以上的阻车挡铁。
4、止超限运行装置：停车设备在升降过程中，在定位开关上方装有限位开关，当定位开关出现故障时，由限位开关使设备停止工作，起超程保护作用。
5、人车误入检出装置：设备运行时，必须装有防止人车误入装置，以确保安全，一般采用红外装置。一旦检测到车库运作时，有人或其他物体进入车库，系统就会使这个车
库停止运作。
6、防止再扯板坠落装置：当载车板升至定位点后，需设置防坠装置，以防止载车板因故突然落下，伤害人车，一般防坠装置采用挂钩形式。挂钩防坠方式为电磁铁驱动。
载车板的防坠落装置是立体车库中的一个关键部件，在泊车安全方面起着决定性的作用。防坠落装置中解锁动作由电磁铁完成。解锁动作要求，当电磁铁通电时推杆触动安全钩解锁；当电磁铁断电时推杆自动缩回。 2.2.4 提升机构及轴的设计
本文中立体车库的升降部分和横移部分均采用钢丝绳传动输入动力。链传动由主动轮、从动轮和绕在链轮上的链条组成。链传动的特点：能保证准确的平均传动比：传动效率高看，可达到0.95-0.98；作用在轴上的压力较小；能在高温、油污等恶劣环境工作。广泛应用于矿山、农业和石油机械中。
轴在升降传动系统和横移传动系统中都是特别重要的，它不但影响着传动的好坏还影响着车辆的安全，在轴的设计中，按照常规设计方法，先进行初算，然后进行轴的结构设计，确定轴径后，再对轴的强度进行校核。
根据实际情况确定危险截面，求出该截面的弯曲应力和扭转应力。
（循环特征为对称循环，脉动循环）
在考虑应力集中等方面的因素，按交变应力状态的疲劳强度公式进行该截面安全系数
的校核计算，
其中： 、 ——对称循环应力时的疲劳极限和扭转疲劳极限
、 ——正应力有效应力集中系数和剪应力有效应力集中系数 ——表面质量系数 ——尺寸系数
——许用安全系数值 通过校核就可以确定轴的直径。 1、横移传动空心轴校核
横移电机型号为CLPK22040303，最大输出扭矩为6.594kgf.M，6.594kgf.M=65.94Nm 链传动最大传动效率为0.98
电机
空心轴的抗扭截面系数为：
轴的最大切应力为：
所以此轴满足强度要求。 提升传动空心轴校核
载车板自重： 载 载车板额定载荷： 车
总 电机 电机
为安全和稳定起见选用
横移电机型号台湾明椿 MLPK55370603，功率3.7KW，输出的最大扭矩为151.582kgf.m 151.582kgf.m=1515.82Nm 链传动最大传动效率为0.98
T=0.98 电机
钢管型号为60 6
空心轴的抗扭截面系数为
故轴满足强度要求。
2、横移转轴的校核
上面章节已求得
起动驱动力矩即最大阻力矩： 电机最大输出力矩：T=0.98 电机 电机功率为0.2KW
轴采用45#钢制造可得
23
轴上最小直径为24mm，可知
最然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面I、II，B均无需校核。因此，只需校核截面A。
根据机械设计课本P373，表15.4可得
横移再扯框架自重 上 载车板额定载荷 车
压 压
根据机械设计课本表15-1可知45#钢许用弯曲应力： 。
因此， ，故安全。
3、载车板提升链校核
本提升装置采用链条传动型式的传动机构来提升，如机构示意图2.11所示，载车板的两个端面各有2个链轮，也各有2根定长的链条绕在链轮上，初始位置载车板水平，当提升电机带动载车板向上提升时，由于链条式定长的，所以不管是上升还是下降，载车板始终保持水平。
整个传动机构分析，载车板在链条的约束下，提升过程中不会出现摆动的现象，使整个提升过程非常平稳，对于升降横移式立体车库，在选择链条时，按照低速链处理（ 0.6 ），而不是按高速链的方法来选择，由链条的静强度来确定链条节距。
车库的结构设计计算和零件选择
2.1钢材的选用《机械设计手册1》
2.1.1车库上边框钢材的选择
选择冷弯等边槽钢（GB/T6728-2002）。通过查表3.1-158根据实际屋物理需求，选择H B t=300 200 10。理论质量为10.221 。横截面面积S=13.021 ，重心 。材料选择优质碳素结构钢20钢。
图 矩形冷弯空心型钢结构
2.1.2 框架支撑钢的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际雪球选
择尺寸H B t=300 200 10。理论重量为72.7 ，横截面面积S=92.6 ，材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为3500mm，数量为74根。得质量为 。
2.1.3 上下层支撑钢的选择
选择矩形冷弯空心钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺寸H B t=160 。理论重量为26.81 ，横截面面积为S=33.64 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为3000mm，数量为4根。得质量为
