立体车库毕业设计方案.doc
《立体车库毕业设计方案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《立体车库毕业设计方案.doc(42页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1 绪论伴随中国经济发展,汽车工业发展,居民收入提升,激励汽车进入家庭及一系列相关政策实施,城市交通中汽车数量越来越多,在部分商业中心、车站、码头、饭店、住宅区,怎样利用有限空间,最大程度停放汽车已成为一个大问题。而立体车库以其平均单车占地面积小独特特征,已被逐步推广并被广大用户接收。立体车库是一个集机、光、电一体化高度自动化停车场所,是经典机电一体化系统。它发祥于20年代美国。50年代以后,美国、西欧相继发明了多个形式立体车库。到了六七十年代,德国、日本、韩国等国家和香港和台湾等地域则大有以后居上之势。多年来,立体车库从造型、结构、控制、驱动、监测、材料、保险等方面不停更新换代,日趋完美。在
2、中国,停车设备研制才处于起步阶段,伴随小汽车不停进入家庭,停车难问题将日益突出。在人口稠密大城市,仅靠地面停车是远远不够,要朝空中和地下发展。所以,停车设备研制含有宽广前景。立体车库关键优点有:1、 节省占地面积,节省大量投资。立体车库占地面积相当于相同地面停车场1/3-1/20。对于城市寸土寸金面积不大黄金地带,建立体车库经济效益相当可观;2、 出入库管理方便,省时省力。它不需要车主找车,出入库管理全由电脑控制,操作简单,库内存车数量、存车位置、存车时间等全能够显示在操作盘上,一目了然,自动化程度相当高;3、 可避免车辆丢失和损坏。完善闭锁装置可确保汽车安然无恙,外部人员不能随意进入,汽车不
3、会受到人为损伤和丢失;4、 配置灵活。车库规模可大可小,形式多样,适应性广。立体车库发展到今天已出现了以下多个常见形式:1、水平循环式 该形式主体为一水平放置链式输送机,车辆停放在链式传送带托盘上,伴随车辆出入库,全部车辆同时按固定次序作循环运动,由平动机构确保车辆一直处于水平状态,整套系统由一大型电机单独驱动。通常可停放十几辆车。2、垂直循环式 该形式主体是垂直回转链式输送机,车辆停放在呈圆形或长圆形配置托盘上,有做垂直循环运动链条带动,在平动机构控制下保持车位水平。也是由单一大型电机单独驱动。通常可停车10-40辆。3、升降横移式 该形式多为中、小型车库,停放车辆数目从几辆到几十辆不等,通
4、常采取2-5层结构。日本作为一个人口稠密、车辆较多、道路条件较差国家,它在立体车库技术研究和开发、制造、建设、法规及管理等方面全部处于世界领先地位。而立体车库在中国是多年来才刚刚引进,其市场潜力是巨大。但同时也存在着自发性、盲目性、滞后性等问题,所以各相关方面应立即采取对应对策,进行有力宏观调控,方能深入推进立体车库市场深入发展。2 总体方案设计立体车库存取车辆工作原理优劣,直接影响到车主等候时间长短。在现代社会快节奏生活中,采取一套原理便捷存取车辆方案,能够大大降低车主等候时间,这对车库效益和信誉全部含相关键意义。此次任务是设计一个两层可停放5辆小汽车立体车库。依据分析该车库将占据三个地面车
5、位,其上层停放3辆汽车,下层停放2辆,下层空余1个车位用于存取车时周转。可见该车库属于升降横移式立体车库。满足以上基础要求存取车方案能够由不一样数量升降机构、横移机构、出入口以不一样组合形式和空间部署组成。而合理完善方案应确保工作可靠安全、结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、维护方便和用户等候时间短等要求。依据设计任务书基础要求和给出相关依据,下面列出了三种方案进行比较,以供选择选择:a)底层边位作为出入口兼周转空车位;b)底层中间位作为出入口兼周转空车位;c)底层3个车位均为出入口,其中任意一个均可用于周转图2-1总体方案比较以上三种方案示意图图2-1所表示。对这三种方案分析如表2-1所表示:表2
