当前位置:首页 >> 机械/仪表 >>

垂直循环式立体车库设计研究




1211688

分类号:
U D C:

密级: 编号:

工程硕士学位论文

垂直循环式立体车库设计研究

硕士研究生:白玉铭 指导教师:胡胜海教授 企业导师:李云志高级工程师

工程领域:机械工程
学位论文主审

人:张立勋教授

哈尔滨工程大学
2007年5月

哈尔滨T稃大学硕士学位论文





随着我国国民经济的高速发展和城市化水平的不断加快,车辆的拥有量 在飞速的增长。由于停车场地的严重缺乏,尤其是住宅小区内停车场地的不 足,造成了车辆乱停乱放现象,间接地造成了城市交通的混乱,破坏了城市 的居住环境和城市形象。目前,我国城市内大多采用平面式停车场,该种停 车场占地面积大,设备复杂,有效停车位置少,对人员车辆安全的保障性 差。故建造立体车库已经到了必不可少的地步。 立体车库空间利用率非常高,占地面积约为平面停车场的1/15~1/25, 大大地节省了土地资源和土建开发成本。可以实现自动化操作,使用方便。 建设成本大大低于传统停车场。配备自动检测系统、各种安全机构、自动报 警系统、消防系统及其他防范设施,安全可靠。并且可以因地制宜,利用零 星空地,配以美观的外形,美化城市环境。 本文从分析各种立体车库的具体特点出发,结合城市住宅小区具体环境 情况,选择垂直循环式立体车库为研究开发对象。提出并确定了车库的总体 方案;确立了车库的整体体系结构由机械结构和自动控制结构组成;设计了 车库的整体尺寸;选择了车库的建材;确定了换向机构主要部件,并分别进 行了选择和设计;确定了升降机构主要部件,并分别进行了选择、设计和校 核;对轿厢速度曲线进行了建模与仿真;设计了自动收费管理系统的收费模 式与管理方法;设计了自动存取车系统的组成和功能;确定了监控安保系统 的具体功能;确定了车辆出入流程和管理;设计了计算机管理软件功能及管 理系统硬件配置;对车库存取车流程进行了建模;对存取车策略进行了仿 真。车库的开发丰富了小区内停车设备的建设模式,具有一定的社会意义。 关键词:垂直循环;立体车库:机械系统;自动控制系统

堕笙堡!壁盔!堡±堂笪堡兰 Abstract
With
the high—speed development of the national economy in
our

country

and the acceleration of urbanization level,the humber of the vehicle increases at very fast speed.Because of the serious lack of the parking spaces,especially in residential districts,the phenomenon of parking confusedly is very common.This
causes

the

confusion

of the traffic indirectly,des仃oys the dwelling environment

and

the city image.At present,plane parking spaces are usually adopted in most

ofour
ale

cities.The
and

floor area ofthis kind ofparking spaces is large,the equipments
are

complex,the availability parking spaces
the vehicle is not good.

few,and the insurance for

personnel

The space

utilization ratio

oftridimensional garage is very

hi曲and

the floor

space ofit is about 1/15 to 1/25 ofthe

plane

parking space.This

economizes land

resources and civil development
operation plane

cost in the long terms.It

Can

realize automated
one

and

convenient space.It automatic

use.The
equips alarm

development cost of it is much less than automatic checkout system,many system

of

parking

security
other

mechanisms,

system,

fire?extinguishing
Call

and

protective measures,SO it is very safe and reliable.Also it local conditions it
can

adjust

measures to

and

use

fragmentary space.Equipping witIl handsome figuration,

beautify city

environment.
analysing
specific characteristics of

In this dissertation,after

many

kinds of

tridimensional garage.combining with specific

environment
and

complexions of the

residential districts,vertical circular tridimensional garage is chosen to be the

subject control

investigated,The

bolistic project

is

advanced

confirmed.The

holistic

architecture of the garage is composed with mechanism system and automatic

system.The holistic dimension is established.The building materials are chosen.The main components ofcommutating mechanism are determined,chosen
and designed compartment separately.The modeling is

and

emulation of velocity of lifting

curves

of

processed.The

main

components
are

mechanism are and
the

determined,chosen,designed
and

and checked separately.The toll pattern

managing method of the automatic toll-system

established.The components

functions of the automatic depositing system are

designed.The specific

哈尔滨T稗人学硕十学何论文
functions of monitor safety system of the vehicle
are

determined.The flow and the

management

are determined.The functions of management software and

hardware configuration of the managing system are designed.111e model of
access

flow is founded.11”emulation of accessing policy is processed.111e

development of the vertical circular tridimensional garage enriches construction pattern ofparking spaces in residential districts.has definite society

significance.

Keywords:

vertical

circular;tridimensional

garage;mechanical

system;

automatic control system

哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明

本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的 指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、 数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对 应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何 其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人 承担。

作者(签字):

何砂弧

日期:川年r月,石日

哈尔滨T稃大学硕十学付论文

第1章
1.1研究的背景与意义
1.1.1论文研究的背景

绪论

伴随着我国国民经济的高速发展以及城市化水平的不断加快,车辆的拥 有量在飞速的增长。车辆的不断增多,城市道路设施跟不上经济发展的步 伐,造成了动态交通的严重阻塞。同时停车场地设置的不合理,出现了严重 的占道停车,占用居住小区绿地,造成静态交通混乱现象,从而进一步加剧 了交通拥挤,破坏了城市的居住环境和城市形象,破坏了动态交通和静态交
通的关系,形成了恶性循环[I-3J。

目前我国城市机动车辆的拥有量与停车位之比大约为5:1,也就是说停 车位的满足率只有200,4左右。停车位严重不足,造成机动车非法停放、占 道停放现象日益严重。从城市建设的经验看,要保证交通不拥堵,不仅要满 足100%的基本停车位,还要能满足20%的公共停车位。近几年新增轿车 每年在200万辆左右,按停车位与轿车数之比为1.2:l计算,每年需新增停 车位240万个,才能满足停车位的需求。 目前,我国城市内大部分都采用平面式停车场。该种停车场占地面积 大,设备复杂,有效停车位置少,对人员车辆安全的保障性差。平面停车场 需要进出车道、通行车道,并且对宽度、转弯半径、坡度都有规定,因此真 正用于停车的面积只占建筑面积的一部分,平均下来一辆小型车要占用40 平方米的面积。平面式停车场由于上述这些占地面积大、造价高、存车效率 低、人员与车辆安全保障差等弊病,对于开发商的效益和业主的使用都非常 不利14】。故建造立体车库已是迫在眉睫,也是我国经济发展、人民生活水平 提高所带来的城市静态交通的必由之路。立体车库凭借其在许多方面的优越 性,从其诞生以来就广泛地引起人们的关注,并在近年来越来越受到人们的重 视【5划。本文正是在这样的背景下,试图对城市住宅小区的停车问题做一些 研究与探讨。

1.1.2论文研究的意义
城市中的住宅小区,具有同商铺、企事业单位等不同的特点,居住的居 民相对流动性较小,小区的住宅建设规划比较紧凑。因此,在借鉴传统停车

哈尔滨T程大学硕十学位论文

场与其他立体车库的基础上,本文试图建立适合我国城市中住宅小区的大容 量、分散式的立体车库。具体讲,论文研究的意义体现在以下几个方面:
1.占地面积方面

以往使用的地上平面停车场,由于车辆呈平面摆放,车与车之间需要 留有通道面积,故每台普通的小车平均占地面积在15平方米左右;再有, 地下停车场,由于也要留出足够的出入通道,每个车位的平均占地面积至少 需要25平方米。但如果使用立体停车库,在30平方米的空地上就可以停放 一组8车位的立体停车库,平均每个车位的占地面积不到4平方米17J,显 然,平均到每台车上的占地面积会大大减少。据不完全统计,如果采用地上 多层立体车库,可使土地利用率提高80%-90%。因此,立体停车库可以 大大节省有限的土地资源,并节省土建开发成本睁”J。
2.建设成本方面

停车场地的建设成本主要包括土地费用和硬件建设费用等项目。由于 传统平面停车场的占地面积相对较大,特别是城市中的土地购置费及其他税 费近几年大幅上涨,因而使得其建设成本居高不下。而立体停车库由于是在 较小的土地面积上实现空间存放,使摊薄到每个停车位的成本大幅降低。据 对我国北方某城市的调查,传统地面停车场的每个车位成本平均在10万人 民币左右,而高档写字楼的地下停车场每个停车位建设成本也在十几万元。

如果按照当地的物价水准计算,建设立体车库成本可降到每个停车位5“万
元【II-12】。因此说,立体车库的建设成本是相对较低的。 3.安全保障方面 由于传统的平面停车场中所有车辆都停放在同一平面,在出入车时,尤 其是遇车辆停放高峰,极易造成车辆的刮损。如果管理人员不足或疏忽,还 会造成车辆丢失。而立体停车库中,由于处在同一平面的车辆数目较少,而 且存取车时无论高峰还是稀少时,都要通过电子程序,几乎没有刮碰的机 会,车辆失窃更是不可能,因为立体车库在管理上是人车分离,否则报警系 统启动。所以,对车主来说,立体存放解决了其安全方面的后顾之忧。 4.自动程控方面 立体车库配套安装智能管理系统。在存车、取车、收费及监控安保等 方面都采用了自动控制,既方便了管理人员的操作,又提升了管理档次,使 管理自动化、程序化。

哈尔滨T程大学硕十学位论文

1.2国内外研究的现状及发展前景 1.2.1国外研究的现状
机械式立体车库发源于上世纪20年代的美国,是在繁华拥挤的都市里 为解决停车难而采取的一种措施。50年代以后,伴随着私人小汽车的大量 涌现,在西欧、东南亚、韩国和日本都得到了广泛的应用。形成了一个包 括制造、安装、使用和维修的行业体系。其中,发展较早、较好的日本公 司有新明和、石JIl岛播磨、日精、三菱重工等;欧洲有意大利Sotefin. Interpark、德国Palis等。这些国家和公司从上世纪六十年代初就开发并使用 可最大限度地利用空间的机械式停车设备,经过几十年的不断发展,机械 停车库从造型、结构、控制、驱动、监测、材料、保险等方面不断地更新 换代,日趋完美。 经过多年的研究与发展,立体车库已拥有多种形式,这些形式主要有:
1.升降横移式

此种立体车库如图1.1所示。采用模块化设计,每个单元可设计成两 层、三层、四层、五层、半地下等多种形式,车位数从几个到上百个不等。 顶层车板上下升降,底层车板左右水平横移,中间层车板既可左右横移又可 上下升降。通过不断的交换空位,完成车辆的存取。此立体车库适用于地面 及地下停车场,配置灵活,造价较低【l’“J。

图1.1升降横移式立体车库 2.巷道堆垛式 巷道堆垛式立体车库如图1.2所示。采用堆垛机作为存取车辆的工具,

哈尔滨T程大学硕十学位论文

所有车辆均由巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动 到存车位,并由存取装置实现车辆的有序存取。因此,对堆垛机的技术要求 较高,单台堆垛机成本较高,巷道堆垛式立体车库适用于车位数量需求较多 的客户使用f Js-17】。

图1.2巷道堆垛式立体车库

3.垂直提升式 垂直提升式立体车库如图1.3所示。垂直提升式立体车库类似于电梯,

图1.3垂直提升式立体车库

哈尔滨下程大学硕十学位论文

在提升机的两侧布置车位,通过提升机构将车辆或载车板升降到指定层,然 后用安装在提升机上的装置将车辆或载车板送入或送出车位,从而达到立体 存取车的目的。此种车库~般高度较高,可达几十米,对设备的安全性、加 工安装精度等要求都很高,因此造价较高,但占地面积却很小11”。 4.垂直循环式 垂直循环式立体车库如图1.4所示,采用链传动带动轿厢在垂直方向上 循环运转,汽车停在轿厢上,轿厢随传动系统作升降运动,或者将所要存车 的空车位降至地面,循环往复地将轿厢或空车位送到车库出入口,完成车辆 的存取工作“9-221。一般车库出入口处设有转台,省去司机调头。该类型车库 非常适用于土地资源比较紧张,而停车位需求却很大的场所使用。

图1.4垂直循环式立体车库 5.平面移动式 如图1.5所示,通过每层的升降机的垂直升降和搬运器的平面往复运 动,将车辆自动移送到多层平面布置的停车区域,分别动作,互不干扰。 适合在大中型建筑物或公共设施中安装,每套系统容车数量80.120辆,两台 车辆可以同时出入库,按排列方式可分为纵列或横列布置方式123埘l。

哈尔滨T稃大学硕+学位论文

图1.5平面移动式立体车库
6.多层循环式

多层循环式立体车库如图1.6所示。通过载车板左右移动与升降的相互 配合,使载车板循环运动,从而实现车辆多层存放。根据需要,出入口可加 设回转盘,避免倒车麻烦,适用于无法设置坡道的场所‘25-281。最适宜建于地 形细长且面积只允许设置一个出入口的场所。

图1.6多层循环式立体车库

1.2.2国内研究的现状与发展前景
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,十多年来缓慢发展。近年来, 中国经济腾飞,城市化进程加快,汽车工业和汽车需求市场得到快速发展,

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

汽车保有量的不断增加。然而,城市停车设施的增长却长期落后于车辆的增 长。立体车库产业在上世纪九十年代迅速兴起,步入了引进、开发、制造和 使用的快车道,国内立体停车库市场正以直线上升的态势在飞速发展。我国 立体停车设备的产品经引进技术和自主研究开发,生产技术水平有了很大的 提高,许多设备采用了当前机械、电子、液压、光学、磁控和计算机等领域 的先进技术,如采用交流变频调速系统,使运行高速、平稳、省电、减少振 动和噪声。控制形式有按钮式、IC卡式、触摸屏式、密码钥匙式、遥控式 等,有些设备还采用了总线控制技术;传动装黄采用内藏式,以增大停车空 间并保护各传动元件不受污染和腐蚀,提高了设备的耐久性;机械结构中采 用了模块化设计,便于组合使用,易于安装拆卸,缩短施工周期。目前品种 的满足率己达90%左右,有的品种填补了国内空白,产品国产化率达到50%
以上【291。
、 ●

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,首批获得国家颁发的立体停车设备制造企业资质的有22家。为适 应立体车库行业迅猛发展的需要,保证产品质量和可靠性,以规范立体车库

的生产和建设,国家己出台了《机械式停车设备类别、型式与基本参数》一
JB/T87130.1998等6个标准,对推动我国立体车库事业起到了极大的促进作
用。

虽然立体车库在我国的发展势头非常的迅猛,但是目前立体车库在住宅 小区内的应用,却还是少的可怜。其主要原因还是人们的思维观念没有转变 过来,而技术上的问题已经退居其次。可以说,当前的技术已经完全可以满 足小区内建造立体车库的主要要求,急需解决的是人们的思想问题130】。伴 随着我国住房业的迅速发展,小区式居住方式已经成为市民住房方式的主 流。并且,伴随我国经济的迅速发展,人们拥有自己的私家车也已经成为一 种必然。所以,正是由于小区与私家车的数量越来越多,一旦人们的思想方 式转变过来,那么应用于小区内的立体车库必将会如同雨后春笋般迅速地生 长起来。而且,立体车库的技术也必然在今后的若干年内有大幅度的发展 [31.33J。所以,无论是立体车库技术的研究,还是立体车库工程的建造,发展 前景都是非常乐观的,都必将在不久的将来得到丰厚的回报。

1.3研究目标及论文的主要研究工作
1.3.1研究目标
目前,城市居民私有车辆中有相当一部分是露天随意停放,既不安全又

哈尔滨T稃大学硕十学竹论文

破坏了环境的和谐。随着我国城市住宅小区建设的发展,人民生活水平的不 断提高,私有车辆还会迅速增加。在显得拥挤的小区内,停放私家车就成为 急需解决的课题,因此,本文的研究目标是:针对城市住宅小区空地面积散 而小的特点,确定较为合理的方案。设计一种结构简单、占地面积小及建设 成本低的垂直循环立体车库,增加存车位,缓解存车压力。该车库要可容纳 22辆中小型轿车,平均每辆车占地面积小于5平方米,存车数量提高到其 他形式同等占地面积的3倍以上;存取车独立,存取时间不超过100秒;结 构简单,易于维护;具有安保及报警系统。

