北京科技大学本科生毕业设计(论文)选题报告
目 录
1、文献综述................................................................................................................... 2
1.1 立体车库的简介 ............................................................................................... 2
1.2.机械式立体车库 ................................................................................................ 2
1. 3立体车库分类 ................................................................................................... 3
1.4 国内外研究现状 ................................................................................................ 4
1.4.1国外研究现状 .......................................................................................... 4
1.4.2 国内研究现状 ......................................................................................... 5
2、课题背景及开展研究的意义 .................................................................................... 7
2.1课题背景............................................................................................................ 7
2.2 开展研究的意义 ............................................................................................. 8
3、研究内容、预期目标及研究方法 ............................................................................ 8
3.1研究内容............................................................................................................. 8
3.2预期目标............................................................................................................. 9
3.3研究方法............................................................................................................. 9
4、进度安排................................................................................................................. 10
参 考 文 献 ................................................................................................................. 11
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1、文献综述
1.1 立体车库的简介
随着汽车数量的激增，我国城市交通压力大大增加，迫切需要新建、扩建和改建相应的城市道路、交通管理设施以及各类停车设施。据有关方面统计，截止20xx年统计，我国生产汽车934．5万辆，同比增长5．2％，我国国内汽车销量为938．05万辆，同比增长6．7％。由于汽车数的增长远远高于停车位的增长，我国每年停车位的缺口高达300多万个[1]，城市停车位远远不能满足需要。当前我国的汽车与车位数量之比约为5：1，而正常的平衡比例应当是1：1．2，差距很大，需要大量增加停车位，在城市土地资源紧缺的情况下通过地面增加车位己难以满足要
