摩天轮式自行车停车库设计

卢凯

摘要：地球环境日益恶化，汽车尾气是主导者，更多的是倡导绿色出行，保护环境。近年来，自行车成为比较流行的出行方式，数量日益增多，车位也逐渐成为了烦恼。自行车停车占用普通停车位的空间有限，甚至要去抢人行道，增加了安全隐患，既不利于自行车停放，也妨碍行人出行。为此，我们有必要设计一款有效利用空间的自行车停车装置，在有效停放自行车的同时节省空间。

关键词：环境；空间；停车；自行车

1.绪论

1.1 研究背景、目的和意义

自行车自从被发明后，一直是人们重要的交通工具之一，近年来有鉴于机动车辆对环境所造成的破坏，在各级政府、民间机构以及热心厂商的鼎力支持和积极协助下，以更宽广的思维正视自行车的休闲、健康、环境保护及观光旅游等多面向的功能，建构骑车环境、提升骑乘风气，实践自行车新生活，让自行车发挥更大效益。 在高度发展的城市中，有限的土地资源，寸土寸金。自行车的停放占用人行道、脏乱、失窃等问题，一直困扰着城市发展。

1.2国内外研究状况

1.双层立体自行车停放架

双层立体自行车停车架引进国外技术，安装有助力液压杆，上段存放架可以自由下拉，并且可以自动提升自行车。这种双层自行车停放架不仅可以在有限的空间内停放更多的自行车，还可以更好地保证自行车的安全，使用者可以通过拉杆轻松地存取车辆。

2.新颖的自行车停车架

此类自行车停放方式，在其四周都布满了轨道，只要将自行车“直立”固定在轨道上，利用一旁的控制面板控制自行车的升降即可。“电线杆”上还有防盗指纹识别功能，只有主人的指纹才能取走自行车，保障了车子的安全。

1.3本章小结

通过对前人的研究进行分析，从而引出本次摩天轮式自行车停放装置设计开发的重大意义。先结合国内外实际研究情况，简述了本次设计的相关内容，为后续的停放装置升级提供基础。

2.总体设计方案

2.1设计要求

①占地面积小，节省城市用地面积，存车数量大

②智能环保，存取口分开，存取快捷方便

③安全可靠，存放整洁，车主不用再担心爱车被盗或出现磕碰问题。

④运行维护成本低，不用专人看管

⑤可以在塔身设置LED广告进行招商，增加了产品的附加商业价值。

2.2设计方案

本装置主要由摩天轮式转盘、支架、自行车固定架三大部分组成，分别为旋转装置，固定装置和架车装置。通过摩天轮的旋转选择车位，可上下层同时进行。

2.3本章小结

本章根据摩天轮式自行车停车装置的实际应用环境制定了的一系列设计参数和设计要求。接着从摩天轮式自行车停车装置的结构系统组成和功能模块入手简明扼要地介绍了停车装置的运行原理。

3.机械结构设计

3.1旋转机构

旋转机构结构如上图所示，内圈由12个挂车装置组成，外圈由24个挂车装置组成，整体以电机驱动，电机动能为电能与太阳能的混合动力。摩天轮的下半部有一部分在固定支架的下層，实现上下层同时放车取车，且此摩天轮式双面都可取放车，实现了资源与空间的最大化利用。

每个锁车装置都由指纹控制，造作方便，安全系数高。

齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式。它的传动比较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。

齿轮传动特点：瞬时传动比恒定。非圆齿轮传动的瞬时传动比能按需要的变化规律来设计。传动比范围大，可用于减速或增速。速度（指节圆圆周速度）和传递功率的范围大，可用于高速（v>40m/s），中速和低速（v<25m/s）的传动；功率从小于1W到105KW。传动效率高。一对高精度的渐开线圆柱齿轮，效率可达99%以上结构紧凑，适用于近距离传动。制造成本较高。某些具有特殊齿形或精度很高的齿轮，因需要专用的或高精度的机床，刀具和量仪等，故制造工艺复杂，成本高。精度不高的齿轮，传动时的噪声，振动和冲击大，污染环境。无过载保护作用。

3.2固定机构

支架由下方四根立柱支撑，为下方取放车提供空间，隔板中间为中空，把转动机构下半部分的一部分放到下方以便于上下同时进行。上方挡板也起到了保护作用，防止取放车时，人们失足落下的可能，挡板处，可放置一些广告牌，最大化利用空间。

左方楼梯做成半斜坡半楼梯式，因为自行车一般为老人，妇女，儿童等一些力量较小的人群的代步工具，取放车时如果做成的是全阶梯式的，二层的高度一些人很难推上去，达不到简单便利的目的，故一边为半阶梯，方便推车，也更安全。

支架的材料可用可再生的热塑性塑料，造价低，可循环，达到保护环境的目的。

3.3挂车机构

此机构也分为前后两部分，可各放一辆自行车，前后两辆自行车冲向相反，调整车头方向，可使两辆自行车紧紧贴合，中间横梁上有由滑块控制的紧锁机构，当两辆自行车贴合之后，由滑块机构把两辆自行车固定，即使自行车到达了空中，自行车也没有掉下来的危险。

3.4本章小结

本章详细地介绍了摩天轮式自行车停车装置各部分机构的组成，工作原理。，通过实验验证了装置设计的合理性和稳定性，为以后装置的升级换代奠定了基础。

4.数据分析

经分析：摩天轮外转盘直径6m，内转盘直径3m。下支座高2m，长7m，宽6m。该装置总高7m。

经计算，此装置占地面积为42m2，此面积一般情况下，可停车辆数为36辆。该装置外转盘可停放96辆，内转盘可停放24辆，即装置可停车总数为120辆。

参考文献：

[1]杨玲，张明春.城市自行车停放设施设计探析[J].室内设计，2010（1）：18—21.

[2]王琴，杨连发.自行车停放装置的开发应用现状及发展趋势[J].现代机械，2009（5）：82—95.

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