建筑物侧面墙壁立体停车系统的设计论文

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1、毕业论文毕业设计报告(论文) 报 告 题 目：建筑物侧面墙壁立体停车系统的设计作者所在系部： 机电工程学院 作者所在专业： 车辆工程 摘 要现如今，社会发展的速度之快让人难以想象，尤其是近些年，经济的发展让人们的生活变得越来越好，其中很明显的一点体现就是越来越多的人都购买了私家车。众所周知，我国是一个人口大国，私家车的普及带来的直接影响就是交通的拥挤，相信这一点每个人都深有体会，但是问题不止这些，就像住房紧张一样，停车场地有限的问题一样给我们的生活带来困扰。不仅如此，私家车数量的增长速度有增无减，停车难问题对人们生活的影响也越来越严重。因此，一些小型的立体停车设备渐渐得到人们的关注。立体停车场

2、将停车空间向空中，地下延伸，有效地利用有限的土地资源，能在很大的程度上缓解停车难问题，国外有些地方对于已经很好的使用起这种设备，相信随着技术的不断成熟，这种停车场不久之后也会出现在国内。本文在对国内外立体停车场的发展情况有了一定了解后，根据住宅小区的环境和建筑特点，设计研究一种两层三列的立体停车库。立体停车场的组成有车库框架，传动机构和控制系统等部分。车库框架中有支柱，横梁，载车板，完成对他们的受力分析，强度校核以及结构特点的介绍。传动部分有传动机构的选择，原理，不同传动机构的优缺点的比较。在控制系统的设计中，本文以单片机为控制器，控制存取车过程的同时，设计安全检测系统，保证系统安全运行。两部

3、分组成了停车场的自动控制系统。在软件方面，本文设计控制系统的程序流程图。自动控制的立体停车场可以实现无人值守、自助操作、自动运行，同时计时收费又可有效地限制车主存车时间，提高停车场的循环利用率，具有一定的社会意义。 关键词： 立体；停车场；私家车.AbstractNowadays, the speed of social development is difficult to imagine, especially in recent years, the development of the economy so that peoples lives become better and be

4、tter, which is clearly reflected in the more and more people are buying Private car. As we all know, China is a large population, the popularity of private cars brought about by the direct impact of the traffic is crowded, I believe that everyone is deeply understand, but the problem is more than th

5、at, like housing tension, parking, Our life is troubling. Not only that, the growth rate of the number of private cars increased, parking problems on the impact of peoples lives more and more serious. Therefore, some small three-dimensional parking equipment gradually get peoples attention. Three-di

6、mensional parking lot will be parking space to the air, underground extension, the effective use of limited land resources, to a large extent ease the parking problem, some places abroad has been very good use of such equipment, I believe that with the technology Of the mature, this parking lot will

7、 soon appear in the country.In this paper, the development of three-dimensional parking garage is designed and studied according to the environment and architectural characteristics of the residential district. The three-dimensional garage is composed of garage frame, transmission mechanism and cont

8、rol system. Garage frame with pillars, beams, load plate, to complete their stress analysis, strength check and structural characteristics of the introduction. Transmission part of the transmission mechanism selection, principles, different transmission of the advantages and disadvantages of compari

9、son. In the design of the control system, this paper takes the MCU as the controller and controls the access process, and designs the time charging subsystem to complete the parking fee collection work. The two parts make up the parking lot of the automatic control system. In the software, this pape

10、r designs the control system program flow chart. Automatic control of the three-dimensional parking lot can be unattended, self-service operation, automatic operation, while the time charge can effectively limit the owner of the storage time, improve the parking lot of recycling, has a certain socia

11、l significance.Key words: dimensionl,park,private car目 录摘 要IABSTRACTII第1章绪论11.1 课题背景11.2 立体停车库发展概况11.3 应用前景分析3第2章立体停车系统整体设计方案42.1 车库的类型42.2 立体停车场的主体框架42.3提升装置和横移系统4第3章立体停车系统主体框架的设计53.1 主体框架钢结构的选择53.1.1 支撑柱的设计63.1.2 横梁的受力分析83.1.3 纵梁的受力分析93.1.4 载车板的受力分析11第4章立体停车场传动系统设计134.1 提升系统的选择和设计134.2 提升系统链轮设计164