6、-1 方案比较分析方案一方案二方案三(1)存取车最多/最少移动车辆数5/13/13/0(2)横移机构数目221(3)升降机构数目 233由表2-1第(1)项满载时存取车时最多/最少移动车辆数分析结果可知:方案三在存取某一辆车时,对其它车位上车辆影响最小。这么车库工作时就最安全,速度最快,用户满意度最高。由表2-1第(2)项横移机构数目标分析结果可知:方案三横移机构只有底层一套,前两个方案则在二层也须设计安装横移机构。而在二层安装横移机构首先要考虑该横移机构和升降机构合理过渡,其次对车库整个框架建筑也提出了更高承载和结构要求。这全部给设计及施工带来一定困难,也肯定增加对应建设资金。 由表2-1第
7、(3)项升降机构数目标分析结果可知:方案一所需升降机构较少。不过此次设计升降机构要求采取液压提升。而通常一台小泵站供给3个车位上3个液压缸工作是比较轻易。所以,升降机构数目标多少对整个方案影响不是很大。经过以上分析比较,最适合是方案三。而且有三个出入口,最多可同时对三辆车进行存取操作。另外,停电时车库也能在底层停放两到三辆车。底层2个车位只横移且均可做出入口,其中任意一个可作周转用,二层3个车位只升降。平时车库无车时,全部液压缸卸荷,停车板均在底层。二层用停车板在上,底层停车板在下。存车时车辆首先开上某一上层车位停车板,人员离去,开启液压提升机构,提升对应停车板及车辆至二层,以后车辆可直接停于
8、其下方。取车时,若是停于底层车可直接开出,若是停于二层车要先判定其下方车位是否有车,若无车则直接降至一层后将车开出,若有车则先将其下方车横移到旁边车位,再降下停车板,将车开出。本设计中汽车进出库采取开车入库,倒车出库方法,不设计转向机构,这是因为:1、上层停车板采取液压系统举升,停车板和液压活塞杆固定,不适合转向;2、本车库结构紧凑,没有多出空间供转向;3、车库有三个自由进出口,不便使用转向机构;4、车库占地面积小,停放车辆少,而其本身就只有两层,专门设计转向机构则肯定降低其经济性。不过为了车辆进出车库方便,在实地建设时,须对建筑方位和进出口前场地进行合理计划和部署。3 机械部分设计计算立体车
9、库机械部分包含对停车架、液压提升机构、横移机构、安全装置等结构具体设计计算和选择。3.1 停车架设计和计算图3-1 上停车板液压结构型式a) 四缸直顶式 b) 单杠侧顶式a)b)立体车库是由一系列停车架和对应数量停车板组成。停车架关键由上停车板、提升机构、立柱、下停车板、横移机构组成。提升上停车板液压结构型式可采取两种方案,即四缸直顶式和单杠侧顶式,图3-1所表示。a) 四缸直顶式结构优点是上停车板四点受支承,受力情况很好活塞杆关键承受压力,且重量有四个液压缸均分,所以活塞杆所需横截面积较小。但此方案相对占地面积较大,因为下层车辆进出和下层停车板横移必需在四根活塞杆间穿过,所以,四根活塞杆间包
10、夹区域必需大于底层停车板,而上层停车板须由这四根活塞杆举升,其尺寸将更大。b) 单杠侧顶式提升结构优点是提升上停车板传力系统简便,占地面积小。且车辆进出方便,外形美观。但上停车板支承悬臂对立柱倾覆力矩较大。综合以上分析,设计采取单杠侧顶式提升结构。因为立体车库最关键目标是尽可能用较小占地面积停放更多车辆;再者,从设备使用性能还应考虑车辆进出方便,外形美观等原因。3.1.1 停车板设计计算停车板用于停放车辆,承受车辆重量,并完成提升或横移动作,所以停车板要有足够空间尺寸和足够强度刚度。同时为降低提升机构和横移机构功率输出,其本身重量要轻。图3-2 下停车板尺寸一、下停车板设计依据任务书给出收容车
11、辆尺寸表中各项车身尺寸,选择各项尺寸中最大一组数据,即全长5350mm,全宽mm,全高1550mm,全重kg进行设计。图3-2所表示,车辆停到停车板上后,车内人员要开门出来,所以停车板在宽度方向上应留有足够空间。经过对车辆实际测量并考虑到车辆停放时偏心,对结果合适放大,下停车板总宽L1=4000mm。因为下停车板只需在其底面和支承框架固定并作横移动作,其长度尺寸没有任何额外要求,所以依据车身全长尺寸,并参考车辆轴距,下停车板总长L2=5100mm。二、上停车板设计图3-3 上停车板结构1-下停车板;2-滚轮;3-横移导轨;4-导轨路基;5-上停车板支承架槽钢;6-架高用角铁或槽钢;7-立柱;8
