共享单车立体车库设计【字数：11216】
论文提交日期 2019-05-12 摘 要长期以来，我国都是世界上的自行车大国，自行车骑行方便，环保，成本低廉，受到广大群众的推崇；近年来，随着共享单车的兴起，自行车的数量日益增多，特别是在北上广深一线城市，由于人口密度大，自行车数量众多，并且，停车位置严重紧缺，目前急需开发一种实用新型的自行车停车库，一方面保证群众能够方便的取放自行车，另外一方面，杜绝目前自行车乱停乱放的现象。本课题通过分析目前常用的自行车停车库结构形式，分析目前自行车停车库所存在的缺陷与不足，进行优化改进设计。旨在通过占有最小的面积，来停放更多的自行车，提高土地面积的使用效率。本设计中，通过电机驱动，驱动自行车停车库旋转机构可以垂直方向进行旋转，在转盘方向分布数个力臂，用于支撑自行车的重量，力臂上方设计用于悬挂自行车的横杆，由于自行车重量轻，我们使用悬挂式的方式来暂存自行车。为了方便取放自行车，我们设计了气缸驱动的力臂结构，可以在垂直与水平方向进行旋转摆动，使得在取放自行车的时候，无需将自行车抬起费力，直接可以操作按钮，驱动力臂进行摆动，按存车量的不同，可以设计4-8个力臂，存放不同数量的车辆，由于单纯一侧停放车辆，会造成重心不平衡的情况，同时为了增加单位面积内的存车辆，我们设计了两侧各一组的旋转机构，这样就可以在两侧同时存放车辆。整个设备采用PLC控制，可以实现自动化控制。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题设计背景 1
1.2 发展现状分析 1
2 设计方案 5
2.1 设计要求 5
2.2 方案设计 5
2.2.1方案一设计 5
2.2.2方案二设计 7
2.2.3 方案对比分析 8
2.3 总体结构图 8
2.4 工作原理分析 10
2.5本章小结： 11
3 主要结构设计与计算 12
3.1 设计参数 12
3.2电机计算与选型 12
3.2.1 电机类型选择 12
3.2.2 电机参数选择 12
3.2.3 电机型号选择 13
3.3 链传动设计 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
3.3.1选择链轮齿数 14
3.3.2确定计算功率. 14
3.3.3确定中心距 15
3.3.4确定链节距 15
3.3.5确定链长和中心距 16
3.3.6求作用在轴上的力 17
3.3.7链轮设计计算 17
3.4 传动轴的设计与校核 20
3.4.1 按扭转强度估算轴的直径 20
3.4.2 确定轴各段直径和长度 20
3.4.3求链轮上作用力的大小、方向 21
3.4.4 轴长支反力 21
3.4.5 弯矩计算 21
3.4.6转矩计算 22
3.4.7计算量弯矩 22
3.4.8 判断危险截面并验算强度 22
3.5 带传动设计 24
3.5.1 已知条件和设计内容 24
3.5.2 确定设计功率 24
3.5.3 选择v带的带带型 25
3.5.4 确定带轮直径及验算带速 25
3.5.4.1选择小带轮的基准直径 25
3.5.4.2 根据公式可以算得带速 25
3.5.4.3计算大带轮的基准直径 25
3.5.4.4计算中心距a和带长Lp 25
3.5.5 计算中心距a及其变动范围 26
3.5.6 验算小轮包角 26
3.5.7 确定带的初拉力 27
3.5.8 确定作用在轴上的压力 27
3.6 滚动轴承的选择计算 27
4 经济价值分析 29
5 设计总结 30
参考文献 31
致 谢 33
1 绪论
课题设计背景
共享单车是在国外兴起并引入国内的一种新型的环保的共享经济方式，而他的出现最大化又花了道路的通过率。共享单车是一种新型的租赁的物品，他一经面世，由于其便利，低廉，同时出行方便等优势，使得它在我国受到了大量的追捧，随着他的出现，给我们的出行带来了方便，让我们在短途的出行中拒绝汽车，而选择使用共享单车，同时，他也缓解了许多城市的交通问题，也符合如今的绿色环保的出行。政府也对此抱有善意的观察。
