毕业设计（论文）-地下升降式自动化立体车库设计（含全套CAD图纸） .doc

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1、摘 要本设计是根据我国近几年来房地产业的蓬勃发展和老百姓私家车的急剧增多，私家车数量的急剧增加与车（位）库设置严重滞后的矛盾应运而生的自动化车库。地下升降式自动化立体车库，是充分利用小区地下空间设置的新型车库，其型号为单层2个车位。车库下降后可完全居于地面之下，车库表面能与周边完全融为一体。并且每个车库均属独立空间，升降自如，停（取）车极为方便，快捷，是充分利用地下空间改造或兴建的安全、新型、便捷式车库。该车库设计新颖、独特、巧妙，实用性强，可以大大缓解小区车库（位）严重不足的矛盾。 本说明书共分五章，着重设计计算了钢丝绳及滑轮组机构、载车板、升降机构、横移入库机构以及库架等主要系统的设计计算

2、。关键词：载车板 升降系统 横移 机构 全套CAD图纸，联系 153893706 Abstract The design is based on the developmrnt according to our country in the last few years real estate industry vigorous development and the common people private vehicle, the private vehicle quantity sharp growth and the vehicle (position) the storehouse

3、 establishment serious lag contradiction arises at the historic moment automated garage. The underground elevating automation three-dimensional garage, is the full use plot underground space establishment new garage, its model for single-layer 2 berth. After the garage drops may reside in under comp

4、letely the ground, the garage surface energy and peripheral merges into one organic whole completely. And each garage is the space-independent, the fluctuation freely, stops (takes) the vehicle to be extremely convenient, quick, is the full use underground space transformation or the constructing se

5、curity, new, the convenient -like garage. This garage design novel, is unique, is ingenious, usable, may alleviate the plot garage greatly (position) the serious insufficient contradiction. This instruction booklet altogether divides five chapters, the emphatically design calculation steel wire and

6、the block and tackle organization, carried the template, the elevating mechanism, move horizontally the warehousing organization as well as storehouse and so on the main system design calculation. Key words: carries jacking system moves horizontally organization目 录摘 要IAbstract II第1章 绪论 1第2章 车库的结构设计计

7、算和零件选 22.1 钢材的选用22.1.1库上边框钢材的选择 22.1.2库架支撑钢的选择 22.1.3上下层支撑钢的选择 32.1.4升降台辅助支钢的选择 32.1.5链轮支撑钢的选择 32.1.6链轮辅助支撑钢的选择 32.1.7滑轮支撑钢的选择 32.1.8滑轮辅助支撑钢的选择 42.1.9上下层支撑钢横向连接钢的选择42.1.10滑轮支撑钢横向连接钢的选择 42.1.11链轮支撑钢横向连接钢的选择 42.1.12载车板横向边缘钢 52.2 载车板的结构和尺寸的设计算 5 2.3 升降系统各零部件的结构设计和尺寸确定72.3.1 升降台结构的初步设计 72.3.2 钢丝绳的设计计算 8

8、2.3.3 钢丝绳夹的选择 112.3.4 滑轮及其组件的设计计算 122.3.5 卷筒的设计计算和尺寸确定 172.3.6 升降链及链轮的选择 212.3.7 升降用电动机及变速器的设计计算及型号选择242.3.8 升降电动传动链及连轮的连轮的设计计算252.4 横移机构结构的设计和各零部件的设计计算以及选择282.4.1 轨道和导轮的设计计算292.4.2 横移电动机的设计计算及型号选择322.4.3 带及带轮的选择342.4.4 联轴器的选择372.5 库钢架结构的设计38第3章 车库其它配备要求403.1 电控系统403.1.1 控制系统组成403.1.2 控制系统的运行方式413.1

