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機械設計方案范文1

關鍵詞 機械設計；軸系結(jié)構(gòu)；方案設計與研究

中圖分類號 TH122 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2013）89-0094-02

0 引言

軸系結(jié)構(gòu)的設計在機械設計中占據(jù)重要地位，軸系結(jié)構(gòu)設計中最主要的是軸的結(jié)構(gòu)設計。軸的主要作用有：對回轉(zhuǎn)零件進行支撐；把運動和動力進行傳遞。所以整個機器運行的好壞，跟軸系結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)劣存在一定的關系。軸系一旦失效，造成的后果可能會很嚴重，所以要重視軸系的設計。類似于其他零件的設計，軸的設計主要也包括結(jié)構(gòu)設計和校核計算。而軸的結(jié)構(gòu)設計又是軸設計中的重要內(nèi)容。

1 軸系的結(jié)構(gòu)設計

在軸系的結(jié)構(gòu)設計時，主要考慮以下幾個方面：一是怎樣在軸上布置和固定零件；二是載荷的大小、方向以及在軸上的分布情況；三是軸系采取什么樣的加工和裝配方法。只有綜合考慮好以上問題，才能設計好軸系結(jié)構(gòu)。軸結(jié)構(gòu)是否設計得好，主要參考以下幾個方面：一是可以很容易的從軸上進行裝拆和調(diào)整零件；二是軸系之間要準確牢靠；三是軸的制造工藝性要好。所以軸的結(jié)構(gòu)設計沒有標準答案，只有更好的答案，所以我們要做的就是找出最合適的方案。軸的結(jié)構(gòu)設計包括定出軸的合理外形和全部尺寸，軸的結(jié)構(gòu)設計需要滿足強度、剛度和裝配等要求，但也

要追求簡單化。下面闡述一下軸的結(jié)構(gòu)設計中需要解決的幾個問題。

1.1 零件的裝配方案

裝配方案，就是要初步確定好按照什么樣的順序和方式來裝配軸上各零件，這是軸的結(jié)構(gòu)設計的前提，它決定著軸的基本形式。如圖1中的裝配方案示例：軸的左邊需要裝上左端軸承和端蓋，在這兩個中需要先裝上軸承，再裝上端蓋，不然的話，裝上端蓋后軸承就裝不進去了；同理右邊先安裝的應該是齒輪、套筒，再安裝右端軸承、軸承端蓋以及聯(lián)軸器。擬定好初步的裝配方案后，就可以對軸上各軸段粗細進行初步的取值。一般設計時，應該多設計幾個方案，將它們進行分析對比后再選擇其中最優(yōu)的一個。

1.2 零件的定位

把零件初步裝配在軸上時，零件有可能還會左右上下移動，所以為了限制零件的移動，把其準確的固定在工作位置上，需要對零件進行定位，主要包括軸向定位和徑向定位。

1）零件的軸向定位

軸向定位零件主要有：軸肩、圓螺母、套筒、軸端擋圈和軸承端蓋。零件采取何種軸向定位方法，主要取決于以下幾個方面：一是所受軸向力的大小；二是零件裝拆的難易程度；三是零件對軸的強度產(chǎn)生的影響。

2）零件的徑向定位

軸向定位零件有鍵、緊定螺釘、銷以及過盈配合等，這些零件可以很好地限制軸上零件與軸之間的相對轉(zhuǎn)動。

1.3 各個軸段直徑和長度的確定

當確定好零件的裝配方案后，便可以逐步確定各軸段的直徑和長度。以軸主要受扭矩的情況為例：第一步，按照軸的受力情況算出軸所受扭矩大小，根據(jù)公式（1）算出初步的軸徑。第二步，選取第一步得到的直徑作為軸段的最小直徑。第三步，按軸上各零件的裝配方案以及定位所需要滿足的要求，將各段軸的直徑逐步確定。

有配合要求的軸段，應盡量采用標準直徑；為了裝拆方便，在配合軸段前應采用較小的直徑；在相配合軸段的壓入端應制出合適的錐度，方便零件的裝配與拆卸；應盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時還要保證零件所需的裝配或調(diào)整空間。

1.4 提高軸的強度的措施

軸的強度會受到軸上零件的結(jié)構(gòu)及安裝布置的影響，需要采取一定的措施來減小這種負面影響，以便提高軸的承載能力和使用壽命以及優(yōu)化軸的設計。

1）合理布置軸上零件

軸上零件進行布置時，要充分考慮到零件對軸產(chǎn)生的傷害，選擇傷害最小的一種方式。比如傳動件在布置的時候，如果采用懸臂的方式，軸所受到的傷害非常大，不利于整個軸系結(jié)構(gòu)，正確的做法是應盡量靠近軸承，減小軸的負擔。

2）改進軸上零件的結(jié)構(gòu)

不合理的軸上零件的結(jié)構(gòu)會增加軸的負擔，需要對其改進以優(yōu)化軸系結(jié)構(gòu)。如圖2中所示起重卷筒的兩種安裝方式。圖a中，因為把卷筒和大齒輪連接在一塊了，轉(zhuǎn)矩的傳遞可以不經(jīng)過軸而直接經(jīng)大齒輪傳給卷筒，使得卷筒軸只受彎矩而不受扭矩，減輕了卷筒軸的負擔；圖b中是大齒輪將轉(zhuǎn)矩通過軸傳到卷筒，因而卷筒軸既受彎矩又受扭矩。在同

樣的載荷F下，圖2（a）中軸的直徑顯然可以比圖2（b）中的小。

3）改進軸的結(jié)構(gòu)以減小應力集中

容易產(chǎn)生應力集中的常見地方有：軸肩處；軸與輪轂為過盈配合的邊緣處；用鍵槽銑刀加工的鍵槽的過渡處。相應的改進措施有：把過渡圓角的半徑適當放大以減小軸肩處的應力集中；增加配合直徑或者在輪轂和軸上開減載槽；用盤銑刀代替鍵槽銑刀來加工鍵槽。

4）改進軸的表面質(zhì)量

當軸的表面粗糙度比較大時，會降低軸的疲勞強度。應合理減小軸的表面粗糙度，以及選取適當?shù)谋砻鎻娀幚矸椒ā？梢圆扇〉膹娀椒ㄓ校罕砻鏉B碳、氰化等化學熱處理；表面高頻淬火等熱處理；碾壓、噴丸等強化處理。

2 結(jié)論

軸系結(jié)構(gòu)設計的好壞決定著整個設備的運行是否成功可靠。所以我們要重視軸系結(jié)構(gòu)的設計，在掌握一般設計方案的同時，要不斷的探索新的、順應時代的更高效的設計方法，從而優(yōu)化軸系的結(jié)構(gòu)。

參考文獻

[1]楊彩鳳.軸系零件結(jié)構(gòu)參數(shù)化設計與開發(fā).四川大學，2004.