通常国内外解决停车难的问题有以下办法：广场型停车场、路边停车区、地下停车场、机械式立体车库。在寸土寸金的城市中心不可能浪费大面积土地来用于停泊车辆的广场型停车场或者路边停车区；地下停车场存在着施工周期长及造价较高的局限性。机械式立体车库具有空间利用率高，节省城市土地资源；造价低、施工期短；出入库时间短、管理、使用简便快捷、安全可靠：节能和保护环境等优点。同时机械式立体车库还可以充分发挥占地少，化整为零，模块组合等的优势，在住宅区的每个组、单元或每栋楼下都可以随机建立立体车库，实现停车数量大幅增多的目的，这对眼下车库短缺的小区或者商用写字楼等解决停车难问题提供了解决办法。因此，机械式立体车库具有广阔的应用前景。
1.2.机械式立体车库
使用车辆之外的搬运装置来完成车辆停放、存储的机械设施称为机械停车库，以立体化形式存放车辆的机械式停车库叫做机械式立体车库[2]。机械式立体车库属于机电一体化产品，综合了机械、电子、计算机、液压、光学、磁控等领域的先进技术，是一种技术密集型产品。
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立体车库主要由主体框架、载车板装置、传动装置、安全保护装置、电气控制等几部分组成。[3]不同形式的机械式立体车库由于运行原理差异，其主要区别在于主体框架、载车板装置、传动装置等，而安全保护装置、电气控制与运行原理关联不大，因此基本类似。
1. 3立体车库分类
机械式停车立体车库的类别按其工作原理分类如下：
1、钢绳提升式简易式立体车库：载车板升降或横移存取车辆的机械式立体车库。钢绳提升式简易式立体车库的形式比较多，规模可大可小，对地的适应性较强，使用十分普遍。不足之处为每组车库必须留出一个空车位，升降载车板在链条牵动上升或者下降运行过程中不具备防止倾斜和坠落的功能。
2、垂直循环式立体车
库：采用垂直方向做循环运
动来存取车辆的机械式立体
车库。垂直循环式立体车库
占地面积小，土地面积利用
率高，但设备结构复杂，相
对比较故障率高，实用性
差。
3、水平循环式立体车
库：采用水平循环运动来存
取车辆的机械式立体车库。水平循环式立体车库可以省去进出车道，充分利用狭长地形的地方建车库，降低通风装置的费用，若多层重叠可为大型停车场，但车库只有一个出入El，存取车时间较长，实用性差
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、多层循环式立体车库：通过使载车板作上下循环运动
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来实现车辆多层循环式停车的机械式立体车库。
5、平面移动式立体车库：在同一层上采用搬运装置或者利用载车板自身的平面移动等来实现车辆的存取停放的机械式立体车库。如果使用搬运装置和升降装置配合可以实现多层平面移动。
6、堆垛式立体车库：采用以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆的机械式立体车库。
7、垂直升降式立体车库(塔式机械立体立体车库)：通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式立体车库。
8、简易升降式立体车库：通过升降机构或俯仰机构，将车辆存入或取出的机械式立体车库称为简易升降类机械式立体车库。简易升降式立体车库有上、下二层或二层以上等多种形式，其的优点为：结构简单、操作容易；不足之处为：整体结构设计和受力结构不尽合理。
1.4 国内外研究现状
机械式立体车库经过几十年的发展，已由初期的半自动化控制方式发展到全自动化的控制方式；机械结构也发展到了模块化设计，便于组合、拆卸；使用材料和工艺也都有了突飞猛进的发展。如今，立体车库在西欧、东南亚、韩国、日本都得到了广泛的应用，形成了一个包括制造、安装、使用和维修的行业体系。
1.4.1国外研究现状
机械式立体车库在国外经济发达国家和地区如日本、德国、韩国都已有数十年的发展历史。尤其是日本，由于土地资源缺乏，人口密度高，其机械式立体车库发展起步早、种类齐全、技术水平及开发经验丰富，现已经发展成有数十个品种的大家族，它可以根据现场条件和使用者的要求选用机型，己经是比较成熟的产品。日本在停车场(库)的技术研究与开发、制造、管理等方面的水平都处于领先地位，所建成的立体停车场的数量和其容车量也居于世界前列。日本的优势主要在多层钢绳提升式简易类、垂直升降类、平循环类、垂直循环类、简易升降类等产品上。1920
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年美建成世界上第一座机械升降汽车库，但需要由司机自己开车来完成车辆的存取；60年代后期，随着汽车工业的迅猛发展，城市汽车拥有量猛增，占地面积小的机械式立体车库得到了迅速发展[4]。到今天，根据美国停车协会的统计，美国停车产业的年产值达200多亿美元，并且不断有新的科技产品应用于停车场中，促使美国的停车产业不断快速发展。在欧洲，德国和意大利等国家对停车设备的开发和生产也比较早，较好的立体车库公司有：Sotefin、Interpark，德国的Palis等[5]。由于欧洲国家土地资源比较富余，停车问题不很突出，停车设备应用量不是很大，应用较好的多数为巷道堆垛式和多层钢绳提升式简易式产品。韩国机械停车设备技术属于日本技术的派生，韩国的停车产业从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年代开始为供应使用阶段，韩国各种机械停车设备近几年增长速度都在30％左右。
