立体车库毕业设计开题报告样本.docx
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立体车库毕业设计开题报告样本
一．立项根据
1.本课题目和意义
随着都市发展、人口增长及人们生活水平提高，汽车这一当代化交通工具与日俱增，停车难成为困扰都市发展一大难题。
作为解决都市静态交通有效办法——向空间、向高层发展自动化立体停车设备,以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等长处,越来越受到人们青睐。
当前市面上常用机械式立体停车库有：
升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等8种,其中升降横移类以其构造简朴、操作以便、安全可靠、造价低等长处,在国内车库市场占有绝对优势市场份额[1]。
升降横移类停车库指是采用以载车板升降或横移存取车辆机械式停车设备立体停车库。
由于升降横移类停车设备形式比较多，规模可大可小，对场地适应性较强，因而，采用此类设备停车库十分普遍。
其工作原理为：
每个车位均有载车板，所需存取车辆载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完毕存取过程。
停泊在此类车库内地面车只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过中间层横移出空位，将载车板升或降到地面层，驾驶员才可进入车库内将汽车开进或开出车库。
运营特点：
最下层只能进行平移，顶层只能进行升降，中间层既可平移又可升降。
除顶层外，中间层和底层必要留一空车位，保证上下车通道畅通。
总原则：
升降复位，平移不复位[2]。
采用以载车板升降或横移存取车辆机械式停车设备立体停车库。
此类型立体车库合用于地面及地下停车场配备灵活,造价较低。
这种类型立体车库特点是构造简朴。
形式较多，规模可大可小采用模块化设计,每单元可设计成2~5层、半地下等各种形式,车位数从几种到上百个。
对场地适应性强约占国内停车市场份额70%以上[3]。
而既有停车位缺口严重据预测轿车保有量将达到万辆，“十五”期间轿车保有量将增长400万辆。
停车位需求按1:
1.2（100%基本停车位和20%公共停车位）计算，总需增长停车位480万个。
平均每年需求96万个车位。
如仅考虑10%进机械式停车库，这每年需提供机械式停车库9.6万个车位[1]。
因而从既有停车位缺口状况和此后市场需求可以看出，机械式停车设备国际、国内市场前景十分良好。
因而我对立体停车库中升降横移停车库进行分析。
二、文献综述
2.1.国内外研究现状、发展动态
2.1.1国外发展状况
早在19，美国建成了世界上第一座机械式立体停车设备。
50年代后来美国和西欧陆续建成各种型式立体车库;60年代以来特别是在市中心商业区，建筑物高度密集，不也许腾出大量地皮建停车场。
此时，占地面积小立体式停车设备才真正得到发展普及。
亚洲停车设备技术来源于日本，日本从20世纪60年代开始从事机械停车设备开发、生产、销售和服务，至今已有四十几年历史。
到了80年代和90年代初，由于计算机技术和电力电子技术飞速发展，由全电脑自动控制，采用变频技术新一代机械式立体停车设备一方面在日本进入家庭。
生产机械式立体车库公司约100多家，比较大公司有新明和、石川岛播磨、日精、三菱重工等。
从90年代起日本每年投入运营机械停车泊位都在万以上。
当前全日本己经投入使用机械式停车位超过300万个，其中以升降横移式停车设备为主。
对于日本，优势在多层升降横移类、垂直升降类、水平循环类、垂直循环类、简易升降类等产品上[4]。
德国和意大利等欧洲国家从事停车设备开发和生产也比较早。
较好公司有:
意大利Sotefin、Interpark、德国PaliS等。
由于欧洲国家停车问题体现不很突出，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较好。
德国和意大利等欧洲国家优势在巷道堆垛类产品上。
国外立体停车设备技术以日本和德国领先，其发展重要有两个特点:
一是高技术含量高。
日本和德国车库行业将机、电工业高新技术成果随时转化和移植到车库产品中，使车库技术进步和产品更新不久。
例如高速曳引机和VVVF调速控制技术（即高速电梯技术）不久应用到垂直升降式车库产品，使这种电梯式车库存取速度更快，存车量更大，从而逐渐代替老式垂直循坏式塔型车库。
又如计算机管理、IC卡辨认、计时收费系统一浮现，及时应用于停车库，使车库融于都市楼宇自动化管理系统中，无论是公共停车还是住宅停车变得更容易、更以便。
二是车库产品朝着性能价格比更高方向发展。
即不但注重停车密度和高性能，更讲究产品经济实用性。
例如日本三菱、大幅株式会社和德国PALIS公司均研制成功停车密度较高，而造价较低高层车库和无车板、无车架等先进车库。
