TRIZ的新型立体车库创新设计

合集下载

立体旋转车库设计方案

1. 简介立体旋转车库是一种创新的汽车停车解决方案。

传统的车库通常采用水平平面布置，需要较大的土地面积。

而立体旋转车库则通过垂直布置车位，在有限的空间内提供更多的停车位，同时能够方便车辆进出。

本文将详细介绍立体旋转车库的设计方案。

2. 设计原理立体旋转车库的设计基于垂直旋转架构。

车位以垂直方向布置，通过电动装置使车位可以旋转，方便车辆进入和离开。

车库通常具有多层结构，每层都有独立的旋转平台。

车辆停放在旋转平台上，当车主需要将车辆开出时，旋转平台会将车辆旋转到出口位置，使车辆能够直接驶离。

3. 设计要素3.1 地基和支撑结构立体旋转车库的地基和支撑结构需要承受多层车位的重量，并保证整个结构的稳定性。

地基应选择坚实的地基材料，并通过合理的设计来分散载荷。

支撑结构应采用高强度的钢材或混凝土建造，以确保整个车库的结构稳定。

3.2 旋转平台旋转平台是立体旋转车库核心组成部分。

它是一个圆形或方形的平台，上面有多个车位，通过电动马达来实现旋转功能。

旋转平台应具有足够的承重能力，并能够平稳地旋转。

同时，它应具备对车辆进行固定的功能，以确保停放车辆的安全。

3.3 驱动系统驱动系统是用于实现旋转平台旋转功能的关键部件。

通常采用电动马达和齿轮传动装置，以提供足够的转动力和速度。

驱动系统还应具备智能控制功能，能够根据车辆停放需求自动调整旋转平台的位置和转动方向，以实现高效的停车管理。

3.4 安全系统安全系统是保障车辆和使用者安全的重要组成部分。

它应包括各种传感器和报警装置，以检测异常情况并及时采取措施。

例如，当旋转平台上有障碍物时，安全系统会自动停止旋转动作，避免损坏车辆或造成人员伤害。

同时，安全系统还应具备可靠的火灾报警和灭火装置，以应对突发情况。

4. 设计优势立体旋转车库相比传统平面布局的车库具有以下优势：•节省空间：立体布局能够在有限的土地面积内提供更多的停车位，大幅度提高空间利用率。

•高效便捷：车主可以通过智能控制系统远程调度旋转平台，快速找到自己的车位并将车开出，省去了寻找停车位的时间。

垂直循环类立体车库技术TRIZ进化路线选择分析

试点论坛shi dian lun tan275垂直循环类立体车库技术TRIZ 进化路线选择分析◎周洁摘要：TRIZ 理论对国内垂直循环立体车库技术预测。

通过对国内垂直循环立体车库的检索、整理和分析，将技术特征分析数据应用于技术系统演化理论，构建技术演化路线和技术演化。

判断垂直循环式立体车库目前的技术发展节点，预测未来可能的技术结构状态，对可能的结构进行创新设计，为国内立体车库企业的发展提供技术支持和理论指导。

关键词：TRIZ 理论；立体车库；创新设计；理论指导上世纪80年代，我国也开始了机械式停车设备的研发和使用。

到2017年，我国立体车库停车位将超过3万个，可以集成智能控制技术、信息技术、传感器技术等新兴技术。

技术的进步极大地提高了产品的技术含量和现代化水平。

机械立体车库已普遍成为解决城市停车难问题的有效措施。

虽然与传统方式的平面停车场相比，立体车库具有占地面积小、空间利用率高等优点。

由于我国立体停车产业起步较晚，国内企业技术薄弱，自主研发能力不足，现有产品的安全性、稳定性、可靠性有待提高；在市场方面，立体车库建设成本大，需要后期维护，停车收费高于普通停车场，阻碍了市场拓展；政策方面，缺乏完整的国家标准和行业规范，产业链不完善，立体车库建设审批手续繁琐，市场环境混乱，市场竞争力较弱。

因此，我国机械式立体车库难以推广应用。

一、垂直循环类立体车库典型技术特征分析（1）垂直循环类立体车库典型技术特征分析。

①整机。

对于垂直循环式立体车库的存取方式，传统的技术方案是：单个车位进出车库，司机进入车库，倒车。

随后的技术发展是：汽车托板可旋转，向前进仓，向前出仓；在地面和地下设置双通道，供车辆进出；设置自动取放夹胎装置，实现车辆自动出入；设置梳齿式装卸小车，可前后、左右或原地旋转；设置轿厢升降机，辅助车辆进出；托板可移动，便于进入车库外的车辆。

对于垂直循环立体车库的车位数量，传统的技术解决方案是通过增加立体车库的高度来增加吊篮的数量来增加停车位的数量。

基于TRIZ理论的自行车停车装置创新设计与试制

第6期2021年6月258机械设计与制造Machinery Design & Manufacture基于TRIZ 理论的自行车停车装置创新设计与试制祝志芳叫袁斯宾彳,张志杰2,万超2(1•南昌工程学院,江西省精密驱动与控制重点实验室，江西南昌330099;2.南昌工程学院,机械与电气工程学院，江西南昌330099)摘要：以立式停车架为研究对象,通过对其详细分析发现目前该装置主要存在停车过程复杂、耗时耗力、操作不方便等问题。

