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1、济南大学毕业设计1绪论1.1课题背景近几年来，随着汽车工业和建筑业两大支柱产业的快速发展，在一些大、中城市相继出现了停车难和乱停车的现象。在解决城市停车难的问题中，欧美国家和亚洲国家采取的措施有所不同。但立体化停车是各个国家都积极采取的措施，尤其是全自动化的机械式立体停车库，在很多国家和地区都得到了快速的发展。随着社会经济的发展，汽车拥有量的剧增，大中城市普遍面临停车难的问题12。1.2立体停车库的优点为了解决停车位的占地面积与住户商用面积之间的矛盾，机械式立体车库以其独特的平均单车占地面积小的独特特性，早已被广大用户所接受。机械式立体车库拥有突出的节地优势。以往的地下车库都要欲留出足够的行车
2、通道，平均一辆车就要占据40 平方米左右的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高到8090，如果采用地上多层（21 层）的立体式停车库的话，50 平方米的土地面积上就能够存放40 辆车，这即大大地节省了有限的土地资源，又节省了土建开发成本。因此，机械式立体停车库能够在有限场地上，停放最大限度的车辆，是改善城市交通，缓解城市停车难的新措施【3】。因此，立体停车系统在国内外倍受青睐，具有有较多的优点4：（1）人车分流机械式立体车库可更加有效全面地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车没有停准位置，由电子控制的整个设备就不会运转。可以说，机械车库在管理到控制上全部实现了彻底的人车分流。（2
3、）完备的安全设施自动立体车库具有较完整的安全系统，如紧急制动装置、障碍物确认装置、防止突然落下装置、漏电保护装置、过载保护装置、车辆超长及超高检测装置等等。（3）自动化程度高如果应用于公共场合的立体车库，还可以配有计时装置，这样能够满足收费要求。存取过程可由人工完成，同样也可以配备计算机设备全自动完成，这也给今后的开发设计留下了较大的空间。（4）高倍率的技术经济指标机械式立体车库停车容量大，占地面积小，同时可停放各种类型的车辆，特别是轿车。而投资却比同等容量的地下停车库少的多，施工周期又短，耗电省，占地面积也远没有地下车库占地面积大。 （5）外观同建筑协调，管理方便机械式立体车库最适合用于宾馆
4、、商场、办公楼前、旅游区等各种地方。许多装置基本不需要专门的操作人员，一个司机就能够单独完成。（6）易于配套机械式立体车库一般不做成套的系统，而是以单台的单体为主。这样就能够充分发挥其用地少、可化整为零的优势，这对目前车库短缺的小区解决停车难的问题提供了可靠的解决方法。（7）绿色环保由于车辆在存取过程中只在短的时间内处于低速行驶的状态，因此噪声、排气极其轻微。1.3国外发展概况机械式立体车库在国外的发达国家和地区，都已有数十年的发展历史。日本、韩国由于和我们国家一样具有人口密度大、对车库的社会需求比较紧迫的特点，因此对其进行了详细调研。【3】日本由于土地资源的匮乏，人口密度高，他们的机械式立体
5、车库发展起步最早、种类齐全、技术水平及开发经验都很丰富，现已经发展成有数十个品种类型的大家族，它可以根据现场实际条件和使用者的要求选用机型，己经是比较成熟的产品。日本在停车场(库)的技术研究与开发、制造与管理等方面的水平都处于世界领先地位，所建成的立体停车场的数量和其总容车量也居于世界前列15。韩国的机械式停车设备行业的发展历程比较平稳。20世纪70年代中期是其起步阶段，80年代是引进阶段，90年代为供应使用阶段，这时已经进入实际应用过程。由于以上的几个阶段都受到了政府的高度重视，各种机械式停车设备得以得到较普遍的，全面的开发和利用，年递增速度达到30%；2000年以来为快速发展阶段，自动化停
