小型家用智能復式橫移無避讓式二層車庫的設計與研究

劉冉冉

摘要：隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化的持續(xù)推進，并隨著大中城市汽車保有量逐年上升，同時由于節(jié)假日期間高速公路免費，越來越多的人選擇自駕游，一些著名景點常常人滿車滿為患，然而，停車位數(shù)量的增長卻相對緩慢，有很多商場雖大但也不想承擔修建足夠巨大的地下車庫的成本。綜上所述停車難成為了一個難以解決但又十分現(xiàn)實的問題，我們研制出了雙層立體停車庫，該車庫實現(xiàn)了無避讓式雙層停車，使用方便快捷;升降過程平穩(wěn)，可順道而放，節(jié)約了空間;適用于各種停車場，相對于地下停車場大大節(jié)約了成本，便于推廣。

關(guān)鍵詞：小型家用;智能復式;無避讓式

1 ?國內(nèi)外立體車庫研究的現(xiàn)狀、水平以及發(fā)展的

趨勢

①國外：在國外經(jīng)過調(diào)研美國是最先研制出的第一個立體車庫的，資料顯示美國是在1920年第一次建立并使用立體車庫，使用時車庫性能達標，在20世紀60年代中期時美國的立體車庫開始了速度發(fā)展并廣泛使用，效果顯著，于此同時英國、德國也開始研制。在美國多層立體車庫的設計和研制主要是采用了計算機軟件技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能AI技術(shù)等，使得立體車庫的自動化程度比較高。因此美國設計的立體車庫占地面程比較大、造價較高，不太實用經(jīng)濟，不利于在我國采用和推廣。

②國內(nèi)：我國的經(jīng)濟持續(xù)高速增長，城鎮(zhèn)化水平顯著提高，國民消費能力普遍提高，私家車擁有量呈指數(shù)式上漲。

通過調(diào)研，目前我國停車位車位缺口上億。另一方面，城市停車場建設嚴重滯后，又多為平面式地上或地下停車場，停車空間小，停車設施配備不足，停車效率低，單車占用停車面積大，難以滿足社會對停車位的需求。由于停車位不足，違規(guī)占用人行道、行車道停車的現(xiàn)象十分普遍，嚴重影響了正常的交通秩序，出現(xiàn)了靜態(tài)交通混亂的現(xiàn)象。

因些，我國需要提升車輛停放的空間利用率，還要保證經(jīng)濟、可靠、實用性強便于廣泛推廣應用，本項目小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫的設計的研制將為緩解動態(tài)交通和靜態(tài)交通之間的矛盾開辟了新的途徑。

2 ?小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫的設計

2.1 設計要求

雙層立體停車庫主要解決隨著私家車數(shù)量增多而出現(xiàn)的停車難的問題，適用于景區(qū)、私人、商廈停車位。

2.2 家用雙層立體停車庫工作原理

當上方汽車車位的車需要開出時，利用遙控系統(tǒng)遠程控制四連桿行星輪系舉升傳動機構(gòu)使上方汽車車位緩緩降落至地面。在蝸輪蝸桿的作用下，上方汽車車位旋轉(zhuǎn)90°汽車順利開走。當下一輛汽車進入上方汽車車位時，上方汽車車位旋轉(zhuǎn)90°，利用遙控系統(tǒng)遠程控制四連桿行星輪系舉升傳動機構(gòu)使上方汽車車位緩慢平穩(wěn)上升。

主要運行過程是，第一動力源通過第一齒輪驅(qū)動第二齒輪，第二齒輪收到內(nèi)齒圈的限位作用，沿著內(nèi)齒圈運動，帶動連桿繞底側(cè)的鉸接點轉(zhuǎn)動，從而，傳動機構(gòu)可以帶動托板由車位的一側(cè)向車位的頂側(cè)/由車位的頂側(cè)向車位的一側(cè)運動;第二動力源通過蝸輪蝸桿機構(gòu)帶動托板轉(zhuǎn)動;

當需要停車的時候，第一動力源帶動托板由車位的頂端下降至車位的一側(cè)的路面或者地面，第二動力源帶動托板轉(zhuǎn)動，使托板的折彎部朝向來車方向，汽車行駛至托板之上，第二動力源帶動托板逆向轉(zhuǎn)動至原位，第一動力源帶動托板從車位的一側(cè)的路面或地面至車位的頂側(cè);

當需要取車的時候，第一動力源帶動托板由車位的頂端下降至車位的一側(cè)的路面或者地面，第二動力源帶動托板轉(zhuǎn)動，使托板的折彎部朝向去車方向，汽車駛離托板;第二動力源帶動托板逆向轉(zhuǎn)動至原位，第一動力源帶動托板從車位的一側(cè)至車位的頂側(cè)。

