畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門設(shè)計(jì)

1、1蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)機(jī)械工程系機(jī)械工程系 2011 屆屆 機(jī)電一體化機(jī)電一體化 專業(yè)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目?jī)梢碜詣?dòng)旋轉(zhuǎn)門設(shè)計(jì)校內(nèi)（外）指導(dǎo)教師職 稱工作單位及部門聯(lián)系方式李寶棟講師機(jī)械工程系一、題目說(shuō)明（目的和意義）：自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門是樓宇設(shè)備中的光機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品，它給人以親切大方的感覺(jué)，同時(shí)營(yíng)造出奢華的氣氛，其全新的概念，寬敞的開(kāi)放門面和高格調(diào)的設(shè)計(jì)，堪稱建筑物的點(diǎn)睛之筆，立足于建筑時(shí)代大潮的最前端。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生達(dá)到以下基本要求：1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論，知識(shí)與技能，解

2、決有一定難度的工程實(shí)際問(wèn)題的能力；2）培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，具有查閱科技文獻(xiàn)資料，使用各種標(biāo)準(zhǔn)，手冊(cè)，以及自學(xué)和獨(dú)立工作的能力；掌握理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)方法。二、設(shè)計(jì)（論文）要求（工作量、內(nèi)容）：一）設(shè)計(jì)要求主要對(duì)門體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)做詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出一種安全可靠實(shí)用的兩翼旋轉(zhuǎn)門。1 采用鋁合金和玻璃等組成門體框架。2 驅(qū)動(dòng)部分由減速電機(jī)和齒輪箱減速機(jī)構(gòu)組成，且安裝在門中心頂部的華蓋內(nèi)。3 控制系統(tǒng)用 plc 負(fù)責(zé)完成控制任務(wù)，由變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)門體多種轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)功能。4 安全系統(tǒng)采用紅外線傳感器檢測(cè)進(jìn)出旋轉(zhuǎn)門的人員流動(dòng)，使用多個(gè)接觸式和非接觸式傳感器及光電接近開(kāi)關(guān)來(lái)確保

3、通行安全。二）要求提供以下設(shè)計(jì)資料：1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；22. 三翼旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)圖，相關(guān)零件圖；3. plc 外部接線圖，以及其它相關(guān)設(shè)備的電氣圖；4.完整的程序資料，應(yīng)包括 plc 工序圖、梯形圖、指令表等 3 種格式的程序及注解；論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）撰寫格式及要求見(jiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)范例。三、進(jìn)度表日 期內(nèi) 容第 1 周（11 月 29 日12 月 5 日）第 2 周（12 月 6 日12 月 12 日）第 34 周（12 月 13 日12 月 26 日）第 5 周（12 月 27 日1 月 2 日）第 6 周（1 月 3 日1 月 10 日）第 78 周（2 月 21 日3 月 6 日）查閱相關(guān)資

4、料，確定設(shè)計(jì)總方案設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。繪制結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。繪制硬件接線圖，軟件流程圖。編制程序，調(diào)試撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)答辯完成日期2010 年 11 月 29 日2011 年 1 月 10 日答辯日期2011 年 2 月 21 日2011 年 3 月 6 日 四、主要參考文獻(xiàn)、資料、設(shè)備和實(shí)習(xí)地點(diǎn)及翻譯工作量：1 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3）m.機(jī)械工業(yè)出版社.20042 王壽華主編.建筑門窗手冊(cè)m.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.20023 徐創(chuàng)文 主編.機(jī)床電氣控制及可編程序控制器 蘭州：蘭州大學(xué)出版社，20014 王延才，王偉主編.變頻器原理及應(yīng)用m.機(jī)械工業(yè)出版社.20055 袁任光編著.交

5、流變頻調(diào)速器選用手冊(cè)m.廣東科技出版社.20046 揚(yáng)幫文主編.現(xiàn)代新潮傳感器應(yīng)用手冊(cè)m.機(jī)械工業(yè)出版社.2004翻譯:設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字主管系領(lǐng)導(dǎo)簽字年 月 日年 月 日年 月 日注：本任務(wù)書(shū)要求一式兩份，一份系部留存，一份報(bào)教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科。3蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文i摘 要本論文主要闡述的是合成阿莫西林原料藥所需的中間體 d-對(duì)羥基苯甘氨酸（簡(jiǎn)稱 d酸）的操作規(guī)程及回收過(guò)程簡(jiǎn)介。通過(guò)本文可深入了解 d-對(duì)羥基苯甘氨酸的概況及生產(chǎn)全過(guò)程。同時(shí)，通過(guò)本文可了解未來(lái)有關(guān) d-對(duì)羥基苯甘氨酸在制藥行業(yè)發(fā)展的前景，又可據(jù)此來(lái)投資開(kāi)發(fā)新型制藥技術(shù)市場(chǎng)。本文在總結(jié) d-對(duì)羥基

6、苯甘氨酸回收概況的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的闡述了 d-對(duì)羥基苯甘氨酸生產(chǎn)過(guò)程，即部分工作原理、生產(chǎn)工藝、操作規(guī)程全部?jī)?nèi)容。通過(guò)對(duì)其介紹和分析來(lái)深入了解此行業(yè)。本文在介紹生產(chǎn)三大部分的同時(shí)一并提到了生產(chǎn)過(guò)程中所用生產(chǎn)原料、機(jī)器機(jī)械、生產(chǎn)方法、人員配置和作業(yè)時(shí)間。同時(shí)，對(duì)其中的注意事項(xiàng)問(wèn)題等提出了意見(jiàn)和建議。本文通過(guò)老師同學(xué)朋友們的幫助下最終完成。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：d-對(duì)羥基苯甘氨酸 工作原理 生產(chǎn)工藝 操作規(guī)程 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文iiabstracttwo wings automatic revolving door is one kind of new revolving door which i