[2]龔桂乙，潘沛霖，等.機械設計課程設計圖冊二高等教育出版社，2000.

機械設計方案范文2

[關鍵詞] 機械安全； 機械設備； 優(yōu)化設計； 遺傳算法

一 引言

煤礦行業(yè)作為我國的一種重要的傳統(tǒng)能源行業(yè)，在國民經(jīng)濟、人民生活等眾多領域中起著舉足輕重的作用。但現(xiàn)階段我國的煤礦企業(yè)普遍存在著機械化的建設水品嚴重的滯后，在生產(chǎn)中，技術資源嚴重的不足，開挖的成本居高不下。而與其相對的是近些年來，機械安全技術的興起，改變了傳統(tǒng)機械設備的諸多不足之處，使得機械化技術滲透了人們生活的每個角落。在很多地方已經(jīng)將引進機械安全技術這種重要的輔技術作為一種衡量公司運營好壞的標準。

而現(xiàn)階段我國的煤礦企業(yè)基本上受制于機械化系統(tǒng)不發(fā)達，從而使得各個單位之間缺乏機械運轉(zhuǎn)中的協(xié)調(diào)，同時，機械內(nèi)部的各個應用之間也難以連通，不利于系統(tǒng)集成，致使系統(tǒng)內(nèi)溝通繁瑣。不止如此，缺乏有效的機械化技術也使得領導缺乏及時有效的數(shù)據(jù)用于推斷預測企業(yè)的發(fā)展與行業(yè)的發(fā)展趨勢。這些問題在一定程度上嚴重的制約了我國的煤礦行業(yè)發(fā)展，利用現(xiàn)有基于機械安全的煤礦機械設備優(yōu)化技術完全可以大大改善這種現(xiàn)象。因此，將機械安全的技術引入我們煤礦行業(yè)勢在必行。而將機械設備的優(yōu)化方案在煤礦行業(yè)可以有效的將信息資源集中到各個管理機構(gòu)，從而推進煤礦行業(yè)的機械化進程，促進煤礦行業(yè)的發(fā)展。

二 煤炭機械的危害

1 靜止的危險

設備處于靜止狀態(tài)時存在的危險即當人接觸或與靜止設備作相對運動時可引起的危險。包括：

（l）切削刀具有刀刃。

（2）機械設備突出的較長的部分，如設備表面上的螺栓、吊鉤、手柄等。

（3）毛坯、工具、設備邊緣鋒利和粗糙表面，如未打磨的毛刺、銳角、翹起的銘牌等。

（4）引起滑跌的工作平臺，尤其是平臺有水或油時更為危險。

2 直線運動的危險

指作直線運動的機械所引起的危險，又可分接近式的危險和經(jīng)過式的危險。

（l）接近式的危險：這種機械進行往復的直線運動，當人處在機械直線運動的正前方而未及時躲讓時將受到運動機械的撞擊或擠壓。

①縱向運動的構(gòu)件，如龍門刨床的工作臺、牛頭刨床的滑枕、外國磨床的往復工作臺等。

②橫向運動的構(gòu)件，如升降式銑床的工作臺。

（2）經(jīng)過式的危險指人體經(jīng)過運動的部件引起的危險。包括：

①單純作直線運動的部位，如運轉(zhuǎn)中的帶鍵、沖模。

②作直線運動的凸起部分，如運動時的金屬接頭。

③運動部位和靜止部位的組合，如工作臺與底座組合，壓力機的滑塊與模具。

3 機械旋轉(zhuǎn)運動的危險

指人體或衣服被卷進旋轉(zhuǎn)機械部位引起的危險。

（l）卷進單獨旋轉(zhuǎn)運動機械部件中的危險，如主軸、卡盤、進給絲杠等單獨旋轉(zhuǎn)的機械部件以及磨削砂輪、各種切削刀具，如銑刀、鋸片等加工刃具。

（2）卷進旋轉(zhuǎn)運動中兩個機械部件間的危險，如朝相反方向旋轉(zhuǎn)的兩個軋輥之間，相互嚙合的齒輪。

三 煤炭機械安全的優(yōu)化

煤炭機械安全優(yōu)化方案在煤礦機械設備建設的領域有不俗的變現(xiàn)。在基于安全的煤礦機械設備優(yōu)化設計方案中，改善了原有的單一矩陣單點計算的方法，加強了數(shù)據(jù)終端的信號聯(lián)接，讓顯影的圖像和數(shù)字更加直觀的顯現(xiàn)在屏幕上。在動態(tài)撲捉成像中，有更多的高保真設計，完全可以滿足在煤礦生產(chǎn)中對機械情況安全的有效控制。

安全技術正由于其強大的數(shù)值處理能力，因而用于機械的優(yōu)化設計，這種設計也是最近幾年才開始使用，它將機械的運轉(zhuǎn)原理與計算機技術應用聯(lián)接在一起，最生產(chǎn)中自動得出施工的最佳方案組合，為生產(chǎn)提供了很好的科學方案設計。在使用了機械安全技術優(yōu)化機械系統(tǒng)后，可以大大提高設計效率和質(zhì)量，還保障了煤礦生產(chǎn)中的安全。基于安全技術的煤礦機械設備優(yōu)化設計方案優(yōu)化的目的是讓機械在最少的材料和最低成本的情況下，用最合理的技術完成要求的工作，最大程度的完成機械在結(jié)構(gòu)方面的性能指標，把機械內(nèi)部的強度、剛度、穩(wěn)定性能都 發(fā)揮出來該技術就是比人工系統(tǒng)多出了智能識別，自動的在系統(tǒng)內(nèi)部生成機械的最有配置，這樣也可以合理的使用材料的性能，在一些技術，如切割上，達到更大的精度，對于幾何尺寸要求高的構(gòu)建，使用優(yōu)化技術后可以完全達到設計的要求。接下來我們就優(yōu)化的方法進行簡單的敘述。

（1）非線性的優(yōu)化設計法

非線性的優(yōu)化設計是不同的約定的函數(shù)數(shù)值所產(chǎn)生的一種優(yōu)化方案。系統(tǒng)在使用時，會自動生成約定之外的函數(shù)數(shù)值，這些數(shù)值直接用于機械的編程使用中，指導機械運行。這種非線性方案可以分為兩種。一種是利用目標定位將一次積分和二次積分在相乘的情況下，再次加權(quán)，以得到相應的優(yōu)化設計方案。這種方法具體有共軛替代法、變化模式階層法以及多普勒開根號法。這些在基于機械安全的機械優(yōu)化方案中正是由于穩(wěn)定性能良好，計算較為簡便，所以使用比較廣泛。另外一種就是假定一個多元函數(shù)，將函數(shù)在定義域范圍內(nèi)縮減至有效值，把目標函數(shù)的第三種類型編程可分析區(qū)域加以利用。這種方法雖然比較簡單，但是用于機械優(yōu)化中卻很少，最主要的原因是在轉(zhuǎn)變編程中多次使用機械安全。