12、.3 提升系统传动轴设计174.4 下载车板横移系统的设计18第5章立体停车场的控制系统195.1 控制系统的原理195.2 控制单片机的选取215.3控制系统的简单电路225.3.1动力控制电路的设计225.3.2检测装置电路的设计22致 谢24参考文献25第1章绪论1.1 课题背景随着中国的经济和汽车行业的飞速发展，越来越多的家庭选择购买属于自己的汽车，这与本来就十分拥挤的城市环境产生了不小的矛盾。根据北京的统计,截至2016年年底,城市公共停车场,在只有限个停车位的情况下,只有8.6%的城市机动车有地停放,停车环境和城市规划具有非常突出的矛盾。上海的情况也不容乐观,这里的地下车库，空间有

13、限,只能满足一小部分机动车辆停放需求,路边停车现象逐渐泛滥,超过60%的车主找不到停车位,并且有继续上升的趋势。根据建设部城市交通工程技术中心对整个网络的15个主要城市停车情况的调查,发现城市机动车所有权和停车位的比例很小，也就是只有少部分的车主有他们的停车位置,形式不容乐观。停车难的主要原因是城市建设规划的缺乏。上个世纪的80年代初,的权威预测的汽车数量只有700000到800000,最新统计,事实上在这之前,北京,总车辆数超过预期的私人轿车的数量多达450000。面对城市交通的快速发展，建筑背后的停车设施并不能满足人们的停车需求。根据建设部停车技术中心的介绍,北京停车设施“债务”还将持续上

14、涨。停车问题是城市在发展过程中出现的静态的交通问题,除此之外还存在着动态交通问题,两者之间是互相关联,互相影响的,停车设备问题是城市静态交通的主要问题,城市一直不断地向前发展，随之而来的就是车辆的增加,停车设备的需求也就会随之增加,这个城市将会出现的停车困难的问题也会越来越严重。有数据显示,近些年来我国城市汽车的平均增长率是15% - -20%,而同期城市停车设备的平均增长率却只有2% - -3%,尤其是在大城市机动车所有权的增长率大大超过停车设备的增长速度,因此,城市停车难的问题必须引起重视,也需要人们积极探索解决的方式方法。有专家表明，解决城市静态交通问题的方法一般分为软、硬两种。所谓的软

15、措施是指通过政策和法规,限制道路停车,提高公园的效率,对此,一些业主更愿意改变公共交通以减少对停车场的需求。硬措施,包括停车场、地下停车场和三维立体的建筑等,使用其他的空间,以满足停车场的需求。无论采取什么措施,规划后然后收拾残局,由于缺少补偿,政府投资的管理和能源也会会大大增加。1.2 立体停车库发展概况机械停车设备已经应用了30多年。日本、韩国、德国等国的发展更早。在亚洲，机械停车设备的使用在日本、韩国和中国的台湾地区的时间更早。日本从事机械车库和设备开发、制造的大小公司共有200多家,其中立体停车设备的生产约有100多家,韩国的机械停车设备工业发展过程相对稳定。上世纪80年代中期为开始阶

16、段，90年代到了供应和使用阶段。这些阶段政府注意各种机械停车设备常见的开发和利用,每年约有30%的增长率;在近些年的发展阶段、自动化停车设备将继续扩大与供应,从而更加快速的发展。随着车辆工程和建筑工程的发展,特别是在汽车进入普通家庭,停车设备的应用已经越来越广泛,新兴停车设备的生产行业已经出现并且进入的初始发展阶段。大约有100家公司从事停车设备的制造和开发,其中50多个主机制造企业。第一批进入立体停车设备制造企业的企业有22个合格的企业。企业通过引进技术以及自己的开发，大大提高了自身的生产技术水平。许多设备在机械、电子、液压、光学、磁控管和计算机等领域使用了先进的技术。控制类型为按钮类型、I

17、C卡类型、触摸屏类型、密钥类型、远程控制类型等。还有些设备使用总线控制技术,内置传动装置增加停车位和保护传输组件,提高设备的使用寿命;机构使用模块化设计,使其更容易使用,安装和拆卸,并可减少施工所用时期,也使用一些新材料、新技术,如使用工字梁的钢梁,结合镀锌钢板或镀锌薄板成形的汽车板;安全保护使用声音和导光管,定位装置和自动灭火系统。目前的使用的满意程度达到90%左右，一些品种填补国内空白，使产品达到50%以上的国产化率。由于大量的新住宅的居民和停车位比1:1,为了解决停车场和家庭矛盾问题,三维机械停车设备以其平均土地占用量小的独有特点,被大多数用户接受。与传统的停车场相比，机械立体停车设备在

