垂直循环立体车库毕业设计.doc

第1章绪论1.1 设计的要求随着改革开放的不断深入，中国经济的迅速发展，我国城市居民经济条件的日益改善，私人轿车的数量大大增加，致使在人口集中的城市里，在繁华的街道小车停车位的严重不足，使得停车难问题日趋严重，立体车库无疑是解决小区停车难问题的一种有效途径。

1.2 设计的意义1.2.1 我国立体停车设备现状调查报告国内汽车产业的快速发展使城市汽车容量迅速增加，停车位在数量和布局上已不能满足和适应现实的需要，更不适应现代化城市的发展要求。

城市住宅区和公共设施建设规模的不断扩大要求建立大量配套停车设施，然而城市用地日趋紧张直接限制了停车设施建设大量占地。

已有的住宅区怎样改造补充车位、新开发的项目如何设计并提供车位、公共建筑怎样合理利用现有车位，总之停车已经成为房地产开发项目、政府各部门以及社会各界普遍关注和亟待解决的问题。

我国现有的住宅小区停车的主要方式是场地停车，即在小区道路内或空地上划定车位，大多为见缝插针，将绿地或公共道路改成了车位，影响了小区居民的出行和休息。

机械式立体停车库可最大限度地节约土地和利用空间，是解决城市用地紧张、缓解停车难的一个有效手段。

业内人士指出：机械式立体停车设施能够减少城市停车建设用地，将是未来几年内停车库发展的主要方向，同时也是开发投资的重点。

机械式立体停车库的建设蕴藏着商机，人们应该用科学的发展观，理性地思考、规划和投资建设停车库。

1.2.2 本课题研究的现实意义目前我国城市停车的主要类型还是大型公共停车库，规模大，占地面积较大，建设资金大，停放车辆多，主要应用于车辆停放的密集区如商业中心区、大型的车站等，这都需要有较大的建设地面和空间。

现在还没有应用于城市住宅小区的立体车库来解决私人汽车的停放问题，为了解决住宅小区内的停车问题，只能利用小区内较小的面积，建立中小型机械式立体车库，占地面积少，存放的车辆多，而且能使住户存取车辆时，既便捷又安全可靠。

垂直循环式机械立体停车库以其土地利用率和空间利用率高，使用操作简单、灵活，安全可靠，适应性强等诸多优点，是解决大城市住宅小区停车问题的主要发展方向，将会在新开发的住宅小区及旧社区里大显身手。

第2章机械式立体车库分类2.1 机械式立体车库的特点机械式立体车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。

首先，机械式立体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，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多层（21层）立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。

机械式立体车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，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运转。

应该说，机械式立体车库从管理上可以做到彻底的人车分流。

2.2 机械式立体车库的分类及简介机械式立体车库根据其构造上的不同可分为垂直升降式、升降横移式、巷道堆垛式、水平循环式、多层循环式、平面移动式、垂直循环式、简易升降式等立体车库。

其中垂直升降式、升降横移式、巷道堆垛式、水平循环式、多层循环式、平面移动式立体车库是大型停车场，停放车辆多达数十辆以至上千辆之多，适合于建在有相对较大的空间而且车辆停放密集区如中心商业区、车站、码头等。

垂直循环式、简易升降式一般占地面积较小，存放车辆较少，适合家庭和住宅小区停车。

（1）升降横移式立体车库（图2-1）图2-1 升降横移式立体车库由停车位与升降装置立体组合而成的停车装置，升降装置可整体横向移动或升降装置的搬运器可横向移动，停车位设置在升降道和移动道的两侧，通过车盘的升降和横移操作实现停车取车;采用模块化设计，车位数从几个到上百个均可，可以在地面及地下停车场使用，也可设计成半地下形式，使用形式灵活，造价较低，因此这类停车库比较普遍。

（2）垂直升降式(电梯式)立体车库(图2-2)车库中间是升降机垂直运送汽车的通道，两侧是沿垂直方向设置的停车车位，类似于电梯的工作原理，把容纳汽车的停车室和升降汽车的升降装置组合起来。

存取车时由升降机构带动车和托盘到达指定层面，然后用横移装置通过横向伸缩把车和托盘搁放在指定存车位置上或是相反。

通过横移装置将指定存车位上的车辆和托盘送入升降机构，升降机构降到车辆入口处，打开库门，将车开走。

其内部为层状结构，一般以二辆车为一个层面，整个存车库可多达20-25层，平均50平方米的土地可容车40至50辆，比传统的停车场容车率高出约10倍，是酒店、商场、商务场所等人口极度密集区的首选停车设备。

这种车库的高度较高（几十米)，对设备的安全性、加工安装精度等要求都很高，造价较高，但外型美观大方，可以与建筑物并设，也可单独设置，与环境融洽结合，高效利用土地。

最适宜建筑在高度繁华的城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。

图2-2 垂直升降式(电梯式)立体车库（3）多层循环式立体车库（图2-3）图2-3 水平循环式立体车库搬运器排列成两层或两层以上并作上下循环运动而实现车辆多层存放的停车设备，根据循环的形状可分为圆形循环式和箱形循环式。

圆形循环式车库一般存车位较少，出入库时间短;箱形循环式车库一般车位较图2一4多层循环式立体车库多，空间利用率高。

在每列任意两层的两端，搬运器以升降运动进行不同层之间的循环。

根据循环方向与停车方向的关系，可分为纵式和横式两类。

根据汽车出入地下室的方式可分为由汽车自行驶到地下停车装置上的直接出入式和用升降装置使汽车出入的升降式。

（4）巷道堆垛式立体车库（图2-4）图2-4 巷道堆垛式立体车库其工作原理和堆垛式立体自动化仓库存取货物很相似，采用堆垛机或桥式起重机作为存取车辆的工具，所有进到搬运器的车辆均由堆垛机或桥式起重机水平且垂直移动到存车位，或者从存车位取出，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需要较多的客户使用。