7、s specially for the expansion of the peoples movement, it is a perfect combination that combines automatic revolving door、smoothing door and exhibition space on the merits of the three functions . this paper discusses the design process of the two wings automatic revolving door, it include the detai

8、led analysis and design about gate body structure、drive system、transmission system、control system and testing security system of the two wings automatic revolving door. it proposed that the door frame is composed of glass and aluminum framework, the revolving door body is made of rotary-wing and smo

9、othing door by flat steel fixed together, is connect to six passive wheels with the hanging brackets which hang on the door crown circular orbit. he three-phase asynchronous motor drive the revolving door body to ralate on the door crown circular orbit through a reducer and gears transmission; plc i

10、s responsible for the task of controller and the function of rotational speed is rely on the vvf. the flow of personnel passing in and out of the revolution door is checked by the infrared ray sensor, the safety of people are ensured by a number of contact and non-contact sensors and photoelectric p

11、roximity switches. on the end, have designed a kind of function practical、safety dependablely revolving door.keywords: two wings automatic revolving door, gate body, programmable logic controller, sensor蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文iii目錄.錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。摘 要.iabstract.ii目錄.iii1 緒論.11.1 自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門簡(jiǎn)介.11.31.3 旋轉(zhuǎn)門的發(fā)展趨勢(shì)旋轉(zhuǎn)門

12、的發(fā)展趨勢(shì).11.41.4 旋轉(zhuǎn)門研究的必要性旋轉(zhuǎn)門研究的必要性.22 方案設(shè)計(jì).12.1 方案擬定方案擬定.12.1.1 兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門設(shè)計(jì)方案一.12.1.2 兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門設(shè)計(jì)方案二.12.22.2 方案選擇方案選擇.22.2.1 方案比較.22.2.2 確定方案.23 門體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).33.1 門體的總體設(shè)計(jì).33.1.1 門體構(gòu)成.33.1.2 門體規(guī)格.33.23.2 旋轉(zhuǎn)門體部分設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)門體部分設(shè)計(jì).33.2.1 確定旋轉(zhuǎn)門體材料.33.2.2 確定旋轉(zhuǎn)門體相關(guān)尺寸.53.33.3 曲壁設(shè)計(jì)曲壁設(shè)計(jì).93.3.1 曲壁的總體設(shè)計(jì).93.3.2 確定曲壁材料.103.3.3 確定材料

13、尺寸.103.4.1 加強(qiáng)型鋼的總體設(shè)計(jì).113.4.2 加強(qiáng)型鋼材料選擇及尺寸計(jì)算.113.53.5 華蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)華蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).123.5.1 華蓋的總體設(shè)計(jì).123.5.2 華蓋材料選擇.133.5.3 華蓋材料尺寸確定.134驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).154.14.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).154.24.2 減速機(jī)的選擇減速機(jī)的選擇.154.2.1 旋轉(zhuǎn)門體的慣性力矩計(jì)算.154.2.2 旋轉(zhuǎn)門體的摩擦力矩計(jì)算.174.2.3 選擇減速機(jī).185 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).205.15.1 傳動(dòng)齒輪齒圈設(shè)計(jì)傳動(dòng)齒輪齒圈設(shè)計(jì).205.1.1 齒輪齒圈設(shè)計(jì)前述.205.1.2 齒輪齒圈參數(shù)設(shè)計(jì).205.

14、25.2 承重滾輪及其軌道設(shè)計(jì)承重滾輪及其軌道設(shè)計(jì).24蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文iv5.2.1 選擇滾輪.245.2.2 軌道設(shè)計(jì).255.35.3 齒圈連接轉(zhuǎn)盤支架的螺栓設(shè)計(jì)齒圈連接轉(zhuǎn)盤支架的螺栓設(shè)計(jì).275.3.1 螺栓直徑設(shè)計(jì).275.3.2 齒圈結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì).285.45.4 轉(zhuǎn)盤支架設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)盤支架設(shè)計(jì).295.55.5 門體吊架設(shè)計(jì)門體吊架設(shè)計(jì).305.5.1 吊架處連接螺栓的直徑設(shè)計(jì).305.5.2 吊架的尺寸設(shè)計(jì).316 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).326.16.1 控制系統(tǒng)的控制過(guò)程及其控制功能控制系統(tǒng)的控制過(guò)程及其控制功能.326.1.1 控制系統(tǒng)的控制過(guò)程分析.326.1.2 控制系統(tǒng)

15、的控制功能分析.326.26.2 控制系統(tǒng)的選擇控制系統(tǒng)的選擇.326.36.3 變頻器的選擇變頻器的選擇.336.3.1 變頻器的容量計(jì)算.336.3.2 指定變頻器減速時(shí)間.336.3.3 變頻器的頻率設(shè)定.356.46.4 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).356.4.1 plc 的機(jī)型選擇.356.4.2 plc 外接電氣元件的選擇.366.4.3 輸入輸出口的保護(hù)及分配.376.56.5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).386.5.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的要求分析.386.5.2 plc 程序設(shè)計(jì).407 檢測(cè)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì).447.17.1 檢測(cè)安全系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)檢測(cè)安全系統(tǒng)的總