基于TRIZ 创新理论，利用40创新原理与39矛盾矩阵知识，创新设计出一种停车时间短、耗能低、节省空间及操作简便的直立式自行车停车装置。

应用Pro/E 三维建模软件建立了该装置整体三维模型，并进行了实物加工制作。

通过试验表明该装置停车时间为(3~5)s,能节省44%的停车空间，停车过程可减少人体消耗能量88.2 J,具有很好的实用价值和推广意义。

关键词:TRIZ ;停车装置;矛盾矩阵;创新原理中图分类号:TH16；TH122文献标识码：A 文章编号:1001-3997(2021)06-0258-04Innovative Design and Trial of Bicycle Parking Device Based on TRIZ TheoryZHU Zhi-fang 1'2, YUAN Si-bin 2, ZHANG Zhi-jie 2, WAN Chao 2(1・ Nanchang Institute of Technology , Jiangxi Province Key Laboratory of Precision Drive & Control , Jiangxi Nanchang 330099, China;2.Nanchang Institute of Technology , School of Mechanical and Electrical Engineering , Jiangxi Nanchang 330099, China)Abstract ： Taking the vertical parking rack as the object of research. Through the detailed analysis of the device , it is found thatthere are some problems such as complicated parking process , time consuming and energy consuming and inconvenient operation and so on. Based on TRIZ innovatioTi theory 9 using the knowledge of 39 contradiction matrix and 40 innovation principle , a kind of v ertical bicycle parking device with shorter parking time 9 lower energy consumption 9 less parking space and easy opera tion is designed. The whole three-dimensional model of d evice is established by using Pro/E three-dimensional modeling softwareand has been f abricated by physical processing ・ Through test results show that the parking time of t he device is (3~5)s, the device can save the parking space of 44% and parking process can reduce the energy consumption 8&2 J. It has the very good practicalvalue and popularization meaning.Key Words : TRIZ ； Parking Device ； Contradiction Matrix ； Innovation Principle1引言随着交通拥挤和环境污染等问题日益凸显，自行车作为一种绿色环保的交通方式，受到人们的青睐叫我国自行车数量众多，但是自行车停放设施还相对紧缺,带来了很多随意停放自行车的现象叫目前我国自行车停放装置主要有卡位式停车架、双层停车架及立式停车架3种，如图1所示。

基于TRIZ的AFD失效分析方法在新型立体车库中的应用

基于TRIZ的AFD失效分析方法在新型立体车库中的应用何芹;张明勤;张瑞军;丛东升【摘要】Theory of inventive problem solving (TRIZ)w an effective method to solve the inventive problem,while Anticipatory failuredetermination(AFT))is a method of failure analysis which will transform a failure problem into an inventive problem by reverse thinkingA n application model integrating AFD with TRIZ is introduced and applied to the scheme design of new stereo garage based on TRIZ.Then the potential failure modes of stereo garage are analyzed,and the important failure modes are screened as well.Fur-thermore,improvement measures of the important failure modes are proposed through relevant tools of TRIZ, and the new type of structure is verified in the feasibility, manufacturability, assembling ability ,main-tainab ility, controllability, etc.%发明问题解决理论(TRIZ)是解决发明问题的一种有效方法,而预期失效分析(AFD)则是通过反向思维将失效问题转化为发明问题的一种失效分析方法.提出了AFD与TRIZ相集成的应用模型,并将此模型应用于基于TRIZ理论提出的新型立体车库的方案设计中,对立体车库所潜在的失效模式进行了分析,并筛选出了重要的失效模式.利用TRIZ中的相关工具提出了重要失效模式的改进措施,并通过实验验证了新型结构形式的可行性、可制造性、可装配性、可组装性、可控性等.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P74-76)【关键词】预期失效分析;应用模型;立体车库【作者】何芹;张明勤;张瑞军;丛东升【作者单位】山东建筑大学机电工程学院,济南250101;山东建筑大学机电工程学院,济南250101;山东建筑大学机电工程学院,济南250101;山东建筑大学机电工程学院,济南250101【正文语种】中文【中图分类】TH16;U468.51 引言随着世界经济的迅速发展，人均收入的逐步提高及道路设施的不断完善，汽车作为重要的交通工具有着极大的需求量；与此同时，工业高速发展的现代社会，各地政府都在提倡城市绿化，保护生态平衡。

Triz技术创新方法案例分析

Triz技术创新方法案例分析Triz技术创新方法选修课作业一、“双环拱型分体轿箱垂直旋转式”新型立体车库设计分析针对城市旅游风景区等区域停车难、与现有立体车库类型不相配问题, 有人基于TRIZ 理论, 提出一种“双环拱型分体轿箱垂直旋转式”新型立体车库的设计。

本文将对此设计进行分析。

该设计为半地上半地下组装式垂直旋转式立体车库, 在景观区建设一外观貌似巨大摩天轮的新型立体车库, 给风景区添加一壮观景象, 再加以装饰, 使之与自然浑然一体, 实现停车景观两相宜。