1.3.2论文的主要研究工作
基于以上研究目标,确定本课题的主要工作,具体包括以下内容: 1.垂直循环式立体车库的方案确定 根据研究目标,将立体车库选定为垂直循环式。通过对五种不同的垂 直循环式立体车库的分析和比较,对照本文的目标,确定其中的一种为本 文所设计研究的方案。 2.立体车库总体结构设计 在具体方案确定后,对该立体车库进行总体结构设计,确定本车库由 机械和自动控制两大系统组成。机械系统由整体框架、升降机构和换向机构 组成;自动控制系统由自动收费、自动存取和监控安保三个子系统组成。同 时,明确各系统的工作原理。 3.对立体车库的机械系统进行设计与分析 根据立体车库的总体结构及各系统的功能,对机械系统中的整体框架、 升降机构和换向机构分别进行设计与分析。 4.对轿厢运行速度进行建模、仿真与分析 选定轿厢理想运行速度曲线;对轿厢速度曲线建立数学模型及离散模 型;并对轿厢运行速度进行仿真与分析。 5.对立体车库的自动控制系统进行设计与分析 根据立体车库总体结构中对自动控制系统功能的构建,对自动控制系统 的自动收费、自动存取及监控安保等子系统进行有详略之分的设计与分析。 对存取车流程进行建模与分析,并对存取车策略进行防真。

哈尔滨丁程大学硕十学位论文

第2章立体车库方案的确定及总体结构设计
2.1立体车库总体方案的确定
目前,立体车库的应用主要有升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、 垂直循环式、平面移动式及多层循环式。从各自的特点看,升降横移式和平 面移动式需占面积较大、完整且不可分割;巷道堆垛式成本较高;垂直提升 式自高较高;多层循环式适于细长形地带。而城市住宅小区内的空地,或是 楼与楼之间不允许有其他过高的建筑的地带,或是边角处面积很小分散形的 地带,因此,垂直循环式应为最佳选择。垂直循环式立体车库的设计灵活性 比较大,这就决定了该种车库的设计方案可以有很多种选择性。根据我国城 市住宅小区的结构特点,在车库方案设计阶段共设计了五种具体的车库方 案,并对它们进行了分析、评价和论证,最后确立了一种方案作为设计方
案。

2.1.1立体车库的功能结构
建立立体车库,就是要在有特定条件限制的土地面积上存放更多的车 辆,充分利用空间,保证车辆安全,不破坏周围环境的和谐,因此,本课题 研究的立体车库的总功能即为立体存放中小型轿车。对总功能进行分解,得 如图2.1所示功能结构图。 在这些功能中,升降功能、换向功能及支承功能可由机械系统来实现, 如升降机构实现升降功能,换向机构实现换向功能。而控制功能要由自动控 制系统来实现。

2.1.2几种立体车库设计方案的分析比较
1.出入口独立单台式垂直循环立体车库 出入口独立单台式垂直循环式立体车库,就是车库的出入口独立设置, 存车时车辆由入口驶入车库,取车时车辆由出口驶出车库,车库的每个轿厢 里面只能容纳一辆车。 (1)系统构成 整体框架、升降机构、自动控制系统。


哈尔滨T程大学硕十学忙论文

图2.1立体车库功能结构图 (2)功能分析 整体框架是车库的筋骨,包括车库的支架、边轨和轿厢,对车库其它 系统和车辆起到支承作用,并对车辆起到存储作用,框架的强度对车辆起到 保护作用。升降机构负责带动容纳轿车的轿厢做循环运动,对车辆起到传输 作用。自动控制系统对车库起到整体的控制作用。此种车库不设换向机构,
不具有换向功能。 (3)存取车流程

存车的时候,司机将车开到车库入口处,经车库的控制系统确认车库 内有空闲轿厢后,控制系统控制升降机构运行,将离入口垂直距离最近的一 个轿厢送到入口处。司机在执行完一系列入口手续之后,将车开到轿厢上 面,下车,退出轿厢和车库,存车过程结束。取车的时候,司机来到出口 处,执行一系列出1:3手续,告知控制系统自己的车在哪个轿厢之内,控制系

哈尔滨T稗大学硕十学位论文

统控制升降机构运行,将目标轿厢送到出口处,司机走上轿厢,进入车内, 将车开出车库,取车过程结束。 (4)优点 该种设计方案,将车库的出入口独立设置,可以保证车辆的驶入方向 和驶出方向一致,避免了车辆的调头工作,减少了存取车的等待时间。如果 车库的出入口不独立,即车库只有一个门,既是出口也是入口,那么或者在 车库门前安装一个换向机构,或者车库口处必须留出足够的调头空间。不用 配备换向机构,减少了车库的设计难度,建造费用和复杂程度。轿厢内只存 放一辆轿车,能够减少轿厢的体积,从而从整体上减少了车库的设计尺寸与 建筑面积。
(5)缺点

该种设计方案,由于每个轿厢内只能容纳一辆车,整个车库的容量不 会很大。如果想增加容量,则必须将车库加高,但是势必会对周围的建筑物 产生影响。车库出入口独立,不配备换向设备,则必须在车库出口前面留有 足够的空间给车辆行驶,这样就增加了车库的附属建筑面积。这样该种车库 就不适合建筑在住宅小区的边缘处,而只适合建筑在小区靠中心的部位。但 是在小区中心处建立如此高层的车库建筑,必须在车库周围留有足够的空 间,以防止对住宅楼产生遮挡等影响。即使将其建筑在边缘处,在车辆出口 处也必须留出足够的空间来让车辆调头。车库具有两个口,增加了车库控制 系统的设计与编制难度,增加了控制设备。对于内部建筑面积紧张的小区来 说,这种设计方案并不是一个最优秀的方案。 2.出入口混合无换向单台式垂直循环立体车库 出入口混合单台式垂直循环式立体车库,就是车库只有一个口,既作为 入口,也作为出口。车库没有换向机构,车辆自己进行调头。车库的每个轿 厢罩面只能容纳一辆车。 (1)系统构成 整体框架、升降机构、自动控制系统。 (2)功能分析 整体框架对车库其它系统和车辆起到支承作用,并对车辆起到存储和 保护作用。升降机构负责带动轿厢做循环运动,对车辆起到传输作用。自动 控制系统对车库起到整体的控制作用。该类型车库也不设换向机构,不具有 换向功能。
(3)存取车流程

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

存车的时候,司机将车开到车库口处,经车库的控制系统确认车库内 有空闲轿厢后,控制系统控制升降机构运行,将离入口垂直距离最近的一个 轿厢送到入口处。司机在执行完一系列入口手续之后,将车开到轿厢上面, 下车,退出轿厢和车库,存车过程结束。取车的时候,司机来到车库口处, 执行一系列出口手续,告知控制系统自己的车在哪个轿厢之内,控制系统控 制升降机构运行,将目标轿厢送到出口处,司机走上轿厢,进入车内,将车 倒出轿厢和车库,调头离开,取车过程结束。
(4)优点

该种设计方案,不配备换向机构,减少了车库的设计难度,建造费用 和复杂程度。轿厢内只存放一辆轿车,能够减少轿厢的体积,从而从整体上 减少了车库的设计尺寸与建筑面积。由于只有一个车库口,该车库适合于建 设在小区的边缘处,不会对小区内的住宅楼产生过多的遮挡或者噪声等影 响,而且可以通过增加高度的方法增加轿厢的数量从而增加车库容量,不必 担心对周围产生影响。只具有一个车库口,同时也减少了车库控制系统的设 计与编制难度,减少了控制设备。
(5)缺点

该种设计方案,由于只有一个车库口,在存取车辆高峰时会增加车辆 的等待时间和存取时间。由于不配备换向设备,则必须在车库口前面留有足 够的空间给车辆进行调头,这样就增加了车库的附属建筑面积。对于内部建 筑面积紧张的小区来说,这种设计方案并不是一个最优秀的方案。 3.出入口混合带换向单台式垂直循环立体车库 出入口混合单台式垂直循环式立体车库,就是车库只有一个口,既作为 入口,也作为出口。车库具有换向机构,车辆驶出车库时在换向机构上换向 驶离车库。车库的每个轿厢里面只能容纳一辆车。 (1)系统构成 整体框架、升降机构、换向机构、自动控制系统。 (2)功能分析 整体框架对车库其它系统和车辆起到支承作用,并对车辆起到存储和 保护作用。升降机构负责带动轿厢做循环运动,对车辆起到传输作用。换向 机构负责改换车辆的运动方向,对车辆起到调头作用。自动控制系统对车库 起到整体的控制作用。 (3)存取车流程 存车的时候,司机将车开到车库口处,经车库的控制系统确认车库内

哈尔滨T程大学硕十学位论文

有空闲轿厢后,控制系统控制升降机构运行,将离入口垂直距离最近的一个 轿厢送到入口处。司机在执行完一系列入口手续之后,将车开到轿厢上面, 下车,退出轿厢和车库,存车过程结束。取车的时候,司机来到车库口处, 执行一系列出口手续,告知控制系统自己的车在哪个轿厢之内,控制系统控 制升降机构运行,将目标轿厢送到出口处,司机走上轿厢,进入车内,将车 倒到换向机构上,换向机构旋转1800,完成车辆的调头工作,司机可开车 离开,取车过程结束。
(4)优点

该种设计方案,轿厢内只存放一辆轿车,能够减少轿厢的体积,从而 从整体上减少了车库的建筑面积。车库具有换向机构,则车库口不用预留出 车辆调头的空间,可以相应的减少车库的附属建筑面积。由于只有一个车库 口,该车库适合于建设在小区的边缘处,不会对小区内的住宅楼产生过多的 遮挡或者噪声等影响,而且可以通过增加高度的方法增加轿厢的数量从而增 加车库容量,不必担心对周围产生影响。只具有一个车库口,同时也减少了 车库控制系统的设计与编制难度,减少了控制设备。故该种方案非常适合建 筑在内部建筑面积比较紧张的小区内。
(5)缺点

该种设计方案,虽然功能较多,但由于只有一个出入口,在存取车辆 高峰时车辆的等待时间和存取时间会有所增加,并且会造成秩序混乱。由于 设计了换向机构,在一定程度上增加了车库的设计难度与建筑成本。
4.出入口混合无换向双台式垂直循环立体车库

出入口混合无换向双台式垂直循环式立体车库,车库具备两个口,每 个口都既是出口也是入口。车辆存车时由一口驶入车库,取车时由一口驶出 车库,驶出口和驶入口可以是同一个,也可以时候不同的,视轿厢内存车的 情况而定。车库没有换向机构,车辆自己进行调头。车库的每个轿厢里面能
容纳两辆车。 (1)系统组成

整体框架、升降机构、自动控制系统。
(2)功能分析

整体框架对车库其它系统和车辆起到支承作用,并对车辆起到存储作 用。升降机构负责带动轿厢做循环运动,对车辆起到传输作用。自动控制系 统对车库起到整体的控制作用。该类型立体车库的基本功能与出入口独立单 台式垂直循环式立体车库类似。

哈尔滨丁程大学硕十学位论文

(3)存取车流程 存车的时候,司机将车开到车库前,经车库的控制系统确认车库内的 轿厢在该入口方向上还有空车位后,控制系统控制升降机构运行,将离入口 垂直距离最近的一个轿厢送到入口处。司机在执行完一系列入口手续之后, 将车开到轿厢上面,下车,退出轿厢和车库,存车过程结束。如果在此入口 时,经控制系统查询车库内轿厢在该入口方向上没有空闲车位,则车辆可以 驶到另一个入口处,查询该入口方向上是否还具有空闲车位。取车的时候, 司机来到存车时的车库口处,执行一系列出口手续,告知控制系统自己的车 在哪个轿厢之内,控制系统控制升降机构运行,将目标轿厢送到该口处,司 机走上轿厢,进入车内,如果该车前面没有车辆阻挡,也即该轿厢内只存有 这一辆车,则司机可以直接开车离开轿厢,从车库另一个门驶离车库,取车 过程结束。如果该车前面有车辆阻拦,则司机将车倒出车库,掉头离开,取 车过程结束。 (4)优点 该种设计方案,每个轿厢内可以同时容纳两辆车,车库存储容量得到 了成倍的增加。车库的出入口混合,每个口既可以是入口,也可以是出口, 增加了存取车的灵活性,减少了存取车的时间。在存取车高峰时间内,两个 口同时工作,减少了车辆的等待时间,具有很高的工作效率。不用配备换向 机构,减少了车库的设计难度,建造费用和复杂程度。
(5)缺点

该种设计方案,由于每个轿厢内可以容纳两辆车,轿厢尺寸成倍增 长,建筑面积和建筑成本也会相应地增长。车库必须具有两个口,而且都不 具有换向设备,则必须在每个口前面给车辆留出足够的调头行驶空间,必然 会相应的增加车库的附属建筑面积。由于从两个口都可以驶离车库,这样该 种车库也不适合建筑在住宅小区的边缘处,而只适合建筑在小区靠中心的部 位。同样在小区中心处建立如此高层的车库建筑,必须在车库周围留有足够 的空间,以防止对住宅楼产生遮挡等影响。即使将其建筑在边缘处,在车辆 出口处也必须留出足够的空间来让车辆换向和开走。车库具有两个口,增加 了车库控制系统的设计与编制难度,增加了控制设备。对于内部建筑面积紧 张的小区来说,这种设计方案同样不是一个很好的方案。 5,出入口混合带换向双台式垂直循环立体车库 出入口混合带换向双台式垂直循环式立体车库,就是车库具备两个口, 每个口都既是出口也是入口。车辆存车时由一口驶入车库,取车时由一口驶

哈尔滨T程大学硕十学位论文

出车库,驶出口和驶入口可以是同一个,也可以时候不同的,视轿厢内存车 的情况而定。车库具有换向机构,车辆驶出车库时可以在换向机构上换向驶 离车库。车库的每个轿厢里面能容纳两辆车。 (1)系统组成 整体框架、升降机构、换向机构、自动控制系统。 (2)功能分析 整体框架对车库其它系统和车辆起到支承作用,并对车辆起到存储作 用。升降机构负责带动轿厢做循环运动,对车辆起到传输作用。换向机构负 责改换车辆的运动方向,对车辆起到调头作用。自动控制系统对车库起到整 体的控制作用。该类型立体车库的具体功与出入口混合单台式垂直循环式立 体车库类似。 (3)存取车流程 存车的时候,司机将车开到车库前,经车库的控制系统确认车库内的 轿厢在该入口方向上还有空车位后,控制系统控制升降机构运行,将离入口 垂直距离晟近的一个轿厢送到入口处。司机在执行完一系列入口手续之后, 将车开到轿厢上面,下车,退出轿厢和车库,存车过程结束。如果在此入口 时,经控制系统查询车库内轿厢在该入口方向上没有空闲车位,则车辆可以 驶到另一个入口处,查询该入口方向上是否还具有空闲车位。取车的时候, 司机来到存车时的车库口处,执行一系列出口手续,告知控制系统自己的车 在哪个轿厢之内,控制系统控制升降机构运行,将目标轿厢送到该口处,司 机走上轿厢,进入车内,如果该车前面没有车辆阻挡,也即该轿厢内只存有 这一辆车,则司机可以直接开车离开轿厢,从车库另一个门驶离车库,取车 过程结束。如果该车前面有车辆阻拦,则司机将车倒出车库,倒到换向机构 上,换向机构旋转180。,完成车辆的掉头工作,司机可开车离开,取车过 程结束。
(4)优点

该种设计方案,每个轿厢内可以同时容纳两辆车,车库存储容量得到 了成倍的增加。车库的出入口混合,每个口既可以是入口,也可以是出口, 增加了存取车的灵活性,减少了存取车的时间。在存取车高峰时间内,两个 口同时工作,减少了车辆的等待时间,具有很高的工作效率。车库具有换向 机构,则车库口不用预留出车辆调头的空间,可以相应的减少车库的附属建 筑面积。
(5)缺点