16、體設(shè)計(jì).447.27.2 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).447.2.1 檢測(cè)系統(tǒng)的要求.447.2.2 檢測(cè)傳感器的選擇.447.37.3 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì).457.3.1 安全系統(tǒng)的要求.457.3.2 安全傳感器的選擇.457.3.3 安全接近開(kāi)關(guān)的安裝.47結(jié)論.48參考文獻(xiàn).50附錄 *.52蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文11 緒論1.1 d-對(duì)羥基苯甘氨酸簡(jiǎn)介d-對(duì)羥基苯甘氨酸，又稱為 dphpg，化學(xué)名為 da-氨基對(duì)羥基苯乙酸，分子式為 c8h9no3,分子量為 167.16，純品外觀為白色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn) 240（分解） 。作為一種醫(yī)藥中間體，d-對(duì)羥基苯甘氨酸主要用于 -內(nèi)酰

17、胺類半合成抗生素的生產(chǎn)，如在羥氨芐青霉素（阿莫西林） 、頭孢羥基芐（歐意） 、頭孢氯苯（先鋒 iv） 、頭孢哌酮、頭孢羅奇、頭孢羥胺唑、頭孢克羅、頭孢拉定（先鋒 vi） 、頭孢曲嗪、 頭孢立新等廣譜抗生素的合成生產(chǎn)中，d- 對(duì)羥基苯甘氨酸是必不可少的側(cè)鏈酸。這些由 d-對(duì)羥基芐甘氨酸作為中間體合成得到的抗菌藥物抗菌譜廣，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、弓形體、螺旋體等均具有較好的殺滅作用，同時(shí)作為新型的抗生素，這些抗菌藥物具有極佳的口服效果，并克服了過(guò)去廣泛使用的青霉素 g 等存在的抗菌譜窄、副作用大、耐酸性差、不能口服或口服效果差以及耐藥性后應(yīng)越來(lái)越普遍等嚴(yán)重缺陷，在臨床上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這

18、些抗生素世界范圍內(nèi)的大量生產(chǎn)，進(jìn)一步帶動(dòng)了中間體 d-對(duì)羥基苯甘氨酸的發(fā)展。1.2 d-d-對(duì)羥基苯甘氨酸對(duì)羥基苯甘氨酸生產(chǎn)現(xiàn)狀生產(chǎn)現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外國(guó)外 d-d-對(duì)羥基苯甘氨酸對(duì)羥基苯甘氨酸生產(chǎn)現(xiàn)狀生產(chǎn)現(xiàn)狀國(guó)外從 19601970 年代就開(kāi)始了 d-對(duì)羥基苯甘氨酸的合成研究，并在 1970 年代開(kāi)始批量生產(chǎn)，1980-1990 年代得到發(fā)展。d-對(duì)羥基苯甘氨酸需求量近年來(lái)增加得很快，據(jù)報(bào)道，在 1999 年國(guó)際 上單純?yōu)樯a(chǎn)阿莫西林對(duì) d-對(duì)羥基苯甘氨酸的需求量就達(dá) 8kt，美、歐、日等地對(duì)其需求量更是超過(guò)萬(wàn)噸。國(guó)際上生產(chǎn) d-對(duì)羥基苯甘氨酸的廠商有日本的合成化學(xué)、high chem 株式會(huì)

19、社、荷蘭 andn 公司以及西班牙、韓國(guó)、瑞 典、印度、德國(guó)等國(guó)家的一些公司。1.2.2國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi) d-d-對(duì)羥基苯甘氨酸生產(chǎn)對(duì)羥基苯甘氨酸生產(chǎn)現(xiàn)狀現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)從 1980 年代開(kāi)始研制 d-對(duì)羥基苯甘氨酸，1990 年代中期開(kāi)始小規(guī)模生產(chǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)羥氨芐青霉素（阿莫西林）的需求量迅速增加，一些抗生素生產(chǎn)企業(yè)的半合成抗生素和頭孢類產(chǎn)品陸續(xù)通過(guò)中試，阿莫西林生產(chǎn)裝置相繼轉(zhuǎn)入生產(chǎn)。華北制藥、河北制藥、魯抗醫(yī)藥、山西邁特、上海 四藥、麗珠集團(tuán)等企業(yè)阿莫西林的產(chǎn)量小則100t/a，大的將發(fā)展到 700t/a，年增長(zhǎng)率將達(dá)到 2030。據(jù)資料介紹，在 2000 年一季度國(guó)內(nèi)生產(chǎn)阿莫西林成品 433t，全

20、年產(chǎn)量約 2kt，需 d-對(duì)羥基苯甘氨酸 1.5kt。預(yù)計(jì) 2002 年國(guó)內(nèi)阿莫西林產(chǎn)量將達(dá) 3kt 左右，需 d-對(duì)羥基苯甘氨酸將達(dá) 2.2kt，而國(guó)內(nèi) d-對(duì)羥基苯甘氨酸的產(chǎn)量在 1.5kt 左右，市場(chǎng)需求與供給存在較大缺口。目前國(guó)內(nèi) 90的藥廠所需的 d-對(duì)羥基 苯甘氨酸需要進(jìn)口，這也使得國(guó)內(nèi) dphpg 的價(jià)格居高不下。1.31.3d-對(duì)羥基苯甘氨酸對(duì)羥基苯甘氨酸的發(fā)展趨勢(shì)的發(fā)展趨勢(shì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門雖然已出現(xiàn)多年，但的技術(shù)發(fā)展仍在不斷完善和提高。其發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)：獨(dú)特新穎的總體設(shè)計(jì)，高度的安全可靠性設(shè)計(jì)，多種運(yùn)轉(zhuǎn)使用方式設(shè)計(jì)，故障即時(shí)顯示功能設(shè)計(jì)，樓宇消防智能化控制設(shè)計(jì)，停電使用功能