它基于TRIZ理论的技术冲突解决原理分析存在的矛盾, 得到一系列的发明原理, 在这些原理的指导下可以找到改进创新的方向。

综合考虑各影响因素的作用及查找到的发明原理给出的设计方向, 设计出了该车库。

为了便于运输和安装, 该立体车库创新性地采用了标准节结构形式, 把内外环每个轿箱分别做成标准节。

该车库为双环半地下式, 主轴固定在轴承上, 轴承安装在地面上的轴承座上。

主轴的一边套有套筒, 套筒内缘与主轴之间采用键联接, 套筒外缘焊接法兰盘;主轴的另一边安装滑动轴承, 滑动轴承的外套上焊接法兰盘, 法兰盘上用高强螺栓联接用角钢做成的支臂, 形成单侧轮辐支撑系统。

各支臂之间设计为网架结构, 增强其强度、刚度和稳定性。

每个轿箱都联接于支臂上, 轿箱与轿箱之间采用螺栓联接成拱型结构。

各标准节之间相互支撑力, 从而减小整环对支臂的弯矩, 其主要用于承受重量和传递动力。

载车台为重力自平衡式调节, 两侧设有6组滚轮, 每组两个滚轮, 由于重力作用, 载车台在随车库公转的同时也产生自转, 实现载车台始终保持水平。

为了增加载车台支撑点, 标准节内设有三环T型钢弯成的轨环形道, 采用T型钢可以使两轮子分布于腹板两侧, 防止轮子脱离轨道。

为降低驱动力、节约能源, 内外环驱制动安置在每环的外缘。

拱型环的每个轿箱标准节外侧联接一定厚度的弧形板, 使之形成一圆环, 在圆环周向安置与链条相啮合的弧形齿条或与柱销相配合的柱销孔。

立体旋转车库设计方案

立体旋转车库设计方案立体旋转车库设计方案一、设计目标：立体旋转车库是一种创新的停车设备，旨在解决城市停车位紧张的问题，提高车辆停放效率，提供更便捷的停车体验。

设计目标包括：1. 最大限度地提高停车位的数量，以满足不同城市的停车需求。

2. 实现智能化管理，提高停车位利用率，并减少停车时间和堵车现象的发生。

3. 保证车辆安全，防止发生事故和过度拥堵的情况。

4. 设计美观大方，与周围环境相融合。

二、设计方案：1. 建造立体旋转式停车塔：通过把停车位设置在不同的高度和角度，实现更多车辆的停放。

这样的设计可以利用较小的占地面积，容纳更多的车辆。

2. 安装智能导引系统：通过在每个停车位上安装传感器和导航系统，可以实现智能导引，引导车辆停放到指定停车位上。

还可以实时监控车位的使用情况，提供给用户可用停车位的信息。

3. 设计智能的停车位锁定机制：在每个停车位上安装电动锁，在车辆停放时锁定车辆，避免车辆滑动和碰撞。

只有在车主通过手机APP或卡片刷卡等方式进行解锁时，才能取走车辆，保证车辆安全。

4. 实施立体旋转管理系统：通过中央控制系统对整个停车塔进行管理和控制，可以最大化地提高停车位利用率，减少车辆等待的时间。

通过智能管理系统还可以实时监控停车塔的运行状况，提醒系统中出现的故障并进行维修。

5. 设计人性化的出入口系统：设计简洁明了的出入口通道，方便车辆进出。

同时，在出入口设置刷卡系统和车牌识别系统，以确保只有授权的车辆可以进入停车塔，增加安全性。

三、预期效果：1. 提高停车位利用率：通过建造立体旋转式停车塔，可以容纳更多的车辆，解决城市停车位紧张的问题。

2. 减少停车时间：智能导引系统可以提供实时车位信息，减少车辆在停车塔内的等待时间。

3. 保证车辆安全：智能锁定机制和中央控制系统可以保证车辆在停车塔内的安全。

4. 提高停车体验：人性化的设计和智能化管理系统可以减少车主的停车困难和等待时间，提供更加便捷的停车体验。

慧鱼智能化立体旋转停车库的创新设计

研究与
ＤＯｈ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－９４９２．２０１３．０８．０２１
慧鱼智能化立体旋转停车库的创新设计术
蒯苏苏，陈寒松，孙明权，吴动波，张闯，杨君
（江苏大学，江苏镇江２１２０１３）
ＫＵＡＩＳｕ－ｓｕ，ＣＨＥＮＨａｎ－ｓｏｎｇ，ＳＵＮＭｉｎｇ — ｑｕａｎ，ＷＵＤｏｎｇ — ｂｏ，ＺＨＡＮＧＣｈｕａｎｇ，ＹＡＮＧＪｕｎ（ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）
中图分类号：ＴＨＩ２２文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９４９２（２０１３）０８—００８１一Ｏ５
ＦｉｓｃｈｅｒｔｅｃｈｉｎｋＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｈｒｅｅ－ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＲｏｔａｔｉｎｇＰａｒｋｉｎｇＧａｒａｇｅＩｎｎｏｖａｔｉｖｅ型，车库的结构设计使用了 “ 行星轮”式转盘结构，控制软件用ＲＯＢＯＰｒｏ图形化编程，控制智能化立体旋转停车库
完成一系列复杂动作，如寻找车库— —沿轨迹行走——遇到边界停止—— 回避边界— —识别车位— —清洁车身——继续沿轨迹行走等，充分利用了创新智能。关键词：创新设计；ＴＲＩＺ理论；标准解；慧鱼模型；智能化车库；计算机技术