这些新产品都是90年代新技术，一问世，不久代替了老产品。
2.1.2国内发展状况
国内立体车库发展，始于上世纪八十年代，河北承德华一机械车库集团有限责任公司于1989年建造起国内第一台垂直循环类机械式停车车库，弥补了国内机械式停车车库空白。
立体车库产业在上世纪九十年代迅速兴起，步入了引进、开发、制造和使用快车道，国内立体停车库市场正以直线上升态势在飞速发展。
国内立体停车设备产品经引进技术和自主研究开发，生产技术水平有了很大提高，许多设备采用了当前机械、电子、液压、光学、磁控和计算机等领域先进技术，如采用交流变频调速系统，使运营高速、平稳、省电、减少振动和噪声。
控制形式有按钮式、IC卡式、触摸屏式、密码钥匙式、遥控式等，有些设备还采用了总线控制技术；传动装黄采用内藏式，以增大停车空间并保护各传动元件不受污染和腐蚀，提高了设备耐久性；机械构造中采用了模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸，缩短施工周期。
当前品种满足率己达90％左右，有品种弥补了国内空白，产品国产化率达到50％以上。
还采用某些新材料、新工艺，如采用“H7，型钢做钢梁，组合镀锌板或一体成型镀锌板做载车板：
安全保护方面采用了声光引导及定位装置，自动消防灭火系统等。
当前品种满足率已达90％左右，有品种弥补了国内空白，产品国产化率达到50％以上。
当前国内立体停车设备是以升降横移类为主，约占总量84%。
此外尚有垂直升降类和平面移动类。
在技术方面，由最初机械传动式逐渐在发展液压传动式、机械液压传动式、电传动式。
控制方式也由单纯手动控制发展到电气控制、PLC控制和现场总线控制。
图2.1潍坊大洋自动泊车设备有限公司升降横移立体车库
虽然国内停车设备行业和技术得到了迅速发展，但与停车设备市场需求还相差甚远。
停车设备需要进一步减少制导致本，提高技术含量以及设备使用安全性和可靠性。
由此看来随着各种高新技术引入，立体车库正在向专业化、复杂化、智能化和高自动化方向发展，重点体现为如下几种方面:
①专业化:
立体车库系统稳定可靠，能正常运营而不出故障是顾客首要规定，也是一套停车场系统重中之重。
制造厂家专业化限度越来越强，如保证设备可靠性，立体车库软硬件设施及各种设备配套都达到专业化限度。
②复杂化:
立体车库产业正在向多元化方向发展，它已经不但是纯粹机械设备，还包括了当今机械、电子、建筑、液压、光学、磁控、管理和计算机技术等领域大量先进技术。
立体停车系统己经日臻完善，如汽车出入车库时采用声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动辨认、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链绳长度超范畴报警和弹性变形自动补偿、汽车安全检测、图像辨认技术、科学管理等，各种领域先进技术综合使用，已经使立体车库成为一种独立大型复杂高技术设备。
③智能化:
某些新技术正在迅速进入该领域，如变频技术、全电脑控制系统、导航定位技术、停电及电源故障自动鉴别排除及解决系统等。
如“模块”阁架式立体车库电梯调配，自动送车找位、自动平层，应快捷、精确、可靠。
系统安全装置设立要与动态过程安全检测形成闭环，保证存取车过程安全运营。
④高自动化:
立体车库高自动化重要体现为先进自动控制技术和科学管理办法。
控制技术和管理办法互为所长，大幅度提高了存取车效率。
车库可以将汽车自动停放到适当位置，可实现无人操作[5]。
2.2．所阅文献查阅范畴及手段
所查阅文献重要是通过学校图书馆、图书馆网站和某些机械论坛网站和中华人民共和国期刊网站进行查询，重要查阅范畴是关于于本课题书籍、期刊和学位论文
参照文献
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都市停车，，1.15-16
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机电产品开发与创新，，Vol.637-9
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公路，，8.6-8
4.吴文基.浅谈机械式立体车库[J].江苏:
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教诲出版社，.31-32
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中华人民共和国电梯，，5.
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机械工业出版社，1991.
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高等教诲出版社，1994.