21、設(shè)計(jì)，大通行能力設(shè)計(jì)，精巧靈敏的遙控控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。同時(shí)，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門還能利用先進(jìn)的通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使自動(dòng)門的維護(hù)不再受時(shí)間、地域和專業(yè)維護(hù)技術(shù)的限制，制造商可通過(guò) internet 與設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，校正偏差，讓自動(dòng)門達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，可準(zhǔn)確傳回故障信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)，縮短維護(hù)、保養(yǎng)時(shí)間；采用液晶顯示屏，進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)，全面顯示門體轉(zhuǎn)速、狀態(tài)和故障等信息。蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文21.41.4 旋轉(zhuǎn)門研究的必要性旋轉(zhuǎn)門研究的必要性由于國(guó)外自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門發(fā)展較早，無(wú)論是驅(qū)動(dòng)技術(shù)還是控制技術(shù)都較為成熟。而我國(guó)旋轉(zhuǎn)門技術(shù)的發(fā)展起步較晚，其全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門技術(shù)來(lái)源于荷

22、蘭、瑞典、 日本等國(guó)。到目前為止，我國(guó)的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的技術(shù)水平離國(guó)外還有一定差距，特別是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)上。我國(guó)設(shè)計(jì)的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的安全性能低，運(yùn)行噪音大，壽命短，所以，仍需設(shè)計(jì)人員的不斷努力，才有希望趕超國(guó)外自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的技術(shù)水平。因此，對(duì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的研究是十分有必要的。蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文12 方案設(shè)計(jì)2.1 方案擬定方案擬定兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的主體結(jié)構(gòu)由門體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和檢測(cè)安全系統(tǒng)五大部分構(gòu)成，根據(jù)對(duì)這五大部分作出分析后擬定以下兩個(gè)兩翼旋轉(zhuǎn)門的設(shè)計(jì)方案。2.1.1 兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門設(shè)計(jì)方案一方案一：主要是根據(jù)傳統(tǒng)意義的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其主要是采用中軸來(lái)支

23、撐和安裝整個(gè)旋轉(zhuǎn)門體，并用中軸上固定齒輪的方式來(lái)進(jìn)行傳動(dòng)，最終使旋轉(zhuǎn)門體繞著中軸旋轉(zhuǎn)。其具體方案如下:門體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)門體結(jié)構(gòu)分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部分的設(shè)計(jì)，均由鋁型材框架和玻璃等組成。旋轉(zhuǎn)門體采用中軸上安裝兩個(gè)旋轉(zhuǎn)扇翼，旋轉(zhuǎn)扇翼由一扇普通門體和一扇圓弧門體構(gòu)成，這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑屋內(nèi)和屋外的任何位置的隔離。門扉一般采用高強(qiáng)度鋁合金型材，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，精密牢固。同時(shí)每扉門三面安裝密封毛條與地面天花及曲壁緊密接觸，使門扉在任何位置均處于密閉狀態(tài)；門扉玻璃采用（3+3）夾膠玻璃或 6mm 厚鋼化玻璃，曲壁玻璃一般采用（4+4）夾膠玻璃或 12mm 厚的鋼化玻璃。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于兩扇門翼距離較大且?guī)в袃缮葓A弧門，

24、使得需要的驅(qū)動(dòng)力矩就較大，那么采用兩臺(tái)三相異步電機(jī)對(duì)稱布置來(lái)完成驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)主要是完成降速和力的傳動(dòng)，根據(jù)要求可采用兩臺(tái)異步電機(jī)輸出軸分別接一臺(tái)減速器，然后又通過(guò)一對(duì)齒輪嚙合來(lái)把動(dòng)力傳遞給門體的中軸，使得中軸帶動(dòng)固定在上面的旋轉(zhuǎn)門體轉(zhuǎn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)力裝置到執(zhí)行裝置動(dòng)力的傳遞過(guò)程?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)采用目前小型控制中較為常用的單片機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)由變頻器完成調(diào)速控制功能，再加上一些功能開(kāi)關(guān)來(lái)完成兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的整個(gè)控制要求。檢測(cè)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)檢測(cè)安全系統(tǒng)是關(guān)系到整個(gè)兩翼旋轉(zhuǎn)門能否健康安全運(yùn)行的關(guān)鍵一步，主要采用紅外線傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)人流的檢測(cè)，采用各種接觸式和非接觸式傳感器以及

