摩天輪式自行車(chē)停車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)

盧凱

摘要：地球環(huán)境日益惡化，汽車(chē)尾氣是主導(dǎo)者，更多的是倡導(dǎo)綠色出行，保護(hù)環(huán)境。近年來(lái)，自行車(chē)成為比較流行的出行方式，數(shù)量日益增多，車(chē)位也逐漸成為了煩惱。自行車(chē)停車(chē)占用普通停車(chē)位的空間有限，甚至要去搶人行道，增加了安全隱患，既不利于自行車(chē)停放，也妨礙行人出行。為此，我們有必要設(shè)計(jì)一款有效利用空間的自行車(chē)停車(chē)裝置，在有效停放自行車(chē)的同時(shí)節(jié)省空間。

關(guān)鍵詞：環(huán)境；空間；停車(chē)；自行車(chē)

1.緒論

1.1 研究背景、目的和意義

自行車(chē)自從被發(fā)明后，一直是人們重要的交通工具之一，近年來(lái)有鑒于機(jī)動(dòng)車(chē)輛對(duì)環(huán)境所造成的破壞，在各級(jí)政府、民間機(jī)構(gòu)以及熱心廠商的鼎力支持和積極協(xié)助下，以更寬廣的思維正視自行車(chē)的休閑、健康、環(huán)境保護(hù)及觀光旅游等多面向的功能，建構(gòu)騎車(chē)環(huán)境、提升騎乘風(fēng)氣，實(shí)踐自行車(chē)新生活，讓自行車(chē)發(fā)揮更大效益。 在高度發(fā)展的城市中，有限的土地資源，寸土寸金。自行車(chē)的停放占用人行道、臟亂、失竊等問(wèn)題，一直困擾著城市發(fā)展。

1.2國(guó)內(nèi)外研究狀況

1.雙層立體自行車(chē)停放架

雙層立體自行車(chē)停車(chē)架引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，安裝有助力液壓桿，上段存放架可以自由下拉，并且可以自動(dòng)提升自行車(chē)。這種雙層自行車(chē)停放架不僅可以在有限的空間內(nèi)停放更多的自行車(chē)，還可以更好地保證自行車(chē)的安全，使用者可以通過(guò)拉桿輕松地存取車(chē)輛。

2.新穎的自行車(chē)停車(chē)架

此類(lèi)自行車(chē)停放方式，在其四周都布滿(mǎn)了軌道，只要將自行車(chē)“直立”固定在軌道上，利用一旁的控制面板控制自行車(chē)的升降即可?！半娋€桿”上還有防盜指紋識(shí)別功能，只有主人的指紋才能取走自行車(chē)，保障了車(chē)子的安全。

1.3本章小結(jié)

通過(guò)對(duì)前人的研究進(jìn)行分析，從而引出本次摩天輪式自行車(chē)停放裝置設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的重大意義。先結(jié)合國(guó)內(nèi)外實(shí)際研究情況，簡(jiǎn)述了本次設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，為后續(xù)的停放裝置升級(jí)提供基礎(chǔ)。

2.總體設(shè)計(jì)方案

2.1設(shè)計(jì)要求

①占地面積小，節(jié)省城市用地面積，存車(chē)數(shù)量大

②智能環(huán)保，存取口分開(kāi)，存取快捷方便

③安全可靠，存放整潔，車(chē)主不用再擔(dān)心愛(ài)車(chē)被盜或出現(xiàn)磕碰問(wèn)題。

④運(yùn)行維護(hù)成本低，不用專(zhuān)人看管

⑤可以在塔身設(shè)置LED廣告進(jìn)行招商，增加了產(chǎn)品的附加商業(yè)價(jià)值。

2.2設(shè)計(jì)方案

本裝置主要由摩天輪式轉(zhuǎn)盤(pán)、支架、自行車(chē)固定架三大部分組成，分別為旋轉(zhuǎn)裝置，固定裝置和架車(chē)裝置。通過(guò)摩天輪的旋轉(zhuǎn)選擇車(chē)位，可上下層同時(shí)進(jìn)行。

2.3本章小結(jié)

本章根據(jù)摩天輪式自行車(chē)停車(chē)裝置的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境制定了的一系列設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求。接著從摩天輪式自行車(chē)停車(chē)裝置的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成和功能模塊入手簡(jiǎn)明扼要地介紹了停車(chē)裝置的運(yùn)行原理。

