小型家用智能复式横移无避让式二层车库的设计与研究

刘冉冉

摘要：随着国民经济的高速发展和城市化的持续推进，并随着大中城市汽车保有量逐年上升，同时由于节假日期间高速公路免费，越来越多的人选择自驾游，一些著名景点常常人满车满为患，然而，停车位数量的增长却相对缓慢，有很多商场虽大但也不想承担修建足够巨大的地下车库的成本。综上所述停车难成为了一个难以解决但又十分现实的问题，我们研制出了双层立体停车库，该车库实现了无避让式双层停车，使用方便快捷;升降过程平稳，可顺道而放，节约了空间;适用于各种停车场，相对于地下停车场大大节约了成本，便于推广。

关键词：小型家用;智能复式;无避让式

1  国内外立体车库研究的现状、水平以及发展的

趋势

①国外：在国外经过调研美国是最先研制出的第一个立体车库的，资料显示美国是在1920年第一次建立并使用立体车库，使用时车库性能达标，在20世纪60年代中期时美国的立体车库开始了速度发展并广泛使用，效果显著，于此同时英国、德国也开始研制。在美国多层立体车库的设计和研制主要是采用了计算机软件技术、互联网技术、人工智能AI技术等，使得立体车库的自动化程度比较高。因此美国设计的立体车库占地面程比较大、造价较高，不太实用经济，不利于在我国采用和推广。

②国内：我国的经济持续高速增长，城镇化水平显著提高，国民消费能力普遍提高，私家车拥有量呈指数式上涨。

通过调研，目前我国停车位车位缺口上亿。另一方面，城市停车场建设严重滞后，又多为平面式地上或地下停车场，停车空间小，停车设施配备不足，停车效率低，单车占用停车面积大，难以满足社会对停车位的需求。由于停车位不足，违规占用人行道、行车道停车的现象十分普遍，严重影响了正常的交通秩序，出现了静态交通混乱的现象。

因些，我国需要提升车辆停放的空间利用率，还要保证经济、可靠、实用性强便于广泛推广应用，本项目小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库的设计的研制将为缓解动态交通和静态交通之间的矛盾开辟了新的途径。

2  小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库的设计

2.1 设计要求

双层立体停车库主要解决随着私家车数量增多而出现的停车难的问题，适用于景区、私人、商厦停车位。

2.2 家用双层立体停车库工作原理

当上方汽车车位的车需要开出时，利用遥控系统远程控制四连杆行星轮系举升传动机构使上方汽车车位缓缓降落至地面。在蜗轮蜗杆的作用下，上方汽车车位旋转90°汽车顺利开走。当下一辆汽车进入上方汽车车位时，上方汽车车位旋转90°，利用遥控系统远程控制四连杆行星轮系举升传动机构使上方汽车车位缓慢平稳上升。

主要运行过程是，第一动力源通过第一齿轮驱动第二齿轮，第二齿轮收到内齿圈的限位作用，沿着内齿圈运动，带动连杆绕底侧的铰接点转动，从而，传动机构可以带动托板由车位的一侧向车位的顶侧/由车位的顶侧向车位的一侧运动;第二动力源通过蜗轮蜗杆机构带动托板转动;

当需要停车的时候，第一动力源带动托板由车位的顶端下降至车位的一侧的路面或者地面，第二动力源带动托板转动，使托板的折弯部朝向来车方向，汽车行驶至托板之上，第二动力源带动托板逆向转动至原位，第一动力源带动托板从车位的一侧的路面或地面至车位的顶侧;

当需要取车的时候，第一动力源带动托板由车位的顶端下降至车位的一侧的路面或者地面，第二动力源带动托板转动，使托板的折弯部朝向去车方向，汽车驶离托板;第二动力源带动托板逆向转动至原位，第一动力源带动托板从车位的一侧至车位的顶侧。

2.3 家用双层立体停车库的系统组成

家用小型双层车库可旋转上层车位、下层车位、四连杆行星轮系举升传动机构、蜗轮蜗杆水平旋转传动机构、车位位置检测机构、运动控制系统及动力系统等部件组成。

2.4 家用小型双层车库部分功能示意图（图1-图3）

2.5 技术性能指标

①车库存车数量：可同时存放2部车。

②车库轮廓尺寸：

长：500mm;宽：250mm;高：300mm。

③车库层高尺寸：220mm;

车库上层车位：420*220mm;

车库下层车位：500*250mm。

④蜗轮蜗杆数据：

蜗轮齿数：42;蜗杆头数：1;蜗杆模数：0.6。

⑤行星轮系数据：

太阳轮齿数：24;行星轮齿数：48;齿圈齿数：120;模数：0.8。

⑥电机功率：5W;电机转速：5000r/min。

⑦传动比：

电机传动比：670;行星轮系传动比：6。

⑧上层车位出车时间： 3分钟;

入库时间：2分钟。

⑨举升/降落时间：最终转速*转动角度*60=28s;

旋转时间：14s。

2.6 作品的創造性、先进性、可行性、实用性

①创造性、先进性：结构紧凑，占地面积小。运动平稳，安全可靠。互联网检索未见到与本作品同样车库。

②可行性、实用性：有效增加一倍车位。车辆存取方便、节约时间。

3  双层立体停车库创新点

①小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库设计中无避让立体车库实现了上下车存取互不干扰，存取方便，比传统车库节约时间50%。

②小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库设计中巧妙的四连杆行星轮系上层车位举升机构、蜗轮蜗杆上层车位旋转机构的设计使得其结构简单、占地少、停出车便捷。

③小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库设计中可旋转上层车位的设计避免了进出车的转弯半径，显著的减少了占地空间。

④小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库设计中，使用转向机构和传动机构对托板分别进行转动和位移，并且转动和位移是连续的，在停车和取车的过程中运行流畅;整个装置能够对现有的单个车位进行拓展，可以有效增加单个车位的停车数量。

⑤小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库设计中，使用转向机构进行对托板的转动，充分利用了空间，使得汽车可以不通过转弯停靠到车位上，减轻了驾驶员的使用压力，提高了车位利用率。

⑥小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库设计中，使用连杆作为实现托板位移的部件，使用内圈齿轮组作为连杆的传动部件，利用内圈齿轮组的特性，避免使用液压/气压推杆，实现驱动机构的微型化。

⑦小型家用智能复式升降横移无避让式立体车库设计中，托板的侧部设有便于轮胎运行的折弯部，折弯部是配合于旋转机构设立的，使得旋转机构能够安装于托板的下方，提高设备的集成度。

4  结束语

家用小型立体车库目前是缓解当今社会停车困难问题的有效方法之一，但大多数双体车库的方案均有其局限性。比如需要有配套建筑设施、需要占用大量的土地、加工成本过高等问题，因此需要设计出更加便捷、方便、实用的立体车库。小型家用智能复式横移无避让式二层车库的设计正是基于此目的设计出的一种新型的造价低、方便实用车库，并在确保安全性能第一及使用性便捷可靠的前题下，针对老旧小区建造、改造停车位，在无需改动原本停车位和车道的情况下，将原本的车位数量提升近一倍，缓解解停车难题。

参考文献：

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[5]陈剑.无避让式立体车库的动态特性及可靠性研究[D].南宁：广西大学，2014：56.