堆垛式立体车库设计说明书

清华大学机械设计综合实践[堆垛式立体车库设计说明书][搬运小车设计第一部分]系别：机械系专业：机械工程及其自动化班级：机械XX班姓名： XXX指导教师：XXX老师201X年X月XX日摘要随着经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，城市居民私有车辆的拥有量也在不断增加，然而城市土地资源紧缺，用地紧张，从而由此引发了“停车难”等一系列社会问题，严重影响了城市的建设与发展，并给城市居民生活带来不便，不利于社会的和谐稳定发展。

为解决由于“停车难”引发的一系列社会问题，多种技术集成的机械式立体车库的修建显得越来越重要。

本文以堆垛式三维立体车库为研究对象，从车库的升降机构、横移机构、搬运机构等几个方面展开研究。

首先，本文阐述了堆垛式立体车库的总体结构，介绍了主体钢架、升降机构、横移机构等组成部分的结构及运行原理，在分析了车库的关键结构部件行走小车种类，以往行走小车的结构及运行特点后，设计了两种液压式行走小车，重点介绍了其各自的结构特点、运动过程及其运行原理，并通过对比选择了其中一种行走小车进行详细设计。

本文的特点在于，除了传统地介绍车库的基本结构，本文还着重详细地介绍了部分核心机构的具体校核、选材、选型，并用Solidworks软件和AutoCAD软件详细绘制了三维图、装配图和零件图，真正地把立体车库从纸面上搬到了生产实际当中。

关键词：堆垛式立体车库；行走小车；叉梳式；二级同轴式减速箱；三级行星齿轮减速器目录1. 设计任务书............................................ 错误!未定义书签。

设计背景............................................... 错误!未定义书签。

设计指标.............................................. 错误!未定义书签。

设计任务与要求........................................ 错误!未定义书签。

2. 引言.................................................. 错误!未定义书签。

任务的目的和意义 ...................................... 错误!未定义书签。

相关技术的发展现状 .................................... 错误!未定义书签。

存在的问题分析........................................ 错误!未定义书签。

拟解决的主要问题 ...................................... 错误!未定义书签。

初步解决方案和技术路线 ................................ 错误!未定义书签。

小组成员介绍和任务分工 ................................ 错误!未定义书签。

3. 机械系统原理方案和结构设计——肖鹤翀部分 .............. 错误!未定义书签。

初步方案一： V形夹臂式行走小车........................ 错误!未定义书签。

V 型夹臂式液压行走小车结构组成 ..................... 错误!未定义书签。

V 型夹臂式液压行走小车运行过程 ...................... 错误!未定义书签。

方案总体评价 ........................................ 错误!未定义书签。

改进方案一：楔形块—夹臂式导轨行走小车 ................ 错误!未定义书签。

楔形块—夹臂式导轨行走小车的结构组成 ................ 错误!未定义书签。

楔形块—夹臂式导轨行走小车的运行过程 ................ 错误!未定义书签。

关于楔形块—夹持臂和车轮受力的简单估计 .............. 错误!未定义书签。

方案总体评价 ........................................ 错误!未定义书签。

初步方案二简介（由同组成员陈柏苍同学完成） ............ 错误!未定义书签。

改进方案二：新型叉梳式小车的尺寸设计和强度校核 ........ 错误!未定义书签。

查阅预备知识 ........................................ 错误!未定义书签。

停车库的设计 ........................................ 错误!未定义书签。

搬运小车上板设计 .................................... 错误!未定义书签。

梳齿强度校核 ......................................... 错误!未定义书签。

关于行车颠簸程度的计算（车轮颠簸程度） .............. 错误!未定义书签。

行走小车电机选型 .................................... 错误!未定义书签。

减速箱选型 ........................................... 错误!未定义书签。

二级同轴式减速箱装配图 ................................ 错误!未定义书签。

4. 设备的使用和维护说明 .................................. 错误!未定义书签。

5. 设计方案的评价和改进建议 .............................. 错误!未定义书签。

6. 设计课程体会.......................................... 错误!未定义书签。

7. 参考文献.............................................. 错误!未定义书签。

1. 设计任务书设计背景堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高：在多层车库中，升降机可固定在车库的两端，利用升降机实现垂直升降运动，中间为搬运器运行的巷道，搬运器是一台自动化的搬运车，沿巷道高速运行；巷道两侧布置泊位。

