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机械设计方案范文1
关键词 机械设计；轴系结构；方案设计与研究
中图分类号 TH122 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2013）89-0094-02
0 引言
轴系结构的设计在机械设计中占据重要地位，轴系结构设计中最主要的是轴的结构设计。轴的主要作用有：对回转零件进行支撑；把运动和动力进行传递。所以整个机器运行的好坏，跟轴系结构设计的优劣存在一定的关系。轴系一旦失效，造成的后果可能会很严重，所以要重视轴系的设计。类似于其他零件的设计，轴的设计主要也包括结构设计和校核计算。而轴的结构设计又是轴设计中的重要内容。
1 轴系的结构设计
在轴系的结构设计时，主要考虑以下几个方面：一是怎样在轴上布置和固定零件；二是载荷的大小、方向以及在轴上的分布情况；三是轴系采取什么样的加工和装配方法。只有综合考虑好以上问题，才能设计好轴系结构。轴结构是否设计得好，主要参考以下几个方面：一是可以很容易的从轴上进行装拆和调整零件；二是轴系之间要准确牢靠；三是轴的制造工艺性要好。所以轴的结构设计没有标准答案，只有更好的答案，所以我们要做的就是找出最合适的方案。轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部尺寸，轴的结构设计需要满足强度、刚度和装配等要求，但也
要追求简单化。下面阐述一下轴的结构设计中需要解决的几个问题。
1.1 零件的装配方案
装配方案，就是要初步确定好按照什么样的顺序和方式来装配轴上各零件，这是轴的结构设计的前提，它决定着轴的基本形式。如图1中的装配方案示例：轴的左边需要装上左端轴承和端盖，在这两个中需要先装上轴承，再装上端盖，不然的话，装上端盖后轴承就装不进去了；同理右边先安装的应该是齿轮、套筒，再安装右端轴承、轴承端盖以及联轴器。拟定好初步的装配方案后，就可以对轴上各轴段粗细进行初步的取值。一般设计时，应该多设计几个方案，将它们进行分析对比后再选择其中最优的一个。
1.2 零件的定位
把零件初步装配在轴上时，零件有可能还会左右上下移动，所以为了限制零件的移动，把其准确的固定在工作位置上，需要对零件进行定位，主要包括轴向定位和径向定位。
1）零件的轴向定位
轴向定位零件主要有：轴肩、圆螺母、套筒、轴端挡圈和轴承端盖。零件采取何种轴向定位方法，主要取决于以下几个方面：一是所受轴向力的大小；二是零件装拆的难易程度；三是零件对轴的强度产生的影响。
2）零件的径向定位
轴向定位零件有键、紧定螺钉、销以及过盈配合等，这些零件可以很好地限制轴上零件与轴之间的相对转动。
1.3 各个轴段直径和长度的确定
当确定好零件的装配方案后，便可以逐步确定各轴段的直径和长度。以轴主要受扭矩的情况为例：第一步，按照轴的受力情况算出轴所受扭矩大小，根据公式（1）算出初步的轴径。第二步，选取第一步得到的直径作为轴段的最小直径。第三步，按轴上各零件的装配方案以及定位所需要满足的要求，将各段轴的直径逐步确定。
有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径；为了装拆方便，在配合轴段前应采用较小的直径；在相配合轴段的压入端应制出合适的锥度，方便零件的装配与拆卸；应尽可能使结构紧凑，同时还要保证零件所需的装配或调整空间。
1.4 提高轴的强度的措施
轴的强度会受到轴上零件的结构及安装布置的影响，需要采取一定的措施来减小这种负面影响，以便提高轴的承载能力和使用寿命以及优化轴的设计。
1）合理布置轴上零件
轴上零件进行布置时，要充分考虑到零件对轴产生的伤害，选择伤害最小的一种方式。比如传动件在布置的时候，如果采用悬臂的方式，轴所受到的伤害非常大，不利于整个轴系结构，正确的做法是应尽量靠近轴承，减小轴的负担。
2）改进轴上零件的结构
不合理的轴上零件的结构会增加轴的负担，需要对其改进以优化轴系结构。如图2中所示起重卷筒的两种安装方式。图a中，因为把卷筒和大齿轮连接在一块了，转矩的传递可以不经过轴而直接经大齿轮传给卷筒，使得卷筒轴只受弯矩而不受扭矩，减轻了卷筒轴的负担；图b中是大齿轮将转矩通过轴传到卷筒，因而卷筒轴既受弯矩又受扭矩。在同
样的载荷F下，图2（a）中轴的直径显然可以比图2（b）中的小。
3）改进轴的结构以减小应力集中
容易产生应力集中的常见地方有：轴肩处；轴与轮毂为过盈配合的边缘处；用键槽铣刀加工的键槽的过渡处。相应的改进措施有：把过渡圆角的半径适当放大以减小轴肩处的应力集中；增加配合直径或者在轮毂和轴上开减载槽；用盘铣刀代替键槽铣刀来加工键槽。
4）改进轴的表面质量
当轴的表面粗糙度比较大时，会降低轴的疲劳强度。应合理减小轴的表面粗糙度，以及选取适当的表面强化处理方法。可以采取的强化方法有：表面渗碳、氰化等化学热处理；表面高频淬火等热处理；碾压、喷丸等强化处理。
2 结论
轴系结构设计的好坏决定着整个设备的运行是否成功可靠。所以我们要重视轴系结构的设计，在掌握一般设计方案的同时，要不断的探索新的、顺应时代的更高效的设计方法，从而优化轴系的结构。
参考文献
[1]杨彩凤.轴系零件结构参数化设计与开发.四川大学，2004.