18、许多方面都有其独特的优势。首先，这个机械车库在土地利用率上有突出的优势。过去,地下车库将会占领一个平均面积40平方米,如果使用多层立体车库,地上的利用率可能增加了不只一倍。如果地面多层立体停车场,相同的的土地面积可以存储更多辆车,可节省更多的土地资源,并保存现有土木建筑的成本。立体停车场,地下车库可以更有效,确保人员和车辆的安全,人在车库或者汽车里，由电子控制的整个设备将不会运行。应该说，来自管理部门的机械车库可以进行安全的汽车转移。在立体车库中使用机械储存，也可以减少供暖和通风设施的使用，因此，消耗更少的能源来管理更多的车辆。立体停车场一般不做成套的系统，而是一个单独的容器。这可以充分发挥其

19、土地利用的作用，是十分明显的优势，在每一组的住宅小区或楼下可以设置一个立体停车楼。这为小区车库的不足，解决停车难的问题，提供了一个方便的条件。1.3 应用前景分析据统计,中国加入世贸组织和人民生活水平的进一步改善，国内总停车位增加了480万。平均每年有9600万停车位的需求。如只考虑10%的立体停车场,这就需要每年通过立体停车场提供96000停车位。此外，还没有考虑到一些小型汽车、小型货车和其他适合停车设备的停车位，并且还是在没有考虑到出口的情况。目前,香港、澳门、新加坡、印尼、马来西亚、泰国和其他地区和一些东南亚国家,主要依靠进口的停车设备,所以从现有停车位的差距和未来市场需求可以看出,机械

20、停车设备国际、国内市场前景很好。第2章立体停车系统整体设计方案2.1 车库的类型查阅相关资料得知，目前立体停车场主要的几种形式有：升降横移立体停车场、垂直循环立体停车场、垂直升降立体停车场、巷道堆垛立体停车场等。而在国内使用较多的是升降横移立体停车场和简易升降立体停车场，综合考虑住宅小区的建筑特点和使用空间，升降横移式立体停车场不仅结构简单，而且存取车的过程快捷方便，符合当今社会人们快节奏高效率的生活方式。应用于一些小区建筑的侧面墙壁附近也极为合适2.2 立体停车场的主体框架立体停车场的主要结构有支撑柱，横梁，纵梁，导轨 载车板等，传动系统安装在主体框架的后立柱上，包括马达，传动的链条链轮，链

21、条张紧装置和钢丝绳。上层载车板与钢丝绳连接来控制车辆的提升和下降提，而下层载车板通过电机和导轨来实现横向移动。整个框架要保证足够的强度和刚度，以确保操作过程的安全。载车板的作用是车辆停放和移动升降车辆的，因此载车板设计要足够稳定安全以便于用户停放车辆。保证强度和刚度的同时，防滑也是必须考虑的因素之一。安全问题是任何时候都必须考虑的问题，因此安全系统也是建立立体停车场必不可少的组成部分，安全系统的作用是防止上层车辆和载车板坠落砸坏下层车辆或砸伤驾驶员。上层载车板安全系统可以使用防坠钩和防坠架。防坠钩安装在上层载车板上，当上层载车板到达指定位置时防坠钩钩住上载车板来防止坠落。防坠架安装固定在下面，

22、体积较大，占用空间大，而且不利于客户停放车辆。由此看来，防坠钩对于本设计是一个更好的选择。2.3提升装置和横移系统能用于立体停车场提升的装置有很多种，这里选择液压马达和钢丝绳的组合形式，因为汽车的提升应保证平稳，又考虑到汽车和载车板的重量很大，因此对要求动力系统提供低转速大扭矩，液压马达刚好满足这些要求，不仅如此，液压马达还可以实现正向和反向转动，以保证汽车在上升和下降的过程中都十分平稳，除此之外，液压马达体积小质量轻，结构紧凑，噪声小，响应速度快等都是它的优点。横向移动系统主要用于下层载车板，通过下层载车板的横向移动来确保上层汽车可以方便快捷的提升，在下层载车板的下面装有轮子和导轨，后面装马