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三、研究内容
3.1．课题构想与思路
依照给定参数和规定，拟定械式三层升降横移式立体停车库车位布置，拟定各车位存取顺序和车库运营过程。
依照给定数据和使用规定拟定方案设计，进而拟定钢构造某些、载车板某些、传动系统、控制系统、安全防护系统五大某些构成构造和各个部件大体构造。
运用Caxa和Solidwores分别画出总装、部件、零件二维工程图纸和建立三维模型，同步使用Ansys对某些重要部件作必要有限元分析。
3.2．重要设计内容
3.2.1设计参数
表3.1三层升降横移式立体车库
类型
三层升降横移式立体车库
存储辆数
13
形式
地表层可升降
全长
5200mm
全宽
1900mm
全高
1500mm
全重
1800kg
升降速度
3.5m/min
横移速度
8m/min
3.2.3方案设计：
因而咱们可以把车库提成钢构造某些、载车板某些、传动系统、控制系统、安全防护系统五大某些构成。
由于咱们重要研究是机械某些因而重要对钢构造某些、载车板某些、传动系统、安全防护系统进行研究和设计。
3.2.4构造设计
把方案设计贯彻到细微处，涉及钢构造设计、材料选取、钢骨架受力分析；升降系统选取和传动机构，分析升降系统种类并依照使用规定和数据选取合理；载车板选取，电动机、减速器、制动器初步选取。
画出非原则件零件图，征询导师与否合理，有无需要改进某些。
3.2.5图纸绘制
绘制总装、部件和零件二维工程图。
3.2.6有限元强度分析
对钢构造框架等重要零部件作简朴强度有限元分析和优化设计。
3.3．总体设计方案
3.3.1车库运营过程：
该设备顶层载车板只需上下升降；中层载车板既可升降，又可横移；底层载车板只需左右横移。
中层和底层均有一种空位，可以通过横移载车板变换空位，使空位正上方顶层载车板下降究竟层。
底层载车板上汽车可直接出车。
整个过程即可完毕。
3.3.2功能原理方案设计
依照机械式三层升降横移式立体停车库运营方式，车库总体采用钢构造设计。
在整个机构中有立柱、横梁和纵梁尚有横移导轨等构成。
底层有可以横移载车板；二层有移动框架运用滑轮带动载车板一起做横移运动，并且装有能使载车板升降提高装；，三层采用框架构造只能升降。
升降运动采用升降电动机、链条或钢丝绳提高；横移运动借助导轨采用交流减速横移电动机和滑轮驱动。
3.3.3升降横移式立体停车库总体布局
1—钢构造框架2—横移系统3—载车板4—升降系统5—防坠落装置
图3.1升降横移式立体停车库布局图
图3.2升降横移式立体停车库分布图
车库运营状况如下:
图中底层即3、6、9、12号车直接进行存取，13号车下架到地面层后进行存取，2、5、8、11号车位必要通过3、6、9、12号车位横移出相应空位，再下降到地面层存取车。
如需在10号车位存取车，则可将11号和12号车位向右移动一种车位，10号车位直接下降即可，如需在2号车位存取车，则将3、6、9、12号车位右移一位，2号车下降即可；其她车辆存取依次类推。
3.3.4钢构造框架选取与设计
立体车库普通重要以钢构造和钢筋混凝土为主，钢构造框架有如下几种特点1.可靠性高；2.材料强度高，钢构造自重小；3.材料塑性和韧性好；4.钢构造制造简便，施工工期短；5.钢构造密闭性好；因而在升降横移式车库中咱们选用钢架构造。
主框架体系基本构成是由水平方向梁和垂直方向柱通过钢性结点连接而成。
这种构造体系通过构造构件抗弯刚度来抵抗侧向力作用。
主框架体系是典型柔性构造体系，受层间位移限制，构造刚度在设计中起控制作用。
停车设备主框架重要采用热轧H型钢槽钢角钢矩形钢和钢板焊接成型以其作为承重构造。
升降横移式立体停车库主框架第一层依照不同构造规定，有单柱形式、跨梁形式、后悬臂形式等。
图为升降横移式立体停车库主框架几种典型形式。
单柱型式构造紧凑，安装、搬运以便，给驾驶员一种导正作用，若装有平衡装置在升降过程中有全程平衡保护。
跨梁形式进出车辆较以便，构造较简朴但较单柱形式跨度大，因此安装搬运不以便。
后悬臂形式无前柱，对汽车进出载车板较好，但因主框架在后侧，定性较差，且普通不能做重问题。