[2]龚桂乙，潘沛霖，等.机械设计课程设计图册二高等教育出版社，2000.
机械设计方案范文2
[关键词] 机械安全； 机械设备； 优化设计； 遗传算法
一 引言
煤矿行业作为我国的一种重要的传统能源行业，在国民经济、人民生活等众多领域中起着举足轻重的作用。但现阶段我国的煤矿企业普遍存在着机械化的建设水品严重的滞后，在生产中，技术资源严重的不足，开挖的成本居高不下。而与其相对的是近些年来，机械安全技术的兴起，改变了传统机械设备的诸多不足之处，使得机械化技术渗透了人们生活的每个角落。在很多地方已经将引进机械安全技术这种重要的辅技术作为一种衡量公司运营好坏的标准。
而现阶段我国的煤矿企业基本上受制于机械化系统不发达，从而使得各个单位之间缺乏机械运转中的协调，同时，机械内部的各个应用之间也难以连通，不利于系统集成，致使系统内沟通繁琐。不止如此，缺乏有效的机械化技术也使得领导缺乏及时有效的数据用于推断预测企业的发展与行业的发展趋势。这些问题在一定程度上严重的制约了我国的煤矿行业发展，利用现有基于机械安全的煤矿机械设备优化技术完全可以大大改善这种现象。因此，将机械安全的技术引入我们煤矿行业势在必行。而将机械设备的优化方案在煤矿行业可以有效的将信息资源集中到各个管理机构，从而推进煤矿行业的机械化进程，促进煤矿行业的发展。
二 煤炭机械的危害
1 静止的危险
设备处于静止状态时存在的危险即当人接触或与静止设备作相对运动时可引起的危险。包括：
（l）切削刀具有刀刃。
（2）机械设备突出的较长的部分，如设备表面上的螺栓、吊钩、手柄等。
（3）毛坯、工具、设备边缘锋利和粗糙表面，如未打磨的毛刺、锐角、翘起的铭牌等。
（4）引起滑跌的工作平台，尤其是平台有水或油时更为危险。
2 直线运动的危险
指作直线运动的机械所引起的危险，又可分接近式的危险和经过式的危险。
（l）接近式的危险：这种机械进行往复的直线运动，当人处在机械直线运动的正前方而未及时躲让时将受到运动机械的撞击或挤压。
①纵向运动的构件，如龙门刨床的工作台、牛头刨床的滑枕、外国磨床的往复工作台等。
②横向运动的构件，如升降式铣床的工作台。
（2）经过式的危险指人体经过运动的部件引起的危险。包括：
①单纯作直线运动的部位，如运转中的带键、冲模。
②作直线运动的凸起部分，如运动时的金属接头。
③运动部位和静止部位的组合，如工作台与底座组合，压力机的滑块与模具。
3 机械旋转运动的危险
指人体或衣服被卷进旋转机械部位引起的危险。
（l）卷进单独旋转运动机械部件中的危险，如主轴、卡盘、进给丝杠等单独旋转的机械部件以及磨削砂轮、各种切削刀具，如铣刀、锯片等加工刃具。
（2）卷进旋转运动中两个机械部件间的危险，如朝相反方向旋转的两个轧辊之间，相互啮合的齿轮。
三 煤炭机械安全的优化
煤炭机械安全优化方案在煤矿机械设备建设的领域有不俗的变现。在基于安全的煤矿机械设备优化设计方案中，改善了原有的单一矩阵单点计算的方法，加强了数据终端的信号联接，让显影的图像和数字更加直观的显现在屏幕上。在动态扑捉成像中，有更多的高保真设计，完全可以满足在煤矿生产中对机械情况安全的有效控制。
安全技术正由于其强大的数值处理能力，因而用于机械的优化设计，这种设计也是最近几年才开始使用，它将机械的运转原理与计算机技术应用联接在一起，最生产中自动得出施工的最佳方案组合，为生产提供了很好的科学方案设计。在使用了机械安全技术优化机械系统后，可以大大提高设计效率和质量，还保障了煤矿生产中的安全。基于安全技术的煤矿机械设备优化设计方案优化的目的是让机械在最少的材料和最低成本的情况下，用最合理的技术完成要求的工作，最大程度的完成机械在结构方面的性能指标，把机械内部的强度、刚度、稳定性能都 发挥出来该技术就是比人工系统多出了智能识别，自动的在系统内部生成机械的最有配置，这样也可以合理的使用材料的性能，在一些技术，如切割上，达到更大的精度，对于几何尺寸要求高的构建，使用优化技术后可以完全达到设计的要求。接下来我们就优化的方法进行简单的叙述。
（1）非线性的优化设计法
非线性的优化设计是不同的约定的函数数值所产生的一种优化方案。系统在使用时，会自动生成约定之外的函数数值，这些数值直接用于机械的编程使用中，指导机械运行。这种非线性方案可以分为两种。一种是利用目标定位将一次积分和二次积分在相乘的情况下，再次加权，以得到相应的优化设计方案。这种方法具体有共轭替代法、变化模式阶层法以及多普勒开根号法。这些在基于机械安全的机械优化方案中正是由于稳定性能良好，计算较为简便，所以使用比较广泛。另外一种就是假定一个多元函数，将函数在定义域范围内缩减至有效值，把目标函数的第三种类型编程可分析区域加以利用。这种方法虽然比较简单，但是用于机械优化中却很少，最主要的原因是在转变编程中多次使用机械安全。
