升降式立体车库传动及安全防护系统研究与设计.docx

中图分类号： TO273+.5 密 级： 公开
UDC： 本校编号：

工 程 硕 士 学 位 论 文

论文题目：垂直升降式立体车库传动及安全防护
系统的研究与设计

研究生姓名： 高军年 学号： G10081

学校指导教师姓名： 孟建军 职称： 教授
企业指导教师姓名： 潘 临 职称： 高级工程师
申请学位工程领域名称： 机械工程
论文提交日期： 2014年4月 论文答辩日期： 2014年6月
独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得 兰州交通大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日

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学位论文作者签名： 导师签名：
签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日

工 程 硕 士 学 位 论 文

垂直升降式立体车库传动及安全防护
系统的研究与设计
The Design and Study of Transmission System for Electronic Commutation Device with Low Cost and Mechanical Garage

作 者 姓 名： 高军年
工 程 领 域 ： 机械工程
学 号 ： G10081
校 内 导 师： 孟建军 教授
企 业 导 师： 潘 临 高工
完 成 日 期： 2014年4月

兰 州 交 通 大 学
Lanzhou Jiaotong University

摘 要
立体车库的出现为城市中汽车的停放提供了一种有效途径，在一定程度上缓解了目前城市中静态交通拥挤的问题。目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式和巷道堆垛式等【2】立体车库
，但无论那种立体车库，都要考虑制造成本和安全措施。本文对现有的常见立体车库进行了归纳总结和比较，分析了各种车库的优缺点，并结合低成本机械式立体车库传动系统进行了方案设计。该车库传动系统主要包括：拽引电机、减速机、制动系统、涡轮蜗杆啮合齿轮、行星齿轮系、电磁离合器、链传动系统、锥齿轮动力输出装置、钢丝绳升降传动装置（含配重）、载车板升降系统等。每3个停车位为1个载车单元，采用1组配重，每36个车位采用1组电机输出机构，完成邻近6个载车单元升降驱动，每组载车单元之间采用电磁离合器和制动器切换，形成单点输入，多点输出系统，对于每一组而言结构相同，适合模块化设计和批量化生产特点，同时，各电机组输出之间，汽车存取过程独立运行，互不影响汽车在其它层上的存取运行过程，有效地提高了存取车的速度，解决了现有立体车库造价成本高，传动系统相对独立，电机利用率低的问题。

关键词：立体车库；行星系；传动系统；低成本

论文类型：应用研究

Abstract
内容应与“中文摘要”对应。使用第三人称，最好采用现在时态编写。
“Abstract”不可省略。标题“Abstract”选用模板中的样式所定义的“标题1”，再居中；或者手动设置成字体：黑体，居中，字号：小三，多倍行距1.5倍行距，段后11磅，段前为0。
标题“Abstract”上方是论文的英文题目，字体：Times New Roman，居中，字号：小三，行距：多倍行距 1.25，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。
Abstract正文选用设置成每段落首行缩进2字，字体：Times New Roman，字号：小四，行距：多倍行距 1.25，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。
Key words与Abstract之间空一行。Key words与中文“关键词”一致。词间用分号间隔，末尾不加标点，3-5个，Times New Roman，小四，加粗。

Key Words：Stereo Garage；Electronic Commutation Device；LabVIEW; High Power Capacity