哈尔滨丁程大学硕十学何论文

该种设计方案,由于每个轿厢内可以容纳两辆车,轿厢尺寸成倍增

长,建筑面积和建筑成本也会相应地增长。由于设计了换向设备,增加了车
库的设计难度与建筑成本。车库必须具有两个口,需要两个换向设备,会相 应的增加车库的建筑面积。由于从两个口都可以驶离车库,这样该种车库也 不适合建筑在住宅小区的边缘处,而只适合建筑在小区靠中心的部位。同样

在小区中心处建立如此高层的车库建筑,必须在车库周围留有足够的空间, 以防止对住宅楼产生遮挡等影响。即使将其建筑在边缘处,在车辆出口处也 必须留出足够的空间来让车辆开走。车库具有两个口,增加了车库控制系统 的设计与编制难度,增加了控制设备。对于内部建筑面积紧张的小区来说,
这种设计方案并不是一个很好的方案。

2.1.3车库总体方案的确定
现在我国人口数量多,密度大,尤其是一些相对发达与繁华的城市,人 口密度异常之大,住房需求量非常之多,相应的造成了土地建筑资源也非常 的紧缺。许多高楼大厦拔地而起,住宅小区也如雨后春笋般增加起来,但是 绝大部分小区的内部建设面积都非常的紧张与稀缺。同时,由于人们生活水 平的不断提高,私家车拥有量也在逐年的增加,住宅小区内必须为这些住户 提供足够数量的停车位置,这就决定了建筑面积的大小成了立体车库建筑形 式的第一个也是决定性的选择条件。 通过对上述五种方案进行比较与论证,出入口混合带换向单台式垂直循

环立体车库最适宜在大部分城市住宅小区内进行建设,因此被确定为本车库
的总体方案,根据上述论证可知其具有以下几个突出特点: (1)占地面积小

该类形立体车库的占地面积与其它方案相比是最小的。它只有一个车 库门,只需要为其提供一个车辆出入和等待的通道即可。由于具有换向设
备,故不需要为车辆提供调头所用的空间。而且,由于它是单台式的,故 在车库的长和宽两个方向上,占地面积是最小的。 (2)空间利用率高

有的小区没有整块很大的空地,无法建造双台或者多台式立体车库, 但是小区内有若干块比较小型的空地,如果这样的小区内车辆拥有量比较 多,可以考虑建造几个该类型的单台式立体车库,这样车库也不需要建造
的非常高。 (33建筑方式灵活

哈尔滨T稃大学硕士学位论文

该类型车库可以根据小区内的具体建筑布局而灵活的建造。如果小区 中心有足够的建筑空间,可以将其建造在小区中心,这样可以使每个用户 都能同样方便的存取车,而且如果能够配以美观的外形,还可以成为小区 内一道亮丽的风景。如果小区建筑面积紧张,建造在中心可能会对周围建 筑物产生遮挡等影响,由于该类型车库只有一个库门,完全可以将其建筑 在小区的边缘,而且不用担心为了增加车库的容量建筑得太高从而对周围 的建筑物产生遮挡。 (4)可裁减性与可扩展性强 可以根据小区内车辆的多少而相应的更改车库的建造层数。对于车 辆保有量较大的小区,可以将车库设计的高一些,即层数多一些。对于 车辆保有量较小的小区,可以将建造层数设计的少一些。而且由于这样 的增减是在竖直方向上的,并不会因为建造层数的增多而增加车库的占
地面积。

(5)适用性强 由于绝大部分住宅小区的内部建设面积都非常的紧张与稀缺,故该类 型车库具有非常强的普适性,许多小区都可以在其中建造该类型车库。而 且,对于那些建筑面积比较充足的小区,该类型车库也是一个比较不错的 选择,可以将节约下来的空间用于绿化、美化和其它辅助设施的建设。

2.2立体车库总体结构设计
按所确定的立体车库应具有的功能,其结构应分为机械系统与自动控 制系统【川。机械系统负责完成车辆的运输工作;而自动控制系统完成对机 械系统运动的控制工作。

2.2.1机械系统组成与工作原理
I.机械系统的组成 机械系统包括整体框架、升降机构与换向机构三部分。整体框架构成车 库的“筋骨”,实现支承功能块;升降机构完成车辆的上下运输工作,实现省 级功能块;换向机构实现车辆的调头,实现换向功能块。 (I)整体框架 车库的整体框架呈楼房状,中间为钢筋支架,支架两侧为轿车轿厢。车 库顶端与底端设有角轮导轨,车库两边设有托架边轨,轿厢在这些轨道上完

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

成循环升降运动。在整体框架上还设有两个平台,第一平台设置在上部,第 二平台设置在下部。因此,整体框架可以实现支承、存储及保护的功能。 立体车库的整体框架结构示意如图2.2所示。

1.角轮导轨;2.托架边轨;3.支架; 4.第一平台;5.第二平台;6.轿厢:7.轿车 图2.2车库整体框架结构示意图 本车库~共可以容纳22辆小轿车,即拥有22个小轿车轿厢。在任何时 刻,车库的最顶端与最底端都要有一个轿厢,其余20个轿厢平均分配在车 库的两边。轿厢大小要依小轿车的外形而定,小轿车外形尺寸通常是长 5050mmx宽1850rnmx高1650mm。根据车库设计的技术要求,将轿厢内壁

——+I

=升降=黝垂
电动机L——一行星减速器L—一
升降广———————]

联轴器



广—————]

轿厢

转动厂———工———]

I.一. 1链轮链条I_

一l开式齿轮l

图2.3升降机构工作流程图 在整体框架下部设置的第二平台上,设有手动应急升降机构口7瑚】。当车 库电力系统遇到无法预测的突发故障时,可以用手动机构将轿厢摇动到车库 底端。手动机构齿轮箱与第一平台上的手动机构锥齿轮通过长轴相连。摇动 手动机构手柄时,齿轮箱内齿轮转动,带动长杆绕竖直方向轴转动,进而带

哈尔滨7-稃大学硕十学忙论文

动楔齿轮运动,从而带动链轮轴转动,通过链条带动着轿厢完成升降运动。 由于链条经过长时间的运动,会出现松动状况。这不但会造成运动的不 准确性,而且严重的时候还会对车库结构造成损害。所以车库底端设置了一 个手动张紧机构。张紧机构下部与链轮同轴。转动张紧机构手柄时,压下丝

杠向下运动,带动链轮向下运动,拉动链条,完成张紧功能。
(3)换向机构 由于城市小区内的土地面积有限,不可能在车库前方留给车辆以足够的 调头空间,故需要在车库前面设计一个换向机构,使车辆可以顺利的进入和 离开车库。本车库换向机构全部安装在地面以下,主要由电动机、蜗轮蜗杆 减速器、带轮、皮带、联轴器及转台等组成。转台的上表面与地表相平,以 方便司机将车倒上转台。电机轴与蜗杆轴通过带传动相连接,蜗轮轴与转台 轴通过联轴器连接。电机转动,通过带传动带动蜗轮蜗杆减速器转动,进丽 通过联轴器带动转台转动,完成换向功能【391。换向机构功能结构如图2.4所 示。

图2.4换向机构功能结构图

2.机械系统工作原理

.当立体车库未满载时,总有一个空载轿厢处于车库晟底瑞。存车时,司 机将车开上该空载轿厢,然后下车离开车库。此时车库自动控制系统发出指 令,使升降机构的电动机转动,在升降机构各组成部分的协调配合下,带动
轿厢上升,并使最近的一个空载轿厢运动到车库最底端。取车时,将目标轿 厢的编号输入自动控制系统,自动控制系统发出指令,使升降机构的电机正

哈尔滨T程人学硕十学何论文

转或者反转,带动Ej标轿厢下降到车库最底端。司机进入车内,将车倒出轿 厢,倒到换向机构的转台之上。此时自动控制系统再次发出指令,使换向机 构的电机转动,带动转台完成180。转动。换向结束后,司机便可以丌车离
开车库

2,2,2自动控制系统组成与工作原理
现代大型建筑的主流是智能化大厦和小区,因此自动化立体停车设备或 车库的自动控制系统将成为智能化大厦和小区的一个重要组成部分。操作简 单、迅速,使用方便,安全可靠,维护量小,为用户提供一个安全、简易的 使用环境,这是自动化立体停车设备的基本特点。停车设备的一切运行状 况,车辆停放的时间,车辆存放交费情况,车库库容量,车辆存放高、低峰 情况等信息均可通过网络传送到智能化控制中心,通过智能化控制中心运算 处理,与广播系统和各分部管理办公室相连,达到提前发布相关控制、管理 信息,从而全部实现智能化管理。通过大厦和小区的智能化控制中心还可与 社会相关职能部门联网,将有关信息发布出去或收集进来,扩大车库的社会 利用率和经济效益。这将是自动化车库的发展方向。

图2.5自动控制系统功能结构图

哈尔滨T程大学硕十学忙论文

1.自动控制系统的组成 立体车库自动控制系统主要由自动收费管理系统、自动存取车系统及监 控安保系统等三个子系统组成。以上子系统均由中央控制室统一控制,可为 客户规划车库管理形式、发布车库库存容量及控制车流方案,并保障车库安 全14¨”。自动控制系统的功能结构如图2.5所示。 (1)自动收费管理系统 车库管理设立收费机,无需操作员即可完成其收费管理工作。按用户类 别可分为固定用户和I临时用户两大类【421。固定用户是固定车主和长期租车 位的单位及个人,对车库的使用频度高且时间长。临时用户是散客停车的用 户,一次性使用车库的情况较普遍。对两类用户的车辆存放采用共同管理、 共同出入口、缴费方式区别的管理模式。 固定用户拥有长期缴费卡,并随身携带。每次车辆进入车库时,用户在 读卡机上读入缴费卡资料,记录进入时间。驶出车库时,用户再一次在读卡 机上读取缴费卡,记录驶出时间,并交纳相应的费用。临时用户在驶入车库 之前,在发卡机上索取临时缴费卡,驶出车库后交还临时缴费卡,其它过程 则和固定用户存取车相同。 (2)自动存取车系统 自动存取车系统由出入口管理站、计算机监控中心等部分构成。它具有 车位管理功能、运行监控功能、自动道闸及远程诊断功能等。出入口管理站 设有地感线圈、道闸、存车卡阅读器、显示器、指示灯、对讲机和票据打印 机等‘43-4.4]。计算机监控中心设有车位管理系统,可以查询当前车库的存取车 情况、车位预订情况和车位状态等,并可查询车库存取车的详细记录档案。 若车库内没有存车位,出入口管理站的显示器上会显示车库已满,并且指示 灯同时会亮起,此时拒绝任何车辆入内。若车库并未存满,则依据当前的车 位状况,系统还可以提供最佳的存取车路线,节省时间,提高存取车效率。 (3)监控安保系统 监控安保系统是指在中央控制室进行监视控制车库现场的运行状况。它 具有运动检测、视频监控、数字录像、出入口控制、防盗识别报警及报警联 动等功能【451,可以实现无人看守。 当车辆进入到停车库监视范围内,图像监视系统自动捕捉车辆图像,利 用图像检测技术自动确定车辆信息(如车牌号、车型、颜色等),作为停车 的基本信息,同时该信息与用户的缴费卡信息相对应。当车辆在驶出车库

哈尔滨1:程大学硕十学位论文

时,车辆的自然信息与缴费卡信息相符,则车辆可以顺利通过。如果车辆自 然信息与缴费卡信息不符,则防盗报警系统工作,发送报警信号。 2.自动控制系统的工作原理 当有车辆要进入车库存车时,自动存取车系统的车位管理子系统确认是 否有车位,若无则需等待;若有,则读缴费卡,记录时间,同时监控安保系 统自动捕捉车辆图像,确定信息并与缴费卡信息相对应,以备车辆出库时核 对,保证车辆安全。车辆出库时,如果车辆自然信息与缴费卡信息不符,则 控制系统不允许车辆出库:如相符,则自动收费系统按停车时间在卡中扣除 费用,道闸开启,车辆出库。

图2.6垂直循环立体车库组成结构框图

哈尔滨工程大学硕十学位论文

2.2.3垂直循环式立体车库的总体结构
根据确定方案的立体车库各系统组成及工作原理,绘出所要设计研究的 立体车库组成结构框图,如图2.6所示。

2.3本章小结
在本章中,根据研究的目标将车库形式选定为垂直循环式立体车库。
通过对五种垂直循环式立体车库进行比较分析,确定适合本文研究目标的 一种出入口混合带换向单台式的方案。确定该立体车库由机械系统与自动 控制系统两大系统组成,其中机械系统包括整体框架、升降机构和换向机

构三个部分;自动控制系统包括自动收费管理系统、自动存取车系统和监
控安保系统等三个子系统。确定了轿厢的具体尺寸为长5250minx宽2100 mill×高1700 mml确定车库总体尺寸为长9360 rnn'l×宽6287 mill×高
23736

ITIIII;确定车库建材选用型钢。明确了各个系统的工作原理。

哈尔滨工稃大学硕十学位论文

第3章换向机构设计
3.1换向机构设计
3.1.1换向机构总体结构
换向机构主要由转台、蜗轮蜗杆减速器、电动机、皮带传动和联轴器等 组成,其结构示意如图3.1所示,传动示意如图3.2所示。
5 6



||

1.电动机;2.转台;3.带轮;4.带;5.带轮;6.联轴器;7.蜗轮蜗杆减速器

图3.1换向机构示意图

3.1.2转台设计
转台大小能容纳一辆小轿车即可。小轿车长度为5050mm,故将转台直 径定为5300mm。转台嵌入地面以下,上表面与地表处于同一水平面,下表 面与水泥地面之间安装有一铸铁制圆环,转台在圆环上旋转,为润滑滑动摩 擦。转台结构示意见图3.3。

哈尔滨T程大学硕十学位论文



1.电动机:2.皮带传动:3.蜗轮蜗杆减速器;4.联轴器;5.转台

图3.2换向机构传动示意图

I.铁圈:2.转台:3.地面

图3.3转台结构示意图 转台的转速既不能过快,也不能过慢。过快会对轿车造成一定的危害, 并带来一定的危险;过慢则使取车时问过长,降低了效率。故将转台转速定
为7.5r/rain。

3.1.3蜗轮蜗杆减速器设计
这里之所以要用蜗轮蜗杆减速器,主要是因为从电动机到转台,降速比

哈尔滨T群入学硕十学忙论文

非常大。用蜗轮蜗杆可以减小机构尺寸,使整个换向机构的结构变得史加紧 凑。 1.蜗杆输入功率P,计算 ,轿车重1.6t,转台重1.4t’故压力N=16000+14000=-30000 N。钢制转台 与铁圈在润滑状态下的摩擦系数丘=o.4,故摩擦力 f=#n=30000xO.4=12000 转台转速n=7.5r/m,故线速度为:
V2n'nD/6023.14x7.5×5.3/60=2.07 m/s N

(3—1)

(3?2)

转台功率

P#=fi,=12000x2.07=24.8 kW
由于联轴器的效率”R=0.99,故蜗轮输入功率
P=P#吁n=24.8×0.99=24.5

O一3)

kW

(3-4)

由于蜗轮蜗杆减速器的功率”t:o.8,故蜗杆输入功率

Pl=聊f24.5/0.8=30.6 kW
2.降速比,设定 将减速器的降速比f定为50。 3,确定蜗杆轴转速m
F/I=nxi=7.5x50=375 r/rain

(3.5)

0一价

4.选择蜗杆头数乙与蜗轮齿数乙 由文献【46】表9.2,按/=-50,选取而:l,Z2=50。 5.确定模数Ⅲ和蜗杆分度圆直径斫 按齿面接触疲劳强度计算:

所2d1>9KT2(希)2
式中:尽一载荷系数 7≯一作用于蜗轮上的转距

(3。)

Zz-…弹性系数
Z~一涡轮齿数

【盯胡…许用接触应力
(1)确定作用于蜗轮上的转距易
按乃=l,初取H=o.82,则

.27.