3.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如上圖所示，內(nèi)圈由12個(gè)掛車(chē)裝置組成，外圈由24個(gè)掛車(chē)裝置組成，整體以電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)動(dòng)能為電能與太陽(yáng)能的混合動(dòng)力。摩天輪的下半部有一部分在固定支架的下層，實(shí)現(xiàn)上下層同時(shí)放車(chē)取車(chē)，且此摩天輪式雙面都可取放車(chē)，實(shí)現(xiàn)了資源與空間的最大化利用。

每個(gè)鎖車(chē)裝置都由指紋控制，造作方便，安全系數(shù)高。

齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。它的傳動(dòng)比較準(zhǔn)確，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長(zhǎng)。

齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)：瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定。非圓齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比能按需要的變化規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)。傳動(dòng)比范圍大，可用于減速或增速。速度（指節(jié)圓圓周速度）和傳遞功率的范圍大，可用于高速（v>40m/s），中速和低速（v<25m/s）的傳動(dòng)；功率從小于1W到105KW。傳動(dòng)效率高。一對(duì)高精度的漸開(kāi)線圓柱齒輪，效率可達(dá)99%以上結(jié)構(gòu)緊湊，適用于近距離傳動(dòng)。制造成本較高。某些具有特殊齒形或精度很高的齒輪，因需要專(zhuān)用的或高精度的機(jī)床，刀具和量?jī)x等，故制造工藝復(fù)雜，成本高。精度不高的齒輪，傳動(dòng)時(shí)的噪聲，振動(dòng)和沖擊大，污染環(huán)境。無(wú)過(guò)載保護(hù)作用。

3.2固定機(jī)構(gòu)

支架由下方四根立柱支撐，為下方取放車(chē)提供空間，隔板中間為中空，把轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下半部分的一部分放到下方以便于上下同時(shí)進(jìn)行。上方擋板也起到了保護(hù)作用，防止取放車(chē)時(shí)，人們失足落下的可能，擋板處，可放置一些廣告牌，最大化利用空間。

左方樓梯做成半斜坡半樓梯式，因?yàn)樽孕熊?chē)一般為老人，婦女，兒童等一些力量較小的人群的代步工具，取放車(chē)時(shí)如果做成的是全階梯式的，二層的高度一些人很難推上去，達(dá)不到簡(jiǎn)單便利的目的，故一邊為半階梯，方便推車(chē)，也更安全。

支架的材料可用可再生的熱塑性塑料，造價(jià)低，可循環(huán)，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

3.3掛車(chē)機(jī)構(gòu)

此機(jī)構(gòu)也分為前后兩部分，可各放一輛自行車(chē)，前后兩輛自行車(chē)沖向相反，調(diào)整車(chē)頭方向，可使兩輛自行車(chē)緊緊貼合，中間橫梁上有由滑塊控制的緊鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)兩輛自行車(chē)貼合之后，由滑塊機(jī)構(gòu)把兩輛自行車(chē)固定，即使自行車(chē)到達(dá)了空中，自行車(chē)也沒(méi)有掉下來(lái)的危險(xiǎn)。

3.4本章小結(jié)

本章詳細(xì)地介紹了摩天輪式自行車(chē)停車(chē)裝置各部分機(jī)構(gòu)的組成，工作原理。，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了裝置設(shè)計(jì)的合理性和穩(wěn)定性，為以后裝置的升級(jí)換代奠定了基礎(chǔ)。

4.數(shù)據(jù)分析

經(jīng)分析：摩天輪外轉(zhuǎn)盤(pán)直徑6m，內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)直徑3m。下支座高2m，長(zhǎng)7m，寬6m。該裝置總高7m。

經(jīng)計(jì)算，此裝置占地面積為42m2，此面積一般情況下，可停車(chē)輛數(shù)為36輛。該裝置外轉(zhuǎn)盤(pán)可停放96輛，內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)可停放24輛，即裝置可停車(chē)總數(shù)為120輛。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊玲，張明春.城市自行車(chē)停放設(shè)施設(shè)計(jì)探析[J].室內(nèi)設(shè)計(jì)，2010（1）：18—21.

[2]王琴，楊連發(fā).自行車(chē)停放裝置的開(kāi)發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代機(jī)械，2009（5）：82—95.

工學(xué)院“挑戰(zhàn)杯”比賽設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)