1. 研究目的与意义（文献综述）

自行车是重要的交通工具，是绿色环保的交通方式之一。自行车作为短距离交通工具具有方便个人出行、节约购置保养费用、不损耗能源、不产生废气噪声以及方便停放等优点。现代城市道路交通拥堵，能源消耗严重，随之带来了环境污染、城市环境恶化等问题，直接影响城市居民的居住生活环境。自行车交通具有节能、环保的优势，是城市内部短距离交通发展的重要方向。

随着共享单车浪潮席卷全国，膜拜、ofo等品牌的共享单车遍布全国各大中城市，在为我们的生活带来便利的同时，也使得本来就较为混乱的城市自行车停放及管理问题更加突出。乱停乱放的自行车占据了大量的道路空间，影响了城市环境，造成了交通拥堵问题，甚至产生了一系列的安全问题。同时，共享单车和私人自行车的丢失问题一直突出，而且自行车一旦丢失也难以找回，给个人和共享单车企业造成了不小的经济损失。

根据亚洲自行车展公布数据，2015 年全国自行车产量达到 8030 万辆，庞大的自行车保有量曾经为中国赢得了“自行车王国”的美誉。随共享经济兴起，各大共享单车企业投放了大量单车，据交通运输部的统计数据显示，截至2017年7月，全国共享单 车累计投放量已经超过1600万辆，大部分集中在一、二线城市。单车的管理问题日益突出，北京、上海等城市纷纷约谈共享单车企业，试图解决单车乱停乱放的问题，单车企业抓紧研究和推进“电子围栏”技术、建立“禁停区”负面清单等 措施以约束“违停”行为。深圳市试点采用行政手段，建立单车停放区，对违停的市民采取罚款措施。杭州、天津等城市发展立体式自行车库，通过减小每辆自行车的占地面积的方式解决自行车停放问题。

2. 研究的基本内容与方案

设计圆塔式智能立体单车库的结构，要求占地不超过30m2，高度不超过6米，每层停放20-24辆单车，总数量可以停放80-100辆单车，停车式单车放到入口处，自动存入车库。存车过程为机械手拖拉单车到中心位置，然后由提升装置提升到指定层，旋转到指定车位，然后推入指定车位。 设计的内容主要包括，单车库的外形设计，单车输送装置设计，抓取单车的机械手设计，升降旋转装置设计，存放单车的托架设计。

设计的过程采用Solidworks 2010软件，SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。该软件操作方便，功能强大丰富，与其他软件的兼容性好，可以缩短设计周期。

1．通过搜索引擎，了解目前国内外各种类型的单车库设计，如有必要，进行实地考察，了解正在运行的单车库整体结构。

2．在武汉实地调研，了解武汉目前单车的停放情况，武汉城市道路的规划情况，以及正在使用的单车库存在的问题，确定单车库的实际需求。

3．根据调研结果，确定单车库总体设计方案。

图一：车库主视图

图二：车库俯视图

整体方案如图所示。地上停车库外围有一个门，用户可以通过此门存放和取走自行车。

自行车托架安装在装在外围支架总成上，呈360度分布，自行车就存放在自行车托架上。

推拉平台是一个可水平方向上移动的导轨，在推拉平台上安装一个机械手，以夹取自行车。

升降平台为一个矩形框状结构，中央处安装链条，用以提升推拉平台，钢框上布置导轨，推拉平台会沿着导轨上升和下降。

旋转平台在升降平台底部，由电机和齿轮组成，可以使升降平台360度旋转。

外围支架总成是一种钢架结构，是整个车库的外壳和支撑结构。

在当用户将自行车放在门口处，推拉平台上的机械手夹紧自行车轮胎，推拉平台移动，将自行车拉入自行车库。同时系统判断自行车托架上自行车的停放情况，确定一个没有使用的自行车托架。推拉平台设置在升降平台上，通过升降装置，将自行车提升到没有使用的空自行车托架层上，于此同时，旋转平台工作，使得推拉平台对准空自行车托架。最后推拉平台移动，将自行车推入自行车托架，机械手松开自行车轮，整个存车过程完成。用户取车时，上述过程逆向进行。

4．根据细化的结果进行计算，确定各零件尺寸

5．建立各零件模型

6．进行装配和修改

7．制作展示动画。

8．撰写说明书，完成毕业设计论文。

3. 研究计划与安排

1- 3 周 完成开题报告和外文翻译。

4-11 周 圆塔式智能立体单车库结构方案设计，建立模型，完成中期报告。

12 周 圆塔式智能立体单车库的零件进行强度和有限元分析，出二维工程图。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王允如. 地下自行车库规划与设计[j].住宅科技， 1988（9）：26-31.

[2]钟定佐. 新式立体单车库 ——共享单车停放问题的新出路[j].中国商论， 2017（33）：158-159.

[3] 钟方飞,朱 亮,黄先君,等. 液压电梯式立体自行车库液压系统设计[j].甘肃经济，2016，32（1）10-12.