（2）线性优化设计法
在机械设备优化设计问题大多要使用线性函数，根据线性函数出来数据时又可以分为直接法和间接法。直接法通常有复杂图形静态变现法，在机械设备在运转中会遇到一些人为情况下无法处理的事情，这时利用机械安全所生成的处理技术，可以很好的在具体的点位固定目标，将机械设备指引到正确的位置。构造中，函数不断的迭代，自动加载出合适的运行模式，在一系列的数学计算后，得出线性解答，最终得到合理的解决方案。
四 基于机械安全的煤矿机械设备优化设计分析
基于机械安全的煤矿机械设备优化设计是在以往传统的机械设计理念上加上了更多的计算机数据编程，是一种更加科学的现代化手段。为在煤矿生产效率中也得到了很好的优化，也能使机械产品的质量达到更好、更高的要求。接下来，我们将着重介绍在煤矿机械设备中使用机械安全优化方案中的遗传算法。
遗传算法，是20世纪70年代初期由美国密执根大学霍兰教授提出的一种基于机械安全下全新机械设备全带概率优化方法。GA是一种在人为施工条件下非确定性的拟自然算法，这种算法是根据自然界仿照生物的固有进化规律，对一个大的群体进行随机抽样，观测其繁衍变化以及淘汰机制。其中就会有适者生存，不适者就会被淘汰，按照这样的规律不断重复，使整个群体在繁衍的素质上和种群的数量上都会有很大的提高。
主要应用领域有：函数优化方面、机械的组合优化、机器概念学习、设备的控制方面、三维图型显示、机械设备故障诊断、人工生命、神经网络等最近几年中遗传算法在机械工程领域也开展了多方面的应用。本文中提到的基于机械安全下的设计优化就是选取这样的设计理念，在优势上有了很大的突显，主要表现在：
（1）煤矿机械设备结构优化设计：在煤矿生产中，多考虑到机械的方便和使用性，遗产法在结合机械安全软件后，针对多样的遗传算法中的弹性改变量、固定动态与波段概率等是不能够改变机械设备的运行模式，也就不能对煤矿机械设备有任何的优化过程。在提出了交叉适应变于线替改变的方法后，弹性改变量就会维持在一个平稳的状态，遗传算法中的频率会体现在设备的转动上，这种遗传算法为解决机械设备在工程使用中结构优化设计、多峰值函数求极值等问题提供了参考。
（2）可行性分析：在机械的整个框架系统中，模拟了固定模式中的运行，加上基于机械安全下的运转方式，把整个系统的优化性再次提升，能够在加工材料和零件上的加工都有很好的保护作用，避免了很多机械设备在使用中对于不明施工环境变化导致的机械损坏，提出框架结构系统可靠性优化的遗传算法在机械设备升级优化都有积极的帮助。
尽管遗传算法在机械安全指导下已解决煤矿生产中了许多难题，但还存在许多不足之处，如算法本身的参数优化问题、如何避免过早收敛、如何改进机械有效的工作时间和工作方法来提高算法的效率、遗传算法与其它优化算法的结合问题等。用遗传算法求解约线性和非线性优化问题时，一般采用共轭发散函数法，如何合理的选择共轭因子是算法的难点之所在。共轭因子取得过小时，可能造成整个发散函数的极小解不是原目标函数的极小解；共轭因子取得过大时，搜索过程增加困难，所以对基于机械安全的煤矿机械设备优化中遗传算法中的一系列问题还有待于进一步研究、讨论。
五 结束语
基于机械安全的煤矿机械设备优化创新设计作为一项革命性的技术，在许多行业中都有着巨大的发展空间及应用价值。在煤矿企业机械化进程中引入机械安全技术有着明显的优势，它在简化管理，加强安全监控等方面具有不可比拟的优势，十分适合我国煤矿企业的发展。利用机械设备的优化方能能实现对煤矿资源的合理开发利用，使得煤矿行业能可持续发展。
将机械设备安全优化创新方案引入到煤矿企业的机械化建设中是一种十分有前景的尝试，可以预见的基于机械安全的煤矿机械设备优化设计能推进我国煤矿企业的升级。但作为一个长期复杂的建设工程，在这个建设过程中定会有一些困难的出现。希望通过相关部门的共同努力，让基于机械安全的煤矿机械设备优化设计的整体系统能早日实现，并且进一步推进我国煤矿企业的发展。
[参考文献]
[1] 濮良贵. 机械零件[M]. 北京高等教育出版社， 1982，5（13）：23-26.
[2]蒲 俊，吉家锋. 机械安全数学手册[M]. 上海浦东电子出版社，2002，9（11）：100-108.
