机械原理课题设计-立体车库传动装置全解

立体车库传动装置设计

目录

摘要

第一章绪论

1.1 课题背景和意义

1.2 立体车库发展概况

1.3 设计任务与要求

1.3.1 设计目标

1.3.2 设计内容

第二章立体车库的分类及原理

2.1 立体车库的分类

2.2 垂直升降式立体车库的工作原理

2.3 垂直升降式立体车库的主要组成部分

第三章垂直升降式立体车库升降传动装置设计

3.1 升降电机功率的计算及选择

3.2 升降传动轴的计算

3.3 联轴器的选择

3.4 轴承的选择

3.5 钢丝绳的选用

3.6 滑轮的选用

3.7 卷筒的设计

3.8 升降轴的强度校核

第四章结论

4.1 ．结论

摘要

立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为简单的垂直升降式立体车库为研究对象。简易垂直升降式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。简易升降式车库的驱动系统通常采用电机驱动，这取决于传动的特点及其优点，本文就是对简易升降立体车库的传动装置设计计算，以及其他元件的设计选择，使得立体车库结构更加合理、安全，提高驱动的效率以及无障碍停车车库的经济性。

第一章绪论

1.1 课题背景和意义

随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的是城市停车状况的尴尬。数据显示，最近几年我国城市机动车辆平均增长速度在15%-20%，而同时期城市停车基础设施的平均增长速度只有2%-3%，特别是大城市的机动车拥有量的增长速度远远超过停车基础设施的增长速度，因此，我们必须重视城市停车难的问题，并积极探求解决的措施。措施主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其它空间满足停车需求。

1.2 立体车库发展概况

早在50 多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的

双层停车设备；利用住宅空地建起2-4 层升降横移停车设备；适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自

70 年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和我国的港、澳、台地区的停车业也通过引进-- 移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了本地区的停车难，并开始向外输出技术和出口产品。从80 年代开始，日本开始向亚洲地区的韩国、中国及台湾地区出口产品及技术。目前我国的停车设备行业进入稳步发展阶段。

1.3 设计任务与要求

1.3.1 设计目标

（1）垂直升降式立体车库总体结构的设计：确定垂直升降式立体车库的总体布局、运行方式、各组成部分的选择。

（2）垂直升降式立体车库传动装置的设计：首先通过比较，选定整个立体车库的升降方式。然后设计升降平台，安全机构等。

1.3.2 设计内容（1）通过查阅升降式立体车库的文献，了解立体车库运行传动的原

理（2）确立简易垂直立体车库传动系统所需的部件进行选型计算与校核。

（3）设计参数：提升的高度为1850mm提升和下降的过程20s完成第二章立体车库的分类及原理

2.1 立体车库的分类

立体车库类型按照机械装置的构造，立体车库一般可以分为以下几类：

1）升降横移类代号SH

（2）垂直循环类代号CH

（3）水平循环类代号SX

（4）多层循环类代号DX

（5）平面移动类代号PY

（6）巷道堆垛类代号XD

（7）垂直升降类代号CS

（8）简易升降类代号JS

图2-1 简易升降类立体车库

本文以垂直升降类为例对立体车库的传动装置进行分析与设计。

简易升降类立体车库设备把停车位分成上、下两层或两层以上，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、操作十分容易。

该车库多数用于私人住宅、企事业单位、地下室等场所，在面积一定时至少增加两倍以上的停车位。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。

本次设计的车库简易升降式要尽量的节约，场地要求噪声笑笑，加上安装和经济性的考虑，所以选用了钢绳提升的方式

2.2 垂直升降式立体车库的工作原理

简易垂直升降立体车库是指利用载车板的升降来存取停放车辆的机械式停车设备。简易垂直立体车库每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降运动达到地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库地面的车只作升降，将载车板升或降到地面层，驾驶员才能进入车库内将汽车开进或开出车库。

图2-2 简易垂直升降立体车库仿真

2.3 垂直升降式立体车库的主要组成部分

垂直升降式立体车库由车库框架结构、载车板、传动装置、控制装置、安全防护系统五大部分组成，其中本文主要分析设计传动装置。

第三章垂直升降式立体车库升降传动装置设计

3.1 升降电机功率的计算及选择

按照设计的车库大小提升的高度为1850mm

选取提升和下降的过程都是20s 完成，而且这一过程是匀速的，这样就可以设计出提升的速度:

钢绳的提升是用滑轮的形式来提升的，其中用一个动滑轮来提升载车板的升降的，上面用一个定滑轮绕钢绳，然后将钢绳，由电动机带动卷筒正反转来实现钢绳的运动从而带动载车板提升或者下降。

计算所需要的功率：

其中，F,工作机构的有效阻力（N）

，工作机构的圆周速度（m/s）

, 工作机构自身的传动效率。

由于是采用滑动来来提升，采用垂直提升方式，动滑轮可以省一半的力。由于载车板提升时的导向机构和工字钢之间存在摩擦，所有使得提升的阻力分为两个部分，一部分为载

车板自身重力，一部分为摩擦力，由此可以计算得出总的工作阻力F 1。

fl

由于动滑轮可以节省一半的力气，所有真正的工作阻力为

2所有F=37800+ 2=18900N

上式取°.97