6、车设备将随供应量不断的扩大而迅速发展2。因此，韩国的情况对于我们具有重要的借鉴意义。1.4国内发展概况我国在20世纪80年代初开始研制及使用机械式停车设备。80年代是其起步阶段，90年代以来，随着汽车工业和建筑业都有了发展，尤其是轿车进入普通家庭后，停车设备的应用逐步得到推广，己经形成了新兴的停车设备行业，步入了引进、开发、制造、使用各阶段相结合的初步发展阶段3。现在我国从事机械式立体车库制造的企业数约有100家，其中主机生产企业超过了50家。产品经引进技术和自我研制开发相结合，生产技术水平有了很大的提高以及技术的进步。传动装置采用了内藏式，以增大停车空间和得以保护各传动元件不受污染和腐蚀的危
7、害，提高了设备的耐久性；机构的设计过程采用了模块化设计，这样便于组合使用，而且易于安装拆卸，又可缩短施工周期；还采用一些新材料、新工艺，包括采用H型钢做钢梁，一体成型的镀锌板或组合的镀锌板做载车板；安全保护的方面采用了先进声光引导、定位装置及自动消防灭火系统等先进技术。目前品种的满足率己达90%左右，有的品种甚至填补了国内的空白，产品国产化率达到50%以上的程度。1.5市场前景分析机械式立体车库经过几十年的发展，已由当初初期的半自动化控制方式发展到了全自动化的控制方式，更加的方便简洁；机械结构也发展到了模块化的设计，便于组合、拆卸；使用材料和工艺也都有了突飞猛进的发展。如今，立体车库在西欧、东
8、南亚、韩国、日本都得到了广泛的应用，形成了一个包括制造、安装、使用和维修的行业体系14。机械式立体车库具有空间利用率高，节省城市土地资源；造价低、施工期短；出入库时间短、管理、使用简便快捷、安全可靠：节能和保护环境等优点5。据统计，随着中国加入WTO组织以及随着人民生活水平的进一步提高，2010年我国汽车总数已经达到2000多万辆，“ 十一五”期间轿车保有量将增加400万辆。停车位需求按1：1.2(其中100%的基本停车位以及20%的公共停车位)计算，总需增加停车位480万个。平均每年新增需求96万个车位。如果只考虑10%进机械式停车库，这每年就需要提供机械式停车库9.6万个车位。另外还有微型
9、车、小型面包车等适合用机械式停车设备的车的车位需求量还尚未考虑，还有出口的需求也没有考虑在内。2.立体车库概述2.1立体停车库的分类停车库根据其结构特征来分类，可分为平面式及立体式，平面式又分为地下平面式停车库和地上平面式停车库；立体停车库又可分为自行式的立体停车库、半自动的立体停车库和全自动立体停车库，而全自动立体停车库又可以分为两层或多层平面式全自动立体停车库、竖向密集型的全自动立体停车库以及特殊造型结构全自动立体停车库。平面式停车库是最为普通的一种停车场所，在我国应用最为广泛，它的一系列建筑结构要求已经在我国现行建筑设计规范大全，现行建筑结构规范大全和现行建筑施工规范大全中作了详细全面的
10、规定和阐述。2.2各种类型的立体停车库机械式停车立体车库的类别按其工作原理分类如下5 6：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式8。2.2.1升降横移式图 2.1升降横移式立体停车库升降横移式立体车库以钢结构框架为主体结构，采用电机驱动钢丝绳带动载车板做升降横移运动，实现存取车辆的操作。其工作原理为：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，驾驶员驾驶车进入车库，存取车辆，完成存取过程。升降横移式立体车库采用模块化设计，此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，性价比高。产品特点：（1）节省占地面积，配置灵活，建设周期短。（2