（2）線性優(yōu)化設計法

在機械設備優(yōu)化設計問題大多要使用線性函數(shù)，根據(jù)線性函數(shù)出來數(shù)據(jù)時又可以分為直接法和間接法。直接法通常有復雜圖形靜態(tài)變現(xiàn)法，在機械設備在運轉(zhuǎn)中會遇到一些人為情況下無法處理的事情，這時利用機械安全所生成的處理技術，可以很好的在具體的點位固定目標，將機械設備指引到正確的位置。構(gòu)造中，函數(shù)不斷的迭代，自動加載出合適的運行模式，在一系列的數(shù)學計算后，得出線性解答，最終得到合理的解決方案。

四 基于機械安全的煤礦機械設備優(yōu)化設計分析

基于機械安全的煤礦機械設備優(yōu)化設計是在以往傳統(tǒng)的機械設計理念上加上了更多的計算機數(shù)據(jù)編程，是一種更加科學的現(xiàn)代化手段。為在煤礦生產(chǎn)效率中也得到了很好的優(yōu)化，也能使機械產(chǎn)品的質(zhì)量達到更好、更高的要求。接下來，我們將著重介紹在煤礦機械設備中使用機械安全優(yōu)化方案中的遺傳算法。

遺傳算法，是20世紀70年代初期由美國密執(zhí)根大學霍蘭教授提出的一種基于機械安全下全新機械設備全帶概率優(yōu)化方法。GA是一種在人為施工條件下非確定性的擬自然算法，這種算法是根據(jù)自然界仿照生物的固有進化規(guī)律，對一個大的群體進行隨機抽樣，觀測其繁衍變化以及淘汰機制。其中就會有適者生存，不適者就會被淘汰，按照這樣的規(guī)律不斷重復，使整個群體在繁衍的素質(zhì)上和種群的數(shù)量上都會有很大的提高。

主要應用領域有：函數(shù)優(yōu)化方面、機械的組合優(yōu)化、機器概念學習、設備的控制方面、三維圖型顯示、機械設備故障診斷、人工生命、神經(jīng)網(wǎng)絡等最近幾年中遺傳算法在機械工程領域也開展了多方面的應用。本文中提到的基于機械安全下的設計優(yōu)化就是選取這樣的設計理念，在優(yōu)勢上有了很大的突顯，主要表現(xiàn)在：

（1）煤礦機械設備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計：在煤礦生產(chǎn)中，多考慮到機械的方便和使用性，遺產(chǎn)法在結(jié)合機械安全軟件后，針對多樣的遺傳算法中的彈性改變量、固定動態(tài)與波段概率等是不能夠改變機械設備的運行模式，也就不能對煤礦機械設備有任何的優(yōu)化過程。在提出了交叉適應變于線替改變的方法后，彈性改變量就會維持在一個平穩(wěn)的狀態(tài)，遺傳算法中的頻率會體現(xiàn)在設備的轉(zhuǎn)動上，這種遺傳算法為解決機械設備在工程使用中結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計、多峰值函數(shù)求極值等問題提供了參考。

（2）可行性分析：在機械的整個框架系統(tǒng)中，模擬了固定模式中的運行，加上基于機械安全下的運轉(zhuǎn)方式，把整個系統(tǒng)的優(yōu)化性再次提升，能夠在加工材料和零件上的加工都有很好的保護作用，避免了很多機械設備在使用中對于不明施工環(huán)境變化導致的機械損壞，提出框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性優(yōu)化的遺傳算法在機械設備升級優(yōu)化都有積極的幫助。

盡管遺傳算法在機械安全指導下已解決煤礦生產(chǎn)中了許多難題，但還存在許多不足之處，如算法本身的參數(shù)優(yōu)化問題、如何避免過早收斂、如何改進機械有效的工作時間和工作方法來提高算法的效率、遺傳算法與其它優(yōu)化算法的結(jié)合問題等。用遺傳算法求解約線性和非線性優(yōu)化問題時，一般采用共軛發(fā)散函數(shù)法，如何合理的選擇共軛因子是算法的難點之所在。共軛因子取得過小時，可能造成整個發(fā)散函數(shù)的極小解不是原目標函數(shù)的極小解；共軛因子取得過大時，搜索過程增加困難，所以對基于機械安全的煤礦機械設備優(yōu)化中遺傳算法中的一系列問題還有待于進一步研究、討論。

五 結(jié)束語

基于機械安全的煤礦機械設備優(yōu)化創(chuàng)新設計作為一項革命性的技術，在許多行業(yè)中都有著巨大的發(fā)展空間及應用價值。在煤礦企業(yè)機械化進程中引入機械安全技術有著明顯的優(yōu)勢，它在簡化管理，加強安全監(jiān)控等方面具有不可比擬的優(yōu)勢，十分適合我國煤礦企業(yè)的發(fā)展。利用機械設備的優(yōu)化方能能實現(xiàn)對煤礦資源的合理開發(fā)利用，使得煤礦行業(yè)能可持續(xù)發(fā)展。

將機械設備安全優(yōu)化創(chuàng)新方案引入到煤礦企業(yè)的機械化建設中是一種十分有前景的嘗試，可以預見的基于機械安全的煤礦機械設備優(yōu)化設計能推進我國煤礦企業(yè)的升級。但作為一個長期復雜的建設工程，在這個建設過程中定會有一些困難的出現(xiàn)。希望通過相關部門的共同努力，讓基于機械安全的煤礦機械設備優(yōu)化設計的整體系統(tǒng)能早日實現(xiàn)，并且進一步推進我國煤礦企業(yè)的發(fā)展。

[參考文獻]

[1] 濮良貴. 機械零件[M]. 北京高等教育出版社， 1982，5（13）：23-26.

[2]蒲 俊，吉家鋒. 機械安全數(shù)學手冊[M]. 上海浦東電子出版社，2002，9（11）：100-108.