哈尔滨1。稃人学硕十学何论文
T2=iqTl=itIx9.55


1聍P1/nl

=50x0.82×9.55x 106×30.6/375 =3.2×104 N?m

(3-8)

(2)确定载荷系数Ⅳ
K=KAK,K8

(3-9)

由文献[46】表9.4查取工作情况系数托=1.0:假设蜗轮圆周速度

v2<3m/s,取动载荷系数肛1.0;因工作载荷平稳,取齿向载荷分布系数 Kfl.0,所以,肛KA瓜舻1.O×1.O×1.0=-1.0。
(3)确定许用接触应力[一l

【州=脚,,【咖】 由文献[46】表9.5查取基本许用接触应力【咖】=200
应力循环次数

(3?10)
MPa,

N=604n2Lh=60×1。需×5×250×8-22.5×105(3-1 1)
=1.20

(3—12)
MP

所以

【盯胡h.‰mffHO】-1.20X

200=240

(4)确定弹性系数

Ze=1604MP
(5)确定模数胛和蜗杆分度圆直径斫

朋2dl>9K珂丽ZE)2=9
6.计算传动中心距口


x1.oX3.2x

I。7(蒜)2=51200

mm3

由文献[461表9.1,按m2d/≥51200mm3选取m=16mm,dl=250mm。

蜗轮分度圆直径,/2=mZ2=16x

50—800 mill

(3-13) (3-14)

所以

萨÷∞+d2)=(250+800)/2=525 mill


7.验算蜗轮圆周速度屹 v2=高d2nfl60000=3.14X
800×7.5/60000=0.31 na/s

显然,v2小于3m/s,与原假设相符,J妒1.0合适。
.2S-

哈尔滨1‘稃人学硕十学付论文

8.蜗轮蜗杆减速器其它结构设计 根据机械设计及本减速器的特点,本蜗轮蜗杆减速器由于其蜗轮轴要垂 直于地表面,故选用一级立式结构。机体做成整体,上面有一个大盖,结构 简单,但装卸稍微麻烦。蜗轮轴上的轴承润滑较难,上端只能采用油脂润滑 并需装有挡油板,防止油脂漏出;而下端只在速度极低时才可以采用稀油润 滑。当速度较高时,搅油阻力太大,不宜采用稀油润滑,此时可采用油脂润 滑。为了防止稀油进入轴承,在机体上将轴承座加高或另加一套杯。蜗轮及 轴承的调整用垫片来实现,但蜗轮轴的下端调整时不方便,因为松丌下端轴 承端盖时,蜗轮、轴及轴承等零件由于自重而向下移动,使调整困难。如果 加套杯,则调整比较方便。 9.蜗轮蜗杆减速器型号的选择 由文献【48】表7.3.5选择蜗轮蜗杆减速器型号为:CWS 500.50.IIF.
GB9147.88。

3.1.4电机的选择
1.电机功率计算 蜗杆的输入功率P/=30.6KW,带轮的传动效率”%=O.92,故电机功率为 kW 尸自230,6/0.92=33.3 f3-15) 2.电机型号的选择 由文献[5H表15.1选定电机型号为Y225M-4,其主要性能指标为:同 步转速为1500r/min,额定功率45kW,满载转速1440r/min。

3.1.5带传动设计
1.确定传动比i

由于电机的同步转速为1500r/rain,而蜗杆转速为375r/min,故传动比 卢1550/375叫。 2.确定计算功率B 由文献[46】表6.6查得工作情况系数KA=1.3
则 3.选取带型
ea=J砀x P t=1.3×45=58.5 kW

(3-16)

根据乃,胛,,由文献【46】图6.12查得选C型带。

哈尔滨T稃人学硕十学何论文

4.确定带轮的基准直径以 根据文献【46】表6.7荐用最小基准直径,可选取小带轮的直径
ddl=200mm。

则大带轮直径为如=da,/--200×4=800
5,验算带的速度y
v=zdm,/60000=-3.14×200x

mm

(3—17)

1500/60000=15.7In/s<v.。,故符合要求。

6.确定V带长度厶和中心距at 根据 O.7(矗舯+daz)<ao<2(dal+dae) (3?1 8)

初步确定中心距O.7(200+800)=700<ao<2(200+800)=2000 因要求结构紧凑,故取偏低值ao=750mm。 根据文献【46]式(6—2)计算V带基准长度

La'--2ao+要(幽+如)+丝2二红£:3190.8mm
上4ao

(3-19)

由文献[461表6.2选V带基准长度为La=3550mm 由文献[46】式(6—22)计算实际中心距a
a_a0+(La-Ld 3/2=750+(3550—3 1 90.8)n=929.6mm

(3—20)

7.计算小轮包角n. 由文献[46】式(6.1)得

al-1800.生二坠x


57.30=1430

(3—21)

8.确定V带根数

由文献[46】式(6—23)计算带的根数z。
由文献[46】表6,3查取单根带所能传递的功率Po=5.84 kW 由文献[46】式6.19计算功率增量△P口

由文献【46】表6.4查得%=5.625×10刁
由文献f46】表6.5查得K,--I.1373


APo=Kbnl(1一I/K,)=O.98kW

f3?22)

由文献【46】表6.8查得忆=O.89
由材料[461表6.2查得Kt=0.99 则带的根数为

哈尔滨l‘秤人学硕十学何论文

F 取z=10根。





!!:!

:9.7

(R+AR)K。足,(5.84+O.98)×O.89×0.99

(3?23)

9.计算初拉力丘 由文献[461表6.1查得q--0,3kg/m 由文献[46】式(6.24)得初拉力

Fo=500多(竿m矿
:500×卫生×I—2.5-—0.89】+0.3×15.72
5×15.1

0.89

=774.7N

(3—24)

10.计算作用在轴上的压力口
由文献[461式(6—25)得

Q=2ZFosin詈=2×5×774.7x
11.带轮结构设计 由文献150l表9.19查得

sin半=7346.7



(3?25)

小带轮由于直径为200mm,较小,选择实心轮。 大带轮由于直径为800ram,较大,选择六椭圆幅轮。

3.1.6联轴器选择
1.初定该轴最小直径如。
由转矩法得:

如,之CVP/n=100x V24.8/7.2:15lmm 该段轴上有一键槽,故将计算值加大3%,如。应为155mm。
2,选择联轴器

(3?26)

根据传动装置的工作条件拟选用HL型弹性柱销联轴器(GB5014.85)。 由文献[461表10.4查得: 由文献[461:T=9550P/n-=9550


K=I.5 24.8/7.2=32894 N?m N?m

Z扛X7'-32S94×1.5=49341

根据Tc=49342 Nm,由文献[591表8.1,39查得选用HLl2型联轴器。

堕堑堡!堡奎堂堡±兰垡堡奎 3.2本章小结
在本章中,对车库的换向机构进行了设计,确定换向机构的组成主要为 转台、蜗轮蜗杆减速器、电机、带传动和联轴器等。确定转台的直径为 5300mm,转台安装方式及动作,转台的转速为7.5r/min;选择蜗轮蜗杆减 速器的型号为CWS 500.50一II F—GB9147.88;选择了电机的型号为Y225M一 4;确定了带传动中的V带为lO根C型带,带长3550mm,小带轮直径为 200mm,大带轮直径为800mm,中心距为929.6mm,带传动的传动比为4; 联轴器型号选择为HLl2型。

哈尔滨I‘群人学硕十学付论文

第4章升降机构设计
4.1升降机构总体结构
升降机构主要由电机、制动器、双级行星齿轮减速器、联轴器、开式齿 轮和链传动等组成,其结构示意如图4.1所示。

1.开式齿轮A 5.联轴器

2.开式齿轮B

3.开式齿轮C

4.开式齿轮D

6.双级行星减速器7.电机8.制动器9.联轴器

图4.1升降机构示意图 当需要存车或取车的时候,车库自动控制系统发出信号,电动机开始转 动,通过双级行星齿轮减速器进行第一次减速。减速器通过联轴器带动两级 开式齿轮转动,进行第二次减速。第二级开式齿轮的大齿轮与链轮同轴,带 动链轮转动,进而通过链条带动着轿厢完成升降运动。电机J下转或者反转, 可使轿厢顺时针方向或者逆时针方向转动。升降机构传动示意如图4.2所
不。

堕堡堡.!壁查堂堡±堂生堡皇




:I由_Ⅲ

1.电动机;z.联轴器:3,双级行星减速器; 4.开式齿轮I;5.开式齿轮II;6.链传动

图4.2升降机构传动示意图

4.2电机的选择
1.链条速度的选定 链条速度不可太快,否则不但对车库整体机构造成损害,降低车库使用 寿命,而且会对轿车本身造成一定的危害;链条速度也不可太慢,否则会使 车库工作效率降低。综合两方面考虑,将链条速度,即轿厢提升速度定为
0.22m/s。

2.电机功率计算

小轿车的重量为1.6t。根据车库的整体结构得左右两边最大重量差为
10×1,6:16t。

由于链条速度为0.22m/s,故电机所需的功率.

N…Fv—16—00—00ix一0.22:44
r/0.8

kW(4-1)

式中:Ⅳ——电机所需功率,kW

F一.拉力,N

哈尔滨T稃大学硕十学竹论文

V…线速度,m/s
目一一效率,为从链轮到电机之问所有设备的效率之积 3.电机型号的选择 由文献【46】表15.1查得选用Y280S.6型电机。其主要参数为:额定功率 45kW,同步转速1 000r/min,满载转速980r/min。

4.3制动器的选择
制动器的类型很多,现在广泛被采用的是电力液压瓦块制动器(代号为 YWZ),有标准产品,可以买到。这种制动器动作平稳,噪声很小,寿命 长,尺寸小,重量轻,不易渗漏,而且省电,交流供电方便,可用于操作每 小时720--1200次。 由于电机外伸轴直径为75mm,由文献[601表19.3查得选用制动器型号 为YWZ2.10/10。该制动器制动力大,能在很短时间之内使电机停止转动。 而且它工作平稳,对车库的冲击小。 本车库内制动器的液压控制系统受自动控制系统控制,当存取车时,计 算机同时向电机与制动器液压控制系统发送信息,液压控制系统使制动器瓦 片打开,电机便可以开始转动。当需要电机停止时,自动控制系统发信号给 制动器液压控制系统,制动器瓦片抱紧,电机停止转动。

4.4双级行星齿轮减速器结构设计
1.行星齿轮减速器的总体确定


本文所用的行星齿轮减速器不同于一般的减速器,它应具有结构简单、 容易制造、效率较高及可实现较大单级传动比等独特性,因此需自行设计。 根据升降机构要实现的功能及对本减速器的要求,确定该减速器为双级 内啮合共轴式行星齿轮减速器,即目前国内外应用最多的NGW型减速器。 之所以采用此类型减速器,主要是因为其具有以下一些优点: (1)由于采用内啮合、共轴式及轴线水平传动,并采用多个行星齿轮 同时啮合受载,实现了功率分流而使承载能力大为提高,故结构紧凑,尺寸 小,重量轻,惯性质量小,在传动功率相同的情况下,其体积只相当于一般 齿轮传动的!/2—1/3; (2)效率较高; (3)能实现较大的单级传动比。

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

目前NGW型行星齿轮减速器有单级、两级和三级共三个类别,均为共 轴线,轴线水平。两级行星齿轮减速器是由两个一级串联而成。 2.均载机构设计 行星齿轮传动的承载能力和可靠性在很大程度上取决于能否使载荷在各 个行星齿轮之间均匀分配。虽然在理论上可以靠提高制造精度和安装精度来 提高载荷分配的均匀性,但在实际上由于受载和温度变化引起型变以及经济 上的原因,还很难实现。因此,一般都在机构中采用均载机构。采用均载机 构后,一般各行星轮之间的载荷分配不均匀系数可达到Kp_<1.05~1.2。 均载机构按工作原理可以分为三类: (1)使基本构件(太阳轮、内齿轮或转臂)“浮动”; (2)采用弹性元件; (3)使行星轮的位置可以通过杠杆系统自动调整。 选用均载机构的标准为: (1)补偿效果好,各行星之间的载荷分配与沿齿宽方向的载荷分布均
匀;

(2)摩擦损失小,效率高; (3)灵敏度高,即均载构件所受的力与齿轮上的圆周力之比要大; (4)浮动构件的重量轻,离心力的影响小; (5)结构简单,制造容易,拆装方便。 根据均载机构的工作原理并结合均载机构的选用标准,将本双级行星齿 轮减速器的均载方式定为:第一级即高速级行星架浮动,第二级即低速级太
阳轮与内齿圈均浮动。

行星架浮动,即行星架通过双齿轮联轴器或单齿轮联轴器与低速轴连 接,行星架不要支撑,受力大,浮动灵敏,结构简单,尤其是对多级行星传
动。

太阳轮与内齿轮同时浮动,内齿轮通过两个齿套与箱体连接,太阳轮不 装轴承。内齿轮常常做得很薄,以增加柔性,提高均载效果。主要用于高速 行星传动。其噪声小,运转平稳,均载效果好,工作可靠。
传动示意图见图4.3。

3.高速级设计 (1)高速级结构确定 高速级采用2Z.X形式,即有两个中心轮和一个转臂,行星轮的个数定

哈尔滨T程大学硕十学付论文

1.高速级内齿圈:2.高速级行星轮;3.高速级太阳轮 4.f氐速级太阳轮;5.低速级行星轮;6.低速级内齿圈

图4_3传动示意图 为3。该结构也可称为NGW形式,即内啮合N经过公用行星齿轮G到外
啮合w。

(2)齿轮齿数与模数的确定 根据具体尺寸及设计要求,定太阳轮齿数za=15,内齿圈齿轮齿数 Z6=117,行星轮齿数Z≯51,模数m=4。
具体结构见图4.4。 (3)传动比fl的确定

由文献[501表12.2得2Z—X行星齿轮传动当太阳轮a固定时的传动比公 式为:
故高速级传动比为:
il=1+117/15=8.8

f=l+Zb/乙

(4—2)

(4)齿轮材料的确定 齿轮一律采用45号钢高频淬火。

哈尔滨T稃大学硕十学位论文



裙{}Z=5{

图4.4高速级结构 4.低速级设计 (1)低速级结构确定 低速级也采用2乙x形式,有两个中心轮和一个转臂,行星轮的个数定 为4。该结构也为NGW形式。具体结构见图4.5。

键筏

图4.5低速级结构

哈尔滨f‘稃人学硕十学忙论文

(2)齿轮齿数与模数的确定 根据具体尺寸及设计要求,定太阳轮齿数Z。=16,内齿圈齿轮齿数 Zb=56,行星轮齿数z≯20,模数m=9。 (3)传动比i2的确定 低速级传动比为 玉=l+历/乙=1+56/16=4,5 (4)齿轮材料的确定 本齿轮材料和高速级一样,齿轮一律采用45号钢高频淬火。 5.高速级齿轮强度校核 此处主要是校核齿轮的齿根弯曲疲劳强度。齿根弯曲疲劳强度校核公式 为:

旷粤YrYsYt≤<[or](4-3)
DmclI

式中:

yF一一齿形系数 珞…一应力修正系数 ‘…一重合度系数

卯一.齿根弯曲应力,MPa 【oF】….许用齿根弯曲应力,MPa
b…一齿宽。mm

m一.模数,mm
K一一载荷系数

乃一.小齿轮传递的名义转矩,N?m 西一.小齿轮分度圆直径,mm
(1)太阳轮校核 ①载荷系数K K=KAKvK擞。 式中: KA…~使用系数 凰…一动载系数 ‘4-4)

杨…一齿向载荷分布系数 岛…一齿间载荷分配系数 由文献[461表8.3查得心=1.25,由文献【46]图8.7查得Kv=1.0,由文献 【46】图8。1l查得^西=1.1,由文献【46】表8.4查得乜=l,0,故 K=配K,,KliKa=I.25×1.0×1.1×1.0=1.38

哈尔滨r拌人学硕十学位论文

②小齿轮传递的名义转矩乃
7"/=9.55×1 06P,/n, --9.55×106×43.14x0.98/980=412 N?m

“.51

式中:

