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广西理工职业技术学院
毕业设计开题报告
课 题 名 称： 小容量经济型立体车库升降机构的设计 及有限元分析 学 生 姓 名： 屈亚霖 学 号： 20154924 指 导 教 师： 蒙重宝
所在院(系)部： 机械交通系 专 业 名 称： 机械设计制造及其自动化（机械设计）
2017 年 08月 10 日
毕业设计（论文）开题报告
学生姓名 指导教师 课题来源 课题名称 学号 职称 自拟课题 专业 所在院（系） 课题类型 机械设计制造及其自动化（机械设计） 工程技术研究 小容量经济型立体车库升降机构的设计及有限元分析 课题背景： 随着全球经济一体化发展，各个国家都将经济建设摆在首要位置，于是随着工业生产的稳步发展，越来越多的私家车进入的人们的生活，汽车保有量稳步增加，但是随之而来的便是拥堵的交通以及车位的紧缺。而据统计，仅10%~20%的车辆处于运行状态，其余均为非工作状态，并且停车难的问题近年来更加为人们所诟病，为了解决车位紧缺以及停车难的问题，各国都对于新型的立体车库进行了深入研究。立体车库，凭借其高效的空间利用率，便捷的操控系统，以及良好的使用性能，越来越受到市场的青睐。而垂直升降型立体车库是采用垂直形式的安放机制，利用升降机构将汽车从入口抬升至停车位，故是立体车库的关键机构。 毕业设计的 课题内容： 内容和意义 1.提出：对于机械式立体车库而言，其升降机构是整体的核心构件，而立体车库主要就是在有限的占地面积下，通过地下或者高层建筑的形式，高效的利用空间，实现车位的多层建构，达到占地面积的该校利用，而缓解停车压力。对于整个立体车库，升降机构起着抬升和下放车辆的工作，是立体车库的主要运动构件，而对于立体车库而言，其升降机构也在一定程度上决定着车库的层数和容量，因此在充分考虑立体车库的总体结构的基础上，应多方面考虑参数，进行升降机构的设计以及分析。 2.解决方法：首先通过总体方案设计得到立体车库的结构形式，采用合适的升降机构形式，利用机构设计的思想进行机构设计，力求机构的简单可靠。再通过力学分析和计算，确定升降机 1
构各个零部件的尺寸，再通过有限元分析软件ANSYS对机构进行有限元分析。有限元（Finite Element Analysis）的核心思想，就是结构的离散化，也就是说要将实际结构虚拟地离散为有限数目的规则单元的集合，实际结构的物理性能则通过对离散体进行分析，得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析。 3.设计内容：通过机构设计学进行机构设计，可借助pro\\E，UG，等进行三维设计建模，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休整各尺寸参数，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。 课题意义： 立体车库凭借着高效的空间利用率，在车辆保有量稳步增长的现代社会，有着良好的发展前景。而对于其升降机构进行机构设计，正是为了解决车辆在立体车库中的存放以及搬运的问题，通过机构设计进行升降机构的功能原理设计，在结合三维建模软件进行建模分析，通过ANSYS进行有限元分析，最后进行升降机构的优化设计，从立体车库整体出发提出一套设计方案并优化结构。 国内外研究现状： 国外发展立体车库比较早的有日本，德国，韩国等国家，在车库技术领域处于世界领先地位。在亚洲，立体车库研究的比较好的有日本，韩国。日本从20世纪60年代开始从事机械车库的文献综述 研发以及生产，销售和服务。期中比较大的机械立体车库制造商有新明和，石川岛，三菱重工等。其在多层升降横移类、垂直升降类、水平循环类、垂直循环类、简易升降类等产品上有着良好的研发能力。 韩国的机械车库技术是日本技术的派生，立体车库制造商近 2
百家，进入我国的企业有现代集团、LG公司、德山公(DuksAnEng&M，Co.，Ltd)、真山公司(JinsanPlantCo.，Ltd)、东洋公司、乐天公司等。韩国的停车设备行业近年稳步发展。 中国国内的情况是，台湾相对于大陆应用机械式车库比较早，台湾在20世纪70年代时期，然而停车场将近70%是地上和地下形式的普通停车场，机械式立体车库还很少有人知道。在1980年台湾引进本“旧精”技术，建成了第一座垂直循环式停车库。90年代初，随着汽车大量进口，使机械式停车设备制造业得到迅猛发展。经优胜劣汰后，行业进入稳步发展阶段。 我国大陆地区从20世纪90年代初才开始研制和使用机械式停车设备，相比台湾地区要晚。在90代后，随着汽车工业和建筑业的迅猛发展，立体车库的运用逐步受到重视，因此我国大陆的机械式车库的步入引进，开发，制造和使用想结合的初步阶段，虽然已经发展了数十年，并且在机械制造以及建筑行业快速发展的环境下，但是我国的机械车库技术距离日韩等国仍有较大的差距，许多核心部件依旧是依靠外国技术，一次可以说我国还有着机械式立体车库的巨大市场以及巨大的发展潜力。 我国的机械式立体车库，经引进和技术开发，生产技术水平已经有了很大的提高，许多设备采用了机械，电子，液压，光学，磁控和计算机技术等，在机构设计中还采用了模块化设计，综合运用分析软件，进行动力学，静力学，以及模态分析等，并进行优化设计。除了在技术领域，国家也进一步发展和完善与立体车库产业相关的各项标准，为机械车库行业带来了标准。并于先后制订了行业标准和行业规范，以便于加强规划引导、技术开发和标准化工作，来引领我国的机械式立体车库不断向前发展。 对于机械式立体车库的升降机构，其静力学特性，动力学特性均很重要，需要综合运用机构设计，机械设计，静力学分析等知识综合设计分析。立体车库的升降机构是整个立体车库的核心，升降机构决定着立体车库的容量，结构形式等，所以应该在满足 3