基于TRIZ阿奇舒勒矛盾矩阵的立体车库创新设计

《装备制造技术》2017年第09期国际TRIZ 理论是前苏联发明家G.S.Althsuler 所开创的一种基于知识、面向人的发明问题解决的系统化方法学[1]。

TRIZ 理论提供的问题解决工具和近似标准的问题分析和解决方法，可以为解决具体技术问题提供解决方案。

TRIZ 理论的出发点是借助于经验发现事物中的矛盾，依据这些矛盾进行创造改进设计[2-3]。

随着人们生活水平高的提高，加之城市规划时对停车设施考虑不够，多为平面式停车场，而这显然不能满足人们的停车需要，造成了目前停车设施严重缺失的局面[4]。

当前，对车库的研究多集中于停车场环境，出现了多种车库解决方案及形式[5]：简易升降式、升降横移式、垂直升降式、圆盘旋转式[6]、立体垂直旋转式等，而对两边墙体限制或因私人空间影响的家庭车库式研究甚少，需要研制开发新型适合家庭式的立体车库。

１家庭式立体车库随着人们生活水平的提高，私家车成了家庭的必需品，而与此相对应的，车子存放成为人们重点关注的问题，家庭在购买住房时，一般都只购买了与住房配套的一个车位，这与很多家庭拥有多辆车的车位需求形成了矛盾。

而现实中很多家庭购置的停车库或车位其高度能满足停放两辆车的要求，开发利用现有停车库或停车位的上层空间形成独立家庭式的立体车库成为一种有益的选择。

对当前小区家庭停车库或停车位进行研究分析如图1所示，小区停车位G1、G2、G3（H1、H2、H3）紧挨排列（车库为隔墙），G 行车库与H 车库分列车道两边；车道为双向双车道。

顾客对家庭式立体车库的要求为：（1）存、取车时上下车相互不影响与干涉；（2）立体车库不与左右家庭车库相干涉；（3）存、取车操作简便不繁琐。

由家庭停车库的上层空间利用、顾客对立体车库的理想要求进行立体车库创新设计成为研究的核心问题。

２TRIZ 阿奇舒勒矛盾矩阵2.1TRIZ 阿奇舒勒矛盾矩阵的理论基础TRIZ 阿奇舒勒矛盾矩阵创新设计的关键因素为技术矛盾、通用工程参数和发明原理，并由此3个关键因数构造的技术矛盾一般解决思路如图2所示。

基于TRIZ的新型载车台结构创新设计与计算分析

装置的
复杂性机械系统的替代式车库结构不对称结构／动方运式等的不对称可操作性机械系统的替代垂直旋转式结构预操作智能选择停车位等废弃现有的机构
ｌ基于ＴＩ的新型立体车库方案设计ＲＺ
可制
造性
机械系统的替代废弃与修复
不对称
将传统的水平
式机构变成垂直式旋转机构
给风景区添加一壮观景象，再加以装饰，使之与
自然浑然一体。
＋山东省教育厅科技规划基金资助项目（０ＷＡ８Ｊ７０）
不协调，因而皆未得到广泛利用。
表１分析结构形式问题技术冲突参数表需改进的恶化的被解决原理工程解决方案
工程参数工程参数适应性及装置的
多用性复杂性
动态化
由单体升降移
动式改成整体、机械系统的替代单体旋转式动态化旋转式装饰外表（化）美
因基于ＴＩｌ３理论的技术冲突解决原理分ＲＺｌ］－析存在的矛盾，可以得到一系列的发明原理，在
这些原理的指导下可以找到改进创新的方向，技
时间
损失
废弃与修复
参数变化
术冲突分析见表１。综合考虑各影响因素的作用及查找到的发明原理给出设计方向，拟定设计半地上半地下组装式垂直旋转式立体车库，在景观区建设１座外观貌似巨大摩天轮的新型立体车库，

基于TRIZ的环形垂直旋转式立体车库存取车控制策略的研究

汽车保有量２１００年底已经达到３４３万辆，随之４
１基于ＴＩ的立体车库实体模型ＲＺ
发明问题解决理论ＴＩ ¨ 被认为是目前最ＲＺ
而来的停车问题成为大城市迫切需要解决的难
ｏｔｒｏｇｒｅｃｎｒｌｓｒｔｇｅ．ｆｓｅｅａａｇｏｔｏｔａｅｉｓＫｅｗｏｒｓ：ｓｅｅａａｅ；ＴＲＩｙｄｔｒｏｇｒｇＺ；ｃｎｔｏｔａｅｙ；ｓｍｕａｉｎｏｒｌｓｒｔｇｉｌｔｏ
随着国民经济的高速发展，我国轿车保有量直线上升。作为衡量汽车保有量重要指标的私人
因此，基于ＴＩＲＺ理论设计了具有占地面积小、
明的进程，得到高质量的创新产品。ＴＩＲＺ４大
模块中的技术冲突与冲突矩阵作为该理论的重要组成部分是完成创新设计的关键。发明问题的核心是解决冲突，从而推动原设计向改进的方向发展。环形垂直旋转式立体车库就是基于
式，从而达到缩短存取时问和提高存取效率的
目的。
示），利用ＴＩＲＺ提供的发明原理而设计完成
表１结构技术冲突分析及原理
需改进的工程参数适用性及多用性形状形状时间损失