25、多個(gè)接近開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩翼旋轉(zhuǎn)門運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)危險(xiǎn)位置和危險(xiǎn)情況的檢測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)兩翼自動(dòng)門的安全運(yùn)行。2.1.2 兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門設(shè)計(jì)方案二方案二：主要是在傳統(tǒng)意義的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)的，其主要是采用圓周導(dǎo)軌懸掛整個(gè)旋轉(zhuǎn)門體，并用懸掛門體上部轉(zhuǎn)盤的方式來(lái)進(jìn)行傳動(dòng)，最終使旋轉(zhuǎn)門體繞著門冠的圓形軌道旋轉(zhuǎn)。其具體方案如下：門體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)門體結(jié)構(gòu)分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部分的設(shè)計(jì)，均由鋁型材框架和玻璃等組成。旋轉(zhuǎn)門體采用中間平滑門加兩扇圓弧門構(gòu)成，同時(shí)，平滑門、圓弧門和一扇普通門在旋轉(zhuǎn)門體的兩邊構(gòu)成一個(gè)旋轉(zhuǎn)展臺(tái)，這個(gè)展臺(tái)即成了旋轉(zhuǎn)扇翼，又能放置展物。這樣不僅能形成一蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文2種美好的

26、氛圍，還能較為完美的實(shí)現(xiàn)建筑屋內(nèi)和屋外的任何位置的隔離。門扉一般采用高強(qiáng)度鋁合金型材，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，精密牢固。同時(shí)每扉門三面安裝密封毛條與地面天花及曲壁緊密接觸，使門扉在任何位置均處于密閉狀態(tài)；門扉玻璃采用（3+3）夾膠玻璃或6mm 厚鋼化玻璃，曲壁玻璃一般采用（4+4）夾膠玻璃或 12mm 厚的鋼化玻璃。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于門體懸掛在圓形軌道上，那么受到的摩擦力矩較??；同時(shí)又使用了較大的轉(zhuǎn)盤來(lái)傳動(dòng)，使得較小的驅(qū)動(dòng)力就能產(chǎn)生較大的力矩。那么采用一臺(tái)三相異步電機(jī)來(lái)完成驅(qū)動(dòng)即可。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)主要是完成降速和力的傳動(dòng)的，根據(jù)要求可采用在異步電機(jī)輸出軸接一臺(tái)減速器，將轉(zhuǎn)速降到一定的轉(zhuǎn)速，然后又通過(guò)一對(duì)

27、齒輪齒圈嚙合來(lái)把動(dòng)力傳遞給由齒圈形成的門體轉(zhuǎn)盤上，使得轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)懸掛門體在圓形軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)力裝置到執(zhí)行裝置動(dòng)力的傳遞過(guò)程。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)采用工業(yè)控制中十分常用的可編程控制器（plc）來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)由變頻器完成調(diào)速控制功能，再加上一些功能開(kāi)關(guān)來(lái)完成兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的整個(gè)控制要求。檢測(cè)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)檢測(cè)安全系統(tǒng)是關(guān)系到整個(gè)兩翼旋轉(zhuǎn)門能否健康安全運(yùn)行的關(guān)鍵一步，主要采用紅外線傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)人流的檢測(cè)，采用各種接觸式和非接觸式傳感器以及多個(gè)接近開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩翼旋轉(zhuǎn)門運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)危險(xiǎn)位置和危險(xiǎn)情況的檢測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)兩翼自動(dòng)門的安全運(yùn)行。2.22.2 方案選擇方案選擇 2.2.1 方案比較從設(shè)計(jì)新穎

28、和功能上比較方案一的設(shè)計(jì)思路是傳統(tǒng)意義的再次設(shè)計(jì)，沒(méi)有太多新穎的結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新理念，同時(shí)門體的結(jié)構(gòu)較其它三翼四翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門復(fù)雜，且外形不是太美觀。因此，沒(méi)有多少實(shí)際意義和市場(chǎng)價(jià)值。而方案二是對(duì)傳動(dòng)意義自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，它能獨(dú)特的展臺(tái)設(shè)計(jì)使其能增加兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的實(shí)用功能。同時(shí)，其獨(dú)特的傳動(dòng)方式和高格調(diào)的外觀設(shè)計(jì)使其能在多種自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門中占有一席之地。從節(jié)能的角度比較方案一的設(shè)計(jì)由于采用中軸轉(zhuǎn)動(dòng)，需要兩臺(tái)電機(jī)才能很好的進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。而方案二的設(shè)計(jì)采用門體懸掛在圓形軌道上，只需要一臺(tái)同功率的電機(jī)就能很好的完成驅(qū)動(dòng)。那么方案一的設(shè)計(jì)就耗能較多，則不宜采用。從采用的控制系統(tǒng)上比較方案一采用單片機(jī)控制系統(tǒng)雖然

29、能很好的完成控制任務(wù)，但對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)增加了很多的負(fù)擔(dān)。它不僅要求進(jìn)行控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，還要進(jìn)行較為復(fù)雜的硬件設(shè)計(jì)，其硬件包括一些芯片連接，隔離放大電路的設(shè)計(jì)。這些在方案二中就很是簡(jiǎn)單，根本不需要太多的設(shè)計(jì)，因?yàn)榉桨付捎玫氖且延械目刂葡到y(tǒng)。同時(shí)，方案一的控制系統(tǒng)由于對(duì)用戶來(lái)說(shuō)體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以較為適于大批量生產(chǎn)。但是對(duì)我們單件或小批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)方案一的控制系統(tǒng)是不值得的。2.2.2 確定方案通過(guò)對(duì)方案一二的綜合比較，考慮各自方案的利與弊。綜合考慮后，我決定選擇方案蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文3二進(jìn)行設(shè)計(jì)。蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文43 門體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 門體的總體設(shè)計(jì)3.1.1 門