Thesis Type: Applied Research

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目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 正文格式说明 2
1.1 论文格式基本要求 2
1.2 论文页眉页脚的编排 2
1.3 论文正文格式 3
1.4 章节标题格式 3
1.5 各章之间的分隔符设置 4
1.6 正文中的编号 4
2 图表及公式的格式说明 5
2.1 图的格式说明 5
2.1.1 图的格式示例 5
2.1.2 图的格式描述 5
2.2 表的格式说明 6
2.2.1 表的格式示例 6
2.2.2 表的格式描述 7
23 公式的格式说明 8
2.3.1 公式的格式示例 8
2.3.2 公式的格式描述 8
2.4 参考文献的格式说明 8
2.4.1 参考文献在正文中引用的示例 8
2.4.2 参考文献在正文中引用的书写格式 8
2.4.3 参考文献的书写格式 8
2.4.4 参考文献的书写格式示例 9
2.5 量和单位的使用 9
2.5.1 使用方法 9
2.5.2 中华人民共和国法定计量单位 10
2.6 规范表达注意事项 12
2.6.1 名词术语 12
2.6.2 数字 12
2.6.3 外文字母 13
2.6.4 量和单位 13
2.6.5 标点符号 13
3 打印说明 14
3.1 封页 14
3.1.1 封皮 14
3.1.2 封一 14
3.1.3 封二 14
3.1.4 独创性声明、授权书 14
3.2 中英文摘要 14
3.2.1 中文摘要 14
3.2.2 英文摘要 14
3.3 目录 14
3.4 正文 14
4 第四章题目(黑体，小三，1.5倍行距，段后11磅) 15
4.1 第四章第一节题目(黑体，四号，1.5倍行距，段前0.5行) 15
4.1.1第四章第一节一级题目(黑体，小四，1.5倍行距，段前0.5行) 15
4.2 第四章第二节题目 15
4.2.1第四章第二节一级题目 15
5 第五章题目(黑体，小三，1.5倍行距，段后11磅) 16
5.1 第五章第一节题目(黑体，四号，1.5倍行距，段前0.5行) 16
5.1.1第五章第一节一级题目(黑体，小四，1.5倍行距，段前0.5行) 16
5.2 第五章第二节题目 16
结 论 17
参 考 文 献 18
附录A 附录内容名称 19
致 谢 20

