psh升降横移车库的机械设计与组装分析
日期： 2017年3月20日 【摘要】随着我国经济的快速发展，汽车数量的增长是不可避免的趋势，但这也意味着停车越来越难，解决停车问题刻不容缓。立体车库的出现很好的解决了这个问题。立体车库可以充分利用空间资源，成为解决城市停车问题的重要途径。本文通过对车库的设计，选材，安装过程和安全功能等方面的介绍，对二层站车库做了说明。主要介绍了零件设计和安装过程，对车库的机械结构进行了全面的分析，从选材，电机的选择，轴的设计，链轮的设计等方面完成了主要部件的设计。车库的普及和改进，对解决未来停车问题有着重大的意义。
目录
引言 1
一、立体车库的设计要求 2
二、立体车库的设计 2
（一）轴的设计 3
（二）键的设计 3
（三）链轮的选择 4
（四）横移机构设计 4
（五）提升方式的选择和设计 6
（六）钢结构的设计 6
三、安全功能介绍 11
四、施工工序 12
五、安装过程 13
（一）安装的准备工作 13
（二）车库安装 13
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
随着科技的发展，近年来机械车库逐渐普及起来，许多公共场所都装上了机械车库，人们只要将车停在车台板上，刷卡就能完成自动存车操作，不需要四处找车位，也不会发生因为停车和其他车刮擦等问题。立体车库使停车场地面利用率提高，增加了停车位，使用方便，所以在当下市场有着十分广阔的前景。但是市场上的立体车库大多没有保护装置，一旦发生倾侧和断链，轻则摔车，重则伤人。而且市面上大多数车库采用4立柱，虽然提升稳定，但是占用了更多的空间。本文设计的PSH升降横移车库在满足基础功能的同时，增加的防坠落功能，有效防止升降途中的倾侧和断链，本车库还采用后悬臂式，进一步减少占地面积。
立体车库从1918年开始出现，在美国伊利诺斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家宾馆的停车库，设计师是Holabird?和Roche，这个车库在2005年拆除，在这块
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
地上，后来由Jupiter?Realty?Corp.建造了一座49层的公寓大楼。在第十五届全国发明展览会项目中交通、建筑类提到不占地立体车库的第一发明人：刘玉恩，这个创意是一种节约地面的车库。机械式智能立体车库的出现，很大程度上让世界各国的停车问题得到缓解，最早开始生产并投入使用机械车库的是欧美。世界上第一个机械升降车库是1920年在美国修建成功的。并且，随着科技的发展，在之后的几十年里，汽车逐渐普及，其他国家也对立体车库进行研究，而且成果显著。特别是在亚洲，因为他们的土地资源少，所以比起欧美国家更依赖于立体车库。在亚洲，日本是第一个使用立体车库的国家，日本很早就开始对立体车库进行研究，这项研究已经长达50年，他们每年生产十几万个车库，并且是以升降横移类为主的。
本文介绍立体车库的组装，主要为了说明立体车库的结构，以及立体车库的优点：结构简单以及能节约占地，在寸土寸金的城市里有效的解决停车问题。
立体车库的设计要求
本文主要介绍了立体车库中的PSH升降横移车库，这种车库由两块台板和提升装置组成，通过台板的升降和横移来实现存车取车。此类车库优势在于受力部分用H型钢和矩形管，生产快捷，安装方便，强度高，稳定性强，采用plc自动控制系统，不易出现故障。二层车库占地面积小，场地适应性强，存取车方便，操作简单，维护成本低，广泛用于公共场所，如医院，宾馆，旅游景点等。车库外形如图11所示。
车库设计需要实现以下要求
车库下台板能承载普通轿车及suv，并且正常左右移动无阻碍。
车库上台板至少承载3t以上重量，载重时无倾斜和变形。
车库需要有安全装置，为防止链条断开使车坠落。
图11 后悬臂升降横移车库
立体车库的设计
轴的设计
已知：P4=2.6kw，两侧链轮转速为120?r/min。链轮节圆直径d2=98.13mm，单向传动，载荷平稳。
?选择轴的材料，确定许用应力?