機械設計方案范文3

【關鍵詞】　數(shù)控；機床；機械

1.引言

由于工業(yè)自動化的全面發(fā)展和科學技術的不斷提高，對工作效率的提高迫在眉睫。單純的手工勞作以滿足不了工業(yè)自動化的要求，因此，必須利用先進設備生產(chǎn)自動化機械以取代人的勞動，滿足工業(yè)自動化的需求。其中機械手是其發(fā)展過程中的重要產(chǎn)物之一，它不僅提高了勞動生產(chǎn)的效率，還能代替人類完成高強度、危險、重復枯燥的工作，減輕人類勞動強度，可以說是一舉兩得。在機械行業(yè)中，機械手越來越廣泛的得到應用，它可用于零部件的組裝，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數(shù)控機床、組合機床上使用更為普遍。目前，機械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中一個重要組成部分。把機床設備和機械手共同構(gòu)成一個柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，而且適應性很強。但目前我國的工業(yè)機械手技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，應用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機械手的研究和開發(fā)直接影響到我國機械行業(yè)自動化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟上、技術上考慮都是十分必要的。因此，進行機械手的研究設計具有重要意義。

目前，我國大多數(shù)工廠的生產(chǎn)線上數(shù)控機床裝卸工件仍由人工完成，其勞動強度大、生產(chǎn)效率低，而且具有一定的危險性，已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)自動化的發(fā)展趨勢。為了提高工作效率,降低成本,并使生產(chǎn)線發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng),適應現(xiàn)代機械行業(yè)自動化生產(chǎn)的要求,針對具體生產(chǎn)工藝,結(jié)合機床的實際結(jié)構(gòu)，利用機械手技術，設計出上下料機械手代替人工工作，以提高勞動生產(chǎn)率。本文主要對機械手的總體設計進行簡單說明。

2.發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

目前，國內(nèi)外各種機械手和機械手的研究成為科研的熱點，其研究的現(xiàn)狀和大體趨勢如下：

（1）機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。（2）工業(yè)機械手控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展，便于標準化、網(wǎng)絡化；器件集成度提高，結(jié)構(gòu)小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性，而且維修方便。（3）機械手中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，還引進了視覺、聽覺、接觸覺傳感器，使其向智能化方向發(fā)展。（4）關節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門式噴涂機械手產(chǎn)品標準化、通用化、模塊化、系列化設計；柔性仿形噴涂機械手開發(fā)，柔性仿形復合機構(gòu)開發(fā)，仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究，控制系統(tǒng)開發(fā)； （5）焊接、搬運、裝配、切割等作業(yè)的工業(yè)機械手產(chǎn)品的標準化、通用化、模塊化、系列化研究；以及離線示教編程和系統(tǒng)動態(tài)仿真。

總的來說，大體是兩個方向：其一是機械手的智能化，多傳感器、多控制器，先進的控制算法，復雜的機電控制系統(tǒng)；其二是與生產(chǎn)加工相聯(lián)系，性價比高，在滿足工作要求的基礎上，追求系統(tǒng)的經(jīng)濟、簡潔、可靠，大量采用工業(yè)控制器，市場化、模塊化的元件。

3.機械手的總體設計

3.1機械手總體結(jié)構(gòu)的類型：工業(yè)機械手的結(jié)構(gòu)形式主要有四種：直角坐標結(jié)構(gòu)，圓柱坐標結(jié)構(gòu)，球坐標結(jié)構(gòu)和關節(jié)型結(jié)構(gòu)。各結(jié)構(gòu)形式及其相應的特點，分別介紹如下：

（1）直角坐標機械手結(jié)構(gòu)特點：直角坐標機械手的空間運動是用三個相互垂直的直線運動來實現(xiàn)的。由于直線運動易于實現(xiàn)全閉環(huán)的位置控制，因此，其運動位置精度高，但此種類型機械手的運動空間相對較小，如要達到較大運動空間，則要求機械手的尺寸足夠大。直角坐標機械手的工作空間為一空間長方體，主要用于裝配作業(yè)及搬運作業(yè)。直角坐標機械手有懸臂式，龍門式，天車式三種結(jié)構(gòu)。（2）圓柱坐標機械手結(jié)構(gòu)特點：圓柱坐標機械手的空間運動是用一個回轉(zhuǎn)運動及兩個直線運動來實現(xiàn)的。其工作空間是一個圓柱狀的空間。這種機械手構(gòu)造比較簡單，精度相對較高，常用于搬運作業(yè)。（3）球坐標機械手結(jié)構(gòu)特點：球坐標機械手的空間運動是由兩個回轉(zhuǎn)運動和一個直線運動來實現(xiàn)的。其工作空間是一個類球形的空間。這種機械手結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，但精度不很高，主要應用于搬運作業(yè)。（4）關節(jié)型機械手結(jié)構(gòu)特點：關節(jié)型機械手的空間運動是由三個回轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)的。相對機械手本體尺寸，其工作空間比較大，動作靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。此種機械手在工業(yè)中應用十分廣泛，如焊接、噴漆、搬運、裝配等作業(yè)。關節(jié)型機械手又分為水平關節(jié)型和垂直關節(jié)型兩種。

3.2機械手設計的一般要求

機械手手爪設計有如下要求 ：（1）機械手手爪是根據(jù)機械手作業(yè)要求來設計的。既根據(jù)其應用場合設計手爪，在滿足作業(yè)要求的前提下，機械手手爪還要求體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。（2）機械手手爪的萬能性與專用性是矛盾的。萬能手爪在結(jié)構(gòu)上很復雜，甚至很難實現(xiàn)，從工業(yè)實際應用出發(fā)，應著重開發(fā)各種專用的、高效率的機械手手爪，加之以快速更換裝置，以實現(xiàn)機械手的多種作業(yè)功能，而不主張用一個萬能的手爪去完成多種作業(yè)，以考慮設計的經(jīng)濟效益。（3）機械手手爪的通用性。通用性是指有限的手爪，可適用于不同的機械手，這就要求末端執(zhí)行器要有標準的機械接口（如法蘭），使末端執(zhí)行器實現(xiàn)標準化。（4）機械手手爪要便于安裝和維修，易于實現(xiàn)計算機控制。

3.2具體采用方案：根據(jù)實際操作的需要，該機械手在工作中需要3種運動,其中手臂的伸縮和立柱升降為直線運動,另一個為手臂的回轉(zhuǎn)運動,因此其自由度數(shù)目為3，綜合考慮，應選擇圓柱坐標機械手結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，工作范圍相對較大，且有較高的精度，滿足設計要求。

4.結(jié)論

本設計是一個特定功能、滿足特殊要求的數(shù)控機床上下料機械手的設計。機械手采用可編程序控制器控制,可以實行手動調(diào)整、手動及自動控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠，設計周期短且造價較低。PLC有較高的靈活性，當機械手工藝流程改變時，只要對I/O點的接線稍作修改，或?qū)/O重新分配，在控制程序中作簡單修改，補充擴展即可。經(jīng)過重新編制相應的控制程序，就能夠比較容易的推廣到其他類似的加工情況。

參考文獻

［1］孫兵, 趙斌, 施永康. 物料搬運機械手的研制. 機電一體化. 2005, (2): 43～45

［2］王田苗, 丑武勝. 機電控制基礎理論及應用. 北京: 清華大學出版社, 2003.

［3］陳鐵鳴, 王連明, 王黎欽. 機械設計(修訂版). 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學出版社, 2003.

［4］李建勇. 機電一體化技術. 北京: 科學出版社, 2004.