2.1.4 升降台辅助支撑钢的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺寸H B t=100 。理论重量为10.48 ，横截面面积S=13.365 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为1000mm，数量为4根。得质量为
2.1.5链轮支撑钢的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺寸H B t=120 .理论重量为15.097 ，横截面面积S=19.232 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为500m，数量为4根。得质量为
2.1.6 链轮辅助支撑钢的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺寸H B t=120 。理论重量为15.097 ，横截面面积S=19.232 。材料选择
优质碳素结构钢20钢。确定长度为750mm，数量为4根。得质量为
2.1.7滑轮支撑钢的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺寸H B t=120 。理论重量为15.097 ，横截面面积S=19.232 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为750mm，数量为4根。得质量为
2.1.8 滑轮辅助支撑钢的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺寸H B t=60 。理论重量为4.826 ，横截面面积S=6.147 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为750mm，数量为4根。得质量为
2.1.9 上下层支撑钢横向连接刚的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺寸H B t=100 。理论重量为10.484 ，横截面面积S=13.365 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为1850mm，数量为2根。得质量为
2.1.10 滑轮支撑钢横向连接钢的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺寸H B t=60 。理论重量为4.826 ，横截面面积S=6.147 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为1850mm，数量为2根。得质量为
2.1.11 链轮支撑钢横向连接钢的选择
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求尺
寸H B t=60 。理论重量为4.826 ，横截面面积S=6.147 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为1850mm，数量为2根。得质量为 。
图 矩形冷弯空心型钢结构
2.1.12 载车板横向边缘钢
选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6728-2002）。通过查表3.1-158，根据实际物理需求，选择 H B t=100 。理论重量为5.788 ，横截面面积S=7.373 ，重心 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为4700mm，数量为2根。得质量为 . （以上理论质量都是按钢的密度为7.85 ）
2.2 载车板的结构和尺寸的计算《机械设计手册1》
由于本设计存车容量为4700 中型车，考虑力学性能，设计结构尺寸如图2.3。
整体由冷弯空心型钢、冷弯等边槽钢和钢板焊接而成。
底部三横梁钢材选用矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸H B t=160 。理论重量为26.81 ，横截面面积S=33.64 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为1850m，数量为3根。得质量为 。
车板边梁选择冷弯等边槽钢（GB/T6728-2002）。通过查表3.1-158，根据实际物理需求，选择 H B t=100 。理论重量为5.788 ，横截面面积S=7.373 ，重心 。材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为4700mm，数量为2根。得质量为 .