23、达，在马达的带动下，载车板可以实现横向的移动，马达正反方向的转动对应载车板的左右移动。第3章立体停车系统主体框架的设计3.1 主体框架钢结构的选择立体停车场主体框架大多数情况下会选用钢结构或钢筋混凝土，在查阅他们的各自特点之后，我们决定选用钢架结构。与其它建筑结构相比，钢架结构有许多优点：可靠性较高钢材在生产过程中，整个过程可以进行严格的控制，保证质量的稳定性，性能的可靠性。钢材料的组织均匀，特性接近于各向同性匀质体。钢材的物理力学特性较好的符合工程力学对材料性能的基本要求;钢结构的实际工作性能和目前采用的理论计算结果十分接近，计算结果相比之下更加可靠，因此选择钢结构相对来说更加可靠。材料强度

24、高，钢结构自重较小与其他的一些材料相比，钢结构有着较大的重力密度，但是它的强度以及弹性模量比其他一些材料高，并且强度和重力密度的比值相比之下也高出很多。钢结构自身重量轻，运输和安装起来更加方便，在减轻了自身重量的同时，也了整个框架所需的费用。塑性和韧性好首先钢的塑性很好好，钢结构很好会出现因超载而导致突然断裂的情况。损坏前会出现一些比较明显的变形，这样一来变形很容易被发现，及时的采取一定的措施，就会大大减少危险的发生，保证好停车人的人身和财产安全。其次，钢材的韧性也很好，钢材结构对与动力荷载的适应能力更强，在抗震方面的表现也超过大多数同类型的材料。制造简便，制造所需时间短钢结构的制造一般会有比

25、较专业的工厂，机械化程度高，生产效率搞，产品精度能得到更好地保障，质量方面也更加可靠，在工程结构中钢结构的工业化程度明显高于其他材料。加工完成的钢材，便可以运输到施工场地进行拼装。钢结构的拼装有很多连接形式，其中利用螺栓连接更加的方便快捷，钢结构的拼装灵活，可以拼成不同规格的结构单元。施工用时少，时间就是金钱，节约时间就意味着经济效益的提高。钢结构具灵活的连接形式，让它更容易加固、包括改建和拆卸等。钢结构密闭性钢结构的水密性和气密性优于其他结构，可焊接的特性也让他和其他材料相比有了更多的优势。钢材易生锈的缺点容易生锈是钢材料无法回避的一个缺点，但是在一般的环境中，只要做好防护措施，比如在钢材表

26、面涂上油漆等防护涂料，就能很好的保护钢结构不被锈蚀，并且维护所需费用低结构采用热制的H 型钢、角钢、槽钢和钢板等型材，利用他们较好的强度和刚度，让钢架不仅轻巧、美观，可一二次拆卸安装，而且运输过程十分方便。3.1.1 支撑柱的设计支撑柱受力分析车库停放的车辆中，最大质量的约为为1800kg，车辆前后轮的载荷按3: 2的比例分布来计算；载车板的质量定为600kg；车位满载时质量为2600kg；图3.1 支撑柱受力分析图当车库空载时，前后支撑柱的受理力大小相等。即只有载车板时支撑柱的受力如图3.1 所示： （3.1）式（3.1）为车库前后立柱的受力计算；其中为前支撑柱所受的力；其中为前支撑柱所受的

27、力。车库满载时支撑柱的受力是三个载车板加三辆汽车的总重量，其中汽车的质量前后分布不均，所以前后的支撑柱所受力的大小也是不一样的。这时的受力为： （3.2） （3.3）式（3.2）（3.3）为车库满载时的受力计算。，所以先对前支撑柱进行校核。支撑柱主要的受力有压应力和剪切力，剪切力对支撑柱的影响较小，所以主要分析和校核支撑柱的压应力。支撑柱的材料选择和校核查阅材料力学的附录表4，20a热轧工字钢可用，确定选用材料为Q235A；20a热轧工字钢的一些参数有：屈服极限；弹性模量； 比例极限；抗拉强度 ；高度 h=200mm；腿宽度 b=100mm；腰厚度 d=7mm；横截面积 W=35.578cm；

