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1、 俯仰式立体车库支承和动力装置结构设计本科毕业设计(论文)GRADUATION DESIGN(THESIS)题 目俯仰式立体车库支承和动力装置结构设计学生姓名指导教师学 院机电工程学院专业班级本科生院制2017年6月俯仰式立体车库支承和动力装置结构设计摘要机械式立体停车库是专门用来停放各类车辆立的仓储设施，它的优点在于能够发挥空间的优势，这样就能充分地利用土地资源，从而实现最大限度地停车，是专门用来解决城市交通问题的停车设施。本课题主要研究属于简单升降类立体停车库中的俯仰式机械立体停车库，并对其进行支承和动力结构装置的设计以及优化。通过对长沙各大立体停车库的调研，以及查阅国内外相关的文献之后，
2、结合了理论依据与现实依据，最终确定了设计方案；根据设计方案，对俯仰式立体车库的支承和动力装置进行结构设计，建立装置的三维模型；在构建了三维模型的基础上，使用SolidWorks软件进行装配体以及各个零部件的运动学、动力学仿真分析，检查装置的干涉情况以及运动轨迹，最终得到合理的运动轨迹和无干涉的装配体；分析装置的受力情况，进行主要受力零件的强度校核和结构优化；经过多次的校核与优化，得出了最终的设计结果，实现了俯仰式立体车库的轻量化，极大地降低了成本，提高了经济效益。关键词：立体车库 SolidWorks 设计 俯仰式ITHE SUPPORT AND POWER PLANT STRUCTURE D
3、ESIGN OF THE LUFFING 3D GARAGEABSTRACTParking is designed to achieve storage facilities for parking vehicles. All kinds of mechanical stereo garage can make full use of land resources, play space advantage, can achieve maximum parking, is an effective way to solve city traffic problems. In this pape
4、r the pitch type stereoscopic garage lifting simple stereo garage as the research object, design support and power structure and optimization.Through the investigation of the Changsha parking, as well as literature at home and abroad, combined with the theoretical basis and practical basis, to final
5、ize the design; according to the design, support and power device of pitch type stereo garage structure design, 3D model building device; according to the three-dimensional model of the device the use of SolidWorks software, the kinematics and dynamics simulation analysis, interference checking devi
6、ce and trajectory, finally obtained the reasonable trajectory and no interference of assembly; loading conditions analysis device, check the strength and structure optimization of the main stress parts after; After checking and optimizing, the final design results are obtained. The lightweight of th
7、e pitching type parking garage is realized, which greatly reduces the cost and improves the economic benefits.Key words：Stereo garage SolidWorks Mechanical Design Luffing Type II目录第1章 绪论11.1 课题背景11.2 意义11.3 立体车库国内外现状21.4 长沙立体车库调研31.4.1 蔚蓝之星地下立体停车库调研41.4.2 湖南省人民医院垂直升降停车塔调研51.4.3 国储电脑城升降横移式立体停车库调研61.4