9、.3 控制系统的故障检测413.2 安全设置413.3 照明 423.4 通风 423.5 排水 423.6 消防 42第4章 经济可行性分析 444.1 市场需求 444.2 初步可行性研究 454.2.1投资机会调查统计 454.2.2经济成本核算 45第5章 专题论文 465.1 除雪工作装置的概述 465.2 多段式可越障除雪工作装置（改进型除雪工作装置）475.2.1 多段式可越障除雪工作装置优点 475.2.2 多段式可越障除雪工作装置的结构组成485.2.3 工作装置的工作原理495.2.4 多段式样可越障除雪工作装置的使用要求495.3 其它形式的除雪工作装置505.3.1 转

10、子式除雪装置505.3.2 犁式除雪装置505.3.3 多功能除雪装置515.4 除雪工作装置与车辆的匹配525.4.1 专用车525.4.2 兼用型牵引车辆53总 结55致 谢56参考文献5757第1章 绪论 本设计是为适应现代化进程和解决小区车库（位）严重不足而设计研制的一种新型家庭用自动化立体车库。该车库结构主要由钢丝绳及滑轮组机构、载车板、升降机构、横移入库机构以及库架等部分组成。其工作原理为：1车辆入库：操作控制系统，升降台载着载车板通过升降系统以4mm/min的速度提升到达与地面相平处停止，车辆通过车库进口端开进，经升降台到达载车板定位处。车辆停好位后，司机从库侧面走出。操作控制系

11、统，升降台提升着载车板和车辆向地下以4mm/min的速度垂直下降。当载车板的导轮与地下轨道相吻合时，升降系统停止运作，此时车库顶盖（附带与两侧升降台上）盖住库顶且库顶与地面相平。随后通过电磁阀传感横移系统，载车板上的电机通过带传动系统带动导轮沿着导轨横向移动，而导轮与载车板是一体的，所以载车板载着车辆和导轮同步向左或向右移入库中两侧中的一个库中，通过传感系统找正位置，横移停止运作。车辆入库结束。总共用时一分中左右。2车辆出库：操作控制系统，横移机构带动对应的载车板及上面的车辆横向从小车库移出，沿轨道到达升降台指正位置，升降系统运作，升降台载着载车板和车辆向上移动，同时车库盖打开。当升降台上面与

12、地面相平时，上升停止。司机从库口的左右两侧进到车内，开走。随后操作控制系统，车辆入库，入库过程同上。在不使用车库的情况下，车库顶盖盖住库顶，从上面看去与地面相平，并且与附近路面和谐一致，既可以走人也可以通车辆。另外升降系统采用钢丝绳传动，由链起升降平衡的作用。 第2章 车库的结构设计计算和零件选择2.1 钢材的选用机械设计手册2.1.1 车库上边框钢材的选择选择冷弯等边槽钢（GB/T6728-2002）。通过查表3.1-158根据实际物理需求，选择HBt=30020010。理论质量为10.221kg/m.横截面面积S=13.021,重心X。=1.517. 材料选择优质碳素结构钢20钢。 图21

13、矩形冷弯空心型钢结构2.1.2 库架支撑钢的选择 选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=30020010。理论重量为72.7kg/m横截面面积S=92.6.材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为3500mm,数量为4根。得质量为。2.1.3 上下层支撑钢的选择选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=160808。理论重量为26.81kg/m横截面面积S=33.64. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为3000mm,数量为4根。得质量为2.1.4 升降

14、台辅助支撑钢的选择选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=100505。理论重量为10.484kg/m横截面面积S=13.365. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为1000mm,数量为4根。得质量为2.1.5 链轮支撑钢的选择选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=120506。理论重量为15.097kg/m横截面面积S=19.232. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为500mm,数量为4根。得质量为2.1.6 链轮辅助支撑钢的选择 选择矩形冷

15、弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=120506。理论重量为15.097kg/m横截面面积S=19.232. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为750mm,数量为4根。得质量为2.1.7 滑轮支撑钢的选择选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=120506。理论重量为15.097kg/m横截面面积S=19.232. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为750mm,数量为4根。得质量为。2.1.8 滑轮辅助支撑钢的选择 选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T67