28、惯性矩 ，；截面系数 ，；惯性半径 ，；支撑柱的屈服强度校核结果为： ； （3.4）式（3.4）为支撑柱屈服强度公式。从结果中看出，支撑柱屈服强度要远大于7.08Mpa，所以结果是符合屈服强度要求的。支撑柱的稳定性校核：压杆的长度因数u，压杆的约束条件是一端固定而另一端自由，所以；惯性半径；支撑柱长度；支撑柱的柔度： （3.5） （3.6）式（3.5）（3.6）为支撑柱的柔度计算公式。查阅材料力学表9.2：,； （3.7）式（3.7）为直线公式的最小柔度计算公式。支撑柱的柔度大于和，那么前立柱是属于细长杆，应该按照欧拉公式计算出临界载荷。立柱的工作载荷的最大值应为前立柱所受力，所以：；再通过欧

29、拉公式求临界压力；金属结构中的压杆的安全系数一般为 （3.8）式（3.8）就是临界压力计算公式。前支撑柱稳定安全系数计算为： （3.9）式（3.9）前支撑柱的稳定安全系数计算公式。由结果可知满足稳定要求。3.1.2 横梁的受力分析横梁主要受到的力有载车板和汽车重量所产生的拉应力和弯曲应力，查阅材料力学附录表4，可以使用20a热轧工字钢，确定材料为235A 图3.2 横梁横梁如图所示其长度为7m，纵梁之间的距离为2.1m，连接在横梁上，并将横梁等分成三段，连接方式为螺栓连接。对横梁受力分析。通过静力平衡方程式求出中间两点处的受力和：前横梁的受力： （3.10）则此式结果即为前横梁受力。后横梁的受

30、力： （3.11）则此式结果即为后横梁受力。因为前横梁受的力大于后横梁受的力，所以对前横梁进行校核。 （3.12）此式结果即为AB两点受力。最后四个力集中作用在截面上的弯矩为，; （3.13）式（3.13）为横梁弯矩计算公式。由此可得最大弯矩; （3.14）式（3.14）的结果为横梁弯曲许用应力。符合弯曲许用应力的条件。接下来是梁的切应力的校核查表得到；。由剪力图得：， （3.15）式（3.15）结果为横梁切许用应力。校核过后得知，横梁满足了正应力和切应力的强度条件。3.1.3 纵梁的受力分析查阅材料力学附录表4，确定使用20a热轧工字钢，选择材料为Q235A；纵梁长6m，固定点之间的距离为，

31、固定点距离纵梁两端的长度为1m。纵梁主要受到汽车重量和载车板所产生的拉应力和弯曲应力作用，对纵梁受力分析，绘制受力分析图如图3.4 所示。图3.3 纵梁受力分析图根据静力平衡方程式，求A,B两点处的作用力和：左右两边的纵梁：；中间的纵梁 （3.16）式（3.16）的计算结果即为纵梁受力。中间纵梁的受力大于左右纵梁的受力，因此校核中间的纵梁。; （3.17）式（3.17）的计算结果即为AB两点的受力。四个里集中作用在截面上的弯矩各自为，; （3.18）式（3.18）的计算结果即为纵梁弯矩。由此可得到最大弯矩； （3.19）式（3.19）的计算结果为纵梁弯许用应力。所以符合弯曲许用应力条件。横梁切

32、应力的校核：查表得到；由此可得,代入强度条件， （3.20）式（3.20）的计算结果即为纵梁切应力。得到横梁满足切应力和正应力的强度校核。3.1.4 载车板的受力分析查阅材料力学附录表4，确定使用14b热轧槽钢，选择材料为Q235A；载车板的总长度为5.5m,载车板的受力为,受力的长度。对载车板进行弯曲变形的校核。上层的载车板利用钢丝绳来实现升降，汽车驶到上面不能有很大的变形，否则会对升降过程产生影响，也容易产生安全问题。因此要对载车板进行校核。查阅材料力学，得知挠曲方程为： （3.21）式（3.21）就是挠曲的计算公式。最大挠度为： （3.22）式（3.22）是最大挠曲的计算公式。弹性模量；

33、惯性矩 ，；受力长度； 计算后得到：；校核过后得到载车板的变形量为，满足了要求。载车板强度的校核：在载车板中一共使用了4根相同的热轧槽钢 （3.23）式（3.23）计算结果为弯矩。查月材料力学附录表3，得最大应力： （3.24）式（3.24）就是载车板强度校核。由此可知使用14b热轧槽钢作为载车板的材料满足强度要求， 也能满足挠度要求。第4章立体停车场传动系统设计以往立体停车场的传动机构很多都会使用机械传动，相对而言液压传动的使用的较少。液压传动机构与机械传动机构相比之下有这一些优势。立体停车场的液压传动机构最明显的优势是低噪声，工作时传动平稳，单个体积的重量小，自动化控制的过程相对容易。在现