2.3 家用雙層立體停車庫的系統(tǒng)組成

家用小型雙層車庫可旋轉(zhuǎn)上層車位、下層車位、四連桿行星輪系舉升傳動機構(gòu)、蝸輪蝸桿水平旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)、車位位置檢測機構(gòu)、運動控制系統(tǒng)及動力系統(tǒng)等部件組成。

2.4 家用小型雙層車庫部分功能示意圖（圖1-圖3）

2.5 技術(shù)性能指標

①車庫存車數(shù)量：可同時存放2部車。

②車庫輪廓尺寸：

長：500mm;寬：250mm;高：300mm。

③車庫層高尺寸：220mm;

車庫上層車位：420*220mm;

車庫下層車位：500*250mm。

④蝸輪蝸桿數(shù)據(jù)：

蝸輪齒數(shù)：42;蝸桿頭數(shù)：1;蝸桿模數(shù)：0.6。

⑤行星輪系數(shù)據(jù)：

太陽輪齒數(shù)：24;行星輪齒數(shù)：48;齒圈齒數(shù)：120;模數(shù)：0.8。

⑥電機功率：5W;電機轉(zhuǎn)速：5000r/min。

⑦傳動比：

電機傳動比：670;行星輪系傳動比：6。

⑧上層車位出車時間： 3分鐘;

入庫時間：2分鐘。

⑨舉升/降落時間：最終轉(zhuǎn)速*轉(zhuǎn)動角度*60=28s;

旋轉(zhuǎn)時間：14s。

2.6 作品的創(chuàng)造性、先進性、可行性、實用性

①創(chuàng)造性、先進性：結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。運動平穩(wěn)，安全可靠。互聯(lián)網(wǎng)檢索未見到與本作品同樣車庫。

②可行性、實用性：有效增加一倍車位。車輛存取方便、節(jié)約時間。

3 ?雙層立體停車庫創(chuàng)新點

①小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫設計中無避讓立體車庫實現(xiàn)了上下車存取互不干擾，存取方便，比傳統(tǒng)車庫節(jié)約時間50%。

②小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫設計中巧妙的四連桿行星輪系上層車位舉升機構(gòu)、蝸輪蝸桿上層車位旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的設計使得其結(jié)構(gòu)簡單、占地少、停出車便捷。

③小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫設計中可旋轉(zhuǎn)上層車位的設計避免了進出車的轉(zhuǎn)彎半徑，顯著的減少了占地空間。

④小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫設計中，使用轉(zhuǎn)向機構(gòu)和傳動機構(gòu)對托板分別進行轉(zhuǎn)動和位移，并且轉(zhuǎn)動和位移是連續(xù)的，在停車和取車的過程中運行流暢;整個裝置能夠?qū)ΜF(xiàn)有的單個車位進行拓展，可以有效增加單個車位的停車數(shù)量。

⑤小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫設計中，使用轉(zhuǎn)向機構(gòu)進行對托板的轉(zhuǎn)動，充分利用了空間，使得汽車可以不通過轉(zhuǎn)彎?？康杰囄簧?，減輕了駕駛員的使用壓力，提高了車位利用率。

⑥小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫設計中，使用連桿作為實現(xiàn)托板位移的部件，使用內(nèi)圈齒輪組作為連桿的傳動部件，利用內(nèi)圈齒輪組的特性，避免使用液壓/氣壓推桿，實現(xiàn)驅(qū)動機構(gòu)的微型化。

⑦小型家用智能復式升降橫移無避讓式立體車庫設計中，托板的側(cè)部設有便于輪胎運行的折彎部，折彎部是配合于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)設立的，使得旋轉(zhuǎn)機構(gòu)能夠安裝于托板的下方，提高設備的集成度。

4 ?結(jié)束語

家用小型立體車庫目前是緩解當今社會停車困難問題的有效方法之一，但大多數(shù)雙體車庫的方案均有其局限性。比如需要有配套建筑設施、需要占用大量的土地、加工成本過高等問題，因此需要設計出更加便捷、方便、實用的立體車庫。小型家用智能復式橫移無避讓式二層車庫的設計正是基于此目的設計出的一種新型的造價低、方便實用車庫，并在確保安全性能第一及使用性便捷可靠的前題下，針對老舊小區(qū)建造、改造停車位，在無需改動原本停車位和車道的情況下，將原本的車位數(shù)量提升近一倍，緩解解停車難題。

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