论文总字数：13524字

摘 要

随着国民经济的发展，人们的生活水准也随之提高，更多家庭购买私家车，停车难问题逐渐显著。在一些老旧校区由于土地规划问题，停车压力过大，乱停车问题较为显著。机械立体停车设备结构简单，操作方便，自动化程度高、便于管理，占地面积小，运行可靠性安全性高，停车效率较普通车库高，可以广泛应用于老旧校区，解决其停车难的困境，而且可以带来一定的经济效益补贴学校开支。 本次设计充分考虑老旧校区土地资源紧张的问题，结合其周围环境，设计出一款垂直循环式立体车库。在本次设计中，确定了此立体车库的总体结构以及其包括驱动系统等的四大部分，而且对主要部件进行了校核同时根据设计方案，对整体结构运用Solidworks软件建立三维模型。

关键词 立体车库 垂直循环式 结构设计

目录

摘要 0

第一章 绪论 1

1.1研究的背景及意义 1

1.2国内外发展以及现状 4

1.2.1国外发展以及现状 4

1.2.2国内发展以及现状 4

1.3立体车库的分类 5

（1） 升降横移式 5

（2） 平面移动式 5

（3）巷道堆垛式 6

（4）垂直提升式 7

（5)垂直循环式 8

1.4本设计的研究工作 9

1. 选择立体车库的类型 9

2. 立体车库总体结构的设计 9

3. 对车库进行三维建模 9

第二章 立体车库方案选择以及总体结构设计 10

2.1立体车库方案选择 10

2.2立体车库总体结构设计 12

2.1.1驱动系统 12

2.1.2传动系统 12

2.1.3载车系统 12

2.1.4机架系统 13

第三章 升降机构的设计计算 14

3.1电动机的选择以及计算 14

3.2减速器的选择 15

3.3制动器的选择 15

3.4联轴器的选择及计算 15

3.5开式齿轮计算 16

3.5.1按齿面解除疲劳强度设计 16

3.5.2传动系统按弯曲疲劳强度校核 17

3.6链传动的设计计算 18

3.6.1链条的选择 18

3.6.2链条的设计计算 19

3.6.3链条的张紧 21

3.7轴的设计及校核 21

3.7.1主传动轴的设计及校核 21

3.7.2链轮轴的结构设计 23

3.8载车板的设计 24

第四章 三维立体模型建立 25

第五章 控制系统设计 26

结论 29

致谢 31

参考文献 32

第一章 绪论

1.1研究的背景及意义

1.1.1研究的背景

随着社会经济的发展，我国城市化进程的加快，人民生活水平不断提高，汽车购买力也随之提升。为了出行方便，越来越多的人购买私家车。据查找的有效资料显示，2012年以来我国民用汽车保有量情况如图1.1所示。随着车辆的不断增多，在人口密集地区，由于停车场设置不合理，停车位严重缺乏，停车难问题凸显，占道停车问题严重，加重城市交通拥堵，破坏了居民居住环境，影响市民出行。

图1.1 2012年-2019年中国民用汽车保有量

随着社会发展进步以及人们思想的开放，我国的高等教育事业有了新发展，高等教育不再只是面向一小部分人，越来越多的人有更多机会接受高等教育培养。据教育部统计，我国目前有高校2914所，随着招生人数不断扩大，新建校区不断增多，老旧校区在改造和保存方面也存在着许多问题。高校老校区大部分设立的较早，当时的经济条件不好，生产资料缺乏，社会的进步带来新的教育观念，而新的教育观念会给老校区提出了新的建筑设置需求。虽然新校区在不断扩建，但是老校区所具有的历史文化延续性、观赏性以及部分功能仍然存在，所以仍然有很多的车辆出入老旧校区。老旧校区在建设之初，没有考虑到后续的发展问题，在后看来的建设中，不断更新功能区，以至于建筑杂乱无章，车辆乱停乱放现象较为严重，严重影响了学校风貌和校园环境。近年来，立体车库在我国得到很大的发展，它所具有的优越性使人们不能忽视它的存在。此次设计正是在这样的背景下，对老旧校区的停车问题做出了一些讨论。

1.1.2研究的意义

目前我国老旧校区大部分采用地上停车场，它的占地面积大，投入资金多，有的直接在道路两旁设置停车位，道导致路变窄，严重影响了校区内的交通秩序。面对老旧校区的停车困难问题，只能设计一款立体停车库。垂直循环式立体停车库具有占地面积小，使用简单方便，可利用上层空间，投入资金少等优点，为老旧校区停车难问题提供了新的解决办法。具体来说，本次设计的意义如下：