中部支撑钢选择矩形冷弯空心型钢（GB/T6273-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸H B t=100 。理论重量为10.484 ，横截面面积S=16.365 。材料选择优质碳素结构钢20钢，确定长度为 1690m，数量为2根。得质量为
钢板材料采用ZG06Cr13Ni14Mo。体积为1.85 质量为
1——边架
2——铝板
3——冷弯矩形空心型钢 4——冷弯矩形空心型钢 载车板结构示意图
2.3 升降系统各零部件的结构设计和尺寸确定
本系统主要通过电动机带动钢丝绳通过滑轮提升或下下放载车板。结构主要由升降台、钢丝绳及滑轮组件、链和链轮组件、卷筒组件、电动系统等组成。
2.3.1 升降台结构的初步设计
通过查《机械手册3》第28篇要求，对升降台结构设计计算。其初步结构主要由螺栓、矩形边梁钢、链轮、滑轮、钢板、连接板支撑钢等组成 机构如下：
2.3.2 钢丝绳的设计计算。《机械设计手册2》
1.机构工作类型的选择
由于本车库为家庭用车库，工作时间1 （小时），通过表8.1-1选择利用等级为T5
2. 机构载荷的等级选择
本库机构一般承受中等载荷，较少承受大载荷，所以通过表8.1-2选择机构载荷L2
3. 机构工作类型的选择
通过机构工作类型T5和机构载荷L2查表8.1-3选择机构工作类型为M5
4. 钢丝绳的设计计算及选择
⑴类型选择
通过查表8.1-6根据起重机型用钢选择双绕绳式；按钢丝绕制方法选择交互捻绕型；按钢丝绳中丝与丝接触状态选择线接触型；按股绳截面形状选择圆形；按钢丝绳芯形式选择纤维芯型。
⑵ 选择计算
按GB/T381-1983计算，计算方法如下：
式中d——钢丝绳最小直径（mm） ——钢丝绳最大静拉力（N）
C——选择系数（ ）选择系数c的取值按表8.1-8选取，通过结构工作级别
M6选择 0.109 ，安全系数n=6。对钢丝绳受力分析
图 升降机构总体受力
T——即为钢丝绳受力。
G——钢丝绳所提升的重物，包括载车板及附属零件，电机，升降台，滑轮，导论，链轮等。
粗略计算电机，滑轮，导论，链轮及附带零部件质量各为100kg，那么它们总体质量为500kg，升降台顶盖质量为1000kg，那么G的估算值为
钢丝绳的最大受力 所以钢丝绳的最小直径d=c 故选择直径d
通过表8.1-9选择钢丝绳公称直径为
钢丝绳应力的校核：
钢丝绳的破断应力应该满足公式 （2-2） 式中
——所选用的钢丝绳最小破断拉力（N） n——安全系数，按表8.1-8选取
由表8.1-9知道直径为20mm的钢丝绳公称抗拉强度为1670MPa，所以该钢丝绳的最小破坏拉力为221KN
所以 所选钢丝绳规格合格。
通过表8.1-34选择起重机型先接触钢丝绳6 型号钢丝绳
2.3.3钢丝绳夹的选择
图 钢丝绳夹
根据表8.1-35选择
A=37.0 B=37 C=74 R=10.5 H=92
螺母M16材料为KTH350-10（GB/T5976-1986）
钢丝绳夹的使用方法由表8.1-38查得每个接头处地钢丝绳夹最少为4个，其安装结构及尺寸如下图：
图 钢丝绳夹的安装位置
其中A= 取A=130mm。
2.3.4 滑轮及其组件的设计计算
1.材料和结构的选择
滑轮用来对钢丝绳进行导向和支撑，以改变绳索及其传递拉力的方向或平衡绳索分支的拉力。由于本设计的滑轮承受载荷中等，选择材料为ZG230-450，制成实体滑轮。
2.滑轮主要尺寸的确定
绳槽半径R是根据钢丝绳直径d的最大允许偏差为 确定的。钢丝绳绕进和绕出滑轮槽时偏斜的最大角度 即钢丝绳中心线与滑轮轴垂直的平面之间的角度 应大于 .
绳槽表面的精度为 。滑轮的主要尺寸通过表8.1-63确定滑轮槽断面尺寸
图 滑轮基本尺寸（JB/T9005.1-1999） 根据表8.1-64确定滑轮的直径 选择D=400mm
3.滑轮形式的确定
由于结构好密封比较严密选择A型结构。
图 滑轮基本尺寸
通过查表8.1-65选择滑轮轴承尺寸
宽度22
由表8.1-66选择轮毂尺寸
R=11 d 取 H=35 螺栓孔数n=4 螺钉孔数n=8
4.滑轮强度的计算
图 滑轮受力分析
假定轮缘是多支点梁，绳索拉力F使轮缘产生弯曲 绳拉力的合力
式中 F——绳索拉力，为7500N
——绳索在滑轮上的包角的圆心角为 所以
轮缘最大弯矩
式中L——两轮福间的轮缘弧长
所以
轮缘最大弯曲应力
式中 W——轮缘抗弯断面系数
——许用弯曲应力，应该小于100MPa 所以
辐条内压应力
当绳索拉力合力方向与辐条中心线重合时，辐条中产生的压应力最大
式中 A——辐条端面面积 ，取A=700
——断面折减系数，取0.1 ——许用压应力为100MPa 所以
滑轮满足要求。 5.滑轮组件的设计
查《机械设计手册3》按ZB/T80006.3-1987。选择A型，如上面示意图所示。带有深沟球轴承和圆柱滚子轴承两个形式的滚动轴承（严密密封）有内轴套点的滑轮。
根据上面得到的滑轮的滑轮直径和壁厚选择 滚动轴承分别选择6216 和NF216.