第一章 绪 论
1 课题的背景和意义
随着当今科技的快速发展，汽车已经成为人们出行主要的交通工具之一。据2012年由中国汽车技术研究中心和中国汽车工业协会发布的《中国汽车工业发展年度报告》【1】赵航 董扬等 中国汽车工业发展年度报告【J】中国汽车工业年鉴2012年4月：3-5
显示，全球汽车产量突破8000万辆，其中2011年中国汽车产量达到1842万辆，占全球总产量的比例达23.0%。预计2012年，我国汽车销量将达到2000万辆，同比增长8%左右。随着汽车数量的不断增加，土地资源紧缺，出现停车场严重不足，大量的汽车随意停放加剧了城市交通的拥堵，制约了城市的建设和经济发展。如何在有限的空间中存储尽可能多的车辆成为当今交通领域面对的一项重要课题。
1.1 国内外立体车库的发展现状和趋势
立体停车装备系统在世界各地的发展极不均衡。最早的立体车库1918年建于美国伊利诺斯州芝加哥市，但是在德国开发最早，技术居于领先。更有意思的是日本因为国土面积小而应用最广，自1959年引进立体车库技术之后，到1983年，就建造了2.5万座各式各样的机械式立体车库，而且每年以5%-7%的速度递增。进入20世纪以来，全自动立体停车设备的容车能力及先进技术，已被世界世界各国承认和接受【5】立体停车库
。
我国立体车库的发展，始于上世纪八十年代，河北承德的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，填补了国内机械式停车车库的空白。虽然从二十世纪八十年代就开始研制和使用机械式立体车库，但由于市场需求原因，二十多年来发展缓慢。目前国内从事立体车库研发的企业已有100余家，其中主机生产的企业有50多家，批获得国家颁发的立体停车设备制造企业资质的有22家。
目前我国城市机动车的保有量与停车位之比大约是5:1，换而言之，只能满足20%的车辆停放在车库里，停车位的严重不足，造成车辆非法停放、占道停放现象日益严重。从国际城市建设经验看，要保证城市交通不拥堵，除了建成100%的基本停车位，还要增加20%的公共停车位，如果每年新增轿车2000万辆，那么，每年需新增2900万个停车位，才能满足停车需求。以上海为例，160万辆的汽车保有量计算，理想停车位应该有208万个，而实际开放的社会车库仅有3万个车位，造成了许多车辆随意停放，交通拥堵【4】付翠玉 关景泰 立体车库发展的现状与挑战[J] 《机械设计与制造》2005年9月第9期
。
就兰州而言，根据市公安局交警支队统计数据，2010年9月份，兰州市机动车保有量为373701辆，机动车驾驶人保有量为355291人；截止2013年5月份，机动车保有量为553347辆，机动车驾驶人保有量为614879人。两年多时间，机动车增长了48.07%，机动车驾驶人增长了73.06%，道路交通供需矛盾大大加剧【5】每日甘肃网
。与此同时，兰州市立体车库建设却寥寥无几。
1.2 存在问题
1.2.1 停车位身价偏高。2002年，在北京、广州、上海一个露天泊车位就炒到20-30万元的天价，缺少高容量、低成本的立体车库设施。
1.2.2 停车设施规划滞后，停车业发展无序。在城市总体规划和地区详细规划中，对停车设施数量和密度重视不足，难以在后期扩大供应规模。
1.2.3 立体车库建设功能不完善，存取车费时费力。
1.2.4 因技术不成熟，车库设计布局不合理，车库管理者严重亏损。
1.2.5 缺乏引导立体车库设施开发的配套政策和法律保障【6】张家祥 刘斌峰 浅析大城市立体停车库建设中遇到的难题及对策 《城市建设》2010年第60期
。
1.3 本论文研究的主要内容和要解决的问题
本论文介绍了常见立体车库传动系统和换向装置，并深入分析了这些装置的优缺点，结合实际，提出了一种新型的传动系统设计方案，具有一定的探讨价值。主要包括以下内容：
1．本着结构简单、降低成本的思路，完成立体车库传递系统的方案设计。
2．根据方案和其它技术要求，确定各分系统实现的技术原理。
3．依照原理，设计合理的结构和实现方式。
4．结合设计实现方式，完成传动系统受力相关的理论数据计算。
5．进行模拟测试，确认是否满足设计需求，对该系统做出一个客观的评定。
6．对整个车库系统进行安全性和可靠性分析。
第二章 机械式立体车库
2.1立体车库概述
立体车库，又称之为“机械式停车设备”，它是利用机械和电气系统组成的，用来存取储放机动车辆的机械或机械设备系统。立体车库是集自动控制技术、机械加工技术、计算机技术等融为一体的智能化、立体化的车辆存储系统。机械式立体车库是指使用车辆之外其它带有动力的搬运器，完成车辆停放、存储工作的整个设施。伴随着中国经济的快速发展，小汽车进入家庭的步伐加快，机械式立体车库成为解决国内城市停车难题的最佳方案。
2.2机械式立体车库的主要类型
根据机械工业部发布的《机械式停车设备类别、型式与基本参数》这一标准，机械式停车设备的类别按其工作原理区分，可分为升降横移式（代号SH）、垂直循环式（代号CX）、水平循环式（代号SX）、多层循环式（代号DX）、平面移动式（代号PY）、巷道堆垛式（代号XD）、垂直升降式（代号CS）、简易升降式（代号JS）等。【7】机械工业部北京起重运输机械研究所 JB/T 8713-1998[S]. 北京：机械工业部机械标准化研究所出版社，1998
其中，垂直升降类（塔式）立体车库的土地利用率最高，三个车库位的面积可以形成50-80个立体车位。简易升降类车库结构简单实用，无需特殊地面基础要求，特别适合工厂、别墅、住宅、宾馆等停车场。而升降横移类立体车库存取车速度快，操作简单，成本低，也受到客户青睐。
2.3机械式立体车库的优点
机械式立体车库能够在近年来得到快速的发展，主要依靠其本身的优点，主要体现在以下几个方面。
2.3.1 向空间发展，节省占地。以停放100辆车辆为例，含车道，正常需要占地2100㎡；采用3层简易升降式车库停放含车道占地约700㎡，节省占地66%；采用3层升降横移式停放车辆占地约810㎡，节省占地61%；采用45米高电梯式停放占地约70㎡，节省占地96%；采用6层巷道式停放占地约315㎡，11m净空，节省占地85%。
2.3.2 模块化设计。便于使用者灵活选用，设计者简化设计。
2.3.3 对地形条件要求不严，可随地形变化。
2.3.4征地费用降低。
2.3.4建设可分期分批进行，扩充性强。
2.3.6 PLC控制，具有联网功能。
2.3.7减少盗车事件发生。
2.3.8为社会解决再就业机会，同时提高就业人员的技术水平。
2.3.9实现计算机收费，避免人工干扰，规范管理。
2.3.10缓解交通拥堵。 【8】李志辉 沈利华 《机械立体停车库概述》中国电梯 2003,14（3）