機械設計方案范文4

【關鍵詞】HOPSCA街區(qū); 緊縮城市; 生態(tài)場所

本項目位于長沙市原公路機械工程公司用地內(nèi)，東臨曙光南路，西臨湖南省路橋公司。用地區(qū)域兼具自然環(huán)境和人文環(huán)境，進出城市交通非常便利，市政和生活配套設施正在完善，該區(qū)域是未來長沙市向南發(fā)展的重要地塊。

項目用地被曙光南路及規(guī)劃的三條支路分成5個地塊，總體上南高北低，西高東低。整個項目用地面積56.7畝，約37863.5平方米。

規(guī)劃原則

（1）本項目的規(guī)劃、建筑單體設計均需要考慮地塊原地貌特征，構(gòu)建具有區(qū)域特點的生活方式和文化街區(qū)，強調(diào)“以人為本”,通過人性化設計來提升區(qū)域內(nèi)的人文及環(huán)境素質(zhì)，營造高尚優(yōu)質(zhì)空間。

（2）總體規(guī)劃設計從考慮地塊原地貌特點、規(guī)劃要點、成本控制及策劃定位來進行設計，注重配套的實用性，營造獨特的風情商業(yè)區(qū)，塑造人文藝術街區(qū)。

（3）項目建筑設計應盡量考慮節(jié)能、環(huán)保等低碳生活理念，設計要達到較低成本、較高效益的經(jīng)濟要求，在建筑單體設計上要適應項目未來經(jīng)濟技術指標的可變性。

（4）項目總體規(guī)劃應以“兩型社會、和諧社區(qū)”為主線，通過各種不同形式的建筑和園林景觀，承載新型的居住文化和生活方式。

規(guī)劃理念

（1）HOPSCA街區(qū)

豪布斯卡作為當今地產(chǎn)模式的最高形式，它是伴隨著城市功能的綜合化、規(guī)模大型化和空間與流線組織復合化而順應成長的一種全新的復合地產(chǎn)。豪布斯卡英文表述為“HOPSCA”，于1986年最先誕生于巴黎的拉德芳斯，是一個集酒店、辦公樓、生態(tài)公園、購物、會所、高尚住宅于一體的城市綜合體。

HOPSCA體現(xiàn)了商業(yè)配套和生活服務雙軌模式的與時俱進，她是整體布局完善、功能特色明顯、分散化、多樣化、多層次的現(xiàn)代服務業(yè)集聚區(qū)；是現(xiàn)代復合地產(chǎn)的新高地、新載體。

采用國際大都會的豪布斯卡（HOPSCA）概念，凸現(xiàn)多元化、高密度、高活力的緊縮城市觀。集商業(yè)、娛樂、服務、居住等都會功能于一體，打造一個為市民提供全方位服務的全天候都會活力中心。

（2）緊縮城市理論

緊縮城市通過對集中設置的公共設施的可持續(xù)的綜合利用，城市密度將有助于提供在經(jīng)濟上可行的市政并促進社會的可持續(xù)性發(fā)展。緊縮城市能夠促進多樣化、提高效率、節(jié)約能源和時間以及實現(xiàn)社會功能和經(jīng)濟功能的完美結(jié)合，形成都市活力中心。

（3）新都市文化體驗中心

購物不再是單純購物行為，通過購物人們實際是在體驗都市生活方式。城市的未來和在零售業(yè)上成功的關鍵就是：提高人的感受的質(zhì)量。商業(yè)建筑的設計重點是對空間需要給人以隨意、自然、流暢、無拘無束、溫暖、親切、富于人情味的氣氛。人性化的空間及細部設計是喚起顧客興趣，為其留下深刻印象，激發(fā)購買欲的關鍵所在。

規(guī)劃構(gòu)思

（1）本項目是一個復合型地產(chǎn)，整和了多元產(chǎn)業(yè)，如公寓式酒店、商鋪商場、商品住宅等。本設計通過一條南北向的主軸線貫穿各地塊空間，再配合靈動有序的建筑形態(tài)使整個項目達到和諧統(tǒng)一。

結(jié)合周邊環(huán)境及對項目用地現(xiàn)狀的分析，根據(jù)不同地塊的用地性質(zhì)和地塊價值。我們對不同地塊進行了合理布局。

北側(cè)（D1地塊）靠曙光南路商業(yè)價值不言而喻，由此本地塊設計集酒店、辦公樓、購物、娛樂、餐飲于一體；由2棟塔樓及3層裙房組成；建筑與北側(cè)紅線基本平行，在合理用地的同時正好與南側(cè)支路形成一定夾角，退讓出了一個城市廣場，在與城市對話的同時增加了此商業(yè)中心的公共交流空間。

中部高尚住宅區(qū)（D2、D3地塊）依據(jù)用地的規(guī)模，采用了大圍合形式，塑造了一個尺度合理的中心大花園；住宅南面以點式高層為主，北面較好的中心位置加以2棟稀缺的板式小高層，日照和通風達到了最合理化設計。充滿陽光的大花園將成為小區(qū)居民健身、娛樂、交流的室外大客廳。

南部（D4地塊）由于受到用地的限制，難形成自身獨特的內(nèi)院環(huán)境，但其周邊環(huán)境良好。通過精心設計其北側(cè)住戶可以通過中心軸線位置的開闊空間一覽中心大花園，而南側(cè)住戶也能享受到南面公路機械工程公司多層小區(qū)的院內(nèi)景觀，各有千秋。

西部（D5、D6地塊）設計3層商業(yè)鋪面，在不影響周邊住宅區(qū)的前提下，作為連接左右商業(yè)街的紐帶，與它們共同營造富有人情味的步行商業(yè)系統(tǒng)，形成此區(qū)域內(nèi)又一繁華商業(yè)中心。

（2）功能分區(qū)

根據(jù)各地塊不同的用地性質(zhì)和業(yè)主的開發(fā)意向，本項目通過設計構(gòu)建了一個“三心一軸”的功能體系。三心指北面和西面的兩個商業(yè)中心及中部的高尚住宅中心，“一軸”既是狹義上的空間軸、景觀軸、視線軸，也是聯(lián)系著長沙城和不同使用功能的無形的紐帶。“三心”環(huán)環(huán)相扣，“一軸”貫穿其中，分區(qū)明確但相互交融。

每個功能要素既相互獨立，又相互依存、相互補充。這里有著便利的生活方式，提供了人們居住、交流、購物、餐飲、娛樂、辦公的多元平臺，同時又有可以遠眺城市外部景觀的多重空間和可以休憩、健身、玩耍的獨立花園。城市發(fā)展到今天，需要一個城市的精神引領、一個資源共生、聚合增值的地產(chǎn)模式，將生活資源融入其中。