TRIZ技术进化理论在立体车库创新设计中的应用

ＡｂｔａｔｈｅｒｆｅｈｏｏｙｅｏｕｉｎｂｓｄｏＲＺｗａｐｌｄｔｎｏａｉｅｄｓｎｓｕｙｏｓｒｃ：ＴｅｔｏｙｏｃｎｌｇｖｌｔａｅｎＴＩｓａｐｉｉｎｖｔｅｉｔｄｎｈｔｏｅｏｖｇｔｅｓｒｏｇｒｇ．Ｆｒｔｉｔｏｕｅｅｅｔｅｔｅｒｆｅｈｏｏｖｌｔｎａｄａｓａｃｉｇｍｅｈｄｆｒｈｔｅａａｅｉ，ｎｒｄｃｄｗｒｈｈｏｏｃｎｌｇｅｏｕｉｎｅｒｈｎｔｏｏｅｓｙｔｙｏｐｏｌｍｏｖｎａｅｎＴＲＺ．ＴｅｒｂｅｓｌｉｇｂｓｄｏＩｈｎ，ｔｅｄｔｉｄｓａｃｉｇｗａｄｒｔｅｉｎｖｔｅｓｌｔｎｏｈｅａｌｅｒｈｎｓｍａｅｆｈｎｏａｉｏｕｉｆｅｏｖｏ
中图分类号：Ｈ１Ｔ２８文献标识码：Ａ
ＴｅｈｎｌｇｖｌｔｏｔｅｒｆＴＲＩａｌｅｏｃｏｏｙｅｏｕｉｎｈｏｙｏＺｐｐｉｄｔ
ｉｎｏａｉｅｄｓｇｏｈｔｒｏｇｒｇｎｖｔｖｅｉｎｎｔｅｓｅｅａａｅ
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ＴＲＩＺ；ｔｃｎｌｇｖｌｔｎ；ｓａｃｉｇｍｅｈｄ；ｐｏｌｍｏｖｎｅｈｏｏｙｅｏｕｉｏｅｒｈｎｔｏｒｂｅｓｌｉｇ；ｓｅｅａａｅ；ｖｒｉａｔｒｏｇｒｇｅｃｌｔｔｒ；ｉｎｖｔｖｅｉｎｕｎｎｏａｉｅｄｓｇ

AD与TRIZ理论结合在新型立体车库概念设计中的应用

ｓｍｐｅｉｅｉｎｄａｄｄｖｌｐｄｂｓｇｔｅｃｎｅｔｅｉｎｍｏｅ，ｗｉｈｄｍｏｓａｅｈｅｓｂｌｙｏｅｃｎｅｔｅａｌｓｄｓｇｅｎｅｅｏｅｙｕｉｈｏｃｐｓｄｌｈｃｅｎｔｔｓｔｅｆａｉｉｔｆｔｏｃｐ－ｎｄｇｒｉｈｄｓｇｒｃｓｄｌｐｌａｉｎｉｎｐｏｅｓｍｏｅ’ ａｐｉｔ．Ｓｃｏ
ｐｅｎａｉｆｂｔ．Ｔｅｅｉｔｇｃｍｐｅｎａｉｆｈｏｈｃｎｅｔｅｉｎｉｕｅｓａｌｓｅｃｎｅｔｅｉｎｐｏｅｓｌｍｅｔｒｙｏｏｈｈｘｓｉｏｌｍｅｔｒｙｏｅｂｔｏｃｐｓｓｓｄｔｅｔｂｉｈｔｏｃｐｓｇｒｃｓｔｎｔｔｄｇｏｈｄｍｏｅ，ａｄｔｅｐｐｒｓｍｍａｉｅｎｒｐｓｓｆｕｉｄｆｃｔｇｒｃｌａｔｂｔｓｏｅｃｕｌｄｐｏｌｍｎＡＤｈｏ，ｄｌｎｈａｅｕｒｓａｄｐｏｏｅｏｒｋｎｓｏａｅｏｉａｔｉｕｅｆｔｏｐｅｒｂｅｉｚｒｈｔｅｒｙ
ｐｏｌｏｉｇ（ＲＺ，ｈａｅｄｃｔｅｔｎｌｉｔｎｗｉｈｅｉｓｅａａｌｉｂｔｃｎｅｔｅｉｎｅｃｒｒｂｍｓｌｎＴＩ）ｔｅｐｐｒｎｉｅｃｒｉｉｔｉｈｃｘｓｐｒｔｙｎｏｏｃｐｄｓｎａｄｔｏ — ｅｖｉａｓａｍａｏｔｓｅｈｇｈｎ