12、-导向板;9-斜拉杆;10-上停车板;11-引坡段(以上各部件将在后文作具体设计介绍)上停车板在提升时受倾覆力作用,其底部应有坚固支承框架。而当它降至底层时,该框架不能压触到下停车板,所以上停车板及其支承框架可图3-3所表示部署。支承框架最外圈尺寸大于下停车板,其四个角上用角铁或槽钢焊四个支腿6,将上停车板架高,架高高度取100mm,以使其不压触到下停车板。而架高停车板须设一引坡11,以使车辆能平稳地开上上停车板,引坡坡度取。鉴于以上原因,上停车板尺寸要比下停车板尺寸大,取总宽L3=4400mm,总长L4=6000mm。上下停车板材料均选择厚度为4mm菱形花纹钢板(GB3277-82)拼合而成
13、,其中上停车板引坡可直接将钢板弯折加工而成。查表花纹钢板(GB3277-82),得厚度为4mm菱形花纹钢板理论重量为33.4kg/m2,故上下停车板分别重:kgkg312 停车板支承框架设计计算支承框架首先支承停车钢板及车辆重量,提升钢板刚度,其次起到连接钢板和提升机构作用。上下停车板支承框架均采取槽钢,靠螺栓螺母将钢板固定其上。最外圈四根槽钢和停车板边缘留合适距离,槽钢和槽钢相交处也留有一定空隙,图3-4所表示。a)b)图3-4 停车板支承框架a) 上停车板支承架结构 b) 下停车板支承架结构依据上下停车板受力情况求槽钢截面惯性矩,选择槽钢型号。图3-5a)是上停车板受力情况侧视图。因为下停
14、车板受力情况较上停车板好,故只要使用一样型号槽钢即安全,这里不对其进行校核。单取支承架中间两根纵向槽钢分析,单根槽钢受力图3-5b),设汽车重力G集中于停车板中央1/2处,槽钢承受钢板及其本身均布载荷。所以对于单根槽钢,它变形是二者共同作用引发。在集中力P单独作用下,其最大挠度图3-5 上支承框架校核a)上停车板工作侧视图 b)受力变形简图a)b)m-4在均布载荷q单独作用下,最大挠度m-4两式中,E材料弹性模量,这里E=210GPa; I材料截面惯性矩。叠加以上结果,求得在集中力和均布载荷共同作用下,单根槽钢最大挠度m-4对于支承框架槽钢要求刚度较大,所以其许可挠度f取0.0002l,令。由
15、此可求得槽钢截面惯性矩m-4查型钢表热轧一般槽钢(GB707-65),选择5号槽钢即可。5号槽钢理论重量为5.44kg/m,依据图3-4所表示尺寸数据,上下两停车板支承框架重量分别为:上框架 kg下框架 kg3.2 上层提升机构设计计算图3-6是侧顶式车架提升机构传力系统。上停车板固定在支承架上,支承架和导向板固定,并用斜拉杆拉住组成一刚性体,靠两根链条直接提升。而链轮靠液压缸图3-6 提升机构1-链轮轴;2-上停车板;3-斜拉杆;4-支承架;5-导槽;6-导向板;7-立柱;8-链轮;9-液压缸;10-提升链;11-地基;12-导槽举升,其中导向板套在立柱上。为使停车板上升时导向板和立柱之间摩
16、擦阻力减小,下降时靠车辆和停车板自重能顺利下滑,在每个导向板两侧上下各装有两个滚轮。当上停车板升降时,仅有滚轮和立柱接触。依据人机工程学,查表中国成年男子和女子人体关键结构平均尺寸参数,取底板提升高度h=1900mm。液压缸垂直部署在两立柱中间,链轮轴固定在液压缸活塞杆顶端,两个链轮对称安装在轴上。提升链一段固定在地面上,另一端绕过链轮后和停车板及支承架垂直固定,组成一级放大机构。采取这么放大机构可使液压缸行程大大缩短。321 导向板、立柱、滚轮、斜拉杆设计计算1、导向板导向板作用是为停车板升降导向。它和停车板支承框架靠螺栓螺母及点焊固定,并和滚轮装配。升降时滚轮在立柱槽内上下滚动,同时斜拉杆
17、一端也固定在导向板上,其结构图3-7所表示。它由三块板料件靠螺栓螺母连接在一起,上边缘两侧还有两块抱箍1,正面下缘和停车板支承架一样靠螺栓螺母连接,同时配以点焊。立柱、滚轮和支承架和它装配位置图3-8左图所表示。两侧面四个孔用于安装滚轮轴,单侧上方孔安装斜拉杆定位轴。其垂直方向各项尺寸已由图3-8右图3-7 导向板图给出,其截面尺寸及整个重量将在后文立柱部分计算得出。图3-8 导向板尺寸 1-滚轮;2-立柱;3-导向板;4-支承架槽钢;5-停车板2、立柱图3-9 立柱校核a)立柱受力简图 b)立柱变形简图a)b)提升机构两根立柱设计采取实心方钢加工而成。现在计算其截面。图3-9a)是上停车板在