单柱形式在构造上稳定性好，其强度、刚度比较好，安装也较以便，特别合用于多层式和重列式升降横移类立体停车库。
但是这种形式不便于车辆驶入，车库成本也相应提高了。
跨梁形式中应用比较典型是二柱构造型式，这种型式停车设备最大长处视野宽阔，存取车以便。
不利方面重要体当前对设备运营稳定性和构造框架强度、刚度、设计规定高。
它重要用于二层升降横移类立体停车库。
因而咱们采用单柱形式。
图：
（a）单立柱形式图：
（b）跨梁形式
图：
（c）后悬臂形式
图3.3升降横移式立体停车库主框架典型形式
在主框架设计中，由于受到侧向力作用下，竖向支撑析架体现为弯曲型变形，因而使用人字形支撑构造如下图所示：
图3.4升降横移式立体车库钢构造骨架
在升降横移式立体停车库主框架设计中一种重要某些—安装连接形式设计与否合理直接影响构造质量、安装速度及经济效益，常规主框架连接有焊接，铆接与螺栓连接三种。
扭剪型高强螺栓是一种新型连接办法，具备受力性能好、耐疲劳、可拆换、施工以便及安全可靠等长处，同普通螺栓相比，单位体积耗钢减少30一50%，近年来在主框架设计中广为采用。
因而使用扭剪型高强螺栓连接。
表3.2立体车库钢构造型号初选规格
编号
名称
初选型钢
截面面积
（
）
理论重量
（kg/m）
惯性矩
（
）
1
上层横梁
22b工字钢
46.528
36.524
3570
2
下层纵梁
H型钢
（HM250*175）
55.79
44.1
6120
3
立柱
构造用冷弯空心型钢（260*180）
62.6
79.7
8832
4
导轨支撑梁
H型钢
（HM250*175）
55.79
44.1
6120
5
角钢
7.5角钢
10.16
7.796
53.57
3.3.5载车板
用来承载入库车辆，按构造形式有框架式和拼板式两种。
拼板式载车板用镀锌钢板一次性冲压或滚压成组装件，并用咬合拼装成载车板，用螺栓紧固连接，拼装前可以先对组建进行各类表面解决（如电镀、烤漆等），使载车板轻巧、美观，拼装式载车板运送以便、通用互换性好，强度大、刚度好、重量轻、减少基本承力；并且由于是整体折弯成型，车板厚度小，普通厚度为50～55毫米，整体折弯成型构造形式适合于批量生产。
框架式载车板是先用型钢和钢板焊接成承载框架，然后在两侧停车通道和中间突起顶面铺设不同厚度钢板，多数采用中间突起构造。
这种载车板长处是可按需要设立行车通道宽度，并具备较好导入功能，这种构造形式较适合车型变化较多小批量生产。
咱们这里采用第二种载车板方式——框架式载车板，由空心矩形方钢、角钢和钢板焊接而成载车板框架，在框架上面铺设钢板，中间突起。
同步在行车通道上安装防滑钢板，它和中间突起钢板一起，防止汽车在存取时产生纵向或横向滑动。
在底层载车板中装有横移机构带动载车板做横移移动。
并且在载车板两侧装有防坠楼装置，防止因意外发生事故。
图3.5拼版式载车板
1—防坠落装置2、4—空心方钢3—3mm钢板5、6—角钢7—1mm钢板
图3.6框架式载车板
3.3.3传动系统
升降横移式立体停车库传动系统分为升降传动系统和横移传动系统。
在升降横移式立体停车库中传动系统是其核心某些，传动系统好坏直接关系着整个车库安全，尽管升降横移式停车库种类型式诸多，其工作原理都大体相似，均是每一种车位均有一搬运器，所需存取车辆搬运器通过升降、横移运动到达预定位置，进行车辆存取，完毕存取全过程。
也就是停泊在地面层车辆只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需要通过中间层横移出空位，将搬运器降到地面层，驾驶员才可进入车库内存取车辆。
传动力系统即主机普通为电机减速机。
电机减速机用于沿轨道水平横移主机或汽车升降部主机，且必要设有制动系统，制动系统采用常闭式制动器，对控制升降运动制动器其制动力矩不不大于1.5倍额定载荷制动力矩。
3.3.3.1升降传动系统
升降传动系统是车库传动系统主传动系统，它是运用托动装置将载车板从底层停车位提高到上层车位架或从上层车位架放究竟层来存取车辆。
依照它托动型式可分为:
钢丝绳型升降传动系统和链条型升降传动系统。
链条传动型式
链条传动型式传动机构与钢丝绳传动型式传动机构在工作原理上是类似，但在机构上却存在着一定差别。