图2-11滑轮组件
为了减少摩擦与磨损，同时有起到冷却、吸振、防锈，以及降低噪音。由于轴承的转动速度不大于4 选择毛毡密封（从动轮）和皮碗密封。滑轮轴向的固定采用紧固螺母固定。
2.3.5 卷筒的设计计算和尺寸确定
1. 卷筒类型的选择 选择周边大齿轮式（JB/T9002.6-1999）。其结构特点是卷筒轴不受转矩，只承受弯矩。一般为开式传动。选择图8.1-3A型结构。
2. 卷筒几何尺寸的确定
选择单层卷绕双联卷筒。通过表8.1-47对卷筒尺寸进行计算。 卷筒上有螺旋槽部分长计算公式
D——卷筒名义直径，通过表8.1-48选择400mm d——钢丝绳直径，d=20
——最大起升高度， 取2000mm a——滑轮组倍率，a=1.
——卷筒设计直径，由钢丝绳中心算起的卷筒直径。 Z ——为固定钢丝绳的安全圈系数，取1.6 P——绳槽槽距，查表8.1-49，P=22. 根据表8.1-50选取卷筒的部分尺寸，卷筒槽型选标准槽型即可。选择基本尺寸D=400
所以
取
图 卷筒基本尺寸
由于卷筒选取A型单层双联卷筒结构，卷筒长度计算公式 ——无绳槽卷筒端部尺寸（有结构需要决定） ——固定钢绳所需长度 所以
3、卷筒的技术条件 a、材料
HT200灰铸铁，铸铁件需经失效处理——消除内应力铸钢件应进行退火处理 b、表面质量
卷筒不得有裂纹，成品卷筒的表面上不得有影响使用性能和有损外观的显著缺陷 c、尺寸公差和表面粗糙度
同意卷筒上的螺旋槽的底经差不得超过 d、形位公差
卷筒上配合圆 的圆度比 、同轴度 、左右螺旋槽的径向圆跳动 以及端面圆跳动 ，不得大于GB/T1184中的下列值：
空的公差带
不低于8级；
；
4、钢丝绳在卷筒上的固定
绳端在卷筒上的固定必须安全可靠。在这里采用压板固定。
图 压板式固定
它的构造简单，检查拆卸方便。
钢丝绳的压板按表8.1-54选取这种压板使用于各种原股钢丝绳的绳端的固定。
图 压板基本尺寸
5. 卷筒最小直径的计算 计算公式
——按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒的最小直径 h——与机构工作级别和钢丝绳有关的系数 查表8.1-61 H=18
钢丝绳绕进绕出卷同时钢丝绳离螺旋槽两侧的角度不大于 6. 卷筒强度计算
卷筒材料一般采用不低于HT200铸铁。
忽略卷筒自重力，卷筒在钢丝绳最大拉力作用下，使卷筒产生压、弯和扭应力，其中压应力最大。由于L 时只计算压应力。因为是单层卷绕，压应力应按下式计算
——单层卷绕卷筒压应力 ——钢丝绳最大拉应力 ——卷筒壁厚
——应力减小系数，一般取 ——许用应力，
——铸铁抗拉强度极限 查《设计手册1》表3.1-6，
卷筒合格。
2.3.6 升降链及链轮的选择
1.链的类型选择
本设计链起到平衡和传动的作用，因此通过表14.2-1根据实际需要选短节距精密滚子链（简称滚子链 2.滚子链的基本参数和尺寸 根据实际需要选择12A型链条，尺寸如图2-15； 图 滚子链结构尺寸 节距 滚子直径 2.3.7升降用电动机及变速器的设计计算及型号选择 由于本车库升降速度v=4 所以卷筒转速为： 机构升降功率为： 由上面计算结果知道需要输出转速很低，根据机构需要选择摆线针轮减速器，其主要特点是传动比大，一级转速时传动比在11-87，两级转速时传动比范围在20-128.由于在传动过程中多为多齿啮合，所以对过载和冲击有较强的承受能力，传动平稳，可靠；由于 采用了行星摆线传动结构，所以其结构紧凑、体积小、重量轻，在功率相同条件下，其质量是其他减速器的一半，由于摆线齿轮、针齿销、轴销和轴套都是由轴承钢制造，工作中有滚动摩擦，因此大大加强了零件的机械性能并保证使用寿命，提高了传动效率。由于升降转速需3.18 ，输出功率需要大于0.5KW，表15-2-119选择二级直连型XWED8175B型，传动比377，输入转速1500r/min，输出转速为4r/min，额定转矩27500N m，额定功率为1.5KW。