某型立体车库的设计仿真及模型制作

论文总字数：26164字

摘 要

02012111 刘永竞

指导教师 肖锋

随着社会的发展和人口、汽车保有量的增长，立体车库行业与人们的生活越来越紧密，也变得越来越重要。因此，研究创新性的立体车库势必会使人们的未来生活更加方便。本文设计了一种新式的采用梳齿交换形式运行的垂直升降类立体车库，并利用SolidWorks软件进行了三维建模表达以及运动学和动力学的相关仿真，最后对车库实物模型的制作进行了研究。

通过对立体车库资料的总结分析，在一般垂直升降类立体车库的基础上增加一列升降通道和车位，同时梳齿交换形式的搬运器对立体车库的结构能够起到一定简化作用。主体钢架基本采用工字型钢以及H型钢。升降板的升降运动通过车库顶部的升降电机驱动，同时需要加配重块。载车板的横移运动原本采用电机驱动齿轮齿条进行传动，动力学仿真发现问题后，改为利用滚轮摩擦传动。车库的实体模型按照10:1比例制作。在此比例下，一些零件会因大小问题无法获得或加工困难，因此本文对相关零件和传动的替代方案进行了研究，并拟出了制作模型所需的材料清单。

该立体车库除了能够在结构上进行一定的简化，其顶部设计有太阳能板，同时外墙体力求环保美观。车库还将与一个智能APP应用联通，实现车位状态信息实时更新、车位网上预订、费用在线支付等等，全面实现智能化。

关键词：立体车库，垂直升降类，梳齿交换，三维建模，运动仿真，智能化，实体模型

THE DESIGN OF A KIND OF STEREOSCOPIC GARAGE AND ITS SIMULATION amp; MODEL MAKING

Abstract

02012111 Yongjing Liu

Supervised by Feng Xiao

With the rising of population and the number of cars, as well as the developing of society, the industry of mechanical garage has been more and more closely with human’s life, and also became more and more important. So researching an innovative mechanical garage would make people’s future life more convenient. This thesis put forward a new vertical lifting mechanical garage, working by comb exchange. Then the software Solidworks is used to build the 3D model of this garage, and also make kinematics and dynamics simulation. The paper finally discusses about the entity model making of the garage.

After the summary of data about stereoscopic garages, this design add a column of parking lots and another lifting spaces as well. And the comb exchange transport conveyers can help to simplify the structure of garage. Most of main frame is H-shaped steel. The lifting of lifter is run by motors on the top of garage, and the counterweights are necessary. The parking units are run by gear-rack systems at first, and change to be ran by friction forces after the dynamics simulation showing some problems of it. The entity model of garage would be made by 10:1 scale. Some components would be hard to find or machining with this scale, so the paper discusses about some alternative schemes of these components, and finally draw up a list of materials used to make the model.

In summary, this garage could simplify the structure by some means. Moreover, there are some solar panels on the top of garage, and the external walls should be environmental. Also, the garage would be linked with a smart phone APP, to implement the updating of real-time information about parking lots, the booking of parking spaces, paying online and so on, making the garage become a true intelligent one.

KEY WORDS: vertical lifting mechanical garage, comb exchange, 3D model, simulation, intelligence, entity model

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 立体车库概述 1

1.1.1 立体车库的定义及国内外发展历史 1

1.1.2 立体车库的优点 1

1.1.3 立体车库的分类介绍 2

1.2 本课题的研究背景 2

1.2.1 我国汽车数量及停车位数量发展趋势 2

1.2.2 我国立体车库行业发展现状及前景 2

1.3 本课题的研究意义 3

1.4 本课题的主要研究内容和方法 3

第二章 立体车库的设计 4

2.1 总体方案设计 4

2.2 主体结构设计 5

2.2.1 主要尺寸设计 5

2.2.2 主体钢架的设计 5

2.3 梳齿交换器的设计 6

2.3.1 升降板的设计 6

2.3.2 载车板的设计 7

2.4 传动结构设计 8

2.4.1 顶层升降传动机构 8

2.4.2 横移传动方案设计 9

2.5 其他功能设计 9

2.6 本章小结 10

第三章 立体车库的三维建模 11

3.1 三维建模的目的和意义 11

3.2 三维建模软件的选择 11

3.3 升降板和载车板的建模 11

3.3.1 升降板的建模 11

3.3.2 载车板的建模 12

3.4 主体结构的建模 14

3.4.1 升降传动系统的建模 15

3.4.2 横移传动系统的建模 16

3.5 本章小结 17

第四章 立体车库的运行仿真 18

4.1 运行仿真的目的及意义 18

4.2 运行仿真工具介绍 18

4.3 立体车库运行仿真的工作任务 18

4.4 立体车库的运动学仿真 18

4.4.1 设计运行方式介绍 18

4.4.2 运动学仿真过程 19

4.5 立体车库的动力学仿真 19

4.5.1 载车板横移运动仿真 19

4.5.2 升降板升降运动仿真 23

4.6 本章小结 24

第五章 实体模型的制作 25

5.1 实体模型方案介绍 25

5.2 实体模型材料的选择 25

5.2.1 主体钢架部分 25

5.2.2 升降板以及载车板部分 26

5.2.3 升降传动系统部分 27

5.2.4 横移传动系统部分 27

5.3 本章小结 28

第六章 总结与展望 29

6.1 研究工作总结 29

6.2 研究工作创新点分析 29

6.3 展望 29

致 谢 30

参考文献（References） 31

附录 32

某型立体车库的设计仿真及模型制作

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