（优秀毕业全套设计）三层三列式升降横移式立体车库的设计

自动控制应用于平时的正常工作状态，手动控制应用于调试维修状态，复位应用于排除故障场合，急停应用于发现异常的紧急场合。

对于本文中所列的车位升降横移式立体停车设备，主要要控制二三层五个升降电机的正反转和二层四个横移电机的正反转。

此外要控制上层车位上安全钩的电磁铁和系统报警显示装置等。

第章方案总体设计.方案总体设计升降横移式立体停车库的结构设计在整个车库中非常重要，主框架部分载车板部分和传动系统是升降横移式立体停车库的主要组成部分，主框架部分承担着整个升降横移式立体停车库的总量，而且它的轻重稳定性和可靠性以及载车板部分还影响着整个立体停车库的重量材料和成本的多少以及安全性，传动系统决定着升降横移式立体停车库运行的好坏，所以如何设计主框架部分载车板部分和传动系统成为影响整个立体停车库的关键因素。

.总体布局根据预期的设计要求，要达到车位的中小型轿车的存取目标，本次设计的车库采用三层结构，层和二层各两个停车位和个空位，三层三个停车位。

需要场地大概为长，宽，高。

.驱动机构的设计与选择本次设计是针对的轿车的存取，可以满足驱动力要求的机构可以是液压马达或液压泵，柴油机，汽油机和电动机等。

在车辆存取的过程中，要求升降或者横移动作平稳，并且考虑到噪声的大小和启动的频率以及便于控制，本次设计采用电动机作为驱动机构。

.提升方式的设计与选择提升的方式有链提升和钢丝绳提升等，通过分析，本次设计采用钢丝绳提升，并采用双滚筒，可以实现平稳提升，并可以提升结构设计的简化。

.传动方案的设计机械传动系统主要功用是传递原动机的功率，变换运动的形式以实现预定的要求。

传动装置的性能质量及设计布局的合理与否，直接影响机器的工作性能重量成本及运转费用，合理拟定传动方案具有十分重要的意义。

般常用以下几种传动方案方案带传动，易于实现两轴中心距较大的传动具有传动平稳，缓冲吸振的特性结构简单，成本低可起过载保护作用。

电动机滚筒传动轴传动带图带传动方案二链传动，平均传动比准确，工作可靠，效率较高传动功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小可在恶劣环境中工作易于实现较大中心距的传动结构轻便，成本低。

电动机联轴器滚筒减速器传动链图链传动方案三直齿轮传动，传动效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命较长，传动准确平稳，承载能力高，功率和速度适应范围广。

其结构如图电动机减速器滚筒直齿大齿轮直齿小齿轮图直齿轮传动.传动方案的选择好的传动方案除应满足工作机的性能和适应工作条件外，还应尺寸紧凑成本低廉，传动效率高等。

故对更方案进行价值分析，由表和表选出较好的方案。

表定性判定与价值对应判定不用差中等满意较好好很好超目标理想价值.表传动方案选择的使用价值表设计指标加权因子方案方案二方案三价值价值价值传动精度功率效率圆周速度续表设计指标加权因子方案方案二方案三价值价值价值制造安装价格寿命平稳噪声小总使用价值.升降横移式立体车库的传动要求传动力矩较大，传动速度较慢，经过比较和分析，带传动不能提供较大的传动力矩，容易发生打滑等现象，安全系数较低，所以本方案不予采用。

链传动和直齿轮轮传动方案都可以满足传动的要求，但链传动与齿轮传动相比，除满足工作机的性能和适应工作条件外，尺寸紧凑成本低廉，安装和维护都比较方便。

综上所述，此次方案设计采用方案二。

第章主框架部分.钢结构形式的选择停车设备的钢结构主要采用热轧型钢槽钢角钢钢板焊接成型，用高强度螺栓连接成框架结构，具有较好的强度和刚度。

根据不同的结构要求，有单注形式跨梁形式后悬臂形式等。

单注形式结构紧凑，安装搬运方便，给驾驶员种导向作用，也便于设置平衡装置，故本设计钢结构部分采用单注形式，其结构如图。

图单柱钢结构形式.钢结构部分材料的选择车库骨架全由钢材结构组成，主要由立柱横梁斜拉杆加强肋等构成本次设计主要采用热扎型钢结构，材料均选牌号为。

查参考文献表初选立柱型号为，该车库全部重量由立柱承受，立柱外型截面为正方形，中间为空的，外型尺寸为正方形边长为，立柱厚度为，高度为，立柱底部上焊有块正方形铁板，边长为，厚度为，钢材上安装四个地脚螺栓，保证立柱的固定，另外焊接肋板，增加立柱的强度。