其机构尺寸如图（JB/T298-1994） 图 二级直连型XWED8175B型电动机 2.3.8 升降电动传动链及链轮的设计计算 由于升降机构转速要求3.18 所以链轮的传动比为 由于选择链轮的齿数要大于17。选择小链轮的齿数30查表14.2-3，选择链条的型号为12A型。通过查表14.2-2查得配用链条的节距P=19.05mm。 滚子链外径 排距 z=22.78mm 大齿轮的齿数为Z=i ，取38. 确定分度圆的直径： 小链轮直径d 大链轮 齿顶圆直径 ： 大连论： 2.4 横移机构结构的设计和个零部件的设计计算以及选择 横移机构主要原理是：通过电动机带动导轮，导轮载着载车板沿轨道横向移动。主要包括电动机、减速器、导轮组件、轨道、钢架等组成。 1——从动导轮 2——载车板 3——摆线直连式减速电动机 4——主动导轮 图 横移机构 2.4.1 轨道和导轮的设计计算 1. 选择导轮的形式 由于要求载车板在横移过程中平稳，要求导轮承载能力好，所以选择双轮缘导轮 2. 导轮的尺寸设计 图 导轮的结构尺寸 取90mm 取84mm 取 3. 车轮踏面形式的选择 选择圆柱踏面。 4. 双轮缘车轮踏面形状和尺寸与轨道的匹配 取 取 合格。 图 导轮和轨道组件配合尺寸 5. 导轮材料的选择 选择锻造45钢（GB/T699） 6.导轮的热处理 热处理以后应该满足：踏面与轮缘内侧面硬度HB300-380，淬硬层260HB处深度大于等于15mm。 7.导轮精度的要求 导轮踏面直径尺寸偏差应不低于GB/T1801-1802中规定的 。轴孔的尺寸偏差应该不低于H7.导轮踏面和基准面（其上加工出深1.5mm的沟槽作标记）相对于轴孔的径向极端面圆跳动应该不低于GB/T1184中规定的8级。 8.导轮组件的结构设计 图 导轨组件 导轮组件结构如图2-21，主要由键、螺母、轴套、导轮、密封圈、深沟球轴承、轴承 端盖、螺栓等几部分组成。 其中轴和导轮之间使用平键连接，轴承两端使用紧固螺母固定。 采用毛毡垫圈密封（脂） 9. 导轨的尺寸设计 由于所设计载重导轨符合中小型起重机的车轮。常采用轻型铁路导轨，其尺寸结构如图2-22. 图 轨道基本尺寸 由于导轮尺寸 对应符合的轨道尺寸应该为 2.4.2 横移电动机的设计计算机型号选择 由于车库移车设备要求送车平稳准确，另外本设计场地较小，所以要求横移速度不高。所以就要求电机减速比大，体积小，质量小，噪音低等性能，其机构尺寸如图2-23 图 横移电机 根据以上要求查表22-3选择型号为YCJ的齿轮减速电动机。电动机与齿轮减速器耦合而成一体的减速装置，其额定电压、额定频率、额定电流、工作方式、防护等级、使用条件和电动机型号均与Y系列电动机相应规格一致由表19-35和表19-39： 电型标机座号与功率外冷却方式 安装方使用机号 准范围 壳式 特点系编防和场列号 护合 名形称 式 齿YCJ 轮减速电动机 配套电机IP4 ICO141 （0.55 ）减速器： 输出转矩为9 N m 输出转速为15 IMB3 符合自动化立体车库的设计需求 基本参数如下： 机型 极数 电动机功率 电压/V 电流/A 输入转速/输出转速//KW （r/min） （r/min） YCJ90S 4 0.55 380 1.4 1420 8 所以横移速度为 本电动机安装与载车板下面与载车板连为一体。 2.4.3 带及带轮的选择 （机械设计基础）<张莹> 1.确定设计功率 功率计算公式为 式中： ——为设计功率，单位为KW； ——为工作情况系数，其值见表10-10；由于所受载荷变动小，空，轻载启动 而且每天工作时间<10小时 所以选择 P——为所需要传递功率，单位为KW 所以 2.选择带的型号 选择V型号带。根据设计功率 和小带轮的转速 （由上面计算知道 ）由图10-12选择。选择Z型 3.确定带轮的直径 、 并演算带速 ⑴选择小带轮基准直径 小带轮直径应该大于或等于表10-5所列的最小基准直径 查表10-5选择V型带最小直径为50mm，初步设定带轮的直径为116mm ⑵演算带速Ｖ ⑶计算大带轮基准直径 4.