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1、机械设计综合实践,设计平滑自动门,平滑式自动门结构图,一.设计目标,设计平滑自动门的执行装置。开门速度：50cm/s。关门速度：2050cm/s（可调节）。门宽：900mm（单扇平滑门）。开启宽度：900mm（单扇平滑门）。发生停电事故时，自动门应可依靠人力打开。,一.设计目标,门的其他参数：,门重：75kg门厚：10mm门高：2100mm手动开启力小于等于3kg,一.设计目标,一.设计目标,基本运动功能：,一.设计目标,门的结构简图：,一.设计目标,防夹功能：设计三组红外光栅。红外光栅是主动红外对射（什么是红外对射，请看下面详解）的一种，采用多束红外光对射，一旦有人员或物体挡住了发射器发出的
2、任何相邻两束以上光线超过30ms时，接收器立即输出报警信号，当有小动物或小物体挡住其中一束光线时，报警器不会输出报警信号。,一.设计目标,门的限位功能：,一.设计目标,门的紧急手动开启功能：电磁离合器实现,基本功能：离合器是把动力机械的引擎动力以开关的方式传递至传动轴上的装置。,一.设计目标,门的结构简图：,一.设计目标,优点：带传动运行平稳，吸收振动减小噪音的性能好，结构简单，无需润滑便于制造，便于维修。同时实现改变运动方式和运动分解，整体尺寸小。,缺点：皮带寿命较短，环境适应性较差，皮带容易打滑造成失效。,皮带轮皮带种类可变，V带结构简单，齿形带传动平稳精确，应由具体设计计算确定。,二.参
3、数计算,电机的选择,（1）摩擦阻力计算：,二.参数计算,滚动摩擦杆杆臂 查表取2mm,滚轮直径 取60mm,轴承内径 取20mm,滚轮轴承摩擦系数 查表取0.005,轮缘摩擦附加系数 查表取0.003,重力加速度 取9.81,二.参数计算,（2）导轨坡度阻力计算：为轨道倾斜角度 取,二.参数计算,（3）运行风阻力计算：,二.参数计算,风力系数 取1.1,计算风压,垂直迎风面积,综合摩擦系数 取0.1,二.参数计算,计算风压,此处用于计算电动机功率阻力，参考类似的机械，选择=150Pa,垂直迎风面积,=0.9x2.1=1.89,_,二.参数计算,33.66N,31.19N,64.12N,（4）总
4、阻力计算：,二.参数计算,（5）电机功率选择：,取0.9,得 71.65W取同步带带宽 为80mm=0.5m/s,二.参数计算,（5）电机功率选择得n=1400r/min所以选择YS5612型号电机P=90kWA=0.32A,二.参数计算,同步带的选择,（1）计算功率：取1.6 114.64W,二.参数计算,同步带的选择,（2）选择带型号：由 与小带轮转速，查表知可选L型带,二.参数计算,同步带的选择,（3）带基准宽度：=25.4mm（4）带轮齿数和带圆直径,取,二.参数计算,同步带的选择,（4）带轮齿数和带圆直径,取9.525mm,d=60.67mm,二.参数计算,同步带的选择,（5）确定带
5、长,静止门和活动门宽均为900mm考虑余量，齿轮中心距取2000mm,计算得 为4190.5mm,二.参数计算,张紧机构的设计,要求：整个传动装置结构简单，占用空间少张紧轮占用占用空间大，改变皮带运行方向自动张紧装置是将有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，使带轮随同电动机绕固定轴摆动，来保持初拉力，所以也不适合采用。选用定期张紧装置的方式来进行张紧。,二.参数计算,张紧机构的设计,张紧装置的主要构成：1、底座 2、调节推板 3、调节杆 4、预劲弹簧 5、螺母,二.参数计算,张紧机构的设计,张紧装置三维图,二.参数计算,电机皮带轮之间的涡轮蜗杆减速器：采用渐开线蜗杆（ZI)传动比
6、i=23.5蜗杆头数Z1=2;涡轮齿数Z2=47.蜗杆采用45钢调质处理，许用接触应力许用弯曲应力,二.参数计算,蜗杆设计公式：,最后计算得到 a=75mm,二.参数计算,蜗杆分度圆直径：,模数 m=2ad1/z2=2.5,二.参数计算,校核涡轮蜗杆强度：,二.参数计算,校核涡轮蜗杆强度：,二.参数计算,校核涡轮蜗杆强度：,二.参数计算,吊架是用来固定吊轮支承和连接门夹的部件，部件材料一般都是由冷轧钢板冲压成型。中间的两个较大的孔是用来安装滑轮支承轴，而左右方的三角形孔则是用来与连接杆相连时的螺孔，这样的三角形结构连接能够使得他们之间具有较好的稳定性，固定准确。,二.参数计算,门的吊架设计：,
7、二.参数计算,上导轮和轨道设计：,方案细节：感应门导轨采用水平双导轨设计。使门体重心处于水平双导轨的两个支撑点之间，形成正悬挂。导轨开口朝下，并配有双侧密封毛刷，形成密封式导轨,二.参数计算,导轮轴刚度强度设计：材料选用的是45号调质钢。两个吊架之间间隙长度为36mm轴的直径为20mm,二.参数计算,导轮轴刚度强度设计：轴工作时只有弯矩作用而不受扭矩作用，所以,T=0.单扇门由两个吊轮悬挂在导轨上，所以每根轴A点受到到向下的力支承轴受到的弯矩 抗弯截面系数 强度=M/W=15.75Mpa材料选用的是45号调质钢，许用弯应力是102Mpa，15.75Mpa102Mpa,所以通过设计能够承受足够的强度。,二.参数计算,止摆结构设计：平滑自动门是悬挂活动门扇，这样门扇受力会产生振动，为保证门扇能平稳地按照直线运行，因此在门框下部要设置止摆装置。,二.参数计算,止摆结构设计：本处采用轨道式止摆，结构如下图。轨道式止摆在底面开轨道槽，轨道材料为不锈钢，滑块为塑料。门扇上可以加多个滑块，抗摆动的性能强。,三.设计总结,基本运动功能：减速器+皮带轮+连杆,承重及导向功能：行进轨道+吊具走轮,止摆功能：止摆器、止摆地轮,限位功能：接近开关+压簧,紧急推开功能：离合器,三.设计总结,门的结构简图：,谢谢大家,