（5）垂直循环式立体车库(图2-5)图2-5 垂直循环式立体车库垂直循环类机械式停车设备采用与地面垂直方向做循环运动而达到存取车辆的停车设备。

其工作原理是通过减速电机带动传动机构，在牵引构件——链条上，每隔一定距离安装一个存车拖架，存车拖架随链条一起作循环运动，从而达到存取车辆的目的。

存车时，司机将车开至设备存车拖架准确位置后，停妥后，司机出库。

按动操作按键，电机启动，存车拖架随之运动，另一存车拖架转动到进口位置即停，则可进行下一存车操作；取车时，按下所取车编号按键，设备动作，存车拖架按最短路程运行至出口，司机进入存车拖架，将车开出。

该类型车库占地小，容量大，利用地面两个平面停车位可同时停放7-32辆车；机械性能稳定，安装操作简便，配置灵活，存取车方便；运行平稳，制动可靠，安全性高，外观轻巧美观。

（6）简易升降式立体车库（图2-6）图2-6 简易升降式立体车库简易升降类机械式停车设备把停车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的一种机械式停车设备。

该类车库一般为准无人方式，结构十分简单、建造成本较为经济，安装周期也很短，性能可靠、操作也十分容易。

该类车库多适用于多用于私人住宅、企事业单位、地下室等场所，在面积一定时至少增加二倍以上的停车位。

托运盘作升降运动的装置有钢丝绳式的、链式的、液压式的等形式。

（7）圆形立体车库（图2-7）台湾省台北市矽钢中山停车业公司独创圆形立体车库，具有独到之处。

圆形立体车库由于车辆存取时无横向移动，出入库速度高，具有优异的平稳性，噪声小，故障率低，成本低等特点。

图2-7 圆形立体车库第3章垂直循环式立体车库的设计3.1方案选择本次设计的参数要求如下：5000mm(长)×1850mm(宽)×1550mm(高)，车重1700kg，容量8台，最长提车时间为1min。

通过第二章的各种车库类型的分析比较：结合这次设计8台车容量车库的任务，可以看出垂直循环式立体车库无疑是最佳的选择方案，它占地少，配置灵活，安装方便，存取车快捷。

3.2 垂直循环式立体车库的设计计算垂直循环式立体车库主要由钢结构骨架、驱动装置、机械传动系统、电气及自动控制系统、自动检测系统、IC卡自行收费系统、消防系统等部分组成。

垂直循环式立体车库整机采用轻钢结构，对称布置受力合理，既能满足整体强度和稳定性要求，又降低整机重量。

采用高精度链轮与链条配合传动，传动准确，降低了机械噪音与磨损。

3.2.1 垂直循环式立体车库的基本组成垂直循环式立体车库的基本组成框图如图3-1所示:图3-1 垂直循环式立体车库基本组成框图3.2.2 垂直循环式立体车库的结构设计车库钢结构骨架支撑动力装置、机械传动系统和停车载荷，为保证停车设备安全、可靠的工作，它具有足够的强度、刚度和稳定性。

车库钢结构骨架由支柱、横梁、斜拉杆、腹杆和支撑动力及附属装置的上、下支承梁等组成，其支柱通过螺栓与基础相连。

机械传动系统安装在钢结构骨架上，由传动部件、张紧装置、链条、车辆托盘、链条导轨、托盘导轨等部分组成。

传动部件是使机械循环运行的机构，张紧装置是保证机械正常运行的部件，链条是连接链轮与张紧链轮的牵引构件，车辆托盘是存取车的承托装置，链条导轨和托盘导轨是保证链条和托盘正常运行的构件。

3.2.3 驱动系统垂直循环式立体车库采用电机驱动，符合本次设计的要求，电机设置在车库下部，可正反双向转动，在车库上、下部各有两个大型链轮，下部的两个链轮用一根传动轴来连接，上、下部的链轮都固定在支撑架上并通过两条链条相连，这样可以使两边保持同步，确保工作起来震荡较小，工作安全可靠，噪声小，采用的电机功率必须大一些才能保证工作的稳定性。

（1）减速电机的选择○1 计算功率： 按存取车辆时间小于一分钟计算，链条循环取速度8m/min ，一辆轿车的重量是1700kg ,托盘上升所需最大功率:由参考文献[2]知电动机输出功率：w w P p η/0= (3-2-1)式中：w p ——工作机所需功率；w η——减速机与工作机之间的传动总效率。

W W W V F P = (3-2-2)其中：驱动力 1.749.866.64KN W F m g =⨯=⨯⨯=；工作速度8m/min W V =。

代入数据得：/6066.648/608.89kw W W W P F V ==⨯=链传动总效率：n w ηηηη...21⨯⨯= （3-2-3)1η——联轴器效率，查参考文献[2] 表1-2取0.99；2η——滚动轴承传动效率（四对）查参考文献[2]表1-2取0.99。

代入数据得：94.099.099.0424221=⨯=⨯=ηηηw则电机的输出功率为：0/8.89/0.969.46kw w w p P η===○2确定减速机的转速：由车辆的规格初步估计链轮直径在2米左右，而链条循环速度为8m/min。