第三章 立体车库传动系统和换向装置的研究
3.1 垂直升降式立体车库传动和换向系统
垂直升降类停车库的工作过程是：存车时，车辆驶进车库入口，由升降机构将车辆或载车板升降到目的层，然后用提升机构上的横移装置把车辆或载车板送进存车室；取车时，由横移装置把指定存车室上的车辆或载车板取进升降机构，然后由升降机构把车辆升降至车库出口处，司机再把车辆开走。 D'4\*4is  
　　垂直升降类停车库与其它类型停车库相比较特点是：（1）由于可以建得很高，其平面和空间的利用率较高；（2）控制系统先进，使得存取车迅速，运行平稳，运转效率较高；（3）具有安全可靠的机械及光电安全装置，同时由于封闭可防火、防盗、防异物伤害；（4）与垂直循环类相比，整个系统不作整体运动，节省电能；（5）噪声较低；（6）电脑操作，使用方便。因此该类停车库适用于如城市中的繁华中心区等需要车辆集中停放的场所。
当然，这类停车设备也有一定缺点：（1）升降机构的通道不能作为停车位使用；（2）垂直升降和水平横移这2个动作之间有间歇，而使存取车周期加长，近年来通过提高升降速度、预先让横移装置待机等措施已得到缓解；（3）一次性投资设置需要较多资金。 Va8&Z  
　 垂直升降类停车库的主要结构见图1，

1.1      钢结构架 WhDJ7{D  

第四章 低成本立体车库传动系统和换向装置的设计
第二章 总体设计方案
2.1车库运行过程
该设备的整体结构为两排六列三层，每三层一列为一个独立单元，上中下停放三辆轿车，载车板只需上下升降，地下高度位置可占据为两层。汽车驶入时，从两排中间过道进入，以后排空位为主，进入要求的与地面相平的车位后，载车板被向上提升一层，下部层位空余等待汽车占位。汽车驶出时，从两排中间过道进出，驶出要求的车位上的车时，载车板被向下降低一层，该层与地面相平，汽车驶出。整个过程即可完成。
2.2工作原理
根据机械式三层升降式立体车库的运行方式，车库总体采用钢结构设计。在整个机构中有立柱、横梁和纵梁还有纵向导轨组成。每层有可以放置汽车的载车板，三层载车板都连接与纵向导轨上，构成一个框架结构整体，三层只能通过传动机构上下升降。升降运动采用升降电动机、链条或钢丝绳提升。
2.3车库的整体布局
升降式立体停车库由于适应性强而备受青睐,该类车库每个车位均有载车板,所需存取车辆的载车板通过升、降运动到达地面层,驾驶员进入车库存取车辆完成存取过程。停泊在这类车库内地面的车只作升降,上层车位或下层车位需升降通过中间层腾出空位，将载车板升或降到地面层驾驶员才可以进入车库内将汽车开进或开出车库。升降由一台电机驱动通过钢丝绳拖动三位一体的载车框架通过导轨上下垂直升降，它的主要优点在于通过快速提升来存取汽车，并且动作时间短缩短了存取车的时间。
如图2.1所示升降式立体车库可以分成钢结构部分、载车板部分、传动系统、控制系统、安全防护系统五大部分组成。且六个三层一体存车独立单元由一套传动装置传递动力，每个独立单元可以自由工作。
因为我们主要研究的是机械部分因而主要对传动系统、钢框架部分、对重部分、引导部分、载车板部分、安全防护系统进行研究和设计。