乃…一小齿轮传递的名义转矩,N?m

一…一电机输入功率,kW

疗,一.小齿轮转速,r/min
③小齿轮分度圆直径函
西=mxZ,,=4x 15=60 mm (4—61

④齿宽b
由文献【49】公式(2.8)得齿宽
b=8m=8x4=32 mm

(4—7)

⑤齿形系数%
由文献【46】图8.19查得齿形系数
Yr=2.5。

⑥应力修正系数坛
由文献【46]图8.20查得应力修正系数Ys=1.55。

⑦重合度系数乓
由文献【46】图8.21查得重合度系数K=o.69。

⑧许用齿根弯曲应力【明
由文献146]式(8—28)得

【叫=兰:}卫
OF

(4.8)

式中:即枷一一记入了齿根应力修正系数(2,∞后,试验齿根的齿根弯曲疲劳
极限应力,MPa

'弘…弯曲强度计算的寿命系数
蹄…一齿根弯曲强度计算的安全系数
由文献[4611虱8.28f查得齿根弯曲疲劳极限应力ffFh。=1500 MPa。 由文献[4611虱8.30查得寿命系数YIv-=1.0。 由文献[461表8.7查得安全系数Se-=1.25。 故 由公式(4.3):

旷舄YFYsYc=鼍掣2.5x

c纠=警=号半砸。啪a
1.55x0.69=-,蛙9MPa<[oF]

哈尔滨I:拌人学硕十学付论文

故满足齿根弯曲疲劳强度。 (2)行星轮校核

①载荷系数K

由文献1461表8.3查得配=1.25,由文献【46]图8.7查得gv=1.0,由文献 【46】图8.11查得Ka=1.1,由文献[461表8.4查得心=1.0,故由公式(4—4):
K=KA氩^:;^二尸1.25×1.0x
1.1×1.0=1.38

②小齿轮传递的名义转矩乃
由公式(4—5):

乃:9.55×10。P砌,--9,55×100×44x0.98×0.98/980=412N?m
③小齿轮分度圆直径西
由公式(4—6): ④齿宽b 由公式(4—7): ⑤齿形系数% 由文献[461图8.19查得齿形系数YF=2.2。
b=8m=8x4=32mm 函=所×Z口=4×15=60mm

⑧应力修正系数坛
由文献[46]图8.20查得应力修正系数Ys=1.1。 ⑦重合度系数K 由文献【46】图8.21查得重合度系数您=o.69。

⑧许用齿根弯曲应力【口司
由文献146]图8.28f查得齿根弯曲疲劳极限应力aFlim=1420MPa。 由文献[461图8.30查得寿命系数Yu=I.0。

铲婴YFYsY,--型塑型×2.2ר×0.69=-247.2
由公式(4—3):
‘bmd. 32×4×60

故由蛐4-8):”警=等岩=1136MPa
6。 1.Z)

由文献[461表8.7查得安全系数Sv=1.25。

MPa<㈨ …

故满足齿根弯曲疲劳强度。
(3)内齿圈校核

①载荷系数K

由文献[461表8.3查得乜=1.25,由文献[461图8.7查得凰=1.0,由文献

【46]图8.11查得舻1.1,由文献【46】表8.4查得心=1.0,

哈尔滨T秤人学硕十学伸论文

故由公式(4-4):

K=KAK,K13K。=I.25×1.O×1.1



1.0=1.38

②小齿轮传递的名义转矩乃 由公式(4.51:
T,--9.55x 106el/n, --9.55x

106x,14x0.98x0.98x0.95/(980x

15/511

=1.33xl

03N?m
ml/i

③小齿轮分度圆直径西
由公式(4—6):dl=小×磊=4×51=204

④齿宽b
由公式(4一n:
b=8m=8×4=32 mill

⑤齿形系数斥
由文献[461图8.19查得齿形系数Yr=2.5。

⑥应力修正系数珞
由文献【46】图8.20查得应力修正系数Ys=1.55。

⑦重合度系数K 由文献[46】图8.21查得重合度系数玢=O.69。

⑨许用齿根弯曲应力【州

由文献1461图8.28f查得齿根弯曲疲劳极限应力咖。=1500 MPa。
由材料[461图8.30查得寿命系数y^一1.0。

故由蛐。-8):盱警=等尝砸洲Pa
由公式(4.3):
。bmd. 32×4×204

由材料【46】表8.7查得安全系数Sr=I.25。

旷里YFYsY,:掣娑业×25×155×0.69=-375.9MPa<[OFl


故满足齿报弯曲疲劳强度。 6.低速级齿轮强度校核 (1)太阳轮校核


①载荷系数x

由文献[461表8—3查得畅=1.25,由文献【46]图8-7查得Kv=1.0,由文献
【4611习8.11查得^:户1.1,由文献[461表8.4查得如=1,0,故由公式(4-4):

K=KA凰杨k=1.25×1.O×1.1x1.0=1.38
②小齿轮传递的名义转矩乃

哈尔滨f’稃大学顶十学位论文

由公式(4—5):

乃=9.55X 106P』/n』
--9,55x 106x44xO.98x0.98x0.95/(980/8.8、 --3.4x 103N?111

⑨小齿轮分度圆直径西
由公式(4—6): 西=mx乙=9x
16=144 mill

④齿宽b
由公式(4.7):
6=8m=8×9=-72 mm

⑤齿形系数%

由文献[4611羽8.19查得齿形系数肛2,5。
⑥应力修正系数珞
由文献[46]图8.20查得应力修正系数Ys=1.55。

⑦重合度系数E
由文献【46】图8,2I查得重合度系数E=o.69。

⑧许用齿根弯曲应力【州
由文献【46]图8.28f查得齿根弯曲疲劳极限应力orlf.,=1500 MPa。

由文献【467图s-30查得寿命系数y≯1.0,
由文献[46】表8.7查得安全系数SF=I.25。

故由蛐4.8):
由公式(4.31:

”鼍生=辈尝_1200MPa

矿等YFYsYc=≮姜等等x2.5x1.55x0.69=zs啪№<陬,
故满足齿根弯曲疲劳强度。 (2)行星轮校核 ①载荷系数K 由文献(46】表8.3查得蜀=I.25,由文献f46]图S.7查得冠=I.O,由文献

【46】图8.11查得舻1.1,由文献[46】表8,4查得/ca=].0,故由公式(4—4):
K=KA凰%如=1.25×1.Ox ③小齿轮传递的名义转矩乃
由公式(4—5):
乃=9.55X 106P』/n,
1.1


1.0=1.38

=9.55×100×43.14×0.98×0.98×O.95/(980/8.81
=3.4×103N?l"Jrl

③小齿轮分度圆直径讲

哈尔滨I。样人宁硕十学何论文

由公式(4—6):,//=m×Za=9x 16=144mm

④齿宽b
由公式(4.71:
b=Sm=8×9=-72mm

⑤齿形系数斥
由文献[46]图8.19查得齿形系数Yr=2.2。

⑥应力修正系数珞
由文献【46】图8.20查得应力修正系数Ys=1.1。 ⑦重合度系数K 由文献[46]图8r2l查得重合度系数Yc=0.69。

⑧许用齿根弯曲应力【州
由文献[461图8.28f查得齿根弯曲疲劳极限应力oFti,,=1420MPa。

由文献146]图8,30查得寿命系数y庐1.0。
由文献【46】表8.7查得安全系数Sr=1.25。 故由公式(4.8): 由公式(4—3):

旷等YFYsYE--等獬X2.2X1.1
K=心凰酶盼-125x
乃=9.55×t06pI/nI

什警2坐掣=“ss胁
x0.69=167.9MPa<[刚

故满足齿根弯曲疲劳强度。 (31内齿圈校核

①载荷系数K
由文献【46】表8.3查得KA=I.25,由文献1461[习8.7查得Kv=1.0,由文

献【46】图8.11查得J铲1.1,由文献[46]表8.4查得亿=1.0,故由公式(4-4):
1.O×1.1×1.o=1.38

②小齿轮传递的名义转矩乃
由公式(4—5): --9.55×106x43.14x0.98x0.98x0.95x0.95“980x0.8/8.81
=4×1 03N.m

⑨小齿轮分度圆直径函
由公式(4—6):

dl=m×孕9x20=180mm
b=Sm=8 x 9=72 mill

④齿宽b
由公式(4?7):

⑤齿形系数斥

哈尔滨I。拌大学硕十学位论文

由文献[46】I生|8.19查得齿形系数Yr=2.5。

⑥应力修正系数坛
由文献[461图8.20查得应力修正系数Ys=1.55。

⑦重合度系数E
由文献[46】图8.21查得重合度系数跆=o.69。

⑧许用齿根弯曲应力M
由文献146]1虱8.28f查得齿根弯曲疲劳极限应力aFti,,,=1500MPa。 由文献【46】图8.30查得寿命系数Y^r=1.0。 由文献1461表8.7查得安全系数SF=I,25。

故由公式(4-8):
由公式(4?3):


旷婴斥坛净型掣×2.5×1.55×0.69=-253MPa<【。F】 bmd。…
72×9×180

【州=譬=等岩=1200MPao



故满足齿根弯曲疲劳强度。 7.行星减速器总传动比 高速级传动比it=8.8,低速级传动比/2=4.5,故二级行星齿轮减速器整 体的降速比为i=8.8×4.5=39.6。高速级输入转速n=980r/min,经减速器后速 度减为n=980/39。6=24.7r/rain。

4.5联轴器的选用
1.联轴器l的选用 根据传动装置的工作条件拟选用HL型弹性柱销联轴器(GB5014.85)。 计算转矩为
Tc 2KT2420.0x1.5=630.0N?m

(4?9)

式中:

■….联轴器所传递的名义转矩,Nm
由文献【54】公式(4—3):
T=9550P/n=9550x43.1/980=420.0 NiTl

尽…一工作情况系数
由文献【46】表10.4查得K=I.5。 根据Tc=630.75 N?in,由文献[461表13.1查得选用HL3型联轴器。

哈尔滨lj卑人学硕十学侍论文

2.联轴器2的选用 根据传动装置的工作条件拟选用HL型弹性柱销联轴器r(GB5014.85)。 由文献【46】表10.4查得K=I.5。 由文献[46】公式(4.3):
r=9550P/n---9550×40/24.7=15465.6 N?m

由公式(4-9)计算转矩为:
Tc=KT=15465.6×1.5=23198.4 N?m

根据Tc=23198.4 N?m,由文献[46】表13.1查得选用HLll型联轴器。

4.6开式齿轮设计
电机转速经过二级行星齿轮减速器减速过后,其速度还比要求的链轮转 速快得多,即还比要求的轿厢提升速度快得多。这就需要在减速器与链轮之 间安装开式齿轮,来进一步降低转速。 本车库应用了两绒丌式齿轮进行减速。第一级小齿轮与电机同轴,大齿 轮与第二级小齿轮同轴,第二级大齿轮与链轮同轴。 1.第一级开式齿轮设计 (1)传动比f, 第一级传动比it=3.8。 (2)齿数及模数 大小齿轮齿数分别为15和54,模数为15。 2.第二级开式齿轮设计 (1)传动比f2 第二级传动比iz=3.1。 (2)齿数及模数 大小齿轮齿数分别为20和62,模数为25。 3.开式齿轮总传动比 第一级齿轮传动比it=3.8,第二级传动比f尸3.1,总传动比 /--3.8x3.1=11.78。第一级输入转速为24.7r/min,故经过两级开式齿轮减速后 链轮转速为n=24.7/11.78=2.1l r/min。

4.7链传动设计
1.链条类型的选择

哈尔滨T程大学硕十学竹论文

本处应用销轴链。销轴链属于起重曳引链的一种,主要应用于起重机械 与配重机械。它与其它类型链条的最大的区别就是适用于拉拽重物。销轴链 由外链板、中链板、铰接链板、销轴组成。链板与销轴为动配合,够成铰 副。销轴链链条速度不可大于3m/s。
2.链片设计

每四节链片有一结T型链片,T形链片可能是内链片,也可能是外链 片。销轴与外链片之间、套筒和内链片之间为过盈配合相固联。内滚子用于 与链轮牙啮合,外滚子用于在垂直的链条变轨上走,套筒内壁和滚子内壁可 以各装5mm厚的含油尼龙831以减磨。T型链片如图4.6所示。

啄~g~



图4.6

T型链片

3.链轮设计 链轮牙数:=13。 链轮直径

J=寺=等=1988mm(4-10)
2z 2×13

式中:卜.一链片长度,mill
t=475.76mm
z=13 z一一牙数, 4.链轮转速与链条升降速度

链轮转速疗=2.11 r/min

哈尔滨T程大学硕士学位论文

链条升降速度v=;rnd/60
式中:

(4-11)

丹一链轮转速,r/min
小….链轮直径,mln

4.8轿厢运行速度的建模与仿真
在立体车库中,固定件只是保证支承强度,运动件则起着运载车辆的重 要作用。轿厢就是最重要的运动件,轿厢的运动品质决定了车库的整体质 量,而轿厢运行速度又决定了轿厢的运动品质。如果运行速度过快,内载近 两吨重小轿车的轿厢在循环运行中就不平稳,运动产生的惯性力也大,对支 承结构产生较大的冲击作用;运行速度过慢,虽然平稳性较好,但是,存取 车时间增加,效率降低。在起动和制动中的加速度、减速度的变化率如果过 大,又会使轿厢的超重、失重现象加剧,同样会影响平稳性。因此说,轿厢 的运行速度对车库的工作性能起着举足轻重的作用。所以,在此对轿厢的运 行速度进行合理的选择并建立模型,最后通过仿真来验证轿厢的运行速度。

4.8.1轿厢理想运行速度曲线
研究轿厢理想速度曲线,合理选择速度曲线,对提高轿厢运行品质是非 常重要的。轿厢的运行速度曲线有梯形、抛物线形、抛物线一直线综合形速 度曲线。根据轿厢的运行状态和运行曲线,可以进行速度、加速度、加速度 变化率、减速度、运行时间和距离等参数的计算以及各参数间的关系详细分 析。轿厢的运行包括加速起动和减速制动或加速起动、稳速运行和减速制动 等阶段。因此,轿厢的起动和制动是轿厢运行质量的重要指标之一。 轿厢在起动和制动过程中,速度变化的选择是十分重要的。选择得适 当,可以使轿厢运行平稳,同时还能提高轿厢的运行效率。试验证明,轿厢 的平稳性与加速度、减速度及加速度的变化率有关,较大的加速度使超、失 重现象明显,但是在一定范围内,由加速度的变化率所产生的影响比加速度 所产生的影响要大得多。为了使轿厢运行既满足平稳性,又能满足运行效率

高的要求,将梯形速度曲线与抛物线相结合,即构成抛物线一直线速度曲
线。轿厢理想运行速度曲线如图4.7所示,轿厢的理想速度曲线为加、减速 的始、末端均呈抛物线形,中间为直线形,而实际的运行速度曲线与平稳性 有极大的关系,它随速度的控制方式的不同而变化,一般包括动加速阶段、
稳速运行阶段和减速制动阶段14“。

堕!!堡:!:堂叁堂婴±竺生堡皇

逢 度




T1

T2



图4.7轿厢理想运行速度曲线

4.8.2轿厢速度曲线数学模型的建立
在此应用六参数模型进行数学建模。六参数模型用给定轿厢速度曲线中 各抛物线段的运行时剐参数乃,乃,乃,乃和匀加速段、匀减速段速度变化 的斜率(即加速度)等6个参数及电机从零速上升到额定转速和从额定转速减

d,N零速所用的时唰%、‰来表示。
轿厢运动过程包括:加加速段、匀加速段、加减速段、匀速段、减加速 段、匀减速段和减减速段。其中,加加速、加减速、减加速、减减速四段的 加速度变化率分别为p,、助、D和用,运行的时间为乃、乃、乃和乃。根 据几何关系求得各段速度曲线的表达式: 1.加加速段 wl(f)=Plt2/2 佃<f<T9 (4-12) (4-13)

