电梯式立体车库及载车托盘设计和研究

摘要

随着国民经济稳步运行和城市化进程加快，交通体系面临更严峻的考验，停车自然成为一个大难题。在这个严峻形势下机械式立体停车库应运而生，能高效地缓解停车难的矛盾。但是由于国内立体车库制造商的技术不够成熟，很难保证立体车库质量，很少有人放心把自己的爱车停入这种新兴停车库，导致了停车业的缓慢发展。鉴于这种现状，本文对立体车库进行研究，并设计了一种高效的立体车库。并引用有限元分析方法对载车托盘进行分析，保证了车库质量，促进了立体车库业的发展。
　　 论文首先对立体停车库各种形式进行分析，确定土地利用率最高，结构简单的电梯式立体车库作为本论文的研究对象，并选定链传动横移方式作为车库的存取形式，选定曳引驱动作为车库的升降驱动形式。电梯式立体停车库的提升系统位于中央，停车位纵向并列布置在提升井道的两侧，曳引驱动系统放在顶层，横移驱动装置安置在提升轿厢中。
　　 电梯式立体车库高度大，为实现快速存取车目的，就要求提升电梯能快速提升，并能精确平层，而且噪音不能太大。曳引驱动式电梯能满足立体车库对电梯提升系统的各项要求。选择最先进的交流永磁同步无齿轮曳引机作为立体车库的曳引电机，并对电梯的对重进行设计。存取机构采用链传动方式通过一次微横移和一次横向横移来实现载车板的存取。存取车时，通过微横移机构的横移带动横移机构跨过提升轿厢和停车位间的距离，再通过横移机构将载车托盘横移入停车位内或将载车托盘从停车位内横移回横移机构内然后微横移机构再带动横移机构横移回提升轿厢。立体车库控制系统由以台式电脑为核心的管理层和以可编程控制器PLC为核心测控层组成，两者共同完成立体车库的控制。
　　 立体车库载车托盘由方钢和带加强筋的钢板焊接而成。为了便于分析，选择能承载中小型轿车的托盘型号进行设计，并分析其在静载和动载两种模式下的受力情况。计算托盘在静载和动载模式下的受力分析，并校核托盘的强度和刚度。
　　 引入有限元分析软件ANSYS对托盘进行各种静动受力分析，并确定最佳的结构设计。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的由来与研究意义

1.2立体车库的国内外发展现状

1.3论文的主要研究内容

1.4本章小结

2立体车库总体方案设计

2.1机械式立体停车库总体结构形式及分类

2.2立体车库总体方案设计

2.3立体车库工作流程

2.4立体车库运行时间设计

2.5本章小节

3电梯式立体车库的设计

3.1电梯式立体车库的优点

3.2电梯式立体车库的结构设计

3.3升降结构的设计

3.3.1升降原理

3.3.2曳引电机的选择

3.3.3对重的匹配设计

3.3.4升降电梯速度曲线

3.4存取机构的设计

3.4.1车库停车位研究

3.4.2存取机构设计

3.4.3存取机构的工作流程

3.5立体车库控制系统

3.5.1可编程逻辑控制器PLC简介

3.5.2立体车库控制系统要求

3.5.3立体车库控制系统组成

3.6存取车详细流程

3.7本章小结

4托盘的设计

4.1托盘在存取车中的重要作用

4.2托盘的结构设计

4.3托盘尺寸设计

4.4托盘的力学分析

4.4.1托盘的静力分析

4.4.2托盘的动力分析

4.5托盘的力学计算

4.5.1托盘的静力计算

4.5.2托盘的动力计算

4.6本章小节

5托盘的有限元分析

5.1 ANSYS有限元分析软件简介

5.1.1 ANYSS软件的主要模块介绍

5.1.2 ANSYS有限元软件主要分析功能

5.2托盘的前处理

5.2.1定义托盘的单元类型

5.2.2定义托盘的材料和截面

5.2.3几何模型的建立

5.3托盘的分析

5.3.1网格划分

5.3.2边界条件定义

5.4托盘的后处理

5.5托盘的动力分析

5.5.1托盘的动力分析的建立

5.5.2应用ANSYS软件对托盘进行动力分析

5.6托盘的优化设计

5.6.1为提高托盘刚度的相关措施

5.6.2改进后托盘的动力分析结果

5.7本章小节

6总结与展望

6.1论文总结

6.2研究展望

致谢

参考文献

硕士学位期间发表的学术论文