1- 传动系统 2-钢框架部分 3-对重部分 4-引导部分 5-载车板部分 6-安全防护系统
1号
2号
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5号
6号
图2.1 升降式立体停车库布局图
图2.2 升降式立体停车库车位分布图
车库的运行情况如下:图2-2中的底层即1、2号车位上要存取车，直接进行存取；3、4号车位上要存取车，必须提升车架向上一层到地面层后进行存取；5、6号车位上要存取车，必须提升车架向上两层到地面层后进行存取。由于升降式立体停车库对场地的适应性较强，可根据不同的地形和空间进行排列，六个车位为一个模块，规模可大可小对土建的要求比较低，在地面以下建造两层的凹槽，因此升降式立体停车库应用十分广泛普遍。
升降式立体停车库的结构设计在整个车库中非常重要钢框架部分、载车板部分和传动系统是升降式立体停车库的主要组成部分，钢框架部分承担着整个升降式立体停车库的总量而且它的轻重、稳定性和可靠性以及载车板部分还影响着整个立体停车库的重量、材料和成本的多少，以及安全性传动系统决定着升降式立体停车库运行的好坏，所以如何设计钢框架部分、载车板部分和传动系统成为影响整个立体停车库的关键因素。
2.4传动系统
传动力系统见图2-2所示，即主机一般为电动机和减速机。电机减速机用于起重升降部分的主机且必须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的制动器其制动力矩不小于1.2倍额定载荷的制动力矩。减速机输出轴上安装涡轮蜗杆啮合齿轮，传递力方向变换90度带动大环形齿轮转动，大环形齿轮周围传动六只行星齿轮，六只行星齿轮通过离合器将各自的力传递到链条型传动装置，链条型传动装置上的力再通过锥齿轮传递到钢丝绳型升降传动装置，钢丝绳型升降传动装置将载车板从底层停车位提升到上层车位架或从上层车位架放到底层来存取车辆。

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1-电动机 2-制动器 3-减速机 4-涡轮蜗杆 5-环形齿轮 6-行星齿轮 7-离合器 8-链轮装置 9-锥齿轮装置 10-滑轮装置
图2.3 升降式立体停车传动系统图

2.5钢框架部分
立体车库一般主要以钢结构和钢筋混凝土为主钢结构框架有以下几种特点1.可靠性高；2.材料的强度高，钢结构自重小；3.材料的塑性和韧性好；4.钢结构制造简便，施工工期短；5.钢结构密闭性好，因而在升降式车库中我们选用钢架结构。
主框架体系的基本构成是由水平方向的梁和垂直方向的柱通过钢性结点连接而成。这种结构体系通过结构构件的抗弯刚度来抵抗侧向力的作用。主框架体系是典型的柔性结构体系，受层间位移的限制，结构的刚度在设计中起控制作用。
停车设备的主框架主要采用热轧H型钢槽钢角钢矩形钢和钢板焊接成型以其作为承重结构。
升降式立体停车库主框架根据不同的结构要求有单柱形式、跨梁形式等。升降式立体停车库主框架的几种典型形式见图a和b所示。单柱型式结构紧凑，安装、搬运方便给驾驶员一种导正的作用。若装有平衡装置在升降过程中有全程平衡保护。跨梁形式结构较简单，但较单柱形式跨度大，所以进出车辆较方便。所以在车进出口采用跨梁式结构，在其他三面采用单柱式结构。
单柱形式在结构上稳定性好，其强度、刚度比较好，安装也较方便，特别适用于多层式和重列式的升降式立体停车库。但是这种形式不便于车辆的驶入，车库的成本也相应的提高了。跨梁式中应用比较典型的是二柱结构型式，这种型式的停车设备的最大优点视野宽阔，存取车方便。不利的方面主要表现在对设备运行的稳定性和结构框架的强度、刚度、设计要求高。因而我们采用两种结合的形式。