屹(f)=屯p一五/2)(T/<,<Tt+7≯ w2(t)=P2[t一(五+正+L)】2/2

式中:W…额定转速
w,一电机的给定速度

r乃+To<f<7:+瓦+瓦)

(4—14)

堕i!堕:!型盔堂堡±堂笪堡塞
屯一一匀加速段斜率 死一一匀加速段运动时间 并可导出以下公式:

ko=wJ/L=P.I=见正 £=比/ko一(7;+T2)/2
2.匀速段 坝,)=wc 3.加速段 嵋(f’)=we—P3t’212(OCt<T9

(4—15) (4-161

(4-17)

(4?18)

’.0(,)=wc一屯f+吒五12

(T3<t’<乃+丁∞

f4—19)

u(r)=P4【f‘一(五+乃+L)】2/2

(五+L<f<五+7:,+‘)

(4—20)

式中:kd-一匀.厩运段斜翠
乃-…一匀减速段运行时间 且可以导出下式: (4—21)

以=wl/L=岛五=风瓦
死,乃是运行时间,均为非负数固有以下约束条件:


乃;%,船一(五+瓦)/2(4-22)

誓≥丝 粤2丝(4-24)
(4.23)
、 7

t。





即:

嚣≥半?去 静≥半?丢

z 』“

降zs, 洚zs,

wN



i自

当上两式取等号时,速度曲线中无匀加速段,为抛物线形。同时,为了

保证轿厢平稳性,增加四个抛物线段的加速度变化率为约束条件:

只2螽sp

i_l,2(4-27)

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

马=焉≤p
V幽VJ

j23,4

(4-28)

式中:p-一加速度变化率,这里取1.O【Il/s2。
4.8.3轿厢速度曲线离散模型的建立
由于轿厢速度曲线模型是连续的,在实时软件中应将其离散化。速度曲 线的采样周期为昂,Jj}昂为第七个采样点,(k-矽易为第缸1个采样点,依次类 推。现以加速段的速度曲线为例进行分析。
1.加加速段

w1(t)=A(々‘)2/2 Ⅵ(七一1)=昆((t—1)乃)2/2(O<kTp<乃)
连续两个采样点间的速度增量为:
Aw,(k)=Pl(2k—1)Tp2/2

(4—29)

(4-30)

(4—31)

该段曲线的速度及速度增量的初始值分别为: wl(O)=O,aw,O)=p1L2/2
2.匀加速段 (4—32)

wo(k)=屯七瓦一屯7i/2

(4-33)

wo(k—1)=ko(k一1)Tp—koSl/2(TI<kTp<TI+To)(4—34)

两个连续采样点之间的速度增量为一常量: Awo(k)=吒L 此段速度曲线的起始速度,即加加速段和匀加速段的分离速度为:
(4—35)

K(≈)l珥一5
3.加减速段

2吒五/2

(4-36)

心(々)=u一见【女L一(五+五+瓦)】2/2

(4-37)

哈尔滨r样人学坝十学何论文

w2(k一1)=wc—n【(t—1)‘一(五+瓦+瓦)】2/2(7i+正≤々乙≤7:+L+正)
(4—38) 两个连续采样点之『自J的速度增量为一常量:

aw2(k)=见乃【2(7i+乏+£)一(七一1)巧】2/2
速度微增量为:

(4-39)

6w2=p摹j(4-40)
此段速度曲线的起始速度为:

w2(t)l‘o哪L



wG一吒正/2(4-41)

4.8.4轿厢运行速度的仿真与分析
为了获得不同参数下轿厢给定速度曲线,利用上述模型中的六个参数, 即轿厢速度曲线中各抛物线段的运行时间参数及电机从零转速上升到额定转

速和从额定转速减小到零速所用的时间(乃,乃,乃,74,‰和7赢)和匀加
速段、匀减速段速度变化的斜率(aON速度)对轿厢速度曲线进行了仿真。 仿真软件应用的是美国MathWorks公司推出的一款使用筒便的工程计
w(rades)
600 500 400

300

200 100











WG=0.5wN,1k=k=2,TI=T2=T3=T4=0.8
图4.8仿真曲线
.52.

哈尔滨T稃人学硕十学何论文

算软件MATLAB。它专门以矩阵的形式处理数据,将高性能的数值计算和可 视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于科学计 算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。目前MATLAB可 以完成数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计方 针、数字图像处理、数字信号处理、通讯系统设计与仿真等工作。 图4,8是wo=O.5ws,7'埘=ZZ-2,Tt=乃=乃=T4=0.8时的仿真曲线。 图4.9是wo=0.8w^,,70=死F2,乃=Try0.75,乃=Ty=l时的仿真曲线。











10

t(s)

wG=0.8wN,T∞=Tdn=2,TI=T4=0.75,T2=T3=l

图4.9仿真曲线









WG一---WN,1k=Td.=2,Tj=T4=o.5,T2=T3=l

图4.10仿真曲线

哈尔滨T拌人学硕十学位论文

图4.10是WG=WN,70=Z■=2,/'/=T4=0.5,T2=乃=l时的仿真曲线。

由以上仿真曲线可得到如下结论: 1.在不同参数下轿厢速度曲线是不同的。图4.8和图4.9表明电机工作在 额定转速以下,并没有充分利用电机的功率,所以用于加速和减速的时『自】 相对较短,用于平稳移动的时间相对较长。图4.10为额定转速下工作 (1000r/min),充分利用了电机的功率,所以用于加速和减速的时间相对较 长,用于平稳移动的时间相对较短。
2.在额定转速下,轿厢运动速度最快。图4.10比图4.8,图4,9运动平稳

阶段的时问最短,可以说明图4.10中轿厢运动速度是最快的,而在图4.8和 图4.9中电机用于加速和减速的时间过短,用于平稳运行的时间很长,说明 平稳运行的速度相对较慢。 3.额定转速下,轿厢运动最平稳。图4.10中曲线上升段与下降段的斜 率是最小的,说明电机加速与减速最平缓,轿厢可以在相对长的~段时间 内很平缓的加速到相对快的速度和减速到零,轿厢的运动也最平稳。图 4.8与图4.9中曲线上升段与下降段的斜率最大,说明加速与减速是在很短 的一个时间段内完成,这样必然会造成轿厢速度的剧烈变化,影响了其运
动的平稳性。

4.在实际的运用中要根据楼层数量和车流量,来具体选择轿厢的运行
速度曲线,兼顾平稳性、运行效率和节约运行费用等方面的要求。并且通

过对不同参数的设计,可以提高轿厢的平稳性和运行效率。

4.9本章小结
在本章中,主要对升降机构进行了设计,包括电动机、制动器、二级行 星齿轮减速器、联轴器、开式齿轮和链轮链条等。电动机选用Y280S一6 型:制动器型号选用YWZ2—10/10:确定二级行星减速器的高速级传动比为 8.8,低速级传动比为4.5,总减速比为39.6;联轴器l选用HL3型,联轴 器2选用HL5型:确定两级开式齿轮总传动比为11.78;确定链轮速度
2.1I

r/min:同时对各部件分别进行了校核。选定轿厢理想运行速度曲线,对

轿厢速度曲线建立了数学模型及离散模型,并对轿厢运行速度进行了仿真与
分析。

堕!!堡!矍盔竺堕±兰笪笙壅

第5章

自动控制系统设计

5.1自动控制系统总体结构
立体车库自动控制系统主要包含以下三个子系统:自动收费管理系统。 自动存取车系统,监控安保系统。自动存取车系统又分为车位管理系统、运 行监控系统、自动道闸系统和远程诊断系统。以上子系统均由中央控制室统 一控制。其结构如图5.1所示。

n鬲丽
I自动存取屯l l
监控,互保 I 自动道闸 I l远程诊断

自动收费管理



车位管理I

l运行监控I

图5.1自动控制系统结构 1.自动收费管理系统 此系统设置收费机、发卡机和读卡机等,无需操作员即可完成其收费管 理工作。按用户类别可分为固定用户和公共用户两大类。固定用户是固定车 主和长期租车位的单位及个人,对车库的使用频度高且时间长。在住宅区和 公司单位附近的车库固定用户多。公共用户是散客停车的用户,一次性使用

车库的情况较普遍。对两类用户的车辆存放采用共同管理、共同出入口、缴
费方式区别的管理模式。 自动收费采用储值卡。储值卡分长期与临时两种。对固定用户,发长期 卡,费用可在固定用户交纳管理费时一并交纳;对临时用户,发l临时卡,即

用户交纳的费用存在卡内,每次停车读卡自动从卡中扣除费用。车库入口处
设有读卡机与发卡机,分别用来读取储值卡资料和发放临时储值卡。 2.自动存取车系统 自动存取车系统设置计算机、光电传感器、感应线圈等,此系统又分为 车位管理、运行监控、自动道闸和远程诊断四个子系统。 (1)车位管理系统 通过车位管理系统,可以查询当前立体车库的存取车情况,了解车位状 态等。同时系统还可以建立存取车记录档案。依据当前的存车状况,系统还

哈尔滨T稃大学硕十学位论文 (2)

运行监控系统

为保证立体车库的安全运行,需要对车库的运行状态进行检测,主要 有:轿厢上有无车检测、轿厢上车辆是否停放到位检测、轿厢升降是否到位 检测等。轿厢上有无车和停车是否到位主要靠光电传感器(安装在轿厢上) 来检测;轿厢升降是否到位主要靠限位开关(安装在横移和升降导轨上)来 检测。运行监控系统通过监视车库的运行状态和各传感器的检测信号,判断 车库的设备运行状态。
(3)

自动道闸系统

在车库出入口处各设非接触式读卡机、感应线圈及道闸,用户在车库出 入口处刷卡后,系统自动判别该卡是否有效,若有效,则道闸自动开启,通 过感应线圈后,自动栅栏自动关闭;若无效,则道闸不开启,同时声光报
警。
(4)

远程诊断系统

现场控制器可以通过网卡、Hub等网络设备与控中心的局域网相连接, 可以通过MODEN实现远程管理,监测现场运行情况,当现场出现故障 时,在控制中心即可进行解决,方便管理人员、安保人员异地办公。 3.监控安保系统 监控安保系统设置报警器、摄像机及车辆侦测器等,具有视频监控功 能、运动检测功能、数字录像功能、出入口控制功能、防盗识别报警功能和 报警联动功能等。 (1)视频监控功能 在停车库各出入口,值班室和停车库内主要区段安装变焦镜头摄像机, 在大范围车位区安装球形云台,把被监控场所的图像内容、声音内容同时传 送到监控中心,使现场的情况一目了然。同时,该系统还可以与出入口控制 等其它安全防范系统联动运行,使防范能力更加强大,实现了立体停车库全 方位实时监控。 (2)运动检测功能 可以在夜间设置车库的运动检测区域,当检测区有移动目标时,运动检 测功能发出报警信号,提醒值班人员。 (3)数字录像功能 可以连续记录一个车库所发生事件,可以同步回放多个图像,可选择任 意图像进行整体放大和局部放大,记录、回放、备份可同步进行各种信息。

哈尔滨丁程大学硕十学何论文

(4)出入口控制功能 出入口控制系统也称门禁管制系统,是安全防范系统中一个重要组成部 分,其主要任务是对停车库内外重要的出入通道进行监视、控制及管理,实 现安全防范系统的第一道防护作用。入库时,驾车人必须持有缴费卡,经读 卡器认可,入口电动栏杆升起放行,车辆驶过后,栏杆自动放下,阻挡后续 车辆进入。同时,入口处的彩色摄像机将车辆信息采集下来,经过处理后, 存入数据库保存,以备后用。出库方式跟入库方式类似。 (5)防盗识别报警功能 当车辆驶入停车库入口时,摄像机将车辆外形和色彩还有车牌信号等信 息送入数据库保存起来;车辆出库前,摄像机再次将车辆外形、色彩与车牌 信号送入电脑,与驾车人所持缴费卡的编号相对比,若两者相符合,即可放 行;如发生异常情况,则发出报警信号,并自动切换和记录相关图像。 (6)报警联动功能 可以联动各类报警主机,如启动继电器发出声光报警,通知安保人员自 动放下道闸拦截车辆出入。

5.2自动控制系统的配置
1.系统的硬件配置 系统的硬件主要由发卡验卡机、车位满额提示灯、车辆侦测器(配合环 形地感线圈使用)、道闸、非接触式读卡机、读卡机控制器、栅栏机、挡车 器及自动收费机等组成。 2.系统软件的管理功能 系统具有实时监控设备管理和报表功能,可进行系统设置与维护和历 史查询。实时监控包括监控设备工作情况和工作模式的确定等。当车辆出现 时,读卡机即向计算机报告工作模式。在计算机的屏幕上实时显示出入口车 辆的卡号、状态、时间和车主的信息等。如果有临时车辆需要出入车库,则 计算机还负责向电子显示屏输出显示信息,向远端收款台的票据打印机传送
收费信息。

系统能自动生成会员报表及车库使用报表,能进行统计和结算,并可以 根据需要进行修改。对软件自身的参数和状态进行修改、设置和维护,包括 口令设置、修改软件参数、系统备份、修复及进入系统保护状态等,系统设 置安全功能,对系统设置相应的保安措施。历史查询包括系统车流量统计、 系统故障查询及收费状况查询等。

堕堑堡王翌奎堂堡±堂生丝壅 5.3控制流程及管理
在控制系统中,控制流程主要包括入口流程及出口流程。
1.入口流程与管理

入口流程如图5.1所示。车辆驶近入口,可以看到停车库指示信息,标 志显示入口方向与车库内车位的情况。当通过地感线圈时,监控室可以监测 到有车辆将要驶入,若车库停车满,则库满灯亮,拒绝车辆进入;若车库未 满,允许车辆进入。车辆驶近入口,读卡机和发卡机工作,显示屏显示“请
读卡取卡

图5.1入口流程图

哈尔滨T程大学硕十学位论文

临时用户需要停车,在入口处按发卡机上的按钮获耿临时卡后,在读卡 器上读卡。固定用户直接在入口处的读卡机上读固定用户卡即可。系统将验 证卡是否有效(是否是挂失、注销或过期的卡),并通过卡与计算机管理软 件的交互信息判断并在车辆进入车库后自动关闭车库门。进入的车辆可由摄 像机摄下车辆图像、车牌数据与停车凭证数据(凭证类型、编号、进库日 期、时间等),一并存入智能卡及管理系统计算机数据库,以备该车出库时 进行车辆图像与卡进行比较,确认该车是否合法出库。 2.出口流程及管理 出口流程如图5.2所示。当车辆出库时,输入相应信息,对应轿厢将车 辆循环下来,由司机将车开至出口,在出口处读卡机上读卡并验证身份,由 自动控制中心核对信息(牌号、图像与入库时间等),不相符合时拒绝出 库;相符合时,由收费机按停存时间扣除费用,之后闸门机自动升起放行。 当车辆通过复位感应器时,闸门机自动降下关闭,车辆出库过程完成。

图5.2出口流程图

堕签堡王堡奎兰堡±堂生笙兰 5.4存取车流程建模
由于车库只有一套升降机构。当上下班高峰或者其它存取车高峰到来之 时,必须规划好存取车的顺序与策略,以提高车库存取能力与处理效率,为
用户提供更好的服务。

5.4.1排队论建模方法简介
根据研究事物的不同,建模方法可分为数学模型的建立、几何模型的建 立和拓扑模型的建立等。数学模型是为了对所研究的事物进行分析计算而建 立的模型,建立数学模型,既要反映客观事物的本质属性,又要使计算过程 尽量简单;几何模型是为了描述事物的形状特征而建立的模型,主要是为了 描述客观事物所共有的形状特征,以及这些形状特征所具备的属性:拓扑模 型是描述客观事物与事物之间以及客观事物内部各部分之间逻辑关系的模 型,是人们进行推理和分析事物的基础。 排队是人们在日常生活中经常遇到的现象,如超级市场购物结算,汽车 到车库存取车。一般来说,某时刻服务请求的数量大于服务机构所能提供的 容量时,现排队现象就会产生。 当然排队现象可以通过增加服务设备来缓解,但是如果单纯的去增加服 务设备,就要增加投资或产生空闲浪费;如果不增加服务设备而造成服务设 备短缺,就会造成排队现象更加严重,所以,管理人员必须在这两者之间进 行权衡,以期既能提高服务质量,又能降低成本。