查机械设计手册得：选用45钢作为材料。热处理：正火处理，硬度在170～217HBW，抗拉强度ζb=600Mpa，?查机械设计手册得轴的许用弯曲应力[ζ1bb]=55Mpa?2)?，按扭转强度计算轴最小直径?d≥C(P/n)1/3?，由机械设计手册得，C=118～107取C=115?，d2≥34.49mm?，考虑到轴颈上有一键槽，应将轴径增大3%,以及考虑到配2208轴承，故选择轴两端直径40。
2. ?轴的结构设计
电机位于轴的一侧，链轮和轴承对称布置在轴两侧以平键连接N9/JS9一般连接实现固定，为便于拆装，将轴设计成阶梯轴。由于中间部分只传递扭矩不安装设备，采用焊接钢管的方式制作：粗加工两端轴头，把轴头和钢管焊接，再精加工成型，轴的结构如图21所示。
从左往右第一段直径40长度28与2208轴承配，离端面3.3处开沟槽，沟槽宽度1.7，用于轴用挡圈。第二段直径44长度117，其中前面52的长度采用d9松配，这样做是为了使链轮更容易安装；后面65的长度用k6紧配，因为这部分和链轮接触，所以为了不发生打滑磨损链轮，采用紧配。接下来一段是台阶，直径55长度30，为是用来定位的，所以不多加工。中间1726部分采用焊接钢管连接这样既减少了重量又降低了成本。下一段是同样的台阶，不做说明。下一段长170直径45，与提升电机配。中间开150长的键槽，使轴与电机连接紧固。下两段连接链轮和轴承，与上两段对称，不做说明。
图21 轴
键的设计
链轮传动要求轴与链轮对中要好，以防止脱链跳链。故联接选用平键。根据轴径d=44mm由《机械设计手册》表4—99?、4—100，849页查得选用A型平键，尺寸为b=14mm
相配键槽设计
由《机械设计手册》查得槽深t=5?毂槽深t1=3.3，键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短5～10?，取轮毂装入侧的轴段端5mm。
图22 键与键槽配合
链轮的选择
要先确定升降速度V，根据升降速度和链轮的大小，确定链轮的转数，再根据链轮的转数确定电机减速输出端的转数就可以。
升降速度设计时要求为0.6m/s，匀速升降，那么链轮在1s之内转过的周长就是0.6m，可以根据需要设计链轮在1s内转两次，一次就是0.3m，得出链轮分度圆直径为：0.3/3.14=0.095m=95mm，根据链条的节距为25.4mm，所以选择16A双排链轮，12齿，材料选用45钢，齿面热处理HRC4550，内孔加工直径44H7，并加工键槽，与轴配。链轮外形如图23。
目录
引言 1
一、立体车库的设计要求 2
二、立体车库的设计 2
（一）轴的设计 3
（二）键的设计 3
（三）链轮的选择 4
（四）横移机构设计 4
（五）提升方式的选择和设计 6
（六）钢结构的设计 6
三、安全功能介绍 11
四、施工工序 12
五、安装过程 13
（一）安装的准备工作 13
（二）车库安装 13
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
随着科技的发展，近年来机械车库逐渐普及起来，许多公共场所都装上了机械车库，人们只要将车停在车台板上，刷卡就能完成自动存车操作，不需要四处找车位，也不会发生因为停车和其他车刮擦等问题。立体车库使停车场地面利用率提高，增加了停车位，使用方便，所以在当下市场有着十分广阔的前景。但是市场上的立体车库大多没有保护装置，一旦发生倾侧和断链，轻则摔车，重则伤人。而且市面上大多数车库采用4立柱，虽然提升稳定，但是占用了更多的空间。本文设计的PSH升降横移车库在满足基础功能的同时，增加的防坠落功能，有效防止升降途中的倾侧和断链，本车库还采用后悬臂式，进一步减少占地面积。
立体车库从1918年开始出现，在美国伊利诺斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家宾馆的停车库，设计师是Holabird?和Roche，这个车库在2005年拆除，在这块
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