QFD与TRIZ集成在立体车库概念设计中的应用

ＱＤａｄＴＩｅｅｉｔｄｃｄａｄａａｚｄＴｅｃｎｅｔｅｉｏｅｔａｉｔｒｅＦｎＲＺＦｎＲＺｗｒｎｒｕｅｎｎｌｅ．ｈｏｃｐｓｍｄｌｈｔｎｅａｓＱＤａｄＴＩｏｙｄｇｎｇｔＷ／ｐｔｏｗｒ．ａｅｎｔｉｄｓｍｄｌｓｒｏｇａｅＷ￥ａａｚｄａｄｔｅｓｒｏａａｅｃｎｅｔ－ＣｕｆｒａｄＢｓｄｏｓｉｏｅ，ｅｅａｇＯｎｙｅｎｔｅｒｇｏｃｐＳｈ￣ｅｔｒｌｈｅｇｅｄ
ＴＩ是目前国际上著名的设计理论，在概念设计过程中有着广ＲＺ
泛的应用。二者的集成【国内概念设计研究的热点方向。ｚｌ是
１１ＱＦＤ．
标准解，效应等。ＲＺ提供了一系列处理冲突的工具，ＴＩ解ＱＤ３质量功能配置，核心思想是产品从开始的可行性场分析，ＦＬ］是其如何做的” 的问题，如图２所示。分析到产品的生产，都应该以市场顾客的需求为驱动，强调将市决了“ 场顾客的需求转变为产品开发各种信息。ＱＤ使用的基本工具Ｆ
ｓｇＳｍａｅｉＷａｄ．ｎ
ＫｅｒｓＴＩＱＦＣｎｅｔｅｉｎｍｏｅ；ｔｒｏｇｒｇｙｗｏｄ：ＲＺ；Ｄ；ｏｃｐｓｄｌＳｅｅａａｅｄｇ
中图分类号：Ｈ１文献标识码：Ｔ２８Ａ
１日Ｊ吾『
概念设计ｌ１ｌ是产品设计的重要阶段，它在很大程度上决定着

基于TRIZ理论的停车场发展分析

基于TRIZ理论的停车场发展分析作者：张佳鹏赵新军来源：《科技创新与品牌》2015年第07期一、引言随着世界经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，城市人均拥有汽车的比例也在不断增大。

近年来汽车保有量持续增长，然而停车场面积却日益紧张。

“停车难”已经成为了重要的社会问题。

为了尽快解决停车难的问题，就要对当前停车难现象进行分析，因此合理地规划和建设停车场就显得尤为重要。

本文尝试应用TRIZ理论来分析现阶段停车难问题，找出可能存在的合理解决方案，并且预测未来停车场的发展方向。

二、停车场的发展史从广义上讲，一切为人类代步的工具无论是动物还是工业产品都可以算是交通工具。

那么停放这些交通工具的场所就可以名义上称为停车场。

因此可以说最早的“停车场”应该是古代的马厩了，至于后来那些停放轿子和马车的场所也可叫作古代的“停车场”。

然而真正现代意义上的停车场应该从卡尔·本茨造出了世界上第一辆汽车开始，因为有了现代汽车才会出现存放汽车的停车场。

在第二次世界大战前的一段时间里，汽车工业还是处于方兴未艾的阶段，车辆的增多带给城市的交通压力还不大，私人小汽车尚未成为主要的交通工具。

这一时期城市停车设施的供求矛盾没有显现，主要的停车方式是沿街免费停车。

虽说当时的停车方式是随处停放，然而第一座真正为汽车设计的停车场也正是在这一时期完成的。

1907年一位叫作艾玛·马丁的别墅主人购买了一辆汽车，请来了原别墅建设者赖特，让他在别墅有限的占地空间内新建一座车库。

以前一般将停放四轮马车的车库设置在别墅后面，与之形成强烈反差的是，赖特专门为车库设计了一座时髦的微缩版“乡村别墅”，并将其沿街放置。

这样一来车库被赋予了与别墅相同的地位，使其以一种富有美感的方式矗立在别墅旁。

可以说这是私家车库的首例，也是现代停车设施的鼻祖（见图1a）。

这之后各大汽车生厂商在生产自己汽车时，都建设了属于自己公司的停车设施，但这还不能算是停车场，因为他们建设的停放汽车的大楼，主要是为了存放自己生产的汽车，并作为自己公司存车仓库。