共享单车由于其新鲜，环保，便利，廉价，在各大城市掀起了一阵热潮，但是，随着我们使用者的增加，共享单车带给我们便利的同时，也引发了许多的问题，其中共享单车乱停乱放的行为对市容的破坏产生了恶劣的影响，因此解决共享单车乱停乱放的问题也显得尤为关键。随着城市的蓬勃发展，随着城市规划的不断深入，随着人口的不断涌入，在最近几年里面，共享单车数量剧增，使用者的数量也急剧增加，但是由于缺少监管以及对共享单车停放问题的相关考虑以及有些使用者只考虑自己方便，共享单车出现了乱停乱放的现象，严重影响市容，并且给市民带来不方便，为了规范共享单车的摆放，减少共享单车的乱停乱放带来的问题，我们不光光要从政策法规上去着手改善，重视管理规范这种情况，我们更应该就解决共享单车的立体停放装置的发展来进行分析研究，从而逐渐改善这种共享单车无家可归的尴尬情况。
共享单车立体停放装置能够应用于城市之中去给共享单车以及自行车提供暂存于停放的功能，同时也可以减少因自行车使用量剧增而形成自行车停放的占地面积过大的问题，还能解决目前自行车乱停乱放的问题，。本课题的设计意义在于本次设计过程中，能够用自己的所学理论知识与机械原理，结合相关的制造工艺和产品设计理念等知识，去设计一款新型实用的共享单车立体车库的停放装置。
1.2 发展现状分析
共享单车无家可归是因为城市的快速发展，人口大量涌入，人们对于方便，廉价的出行方式有巨大的需求而导致的后果。查阅相关的信息，在国外，许多国家已经对共享单车立体车库早有研究，并且取得有效的成果，比如说日本，他对自行车立体车库的演技已经有近40年的历史，而在瑞士，已经有了很好的研究成果，因此，国外在自行车立体车库这一块积累了大量的经验。
说到共享车库，人们很容易想到的就是传统的地下车库，但是立体车库与地下车库相比，其实在许多方面都显示出他的优越性。首先，立体车库占地面积小，对土地的利用率高，例如传统的地下停车库，无论是我们去停车还是去取车，都需要留出一定的空间给车辆通行，这样对土地的需求就大大增大，而如果用立体车库，例如双层的机械式车库，可以很大程度上提高土地的利用率，减少土地资源的浪费，当然，如果使用多层的立体车库，那样在很小的空间内可以把土地的利用率达到最大了。这样的车库设计，可以有效的解决停车位置不够，同时也可以把土地的利用率提高。尤其是自行车的车库更加需要这种立体式的车库放在地面上，因为自行车小而轻便，并且共享单车流通广，所以放在地面上更能贴近他的实际应用，只要提供一个可以停放的位置即可，他不像汽车那样占地大，不方便停放，如果全部停放在地面反而会更占空间并且影响交通，增加地面交通的压力。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题设计背景 1
1.2 发展现状分析 1
2 设计方案 5
2.1 设计要求 5
2.2 方案设计 5
2.2.1方案一设计 5
2.2.2方案二设计 7
2.2.3 方案对比分析 8
2.3 总体结构图 8
2.4 工作原理分析 10
2.5本章小结： 11
3 主要结构设计与计算 12
3.1 设计参数 12
3.2电机计算与选型 12
3.2.1 电机类型选择 12
3.2.2 电机参数选择 12
3.2.3 电机型号选择 13
3.3 链传动设计 14
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3.3.1选择链轮齿数 14
3.3.2确定计算功率. 14
3.3.3确定中心距 15
3.3.4确定链节距 15
3.3.5确定链长和中心距 16
3.3.6求作用在轴上的力 17
3.3.7链轮设计计算 17
3.4 传动轴的设计与校核 20
3.4.1 按扭转强度估算轴的直径 20
3.4.2 确定轴各段直径和长度 20
3.4.3求链轮上作用力的大小、方向 21
3.4.4 轴长支反力 21
3.4.5 弯矩计算 21
3.4.6转矩计算 22