1.占地面积

地上停车场车辆在地面上平铺开，而且无论是地上还是地下停车场，都要留出通道面积，地上停车场每台车的占地面积大约在16平方米左右，而垂直循环式立体车库更好的利用了上层空间，因此每台车占有的平均面积会大大减少。

2.建设投资

立体停车库占地面积相对较小，停放相同数量的车辆所需的土地面积少，因此可以少购买或租用土地的费用。而且立体车库在运行过程中耗电量少，自动化程度高，因此需要投入管理人员以及能耗费用低。立体停车库安装的操作过程简单，在整体材料、工程等方面的投入也会减少。因此说，立体车库的建设成本是相对低的。

3.自动控制

立体停车库可以设置控制系统，做到存取车过程完全自动化，方便快捷，存取车可以通过刷卡或者缴费系统，而传统停车库需要远距离找车，相比较来说，立体停车库的存取车过程十分方便。

4.安全保障

对于传统的平面停车场来说，所有车辆均停放在同一水平面上，而且出入通道通常设置的不宽，在停取车时，尤其是在上下班高峰期，车辆容易出现刮损，给车主带来一定的经济损失。立体车库的存取车过程十分安全便捷不会发生剐蹭，而且它的自动控制系统中设有报警系统可以防止车辆被盗十分安全。所以，采用立体停车库，车主可以放心将其车辆停放而没有必要担心车辆的安全问题。

1.2国内外发展以及现状

1.2.1立体停车库在国外发展以及现状

在20世纪70年代左右，世界经济飞速发展，汽车行业也十分繁荣，私人汽车不断增多，一些人高瞻远瞩，首先开展了机械式立体停车技术的研究与设计开发。立体车库发源于美国，一些欧洲国家比如德国和意大利也较早开始立体停车类设备研发。欧洲国家由于地域辽阔，停车难问题几乎不会出现，所以较少应用立体停车设。在亚洲日本的立体停车库制造技术较为先进，其产品多为升降横移式、垂直升降式、垂直循环式等。总的来说，国外对立体车库的研究开发状况整体相差无几。

1.2.2国内发展以及现状

20 世纪 80 年代，我国就有人开发设计机械式立体车库，现如今来说，立体停车库在我国的一线城市比如广州深圳有应用，那里的土地资源比较紧张而且私家车拥有量多。目前我国的停车设备生产厂家有很多，机械停车设备的生产也需要涉及到很多专业领域，有很大的发展空间。但是我国在立体停车设备生产方面也存在很多问题，国家没有设立统一的技术标准，导致立体停车设备的市场混乱，人们的信任度较低。立体停车设备的加工生产缺乏大型企业的参与以及投资，其生产厂家多为小企业，在业内形不成气候，容易被忽视和忽略。虽然我国已经有一些小区或者地区采用机械式立体停车库，但是它在老旧校区的应用很少，可以说几乎没有，所以说它的开发前景和潜力还是不能令人忽视的。

1.3几类立体车库简介

依照我国国家质检总局颁布的《特种设备目录》，立体车库被分为升降横移式、巷道堆垛式、垂直升降式、垂直循环式等九类。垂直循环式立体车库结构简单，可以在占用较少的土地面积的基础上提供更多停车位，比较适合于解决老旧校区停车问题。

1. 升降横移式

升降横移式立体车库的整体结构如图1.1所示。升降横移式立体车拥有可以水平运动和竖直运动的载车板，通过动力装置带动载车板上下左右运动。此类立体车库可以根据需求设置几个或几十到几位不

图1.1升降横移式立体车库

等，它通过载车板升降平移相互配合来交换空余位置，最终完成车辆的存取。此类型立体车库运行平稳，安全性、可靠性高。

（2）平面移动式

平面移动式立体车库的整体结构如图1.2所示，可以看出它似于一个立体仓库。车库整体配备升降机构，负责把所停车辆从车库入口运送到不同的停车层，每一层有一台或者多台车辆横移装置负责把升降机构运送到此层的车辆运送到指定的停车位置，这种车库的停车速度较快，停车规模较大，如果一部分发生故障，其他部分的停车不会受到影响。平面移动式立体车库自动化程度较高，因此被广泛应用于医院以及事业单位等对此方面要求高而且土地资源缺乏的场合。

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