1.4.2 国内研究现状
我国机械停车设备技术发展经过了三个阶段，第一个阶段为20世纪80年代的自主开发阶段，此阶段生产企业根据客户要求，自行开发设计，因此种类较少，技术单一；第二阶段为90年代的技术引进阶段，国内外许多企业都开始看好中国的停车行业，出现了许多合资企业，或是引进国外的技术，利用廉价的生产成本与国外的成熟技术结合参与停车行业的竞争；第三阶段就是20xx年以后的消化与创新阶段，各企业为增强自身的竞争力，开始对引进的技术，进行充分的消化与分析，并根据国内的实际使用情况进行改造与创新，走上自主开发的道路。经过这几个阶段的发展，我国已经形成了新兴的停车设备行业。我国立体停车设备的产品经引进技术和自我研究开发，生产技术水平有了很大的提高，目前品种的满足率己达90％左右，有的品种填补了国内空白，产品国产化率到50％以上[6]。虽然生产技术水平有了很大的提高，但是我国立体停车设备的生产企业大多技术力量薄弱，自主开发能力差，多靠引进技术图纸或与外国的企业合作，制造水平基本上是跟踪国外先进技术。立体车库发明专利还较少，原创性的成果少，停车设备领域研究的深度
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和水平有待提高。
由于立体车库的迅猛发展，国内许多研究院所和高等院校等都逐步的重视起来，并且投入技术力量，对立体停车设备的各个方面进行研究，像结构设计、控制系统、存取策略、以及生产工艺、材料等，并取得了一系列的成果，也有使用钢结构的高等分析方法分析立体车库结构和对立体车库钢结构进行可靠性分析。就我国目前的发展状况来说，通过使用有限元法对车库钢骨架结构进行分析，可以改善立体车库的结构，从而达到提高安全使用性能和延长立体车库使用寿命，确保车辆的安全停放以及服务人员的智能管理。建立车库钢骨架结构优化设计模型，是立体车库开发建设必要的技术措施。同时，国家也进一步发展和完善与停车产业相关的法规和各项标准，先后制订了多项停车设备的行业标准和行业规范，加强规划引导、技术开发和标准化工作。立体车库产业发展前景广阔，但在选取合理设计方案的经济性上、在智能化无人管理上、以及相关的国家政策和法规上还存在不足之处，有待改进和提高。
立体车库在我国还是新兴产业，具有广阔的发展前景，国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技术发展重点” [8]。然而目前我国立体车库行业的行业标准未能完善统一：许多立体车库生产厂家以仿制为主，自主开发能力弱，缺乏自主知识产权；对立体车库的系统理论研究较少，特别是对立体车库的主体框架钢结构精确理论计算和结构的优化设计较少，不能深化产业。从机械式立体车库的类型看，应用较多的是
机械立体类，其所占比例随着机械式立体车库的发展还会继续上升。
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2、课题背景及开展研究的意义
2.1课题背景
按照目前的汽车保有量和现在国内汽车生产能力，中国20xx年需要新增停车位超过7000万个，如果按照建立的立体停车设备在平均在100个车位，那么也需要35万个[7]。随着国家政策的不断出台，也会加速停车设备的建设。就现在迫切需要建设的就有数亿的市场。现在停车
设备市场相对比较成熟，市
场的培养期已经过去，国外
的停车设备企业已经悄悄进
入。从19xx年开始，在投资
与消费的双重拉动下，我国
的汽车产业摆脱了长达6年
的持续低迷的时期，进入一
个快速发展期[8]。同时，国
内城市的汽车保有量也大幅增加，再加上国内房地产开发不断的升温，城市停车难的问题日益突出，在此情况下，我国的机械式停车设备行业行到了一个高速发展的机遇，行业年销售机械车位数由1000多个，迅速增加到50000多个,到20xx年已经有1000多个立体停车设备，停车位拥有量达近53万；生产企业也由最初的3~4家猛增到100多家
[9]。随着城市机动车保有量的不断加大，停车难的问题会也在不断加大。20xx年城市停车位的缺口在六成以上，为城市交通带来了诸多的问题。目前部分城市已经就推广立体停车设备议案，以便解决目前闹市区停车难，小区停车问题带来的安全隐患。
由此可见随着我国经济、城市化和汽车产业的不断发展，城市汽车容量迅速增加，汽车进入家庭的步伐不断加快，道路拥挤、车满为患已经成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，停车位在数量和布局上已经不能满足和适应现实的需要，更不适应现代城市
的发展要求。怎样改造补充车位、新开发的项目如何设计并提供车位、公共建筑怎样合
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理利用现有车位等已经成为房地产开发项目、政府各部门以及社会各界普遍关注和急待解决的问题；进而立体车库的优异性得到广泛认可，发展立体车库也已成为人们的共识。机械式立体车库的广泛使用，是解决城市停车难的最有效手段，也是停车产业发展的必由之路。