30、體構(gòu)成兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的門體部分設(shè)計(jì)主要包括旋轉(zhuǎn)門體部分設(shè)計(jì)和固定部分曲壁設(shè)計(jì)，旋轉(zhuǎn)門體又包括中間旋轉(zhuǎn)平滑門和旋轉(zhuǎn)展箱設(shè)計(jì)。其中旋轉(zhuǎn)平滑門又由四扇普通推拉門組成，在緊急或是停電的情況下打開(kāi)進(jìn)行人員流通，而旋轉(zhuǎn)展箱又是轉(zhuǎn)門的一部分，由圓弧門、平滑門和扇門構(gòu)成一個(gè)展示空間，其都由鋁型材框架和玻璃構(gòu)成。曲壁是旋轉(zhuǎn)門體部分的旋轉(zhuǎn)空間，由進(jìn)出門口和四塊弧形框架玻璃構(gòu)成。3.1.2 門體規(guī)格門體規(guī)格根據(jù)文獻(xiàn) 1兩翼旋轉(zhuǎn)門門體尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。門體總體規(guī)格尺寸如表 3.1，門體總體外形圖如圖 3.1：表 3.1 門體尺寸內(nèi)直徑門中線全闊入口寬度中間門全開(kāi)闊度華蓋高度門扉高度（d）mm（e）mm（c）mm（f）mm

31、（a）mm（b）mm36003804167616405002200圖 3.1 門體外形圖3.23.2 旋轉(zhuǎn)門體部分設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)門體部分設(shè)計(jì)3.2.1 確定旋轉(zhuǎn)門體材料旋轉(zhuǎn)門體材料主要包括門體骨架的材料和門體玻璃材料，由于旋轉(zhuǎn)門體由四扇推拉門組成和兩扇旋轉(zhuǎn)展箱構(gòu)成，因此其構(gòu)成相當(dāng)于有一棟四扇的推拉門和兩扇旋轉(zhuǎn)的圓弧門與兩扇扇門。旋轉(zhuǎn)門體的框架材料fabdce蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文5門體框架材料可選用鋁型材來(lái)構(gòu)成骨架和安裝玻璃的框架，根據(jù)相關(guān)門體標(biāo)準(zhǔn)，旋轉(zhuǎn)平開(kāi)門可按 90 系列的推拉門進(jìn)行設(shè)計(jì)。門體骨架采用 90 系列推拉門專用鋁型材，據(jù)文獻(xiàn) 1選擇，平滑門的材料選擇如表 3.2：表 3.2 平

32、滑門材料名稱材料代號(hào)線密度（kg/m）光企l090704（圖 3.2）0.966勾企l090705（圖 3.3）1.033上橫l090706（圖 3.4）0.836下橫l090707（圖 3.5）1.152（左右）邊框l090703（圖 3.6）0.854上滑l090701（圖 3.7）1.375下滑l090702（圖 3.8）1.198相關(guān)鋁型材的截面形狀如圖 3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8： 圖 3.2 光企截面圖 圖 3.3 勾企截面圖 圖 3.4 上橫截面圖蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文6圖 3.5 下橫截面圖 圖 3.6 邊框截面圖圖 3.7 上滑截面圖 圖 3

33、.8 下滑截面圖cad/cam 系統(tǒng)的支持，旋轉(zhuǎn)扇門的材料可按中間平滑門的相關(guān)材料來(lái)做，則上橫選擇 l090706，下橫選擇l090707，左右光企框選擇 l090704。旋轉(zhuǎn)圓弧門的材料可選擇圓弧專用鋁型材 6063，其相關(guān)截面形狀及尺寸同平開(kāi)門的鋁型材相同。旋轉(zhuǎn)門體玻璃材料 門扉玻璃一般有幾種選擇，一是防彈玻璃，二是夾膠玻璃，三是鋼化玻璃。由于門一般用于高級(jí)的賓館，寫字樓等高檔場(chǎng)所，一般無(wú)特殊要求。由于防彈玻璃價(jià)格較為昂貴，并且無(wú)多大實(shí)際用處，而夾膠玻璃它安裝的透光性不是較好，因此選擇鋼化玻璃是最合適的。根據(jù)參考其他相關(guān)產(chǎn)品的選擇情況，據(jù)文獻(xiàn)2旋轉(zhuǎn)門體的平滑門玻璃可選用6mm 的鋼化透明玻

34、璃。旋轉(zhuǎn)圓弧門可選用專用的 6mm 圓弧鋼化玻璃。3.2.2 確定旋轉(zhuǎn)門體相關(guān)尺寸確定中間平滑四扇門的尺寸根據(jù)前面的總體設(shè)計(jì)可知，旋轉(zhuǎn)門的門扉高度為 2200mm，內(nèi)徑為 3600mm，則中間平滑門尺寸可按文獻(xiàn)1 90 系列的尺寸高度為 2100mm，四扇門寬度為 3500mm 進(jìn)行設(shè)計(jì)。90系列推拉鋁合金的門體圖如圖 3.9。圖 3.9 平滑門體圖90 系列推拉鋁合金的門體節(jié)點(diǎn)圖如圖 3.10、3.11、3.12 所示：節(jié)點(diǎn)圖 3.10 節(jié)點(diǎn) 1 截面圖節(jié)點(diǎn)圖 3.11 節(jié)點(diǎn) 2 截面圖節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)圖 3.12 節(jié)點(diǎn) 3、4、5 截面圖蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文7由于平滑門的整體尺寸寬為