机械设计方案范文3
【关键词】 数控；机床；机械
1.引言
由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。单纯的手工劳作以满足不了工业自动化的要求，因此，必须利用先进设备生产自动化机械以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。
目前，我国大多数工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，其劳动强度大、生产效率低，而且具有一定的危险性，已经满足不了生产自动化的发展趋势。为了提高工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代机械行业自动化生产的要求,针对具体生产工艺,结合机床的实际结构，利用机械手技术，设计出上下料机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。本文主要对机械手的总体设计进行简单说明。
2.发展现状和趋势
目前，国内外各种机械手和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下：
（1）机械结构向模块化、可重构化发展。（2）工业机械手控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，结构小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性，而且维修方便。（3）机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，还引进了视觉、听觉、接触觉传感器，使其向智能化方向发展。（4）关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机械手产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机械手开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发； （5）焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机械手产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究；以及离线示教编程和系统动态仿真。
总的来说，大体是两个方向：其一是机械手的智能化，多传感器、多控制器，先进的控制算法，复杂的机电控制系统；其二是与生产加工相联系，性价比高，在满足工作要求的基础上，追求系统的经济、简洁、可靠，大量采用工业控制器，市场化、模块化的元件。
3.机械手的总体设计
3.1机械手总体结构的类型：工业机械手的结构形式主要有四种：直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构和关节型结构。各结构形式及其相应的特点，分别介绍如下：
（1）直角坐标机械手结构特点：直角坐标机械手的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，因此，其运动位置精度高，但此种类型机械手的运动空间相对较小，如要达到较大运动空间，则要求机械手的尺寸足够大。直角坐标机械手的工作空间为一空间长方体，主要用于装配作业及搬运作业。直角坐标机械手有悬臂式，龙门式，天车式三种结构。（2）圆柱坐标机械手结构特点：圆柱坐标机械手的空间运动是用一个回转运动及两个直线运动来实现的。其工作空间是一个圆柱状的空间。这种机械手构造比较简单，精度相对较高，常用于搬运作业。（3）球坐标机械手结构特点：球坐标机械手的空间运动是由两个回转运动和一个直线运动来实现的。其工作空间是一个类球形的空间。这种机械手结构简单、成本较低，但精度不很高，主要应用于搬运作业。（4）关节型机械手结构特点：关节型机械手的空间运动是由三个回转运动实现的。相对机械手本体尺寸，其工作空间比较大，动作灵活，结构紧凑，占地面积小。此种机械手在工业中应用十分广泛，如焊接、喷漆、搬运、装配等作业。关节型机械手又分为水平关节型和垂直关节型两种。
3.2机械手设计的一般要求
机械手手爪设计有如下要求 ：（1）机械手手爪是根据机械手作业要求来设计的。既根据其应用场合设计手爪，在满足作业要求的前提下，机械手手爪还要求体积小、重量轻、结构紧凑。（2）机械手手爪的万能性与专用性是矛盾的。万能手爪在结构上很复杂，甚至很难实现，从工业实际应用出发，应着重开发各种专用的、高效率的机械手手爪，加之以快速更换装置，以实现机械手的多种作业功能，而不主张用一个万能的手爪去完成多种作业，以考虑设计的经济效益。（3）机械手手爪的通用性。通用性是指有限的手爪，可适用于不同的机械手，这就要求末端执行器要有标准的机械接口（如法兰），使末端执行器实现标准化。（4）机械手手爪要便于安装和维修，易于实现计算机控制。
3.2具体采用方案：根据实际操作的需要，该机械手在工作中需要3种运动,其中手臂的伸缩和立柱升降为直线运动,另一个为手臂的回转运动,因此其自由度数目为3，综合考虑，应选择圆柱坐标机械手结构，其结构简单，工作范围相对较大，且有较高的精度，满足设计要求。
4.结论
本设计是一个特定功能、满足特殊要求的数控机床上下料机械手的设计。机械手采用可编程序控制器控制,可以实行手动调整、手动及自动控制。系统结构紧凑、工作可靠，设计周期短且造价较低。PLC有较高的灵活性，当机械手工艺流程改变时，只要对I/O点的接线稍作修改，或对I/O重新分配，在控制程序中作简单修改，补充扩展即可。经过重新编制相应的控制程序，就能够比较容易的推广到其他类似的加工情况。
参考文献
［1］孙兵, 赵斌, 施永康. 物料搬运机械手的研制. 机电一体化. 2005, (2): 43～45
［2］王田苗, 丑武胜. 机电控制基础理论及应用. 北京: 清华大学出版社, 2003.
［3］陈铁鸣, 王连明, 王黎钦. 机械设计(修订版). 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2003.
［4］李建勇. 机电一体化技术. 北京: 科学出版社, 2004.