5.4.2排队论基本概念
排队论起源于20世纪初的电话通话,1919-1920年丹麦数学家、电气工 程师爱尔兰(A.K.Erlang)用概率论的方法研究电话通话问题,从而开创了这 门应用数学,并为这门科学建立了许多基本原则【521。
排队论(Queuing theory)是研究排队系统即随机服务系统的数学理论和方

法,是运筹学的一个重要分支。在日常生活中无处不存在排队现象,例如乘 客等公汽、飞机等待降落、游乐园购票、船舶停靠码头、邮局提取包裹等,
它们都需要排队。

在排队论中,对于各种排队系统或服务系统,将其中要求得到服务的对 象统称为“顾客”,将提供服务者统称为“服务员”、“服务机构”或“服务窗”,

哈尔滨下稃大学硕十学位论文

顾客与服务窗之间存在一种服务关系。实际的排队系统千差万别,但都可概 括为:顾客未得到某种服务到达服务机构,若不能立即得到服务又允许排队 等待,则加入等待队伍,直到获得服务后离去。常见的排队系统如图5.3,
图5.4,图5.5,图5.6所示15”。

无论排队系统有何差异,都可归纳为图5.6所

示的排队系统的模型框图。

_竺竺。翱。叵—竺
图5.3单服务台排队系统

厂—o L—o



匝F竺 回

图5.4一队列多服务台排队系统

一j删一睡


圈 圈

图5.5多队列多服务台排队系统

随机性是排队系统的一个普遍特点,是指顾客的到达情况(如相继到达 时间间隔)与每个顾客接受服务的时间是事先无法确切知道的,或者说是随

哈尔滨T程大学硕+学位论文

机的。排队论研究的排队系统中,顾客相继到达时间1日J隔和服务时1日J这两个 量中至少有一个是随机的。

霎荽.回圈
.1排队I 图5.6排队系统的模型框图

输入L——一L————_J 捧队规则 服务规则

I服务窗I
输出

5.4.3排队系统基本组成
在排队论中,对排队系统进行了抽象归纳,每个排队系统虽然各不相 同,但是都由输入过程、排队和排队规则、服务机构三个基本部分构成
【63】。

1.输入过程

指动态实体(顾客)按某种规律到达,描写实体到达的统计特性。通常假
定实体是无限的。 2.服务机构

指同时有多少服务设备可以接纳实体,以及所需要时间。它也具有一 定的分布特性。通常,假定系统的容量(包括正在服务的人数加上在等待线 等待的人数1是无限的。
3.排队规则

排队规则指对下一个实体服务的选择原则。通用的排队规则包括先进先 出(FIF0),后进先出(LIFO),随机服务(SIRO)等。动态实体以一定的到达模 式来到服务机构请求服务,由于服务机构的设备有限,服务需要时间,因此 某些动态实体在到达服务机构前不能立即得到服务,需要排队等待,当服务 机构完成对某个动态实体服务后,即可接纳新的动态实体。排队规则将确定 在队列中哪些动态实体可以最先得到服务。
(1)输入过程

排队系统中,系统的输入(顾客源)是一个动态实体。输入过程是指这动

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

态实体按什么样的规律到达,它描述的是系统的输入统计特性。需要从多个

方面来描述一个到达模式㈣:
①顾客数。顾客的数量可能是有限的,也可能是无限的。 ②到达方式。是指顾客是单独到达还是成批的到达。 ③平均到达时间勋 指在考虑模型的总时间T中,共到达了一个顾客的情况下的比值
T/n。

④平均到达速率A
2=l/Ta

(5-1)

⑤到达间隔分布函数彳。似 指到达问隔时间大于t的概率。因为累积分布函数F(O是到达间隔时间小 于t的概率,所以 ⑥到达时间变化系数 指到达间隔时间的标准差&与平均到达间隔时间死的比值S∥砌。变化 系数为无量纲值,它描述了数据围绕平均值的分散程度。 到达模式按顾客到来方式可能是逐个的,也可能是成批的:按相继到达 间隔时问可以是确定型或是随机型的;按到达过程可以是平稳的,指描述相 继到达的间隔时间分布和所含参数(如期望值、方差等)均与时间原点无关 的,或是非平稳的。 (2)服务机构 同到达间隔时间一样,定义乃为平均服务时间,Ⅳ为平均服务速率, 岛似为服务时间分布函数,即服务时间大于t的概率。 服务机构按机构形式可以无服务员,或有服务员。在多个服务台情形 中,它们可以平行排列(并列),前后排列(串列),或混合排列。 按服务方式可以对单独顾客,或对成批顾客;按服务时间可以是确定型 的,也可以是随机型的;按服务过程可以是平稳的,也可以是非平稳的。非 平稳情形的数学处理是很困难的,所以同到达过程一样,服务时间的分布也
是假定平稳的。

彳D何=1一目})。

(5—2)

根据定义,函数4DⅢ在r--O是取得最大值为l。当f增加时彳DⅢ逐渐减少。

(31排队和排队规则 ①排队 排队分为有限排队和无限排队两类。有限排队是指服务系统的顾客数是 有限的,当服务系统被占满时,后来的顾客将不能进入服务系统。无限排队

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

是指队伍可以排到无限长,所有排队系统的顾客都可以进入系统排队或者得 到服务,故此类排队又称为等待制排队系统。 有限排队系统又可进一步分为:损失制排队系统和混合制排队系统,此 系统指空间为零的系统,实际上是不允许排队,顾客到达时,系统所有服务 台均被占用,顾客自动离去,并不再回来,这部分顾客就被损失掉了。 混合制排队系统是指等待制和损失制系统的结合:一般是指允许排队, 但又不允许队列无限长。主要有三种情况:队长有限,即系统的等待空间有 限。等待时间有限,即顾客在系统中等待时间不超过某一给定值T。但等待 时间超过等待时间T时,顾客自动离去。逗留时间有限,即等待时间与服务
时间之和有限。

②排队规则: 排队规则是指对下一个顾客服务的选择原则。通用的排队规则有:先来 先服务(FCFS),这是最普遍的情况,即按顾客到达的先后对顾客进行服务。 后来先服务(LCFS),在许多库存系统中会出现这样的情况。具有优先权的服 务(PS),服务台根据顾客的优先权进行服务,优先权高的先接受服务。

5.4.4排队系统一般模型
排队系统的一般形式为: (a/彤c):(d/ely)
(5—3)

式中:4一.到达间隔时间的概率分布
口一.服务时间的概率分布 C__一服务员数(服务通道数) d一一排队系统的容量,即系统允许的最大顾客数

e…顾客来源总体的数目 ,.…服务规贝0
易一表示Erlang分布

其中,A与B作为首要参数,另有如下符号作定性描述: ^不一一表示负指数分布与泊松分布 D.….表示为定长的输入或服务 G,.-一表示为到达时间间隔的其他分布 G.….表示为时间间隔的其他分布 分析排队模型时,用到的一些符号和定义如下:

Ⅳ…系统瞬时待停车数(系统状态),或记为M砂,表示系统在

哈尔滨丁稃大学硕十学位论文

时刻,的状态

Am)-….系统待停车数为n时平均(期望)到达强度(到达强度以单位 时间内达到的待停车数表示) pn-一.系统待停车数为珂时服务员平均(期望)服务强度(服务强 度以位时间内服务的顾客数表示) P。(t)--一系统在时刻f有拧个待停车数的概率

c-…

停车窗口数目

几个主要排队系统运行指标如下:

厶一.系统中平均顾客数 厶,一平均排队的顾客数 %一.顾客在系统中的逗留时间
rye-—.顾客的平均等待时间

5.4.5存取车过程建模
本立体车库存取车的模型表达为:M/D/1 其中:车辆存入和取车的到达分布服从泊松分布,相继到达间隔时间分 布服从负指数分布,用M表示。存取车服务时间分布服从定长分布,用D表 示。存取车机构为l台服务设备。存取车的排队规则为单队,且队列长度没

有限制,先到先服务。在车库无空车位时,取车者可优先得到服列删。
1.存车模型 (1)输入过程:存车车辆是无限的,存车车辆单个到达,相互独立,一定 时间的到达分布服从泊松分布,相继到达间隔时间分布函数为负指数分布。 (2)排队规则:单队,且队伍长度没有限制,先到先服务。 (3)服务机构:垂直升降设备作为一个服务机构。车辆的存放时间近似服 从定长分布。
2.取车模型

(1)输入过程:取车车辆为车库中所存入的车辆。取车人单个到达,相互 独立,一定时间的到达分布服从泊松分布,相继到达间隔时间分布函数为负 指数分布。 (2)排队规则:单队,且队伍长度没有限制,先到先服务。 (3)服务机构:垂直升降设备作为一个服务机构。车辆的存放时间近似
服从定长分布。

堕堡茎!塑查堂堡±堂垡堡苎
5.4.6模型指标确立
假设系统的平均到达数为A,任一位顾客的服务时间为以单位平均服务 客数u,一个顾客的平均服务时间1肛,服务时间的均方差为盯,且有:
Er功=1亿《∞(5-4) Dr叨=一<∞ (5—5)

因此,服务强度为:
p=L/la

(5—6)

不论明匣从何种分布,当p<l,稳态下主要数量指标公式有: 系统中无顾客的概率:
Po=l-M,u

(5?7)

当排队系统为^们)/l排队模型时,a--0,则平均排队的顾客数为:
厶2


.2t-'

2(1一p)(5-8) 2(1一p)
(5—9) (5-lo)



系统中平均顾客数: 厶=岛+兄伍 顾客的平均等待时间:

%=工私
顾客在系统中的逗留时间:

职=%+£以
系统中顾客必须排队等待的概率:

(5?11)

Pw嘶l
5.5存取车策略仿真
5.5.1存取车策略

(5-12)

车库选址之后,它周围所接受的经常性车流量基本上是恒定的。由于顾 客的等待机会、等待时间的长短及排队队长,对立体车库投入运行后经济效 益影响很大,故在此从存取车策略方面对车库车辆排队模型进行优化分析。 常见的存取车策略主要包括存车优先策略、取车优先策略、原地待命策 略【5”。经过能耗及效率的分析比较绝大多数采取的是原地待命随机存取策 略。在此基础上,对车库存取系统进行分区存取及交叉存取。 存车优先策略与取车优先策略旨在提高车库的最佳车位的利用率,从而

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

提高车库运行效率。这是因为车库系统的存取车服务时间虽然可确定,但与 车位所在位置有关。靠近出入口的车位服务时间较少,远离出入口的车位服 务时间较长。因此,根据每个车辆存放时间的长短决定其分配车位。存放时 间长的车辆存放在离出入口较远的区域,存放时间短的车辆存放在离出入口 较近的区域。 交叉存取策略,是指从车辆存取顺序上进行优化存取的策略,即当同时 有几辆车需要存入和取出时,选择一定的服务顺序,使用户等待时间最少, 目标函数最佳,以提高车库工作效率。交叉存取策略不遵循FCFS(先到先服 务1的规则,而是对同一时间内所需服务的存取车辆进行存车和取车分组, 然后对两组服务对象进行存取车交叉服务,具体对存车或取车对象仍采取 FCFS(先到先服务)规则。

5.5.2存取车策略仿真
立体车库的仿真属于计算机离散系统仿真,采用事件调度法策略。仿真 时,将所有事件均存放在事件表中。按时间顺序进行事件的选择与处理,直 到仿真终止的条件满足为止。对于仿真中模拟时钟的推进,与事件调度法相 对应,采用事件扫描法处理,将存车或取车事件按时间的先后次序排列在一 个表格里,时钟推进间隔按被仿真的事件的发生时间推进的,由与事件表里 下一事件的间隔所确定。 为了进行仿真,需要模拟车库的入库和出库数据。由于车库的出入库流

程模型为膨D/1模型,服从泊松分布。通过生成符合泊松分布的随机变量,
可以得到仿真需要的模拟输入数据。 MATLAB提供了产生u(o,1)分布的随机数的函数,同时还提供了产生各 种随机变量的函数,可以方便地得到指定分布的随机变量,因而被广泛地应 用于仿真领域。垂直升降式立体车库仿真中所需的随机变量由MATLAB提 供的函数得到。同时仿真的程序也是用MATLAB完成【5们。 仿真的过程与步骤如下: 1.采集数据 根据系统的输入事件流服从泊松分布这个已知条件,模拟出一段时间内 车辆到达和存放的时问序列,作为系统仿真的输入数据,在MATLAB仿真 程序中用poissmd命令得到。在程序中首先生成在指定时间内到达车库的车 辆数目、到达时间间隔和存放时间。 2.生成事件表

哈尔滨T程大学硕士学位论文

根据输入数据,产生车辆的到达事件和离开事件及其相应的时间,然后 将入库和出库时间按时间排序,产生事件表。 3.模拟运行 按照事件扫描法,再根据事件表处理存取事件,计算每次事件中每种存 取策略所存取耗费的时间和能耗,同时模拟车库实际运行的情况,记录车库 存取车辆的数目和停车位的变化等参数。
4.记录

每次事件处理完毕后,记录计算总耗费时间和能耗。
5.分析

全部事件处理完成后,打印时间和能耗曲线,分析结果。

5.5.3仿真结果分析
通过使用MATLAB程序仿真,得到了总存取时间曲线图、总能耗曲线 图和平均耗费时问曲线图。图5.7所示为总存取时间曲线图。图5.8所示为总 能耗曲线图。图5.9所示为平均耗费时间曲线图。

总存取响f s)
12000

100∞ SO∞ ∞∞

4000

20∞



20

40





100存取*擞

图5.7总存取时间曲线图

堕堑墨!矍奎兰堡±堂笪笙苎
存取能耗(打)

'i

1 5



0 5



20

40





100存取、做

图5.8总能耗曲线图

平均耗费时间(s1
130 120

1IO

1∞

90





20

40

60

80

100

存取汝数

图5.9平均耗费时间曲线图 由仿真曲线图可以得到如下结论: 1.存车优先策略的时间和能耗少于取车优先策略,大约可节省20%的时

哈尔滨丁稃大学硕十学位论文

问和30%能耗。这主要是取车优先的前期准备工作所需要的时侧和能耗远大 于存车优先。从平均耗费时间曲线图也可以看到:取车优先所需要时间的事 件和能耗都比其他两种存取策略要多。 2.交叉存取策略的能耗和时间少于存车优先策略,平均可节省20%的时 间和5%的能耗。这是因为交叉存取策略的前期准备工作所需时间和能耗为 零,虽然每次所耗费时间可能会多于存车优先策略,但总体计算起来要少于 存车优先策略,这一结论也可以从平均耗费时间曲线图得到佐证:交叉存取 车策略的平均耗费时间是最少的。 虽然交叉存取车策略所需能耗和时间是最小的,但是实际情况中不能仅 仅局限于这一种工作方式。因为很多场合下,车库的出入库车流是突然增大 的,比如上下班存取车高峰。综合考虑实际情况,车库的存取策略不能仅采 用一种存取控制策略。根据仿真的结果,可以考虑以交叉存取车策略为主要 工作方式,在车流量不大且连续存车居多的情况下,使用存车优先工作方 式,以减少存取车时间与顾客的等待时间。这就要求在制订车库的控制系统 程序的时候,应增加相应的存取策略控制模块,根据不同的工作情况,自动 或者人为的选择某种存取策略来控制系统的动作程序。

5.6本章小结
在本章中,确定自动控制系统主要由自动收费管理、自动存取车及监 控安保三个子系统组成。自动存取车系统又分为车位管理系统、运行监控系 统、自动道闸系统和远程诊断系统;设计了自动收费管理系统将用户分为固 定用户和公共用户两大类,对两类用户的车辆存放采用共同管理、共同出入 口、缴费方式区别的管理模式;确定自动存取车系统完成存取车和运行监控 功能;确定监控安保系统具有视频监控功能、运动检测功能、数字录像功 能、出入口控制功能、防盗识别报警功能和报警联动功能等;设计了计算机 管理软件功能及管理系统硬件配置;确定了控制流程和管理;确定存取车流 程采用排队论M/D/I模型;对存取车策略进行了仿真,并对仿真结果进行
了分析。