35、3500，高為 2100，則根據(jù)以上節(jié)點(diǎn)，可以計(jì)算門的相關(guān)尺寸為。平滑門外部框架采用插接的方式，則門上下滑長(zhǎng)度就為整個(gè)平滑門的寬度3500mm，左右邊框的長(zhǎng)度就為平滑門的高度 2100mm。單扇門寬度為： 式（3.1）(223)4350027.4 2 11 264 34915blbbbmm 重平鋁邊單扇=（）式中：為平滑門的寬度，為門邊框?qū)挾龋籰平b邊 為門扇與邊框的重合值，為鋁合金框的寬度；b重b鋁由于門體鋁合金的橫豎的寬度都一樣，則單扇門的框架連接采用直接對(duì)接的方式 ，那么鋁型材的上下橫長(zhǎng)度為：915mm上下橫單扇光企和勾企的長(zhǎng)度為： 式（3.2）210050.831.8299.82056

36、lhbbllmm下滑光勾上滑節(jié)上重節(jié)下重式中：為平滑門的高度，為鋁合金框上滑的寬度；hb上滑 為門框安裝的上寬度，為門框安裝的下寬度；l節(jié)上重l節(jié)下重而單扇門玻璃的長(zhǎng)度為： 式（3.3）2205650.876.22 121953llbblmm 玻長(zhǎng)光勾上橫下橫玻安式中：為光勾企的型材長(zhǎng)，為鋁合金門框上橫寬度；l光勾b上橫 為鋁合金門框下橫寬度，為玻璃安裝在門框的長(zhǎng)度；b下橫l玻安單扇門玻璃的寬度為： 式（3.4）29156451.3 12 2824bbbblmm光玻寬上下橫勾玻重式中：為光企型材的寬度，為勾企型材的寬度；b光b勾 為玻璃與光勾企的安裝長(zhǎng)度；l玻重確定旋轉(zhuǎn)展臺(tái)材料尺寸旋轉(zhuǎn)圓弧門的

37、弧長(zhǎng)要能堵塞進(jìn)出門口，以免旋轉(zhuǎn)門轉(zhuǎn)到某個(gè)位置把門內(nèi)和門外連通而失去兩翼旋轉(zhuǎn)門的意義。那么弧形門可按下面計(jì)算：門進(jìn)出口的圓心夾角，根據(jù)余弦公式有： 222222222cos1676180018002 1800cos56brrr 進(jìn)出寬門內(nèi)門內(nèi)門內(nèi)則 式（3.5）蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文8式中：為轉(zhuǎn)門進(jìn)出口的門口寬度，為轉(zhuǎn)門的內(nèi)半徑；b進(jìn)出寬r門內(nèi)由于平滑門和圓弧門直接連接，則圓弧門的半徑為： 式（3.6）23500228.21778rlbmm圓平鋁則圓弧門型材弧長(zhǎng)為： 式（3.7）22562 3.14rmm 圓圓弧式中：為圓弧門半徑；r圓那么圓弧門的最小弧長(zhǎng)要為那么

38、多，可以取其圓弧長(zhǎng)為 1750mm。圓弧門左右型材長(zhǎng)度，圓弧門框架采用直接對(duì)接的方式，那么左右型材可依下面計(jì)算。 式（3.8）210050.876.21973lhbbmm弧左右上橫下橫圓弧玻璃的弧長(zhǎng)為： 式（3.9）22175064 2 12 21646blblmm 圓弧弧玻寬左右橫玻重式中：為左右橫型材的長(zhǎng)度；b左右橫圓弧玻璃的長(zhǎng)度為： 式（3.10）21973 12 21997lllmm弧左右玻長(zhǎng)玻重確定旋轉(zhuǎn)扇門材料尺寸由于旋轉(zhuǎn)扇門要與旋轉(zhuǎn)圓弧門和平開(kāi)門構(gòu)成一個(gè)三角形柱的空間展臺(tái)，展臺(tái)的空間大小由平開(kāi)門與扇門的夾角決定,扇門可大可小，但要保證構(gòu)成空間的穩(wěn)定性。扇門尺寸確定：由于扇門要保證與

39、弧形門和平開(kāi)門形成展臺(tái)的穩(wěn)定性,則可以選取平開(kāi)門與扇門與圓弧門的連接點(diǎn)在距圓弧門兩端面的 1/5 處。則連接點(diǎn)在距圓弧型材兩邊距離為： 式（3.11）11175035055llmm圓弧接蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文9以下計(jì)算參照?qǐng)D 3.13，則連接處圓弧對(duì)應(yīng)圓心角為： 式（3.12）236021750350 2360342 3.14 1750rlr，平接平式中：為平滑門的半徑，為接點(diǎn)處離端面的圓弧長(zhǎng)；r平l接則對(duì)應(yīng)的兩直角邊長(zhǎng)度為 ： 式（3.13）cos1750 cos341451armm平 式（3.14）sin1750 sin34979brmm平扇門對(duì)應(yīng)門的寬度為： 式（3.15）2222

40、9159791116babbmm扇單扇（）（1451）由于門框架采用直接對(duì)接的方式連接，則扇門對(duì)應(yīng)框架型材寬度為就門的寬度1116mm，扇門的型材長(zhǎng)度就為門的高度 2100mm。扇門玻璃的寬度為： 式（3.16）22111664 2 12 21012bbblmm 光玻寬扇玻重扇門玻璃的長(zhǎng)度為： 式（3.17）2210050.876.22 121997lhbblmm 扇玻長(zhǎng)上橫下橫玻安 門體連接圖如圖 3.13 所示：圖 3.13 門體連接圖3.33.3 曲壁設(shè)計(jì)曲壁設(shè)計(jì)3.3.1 曲壁的總體設(shè)計(jì)曲壁由六根工字鋼來(lái)做為立柱，形成門體的支撐體，每三根構(gòu)成一邊曲壁圓弧。而六根工字鋼豎在水泥地板里，進(jìn)

