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贵州大学本科毕业论文（设计）

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图3.12 水平方向上提升轴受力简图

图3.13 水平方向上提升轴弯矩图

垂直面

图3.14 垂直方向上提升轴受力简图

图3.15 垂直方向上提升轴弯矩图

图3.16 提升轴扭矩图

从上面的弯扭图可看出危险截面为双排链轮安装受力处截面，现将双排链轮处

MH、MV及M的值列于下表。

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表3.19 危险截面所受弯扭值 载荷 支反力F 水平面H FNH1?12083N FNH2?12083N 垂直面V FNV1?16686N FHV2?1177N 弯矩M MH?1474126N?mm MV?2402784N?mm 总弯矩 扭矩T 5、按弯扭合成应力校核轴的强度

进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。根据轴的弯扭合成强度条件公式和上表中的数据，以及轴的扭转切应力为脉动循环变应力，取??0.6，轴的计算应力

M2???T?W2M?2818205N?mm T?2262527N?mm ?ca?14741262??0.6?2402784???37.7MPa

54685.52前面选定轴的材料为45钢，调质处理，查《机械设计》可知???1??60MPa。因此

?ca????1?，故安全。

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第四章 立体车库控制部分的设计

4.1控制系统总体设计

立体车库控制系统主要是通过控制各个升降和横移电机的正转、反转、停止来实现下层载车板的横移和上层载车板的升降，以此实现智能化的存取车。另外，为了使车位移动到正确位置，需要采用行程开关；为了检查载车板上有无车辆，车辆是否停好，有无人或动物逗留在危险区域需要采用光电开关；一般大、中型立体车库还需要设有烟雾和温度检测装置等，由于本次设计为双层五车位立体车库，结构简单、体积较小，因此可以不用这些装置。控制系统硬件结构图如下：

图4.1 控制系统硬件结构图

4.2立体车库检测点分布

（1）载车板上汽车是否停放到位及防止人或物品进入检测点。此检测点有两个，分别

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安装于立体车库下层的前面和后面，采用光电开关进行检测，若有人或物挡住光电开关则系统不会运行，若车辆停放不到位时，同样会挡住光电开关，系统一样不会运行。 （2）载车板是否有车辆检测。此检测点有5个，分别安装在每一个载车板的对角线处，这样若有车进入车位就会挡住光电开关，起到检测作用。

（3）载车板移动限位检测。载车板在做升降横移运动时，采用限位开关来控制它的运动，下层两个车位横移时需要在3个车位分别安装一个限位开关。上层车位升降时，下降限位开关可与下层横移限位开关共用，上升限位开关需各自安装一个。这样，一共需要6个限位开关。

（4）防坠挂钩检测。只有上层车位才需要防坠挂钩，因此防坠检测需要3个，分别安装在上层车位。

4.3控制器的选择

一般控制系统主要采用继电器控制、单片机控制和PLC控制。三种控制方式各有其特点。

继电器控制主要用于简单的逻辑电路，虽然其电路简单，成本低廉，但是由于元器件的损坏率较高，会导致系统的可靠性降低，因此在立体车库上应用较少；单片机体积小，功耗低，成本也低，在许多的场合有着广泛的应用，但是由于其抗干扰能力弱等问题，使得其在立体车库上的应用非常少；PLC是当今立体车库控制器的主流，因此，本次设计同样采用PLC控制。

4.4PLC的选型及I/O口的分配

目前国内市场主要应用的PLC有西门子、三菱、LG、欧姆龙等品牌。考虑到所需输入输出点数和性价比及所学习过的原因，决定选择三菱FX2N-80MR-001，输入输出点各40个，其在小规模的控制系统中应用广泛。本次设计的双层五车位立体车库控制并不复杂，规模也较小，正好适用于这款PLC。

表4.1 输入点分配

X0 X2-X6 启动按钮 1-5号车呼叫按钮 X1 X7-X8 停止按钮 门前、门后光电开关 贵州大学本科毕业论文（设计）

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X9-X10 X13-X14 X17-X18 X22-X26 X29-X32 4号车位左、右移限位 1号车位左、右移限位 3号车位左、右移限位 1-5号车位有无车辆检测 上、下、左、右点动按钮

X11-X12 X15-X16 X19-X21 X27-X28 X33 5号车位左、右移限位 2号车位左、右移限位 1-3号车位防坠检测 手动、自动按钮 叫车按钮 表4.2 输出点分配

Y0-Y1 Y4-Y5 Y8-Y9 Y11 1号车电机正转、反转 3号车电机正转、反转 5号车电机正转、反转 故障灯 Y2-Y3 Y6-Y7 Y10 Y12-Y14 2号车电机正转、反转 4号车电机正转、反转 启动灯 1-3号车防坠挂钩 4.5控制程序编制

由于立体车库的下层车位无需移动即可直接存取车，因此控制程序的设计只针对于上层车位。上层车位需经下层车位移动后留出下降通道才能进行存取车，下层车位左右移动时上层车位不能同时进行升降移动，上层车位每次升降动作时必须保证只有一个车位在移动，以免发生干涉发生事故，可采用互锁和联锁的方式解决这个问题。本次控制程序设计采用梯形图编写，当按下车位所对应的按钮时车库开始自动完成车位的移动。也可使用手动控制，选择手动后按下车位按钮，再按键盘上的上、下、左、右4个按钮即可实现车位的点动控制，但上层车位只能进行上下移动，不能进行左右移动，下层车位只能进行左右移动，不能进行上下移动。电机正反转控制图和存取车流程图如下：