立体车库毕业设计样本

1 绪论

随着国内经济发展，汽车工业发展，居民收入提高，勉励汽车进入家庭及一系列有关政策实行，都市交通中汽车数量越来越多，在某些商业中心、车站、码头、饭店、住宅区，如何运用有限空间，最大限度停放汽车已成为一种大问题。而立体车库以其平均单车占地面积小独特特性，已被逐渐推广并被广大顾客接受。

立体车库是一种集机、光、电一体化高度自动化停车场合，是典型机电一体化系统。它发祥于代美国。50年代后来，美国、西欧相继创造了各种形式立体车库。到了六七十年代，德国、日本、韩国等国家以及香港和台湾等地区则大有日后居上之势。近年来，立体车库从造型、构造、控制、驱动、监测、材料、保险等方面不断更新换代，日趋完美。

在国内，停车设备研制才处在起步阶段，随着小汽车不断进入家庭，停车难问题将日益突出。在人口稠密大都市，仅靠地面停车是远远不够，要朝空中和地下发展。因而，停车设备研制具备辽阔前景。

立体车库重要长处有：

1、 节约占地面积，节约大量投资。立体车库占地面积相称于同等地面停车场1/3-1/20。对于都市寸土寸金面积不大黄金地带，建立体车库经济效益相称可观；

2、 出入库管理以便，省时省力。它不需要车主找车，出入库管理全由电脑控制，操作简朴，库内存车数量、存车位置、存车时间等全可以显示在操作盘上，一目了然，自动化限度相称高；

3、 可避免车辆丢失和损坏。完善闭锁装置可保证汽车安然无恙，外部人员不能随意进入，汽车不会受到人为损伤和丢失；

4、 配备灵活。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浮现了如下几种常用形式：

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，随着车辆出入库，所有车辆同步按固定顺序作循环运动，由平动机构保证车辆始终处在水平状态，整套系统由一大型电机单独驱动。普通可停放十几辆车。

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备托盘上，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。普通可停车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，普通采用2-5层构造。

日本作为一种人口稠密、车辆较多、道路条件较差国家，它在立体车库技术研究与开发、制造、建设、法规及管理等方面都处在世界领先地位。而立体车库在国内是近年来才刚刚引进，其市场潜力是巨大。但同步也存在着自发性、盲目性、滞后性等问题，因而各关于方面应及时采用相应对策，进行有力宏观调控，方能进一步推动立体车库市场进一步发展。

2 总体方案设计

立体车库存取车辆工作原理优劣，直接影响到车主等待时间长短。在当代社会快节奏生活中，采用一套原理便捷存取车辆方案，可以大大减少车主等待时间，这对车库效益和信誉都具备重要意义。

本次任务是设计一种两层可停放5辆小汽车立体车库。依照分析该车库将占据三个地面车位，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。

满足以上基本规定存取车方案可以由不同数量升降机构、横移机构、出入口以不同组合形式和空间布置构成。而合理完善方案应保证工作可靠安全、构造简朴、尺寸紧凑、成本低廉、维护以便和顾客等待时间短等规定。

依照设计任务书基本规定和给出有关根据，下面列出了三种方案进行比较，以供选取选取：

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，其中任意一种均可用于周转 以上三种方案示意图如图2-1所示。

对这三种方案分析如表2-1所示:

表2-1 方案比较分析

方案一 方案二 方案三

（1）存取车最多/至少移动车辆数 5/1 3/1 3/0

（2）横移机构数目 2 2 1

（3）升降机构数目 2 3 3

由表2-1第（1）项——满载时存取车时最多/至少移动车辆数分析成果可知:方案三在存取某一辆车时,对其她车位上车辆影响最小。这样车库工作时就最安全，速度最快，顾客满意度最高。

由表2-1第（2）项——横移机构数目分析成果可知：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一方面要考虑该横移机构与升降机构合理过渡，另一方面对车库整个框架建筑也提出了更高承载和构造规定。这都给设计及施工带来一定困难，也必然增长相应建设资金。

由表2-1第（3）项——升降机构数目分析成果可知：方案一所需升降机构较少。但是本次设计升降机构规定采用液压提高。而普通一台小泵站供应3个车位上3个液压缸工作是比较容易。因此，升降机构数目多少对整个方案影响不是很大。

通过以上分析比较，最适合是方案三。并且有三个出入口，最多可同步对三辆车进行存取操作。此外，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，其中任意一种可作周转用，二层3个车位只升降。平时车库无车时，所有液压缸卸荷，停车板均位于底层。二层用停车板在上，底层停车板在下。存车时图2-1 总体方案比较 车辆一方面开上某一上层车位停车板，人员拜别，启动液压提高机构，提高相应停车板及车辆至二层，日后车辆可直接停于其下方。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断其下方车位与否有车，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用开车入库，倒车出库方式，不设计转向机构，这是由于：