立柱截面形状如图所示。

图立柱横粱采用工字形截面，如图所示，型号为热扎工字钢，侧面横梁因受力较小，主要起连接作用，因此只需要外形合适就可以，可采用和正面横梁样的连接方法，选热扎槽钢即可。

图横梁的工字形截面斜拉杆加强肋均采用热扎等边角钢截面，角钢号数为，截面形状如图所示。

图斜拉杆加强肋的等边角钢截面本次钢结构设计选择的钢材承载能力强，且型钢强度高耐压耐弯能力强，根据受力分析知其远远满足设计要求，故无须对其进行强度校核。

第章升降传动系统设计在升降传动系统中，我们采用钢丝绳传动型式。

钢丝绳传动形式的升降传动系统般是由电机减速系统卷筒滑轮钢丝组成。

在钢丝绳传动型式中，钢丝绳的主要作用是拖动载车板上下升降。

钢丝绳端与载车板相连结，钢丝绳另端缠绕卷筒上载车板的前端钢丝绳与后端钢丝绳必须同方向绕着卷筒转动，当载车板需要升降时，提升电机便会通过其正反转来带动卷筒顺时针或逆时针旋转实现载车板的升和降。

示意图如图所示载车板卷筒升降轴链轮电动机钢丝绳图升降传动示意图.升降电动机的选择初设升降速度.，载重，提升所需功率为由机械设计手册知电动机输出功率式中工作机所需功率减速机与工作机之间的总效率链传动总效率式中链传动效率，查得.滚动轴承效率，查得.，两对，代入数据得则电动机的输出功率为.选择台湾明椿电动机厂生产的停车设备专用交流减速电动机，型号为，功率.，频率为，电压，速比为，输出转速为。

其外形见图。

图电机的外形图表升降电机的尺寸表.升降链传动的设计初定卷筒直径，载车板上升速度.，求得卷筒的转速。

由得，链轮的传动比初取传动比.。

.选择链轮齿数根据传动比.，查机械设计表取小链轮齿数则大链轮齿数。

.确定链条链节数初定中心距，则节距取.计算单排链所能传递的功率及链节距由机械设计表查得工作情况系数由机械设计表查得小链轮齿数系数.，链长系数选择双排链，由机械设计表查得多排链系数.计算额定功率根据额定功率和转速查机械设计图.选择滚子链型号为，链节距.链号标记为.确定链实际长度及中心距.计算链速.作用在轴上的压轴力圆周力按平均布置取压轴力系数有.按静强度校核链条由于链条处于低速重载传动中，其静强度占主要地位。

由机械设计手册知，链条静强度计算式式中静强度安全系数工况系数，查表取链条极限拉伸载荷，.有效圆周力，离心力引起的力其中为链条质量，可由机械设计手册表查得.时，可以忽略。

