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1、摘 要本篇论文论述了作者在攻读工学学士期间所从事的毕业设计停车设备的设计过程。论文首先介绍了此项目的选题，以及确立此项目并进行设计的目的和意义。之后，系统地介绍了项目的设计过程。论文以设计工作的进展顺序为序，分章、节逐一论述了设计过程和生产制造过程。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、控制系统设计和安全防护设计，其中对钢结构件的受力做了深入的理论分析、计算和实际检测。在生产制造过程部分，详细论述了设备关键零部件的工艺研究过程和试制过程。在试验检测过程部分，详细论述了钢结构框架的应力测试和设备安全运行检测，并提供了详细的检测数据报告。论文以专门章节作为重点，详细论述了本研究
2、项目的技术创新点， 以及在设计和工艺方面的独创性。全文配以公式、图表和试验数据，正确和直观的阐述了研究项目的全部过程和成果。比较客观的反映出作者从事设计开发工作的能力和水平。关键词： 立体停车设备；结构设计；传动系统；控制系统；PLC 安全性 ABSTRACTThe purpose of this paper is to focus on an auto-parking system equipmentsdevelopment and deliverable which I studied during my master course.The analysis,study and devel
3、opment are all base upon the project of parking equipment.In this paper, my introduction is divided into four main parts, design procedure；manufacture procedure. In the design procedure section, I described equipments general construction design, drive system design, controlling system design and se
4、curity protection design, and especially took a deep theoretical analysis, calculation and test on the force on steel structure members. In the manufacture procedure section, I described how equipment key parts craft to be studied and tested. In the experimental procedure section, the test reports a
5、re presented detailed for the stress of steel structure members and safety to run. In the end, I provided couple of cases to prove and illustrate how the project study deliverable can successfully be applied.Formulas, illustrations and experimental data of this paper correctly and directly describe
6、how the project goes and how the deliverable to be produced, and well reflected the authors capability and technical performance 。KEYWORDS： solid parking equipment；construction design； hydraulics system,control system； PLC securit / 目 录摘要 ABSTRC目录 1 绪论.11.1立体停车设备概述11.2立体停车设备国内外研究现状11.3项目的来源及主要研究内容31
7、.3.1 产品的市场定位31.3.2 产品的型式定位42 立体停车设备设计开发过程52.1 技术分析比较和方案确定52.2 总体设计52.2.1 机架结构部分52.2.2 载车板部分62.2.2.1上载车板62.2.2.2下载车板72.2.3 传动系统设计72.2.3.1 升降传动系统72.2.3.2 横移传动系统82.2.3.3 传动钢丝绳系统92.2.4 控制系统设计92.2.5操作系统102.2.6停电应急装置112.3 PLC控制112.3.1设备运行工况112.3.2 PLC控制系统的构成122.3.3 程序设计142.4安全防护设计163 立体停车设备设计计算183.1 动力系统计
8、算183.1.1横移载车板动力系统计算183.1.2升降载车板的动力系统计算193.1.3结构强度计算213.1.4机架立柱稳定性计算213.1.5机架梁强度校核计算244 停车设备制造工艺研究264.1 机架制造工艺264.2 载车板制造工艺264.2.1 边梁的工艺改进264.2.2 波纹板的试制274.3 样品主要技术参数275 结论与展望285.1 总结285.1.1 设备运行过程的优化控制285.1.2 拼装式载车板285.2 展望29致 谢31参考文献321 绪论1.1 立体停车设备概述使用车辆之外其它带有动力的搬运器，完成车辆停放、存储工作的整个设施，称为停车库，而停车库内用于搬