（3）交通組織及停車設施規(guī)劃

道路順應地形地勢，主出入口位置顯著大氣，各流線組織做到流暢且互不干擾。

北側(cè)商業(yè)用地中建筑退讓東側(cè)曙光南路距離適當，既保證了前商業(yè)廣場中大量人群逗留步行的需要，又滿足了對大型商業(yè)重要的臨時停車位的需求；主要車行道路利用離界退讓從建筑身后通過，在保證消防要求的同時隱蔽了地下車庫出入口位置，通過設計合理解決了此地塊人流、車流、貨流等多種流線互相干擾的問題。

中部高尚住宅區(qū)內(nèi)消防車道及撲救面在滿足消防要求的同時配合景觀設置，盡量實現(xiàn)人車分流。地下車庫出入口利用地形高差巧妙設計，縮短了進出車庫通道長度，實現(xiàn)了陽光地下車庫的理念。住宅區(qū)外部商業(yè)以人為本，均設置騎樓，方便行人及購物。

南部住宅區(qū)消防車道靠近東和南側(cè)紅線設置，保證了商業(yè)街與西側(cè)用地商業(yè)的連續(xù)性，同樣設置騎樓，方便行人及購物。

根據(jù)不同地塊和長沙市城市規(guī)劃管理技術規(guī)定要求，地面共規(guī)劃了129個停車車位，地下車庫結(jié)合人防設計共規(guī)劃了3個地下停車車庫641個停車車位。地面停車車位鋪設植草磚。地下車庫柱網(wǎng)合理，可達性強。

（4） 通過合理的建筑布局及建筑朝向，保證了每戶良好外部景觀面。以盡可能保留基地內(nèi)樹木和原人文資源為出發(fā)點，結(jié)合地形地勢，以景觀為載體，以人文為基石，利用視覺的延續(xù)性及空間的層次性，使人文景觀和自然景觀相生相映。居住區(qū)山水成趣，商業(yè)街區(qū)辨識性強。

（5）豎向設計避免了大填大挖，在保證與城市道路平穩(wěn)銜接的同時，合理設計了入口的形象、車庫的出入口及商業(yè)的展示面。

建筑設計

（1） 公寓酒店設計

公寓式酒店是一種既吸收了星級酒店較好的服務功能和管理模式，又吸收了住宅、寫字樓的某些特點；既可居住，又可辦公的綜合性很強的物業(yè)形式，作為一種新興的都市生活方式已悄然崛起。公寓式酒店配套齊全、高檔，能為住房提供星級酒店式的生活環(huán)境和物業(yè)管理，意為“酒店式的服務，公寓式的管理”。

設計以“THEURBANVILLAGE”為概念，集合“HOPSCA”商業(yè)開發(fā)模式，將地塊主題功能與地塊周邊已存在功能有機結(jié)合，互補不足，打造該地區(qū)獨樹一幟的集辦公、商務、公寓、酒店、娛樂綜合性的地標高級商務中心。

主體立面采取古典式ART-DECO風格，營造高貴典雅之現(xiàn)代新古典歐式風情。建筑形體在符合規(guī)范要求和與周邊建筑協(xié)調(diào)的同時，給人以鉆石般閃亮的視覺沖擊。公寓全明設計，戶型方正實用，功能流線清晰，動靜分區(qū)明確，各標準層平面內(nèi)消滅不必要的面積，最大可能提高實用率。標準層高在3.6m，空間敞亮。充分利用角部空間設置隱避空調(diào)機位，充分利用景觀面盡可能多的提供共享交流空間，共享空間結(jié)合景觀設計，分為地面景觀、裙房屋頂花園、塔樓屋頂花園、主體空中花園等多個部分。

（2）住宅設計

立面采用三段式設計，通過溫馨的色彩和簡捷的線條、經(jīng)久耐看的建筑細部營造了現(xiàn)代古典美。

戶型根據(jù)項目市場定位的要求，設計主力戶型為“布局緊湊，功能合理”的70-130平方米左右的精致二房和三房，并配有適當比例的一房和條件較好位置的四房。戶型設計還在面積標準、功能取向以及環(huán)境配合方面進行了多方面的考慮。

在控制套型面積的同時，我們更注意功能的合理型。合理性表現(xiàn)為明確的動靜分區(qū)、內(nèi)外分區(qū)。客廳，餐廳南北相通，既空間寬敞，又有利于采光通風；廚房及餐廳較寬敞明亮;衛(wèi)生間面積合理，配置齊全;同時玄關處空間足夠擺放鞋柜及換鞋；各戶型南陽臺寬度均在1.5米以上，且種內(nèi)豐富能滿足不同的使用要求；室外空調(diào)機位基本上每個臥室，客廳均設置一個，冷凝水統(tǒng)一排放。

考慮到設計和施工的方便，住宅戶型盡量統(tǒng)一。在爭取為住戶提供盡可能多的房型選擇情況下，減少各棟住宅間的形體差異，尋求外部形式的和諧統(tǒng)一。

住宅立面設計通過對墻面，門窗，線腳的不同材質(zhì)，色彩，肌理的變化，形成樸實，簡練，高尚的建筑總體風格。在立面設計中充分重視入口門廳，陽臺及空調(diào)板等細部設計。特別是結(jié)合平面，合理設置空調(diào)板與雨水管等的位置，減少其對建筑立面產(chǎn)生的不利影響，使其成為建筑的有機部分。

住宅門廳，電梯廳，高層架空層，走道等公共部位的設計以在滿足各項功能的要求下適當增加面積，為居民的多層次交往提供可能。住宅門廳寬敞明亮，設信報箱，板報等便民設施，并利于居民短暫停留和交談；電梯廳及走道均有自然采光通風，為居民營造明亮舒適的入戶環(huán)境；高層架空層結(jié)合景觀，設置適當?shù)墓不顒优涮自O施，與室外環(huán)境相滲透，形成一個良好的居民活動交流空間。

為提高小區(qū)品質(zhì)，在設計中采用一些高科技，節(jié)能技術和成套產(chǎn)品。如屋面和東西山墻均采用保溫隔熱措施；落地窗采用節(jié)能型夾層玻璃，即保溫隔熱，又豐富立面造型，且使戶內(nèi)有良好的視野及采光通風條件；衛(wèi)生間廚房采用成品變壓通風道等。

（3）公共建筑及配套

居住區(qū)公共服務設施的配建，主要反映在配建的項目和面積核算兩個方面。本次規(guī)劃設計考慮居民在物質(zhì)與文化生活面的多層次需要，以及公共服務設施項目對自身經(jīng)營管理的要求，社區(qū)服務位于D2、D3地塊西側(cè)，居委會和社區(qū)管理和服務功能將集中于此。市政公用設施嚴格按照國家和地方規(guī)范來設計。

