基于triz的垂直旋转式立体车库回转系统的创新设计_cai_产品创新数字化(plm)_2064

《基于triz的垂直旋转式立体车库回转系统的创新设计_cai_产品创新数字化(plm)_2064》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于TRIZ的垂直旋转式立体车库回转系统的创新设计_CAI_产品创新数字化(PLM)1基于TRIZ的新型立体车库方案设计   在TRIZ技术进化理论的引导下，针对城市旅游风景区等区域停车难、现有立体车库外形与其环境不相宜等问题进行了创新性方案设计。   依据冲突分析，利用冲突解决矩阵可以查找到发明原理：“动态化”、“机械系统的替代”、“参数变化”、“抛弃与修复”、“不对称”、“未达到的或超过的作用”等发明原理，综合考虑各影响因素的作用及查找到的发明原理给出的指导性设计方向，拟定设计半地上半地下组装式垂直旋转式立体车库。

2、   为提高用地效率、增加车库进出口，该垂直旋转式立体车库采用单侧支撑，为单吊点悬挂载车台式立体车库，由载车系统、支撑系统、驱制动系统、控制系统、平衡系统、搬运系统、造型系统、控制系统、环境系统、防雷系统等组成，总体结构如图1所示。图1.单吊点悬挂载车台式垂直旋转立体车库总体框架图2基于TRIZ的垂直旋转式立体车库回转系统冲突分析   对于双环单吊点悬挂载车台式垂直旋转立体车库，其每环的整体在轴向是采用单侧支撑的，因此中心回转系统在带动整环旋转的同时，承受载车台和车辆重量产生的较大倾覆力矩。假设外环载车台数为14，承载

3、中型轿车，则根据弯矩和扭矩的受力计算，主心轴为直径约800mm、壁厚60mm的空心轴，由此决定与其配合回转轴套内径为800mm，考虑其加t工艺及制造工艺的可行性，可知很难直接制造高精度(满足圆柱度、圆度、表面粗糙度等要求)的近6m长的心轴；若采用轴承作为回转系统，普通轴承又无法承受巨大的径向力和倾覆力矩。2.1回转系统物理冲突分析   当对子系统具有相反的要求时就出现了物理冲突。物理冲突是TRIZ要研究的重要内容，其表达方式很多，1998年，Teminko等提出了物理冲突描述方法，将物理冲突分为3种：   (1)为了实

4、现关键功能，子系统要具有一有用功能(UF)，但为了避免出现一有害功能(HF)，子系统又不能具有上述有用功能；   (2)关键子系统的特性必须是一大值以能取得有用功能(uF)，但又必须是一小值以避免出现有害功能(HF)；   (3)关键子系统必须出现以取得一有用功能，但又不能出现以避免出现有害功能。该回转系统存在的物理冲突见表1。表1.回转系统存在的物理冲突2.2回转系统技术冲突分析   技术冲突是一个作用同时导致有用及有害2种结果，也可指有用作用的引入或者有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。该回转系统存在的技

5、术冲突见表2。表中带有区域是通过冲突矩阵得到的相应的发明原理。表2.技术冲突矩阵   若提高参数可制造性32的质量，则会对参数装置的复杂性36带来负面影响，由冲突矩阵确定可用发明原理为：No.27低成本、不耐用的物体代替昂贵、耐用的物体；No.26复制；No.1分割。对No.27、No.26、No.1原理进行分析，可改变回转中心轴和带动车库旋转的轴套，选用其他物体代替现有设计中制造难度较大的中心轴；对其进行分割，划分多个具有相互关系的元件，元件之间可改变相对位置。可用类似方法对其他技术冲突进行分析，确定可用的发明原理。

6、   结合塔式起重机专业知识，考虑采用回转式塔式起重机回转机构丁作原理。塔式起重机中利用回转支承，将塔臂与塔身连接在一起，内圈通过高强螺栓固定在塔身顶部的下固定座上，外圈通过高强螺栓固定在上固定座上，采用外齿驱动，带动塔臂回转，如图2所示。塔式起重机选用回转支承的主要原因是其能承受较大的倾覆力矩和轴向力。图2.回转支承在塔式起重机中的应用如有任何看法或投稿请联系MSN：liangxi1122@hotmail.com；QQ：855579913回转系统方案设计   回转支承是机械设备2部分之间需要相对回转又要同时承受轴向力

7、、径向力和倾覆力矩的机械传力元件。除为建筑机械和工程机械配套外，还广泛应用于轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机器人、隧道掘进机、堆取料机、旋转舞台等。其基本功能是采用螺栓将其固定在机械设备的上、下支座上，进行传力和传动，实现机械设备2部分之间的相对回转。回转支承一般都带有安装孔、内齿轮或外齿轮、润滑孔和密封装置，具有结构紧凑、重量轻、结构刚性好、运转平稳、精度高、安全可靠等特点。   回转支承和轴承一样，都有滚动体和带滚道的套圈，但是，它与普通滚动轴承相比，又有许多差异。   常用回转支承的结构形式有4种：单排球式、

8、交叉滚柱式、双排球式、三排柱式。根据经验和计算，有以下结论[4]：   相同外形尺寸的回转支承，单排球式的承载能力高于交叉滚柱式和双排球式。   当倾覆力矩小于160tm时，选用单排球式回转支承的性价比高于三排柱式回转支承，为首选形式。当倾覆力矩大于160tm时应该优先考虑选用三排柱式回转支承。三排柱式较其他3种型式的承载能力大，