8、.4 总结71.5 课题内容及思路81.5.1 课题内容81.5.2 课题思路8第2章 俯仰式立体车库的系统总体设计102.1 设计要求102.2 设计方案的确定与分析102.2.1 方案一：车库与建筑分离112.2.2 方案二：车库置于建筑之中112.2.3 立体车库方案确定112.3 立体车库的设计方案122.3.1 立体车库工作原理及停车流程122.3.2 立体车库设计参数的确定132.4 本章小结15第3章 俯仰式立体车库结构设计及建模163.1 引言163.2 俯仰式立体车库外框架设计及建模163.3 俯仰式立体车库提升及液压系统设计173.3.1 液压系统的设计173.3.2 曲柄
9、、摇杆的设计193.4 虚拟装配及干涉分析203.5 本章小结21第4章 俯仰式立体车库运动学仿真及结构优化224.1 引言224.2 动力学仿真及优化224.3 本章小结24第5章 主要受力零件强度校核255.1 摇杆的计算255.2 导轨的计算265.3 螺栓的计算285.4 本章小结30总结与展望31致谢32参考文献34III第1章 绪论 1.1 课题背景科技在不断发展，时代也在不断进步。我国的城市经济在此基础上飞速发展，同时也带动了汽车工业的发展，现如今拥小汽车已经走入各家各户，汽车的数量不断增多，然而城市的停车位数量缺没有相应的增长，于是就产生了城市停车位严重不足的问题（如图1-1）
10、。停车问题是城市在发展过程中所必须处理好的交通问题。交通问题又分为静态交通问题和动态交通问题。所谓的静态交通，是指车辆的停止状态；而动态交通则是指车辆的行驶状态，它是相对于静态交通而存在的一种交通形态，它们之间既互相影响，又互相联系。停车设施的建设，是解决城市静态交通问题的主要内容。如果车辆不断增加，而停车设施建设的速度却跟不上的话，两者之间就会失去平衡，城市就会出现停车困难等一系列问题。我国机动车辆这几年的平均增长速度大概处于15%-20%之间，但与此同时，城市停车设施的平均增长速度却只有不到3%，特别是在大城市，机动车数量的增长速度远远超过停车基础设施建设的速度。所以，我们要重视城市停车难
11、的问题，并积极寻求解决措施。随着城市规模越来越大，人类的生产、生活方式逐渐开始集中，因此人们的生存空间就变得越来越小，于是利用空间的理念便被人们所提出来立体车库应运而生。机械式立体停车库既可以小规模的设置，同时也可以大面积的使用，比如与停车楼、地面停车场或是与地下车库组合建设。立体车库能有效解决城市停车难的问题，同时也是停车产业发展的必经之路。 1.2 意义停车场迅速发展，由原来的平面停车，变成了现在的立体停车；由简单的机械车库变成了现在计算机管理自动化的现代立体车库，成为了同时具有观赏性和实用性并且适合城市环境的建筑。随着人们生活水平的不断提高，汽车进入了各家各户，这给停车产业提供了前所未有
12、的发展机遇。立体车库与传统的平面停车库相比，优点非常明显：（1）突出的节地优势。以往的平面车库由于要留行车通道，故平均一辆车就要占据约40平方米的面积。立体车库却可以使地面的使用率提高8090，如果采用20层的立体式停车库的话，同样是40平方米的土地面积上便可存放约30辆车，这样可以极大地节省土地资源，并节省土建开发成本。 （2）有效地保障人身和车辆的安全。当人处于车库内，或是处于车未停准位置，整个停车设备便不会运转。应该说，与平面车库相比，立体车库从管理上可以做到彻底的人车分流。（3）免除安装采暖通风设施。在地下建设立体停车库，可以免除安装采暖通风设施。因此，运行中的立体车库耗电量要比工人管
13、理的平面停车库低很多。图1-1 停车位不足导致的交通拥堵 1.3 立体车库国内外现状日本是最早开始研究立体车库的国家之一。从20世纪50年代中期开始，一直到1960年终于建成了第一座只有四个车位的二段式立体停车场。在此之后日本不断引进西欧的技术，60年代末，仅东京市就建成了各种形式的立体车库40座。到了1971年，日本又开始了装配自行式立体车库的研究。根据日本建设厅的调查统计，在日本从事立体车库的开发研究和生产制造的公司总共约有200家。到目前为止日本现有的立体停车位已经超过了350万个，包括升降横移式立体车库、水平循环式立体车库和堆垛式立体车库，其中又以升降横移式停车设备为主。韩国的立体停车
14、技术主要是参考和学习了日本的立体停车技术。韩国从20世纪70年代中期开始了立体车库的研究，到80年代开始引进日本的立体停车技术，经过将近10年时间的吸收改进和本土化，于90年代开始使用和推广。在韩国，立体停车得到了政府的高度重视，在政府政策的支持下，各类立体停车设备得到普遍开发和利用。韩国近几年立体车库的增长速度都保持在30%左右。欧洲的意大利和德国等国家从事立体停车设备的研究开发时间比较早。意大利较好的立体车库公司有Sotefin、Interpark，还有德国的Palis等。由于欧洲大部分国家地广人稀，土地资源较为富余，停车设备的应用量不是很大，停车问题表现并不突出，故欧洲的立体停车设备多为
15、巷道堆垛式。20世纪80年代初，我国开始了立体停车场的研究和开发。90年代以来，人们生活水平迅速提高，汽车行业迅速发展，立体停车场的应用便逐步推广。到了2003年底，我国的56个城市，总计兴建了879个立体停车库，约8万个车位。其中有将近4万个停车位是用于住宅小区的配套设施。我国的立体停车库，主要集中在浙江、广东、江苏、上海和北京等地。目前我国从事立体停车设备研究开发和制造的企业已有30余家，这表明我国的立体停车行业已经兴起，并且实现了引进技术和自我开发研制的结合，生产技术水平有了极大的提高。1.4 长沙立体车库调研2015年以来，立体停车行业受到了政府的支持，一些有利于发展立体停车的政策不断出台，由此引发市场广泛关注。在此之前，发展立体车库虽然作为解决城市停车难问题的有效手段，但其
