纵向式平面移动立体车库方案设计及新型搬运器研制

发布时间：2017-09-23 23:31

  本文关键词：纵向式平面移动立体车库方案设计及新型搬运器研制

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【摘要】：机械式立体车库是解决国内城市乱停车、停车难问题的一种有效途径。传统的升降横移类立体车库已经越来越不能满足市场对立体车库多样性的需求,而平面移动式立体车库以其大库容量、高空间利用率以及智能便捷的存取车方式等优势逐渐占据着越来越广泛的市场。结合校企合作的具体项目,基于组合化设计方法,研究提出一种新型纵向式平面移动立体车库结构方案并据此研发了一种新型结构的搬运器。本论文研究不仅能丰富企业的智能型立体车库类型,而且能促进车库行业对智能型立体车库的研发投入,从而推动立体车库的全面发展。课题主要研究工作包括:首先,阐述了基于功能思维的纵向式平面移动立体车库新型结构方案的组合化设计,并对传统方案和新型方案在不同存取车策略下的存取车时间进行了数学建模。根据各车库结构特点及相关参数,得到了新旧车库的存取车时间对比数据,从而验证了新型结构方案的优越性,并阐述了新型搬运器研发的必要性。其次,对搬运器传动系统进行了结构设计及控制研究。依据刚体动力学相关理论对新型搬运器横向存取机构及纵向行走机构进行了动力分析,确定了横向存取两级机构的动作形式,并据此对搬运器横、纵向机构的关键传动部件进行了结构参数设计。另外还分析确定了搬运器横纵向的基本控制方案。第三,对车库的关键承重部件进行了静力学理论分析和有限元仿真,据此对其结构进行了针对性优化。第四,建立了横移机构的弹性动力学模型并进行有限元仿真。运用弹性动力学理论对横向存取机构建立了动力学模型,依据模型对机构进行了模态分析,从理论和有限元两个方面得到了系统的固有频率,合理地避开了工作频率。借助多体动力学软件ADAMS对该机构进行动力学仿真,得到了相应的零部件动态响应及机械系统刚度造成的定位误差。最后,介绍了基于传统搬运器的新型纵向式立体车库样库功能验证试验和本课题背景项目的施工进展情况。由于新型搬运器试制尚未完成,其相关性能试验研究将被迫延后。
【关键词】：立体车库 平面移动 搬运器 有限元分析
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.71
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 课题背景及研究意义11-12
• 1.2 机械式立体车库的分类及结构特点12-15
• 1.2.1 升降横移式12-13
• 1.2.2 垂直升降式13-14
• 1.2.3 平面移动式14-15
• 1.3 平面移动式立体车库及搬运器研究概述15-21
• 1.3.1 国外研究进程15-19
• 1.3.2 国内研究进程19-21
• 1.4 课题来源及研究内容21-23
• 第二章 纵向式平面移动立体车库新型结构方案设计及存取车时间研究23-40
• 2.1 基于功能思维的车库新型结构方案组合化设计23-28
• 2.1.1 基于功能思维的设计概述23-24
• 2.1.2 车库新型结构方案的组合化设计24-28
• 2.1.2.1 平面移动立体车库功能分析24-26
• 2.1.2.2 车库新型结构方案的功能组合设计26-28
• 2.2 基于传统搬运器的车库存取车时间分析及优化28-37
• 2.2.1 基于不同存取车策略的车库新旧结构方案存取车时间建模28-35
• 2.2.1.1 传统链板式车库的存取策略30-33
• 2.2.1.2 新型车库的存取策略分析33-35
• 2.2.2 车库新旧结构方案的存取车时间对比分析35-37
• 2.3 新型车库存取车时间优化37-39
• 2.3.1 存取车策略优化38
• 2.3.2 车库子系统运行效率优化38-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 新型搬运器结构设计及控制研究40-59
• 3.1 新型搬运器基本结构及工作原理40-42
• 3.2 横向存取机构动力分析及结构设计42-52
• 3.2.1 横向存取机构传动动力分析42-47
• 3.2.2 横向存取两级机构动力加载方式47-48
• 3.2.3 横向存取机构结构设计48-52
• 3.3 纵向行走机构动力分析及结构设计52-55
• 3.3.1 纵向行走机构动力分析52-54
• 3.3.2 纵向行走机构结构设计54-55
• 3.4 搬运器传动系统控制研究55-57
• 3.4.1 横向存取系统控制研究55-57
• 3.4.2 纵向行走系统控制研究57
• 3.5 本章小结57-59
• 第四章 车位梳叉及搬运器车体静力学分析及结构优化59-70
• 4.1 结构静力学分析概述59
• 4.2 梳叉架静力学分析及结构优化59-64
• 4.2.1 梳叉架静力学分析59-63
• 4.2.2 梳叉架结构优化63-64
• 4.3 搬运器车体静力学分析及结构优化64-69
• 4.3.1 搬运器车体静力学分析64-67
• 4.3.2 搬运器车体结构优化67-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第五章 横向存取机构动力学分析及仿真70-83
• 5.1 横向存取机弹性动力学建模及其参数确定70-74
• 5.1.1 横向存取机弹性动力学建模70-72
• 5.1.2 模型关键参数确定72-74
• 5.2 横向存取机构模态分析及有限元仿真74-77
• 5.3 基于ADAMS的横向存取两级机构的刚柔耦合动力学仿真77-82
• 5.4 本章小结82-83
• 第六章 新型平面移动立体车库样库搭建及功能试验83-86
• 6.1 样库搭建83-84
• 6.2 样库功能试验84-85
• 6.3 背景项目进展85
• 6.4 本章小结85-86
• 总结与展望86-88
• 参考文献88-92
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果92-93
• 致谢93-94
• 附件94

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本文编号：908103