哈尔滨T稃大学硕十学位论文





针对当前我国城市住宅小区内存车困难这一问题,本文从住宅小区具体

环境特点出发,设计开发了一种垂直循环式立体车库。其主要研究工作有以
下几点: 1.确定出入口混合带换向单台式垂直循环立体车库为合理设计方案。 确立车库体系结构由机械系统与自动控制系统两部分组成。机械系统包括整

体框架、升降机构与换向机构三个部分。自动控制系统包含自动收费管理系
统、自动存取车系统、监控安保系统三个子系统。自动存取车系统又分为车 位管理系统、运行监控系统、自动道闸系统和远程诊断系统。 2.针对机械系统,确定了车库的总体尺寸:选定了车库建材:确定了

换向机构主要部件,并分别对其进行了计算、选择和设计;确定了升降机构
主要部件,同样对各部件分别进行了计算、选择、设计和校核 3.选定轿厢理想运行速度曲线;对轿厢运行速度曲线建立了数学模型 及离散模型;并对轿厢运行速度进行了仿真与分析。 4.针对自动控制系统,在自动收费管理系统中将用户分为固定用户和

公共用户两大类,采用共同管理、共同出入口、缴费方式区别的管理模式; 确立了自动存取车系统组成,完成存取车和运行监控功能;确立了监控安保
系统具有视频监控功能、运动检测功能、数字录像功能、出入口控制功能、

防盗识别报警功能和报警联动等功能;设计了控制系统硬件配置及计算机管
理软件功能;确定了控制流程和管理。

5.对车库的存取车流程运用排队理论进行了建模;对存取车策略进行
了仿真与分析。

本文虽然对垂直循环立体车库进行了一定的设计研究,但由于本人水平
及时间的限制,有很多工作有待进一步的完善,其中包括:

1.立体车库的外形设计及与周边环境配套还需要进一步考察与研究,
以使其能够和所在住宅小区浑然一体。

2.立体车库的结构还需要进一步优化,达到既安全可靠又经济实惠。
3.对于自动控制系统,本文只对自动存取子系统做了研究,还有待深 入一步设计开发。

哈尔滨工程大学硕士学位论文

参考文献
【1】付翠玉,关景泰.立体车库发展的现状与挑战.机械设计与制 造.2005,9:156--157页 【2】黄树波.城市建设应发展立体车库.辽宁建材.2004,3:68--70页 【3】张启君.立体车库的主要形式及技术特点.机电产品开发与创
新.1999,6:106~109页

【4】吴涛,李枫.城市公交停车收费定价的研究.上海铁道大学学
报.1999,9:36—39页

【5】郭强.立体车库建在建筑物内部的可行性分析.中国轿厢.2004,9:30
页 【6】任秉海.立体车库的商机.财会会刊,2005,3:27~29页

【7】贺玲芳.立体车库车位告知系统.西安公路交通大学学报.2004,1:50页 【8】8
MiasaI【i T,Hotta Y,Lee

WS,Fnjiwara

T,Koizumi E,Fukunaga H, of the Intelligent

Kawawa T?Construction and Realization

Mechanical

Steric Park.Automation&Instrumentation.2002.12:20—23P

【9J葛雯,付玉.自动化立体车库技术.河南科技.2001,10:15.16页 【10】秦杰.立体车库关键结构.机械设计与制造.2002,8:130~132页 【11]Thomas
Panas,Jonas of the

Lundberg,Welf
Spatial

1.owe.Construction of

and

Realization

Intelligent

Carport

Compater Control
On

System.Proceedings of the 12th IEEE International

Workshop

Program

Comprehension(IWPC’04)
【121Harry M.Sneed.Storage?Re啊cval
Park.Proceedings of the Strategy Research of Intelligent 3D.

Ei911th

European

Conference

on

Software

Maintenance and

Reengineering(CSMR’04)

【13]Wilhelm 【14]Saeid 【15]Cheri

R.Design and Realization of the

Control

System of Intelligent

StereoGara.ImeruationM

Journalof Production

Research.2000,38(2):P269

M.Optimum Design of Stowed Stereoscopic Garage.Approaches

Computers Industry

Engineefing.2003,35(1):22P
Monitoring
System in the Intelligent Special

S.Computer

Garage.44”International Beach,1999:95-99P

SAMPE Symposium and

Exhibition.Long

.72.

哈尔浜工程大学硕士学位论文

【16]Ralf

Kollmannl,Petri

Selonen,Eleai

Stroulia,Tarja

Systa,Albert

Zundorf,.Functional Analysis of Intelligent Tridimensional Garage,s info.

Management System.Proceedings of the Ninth Working Conference
Reverse

On

Engineedng(WCRE.02)

【17】杨永平.智能化立体车库研究与设计.起重运输机械.2006,8:36-39页 f181宋胜涛,升降横移式立体车库传动机构研究.机械管理开
发.2006,6:129—130页

【19JClaude,Tadonki.ne
of the 12th IEEE

Application of Pi e in Spatial Carport.Proceedings

International

Workshop

on

Program

Comprehension

(IWPC’04) 【201 蔓莉,林明星.立体停车库监控系统.仪器仪表学
报.2006,6:140~141页

【2l】杨永平.立体停车库的计算机管理系统,陕西理工学院学报.
2006,6:143—148页

【22】臧发业,戴汝泉,荆友录.立体车库二次调节提升系统的节能特性与转
速控制.起重运输机械.20054:140~143页

【23J荆友录,栾德字.立体车库车辆存取机构的设计.起重运输机
械.2006,11:28~30页

【24】李振良,程志毅,庞磊.经济型立体车库.湖北学院学报.
2004,6:126—128页

{251

瑜.基于组态控制技术的智能立体停车库.起重运输机械.
2006,2:15—18页

【26】张翔.机械式立体停车设备自动控制系统的设计.冶金丛
刊.2006,8:12~15页

127】张梦梨,菲接触式1C卡在自动化立体车库系统中的应用,商丘师范
学院学报.2006,10:77--79页

【28]扁2怀周,陈栋.立体车库控制系统的设计.中山大学学报.2004,7:22~25


【29】李浩,郑均宜.堆垛式立体车库存取车的优化.起重运输机械.
2006,5:28—29页

【30]R.Marschallinger.Intelligent
control

parking equipment based

Oil

configuration

technology?Computers&Geosciences.2003.12(24):2465—2470P
of

【31]A.Hilton,J.gtoddart,J.1llingworth,T.Windeatt.Development

哈尔溟工程大学硕士学位论文 Automatic Stereo Garage
System for Teaching Experiment.Computer

visi口n and Image Understanding.2006.3:239~247P

【32]Mike

Blackwell,Constantinos of
car

Nikou,Anthony,M.DiGioia,Takco
storage/retrieval control

Kanade.Optimization

for stacker type

parking garage equipment.Medical Image

Analysis.2004,7:67—72P

【33]吴日韦,罗良玲,田华.立体车库横向比较研究.南昌大学学报.
2004.9:38-.40页

【34]t虎,陈宾康.魔方式停车库自动控制系统设计.武汉理工大学学
报.2003,2:78—80页 【35]Daniel
L Moise,Kenny Up—down of

Wong,Dabo
the

Sun.Design of Control System for Stereo Garage Based
on on

Multi—storey

&Translation

PLC.Proceedings

Ei曲th

European

Conference

Software

Maintenance and Reengineering(CSMR’04)

【36]Juergen Rilling,S.P.Mudur.Configuration
multistory the Ninth

and

control

system

of

up—and—down Working

translational spatial
on

car

parking lot.Proceedings of

Conference

Reverse

Engineering(WCRE’02)
Transaltion
on

[37]Michele
storey software

Lanza,Stephane Ducasse。Design of control system of multi— transferring parking equipment.IEEE

lifting and

engineering.2003.9:782-795P

【38]王军.升降横移立体停车库安保系统.中国机械工程.2000,10:1093—1095 页

【39]T.Warnke,M.Path,C.P.E.Zollikofer,T.Franze.Safety

Guard System of

tip-down&Translation Stereo Garage.Clinical Evaluation.International

Congress Series.2001,6:1293-1294P
【40]K.EKarunakaran,EV.Shanmuganathan,S.J.Jadhav,EBhadanria.Study
on

Computer Monitoring System of Multi-storey up--down and Translation

Stereo

Garage.Materials

Processing Technology.2000.10:371-381P LL.S.The

【41]Cheung L.K,Wong M.C.M.,Wong
Park.Surgery IEEE.2001:10-15P

Design

of Monitor and Cubic Car-base

Communication System in the Up—down

and

Translation

『42]顾荣荣.升降式立体车库控制系统设计.南宁职业大学学报.2004,6:47~50 页 【43]Shi
Guirong,Xing Yuan,Zhang Yongqing.Designing Automatic Contr01

.74.

哈尔滨工程大学硕士学位论文
System of Vertical—Horizontal Shahghai Jiaotong

Moving

Underground Car Parks.Journal of

Uni-versity.2005,34(3):392—395P
System in the

[44】Chanvh,Bradley C,Vickers.G.W.Computer Monitoring
Intelligent Special

Garage.Com-puterinIndustry.2004,44(2):105—115P

【451李浩.立体车库升降机构控制系统的设计及排队模型优化分析.武汉理 工大学硕士学位论文.2006 【46】王连明,陈铁鸣.机械设计.哈尔滨工业大学出版社,1998:125.127页 【47】龚桂义.机械设计课程设计图册.哈尔滨工业大学出版社,1989:45页 【48】江耕华.机械传动设计手册.煤炭工业出版社,1983:1124—1324页 【49】陈易新.金属切削机床课程设计指导书.哈尔滨工业大学出版社,
2002:18页

【50】余梦生,吴宗则.机械零部件手册.机械工业出版社,1996:236-286页 【51】王连明.机械设计课程设计.哈尔滨工业大学出版社,1996:189—260页 【52】胡运权,郭耀煌.运筹学教程.北京清华大学出版社,2002:285.321页 【53]吴祈宗.运筹学.机械工业出版社,2002:149—172页 【54]徐格宁. 立体停车库机械结构系统现代设计分析方法及作业管理仿真 研究.同济大学博士学位论文.2003 【55】粱魁.双环转盘式轿车存放立体车库的设计.起重运输机 械.2006,6:12—13页 【56]廖庆.垂直升降式机械立体停车系统的研究.武汉理工大学硕士学位论
文.2005

堕笙堡!堡奎堂堡±堂竺堡塞

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
【l】高洪波,白玉铭.摆弹系统的设计与计算.水面兵器.己录用

哈尔滨T稃大学硕十学位论文

致谢
在这里,我首先要感谢的,是我的导师胡胜海老师。他敏锐的观察力、 丰富的科学知识、严谨的工作作风、循循善诱的教学方法、和蔼可亲的态 度,既使我在课题的研究中受益匪浅,也对我今后的学习和生活产生了重要 的有益的影响。在此,谨向胡老师表示我最诚挚的感谢! 感谢哈尔滨工程大学机电工程学院的各位专业老师,他们在我的研究工 作中提出了很多宝贵意见,使我对课题有了更深刻的认识。 在课题的研究和论文的撰写过程中,得到了实验室许多研究生的无私的 帮助,在此对他们表示衷心的感谢! 最后,对所有支持和帮助过我的老师和同学表示衷心的感谢!

哈尔滨工程大学硕士学位论文

个人简历
白玉铭,女,1964年7月生,汉族,中共党员。1987年7月毕业于武 汉水运工程学院(现为武汉理工大学)船舶机械工程系船机制造及修理工艺 专业.获工学士学位,同年被分配至哈尔滨航运学校。1993年被评聘为轮 机管理专业讲师,1998年被评聘为高级讲师。1996年担任轮机科科长。现 被聘为轮机管理专业高级讲师,同时担任轮机、机电技术及船体建造维修三 个专业的科长职务。多年来,在大学学报、黑龙江中专及职业教育等刊物上 发表多篇论文,参加了交通部教育司人才培养模式的制定及交通中专实验室 建设标准的制定,参加了交通中专《船舶柴油机》教材的编写工作。

垂直循环式立体车库设计研究
作者: 学位授予单位: 被引用次数: 白玉铭 哈尔滨工程大学 1次

本文读者也读过(10条) 1. 廖庆 垂直升降式机械立体停车系统的研究[学位论文]2005 2. 段文军 机械式三维立体车库机械结构及控制系统设计[学位论文]2009 3. 周智慧 立体停车库刚架结构CAE分析及其优化设计[学位论文]2005 4. 张永伟 我国城市住宅小区立体车库的研究[学位论文]2004 5. 王辉 机械式立体车库的特点研究及其应用[学位论文]2008 6. 臧德江 双环垂直旋转式立体车库控制系统设计与研究[学位论文]2009 7. 高利宁 电梯式立体车库及载车托盘设计和研究[学位论文]2009 8. 莫代新 升降横移式立体车库结构设计与有限元分析[学位论文]2009 9. 杨青亮 吊篮式立体车库控制系统的研究与设计[学位论文]2008 10. 虞雷 基于有限元法实现立体车库载车板构件的规格化设计[学位论文]2005

引证文献(1条) 1.韩兵兵.张功学.贾争宪 基于Workbench的立体车库钢架稳定性分析[期刊论文]-陕西科技大学学报(自然科学版) 2013(1)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1211688.aspx


相关文章:
毕业设计垂直循环立体车库设计_图文
毕业设计垂直循环立体车库设计_工学_高等教育_教育专区。第 1 章绪论 ......2 第 2 章机械式立体车库分类 ......
垂直循环立体车库设计
本次设计分析了各种立体车库的具体特点,结合城市住宅小区具体环境 情况,选择垂直循环式立体车库研究开发对象。提出并确定了车库的总体 方案;确立了车库的机械系统的...
对垂直循环式立体车库的优点及适应性的分析
垂直循环式立体车库的优点及适应性的分析_机械/仪表_工程科技_专业资料。垂直循环式立体车库的优点 对垂直循环式立体车库的优点及适应性的分析 垂直循环式立体车库...
浅析垂直循环式立体车库设计优点与前景
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 浅析垂直循环式立体车库设计优点与前景 作者:周展 来源:《今日湖北· 下旬刊》2013 年第 05 期 摘要 近些年中国大陆的...
垂直循环类立体停车库技术剖解
三、 垂直循环类立体停车设备分为两大类: 1)第一类为啮合式链轮传动机构,这种结构形式见于早期日本所建造的 立体停车库,它最大可以停放 44 部车,优点是占地面积...
垂直循环立体车库的安全设计及特色
垂直循环立体车库的安全设计及特色传统的停车位和车库的数量远远小于需求量,其弊端是停车数量少,占用面 积大,在当今寸土寸金的时代,传统的车位和车库相对而言就是对...
垂直循环立体车库设计
1 1.1.2 论文研究的意义 ......垂直循环式立体车库设计... 7147人阅读 83页 3下载券 垂直循环立体车库的安全... 5人阅读 2页 1下载券 基于CAE的垂直...
垂直提升立体停车库设计开题报告
垂直提升立体停车库设计开题报告_电力/水利_工程科技_专业资料。垂直提升立体停车...式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂 直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式。...
垂直循环式立体车库的性能优点
九路泊车 垂直循环类立体停车设备的性能优势垂直循环式立体车库是机械停车设备的一种,占地面积小,容车 量大,动力单一,操作简单,维护成本低,适合在土地资源紧张但...
垂直循环式立体车库的发展历程
垂直循环立体车库的发展历程垂直循环式立体车库是指采用与地面垂直方向做循环运动而达 到存取车的停车设备,其工作原理是通过减速机带动传动机构,在牵 引构件链条的...
更多相关标签:
垂直循环式立体车库 | 垂直循环立体车库 | 垂直循环立体车库图纸 | 垂直循环式立体停车库 | 垂直循环立体车库设计 | 垂直循环立体车库视频 | 垂直循环立体停车库 | 垂直循环立体车库标准 |