悬垂力其中为系数，查机械设计手册图得，为中心距为两轮中心线对水平面的倾角则许用安全系数，。

代入数据得符合强度要求。

.润滑方式的选择根据链速.和链节距.，按机械设计图.查得润滑方式为人工定期润滑。

.升降轴的设计升降轴是升降电机动力通过链轮输入的段，它的结构如下图图升降轴结构图.估算轴的基本直径选用钢，调质处理，由机械设计表查得。

查表，取，由机械设计式得所求为轴的最细处，即装联轴器处图。

但因此处有个键槽，故轴颈应增大，即。

为了使所选的直径与联轴器孔径相适应，故需同时选择联轴器。

由机械设计查得采用刚性联轴器，取与轴配合的的半联轴器孔径，故轴颈，与轴配合长度。

.轴的结构设计初定各段直径，见表表升降轴各段直径位置轴颈说明装联轴器轴段与半联轴器的内孔配合，故取自由段半联轴器的右端用轴肩定位，故取装链轮轴段与链轮轮毂的内孔配合，并便于拆装，故取轴环段考虑链轮的轴向定位，故取自由段考虑半联轴器左端的轴向定位，故取装联轴器段与联轴器的内孔径相适应，故取确定各段长度，见表表升降轴各段长度位置轴段长度说明装联轴器轴段该段的长度由链轮轮毂宽度决定，故取自由段考虑轴上零件安装的位置，取续表位置轴段长度说明装链轮轴段该段长度由链轮轮毂宽度决定，考虑链轮的安装，该轴段长略短于轮毂的宽，故取轴环段考虑到车轮的定位，般为轴肩高度的.倍，取自由段考虑提升部分的结构，取装联轴器段该段的长度由链轮轮毂宽度决定，故取.轴上零件的周向固定半联轴器的周向定位均采用平键连接，按由机械设计查得平键尺寸，键槽采用键槽铣刀加工，长为，半联轴器与轴的配合代号为。

同样，链轮毂与轴连接处，选用平键为，为保证链轮与轴的周向固定，故选择链轮轮毂与轴的配合代号为。

.考虑轴的结构工艺性考虑轴的结构工艺性，轴肩处的圆角半径值为.，轴端倒角为便于加工，链轮和半联轴器处的键槽布置在同轴面上。

.联轴器及键的选择.联轴器的选择由前可知与联轴器配合处直径为，查参考文献选用刚性联轴器。

.键的选择与校核查机械设计表选普通平键与联轴器配合的选用键与链轮配合选用键。

校核查机械设计知校核公式为式中传递的转矩，键与轮毂键槽的接触高度为键的高度键的工作长度，圆头平键轴的直径许用挤压应力，查表知。

联轴器与轴配合的键代入上述公式可得链轮与轴配合的键代入校核公式可得由此可知键的选择能满足要求。

.轴承的选择.轴承的选用及校核轴承均选用深沟球轴承，查参考文献选轴承型号为。

.轴承寿命校核查参考文献知轴承寿命计算公式为查表知，当量动载荷为。

对于球轴承，代入数据得可知轴承寿命足够长，选择符合要求。

.轴承润滑由于传动轴转速比较低，故轴承采用脂润滑即可，在轴承座内加入足够的脂润滑即可，对承受较大载荷来说此种润滑方式十分适宜。

.钢丝绳和滑轮的选用.钢丝绳直径的确定按计算式中钢丝绳的最小直径钢丝绳的最大静拉力选择系数由表确定选择系数.根据机械设计，选择圆股钢丝绳合成纤维芯钢丝绳最小破断拉力滑轮的选择滑轮用来导向和支撑，以改变钢丝绳传递力的方向。

该滑轮受载荷比较小，般制成实体滑轮，材料为铸钢。

由钢丝绳的直径，按机械设计手册表.查得与钢丝绳直径匹配的滑轮直径。

滑轮的型式由机械设计手册图.选择般密封，无内轴套的型滑轮。

其标记为滑轮卷筒的设计卷筒的类型按.选择型卷筒，根据机械设计表.进行卷筒的几何尺寸计算最大起升高度.绳槽槽距，卷筒槽底直径.卷筒计算直径由钢丝绳中心算起的卷筒直径固定钢丝绳的安全圈数.卷筒上有螺旋部分长无绳槽卷筒端部尺寸，固定钢丝绳所需中间光滑部分长度卷筒长度.升降轴的强度校核.轴的受力分析轴的力学模型如下图图轴力学模型图根据升降传动轴的受力情况，此轴主要受扭矩作用，所以只要对轴进行扭转应力强度校核即可，由机械设计可知校核公式为求出轴传递的扭矩求轴上的作用力链轮上的圆周力链轮上的径向力处切向力处切向力处扭矩处扭矩该轴的扭矩图如图所示图扭矩示意图可以看出轴的第二个键槽中心截面即与链轮配合处受扭矩最大，为危险截面，应对它进行扭应力强度较核式中。

代入数据可得。