11、）外装修、价格低，消防、土建地基等投资少。（3） 可采用自动控制，安全可靠，构造简单。（4） 存取车迅速，等候的时间短。（5） 运行平稳稳定，工作噪声低。（6） 适用于机关、商业、住宅小区配套停车场的使用。降横移类立体停车库与其它类型停车库相比较其特点是：（1）由于能够建得很高，其平面和空间的利用率都较高；（2）控制系统先进，使得存取车迅速，运行平稳，工作效率较高；（3）具有安全可靠稳定的机械及光电安全装置，同时由于封闭可以防火、防盗、防异物对汽车的伤害；（4）与垂直循环类相比，整个系统不作整体运动，耗电少，符合可持续发展战略；（5）噪声较低；（6）电脑操作，使用简单方便。因此这类停车库适用于
12、如城市中的繁华中心区，小区等需要车辆集中停放的场所。2.2.2 巷道堆垛式图 2.2 巷道堆垛式立体停车库巷道堆垛式立体停车库采用堆垛机作为存取车辆的重要工具，所有车辆都由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求比较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的单位使用。2.2.3垂直提升式图 2.3 垂直提升式立体停车库垂直提升式立体车库与电梯的工作原理相类似，在提升机的两侧都布置有车位，一般地面需一个汽车旋转台，可省去司机繁琐的调头。对设备的安全性以及加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地面积却最小。2.2.4垂直循环式 垂直循环式立体车库与垂直升降式较类似，造价都比较高。 图2
13、.4垂直循环式立体停车库因此，综上所述，从各方面因素考虑，我们选择了升降横移式立体停车库作为本课题的研究项目。2.3 PSH36D/7K停车库的工作原理本次毕业设计所选择的PSH36D/7K立体车库的主要结构为：横移传动系统，升降系统，安全制动系统，主体框架及台板。其运行原理为：停车设备的出入口在第一层，最高层的停车板只可做升降运动，最底层的停车板只可做横移运动。中间三层停车既可作升降动作同时又可做横移动作。下上层均设有空位，停车板通过横移动作变换出空位，升入上方空位或降下空位上方的汽车，取出汽车，最底层汽车不需要倒车，便可直接开出。 图2.5是PSH36D/7K升降横移类停车车库的原理图。图
14、2.5横移机构工作原理假如用户取出5号车位的汽车，需将2号车位的汽车，通过横移台板横移到1号位；5号车位通过地坑台板提升到2号车位，从而实现取车工序。 3横移机构设计立体车库横移传动机构由减速电机、驱动轮以及从动轮、地面铺设导轨组成。升降横移机构则是升降传动机构与横移传动机构两者的结合。升降横移式立体车库底层和中间层载车板是横移机构，上层载车板为升降机构。升降装置由传动系统、升降架等组成。 3.1横移系统的工作原理 运动原理如图3.1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。图3.1横移机构运动原理3.2横移系统的传动方案选择好的传动方案除应满足工作
15、机的性能和适应工作条件外，还应尺寸紧凑、成本低廉，传动效率高等。【9】其中横移方式分为下列几种，可根据不同要求任意选用。（1）钢丝绳式横移型式（2）链条式横移型式（3）液压式横移型式（4）螺杆式横移型式在立体车库设计中，各种横移方式特点如下：（1）采用链传动：优点是传动简单可靠，维修简单，造价低廉;缺点是冲击比较大，有横移距离的限制，安装和调试时需要注意是否有咬链的情况出现。（2）采用钢丝绳传动：优点是对车库底盘可以提升的高度可以不加限制，造价比较低;缺点是因为需要外加钢丝绳桶和刹车盘增加了安装调试的时间和造价。（3）采用液压传动：优点是可以真正实现无级调速，结构紧凑，功率与重量比高、响应速度快、抗干扰能力强、误差小精度高、低速平稳性好、调速范围宽、介质自身可起冷却润滑作用、安全防爆等优点;同时也具有元件昂贵、成本高、密封技术要求高、油液易污染、能源传输不便等缺点。综上所述，本车库为五层，考虑到立体车库车位之间距离不大，属于相对短距离传动，且具有相当高的准确传动性、弹性相对较小且安装调整方便等优点，并且考虑经济因素，所以其传动方式选用链轮链条传动比较适合。3.2