基于TRIZ的新型立体车库创新设计

基于TRIZ的新型立体车库创新设计随着经济的快速发展和人民生活水平的提高,世界各大中城市汽车的拥有量急剧增加［1］,在“寸土寸金”的现今社会,公共场所及社区内存在的车挤绿地、停车难等问题已越来越突出,“车库”日渐成为热门话题.为了解决停车车位占地面积与住户商用面积的矛盾,立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性而应运而生,其应用前景已被广大业内人士所关注.目前,国家质量监督检验检疫总局颁布的《特种设备目录》中,把机械式停车设备分为九大类［2］,即:升降横移式、巷道堆垛式、垂直升降式、垂直循环式、水平循环式、多层循环式、平面移动式、简易升降式、汽车专用升降机式.各类型立体车库的研发已达到一定先进水平,但皆未得到充分推广,因存在一定不足:设备机构复杂,实用性差,高峰期存取车时间长,甚至超出消费者的心理承受时间界限;其次,与司机思维有关,认为其易发生严重故障,停取车不方便,收费高;再者,此类停车场一般位置隐蔽且无明显标识.同时现有立体车库外型适合建造于高楼耸立的繁华市区,若建造于自然风景旅游区内,会显得突兀、单调,与自然不协调.目前许多旅游风景区旅游资源丰富,每逢节假日特别是黄金周期间,进入各大景区的游客数量剧增,景区及其周边的停车场负荷极大,基本都出现停车位短缺现象.如青岛每年的旅游高峰期,沿海一线主干道出现车位难找,致使旅游时间被压缩,旅游质量下降,影响岛城旅游形象.因此研究开发一种经济、美观、实用的新型立体车库,充分利用有限的地面和空间,大幅增加停车位数目,在旅游区显得尤为重要.1基于TRIZ的新型立体车库方案设计针对城市旅游风景区等区域停车难、与现有立体车库类型不相配问题,本文基于TRIZ理论指导进行了创新性方案设计、论证与结构设计,提出一种“双环拱型分体轿箱垂直旋转式”新型立体车库.1.1TRIZ的主要理论及方法的研究发明问题解决理论TRIZ［3-9］被认为是目前最全面系统地论述发明创造、实现技术创新的新理论.运用这一理论,可大大加快人们创造发明的进程,而且能得到高质量的创新产品.TRIZ是一种建立在技术系统演变规律基础上的问题解决系统.技术系统演变的8个模式、39个通用工程参数、40条发明原理、39×39冲突解决矩阵、76个标准解、发明问题解决算法(ARIZ)以及工程知识效应库等一同构成了TRIZ的理论与方法体系［5］.TRIZ认为,产品进化过程就是不断解决产品所存在冲突的过程,设计人员在设计过程中不断地发现并解决冲突,是推动其向理想化方向进化的动力.技术冲突是典型的工程妥协问题,即当提高系统某一技术特性(参数)时,另一特性(参数)会恶化.TRIZ创新原理的核心就是解决技术系统中存在的冲突,冲突解决矩阵是解决技术冲突的有效工具.它是由TRIZ研究者通过专利分析确定的39个通用工程参数和40条发明原理及其它们之间的对应关系组成的.一旦技术问题抽象成技术冲突的形式,就要用该问题所处的技术领域中的特定术语描述这个冲突,然后将这个冲突转换成TRIZ的通用工程参数,最后由通用工程参数在技术冲突解决矩阵中选择可用的发明原理［9］.1.2基于TRIZ技术冲突解决原理的立体车库结构创新方案设计因传统的立体车库与景观的相容性较差,且存取车效率较低,不适合车辆拥挤、存取频率较高的旅游风景区.为了解决此停车难和停车车位占地面积与景观及绿化面积的矛盾,在可能的情况下应该对现有立体车库进行改造,增加其自身“魅力”;同时考虑到旅游旺季与淡季所需车位数差距较大,建造大型固定式立体车库成本高,淡季时会出现闲置状况,浪费资源,因此,开发一与旅游区现有停车场相配合的既能泊车又能美化景观的多功能组装式立体车库尤为必要.基于TRIZ理论的技术冲突解决原理分析存在的矛盾,可以得到一系列的发明原理,在这些原理的指导下可以找到改进创新的方向,技术冲突分析见表1.综合考虑各影响因素的作用及查找到的发明原理给出的设计方向,拟定设计半地上半地下组装式垂直旋转式立体车库,在景观区建设一外观貌似巨大摩天轮的新型立体车库,给风景区添加一壮观景象,再加以装饰,使之与自然浑然一体,实现停车景观两相宜.2基于三维建模软件的结构创新设计依据冲突分析和“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”等发明原理引导,综合考虑结构设计及周边环境因素,采用“双环拱型分体轿箱垂直旋转式立体车库”结构.本文介绍基于三维设计软件Pro/E,CAXA和3ds Max对其结构所作的详细设计.此方案设计中存在许多关键技术,如增加泊车位、实现稳态驱制动、实现快速停取车、实现组装式安装和设计支撑结构等.综合考虑各项技术要求与可操作性,基于TRIZ冲突分析理论,本设计采用组装式双环单侧支撑双驱动式垂直旋转式立体车库,双环增加了泊车位,双驱制动提高了停取车效率并节约能源,链传动或柱销传动实现其稳态驱制动,组装式安装有利于设备的运输、安装与拆卸.技术冲突参数分析见表2.表2分析多环问题技术冲突参数表Table 2The table of technical conflict parameters for analyzing multi-annulus problems为了便于运输和安装,本立体车库创新性地采用了标准节结构形式,把内外环每个轿箱分别做成标准节,如图1(a)所示.该车库为双环半地下式,主轴固定在轴承上,轴承安装在地面上的轴承座上.主轴的一边套有套筒,套筒内缘与主轴之间采用键联接,套筒外缘焊接法兰盘;主轴的另一边安装滑动轴承,滑动轴承的外套上焊接法兰盘,法兰盘上用高强螺栓联接用角钢做成的支臂,形成单侧轮辐支撑系统.各支臂之间设计为网架结构,增强其强度、刚度和稳定性.每个轿箱都联接于支臂上,轿箱与轿箱之间采用螺栓联接成拱型结构,见图1和图2.各标准节之间相互支撑力,从而减小整环对支臂的弯矩,其主要用于承受重量和传递动力.载车台为重力自平衡式调节,两侧设有6组滚轮,每组两个滚轮,由于重力作用,载车台在随车库公转的同时也产生自转,实现载车台始终保持水平.为了增加载车台支撑点,标准节内设有三环T型钢弯成的轨环形道,采用T型钢可以使两轮子分布于腹板两侧,防止轮子脱离轨道.为降低驱动力、节约能源,内外环驱制动安置在每环的外缘.拱型环的每个轿箱标准节外侧联接一定厚度的弧形板(见图3),使之形成一圆环,在圆环周向安置与链条相啮合的弧形齿条或与柱销相配合的柱销孔.内外环总体装配如图3所示,应用场景效果图如图4所示,可见此新型立体车库与外部环境构成了浑然一体的靓丽风景.图4渲染效果图Fig.4Romanced imagine picture3设计评价该“双环拱型分体式轿箱旋转立体车库”采用轿箱标准节式、垂直旋转方式,结构、工艺、安装、维修均较简单,功能齐全,拆装方便,具有新颖性、实用性、安全性、环保性、节能性、景观性和经济性等优点.此外该新型车库还有以下几方面特点:(1)在车库外围建设防护罩,可防雨、防风、防晒.(2)据资料分析,平面自走式停车场,含场内车道每车位平均需要25~30 m2;而该车库含场外车道每车位平均需要6~8 m2,大大减少了占地面积,提高了地面利用率.(3)该车库与现有存容量相当的立体车库相比,存取时间短.根据停车设备设计要求,最远存车位一次取车时间少于2 min.该车库内外环可正反转且独立驱动,最远存车位为外环离进出口1/4圆周处,满负荷运行时32辆车依次取出(存入)作业的时间小于40 min.而普通立体车库,高峰取车时间依次取车时间过长,依次取车第20辆需30 min 以上.(4)该设计考虑到旅游旺季和淡季车位需求量的差距,采取拆装方便的标准节式组装方式,总体框架也是采用大型型材组装而成,从而可根据需求不同进行拆装,避免了设备的长期闲置,节约资源,提高其利用率.4结论设计有原始的自主创新性,外形美观,占地面积小,存容量大,易于安装制造,存储自动化、效率高,对旅游风景区、已有或将建地下停车场的公共场所有着极大的经济、实用价值.该新型立体车库结构已申请发明专利和实用新型专利.该设计目前还存在一定的不足,其设计结构仍存在待优化部分,需进一步进行实验研究,从而完善其结构,进一步降低成本,提高安全性.。