16、23-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=60304。理论重量为4.826kg/m横截面面积S=6.147. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为750mm,数量为4根。得质量为2.1.9 上下层支撑钢横向连接钢的选择 选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=100505。理论重量为10.484kg/m横截面面积S=13.365. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为1850mm,数量为2根。得质量为。2.1.10 滑轮支撑钢横向连接钢的选择 选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-19

17、86）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=60304。理论重量为4.826kg/m横截面面积S=6.147. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为1850mm,数量为2根。得质量为。2.1.11 链轮支撑钢横向连接钢的选择选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=60304。理论重量为4.826kg/m横截面面积S=6.147.材料选择优质碳素结构钢20钢. 确定长度为1850mm,数量为2根。得质量为. 图22矩形冷弯空心型钢结构2.1.12 载车板横向边缘钢 选择冷弯等边槽钢（GB/T6728-2002

18、）。通过查表3.1-158根据实际物理需求，选择HBt=100504.0。理论质量为5.788kg/m.横截面面积S=7.373, 重心X。=1.448. 材料选择优质碳素结构钢20钢。确定长度为4700mm,数量为2根。得质量为. .(以上理论质量都是按钢的密度为7.85g/=)2.2 载车板的结构和尺寸的设计算机械设计手册由于本设计存车容量为470018501450中型车，考虑力学性能，设计结构尺寸如图2.3。 整体由冷弯空心型钢、冷弯等边槽钢和钢板焊接而成。 低部三横梁钢材选用矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=1608

19、08。理论重量为26.81kg/m横截面面积S=33.64。材料选择优质碳素结构钢20钢. 确定长度为1850mm,数量为3根。得质量为.车板边梁选择冷弯等边槽钢（GB/T6728-2002）。通过查表3.1-158根据实际物理需求，选择HBt=100504.0。理论质量为5.788kg/m.横截面面积S=7.373, 重心X。=1.448. 材料选择优质碳素结构钢20钢. 确定长度为4700mm,数量为2根。得质量为. .中部支撑刚选择矩形冷弯空心型钢结构（GB/T6723-1986）。通过查表3.1-165，根据实际需求选择尺寸HBt=100505。理论重量为10.484kg/m横截面面积

20、S=13.365.材料选择优质碳素结构钢20钢确定长度为1690mm,数量为2根。得质量为. 钢板材料采用ZG06Cr13Ni14Mo.体积为质量为= 23载车板结构示意图2.3 升降系统各零部件的结构设计和尺寸确定 本系统主要通过电动机带动钢丝绳通过滑轮提升或下放载车板。结构主要由升降台、钢丝绳及滑轮组件、链和链轮组件、卷筒组件、电动系统等组成。2.3.1 升降台结构的初步设计通过查机械手册3第28篇要求，对升降台结构设计计算。其初步结构主要由螺栓、矩形边梁钢、链连轮、滑轮、 钢板 、连接板支撑钢等组成 机构如下 图24升降台结构2.3.2 钢丝绳的设计计算。机械设计手册21机构工作类型的选

21、择由于本车库为家庭用车库，工作时间1t45000N所选钢丝绳规格合格。通过表8.1-34选择起重机型线接触钢丝绳型号钢丝绳。2.3.3 钢丝绳夹的选择 图26钢丝绳夹根据表8.1-35选择A=37.0 B=37 C=74 R=10.5 H=92螺母M16材料为KTH350-10(GB/T5976-1986)钢丝绳夹的使用方法由表8.1-38查得每个接头处的钢丝绳夹最少为4个，其安装结构及尺寸如下图： 图27钢丝绳夹的安装位置其中A=(67)d。=120140mm 取A=130mm。2.3.4 滑轮及其组件的设计计算1材料和结构的选择滑轮用来对钢丝绳进行导向和支撑，以改变绳索及其传递拉力的方向或