确定中心距a及带的基准长度 ⑴ 初定中心距a 初步选择 ⑵ 初算V带 ⑶确定带的基准长度 按表10-2查取与 相近的标准长度1120 ⑷确定传动中心距a 6.确定V带的根数Z V带根数计算公式为 式中 ——单根V带的额定功率，由表10-6用插入法得 ——额定功率增量 ——包角系数，由表10-8用线性插入法 ——长度系数，有表10-9得 所以 取两根。 7.确定带的初拉力F 由表10-1查得 由公式 8.计算作用在带轮轴上的压力 带轮轴上的压力计算公式： 2.4.4 联轴器的选择 在本设计中，由于四个导轮在横向需要同步转动，所以需要动力导轮和从动导轮间的 轴连成一体，而由于结构（拆装）要求，动力导轮和从动导论间的轴不可能使用一根通轴， 所以需要从中间断开，这就需要联轴器对其进行连接。根据需啊哟选择凸缘联轴器（GB5843-86） 1——从动导论 2——联轴器 3——主动导轮 4——轴 图 联轴器的安装位置 1、特点： 结构简单，工作可靠，装拆方便，刚性好，成本低，能传动较大的转矩，使用于振动不大，低俗和刚性不大的两轴 2、型号及其尺寸 根据机构需要查《简明机械零件设计手册》根据轴的直径 由表16-6选型号为YLD5的联轴器， 图 联轴器的结构尺寸 许用转矩 ，许用转速 质量为3.19kg，转动惯量为0.013kg 2.5 库钢架结构的设计 钢架主要结构由各种钢材通过焊接或螺纹连接紧固。 分为上、下框架，通过它可以安装消防、排水设施以及作为钢丝绳和链的支撑部件。主要由立柱、上边架以及轨道支架组成。 各钢板采用高强度螺栓连接。高强度螺栓连接中，构件内力是靠构件钢板表面间由高度螺栓以巨大的夹紧压力所产生的摩擦力来传递的，故高强度螺栓连接的承载能力是以抗滑强度——被连接钢板发生相对滑动的载荷来表示，而不考虑螺栓的受剪。抗滑强度又取决于高强度的浴巾拉力、钢板表面的摩擦系数、摩擦面及高强度螺栓数量。刚强度螺栓由高强度螺栓、高强度螺母各一个，以及高强度垫圈各两个组成。 主体框架关键连接部位螺栓设计计算 纵梁与后立柱的螺栓连接为整个车库中最危险且最关键的连接部位。对载荷进行简化，而根据文献9式5-24关于螺栓组的计算如下： 式中： ——螺栓预紧力； ——防滑系数，取1.2； ——实际总载荷，按照文献 及车库极限载荷取14.4KN； f——接合面摩擦系数，取0.4； i——接合面数，取1； z——螺栓数目，取4； 将数据代入式（2-1）得： 故取最小预紧力 为10.8KN。根据文献 式（15-9）螺栓强度校核公式见式（2-2）： 式中： ——计算应力； ——螺栓预紧力； ——螺栓直径，取16mm； ——许用应力，采用高强度螺栓，取125MPa。 将数据代入式（2-2）计算结果如下： 故螺栓连接强度满足要求。 张启君.立体车库的主要型式及技术特点 .机电产品开发与创新,1999; 付翠玉，关景泰，立体车库发展的现状与挑战 .机械设计与制造，2005； 中国重型机械工业协会，停车设备管理委员会编. 机械式立体车库 .海洋出版社，2001； 任伯森等，机械式立体车库，海洋出版社，2001； 国家机械工业局，机械行业标准《升降横移类机械式停车设备》.1999； 中华人民共和国机械工业部，机械行业标准《升降横移类机械式停车设备》.1990； 国家机械工业局，机械行业标准《升降横移类机械式停车设备》.19 李正吾等编著.机电一体化技术及其应用 .机械工业出版社，1996； 卢金鼎，山静民主编.机电一体化技术 .中国轻工业出版社，1996； 卢金鼎，山静民主编.机电一体化技术 .中国轻工业出版社，1999； 任伯森.机械式立体车库.海洋出版社，1991； 皮壮行，宫振鸣，李雪华等.可编程徐控制器的系统设计与应用实例.北京：机械工业出版社，2000； 王芳卿.立体停车库及其控制.电气传动，1998； 宋曼华等编.钢结构设计与计算.