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贵州大学本科毕业论文（设计）
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本科毕业论文（设计）
论文（设计）题目：自动立体车库结构及控制系统设计
学 院：＿ 机械工程学院＿ 专 业：＿机械设计制造及其自动化 ＿ 班 级： 机自094 学 号：＿ 0908030125 学生姓名： 李 锐 指导教师： 蔡家斌 ＿
2013年5月25日
贵州大学本科毕业论文（设计）
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目 录
摘 要 .................................................................................................................................... III 第一章 前 言 ........................................................................................................................ 1
1.1立体车库概述 .............................................................................................................. 1 1.2立体车库的分类 .......................................................................................................... 1 1.3立体车库在国内外的发展状况 .................................................................................. 4 第二章 总体方案的拟定 .......................................................................................................... 6
2.1升降横移式立体车库工作原理 .................................................................................. 6 2.2外部框架方案的选择 .................................................................................................. 6
2.2.1钢结构的特点 ................................................................................................... 6 2.2.2框架的选择 ....................................................................................................... 8 2.3横移传动机构的设计 .................................................................................................. 9 2.4升降传动机构的设计 ................................................................................................ 10
2.4.1设计方案的比较 ............................................................................................. 10 2.4.2升降方案的确定 ............................................................................................. 10 2.5设计数据 .................................................................................................................... 11 第三章 各机构的设计、计算及校核 .................................................................................... 12
3.1载车板重量估算 ........................................................................................................ 12 3.2受力梁的计算、选型与校核 .................................................................................... 12
3.2.1纵梁的计算、选型与校核 ............................................................................. 12 3.2.2横梁的计算、选型与校核 ............................................................................. 16 3.3受力柱的计算、选型与校核 .................................................................................... 19 3.4横移机构的设计计算 ................................................................................................ 20
3.4.1横移电机的选择 ............................................................................................. 20 3.4.2横移传动链的选择与计算 ............................................................................. 21 3.4.3横移链轮的尺寸计算 ..................................................................................... 23 3.4.4横移链的静强度计算 ..................................................................................... 25
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3.4.5 横移链的使用寿命计算 ................................................................................ 25 3.4.6横移链的耐磨损工作能力计算 ..................................................................... 25 3.4.7滚子链的抗胶合工作能力计算 ..................................................................... 27 3.5升降机构的设计计算 ................................................................................................ 27
3.5.1升降电机的选择 ............................................................................................. 27 3.5.2减速机与传动轴之间链传动的选择与计算 ................................................. 27 3.5.3提升轴上双排链轮的尺寸计算 ..................................................................... 29 3.5.4提升链的选择与计算 ..................................................................................... 31 3.5.5提升链轮的尺寸计算 ..................................................................................... 33 3.5.6升降链的静强度计算 ..................................................................................... 34 3.5.7升降链的耐磨损工作能力计算 ..................................................................... 35 3.5.8升降链的抗胶合工作能力计算 ..................................................................... 36 3.6 传动轴的设计与校核 .............................................................................................. 36 第四章 立体车库控制部分的设计 ........................................................................................ 43
4.1控制系统总体设计 .................................................................................................... 43 4.2立体车库检测点分布 ................................................................................................ 43 4.3控制器的选择 ............................................................................................................ 44 4.4PLC的选型及I/O口的分配 ..................................................................................... 44 4.5控制程序编制 ............................................................................................................ 45 第五章 结 论 ...................................................................................................................... 49 参 考 文 献 ............................................................................................................................ 50 致 谢 ............................................................................................................................ 51 附录 立体车库CAD图 .......................................................................................................... 52
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自动立体车库结构及控制系统设计
摘 要
立体车库是一种用以实现在较小面积停放更多车辆的机械设备，本文介绍了立体车库的基本情况和主要分类，并以双层升降横移式立体车库为设计对象，对立体车库进行了综合分析。升降横移立体车库可分为三个部分，即车库框架、传动机构、控制系统，车库框架和传动机构同属于机械部分。机械部分主要完成了外部框架结构的选型及力学计算和校核，对比了各种传动方式的特点，设计了升降机构和横移机构，完成了立体车库链传动、提升轴等部分的计算与校核。电气部分采用三菱FX2N-80mr型PLC为控制核心，完成了PLC的I/O分配、流程图绘制、接线图绘制，并编写了部分控制系统梯形图。
关键词：立体车库，升降横移，链传动，PLC