34、如今人们对于居住环境的要求越来越高，这样一来低噪声的液压传动机构看来更能满足人们的对立体停车场的需求。也正是因为这些，液压传动机构在未来可能会有更大的发展空间。4.1 提升系统的选择和设计提升系统应包括有卷筒，传动轴，液压马达，导轮和钢丝绳等。其中卷筒传动轴和马达装在车架的后横梁上，导轮则安装在纵梁上。首先进行卷筒的选择，查阅起重设计手册后选则T153卷筒组，卷筒的参数为，最大提升高度,起重量是,还有它配套使用的钢绳直径使。车辆的提升过程由导轮和卷筒配合运动完成。卷筒上的作用力的计算：卷筒受到的力有汽车重力和载车板的重力，除此之外还有导轮和钢丝绳之间产生的摩擦力。导轮和钢绳之间的摩擦系数。所以

35、得到卷筒的受力： （4.1）式（4.1）的计算结果为卷筒组受力。同时为马达所受到的力。得出液压马达所受力大小为28800N，查阅液压传动与气压传动表得出液压驱动的压力是。查阅液压与气压传动相关资料，发现液压马达有齿轮式液压马达，叶片式液压马达以及柱塞式液压马达，其中叶片式液压马达具有噪声和流量脉动小的特点，适和负载扭矩一般，速度平稳性以及噪声要求都比较较高的场所，并且压力范围能达到要求。因此选用叶片式液压马达较为合适。液压马达的一些基本参数有：排量，转速，输出扭矩。液压马达出油口的压力是，进油口的压力是压力差值为，这样液压马达可一将压力油直接流回油箱。提升机构使用叶片式液压马达，需要让车辆以恒

36、定的速度上升和下降。上层的载车板距离地面的高度为2m，提升系统需要在在10秒内完提升和下降过程：所以提升速度应不小于 （4.2）式（6.2）的计算结果为载车板速度。假设提升速度；载车板连接钢丝绳，钢丝绳连接卷筒，所以卷筒的线速度也是； 那么卷筒的角速度就是： （4.3）式（.3）的计算结果为卷筒的角速度。接下来卷筒的转速； （4.4）式（4.4）的计算结果为卷筒的转速。液压马达转速是，传动机构使用链轮传动，传动系数应为；液压马达的流量就应该是： （4.5）式（4.5）的计算结果为液压马达的流量。因为液压系统管路的布置具有不确定性，所以的整个液压回路损失大概为，流量损失比例约为；得出：；依据以上

37、数据选取液压泵，液压泵的流量为，压强，转速。其中液压泵不能做到将电动机的驱动完全转化，确定液压泵的效率大概为，依据据这些数据对液压泵的电机进行选取： （4.6）式（4.6）的计算结果为液压马达的功率。依据需要的转速以及功率选取电动机；查阅机械手册选择的电动机型号为，该电动机的额定功率是，转速为。依据以上参数设计液压系统的油路，停车场在工作时一次控制一辆汽车做上升或下降，一次工作完成后再进行其它工作。在图4.1中：1过滤器，2液压泵，3可调节流阀，4直动式溢流阀，11液压表；5，7，9是三个三位四通电磁阀；6，8，10是液压马达；1YA,2YA是5号三位四通电磁阀的两个电磁阀；3YA,4YA是7

38、号三位四通电磁阀的两个电磁阀；5YA,6YA是9号三位四通电磁阀的两个电磁阀；图4.1 液压系统的工作原理图表4-1 电磁阀控制流程动作1YA2YA3YA4YA5YA6YA1号载车板上升 +1号载车板下降+2号载车板上升+2号载车板下降+3号载车板上升+3号载车板下降+表4-1是立体停车场液压系统的电磁阀控制流程，其中加号表示通电，减号表示断电。4.2 提升系统链轮设计连接。为了确保保证传动的稳定性和安全性，链轮也需要进行校核。传动轴的速上层载车板提升汽车的直接动力来自钢丝绳和传动轴，传动轴通过链轮与液压马达度为，远元小于，链的传动是低速传动。容易被破坏的是链轮的抗拉静力强度。因而依据据机械手