地上，后来由Jupiter?Realty?Corp.建造了一座49层的公寓大楼。在第十五届全国发明展览会项目中交通、建筑类提到不占地立体车库的第一发明人：刘玉恩，这个创意是一种节约地面的车库。机械式智能立体车库的出现，很大程度上让世界各国的停车问题得到缓解，最早开始生产并投入使用机械车库的是欧美。世界上第一个机械升降车库是1920年在美国修建成功的。并且，随着科技的发展，在之后的几十年里，汽车逐渐普及，其他国家也对立体车库进行研究，而且成果显著。特别是在亚洲，因为他们的土地资源少，所以比起欧美国家更依赖于立体车库。在亚洲，日本是第一个使用立体车库的国家，日本很早就开始对立体车库进行研究，这项研究已经长达50年，他们每年生产十几万个车库，并且是以升降横移类为主的。
本文介绍立体车库的组装，主要为了说明立体车库的结构，以及立体车库的优点：结构简单以及能节约占地，在寸土寸金的城市里有效的解决停车问题。
立体车库的设计要求
本文主要介绍了立体车库中的PSH升降横移车库，这种车库由两块台板和提升装置组成，通过台板的升降和横移来实现存车取车。此类车库优势在于受力部分用H型钢和矩形管，生产快捷，安装方便，强度高，稳定性强，采用plc自动控制系统，不易出现故障。二层车库占地面积小，场地适应性强，存取车方便，操作简单，维护成本低，广泛用于公共场所，如医院，宾馆，旅游景点等。车库外形如图11所示。
车库设计需要实现以下要求
车库下台板能承载普通轿车及suv，并且正常左右移动无阻碍。
车库上台板至少承载3t以上重量，载重时无倾斜和变形。
车库需要有安全装置，为防止链条断开使车坠落。
图11 后悬臂升降横移车库
立体车库的设计
轴的设计
已知：P4=2.6kw，两侧链轮转速为120?r/min。链轮节圆直径d2=98.13mm，单向传动，载荷平稳。
?选择轴的材料，确定许用应力?
查机械设计手册得：选用45钢作为材料。热处理：正火处理，硬度在170～217HBW，抗拉强度ζb=600Mpa，?查机械设计手册得轴的许用弯曲应力[ζ1bb]=55Mpa?2)?，按扭转强度计算轴最小直径?d≥C(P/n)1/3?，由机械设计手册得，C=118～107取C=115?，d2≥34.49mm?，考虑到轴颈上有一键槽，应将轴径增大3%,以及考虑到配2208轴承，故选择轴两端直径40。
2. ?轴的结构设计
电机位于轴的一侧，链轮和轴承对称布置在轴两侧以平键连接N9/JS9一般连接实现固定，为便于拆装，将轴设计成阶梯轴。由于中间部分只传递扭矩不安装设备，采用焊接钢管的方式制作：粗加工两端轴头，把轴头和钢管焊接，再精加工成型，轴的结构如图21所示。
从左往右第一段直径40长度28与2208轴承配，离端面3.3处开沟槽，沟槽宽度1.7，用于轴用挡圈。第二段直径44长度117，其中前面52的长度采用d9松配，这样做是为了使链轮更容易安装；后面65的长度用k6紧配，因为这部分和链轮接触，所以为了不发生打滑磨损链轮，采用紧配。接下来一段是台阶，直径55长度30，为是用来定位的，所以不多加工。中间1726部分采用焊接钢管连接这样既减少了重量又降低了成本。下一段是同样的台阶，不做说明。下一段长170直径45，与提升电机配。中间开150长的键槽，使轴与电机连接紧固。下两段连接链轮和轴承，与上两段对称，不做说明。
图21 轴
键的设计
链轮传动要求轴与链轮对中要好，以防止脱链跳链。故联接选用平键。根据轴径d=44mm由《机械设计手册》表4—99?、4—100，849页查得选用A型平键，尺寸为b=14mm
相配键槽设计
由《机械设计手册》查得槽深t=5?毂槽深t1=3.3，键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短5～10?，取轮毂装入侧的轴段端5mm。
图22 键与键槽配合
链轮的选择
要先确定升降速度V，根据升降速度和链轮的大小，确定链轮的转数，再根据链轮的转数确定电机减速输出端的转数就可以。
升降速度设计时要求为0.6m/s，匀速升降，那么链轮在1s之内转过的周长就是0.6m，可以根据需要设计链轮在1s内转两次，一次就是0.3m，得出链轮分度圆直径为：0.3/3.14=0.095m=95mm，根据链条的节距为25.4mm，所以选择16A双排链轮，12齿，材料选用45钢，齿面热处理HRC4550，内孔加工直径44H7，并加工键槽，与轴配。链轮外形如图23。
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