1、上层停车板采用液压系统举升，停车板与液压活塞杆固定，不适合转向；

2、本车库构造紧凑，没有多余空间供转向；

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，而其自身就只有两层，专门设计转向机构则必然减少其经济性。

但是为了车辆进出车库以便，在实地建设时，须对建筑方位和进出口前场地进行合理规划和布置。

3 机械某些设计计算

立体车库机械某些涉及对停车架、液压提高机构、横移机构、安全装置等构造详细设计计算和选取。

3.1 停车架设计与计算 立体车库是由一系列停车架和相应数量停车板构成。停车架重要由上停车板、提高机构、立柱、下停车板、横移机构构成。提高上停车板液压构造型式可采用两种方案，即四缸直顶式和单杠侧顶式，如图3-1所示。

a) 四缸直顶式构造长处是上停车板四点受支承，受力状况较好活塞杆重要承受压力，且重量有四个液压缸均分，因此活塞杆所需横截面积较小。但此方案相对占地面积较大，由于下层车辆进出与下层停车板横移必要在四根活塞杆间穿过，因而，四根活塞杆间包夹区域必要不不大于底层停车板，而上层停车板须由这四根活塞杆举升，其尺寸将更大。

b) 单杠侧顶式提高构造长处是提高上停车板传力系统简便，占地面积小。且车辆进出以便，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，设计采用单杠侧顶式提高构造。由于立体车库最重要目是尽量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以便，外形美观等因素。

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，并完毕提高或横移动作，因而停车板要有足够空间尺寸和足够强度刚度。同步为减少提高机构和横移机构功率输出，其自身重图3-1 上停车板液压构造型式 a) b) 量要轻。

一、下停车板设计

依照任务书给出《收容车辆尺寸表》中各项车身尺寸，选用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。

如图3-2所示，车辆停到停车板上后，车内人员要开门出来，因而停车板在宽度方向上应留有足够空间。通过对车辆实际测量并考虑到车辆停放时偏心，对成果恰当放大，下停车板总宽L1=4000mm。由于下停车板只需在其底面与支承框架固定并作横移动作，其长度尺寸没有任何额外规定，因而依照车身全长尺寸，并参照车辆轴距，下停车板总长L2=5100mm。

二、上停车板设计

上停车板在提高时受倾覆力作用，其底部应有结实支承框架。而当它降至底层时，该框架不能压触到下停车板，因而上停车板及其支承框架可如图3-3所示布置。支承框架最外圈尺寸不不大于下停车板，其四个角上用角铁或槽钢焊四个支腿6，将上停图3-2

下停车板尺寸

图3-3 上停车板构造

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-导向板；9-斜车板架高，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15。鉴于以上因素，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用厚度为4mm菱形花纹钢板（GB3277-82）拼合而成，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：

880600044004.33上Bmkg

680510040004.33下Bmkg

3．1．2 停车板支承框架设计计算

支承框架一方面支承停车钢板及车辆重量，提高钢板刚度，另一方面起到连接钢板与提高机构作用。上下停车板支承框架均采用槽钢，靠螺栓螺母将钢板固定其上。最外圈四根槽钢与停车板边沿留恰当距离，槽钢与槽钢相交处也留有一定空隙，如图3-4所示。 依照上下停车板受力状况求槽钢截面惯性矩，选取槽钢型号。图3-5a)是上停车板受力状况侧视图。由于下停车板受力状况较上停车板好，故只要使用同样型号槽钢即安全，这里不对其进行校核。

单取支承架中间两根纵向槽钢分析，单根槽钢受力如图3-5b)，设汽车重力G集中于停车板中央1/2处，槽钢承受钢板及其自身均布载荷。因而对于单根槽钢，它变形是两者共同作用引起。在集中力P单独作用下，其最大挠度 a) b)

图3-4 停车板支承框架 IIllEIlPfB72211065.7)2540054003(2106)25400(8.920005.0)23(6)2(m-4

在均布载荷q单独作用下，最大挠度

IIEIqlfB73421030.2210854008.91000418m-4

两式中,E——材料弹性模量，这里E=210GPa；

I——材料截面惯性矩。

叠加以上成果，求得在集中力和均布载荷共同作用下，单根槽钢最大挠度

IfffBBB7211095.9m-4

对于支承框架槽钢规定刚度较大，因而其容许挠度[f]取0.0002l，令Bff。由此可求得槽钢截面惯性矩

41009.1Im-4

查型钢表《热轧普通槽钢（GB707-65）》，选用5号槽钢即可。5号槽钢理论重量为5.44kg/m,依照图3-4所示尺寸数据，上下两停车板支承框架重量分别为：

上框架

166)4540024400(44.5下Jmkg 图3-5 上支承框架校核 a) b)