基于TRIZ的垂直旋转式立体车库回转系统的创新设计

：。≥弋：１４
改进参数
＼
强度
表２技术冲突矩阵
３２
可制造性
３６装置的复杂性
工程解决思路
３２可制造性
１，３，１０，３２
２７，２６，１‘
机械部件分割、物体替代
３６装置的复杂性
２，１３，２８
２７，２６，１，１３’
反向思维或采用低成本物体替代
１３结构的稳定性
１７，９，１５
３５．１９‘
２，３５，２２，２６‘
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，但其造价也是最高的。
经工程分析，所设计的该类型车库的回转系统需竖直放置，承受较大的径向载荷和较大的倾覆力矩，而轴向力几乎为零，因此需要选用一种承载径向力和倾覆力矩较大的回转支承（普通轴承无法承受），结合工程实际承受载荷及计算分析确定，在外环车位数大于１２时，中心回转系统应选用三排滚柱式回转支承，其既能承受较大的径向力又能承受较大的倾覆力矩，选用该型支承符合“超过的作用”的原理，从而保证了车库整体的稳定性、可靠性。
改变物体的柔性，刚性变柔性
ｌＯ力
３５，１０，１４，２７１５，３７，１８，１’ ２６，３５，１０，１８‘
将刚性件分割，静止物动态化
１４强度
１１，３，１０，３２’
２，１３，２８
增加强度，改变部件材料
１１应力或压力２７可靠性
９，１８，３，４０１１，２８
１，３５，１６’
１９，１，３５’ １３，３５，１’
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【３Ｊ，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

垂直旋转式立体车库的创新设计

垂直旋转式立体车库的创新设计李丽;丛东升;李贞;孔令义;李昊【摘要】近年来，随着城市停车难问题的显现，垂直旋转式立体车库是“停车难”问题的解决和改善城市静态交通的重要手段和途径，但因其存在承载能力弱、设备复杂性高、库容利用率低等缺陷而影响其广泛应用。

文章利用发明问题解决理论（TRIZ）、公理设计（AD）的独立公理等创新设计方法，对垂直旋转式立体车库设计方案进行了创新设计，进而解决其存在的耦合问题，获得单吊点式垂直旋转立体车库和双环圆形分体式垂直旋转立体车库满足用户需求的两种建议方案。

%At present,with the appearance of the problem of parking in the metropolis,the vertical turn mechanical stereo garage does exert such a profound effect on our daily life.However,in order to solve the technical defect in the vertical turn mechanical stereo garage with the weakness of carrying capacity and the high of equipment complexity and the low of the high capacity.In this article,its design scheme is creative and its coupling problems are solved with the theory of inventive problem solving (TRIZ)and the independent axiom of axiomatic design (AD).Finally,two kinds of the vertical turn stereo garage of proposal scheme-monotone point vertical turn stereo garage and double ring circular partial vertical turn stereo garage are obtained to satisfy users'demands.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P569-573)【关键词】发明问题解决理论;独立公理;垂直旋转式;机械式立体车库【作者】李丽;丛东升;李贞;孔令义;李昊【作者单位】山东建筑大学机电工程学院，山东济南 250101; 山东省高校机械工程创新技术重点实验室，山东济南250101;山东建筑大学机电工程学院，山东济南 250101; 山东省高校机械工程创新技术重点实验室，山东济南250101;山东建筑大学机电工程学院，山东济南 250101;山东建筑大学机电工程学院，山东济南 250101;山东建筑大学机电工程学院，山东济南 250101【正文语种】中文【中图分类】TH218随着经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，汽车作为常用的交通工具逐步进入寻常百姓人家，随之而来的停车难问题越来越显现，尤其是北上广等一线城市也同样面临着这样的问题［1］。