机械设计方案范文4
【关键词】HOPSCA街区; 紧缩城市; 生态场所
本项目位于长沙市原公路机械工程公司用地内，东临曙光南路，西临湖南省路桥公司。用地区域兼具自然环境和人文环境，进出城市交通非常便利，市政和生活配套设施正在完善，该区域是未来长沙市向南发展的重要地块。
项目用地被曙光南路及规划的三条支路分成5个地块，总体上南高北低，西高东低。整个项目用地面积56.7亩，约37863.5平方米。
规划原则
（1）本项目的规划、建筑单体设计均需要考虑地块原地貌特征，构建具有区域特点的生活方式和文化街区，强调“以人为本”,通过人性化设计来提升区域内的人文及环境素质，营造高尚优质空间。
（2）总体规划设计从考虑地块原地貌特点、规划要点、成本控制及策划定位来进行设计，注重配套的实用性，营造独特的风情商业区，塑造人文艺术街区。
（3）项目建筑设计应尽量考虑节能、环保等低碳生活理念，设计要达到较低成本、较高效益的经济要求，在建筑单体设计上要适应项目未来经济技术指标的可变性。
（4）项目总体规划应以“两型社会、和谐社区”为主线，通过各种不同形式的建筑和园林景观，承载新型的居住文化和生活方式。
规划理念
（1）HOPSCA街区
豪布斯卡作为当今地产模式的最高形式，它是伴随着城市功能的综合化、规模大型化和空间与流线组织复合化而顺应成长的一种全新的复合地产。豪布斯卡英文表述为“HOPSCA”，于1986年最先诞生于巴黎的拉德芳斯，是一个集酒店、办公楼、生态公园、购物、会所、高尚住宅于一体的城市综合体。
HOPSCA体现了商业配套和生活服务双轨模式的与时俱进，她是整体布局完善、功能特色明显、分散化、多样化、多层次的现代服务业集聚区；是现代复合地产的新高地、新载体。
采用国际大都会的豪布斯卡（HOPSCA）概念，凸现多元化、高密度、高活力的紧缩城市观。集商业、娱乐、服务、居住等都会功能于一体，打造一个为市民提供全方位服务的全天候都会活力中心。
（2）紧缩城市理论
紧缩城市通过对集中设置的公共设施的可持续的综合利用，城市密度将有助于提供在经济上可行的市政并促进社会的可持续性发展。紧缩城市能够促进多样化、提高效率、节约能源和时间以及实现社会功能和经济功能的完美结合，形成都市活力中心。
（3）新都市文化体验中心
购物不再是单纯购物行为，通过购物人们实际是在体验都市生活方式。城市的未来和在零售业上成功的关键就是：提高人的感受的质量。商业建筑的设计重点是对空间需要给人以随意、自然、流畅、无拘无束、温暖、亲切、富于人情味的气氛。人性化的空间及细部设计是唤起顾客兴趣，为其留下深刻印象，激发购买欲的关键所在。
规划构思
（1）本项目是一个复合型地产，整和了多元产业，如公寓式酒店、商铺商场、商品住宅等。本设计通过一条南北向的主轴线贯穿各地块空间，再配合灵动有序的建筑形态使整个项目达到和谐统一。
结合周边环境及对项目用地现状的分析，根据不同地块的用地性质和地块价值。我们对不同地块进行了合理布局。
北侧（D1地块）靠曙光南路商业价值不言而喻，由此本地块设计集酒店、办公楼、购物、娱乐、餐饮于一体；由2栋塔楼及3层裙房组成；建筑与北侧红线基本平行，在合理用地的同时正好与南侧支路形成一定夹角，退让出了一个城市广场，在与城市对话的同时增加了此商业中心的公共交流空间。
中部高尚住宅区（D2、D3地块）依据用地的规模，采用了大围合形式，塑造了一个尺度合理的中心大花园；住宅南面以点式高层为主，北面较好的中心位置加以2栋稀缺的板式小高层，日照和通风达到了最合理化设计。充满阳光的大花园将成为小区居民健身、娱乐、交流的室外大客厅。
南部（D4地块）由于受到用地的限制，难形成自身独特的内院环境，但其周边环境良好。通过精心设计其北侧住户可以通过中心轴线位置的开阔空间一览中心大花园，而南侧住户也能享受到南面公路机械工程公司多层小区的院内景观，各有千秋。
西部（D5、D6地块）设计3层商业铺面，在不影响周边住宅区的前提下，作为连接左右商业街的纽带，与它们共同营造富有人情味的步行商业系统，形成此区域内又一繁华商业中心。
（2）功能分区
根据各地块不同的用地性质和业主的开发意向，本项目通过设计构建了一个“三心一轴”的功能体系。三心指北面和西面的两个商业中心及中部的高尚住宅中心，“一轴”既是狭义上的空间轴、景观轴、视线轴，也是联系着长沙城和不同使用功能的无形的纽带。“三心”环环相扣，“一轴”贯穿其中，分区明确但相互交融。
每个功能要素既相互独立，又相互依存、相互补充。这里有着便利的生活方式，提供了人们居住、交流、购物、餐饮、娱乐、办公的多元平台，同时又有可以远眺城市外部景观的多重空间和可以休憩、健身、玩耍的独立花园。城市发展到今天，需要一个城市的精神引领、一个资源共生、聚合增值的地产模式，将生活资源融入其中。
（3）交通组织及停车设施规划
道路顺应地形地势，主出入口位置显著大气，各流线组织做到流畅且互不干扰。