3.4.7计算量弯矩 22
3.4.8 判断危险截面并验算强度 22
3.5 带传动设计 24
3.5.1 已知条件和设计内容 24
3.5.2 确定设计功率 24
3.5.3 选择v带的带带型 25
3.5.4 确定带轮直径及验算带速 25
3.5.4.1选择小带轮的基准直径 25
3.5.4.2 根据公式可以算得带速 25
3.5.4.3计算大带轮的基准直径 25
3.5.4.4计算中心距a和带长Lp 25
3.5.5 计算中心距a及其变动范围 26
3.5.6 验算小轮包角 26
3.5.7 确定带的初拉力 27
3.5.8 确定作用在轴上的压力 27
3.6 滚动轴承的选择计算 27
4 经济价值分析 29
5 设计总结 30
参考文献 31
致 谢 33
1 绪论
课题设计背景
共享单车是在国外兴起并引入国内的一种新型的环保的共享经济方式，而他的出现最大化又花了道路的通过率。共享单车是一种新型的租赁的物品，他一经面世，由于其便利，低廉，同时出行方便等优势，使得它在我国受到了大量的追捧，随着他的出现，给我们的出行带来了方便，让我们在短途的出行中拒绝汽车，而选择使用共享单车，同时，他也缓解了许多城市的交通问题，也符合如今的绿色环保的出行。政府也对此抱有善意的观察。
共享单车由于其新鲜，环保，便利，廉价，在各大城市掀起了一阵热潮，但是，随着我们使用者的增加，共享单车带给我们便利的同时，也引发了许多的问题，其中共享单车乱停乱放的行为对市容的破坏产生了恶劣的影响，因此解决共享单车乱停乱放的问题也显得尤为关键。随着城市的蓬勃发展，随着城市规划的不断深入，随着人口的不断涌入，在最近几年里面，共享单车数量剧增，使用者的数量也急剧增加，但是由于缺少监管以及对共享单车停放问题的相关考虑以及有些使用者只考虑自己方便，共享单车出现了乱停乱放的现象，严重影响市容，并且给市民带来不方便，为了规范共享单车的摆放，减少共享单车的乱停乱放带来的问题，我们不光光要从政策法规上去着手改善，重视管理规范这种情况，我们更应该就解决共享单车的立体停放装置的发展来进行分析研究，从而逐渐改善这种共享单车无家可归的尴尬情况。
共享单车立体停放装置能够应用于城市之中去给共享单车以及自行车提供暂存于停放的功能，同时也可以减少因自行车使用量剧增而形成自行车停放的占地面积过大的问题，还能解决目前自行车乱停乱放的问题，。本课题的设计意义在于本次设计过程中，能够用自己的所学理论知识与机械原理，结合相关的制造工艺和产品设计理念等知识，去设计一款新型实用的共享单车立体车库的停放装置。
1.2 发展现状分析
共享单车无家可归是因为城市的快速发展，人口大量涌入，人们对于方便，廉价的出行方式有巨大的需求而导致的后果。查阅相关的信息，在国外，许多国家已经对共享单车立体车库早有研究，并且取得有效的成果，比如说日本，他对自行车立体车库的演技已经有近40年的历史，而在瑞士，已经有了很好的研究成果，因此，国外在自行车立体车库这一块积累了大量的经验。
说到共享车库，人们很容易想到的就是传统的地下车库，但是立体车库与地下车库相比，其实在许多方面都显示出他的优越性。首先，立体车库占地面积小，对土地的利用率高，例如传统的地下停车库，无论是我们去停车还是去取车，都需要留出一定的空间给车辆通行，这样对土地的需求就大大增大，而如果用立体车库，例如双层的机械式车库，可以很大程度上提高土地的利用率，减少土地资源的浪费，当然，如果使用多层的立体车库，那样在很小的空间内可以把土地的利用率达到最大了。这样的车库设计，可以有效的解决停车位置不够，同时也可以把土地的利用率提高。尤其是自行车的车库更加需要这种立体式的车库放在地面上，因为自行车小而轻便，并且共享单车流通广，所以放在地面上更能贴近他的实际应用，只要提供一个可以停放的位置即可，他不像汽车那样占地大，不方便停放，如果全部停放在地面反而会更占空间并且影响交通，增加地面交通的压力。
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