2.2 开展研究的意义
立体车库在我国还是新兴产业，具有广阔的发展前景，国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技术发展重点” [13]。然而目前我国立体车库行业的行业标准未能完善统一：许多立体车库生产厂家以仿制为主，自主开发能力弱，缺乏自主知识产权；对立体车库的系统理论研究较少，特别是对立体车库的主体框架钢结构精确理论计算和结构的优化设计较少，不能深化产业。从机械式立体车库的类型看，应用较多的是机械立体类，其所占比例随着机械式立体车库的发展还会继续上升。
3、研究内容、预期目标及研究方法
3.1研究内容
本文研究内容来源于实际项目，完成项目所要求的钢绳提升式简易立体车库的结构设计，对立体车库主体框架钢结构进行系统地理论分析，并进行相关结构的
分析，获得车库结果设计的参考依据，具体研究内容如下：
1、对两层钢绳提升式简易式立体车库的主体框架、传动装置、升降载车板、横移载
车板以及安全防坠落装置等结构设计，确定车库各个组成部分的总体设计。
2、建立立体车库钢结构的模型，对立体车库钢结构进行系统理论分析。
3、对车库的存取车方式进行设计，确定车库控制方案。
4、对车库关键部件进行受力分析计算，进行传动系统方案设计。
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3.2预期目标
（1）设计结构简单、传动平稳、耗能低、噪音低、强度高的升降传动系统。
（2）设计结构紧凑、占地小、方便、快捷、强度高的系统承载和导向框架结构。
（3）将各独立系统进行整合，完成两车位立体停车系统。该系统将达到以下技术要求：
①载车台载重不小于1800Kg，运动速度3-8m/min；
②单车存放空间不小于5000mm×1800 mm×1700 mm（长×宽×高）； ③运动平稳，结构紧凑，稳定可靠。
3.3研究方法
运用大学所学知识并参考文献，应用机械设计理念，计算机辅助制造，优化设计，系统仿真，分析方法进行车库的整体设计。
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4、进度安排
第1～4周：查阅资料，开题报告，翻译外文。 第4～6周：方案设计、结构设计
第7～8周：传动系统的设计计算
第9～12周：详细设计，完成工程图绘制 第13～14周：书写毕业论文，准备答辩
本人签名： 20xx年 月 10 日
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参 考 文 献
1.期刊论文
刘春丽.LIU Chun-Li 升降横移式立体车库控制系统的研究 -机电产品开发与创新2006,19(3)
2.期刊论文
马红麟.MA Hong-lin 基于PLC控制的多层立体车库的研究与设计 -制造业自动化2009,31(3)
3.期刊论文
居荣.鞠勇.Ju Rong.Ju Yong 基于PLC的通用多层升降横移式立体车库控制系统的设计 -电气自动化2007,29(2)
4.期刊论文
蒋金周.顾蓉蓉升降横移式立体车库自动控制系统设计 -南通职业大学学报2004,18(2)
5.期刊论文
任伯淼．机械式立体停车库．北京：海洋出版社，2001．9
6.学位论文
汤伟 升降横移式立体车库结构优化及控制策略分析 2008
7.期刊论文
贺玲芳 液压升降横移式全自动立体车库运动控制系统 -机械科学与技术2001,20(4)。
8.期刊论文
程怀舟.巫世晶.陈东多层升降横移式立体车库控制系统的设计 -起重运输机械2004(7)
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9.会议论文
中国立体车库产业发展趋势及投资前景研究．北京中经纵横经济研究院，2009
10. 期刊论文
Saeid M.Optimum Design of Stowed Stereoscopic Garage Approaches Computers Industey Engineering, 2003
11.期刊论文
vertical lift parking garage ． Ningbo Yunhuan Electronics Group Corporation （/ProductInfoExhibit/&id=9f7ab398-d27e-4289-9973-）
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北京科技大学本科生毕业设计(论文)选题报告
12.期刊论文 刘振全，龚海峰，杜桂荣．两种实用的提升型式在机械式立体车库中的应用．兰州理工大学 石油化工学院，2003．9，16（3）
13.期刊论文 中国立体车库产业发展趋势及投资前景研究．北京中经纵横经济研究院，2009
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指导教师意见
指导教师签字：
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年 月 日
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