图a单立柱形式 图b跨梁形式
图2.4升降式立体停车库主框架的典型形式，在主框架设计中因为受到侧向力作用下竖向支撑析架表现为弯曲型变形，因此使用人字形支撑结构。在升降式立体停车库的主框架设计中一个重要部分—安装连接形式设计的是否合理直接影响结构的质量、安装速度及经济效益，常规的主框架的连接有焊接、铆接与螺栓连接三种。扭剪型高强螺栓是一种新型连接方法具有受力性能好、耐疲劳、可拆换、施工方便及安全可靠等优点，同普通螺栓相比，单位体积耗钢减少30~50%。近年来在主框架的设计中广为采用，因此使用扭剪型高强螺栓连接。

图2.4 升降式立体车库钢结构骨架
2.6对重部分
对重部分位于钢框架之外，通过钢丝绳与载车架连接。在升降运行过程中，对重装置通过对重导靴在对重导轨上滑行，起平衡作用。对重装置由对重块和对重铁块两部分组成，采用1：1吊索法的对重装置如图2.5所示。
对重架用槽钢和钢板焊接而成，对重铁块用铸铁做成，放置于对重架后需用压板压紧，防止在升降运动过程中因发生窜动而产生噪音。在对重架的上下各安装一对采用弹簧滑动的导靴，用于导向。对重架的底部安装缓冲板，用于缓冲。

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1—导靴 2—对重架 3—绳头板 4—对重铁块 5—缓冲板
图2.5 对重装置
2.7引导部分
车库的引导系统，包括轿厢的引导系统和对重的引导系统。这两种系统均由导轨、导轨架和导靴组成。
每台车库模块均具有用于轿厢和对重装置的两组至少4列导轨。导轨是确保车库模块轿厢和对重装置在预定位置上作上下垂直运动的重要机件。导轨加工生产和安装质量的好坏，直接影响着车库的运行效果。所以使用的导轨设计为T型导轨，导轨的横截面形状如图2.6所示。

图2.6 T型导轨示意图
导轨架固定在车库模块钢结构上，是固定导轨的机件。每根导轨上至少应设置两个导轨架，导轨架应用金属制作，不但应有足够的强度而且可以针对钢结构加工误差进行弥补性的调整。导轨支架如图2.7所示。

图2.7 导轨架示意图

导靴安装在厢架和对重架上，是确保轿厢与对重沿着导轨上下运行的装置，也是各部件之间的恒定位置关系的装置。导靴如图2.8所示。

图2.8 导靴示意图
2.8载车板
载车板用来承载入库车辆，按结构形式有框架式和拼板式两种。拼板式载车板如图2.9所示。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处理(如电镀、烤漆等)使载车板轻巧、美观拼装式载车板运输方便、通用互换性好、强度大、刚度好、重量轻、减少基础承力，而且由于是整体折弯成型，车板厚度小，一般厚度为50~55毫米，整体折弯成型结构形式适合于批量生产。框架式载车板如图2.10所示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的顶面铺设不同厚度的钢板，多数采用中间突起结构。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度，并具有较好的导入功能，这种结构形式较适合车型变化较多的小批量生产。

图29 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2.10 框架式载车板
我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。同时在行车通道上安装防滑钢板，它和中间突起的钢板一起，防止汽车在存取时产生纵向的滑动。并且在载车板两侧装有防坠楼装置，防止因意外发生的事故。
2.9安全防护系统
车库设备承载的是价值昂贵的汽车，停车库的安全防护措施非常重要。在众多的车库中车辆的高价性与车库自身的价值相差很大并与客户对车库的信任度有着密切的联系。为此设计时充分考虑了设备各种运行状态下的安全保障措施。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、运行安全保护、电路安全保护、意外安全保护等安全保护措施。在这里我们主要研究防止载车板坠落装置如图2.11所示:当载车板升至定位点后，需设置防坠装置，以防止载车板因故突然落下伤害人车，防坠装置采用挂钩形式，挂钩防坠方式有电磁铁驱动和机械驱动。我们选用电磁铁驱动方式。