北京；机械与电子，2001； 中华人民共和国机械行业标准，升降横移式机械式停车设备.北京；国家机械工业局发布，2000； 朱善君，翁樟，邓丽曼等.可编程控制器的系统原理 应用 维护.别经：清华大学出版社，1993； 郝艳芳，赵武，毕建中.自动化立体停车设备的安全技术.山西太原华北工学 徐世许等.可编程控制器原理 应用 网络.合肥：中国科技大学出版社，2000； 摘 要 随着社会的进步，轿车进入家庭已不是什么新鲜事了，而人们买车后却发现他们辛苦买来的车竟然找不到停车的地方。那是因为与日俱增的车与有限的停车空间两者的矛盾越来越深化。针对这一问题，我认为立体停车库的研究是必须的。所以在此次毕业设计，我选择了公共场所停车用立体车库的设计。 本文首先介绍了此设计的选题，明确本设计的研究目的和意义，最后通过思考与讨论，最终确定本设计的研究方案。在设计过程部分，详细论述了设备总体结构设计、传动系统设计，其中对钢结构的受力做了深入的理论分析、计算。本设计主要是对车库的机构设计及对机构的验算，确保客户停车取车方便快捷和安全。 关键词：立体停车车库、总体结构设计、传动系统 FOUR-DIMENSIONAL DESIGN OF THE GARAGE With the advancement of our society, into the family car is not nothing new. And people buy a car only to find that their hard work has not bought the car parking place. That is because the growing and the limited car parking space to deepen the growing contradictions between the two. To solve this problem, I think that the paring study is necessary. Therefore, in the graduation project, I chose a public place parking garage with three-dimensional design. This paper first introduces the topic of this design, a clear purpose of the study design and significance, and finally through the thinking and discussion, and ultimately determine the design of research programs. Part of the design process in detail the overall structure of the equipment design, transmission design, which pieces of steel strength to do an in-depth theoretical analysis, calculation. The design of the main structure of the garage design and the checking of the structure is to ensure that customers convenient car parking access and security. Keywords: Parking garage, The overall structural design, Drive system 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容