22、平衡绳索分支的拉力。由于本设计的滑轮承受载荷中等，选择材料为ZG230-450,制成实体滑轮。2滑轮主要尺寸的确定绳槽半径R是根据钢丝绳直径d的最大允许偏差为确定的。钢丝绳绕进和绕出滑轮槽时偏斜的最大角度（即钢丝绳中心线和与滑轮轴垂直的平面之间的角度）应不大于。绳槽表面的精度为。滑轮的主要尺寸通过表8.1-63确定滑轮槽断面尺寸 图28滑轮基本尺寸（JB/T9005.11999）根据表8.1-64确定滑轮的直径选择D=400mm3滑轮形式的确定由于结构好密封比较严密选择A型结构。 图29滑轮基本尺寸通过查表8.1-65选择滑轮轴承尺寸 由表8.166选择轮毂尺寸 4滑轮强度的计算 图210滑轮

23、受力分析假定轮缘是多支点梁，绳索拉力F使轮缘产生弯曲绳拉力的合力(N) （23）式中 F绳索拉力，为7500N 绳索在滑轮上的包角的圆心角。为所以 轮缘最大弯矩（） （24）式中L两轮辐间的轮缘弧长(mm) mm所以轮缘最大弯曲应力（） （25）式中 W轮缘抗弯断面摸数（） 许用弯曲应力，应该小于100 所以辐条内压应力（）当绳索拉力合力方向与辐条中心线重合时，辐条中产生的压应力最大 （26）式中 A辐条断面面积（），取A=700 断面折减系数，取0.1许用压应力为100所以滑轮满足要求。5滑轮组件的设计查机械设计手册3按ZB/T J80006.31987。选择A型，如上面示意图所示。带有深沟

24、球轴承和圆柱滚子轴承两个形式的滚动轴承（严密密封）有内轴套的滑轮。 根据上面得到的滑轮的滑轮直径和壁厚选择 滚动轴承分别选择6216 和NF216. 图211滑轮组件 为了减少摩擦与磨损，同时有起到冷却、吸振、防锈，以及降低噪音。由于轴承的转动速度不大于4m/s选择毛毡密封（从动轮）和皮碗密封。滑轮轴向的固定采用紧固螺母固定。2.3.5 卷筒的设计计算和尺寸确定1 卷筒类型的选择选择周边大齿轮式（JB/T9006.21999）。其结构特点是卷筒轴不受转矩，只承受弯矩。一般为开式传动。选择图8.1-3A型结构。2卷筒几何尺寸的确定 选择单层卷绕双联卷筒。通过表8.147对卷筒几何尺寸进行计算。卷

25、筒上有螺旋槽部分长计算公式 （27）D卷筒名义直径,通过表8.148选择400mmd 钢丝绳直径,d=20最大起升高度，取2000mm a 滑轮组倍率，a=1.D0=D+d卷筒计算直径，由钢丝绳中心算起的卷筒直径。Z1.5为固定钢绳的安全圈系数，取1.6P 绳槽槽距，查表8.149，P=22。根据表8.150选取卷筒的部分尺寸，卷筒槽形选标准槽形即可。选择基本尺寸D=400 D1=370 D2=360 D3=17 L1=70 L2=28所以 （28） 图212卷筒基本尺寸由于卷筒选取A型单层双联卷筒结构，卷筒长度计算公式 （29）L1 无绳槽卷筒端部尺寸（又结构需要决定） L2 固定钢绳所需长

26、度 所以 3、卷筒的技术条件a、材料 HT200灰铸铁。铸铁件需经时效处理一消除内应力铸钢件应进行退火处理b、表面质量 卷筒不得有裂纹，成品卷筒的表面上不得有影响使用性能和有损外观的显著缺陷c、尺寸公差和表面粗糙度 同一卷筒上的螺旋槽的底经差不得超过d、形位公差 卷筒上配合圆（D1）的圆度比t1、同轴度 t2、左右螺旋槽的径向圆跳动t3以及端面圆挑动t4，不得大于GB/T1184中的下列值： （210）不低于8级； （211）4、钢丝绳在卷筒上的固定 绳端在卷筒上的固定必须安全可靠。在这里采用压板固定。 图213 压板式固定它的构造简单，检查拆卸方便。 钢丝绳的压板按表8.154选取这种压板使