18、立柱上受力图,设车辆、钢板、支承架等重力P作用在停车板中央,它对立柱力矩同上下滚轮受导轨支承而形成力偶平衡,对于单根立柱有N。立柱受到该力偶反作用力偶m立柱变形简图图3-9b)所表示。图中l为两滚轮轴中心距中点到地面高度,h为立柱全高,设h=4m,依据前文停车板提升高度和设定导向板垂直方向尺寸,取l=2.3m。于是单根立柱最大挠度式中,E钢材弹性模量,这里 E=210GPa;I立柱截面惯性矩(m4)。图3-10a)惯性矩最小截面 b)立柱截面尺寸a)b)一样取许可挠度f为0.0002l,令。由此可求得立柱截面惯性矩m4图3-11 导向板截面尺寸对于矩形截面,图3-10a)所表示,,所以取h=5
19、30mm,b=400mm。于是设计立柱截面图3-10b)所表示,两导槽宽度为200mm。现在深入确定导向板尺寸,因为导向板三面包围该矩形立柱,所以依据立柱截面尺寸并放合适余量,其截面尺寸图3-11所表示。3、滚轮图3-12 滚轮装配1-立柱导槽;2-滚轮;3-轮轴;4-轴承;5-导向板钢板;6-双螺母、弹簧、垫圈结构滚轮经过轴承装配在小轮轴上,小轮轴靠螺母固定在导向板上。导向板及停车板等被提升时,滚轮就在立柱导槽内滚动。其装配关系图3-12所表示,另一侧滚轮装配和此图呈镜像。下面对轮轴进行设计和校核。由图3-9a)可知,在倾覆力矩作用下,因为滚轮轴承和导向板钢板距离很短,可看作滚轮轴受剪力。单
20、根轴受到剪力大小F可由下式求出: (3-1)式中,m力偶矩;n力偶对数,这里一根立柱有2组;a上下滚轮轴距。于是N。轴截面积应满足以下关系: (3-2)式中,45号钢调质后抗剪切强度,查表得155MPa。于是m2。由此求得轴直径d0.0265m,取d=30mm。查表GB/T283-94圆柱滚子轴承,选择圆柱滚子轴承N206E。 现在确定导向板钢板厚度。导向板材料选择45号钢,查得其许用挤压应力MPa,则导向板和滚轮轴挤压面积Abs应满足以下关系: (3-3)设导向板厚度为(mm),因为积压面只有半个圆柱面,所以mm取=10mm。4、斜拉杆图3-13 斜拉杆装配斜拉杆一端固定在导向板上,另一端固
21、定在停车板及支承架上,用于减小停车板对导向板倾覆力矩,改善受力情况。其结构及装配图3-13所表示,即活节螺栓长度很长索具螺旋扣。它和停车板连接处取在停车板从导向板往引坡方向全长2/3处。这是因为连接处离导向板越远,拉杆受拉力越小。但太远则停车板弯矩加大。设车辆停好后,整个重心位和停车板中心,则两根斜拉杆拉应力T以下计算:依据停车板(图3-14所表示)平衡方程mc=0,得 (3-4) kN为减小截面积选择抗拉应力强度b较大50号钢,查表GB699-88优质碳素结构钢,得50号钢MPa,图3-14 斜拉杆校核 m2求得d11mm,取d=13mm, 于是单根斜拉杆重量 kg式中,钢材密度,这里 =7
22、.8103kg/m3;A斜拉杆截面积(m2);L斜拉杆长度(m),用勾股定理计算。3.2.2 链轮轴、链条及链轮选择设计计算1、链轮轴图3-15 提升机构平面位置链轮轴由液压缸活塞杆从其中心顶升,同时停车架全部重量经过链条链轮作用在轴上。设计链轮、轴、停车板、立柱平面相对位置尺寸图3-15所表示。设计链轮轴全长3m,两链轮中心剖面间距1.7m,在轴上对称分布。轴结构及和链轮装配图3-16所表示。提升时轴两端最终一端阶梯轴在立柱两条内侧导槽内上下滑动,且和导向板内侧滚轮使用是相同导槽,轴在上,滚轮在下。这么提升时可确保停车板不会因提升过分而发生超程事故。现在依据轴受弯矩对其直径进行设计确定。轴轴
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 立体车库 毕业设计 方案
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。