搬运器可与升降机或与泊位实现存取车辆的交换过程。

是立体车库最为理想的形式之一，适用范围广。

图 1 堆垛式立体车库存车示意图设计指标a)最大存车规格: 5300×2150×1550 mmb)载重：2200kgc)升降机不大于55Kw SEW 曳引电机，d)存取车平均时间 90秒e)搬运器重量＜2000㎏f)车库容量以6（层）50（/层）车位为限g)纵向运行速度<100起升速度<40横向运行速度<40设计任务与要求a)设计升降机和搬运器装置，实现定点存取车辆（入库和出库）b)广泛调研堆垛式立体车库的主要形式和发展趋势，分析已有装置的优缺点。

c)提出升降机和搬运器新的或对现有机械机构的改进原理方案，绘制原理方案简图（每组一份）。

d)绘制总体的机械结构装配图（每组一份），主要零件图每人各2张。

e)设计说明书每组一份。

基本内容包括：原理方案简图及必要的功能说明；结构设计中重要零部件的工作能力计算、误差分析、参考文献等。

2. 引言任务的目的和意义近年来，随着经济的发展，我国的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽车的数量不断增加。

根据2013年2月22日国家统计局公布的2012年国民经济和社会发展统计公报显示，2012年末全国民用汽车保有量达到12089万辆(包括三轮汽车和低速货车1145万辆)，比上年末增长%，其中私人汽车保有量9309万辆，增长%。

民用轿车保有量5989万辆，增长%，其中私人轿车5308万辆，增长%。

与此同时，汽车停车场地的增长远远赶不上汽车的增长速度，汽车泊位与汽车数量严重比例失调，由此带来了停车难，违章停车，停车管理困难等一系列问题。

机械式立体停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可以最大限度的利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。

国家记委已明确机械立体停车设备及城市立体停车场为国家重点支持的产业，国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目给予免征进口税”。

上述措施为我国立体车库产业的成长提供了良好的条件，也为我国解决城市停车问题提供了机会。

可以预见：立体车库具有广阔的市场前景。

本次任务的目的就是开发一套实用，安全有效的堆垛式立体车库设备，并重点对其核心机构，升降、横移装置以及汽车搬运器进行了深入细致的研究。

如果本次任务的研究成果，能够开发出一款新型可靠而且成本低廉具有极高商业价值的堆垛式立体车库，将会为21世纪初期的城市交通系统提供实用的，国产化城市停车技术和装备。

而且这对缓解城市用地紧张，解决城市停车难的问题具有重要意义。

相关技术的发展现状a)国外研究现状：世界上第一座立体车库于二十世纪二十年代建成于美国，该立体车库的存取过程基本靠人员自身操作完成。

在以后的十年里，美国和西欧部分国家开始大面积修建立体车库。

在美国的华盛顿等一些大城市，商业中心的快速发展，土地资源成为稀缺资源，要解决停车与土地之间的矛盾问题，只能从改变停车方式上进行着手，所以该时期机械化的立体车库得到了迅速发展。

在同一时期，欧洲的立体车库建设也得到了一定发展，但是欧洲国家人口数量不是很多，并且土地资源不是十分的匮乏，停车的问题表现不是很突出，所以随后的一段时期发展较为缓慢。

欧洲使用的立体车库基本上多数为巷道堆垛式立体车库，该种车库相对于多层升降横移式的立体车库占地面积较大，土地使用率较低。

德国和意大利在欧洲国家中从事停车设备开发和生产比较早。

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很好。

德国和意大利等欧洲国家的优势在巷道堆垛类产品上。

立体车库虽然最早出现在美国和欧洲，但是亚洲国家随后也发展起来，并且在一定时期得到了快速发展。

这是因为机械式立体车库可以有效的解决亚洲一些国家出现的停车难急需建设停车设施以解决土地资源紧缺的问题。

这在日本和韩国得到了充分的证明。

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，至今已有四十几年的历史。

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。