27、用于各种原股钢丝绳的绳端的固定。 图214压班基本尺寸 A=65mmB=60 mmC=20 mmD=22 mmF=5.0 mmG=21.0 mmR=10.0 mmd=20 mm5卷筒最小直径的计算计算公式Dmin=hd （212）Dmin 按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒的最小直径 h 与机构工作级别和钢丝绳有关的系数查表8.161h=18Dmin =1820=360钢丝绳绕进绕出滑轮槽时偏角的最大角不大于40 钢丝绳绕进绕出卷筒时钢丝绳离螺旋槽两侧的角度不大于9.506.卷筒强度计算 卷筒的材料一般采用不低于HT200铸铁。 忽略卷筒自重力，卷筒在钢丝绳最大拉力作用下，使卷筒产生压、弯曲和扭应力

28、，其中压应力最大。由于L3D时只计算压应力。因为是单层卷绕，压应力应按下式计算 （213）查设计手册1表3.16， （214） 卷筒合格2.3.6 升降链及链轮的选择1链的类型选择 本设计链起到平衡和传动的作用，因此通过表14.21根据实际需要选短节距精密滚子链（简称滚子链），其结构特点：由外链节和内链节铰接而成。销轴和外链板、套筒和内链板为静配合；滚子空套在套筒上可以自由转动，以减少啮合 时的摩擦和磨损，并可以缓和冲击。2滚子链的基本参数和尺寸根据实际需要选择12A型链条，尺寸如图215：图215滚子链结构尺寸 节距 P=19.05mm 滚子直径 d1=11.91mm 内节内宽 b1=12.

29、57mm 销轴直径 d2=5.96mm 套筒孔径 d3=5.98mm 链条通道高度 h1=18.34mm 内链板高度 h2=18.08mm 外链板高度 h3=15.62mm 过渡链尺寸 l1=7.9mm l2=9014mm c=0.1mm 排距 Pt=22.783.滚子链链轮的基本参数和主要尺寸（GB/T12341997） 图216滚子链链轮结构尺寸查表14.23初选Z=18,已经选择链条的型号为12A型。通过查表14.22查得配用链条的节距P=19.05mm滚子链外径 排距确定分度圆的直径d: （215）齿顶圆直径 : （216）由于121.60mmd115.14mm,选择d=118mm齿跟

30、直径: （217）分度圆弦齿高 ：取=5mm最大齿跟距离 （218）齿侧凸缘 ：选取=80mm4齿槽形状的选取选择三圆弧一直线齿形。5链轮材料的选择和热处理：由于本设计的链轮无剧烈冲击振动和要求耐磨损的主从动链轮，所以根据表14.218选择链轮的材料为45钢。热处理方法为：淬火 回火，齿面硬度要求4050HRC.2.3.7 升降用电动机及变速器的设计计算及型号选择由于本车库升降速度v=4m/min所以卷筒转速为：. （219）机构升降功率为： （220）由上面计算结果知道需要输出转速很低，根据机构需要选择摆线针轮减速器，其主要特点是传动比大，一级转速时传动比在11-87，两极转速时传动比范围在

31、20128。由于在传动过程中为多齿齿合，所以对过载和冲击有较强的承受能力，传动平稳，可靠；由于采用了行星摆线传动结构，所以其结构紧凑、体积小、重量轻，在功率相同条件下，其质量是其它减速器的一半，由于摆线齿轮、针齿销、轴销和轴套都是由轴承钢制造，工作中又的有滚动摩擦，因此大大加强了个零件的机械性能并保证使用寿命，提高了传动效率。 由于升降转速需3.18r/min ，输出功率需要大于0.5KW，表15-2-119选择二级直连型XWED8175B型，传动比377，输入转速1500r/min,输出转速4r/min，额定转矩2750N.M,额定功率为1.5KW.其机构尺寸如图（JB/T298-1994）