9、运、停放汽车的设备，总称为停车设备。以立体化形式存放车辆的停车设备则叫做立体停车设备。它包含了当前机械、电子、液压、光学、磁控技术领域的成熟先进技术，是一种技术密集型的机电一体化设备。在中华人民共和国机械行业标准JB/T8713-19985：停车设备类别、型式与基本参数要目中，对停车设备进行了划分，其类别及代号如下：升降横移类，代号为SH，是指通过搬运器的垂直升降或水平横移进行移动，实现车辆存取功能的停车设备。垂直循环类，代号为CX；是指车辆搬运器在垂直平面内做连续循环移动，实现车辆存取功能的停车设备。水平循环类，代号为SX；是指车辆搬运器在水平平面内排列成2列或2列以上做连续循环列间转换移动
10、，实现车辆存取功能的停车设备。多层循环类，代号为DX；是指车辆搬运器在垂直平面内排列成2层或2层以上做连续移动，两端有升降机构进行循环层间转换移动，实现车辆存取功能的停车设备。平面移动类，代号为PY；是指存车位与搬运器分布在同一水平面内，通过搬运器在水平面内做往复移动，实现车辆存取功能的停车设备。巷道堆垛类，代号为XD；是指存车位在巷道一边或两边多层分布，通过搬运器在专用巷道内做水平、升降或水平升降复合运行，或与升降搬运器结合，实现车辆存取功能的停车设备。垂直升降类，代号为CS；是指存车位分布在井道周围，通过升降搬运器在专用井道内做升降运行，实现车辆存取功能的停车设备。简易升降类，代号为JS：
11、是指通过单一搬运器的升降、俯仰或二三层搬运器整体升降、俯仰，实现车辆二三层存取功能的停车设备。汽车升降机类代号为QS；是指搬运器运载车辆(或同时运载驾驶员)垂直升降运行进行多层平层对位，从搬运器到存车位需要驾驶员驾车入位，实现车辆存取功能的停车设备。从上面对停车设备的分类和定义可以看出，与以往的普通车库相比，停车设备可以在同样面积的土地上停放更多的车辆，大大的提高了土地面积利用率，同时具有存车时间短，可使用性强等优点，所以是解决城市停车面积不足，停车困难的有效措施。1.2 立体停车设备国内外研究现状 我国自改革开放以来，房地产业和汽车工业两大支柱产业得到了高速发展，尤其随着我国城市建设速度的加
12、快和人名生活水平的提高，轿车进入家庭已成为必然趋势。据国家统计局的统计，截止到2005年底，我国汽车保有量达到3421.1615万辆，比2004年增加479.4336万辆，年增长率14。其中私人轿车保有量达到689万辆，比2004年增加146.2441万辆，年增长率21.19。我国汽车工业的高速发展和汽车销售的高速增长，必然给城市交通（包括动态交通和静态交通）带来巨大的压力，各地政府虽花大力支持城市交通基础设施建设，但始终难以满足汽车快速增长的需要。最近十几年来，我国城市机动车增长速度年平均在1015，而城市道路年平均增长速度只有23。特别是大城市的机动车拥有量和交通的增长远远超过交通基础设施
13、的增长速度。如北京市在90年代小汽车年平均增长速度达到30左右，但城市道路年平均增长率只有1.2，道路面积年增长率为3.7。静态交通基础设施的建设更落后于动态交通设施基础建设，全国停车位缺口平均在60以上。因此造成大量车辆停在道路内，形成马路停车场。随着汽车进入家庭的速度不断加快，对城市交通基础设施的压力越来越大。交通拥堵、停车难已成为国内很多城市发展严重制约因素，因此也引起了各级政府的重视。解决停车难的一个主要手段就是建设立体停车库。机械立体停车库是解决大都市内停车难问题的有效方法。土地资源紧张是大都市的现状，在亚洲各国大城市表现的尤为突出，所以机械式立体停车库在亚洲的应用比较广泛，目前统计
14、结果表明，立体停车库市场大多在亚洲的日本、韩国、中国等地。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，至今已有四十多年的历史。目前在日本从事机械式停车库及其设备开发、制造的公司约有200多家，其中生产机械式停车设备的公司约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10万以上。目前全日本己经投入使用的机械式停车位超过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。韩国机械停车设备技术是日本技
15、术的派生。产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始进入使用阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，韩国近几年增长速度都在30%左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段。在欧洲，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。由于欧洲国家土地资源比较富余，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也很好。德国和意大利等欧洲国家的优势主要在巷道堆垛类产品上。我国在20世纪80年代初开始研制和使用机械式停车设备。80年代是起步阶段，90年代以来，随着汽车工业和建筑业的发展，尤其是轿车进入家庭后，停车设备的应用逐步推广，已经形成了新兴的停车设备行业，步入引进、开发、制造、使用相结合的初步发展阶段，现在从事停车设备制造的企业数约有100家，其中主机生产企业超过50家。我国立体停车设备的产品经引进