機械設計方案范文5

關鍵詞：機械加工與裝配；教學設計；教學載體

基于機械行業(yè)技術的不斷變革提高，社會對高職院校學生的技術要求的不斷提高，為了讓學生走入社會更能快速適合企業(yè)的工作需求，將以往的機械加工工藝和機鉗裝配技術融合，依據(jù)“手搖偏心輪傳動機構(gòu)”為教學載體，進行新課程的《機械加工與裝配》的設計開發(fā)，具體實施如下，供參考。

一、課程概述

1.課程性質(zhì)。本課程是數(shù)控技術專業(yè)的專業(yè)核心課程，通過本課程學習使學生掌握機械零件的加工工藝規(guī)程文件的編制、掌握普通車床、銑床的基本操作，簡單零件的加工與裝配及零件檢測等相關知識和能力，并培養(yǎng)學生相關職業(yè)素養(yǎng)。本課程處于數(shù)控技術專業(yè)課程體系鏈的前端，是核心職業(yè)能力形成的關鍵課程，其前續(xù)課程包括：機械制圖、機械制造基礎等，其后續(xù)課程包括：數(shù)控加工與裝配、CAM與數(shù)控加工、機構(gòu)設計與加工等，技術知識前后鋪墊螺旋上升式提升數(shù)控加工能力奠定基礎。

2.設計思路。本課程強調(diào)以“工作過程”作為學生的主要學習手段，采用“手搖偏心輪傳動機構(gòu)”項目為載體，融“教、學、做”為一體，讓學生“在學中做，在做中學”，學生通過獨立完成實際機械零件加工任務，使學生掌握機械零件加工工藝編制方法、機械加工操作技能和零部件組裝拆卸技巧，同時在典型產(chǎn)品加工過程中培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)，專業(yè)技能，以滿足制造業(yè)對高技能人才的要求。

課程通過教學載體“手搖偏心輪傳動機構(gòu)”的學習和實物制作過程，使學生掌握普車、普銑的基本操作，簡單零件機械加工工藝的編制，機械零件的加工與裝配及零件檢測等相關知識和能力。這一典型工作任務被分解成5個教學項目，如下。

（1）機械零件的加工工藝編制基礎

（2）車削零件加工工藝文件編制與加工

（3）銑削零件加工工藝文件編制與加工

（4）鈑金零件加工工藝文件編制與加工

（5）手搖偏心輪傳動機構(gòu)裝配調(diào)試

二、課程目標

遵循開發(fā)課相的前提是先制定職業(yè)教育分級標準。職業(yè)教育分級標準的制定需從職業(yè)分析入手，結(jié)合國家職業(yè)技能標準、行業(yè)技能標準后企業(yè)培訓標準和要求，將特定職業(yè)活動需要的職業(yè)能力、素質(zhì)和要求解析，拆分為若干個能力單元、知識單元。

根據(jù)社會對數(shù)控技術人員的能力需求，課程設計著眼于實現(xiàn)相應的職業(yè)能力目標。該課程的職業(yè)能力目標劃分為以下十三項：

1.具有能根據(jù)材料性能選擇刀具與切削液能力；

2.具有根據(jù)切削性能進行計算、選擇機械加工切削用量能力；

3.具有根據(jù)加工零件選擇機床用工裝夾具能力；

4.具有合理制定機械加工工藝流程與加工路線能力；

5.具有編制合理的機械加工工藝文件能力；

6.具有分析機械加工質(zhì)量并給出改進措施能力；

7.能夠操作車床按要求完成回轉(zhuǎn)體類零件的機械加工；

8.能夠操作銑床按要求完成箱體類零件的機械加工；

9.能夠進行鈑金零件加工工藝文件編制與加工；

10.能夠使用常用量具對零件進行質(zhì)量檢驗；

11.能夠根據(jù)機械機構(gòu)要求，制定合理的裝配工藝文件；

12.能夠根據(jù)裝配工藝完成簡單機械機構(gòu)零部件裝配與調(diào)試工作；

13.能夠按照要求對加工設備進行保養(yǎng)操作及初級機床故障處理。

三、課程內(nèi)容

任務1――機械零件的加工工藝編制

學習相關的機械加工相關基礎知識：認識安全文明生產(chǎn)、機床選擇、刀具選擇、量具選擇、夾具選擇、毛坯選擇、切削液選擇、切削參數(shù)設定、走刀路線等，鈑金加工技術和機械裝配技術等，會編寫機械加工零件的工藝規(guī)程文件。

任務2――車削零件加工工藝文件編制與加工

1.通過車削零件毛坯，使學生對車床基本結(jié)構(gòu)和坐標系進行基礎認知，并訓練機床基本操作，常用量具的使用、重點培訓手動切削零件技巧，并認識切削參數(shù)對零件質(zhì)量的影響。

2.通過車床加工“手搖偏心輪傳動機構(gòu)”機構(gòu)中具備回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的零件進行加工，合理安排工藝，熟練掌握車床的加工操作技能。

任務3――銑削零件加工工藝文件編制與加工

1.通過銑削零件毛坯，使學生對銑床基本結(jié)構(gòu)和坐標系進行基礎認知，并訓練機床基本操作，常用量具的使用、重點培訓手動切削零件技巧，并認識切削參數(shù)對零件質(zhì)量的影響。

2.通過銑床加工“手搖偏心輪傳動機構(gòu)”機構(gòu)中具備銑削結(jié)構(gòu)特點的零件進行加工，合理安排工藝，熟練掌握銑床的加工操作技能。

任務4――鈑金零件加工工藝文件編制與加工

1.通過鈑金件的加工，使學生對鈑金折彎設備基礎認知，并訓練設備的基本操作，常用量具的使用、重點培訓手動折彎技巧。

2.通過鈑金加工“手搖偏心輪傳動機構(gòu)”機構(gòu)中擋板鈑金件的加工，會鈑金展開計算，合理準備鈑金料，合理安排工藝，熟練掌握鈑金加工操作技能。

任務5――手搖偏心輪傳動機構(gòu)裝配調(diào)試

通過對“手搖偏心輪傳動機構(gòu)”的工作原理合理分析，會合理選擇機構(gòu)中的標準類別及參數(shù)，檢查已加工好的非標準件是否合格，編制機械裝配工藝文件規(guī)程，選擇合適的工藝設備進行合理的拆、裝機構(gòu)，使其能按照預定目標正常工作，熟悉掌握機械拆、裝技巧。

四、課程成果

本課程采用項目教學法，項目完成后，需要提交：

1.工藝文件：學生制定的合理可行的零件工藝文件。

2.完成機構(gòu)中所有非標準件的機械加工，學生制作完成的滿足零件圖紙要求的實物。

3.進行“手搖偏心輪機構(gòu)運動”的組裝調(diào)試，實訓機構(gòu)運動。

五、課程考核

本課程采用過程考核方式，依據(jù)項目完成的情況和提交的文檔資料，以小組成果考核結(jié)合個人任務文件編制進行考核。16個子任務進行獨立考核，每個任務均要撰寫相關的工藝文件及完成實際零件加工。實現(xiàn)全過程監(jiān)控和考評。