39、册对链轮进行抗拉静力强度计算和校核：； （4.7）式（4.7）的计算结果是抗拉静力强度。其中为链的抗拉静力强度的安全系数；单排链的极限拉伸载荷()；工作情况系数为1；离心力引起的拉力取0；垂直拉力；链的有效拉力系数1。依据机械设计手册选取链号16；初步选用的链号式20A,节距；排距，单排抗拉载荷为。依据式（4.7）抗拉静力强度计算公式；得出的安全系数较小。选择链号28B,他的节距；排距，单排抗拉载荷为。依据式（4.7）抗拉静力强度计算公式；安全系数比6大，因而满足要求。链的传动速小于，；取液压马达的链轮齿数为14，传动系数；传动轴得参数7，。那么链轮的分度圆直径为： （4.8）其中是链轮的节距

40、。依据式（4.8）；液压马达链轮分度圆直径；液压马达链轮分度圆直径。4.3 提升系统传动轴设计提升汽车的过程中上层载车板的直接动力来自钢丝绳和传动轴，载车板和汽车重力都对传动轴有作用，所以传动轴的设计要求更为严格。传动轴的材料使用无缝钢管，钢管的直径为，钢管的厚度是；传动机构的链轮和卷筒应焊接在钢管上，要求焊接应尽量牢固可靠。焊接质量不好可能会导致在运动过程中卷筒或链轮的脱落，造成的后果是非常严重的。同时焊接还需要确保卷筒，链轮的传动轴三者之间的同心度，过大的误差会导致链轮卷筒与传动轴的产生震动，对传动机构的稳定性产生影响。传动轴的长，卷筒在离传动轴边缘处焊接，链轮安装于传动轴的中间部位。对传

41、动轴的受力分析：是卷筒直径，是链轮的分度圆直径。 （4.9）式中；是无缝钢管的直径；是液压马达的最大扭矩： （4.10）式（4.10）的计算结果为链轮的扭矩。将得到的数据代入式（4.9）中；校核过后确定选用直径为无缝钢管，壁厚;材料选择45钢。4.4 下载车板横移系统的设计下面的载车板有横向移动，。在地面的水平轨道上做以一定的速度运动，载车板跟随马达一起运动。载车板在运动时受到的力时导轮与导轨之间的摩擦力： （4.11），时车辆和载车板的重力；摩擦系数；导轮直径；导轮承受扭矩； （4.12）载车板移动速度； （4.13）导轮旋转的角速度； （4.14）导轮的转速； （4.15）液压工作压力需要

42、。参照以上参数选取叶片式液压马达。第5章立体停车场的控制系统5.1 控制系统的原理立体停车场的控制系统采用单片机控制，下面是控制系统的工作流程有人进入停车场并刷卡后,IC卡读写装置把接收到的信息传送给单片机控制系统。控制系统根据接收到的信息做出判断并且发出控制信号，控制存车和取车的过程。控制系统首先判断信号是存车信号还是取车信号，然后检查车库里的停车位情况，并将对应的车位移动到最下层，以方便车主存车或取车。存车过程，当检测到底层的载车板为空时，车主可直接将车停入车库，当检测到上层载车板为空时，判断他下方的停车位有无车辆，如果有，则下方的载车板横移，如果没有，那么上面的载车板下降，车主停车。取车

43、过车和存车过程类似，当检测到汽车在底层时，车主可直接取车，检测到汽车在上层时，判断下方有无车俩，如果有，下方车辆横移，如果没有，车辆直接下降帮助车主取车。当车主把车开进停车场后，车辆到达指定的安全位置，安全信号的指示灯熄灭，示意车辆停放位置安全，车主下车之后，到达警戒范围以外，系统将车辆停放到指定位置，存车动作完成。取车过程一样，当检测到系统周围无人靠近，系统才开始工作，在车主把车辆开出警戒范围之前，系统不会有其他运作。控制系统在工作时，一定最先收集安全信息，检测到有危险信号存在时，这个停车系统不会执行任何操作。图5.1 控制系统流程图NYNYNY寻找车辆位置停车位移动结束车位移动报警找停车位