北侧商业用地中建筑退让东侧曙光南路距离适当，既保证了前商业广场中大量人群逗留步行的需要，又满足了对大型商业重要的临时停车位的需求；主要车行道路利用离界退让从建筑身后通过，在保证消防要求的同时隐蔽了地下车库出入口位置，通过设计合理解决了此地块人流、车流、货流等多种流线互相干扰的问题。
中部高尚住宅区内消防车道及扑救面在满足消防要求的同时配合景观设置，尽量实现人车分流。地下车库出入口利用地形高差巧妙设计，缩短了进出车库通道长度，实现了阳光地下车库的理念。住宅区外部商业以人为本，均设置骑楼，方便行人及购物。
南部住宅区消防车道靠近东和南侧红线设置，保证了商业街与西侧用地商业的连续性，同样设置骑楼，方便行人及购物。
根据不同地块和长沙市城市规划管理技术规定要求，地面共规划了129个停车车位，地下车库结合人防设计共规划了3个地下停车车库641个停车车位。地面停车车位铺设植草砖。地下车库柱网合理，可达性强。
（4） 通过合理的建筑布局及建筑朝向，保证了每户良好外部景观面。以尽可能保留基地内树木和原人文资源为出发点，结合地形地势，以景观为载体，以人文为基石，利用视觉的延续性及空间的层次性，使人文景观和自然景观相生相映。居住区山水成趣，商业街区辨识性强。
（5）竖向设计避免了大填大挖，在保证与城市道路平稳衔接的同时，合理设计了入口的形象、车库的出入口及商业的展示面。
建筑设计
（1） 公寓酒店设计
公寓式酒店是一种既吸收了星级酒店较好的服务功能和管理模式，又吸收了住宅、写字楼的某些特点；既可居住，又可办公的综合性很强的物业形式，作为一种新兴的都市生活方式已悄然崛起。公寓式酒店配套齐全、高档，能为住房提供星级酒店式的生活环境和物业管理，意为“酒店式的服务，公寓式的管理”。
设计以“THEURBANVILLAGE”为概念，集合“HOPSCA”商业开发模式，将地块主题功能与地块周边已存在功能有机结合，互补不足，打造该地区独树一帜的集办公、商务、公寓、酒店、娱乐综合性的地标高级商务中心。
主体立面采取古典式ART-DECO风格，营造高贵典雅之现代新古典欧式风情。建筑形体在符合规范要求和与周边建筑协调的同时，给人以钻石般闪亮的视觉冲击。公寓全明设计，户型方正实用，功能流线清晰，动静分区明确，各标准层平面内消灭不必要的面积，最大可能提高实用率。标准层高在3.6m，空间敞亮。充分利用角部空间设置隐避空调机位，充分利用景观面尽可能多的提供共享交流空间，共享空间结合景观设计，分为地面景观、裙房屋顶花园、塔楼屋顶花园、主体空中花园等多个部分。
（2）住宅设计
立面采用三段式设计，通过温馨的色彩和简捷的线条、经久耐看的建筑细部营造了现代古典美。
户型根据项目市场定位的要求，设计主力户型为“布局紧凑，功能合理”的70-130平方米左右的精致二房和三房，并配有适当比例的一房和条件较好位置的四房。户型设计还在面积标准、功能取向以及环境配合方面进行了多方面的考虑。
在控制套型面积的同时，我们更注意功能的合理型。合理性表现为明确的动静分区、内外分区。客厅，餐厅南北相通，既空间宽敞，又有利于采光通风；厨房及餐厅较宽敞明亮;卫生间面积合理，配置齐全;同时玄关处空间足够摆放鞋柜及换鞋；各户型南阳台宽度均在1.5米以上，且种内丰富能满足不同的使用要求；室外空调机位基本上每个卧室，客厅均设置一个，冷凝水统一排放。
考虑到设计和施工的方便，住宅户型尽量统一。在争取为住户提供尽可能多的房型选择情况下，减少各栋住宅间的形体差异，寻求外部形式的和谐统一。
住宅立面设计通过对墙面，门窗，线脚的不同材质，色彩，肌理的变化，形成朴实，简练，高尚的建筑总体风格。在立面设计中充分重视入口门厅，阳台及空调板等细部设计。特别是结合平面，合理设置空调板与雨水管等的位置，减少其对建筑立面产生的不利影响，使其成为建筑的有机部分。
住宅门厅，电梯厅，高层架空层，走道等公共部位的设计以在满足各项功能的要求下适当增加面积，为居民的多层次交往提供可能。住宅门厅宽敞明亮，设信报箱，板报等便民设施，并利于居民短暂停留和交谈；电梯厅及走道均有自然采光通风，为居民营造明亮舒适的入户环境；高层架空层结合景观，设置适当的公共活动配套设施，与室外环境相渗透，形成一个良好的居民活动交流空间。
为提高小区品质，在设计中采用一些高科技，节能技术和成套产品。如屋面和东西山墙均采用保温隔热措施；落地窗采用节能型夹层玻璃，即保温隔热，又丰富立面造型，且使户内有良好的视野及采光通风条件；卫生间厨房采用成品变压通风道等。
（3）公共建筑及配套
居住区公共服务设施的配建，主要反映在配建的项目和面积核算两个方面。本次规划设计考虑居民在物质与文化生活面的多层次需要，以及公共服务设施项目对自身经营管理的要求，社区服务位于D2、D3地块西侧，居委会和社区管理和服务功能将集中于此。市政公用设施严格按照国家和地方规范来设计。
机械设计方案范文5
关键词：机械加工与装配；教学设计；教学载体
基于机械行业技术的不断变革提高，社会对高职院校学生的技术要求的不断提高，为了让学生走入社会更能快速适合企业的工作需求，将以往的机械加工工艺和机钳装配技术融合，依据“手摇偏心轮传动机构”为教学载体，进行新课程的《机械加工与装配》的设计开发，具体实施如下，供参考。