如链轮传动型式机构示意图所示，搬运器两个端面各有3个链轮，也各有2根定长链条绕在链轮上，，初始位置搬运器水平，当提高电机带动载车板向上提高时，由于链条是定长，因此不论是上升还是下降，搬运器始终保持水平。
1—车位高层横移导轮2—定长链条3—载车板4—链轮5—地面横移导轮
6、9—车位架7—升降链条8—升降电机
图3.7链条传动型式升降机构示意图
钢丝绳传动
钢丝绳传动形式升降传动系统普通是由电机、减速系统、卷筒、滑轮、钢丝绳构成。
在钢丝绳传动型式中，钢丝绳重要作用是拖动搬运器上下升降，如图所示。
1—钢丝绳滚筒2—轴套3—滚筒支架4—轴5—滚动轴承6—链轮7—链条8—行星减速器9—测速器10—交流异步电机11—电磁制动器12—端盖13—钢丝绳14、15—定滑轮16—定滑轮支架17—横移支撑架18—横移行走19—载车板
图3.8钢丝绳传动形式升降机构示意图
钢丝绳一端与搬运器相连结，钢丝绳另一端缠绕在卷筒上（搬运器前端钢丝绳与后端钢丝绳必要同方向绕着卷筒转动），当搬运器需要升降时，提高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搬运器升和降。
在立体车库设计中，各种提高方式特点如下:
1.采用链传动:
长处是传动简朴可靠，维修简朴，造价低廉;缺陷是冲击比较大，有提高高度限制，安装调试时需要注意与否有咬链状况浮现。
2.采用钢丝绳传动:
长处是对车库底盘可以提高高度可以不加限制，造价比较低;缺陷是由于需要外加钢丝绳桶和刹车盘增长了安装调试时间和造价。
综上所述，本车库为三层，从提高高度上选链传动或钢丝绳传动都可以，但从高度可扩展角度考虑，选取钢丝绳传动更为有利，因而，咱们选钢丝绳组合提高型式。
3.3.3.2.横移传动系统
横移传动系统作用是使上升到位搬运器平移到指定位置，其传动重要是靠电机带动链轮使滚轮在轨道上移动。
在设计中咱们充分运用己有型钢构造，用H型钢作为滚轮轨道，这样不但保证了轨道质量，并且还减轻了整体构造重量。
由升降横移式立体停车库工作原理可知，除了顶层载车板不需横移外，其他层载车板均需要通过每层横移导轨（H型钢）左右移动一种泊车位，为上层载车板升降提供空位。
每个可停车位均有一种独立横移动力传动系统，包具有横移电机（带刹车专用减速机）、传动轴和滚轮。
底层横移传动系统与载车板做成一体，其他层横移传动系统均置于车位架上。
1—横移导轨2—横移行走轮3—轴4—伺服电机5—交流异步电机6—测速器7—链条、链轮8—制动器
图3.9横移传动系统
3.3.4轴设计
轴在升降传动系统和横移传动系统中都是特别重要，它不但影响着传动好坏还影响着车辆安全，在轴设计中，按照常规设计办法，先进行初算轴，然后进行轴构造设计，拟定轴径后，再对轴强度进行校核，采用力学求解器对其进行受力分析，然后校验其安全系数，运用力学求解器不但减轻了工作量，并且提高了精确度。
3.4安全防护系统
车库设备承载是价值昂贵汽车，为此设计时充分考虑了设备各种运营状态下安全保障办法，如停车位置保护，车辆出入库保护、车辆超长保护、人车误入安全保护、防坠落保护、运营安全保护、电路安全保护、意外安全保护等安全保护办法。
四、工作筹划
序号
阶段及内容
工作量预计
（时数）
起止日期
阶段成果形式
1
接受题目查阅资料
112
3.4-3.17
基本理解车库工作过程和工作原理。
2
总体方案设计
112
3.18-3.31
提出总体方案，安排车库每个某些布置，选取动力设备
3
构造设计
152
4.1-4.19
在已有方案基本上完毕车库各个某些
4
强度校核
160
4.20-5.9
通过建立起力学模型校核各某些强度
并进行优化设计
5
画图
128
5.10-5.25
运用画图软件画出必要图纸
6
撰写论文
88
5.26-6.5
撰写论文答
辩准备
共计工作量：
752h
1.完毕三层升降横移立体车机械某些设计
2.完毕图纸3.5张A0
3.论文不少于50000字
4.外文翻译不少于3000中文
五、评审意见
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