32、图217二级直连型XWED8175B型电动机2.3.8 升降电动传动链及连轮的连轮的设计计算 由于升降机构转速要求3.18.所以连轮的传动比为i=由于选择连轮的齿数要大于17。选择小连轮的齿数30查表14.23.选择链条的型号为12A型。通过查表14.22查得配用链条的节距P=19.05mm。滚子链外径 排距大齿轮的齿数为 ，取38确定分度圆的直径:小链轮直径d 大链轮d=id=1.26182.24=230mm齿顶圆直径 :大链轮：由于236.124mmda241.9mm,选择da=240mm小链轮：由于188.364mmda194.14mm,选择da=190mm齿跟直径:大链轮：小链轮：分度

33、圆弦齿高 ：大链轮：取=5mm小链轮：最大齿跟距离 大链轮：小链轮：齿侧凸缘 ：大链轮：选取齿槽形状的选取选择三圆弧一直线齿形。链轮材料的选择和热处理：由于本设计的链轮无剧烈冲击振动和要求耐磨损的主从动链轮，所以根据表14.218选择链轮的材料为45钢。热处理方法为：淬火 回火，齿面硬度要求4050HRC.2.4 横移机构结构的设计和各零部件的设计计算以及选择 横移机构主要原理是：通过电动机带动导轮，导轮载着载车板沿轨道横向移动。主要包括电动机、减速器、导轮组件、轨道、钢架等组成。 图2182.4.1 轨道和导轮的设计计算1选择导轮的形式由于要求载车板在横移过程中平稳，要求导轮承载能力好，所以

34、选择双轮缘导轮2导轮的尺寸设计 图219导轮的结构尺寸3车轮踏面形式的选择选择圆柱踏面。4双轮缘车轮踏面形状和尺寸与轨道的匹配合格。 图220导轮和轨道组件配合尺寸5导轮材料的选择：选择锻造45钢（GB/T699）6导轮的热处理：热处理以后应该满足：踏面与轮缘内侧面硬度HB300380淬硬层260HB处深度大于等于15mm。7导轮精度的要求导轮踏面直径尺寸偏差应不低于GB/T1801-1802中规定的。轴孔的尺寸偏差应该不低于H7.导轮踏面和基准面（其上加工出深1.5mm的沟槽作标记）相对于孔轴的径向及端面圆跳动应该不低于GB/T1184中规定的8级。8导轮组件的结构设计 图221导轨组件 导

35、轮组件结构如图221，主要由键、导轮、轴套、螺母、密封圈、深沟球轴承、轴承端盖、螺栓等几部分组成。其中轴和导轮之间使用平键连接，轴承两端使用紧固螺母固定。采用毛毡垫圈密封（脂） 9导轨的尺寸设计由于所设计载重导轨符合中小型起重机的车轮。常采用轻型铁路导轨，其尺寸结构图如图222。 图222轨道基本尺寸2.4.2 横移电动机的设计计算及型号选择由于车库移车设备要求送车平稳准确，另外本设计场地较小，所以要求横移速度不高。所以就要求电机减速比大，体积小，质量小，噪音低等性能。其机构尺寸如图223 图223根据以上要求查表223选择型号为YCJ的齿轮减速电动机。电动机与齿轮轮减速器耦合而成一体的减速装置，其额定电压、额定频率、额定电流、工作方式、防护等级、使用条件和电动机机座型号均与Y系列电动机相应规格一致由表19-35和表19-39：电机系列名称型号标准编号机坐号与功率围外 壳 防 护 形 式冷却方式安装方式场使用特点和合齿轮减速电动机YCJ