1—冷弯方钢 2—螺栓 3—电磁挂钩 4—钢板 5—1mm钢板
6—角钢 7—冷弯方钢
图2.11 防止载车板坠落装置图

立体车库电机的选型
电机应该具有以下一些特点：
（1）节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，功率范围较大；
（2）能耗低性能优越，减速机效率高达95%以上；
（3）振动小，噪音低，节能高；
（4）选用优质锻钢材料，钢性铸铁箱体，齿轮表面经过高频热处理；
（5）经过精密加工，确保了轴平行度和定位轴承要求。
（6）技术参数：功率（），转矩（）,输出转速（），安装型式（法兰安装，底脚安装立、卧型式）。
减速机的设计选型主要由车库的各项技术参数要求决定。

输出功率的计算[25]
按照设计的车库参数，提升的高度为1.8m至3.6 m,选取提升和下降的最长时间为10s完成，而且这一过程是匀速的，这样就可以计算出提升的速度：

计算所需要的功率：

其中，F-工作机构的有效阻力（N）；
V-工作机构的圆周速度（m/s）；
η-工作机构自身的传动效率；
由于一是采用曳引轮和对重的提升结构结构，二是提升时的导向靴和导轨之间存在摩擦，所以使得提升的阻力分为两个部分，一部分为载车版满载时的重力和对重及补偿链之间的最大重力差F1，另一部分为摩擦力F2，由此可以计算出总的工作阻力F0：

其中，µ-摩擦系数。
对重设置的重量为满载重量的50时达到平衡，因此重力差F1≤35000N（其中需考虑到单车整备重量和补偿链的作用）。
经查表得，钢丝绳与铸铁曳引轮的摩擦系数取µ=0.4，所以：

由于采用了动滑轮的设计，所以：

式中取=0.95，但是实际情况需要将功率扩大些，所以：

输出转速与输出扭矩的计算
根据曳引轮的转速进一步选取电机

其中，D-曳引轮直径，
根据计算结果得D=400mm，经计算：

估算转矩：

电机减速器的选型
由于输出功率为11.14KW，所以选择R系列斜齿轮硬齿面减速机中的15 KW系列的减速机。其选型参数如图3.1所示，型号编制方案如图3.2所示。
根据系统的安装布置型式和驱动部分应该具有变频制动功能的要求，选择减速机型号为：。

钢丝绳计算
1.钢丝绳实际受力计算
P=
Q
ncosa
当被起吊物体重量一定时，钢丝绳与铅垂线的夹角a愈大，吊索所受的拉力愈大；或者说，吊索所受的拉力一定时，起重量随着a角的增大而降低。
（1-1）
P——每根钢丝绳所受的拉力（N）；
Q——起重设备的重力（N）；
n——使用钢丝绳的根数；
a——钢丝绳与铅垂线的夹角。

2.钢丝绳绳径选择
选择钢丝绳直径时，一般可根据钢丝绳受到的拉力（即许用拉力P），求出钢丝破断拉力总和ΣS0，再查表找出相应的钢丝绳直径。如所用的是旧钢丝绳，则以上所求得的许用拉力P应根据绳的新旧程度，乘以0.4～0.7的系数。详见下表1。
P =

aΣS0
K

钢丝绳的容许拉力可按下式计算：
（1-2）

式中P——钢丝绳的容许拉力（kN）；
ΣS0——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；
a ——考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳，a分别取0.85、0.82、0.80；
K——钢丝绳使用安全系数。见下表2
使 用 情 况
安全系数K
使 用 情 况
安全系数K
缆风绳用
3.5
用作吊索，无弯曲
6～7
用于手动起重设备
4.5
用作绑扎吊索
8～10
用于机动起重设备
5～6
用于载人的升降机
14
3.钢丝绳的选用
钢丝绳在相同直径时，股内钢丝越多，钢丝直径越细，则绳的挠性也就愈好，易于弯曲；但细钢丝捻制的绳不如粗钢丝捻制的绳耐磨损。因此，不同型号的钢丝绳，其使用范围也有所不同。6×19+1钢丝绳一般用作缆风绳、拉索，即用于钢绳不受弯曲或可能遭受磨损的地方；6×37+1钢丝绳一般用于绳子承受弯曲场合，常用于滑轮组中，作为穿绕滑轮组起重绳等；6×61+1钢丝绳用于滑轮组和制作千斤绳（吊索）以及绑扎吊起重物等。