總成績的構(gòu)成：

總成績= 項目1×20%+項目2×30%+項目3×30%+項目4×5%+項目5×15%

六、教學組織

采用項目教學法，融“教、學、做”為一體。以4-5名學生為一個項目小組開展學習，合理進行分工，協(xié)調(diào)工作。以一個班級32名學生為例，學生分成8組，兩名教師輔導，并需要配有實踐指導教師指導加工。每周8學時，2+6模式，2k理論教學，6k實踐教學，在機鉗加工實訓室和教室交替開展教學。需要的教學設施如下：

1.用普通車床和普通銑床作為加工機床；

2.以大量工廠實際零件樣品，進行實物工藝分析；

3.使用投影設備進行輔助講解。

七、小結(jié)

經(jīng)過三輪的教學實施，發(fā)現(xiàn)該課程以“手搖偏心輪傳動機構(gòu)”為教學載體開發(fā)設計實施，學生的學習興趣更加濃厚，學習目標更加明確，學習質(zhì)量有了明顯的“質(zhì)”的提高，學生的專業(yè)素養(yǎng)得到了社會企業(yè)需求的認可。

參考文獻：

機械設計方案范文6

關鍵詞：機械式 立體停車庫 方案

中圖分類號：U468.5文獻標識碼： A

中國由于城市規(guī)模的不斷擴大，停車難的問題日益凸顯，為了解決城市的交通問題讓城市重新充滿生機，機械式立體停車庫在中國應運產(chǎn)生。建一個立體停車場的造價至少上千萬，而地下停車場的建設成本至少是地上的5倍，立體停車場的優(yōu)勢由此產(chǎn)生。德國是開發(fā)立體停車庫最早的國家。但是，由于日本的國土狹小，使立體停車庫在日本得到了最廣泛的應用。文中立體停車庫的方案設計就采用了較為先進的日本專利技術。

文中的立體停車設備共5層，高為13.5米，地基采用鋼筋混凝土承臺結(jié)構(gòu)，底面采用水泥鋪基。底層長17米，寬8米，設計總停車數(shù)27臺。最長存車時間94秒。最短存車時間54秒，最長取車時間84秒，最短取車時間44秒，設計壽命30年。第一層出入口一側(cè)不設置車位，另一側(cè)并排設置3個車位。二層至五層每層布置6個停車位，第五層6個車位可以停放加高車輛（高度1900mm以內(nèi)）。每個停車位中心距2.5米，每個停車位距離升降中心距離為5米，每層高度為2米，見圖1.

圖1.大連市某企業(yè)立體停車庫樣機

車庫的主要結(jié)構(gòu)由以下幾部分組成：框架、提升裝置、升降托架、橫移臺車、旋轉(zhuǎn)臺車、托盤、存取裝置等。設備的主體框架采用H型鋼，可以在升降托架上旋轉(zhuǎn)，將車輛掉頭，使用者直接將車開入、開出即可。設備的升降托架為框架結(jié)構(gòu)，停放橫移臺車及存取裝置。牽引裝置為電機帶動鏈條拽拉，配有配重鐵。這種平衡的鏈條結(jié)構(gòu)，使設備在載重運行過程中，運行平穩(wěn)可靠。升降托架配有鎖止機構(gòu)，可以將升降托架停到指定的位置。并且這套鎖止機構(gòu)可以防止設備意外墜落。橫移臺車主要用于托著托盤和存取裝置橫向移動。采用電機與車輪直接連接，兩端各布置一個主動輪，同步運轉(zhuǎn)，保證橫移臺車運行平穩(wěn)。設備的27個托盤是采用鋼板折彎，并按照停車尺寸設計。設備的存取裝置使用兩個對輥擠壓摩擦的方式拖拽托盤，通過螺旋千斤頂將對輥送出及收回。

車庫的主要運動方式有升降、旋轉(zhuǎn)、橫移、存取。提升裝置動力系統(tǒng)放置于車庫的最上層，使用電機作為動力，帶動減速機雙輸出軸同步運動，然后通過鏈輪、鏈條傳動運動，使車輛提升或下降。為使升降過程運行平穩(wěn)，在另外一側(cè)選有配重鐵。旋轉(zhuǎn)臺車位于橫移臺車上，旋轉(zhuǎn)中心與橫移臺車中心同軸。將旋轉(zhuǎn)臺車中心設計成軸承形式（外環(huán)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)環(huán)固定），軸承外環(huán)為齒輪形狀，使用電機作為動力，齒輪連接作為傳動方式，帶動旋轉(zhuǎn)臺車旋轉(zhuǎn)。橫移采用電機直接帶動橫移車輪旋轉(zhuǎn)，使橫移臺車能夠在導軌上往復運動的結(jié)構(gòu)方式。存取車的方式為一組對輥（2個）夾著托盤下部的導軌梁，同時向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)，將托盤取回或送出。傳動方式為電機帶動兩個同步齒輪，齒輪軸通過鏈輪連接到從動輥。因為臺車上停托盤位置與框架上的托盤停車位置有一定距離，設置一套齒輪齒條傳動機構(gòu)將對輥機構(gòu)伸出和收回。

整體電氣控制為集中式管理，進出車采用刷卡方式，整體自動運行，并可以切換到手動點動控制上。在進車、升降、橫移、存取的過程中都有傳感器進行檢測，保證運行精準。

為確保設備的可靠性與壽命，必須對設備進行定期和維護保養(yǎng)。新安裝、經(jīng)過大修、閑置時間一年以上重新使用的設備，使用前應根據(jù)有關安裝試車規(guī)定進行試車檢查。鏈條是設備升降機構(gòu)的關鍵組成部分；它直接影響設備的安全使用，常因磨損、斷裂而報廢，因此必須始終處于良好的狀態(tài)，并定期檢查其末端與前端的固定情況。

出現(xiàn)下列情況之一時，應予以報廢并及時更換新鏈條。發(fā)生裂紋或銷子斷裂；即使是沒有明顯斷裂現(xiàn)象，但銷子直徑磨損或腐蝕達到公稱直徑的7％時。在日常檢查、月檢、年檢中，凡不符合要求的均應立即維修，調(diào)整或更換零部件，維修應做到以下要求：維修時更換件應與原件材料、性能相同；結(jié)構(gòu)件需焊修時，所用的材料、焊條及焊接質(zhì)量均應符合原結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量標準；設備處于工作狀態(tài)時，不許進行保養(yǎng)和維修。

結(jié)論：在中國機械式立體停車場的使用還處于起步階段，本文介紹的立體停車設備為我國的立體停車設備的設計具有良好的借鑒作用，對提高我國的立體停車設計水平有積極的促進作用。

參考文獻：