垂直升降式智能停车设备设计开题报告

1. 研究目的与意义

毕业设计的具体目的:

随着我国人民生活水平提高，汽车工业的迅速发展，汽车已经不再是让我们可望而不可及的高端产品了，我国轿车的数量迅速上升，2014 年国内汽车保有量将近 1. 4 亿，全国有 31 个城市的汽车数量超过 100万辆，城市停车位的数量难以满足市民停车需求，停车难的矛盾日益突出。【1】

为了解决目前大型城市面临车多车位少的困境以及车主与停车的矛盾，并且实现车辆停车的智能化管理。现在一些大型城市面临车多车位少的困境，迫使很多车主把车停在道路上，这一方面影响交通畅通，带来交通隐患；另一方面不利用车辆管理，车辆容易被破坏或被盗窃。也有种情况就是车主不愿把车停入车库，主要因为停车场较远或者停车场收费不合理。

2. 国内外研究现状分析

升降式智能停车库是解决大都市内停车难问题的有效方法。土地资源紧张是大都市的现状，在亚洲各国大城市表现的尤为突出，所以机械式立体停车库在亚洲的应用比较广泛，目前统计结果表明，升降式智能停车库市场大多在亚洲的日本、韩国、中国等地。 国内在 20 世纪 90 年代初开始并进行了相关的研究及实践，但目前仍处于发展阶段，立体车库的使用率较低，从技术上来看，与日本、美国、德国等发达国家还有很大差距。【4】

亚洲的停车设备技术起源于日本，日本从20世纪60年代开始从事机械停车设备的开发、生产、销售和服务，至今已有四十多年的历史。目前在日本从事机械式停车库及其设备开发、制造的公司约有200多家，其中生产机械式停车设备的公司约100多家，比较大的公司有新明和、石川岛播磨、日精、三菱重工等。从90年代起日本每年投入运行的机械停车泊位都在lO万以上。目前全日本已经投入使用的机械式停车位超过300万个，其中以升降横移式停车设备为主。对于日本，优势在多层升降横移类、垂直升降类、水平循环类、垂直循环类、简易升降类等产品上。 韩国机械停车设备技术是日本技术的派生。产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始进入使用阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，韩国近几年增长速度都在30％左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段。 在欧洲，德国和意大利等欧洲国家从事停车设备开发和生产也比较早。较好的公司有：意大利Sotefin、Interpark、德国Palis等。由于欧洲国家土地资源比较富余，停车问题表现不很突出，停车设备应用量不是很大。多数为巷道堆垛式产品，多层升降横移式产品应用也很好。德国和意大利等欧洲国家的优势主要在巷道堆垛类产品上。【5】

3. 研究的基本内容与计划

论文在查阅大量资料的基础上，完成了一套实用有效的垂直升降式机械停车设备整体结构的设计工作，并在文中依次阐述停车设备中各个重要环节的设计过程。主要有以下内容：

1、升降式智能停车设备总体结构的设计与研究在对国内外同类产品进行分析的基础上，结合造价、技术难度以及用户需求等各个方面的指标，确定垂直升降式立体停车设备的总体布局、运行方式，然后进行存取车方式、提升系统、钢结构等各个组成部分的总体设计。2、升降式智能停车设备的存取机构设计在分析比较的基础上，确定车库的存取车形式，然后由此详细设计停车位、载车板和存取机构。3、升降式智能停车设备的升降驱动机构研究首先通过比较，选定曳引驱动方式作为整个车库的升降方式。然后设计升降平台、安全机构、配重系统等。并计算升降系统所需要的曳引能力、平衡配重的重量等。4、升降式智能停车设备车辆存取策略的研究在完成整个停车设备的设计之后，对车库的存取策略进行研究，建立其所需时间和能耗的数学模型，然后运用matlab软件对其进行仿真计算，根据结果分析比较各种存取策略。【6】

5、通过机构设计学进行机构设计，可借助pro\e进行三维设计建模，并且根据力学分析适当修改各零件的尺寸参数，最后输入ansys进行有限元分析，进行静刚度分析、模态分析和结构优化，设置单元属性，添加材料属性，施加力等，最后划分网格，，然后进行分析，根据得到的结果再次整理各尺寸参数，再进行有限元分析，直到升降机构的机械特性满足要求为止。【7】

4. 研究创新点

相比于传统的停车配套设施过多依赖于人工进行现场管理而言，立体车库大多采用先进的信息技术及计算机软件控制，操作简便，自动化程度较高，减轻了停车管理人 员的压力及工作强度，也降低了人员管理成本，而且立体式车库的设计一般不需要配备 传统的坡路，车主不需要驾驶车辆在车库内跑来跑去，而是按照机械自动记忆装置来协调车辆 ，能够大幅缩短停车及取车时间，达到半分钟 立等可取或快速停车的 效果。【8】

升降式智能停车设备习惯上称为电梯式立体车库，同时亦可称为塔式立体停车库，它是将存车位分布在井道周围，然后通过提升机构在井道内做升降运动，实现车辆存取功能的机械式停车设备。

升降式智能停车设备主要由钢结构骨架、提升装置、横移装置、停车检测系统、电控系统、安全保护系统、自动消防系统等组成，是一种技术含量很高的科技产品。 升降式智能停车设备的工作原理是：存车时，用提升机构将车辆和载车板提升到指定的楼层，然后用安装在提升轿厢上的横移机构将车辆和载车板存入存车位；取车时，通过稹移机构将指定存车位上的车辆和载车板取出送入提升机构，提升机构下降到出口处，车辆离去。【9】