一、课程概述
1.课程性质。本课程是数控技术专业的专业核心课程，通过本课程学习使学生掌握机械零件的加工工艺规程文件的编制、掌握普通车床、铣床的基本操作，简单零件的加工与装配及零件检测等相关知识和能力，并培养学生相关职业素养。本课程处于数控技术专业课程体系链的前端，是核心职业能力形成的关键课程，其前续课程包括：机械制图、机械制造基础等，其后续课程包括：数控加工与装配、CAM与数控加工、机构设计与加工等，技术知识前后铺垫螺旋上升式提升数控加工能力奠定基础。
2.设计思路。本课程强调以“工作过程”作为学生的主要学习手段，采用“手摇偏心轮传动机构”项目为载体，融“教、学、做”为一体，让学生“在学中做，在做中学”，学生通过独立完成实际机械零件加工任务，使学生掌握机械零件加工工艺编制方法、机械加工操作技能和零部件组装拆卸技巧，同时在典型产品加工过程中培养职业素养，专业技能，以满足制造业对高技能人才的要求。
课程通过教学载体“手摇偏心轮传动机构”的学习和实物制作过程，使学生掌握普车、普铣的基本操作，简单零件机械加工工艺的编制，机械零件的加工与装配及零件检测等相关知识和能力。这一典型工作任务被分解成5个教学项目，如下。
（1）机械零件的加工工艺编制基础
（2）车削零件加工工艺文件编制与加工
（3）铣削零件加工工艺文件编制与加工
（4）钣金零件加工工艺文件编制与加工
（5）手摇偏心轮传动机构装配调试
二、课程目标
遵循开发课相的前提是先制定职业教育分级标准。职业教育分级标准的制定需从职业分析入手，结合国家职业技能标准、行业技能标准后企业培训标准和要求，将特定职业活动需要的职业能力、素质和要求解析，拆分为若干个能力单元、知识单元。
根据社会对数控技术人员的能力需求，课程设计着眼于实现相应的职业能力目标。该课程的职业能力目标划分为以下十三项：
1.具有能根据材料性能选择刀具与切削液能力；
2.具有根据切削性能进行计算、选择机械加工切削用量能力；
3.具有根据加工零件选择机床用工装夹具能力；
4.具有合理制定机械加工工艺流程与加工路线能力；
5.具有编制合理的机械加工工艺文件能力；
6.具有分析机械加工质量并给出改进措施能力；
7.能够操作车床按要求完成回转体类零件的机械加工；
8.能够操作铣床按要求完成箱体类零件的机械加工；
9.能够进行钣金零件加工工艺文件编制与加工；
10.能够使用常用量具对零件进行质量检验；
11.能够根据机械机构要求，制定合理的装配工艺文件；
12.能够根据装配工艺完成简单机械机构零部件装配与调试工作；
13.能够按照要求对加工设备进行保养操作及初级机床故障处理。
三、课程内容
任务1――机械零件的加工工艺编制
学习相关的机械加工相关基础知识：认识安全文明生产、机床选择、刀具选择、量具选择、夹具选择、毛坯选择、切削液选择、切削参数设定、走刀路线等，钣金加工技术和机械装配技术等，会编写机械加工零件的工艺规程文件。
任务2――车削零件加工工艺文件编制与加工
1.通过车削零件毛坯，使学生对车床基本结构和坐标系进行基础认知，并训练机床基本操作，常用量具的使用、重点培训手动切削零件技巧，并认识切削参数对零件质量的影响。
2.通过车床加工“手摇偏心轮传动机构”机构中具备回转体结构的零件进行加工，合理安排工艺，熟练掌握车床的加工操作技能。
任务3――铣削零件加工工艺文件编制与加工
1.通过铣削零件毛坯，使学生对铣床基本结构和坐标系进行基础认知，并训练机床基本操作，常用量具的使用、重点培训手动切削零件技巧，并认识切削参数对零件质量的影响。
2.通过铣床加工“手摇偏心轮传动机构”机构中具备铣削结构特点的零件进行加工，合理安排工艺，熟练掌握铣床的加工操作技能。
任务4――钣金零件加工工艺文件编制与加工
1.通过钣金件的加工，使学生对钣金折弯设备基础认知，并训练设备的基本操作，常用量具的使用、重点培训手动折弯技巧。
2.通过钣金加工“手摇偏心轮传动机构”机构中挡板钣金件的加工，会钣金展开计算，合理准备钣金料，合理安排工艺，熟练掌握钣金加工操作技能。
任务5――手摇偏心轮传动机构装配调试
通过对“手摇偏心轮传动机构”的工作原理合理分析，会合理选择机构中的标准类别及参数，检查已加工好的非标准件是否合格，编制机械装配工艺文件规程，选择合适的工艺设备进行合理的拆、装机构，使其能按照预定目标正常工作，熟悉掌握机械拆、装技巧。
四、课程成果
本课程采用项目教学法，项目完成后，需要提交：
1.工艺文件：学生制定的合理可行的零件工艺文件。
2.完成机构中所有非标准件的机械加工，学生制作完成的满足零件图纸要求的实物。
3.进行“手摇偏心轮机构运动”的组装调试，实训机构运动。
五、课程考核
本课程采用过程考核方式，依据项目完成的情况和提交的文档资料，以小组成果考核结合个人任务文件编制进行考核。16个子任务进行独立考核，每个任务均要撰写相关的工艺文件及完成实际零件加工。实现全过程监控和考评。