目前市场上有的钢丝绳公称抗拉强度为1470、1570、1670、1770、1870等型号，可按其抗拉强度数值进行修正。如抗拉强度为1470Mpa的钢丝绳，其破断拉力总和的经验公式为
1470
1400
ΣS0=
×428d2

（2）. 在已知钢丝绳实际拉力P0时，则可按下式估算钢丝绳直径：
√
P0
d≥0.1

式中 d——钢丝绳直径（mm）
P0——钢丝绳实际承受的最大拉力（N）
5.钢丝绳曲率半径对吊索安全起重量的影响
上面是一般钢丝绳强度计算方法，用作绑扎吊索的安全起重量不仅与绳索的夹角有关，而且与绑扎时钢丝绳的曲率半径有关，如下图，一般曲率半径大于绳径6倍以上时，起重能力不受影响；当曲率半径为绳径的5倍时，起重能力降低到原起重能力的85%，4倍时降低到80%；3倍时降低到75%；2倍时降低到65%；1倍时降低到50%。

6.绑扎方式对安全起重量的影响
绑扎吊索的绑扎方式也影响吊索安全起重量，因此在进行绑扎吊索的强度计算时，其安全系数应取得大些。在估算钢丝绳直径时，应按此进行折算。

安全保护装置
　　安全保护装置应符合GB17907-1999《机械式停车设备通用安全要求》。一般设有：（1）紧急停止开关；（2）防止超限运行装置（越程限位开关）；（3）汽车长、宽、高、重限制装置；（4）阻车装置（防止车辆在搬运器上滑行）；（5）载车板上汽车位置检测装置；（6）出入口门、围栏联锁安全检查装置；（7）防重叠存车自动检测装置；（8）车辆出入停车库时警示装置；（9）升降装置失速冲顶和蹾底保护装置（如搬运器、缓冲器和对重缓冲器）；（10）车辆出入停车库自动门防夹装置；（11）车辆门弹开自动停止运行保护装置；（12）停电时的制动及恢复时正常运行保护等。
设计停车库最大存容量时，应考虑如下参数：该停车库满负荷运行时全部车辆出入库作业时间（一般小于2h）；满负荷运行时全部车辆出库时间和满负荷运行时全部车辆入库时间（一般小于1.5h）。另外还应考虑在出入库高峰时段里，该停车库的运行不会妨碍其它各种城市设施的正常使用，并且应尽可能缩短出入库排队时间。
　　对于垂直升降类停车库，单台存容量一般应取7～56辆；单车最大进（出）时间应取45～210s。
3.2 停车库出入口
　　净宽不小于适停车辆最大宽度加500mm，且不小于2 250mm；净高不小于1 800mm。
3.3 操作盘的位置
　　操作盘位置应设在操作人员能够目视（或通过监视装置监视）人员、车辆出入状况的位置。
3.4 升降通道
　　(1) 搬运器（或载车板）停车表面端部与车辆出入口地表面、存车室地表面接合处的水平距离均应不大于40mm，垂直距离均应不大于50mm。(2) 升降通道中的动作部分与其附近的升降通道之间的间隙应确保升降运动安全进行。(3) 当升降装置到达最高位置时，升降装置顶部与升降通道顶部之间的距离，以及当升降装置到达最低位置时，升降装置底部与升降通道底部之间的距离应符合有关规定。
3.5 机房
　　如果根据停车库的型式和规模需单独设机房，则应符合以下规定。（1）机房楼面面积应不会妨碍设备配置和维修工作；（2）机房地板到天花板的距离（非液压驱动）为：额定速度在60m/min以下时为2.0m，60～150 m/min时为2.2m。（3）机房的门宽应达到0.7m以上，高度应达到1.8m以上；（4）通往机房的通道两侧应设置护板或护栏。
3.6 存车室的尺寸
　　存车室的尺寸应符合如下规定：（1）最小宽度（m）为适停车辆宽度（m）+0.5