44、存车刷卡故障开始初始化5.2 控制单片机的选取本系统的控制核心为单片机，选择一个合适的单片机作为控制器对于立体停车场控制系统来说十分重要。本设计采用的设计方案是小型的立体停车场，设备的体积比较小。本车库系统属于单体控制系统，设备集中，使用一块单片机就能完成控制任务。所以选择目前常用的AT89S51单片机。AT89S51是美国ATMEL公司生产的AT89系列单片机中的一种8位机，是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚

45、结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 图5.2 AT89S51单片机引脚图AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。5.3控制系统的简单电路5.3.1动力控制电路的设计在系统中，电机的作用是带动传动装置，然后使车库进行移动。电机是系统

46、中重要执行部件，所有控制的目的都是为了车库的自动运行，因此动力控制电路的设计也是很重要的。CPU的控制驱动信号通过两个NPN三极管Q1和Q2实现电机的转向。当P2.4为高时，Q1导通，继电器K1接通电流，并吸合其开关，电机正向接通电路，使电机正转；当P2.5为高时，Q2导通，继电器K2接通电流，吸合其开关，电机反向接通电路，使电机反转。D1和D2是泄流二极管，以保护三极管免受高压冲击。在电路中，J1和J2和电源相接，其中1脚都接电源的正极，2脚接电源的负极。动力控制电路如图5.3所示。图5.3 动力控制电路5.3.2检测装置电路的设计在系统的车位检测设计中，应用的是5个光电开关，通过光电开关来

47、检测车位是否为空。光电开关分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。由于在车位的检测中，由于车位的长度达到35米，所以采用对射式光电开关来进行检测。同时不需要测量物体的密度或其他性质，只需要检测停车位上是否有车，所以功能最简单的光电开关就可以实现，在费用上降到最低。图5.4光电开关连接电路功能简单的光电开关传输的是开关量，向单片机传输的信号为高电平或低电平，当车位上有车存放时，光电开关的接收端不能接受来自发射端的信号，三

48、极管不能导通，所以单片机接收到的是高电平。同理，当车位为空时，三极管导通，单片机的端口置低电平。由此可以检测出车位上是否有车。由于车库有5个车位，所以需要5个光电开关来进行检测。致 谢毕业设计不是一个容易的过程，对于我们也是一种考验和锻炼。毕业设计的内容，考察了大学四年我们对于专业知识的理解和掌握，是对这四年课程的一个总结与回顾的过程，通过这个过程，我们全面系统的体会了做机械设计的流程和思路，加深了对机械行业的了解，也体会到了做设计过程中的艰辛，这些对于以后步入社会和迈向职场都会有很大的帮助，毕业设计过程中同学们的收获和成长才是更具有意义的。毕业设计期间，由于自身专业知识学的不够扎实，或者知识

49、储备的不足，遇到了很多问题，有些问题自己查资料可以解决，有些问题和同学们交流讨论之后有了结果，还有一些问题要向老师们请教，每次向老师请教问题，都能得到耐心的解答和指导，我的指导老师老师给了很大帮助，在此对老师们和同学们表示衷心的感谢！因为知识水平有限、实际设计经验也不足，设计过程中难免会出现疏忽和错误。恳请老师们的批评和指正参考文献1 刘丽娜. 浅谈立体车库的特点及其应用J. 智能建筑与城市信息, 20072 Bill Franeis. How to Select an Operator for Your Parking FacilityJ. Parking Today, 20043 汤伟.

50、升降横移式立体车库结构优化及控制策略分析D. 合肥工业大学，机械电子工程硕士学位论文. 2008.4 濮良贵,陈国定,吴立言. 机械设计(第九版). 北京: 高等教育出版社, 20135 齐小杰.汽车液压与气压传动.北京：机械工业出版社2011.8.6 任伯森.机械式立体车库.海洋出版社，20017 莫代新. 升降横移式立体车库结构设计与有限元分析D. 南宁: 广西大学硕士学位论文, 20098 汤伟. 升降横移式立体车库结构优化及控制策略分析D. 合肥工业大学，机械电子工程硕士学位论文. 2008.9 许福玲.液压与气压传动第二版.北京：机械工业出版社，199610 H.Allen.AWanson, The Influence of Central Business District Employment and Parking Supply on Parking RatesJ. ITEJournal, 200411 吴宗则.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，200612 张毅刚，彭喜元，彭宇. 单片机原理及应用.北京：高等教育出版社，201037