总成绩的构成：
总成绩= 项目1×20%+项目2×30%+项目3×30%+项目4×5%+项目5×15%
六、教学组织
采用项目教学法，融“教、学、做”为一体。以4-5名学生为一个项目小组开展学习，合理进行分工，协调工作。以一个班级32名学生为例，学生分成8组，两名教师辅导，并需要配有实践指导教师指导加工。每周8学时，2+6模式，2k理论教学，6k实践教学，在机钳加工实训室和教室交替开展教学。需要的教学设施如下：
1.用普通车床和普通铣床作为加工机床；
2.以大量工厂实际零件样品，进行实物工艺分析；
3.使用投影设备进行辅助讲解。
七、小结
经过三轮的教学实施，发现该课程以“手摇偏心轮传动机构”为教学载体开发设计实施，学生的学习兴趣更加浓厚，学习目标更加明确，学习质量有了明显的“质”的提高，学生的专业素养得到了社会企业需求的认可。
参考文献：
机械设计方案范文6
关键词：机械式 立体停车库 方案
中图分类号：U468.5文献标识码： A
中国由于城市规模的不断扩大，停车难的问题日益凸显，为了解决城市的交通问题让城市重新充满生机，机械式立体停车库在中国应运产生。建一个立体停车场的造价至少上千万，而地下停车场的建设成本至少是地上的5倍，立体停车场的优势由此产生。德国是开发立体停车库最早的国家。但是，由于日本的国土狭小，使立体停车库在日本得到了最广泛的应用。文中立体停车库的方案设计就采用了较为先进的日本专利技术。
文中的立体停车设备共5层，高为13.5米，地基采用钢筋混凝土承台结构，底面采用水泥铺基。底层长17米，宽8米，设计总停车数27台。最长存车时间94秒。最短存车时间54秒，最长取车时间84秒，最短取车时间44秒，设计寿命30年。第一层出入口一侧不设置车位，另一侧并排设置3个车位。二层至五层每层布置6个停车位，第五层6个车位可以停放加高车辆（高度1900mm以内）。每个停车位中心距2.5米，每个停车位距离升降中心距离为5米，每层高度为2米，见图1.
图1.大连市某企业立体停车库样机
车库的主要结构由以下几部分组成：框架、提升装置、升降托架、横移台车、旋转台车、托盘、存取装置等。设备的主体框架采用H型钢，可以在升降托架上旋转，将车辆掉头，使用者直接将车开入、开出即可。设备的升降托架为框架结构，停放横移台车及存取装置。牵引装置为电机带动链条拽拉，配有配重铁。这种平衡的链条结构，使设备在载重运行过程中，运行平稳可靠。升降托架配有锁止机构，可以将升降托架停到指定的位置。并且这套锁止机构可以防止设备意外坠落。横移台车主要用于托着托盘和存取装置横向移动。采用电机与车轮直接连接，两端各布置一个主动轮，同步运转，保证横移台车运行平稳。设备的27个托盘是采用钢板折弯，并按照停车尺寸设计。设备的存取装置使用两个对辊挤压摩擦的方式拖拽托盘，通过螺旋千斤顶将对辊送出及收回。
车库的主要运动方式有升降、旋转、横移、存取。提升装置动力系统放置于车库的最上层，使用电机作为动力，带动减速机双输出轴同步运动，然后通过链轮、链条传动运动，使车辆提升或下降。为使升降过程运行平稳，在另外一侧选有配重铁。旋转台车位于横移台车上，旋转中心与横移台车中心同轴。将旋转台车中心设计成轴承形式（外环旋转，内环固定），轴承外环为齿轮形状，使用电机作为动力，齿轮连接作为传动方式，带动旋转台车旋转。横移采用电机直接带动横移车轮旋转，使横移台车能够在导轨上往复运动的结构方式。存取车的方式为一组对辊（2个）夹着托盘下部的导轨梁，同时向内或向外旋转，将托盘取回或送出。传动方式为电机带动两个同步齿轮，齿轮轴通过链轮连接到从动辊。因为台车上停托盘位置与框架上的托盘停车位置有一定距离，设置一套齿轮齿条传动机构将对辊机构伸出和收回。
整体电气控制为集中式管理，进出车采用刷卡方式，整体自动运行，并可以切换到手动点动控制上。在进车、升降、横移、存取的过程中都有传感器进行检测，保证运行精准。
为确保设备的可靠性与寿命，必须对设备进行定期和维护保养。新安装、经过大修、闲置时间一年以上重新使用的设备，使用前应根据有关安装试车规定进行试车检查。链条是设备升降机构的关键组成部分；它直接影响设备的安全使用，常因磨损、断裂而报废，因此必须始终处于良好的状态，并定期检查其末端与前端的固定情况。
出现下列情况之一时，应予以报废并及时更换新链条。发生裂纹或销子断裂；即使是没有明显断裂现象，但销子直径磨损或腐蚀达到公称直径的7％时。在日常检查、月检、年检中，凡不符合要求的均应立即维修，调整或更换零部件，维修应做到以下要求：维修时更换件应与原件材料、性能相同；结构件需焊修时，所用的材料、焊条及焊接质量均应符合原结构件的质量标准；设备处于工作状态时，不许进行保养和维修。
结论：在中国机械式立体停车场的使用还处于起步阶段，本文介绍的立体停车设备为我国的立体停车设备的设计具有良好的借鉴作用，对提高我国的立体停车设计水平有积极的促进作用。
参考文献：