41、出口各布置 2 根，曲壁圓弧中間安裝框架玻璃，然后頂部又用一圓形軌道將六根立柱固定在一起，形成一個(gè)曲壁的整體框架。曲壁由四塊相同的圓弧玻璃組成，其總體設(shè)計(jì)圖如圖 3.14。蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文10弧形玻璃立柱圖 3.14 曲壁總體設(shè)計(jì)圖3.3.2 確定曲壁材料曲壁立柱可選用 gb/t70-1988 的熱軋工字鋼型號(hào) 10 作成為立柱，其相關(guān)尺寸如圖3.15：圖 3.15 工字鋼工字鋼參數(shù)如表 3.3：表 3.3 工字鋼參數(shù)尺寸（mm）型號(hào)hbdt10100684.57.6安裝曲壁玻璃框的型材選用：曲壁上下圓弧型材選用文獻(xiàn) 23-91gb/t3280-1992 的2mm 的不銹鋼板彎曲成

42、型，曲壁玻璃的選用 12mm 弧形鋼化玻璃。3.3.3 確定材料尺寸由于圓的內(nèi)圓半徑為 1800mm,門口對(duì)應(yīng)的圓心角為，則兩邊曲壁各對(duì)應(yīng)的圓心角56應(yīng)為: 式（3.18）360236056 212422曲所以兩邊曲壁對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)為：蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文11 式（3.19）221242 3.14rmm曲曲門內(nèi)式中：為旋轉(zhuǎn)門的內(nèi)半徑；r門內(nèi)則每扇曲壁上橫的弧長(zhǎng)為: 式（3.20）438944 5=193722lblmm 間曲上橫式中：為曲壁與立柱的安裝預(yù)留間歇；b間下橫的弧長(zhǎng)為：=1937llmm下橫上橫玻璃尺寸的確定： 玻璃的弧長(zhǎng)： 式（3.21）=-2b=19

43、37-2 12=1976llmm波上橫玻安玻璃的高度為： 式（3.22）2hbbbb下上玻安那么：2200 10076.2 12 22000hmm 式中：為上橫曲壁型框的長(zhǎng)度，為下橫曲壁型框的長(zhǎng)度；b上b下(注以上的型材的直徑為 3600mm,玻璃的直徑為 3604mm)3.43.4 旋轉(zhuǎn)門體加強(qiáng)連接設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)門體加強(qiáng)連接設(shè)計(jì)3.4.1 加強(qiáng)型鋼的總體設(shè)計(jì)由于旋轉(zhuǎn)門體啟動(dòng)較為頻繁，可能鋁合金形成的框架在門體的頻繁旋轉(zhuǎn)過(guò)程中就顯得強(qiáng)度不夠，同時(shí)由于門體由兩部分組成，一部分是平開(kāi)門，一部分是形成展臺(tái)的旋轉(zhuǎn)部分。這兩部分是靠扁鋼將其固定成一個(gè)整體，這樣使得中間平滑門與圓弧門和旋轉(zhuǎn)扇門的連接既方便可靠。

44、又加強(qiáng)了門體的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此特在中間平滑門、圓弧門和旋轉(zhuǎn)扇門的上部框架型材中加加強(qiáng)型鋼。分別在圓弧門加強(qiáng)型鋼兩端的弧長(zhǎng)處和扁鋼的弧長(zhǎng)中間分別打三個(gè)的螺栓孔，以連接門體吊架。還有就是在各門體連接的交界處鉆螺栓孔，好使用螺栓固定各門體成為一個(gè)整體的旋轉(zhuǎn)門體，即在轉(zhuǎn)動(dòng)扇門與平開(kāi)門連接處，轉(zhuǎn)動(dòng)扇門與圓弧門連接處，轉(zhuǎn)動(dòng)圓弧門與平開(kāi)門連接處打螺栓孔。將門體加強(qiáng)型鋼和門體鋁合金用 2mm 厚的不銹鋼包飾，用鉚釘將型鋼與鋁合金連接成一個(gè)整體，鋼板既起到了連接的作用，同時(shí)又起到了裝飾的效果，一舉兩得。3.4.2 加強(qiáng)型鋼材料選擇及尺寸計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)圓弧門加強(qiáng)型鋼選用：根據(jù)鋁合金型材寬度為 28.2mm，可選用文獻(xiàn)

45、2熱扎扁鋼（gb/t704-1988） ，寬度為28mm，厚度為 8mm 的系列扁鋼，其弧長(zhǎng)為轉(zhuǎn)動(dòng)圓弧門的弧長(zhǎng)。因此扁鋼彎曲為半徑為1778mm 的弧形。線密度為 1.76kg/m。其弧長(zhǎng)為：l=1750mml圓弧蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文12平開(kāi)門加強(qiáng)型鋼選用：根據(jù)平開(kāi)門的上滑鋁合金寬度為 90mm，因此可選用熱扁鋼（gb/t704-1988）寬度為90mm，選厚度為 8mm 的系列，線密度為 5.65kg/m。扁鋼長(zhǎng)度為平開(kāi)門整體的長(zhǎng)度加上兩邊接頭長(zhǎng)度。扁鋼長(zhǎng)度： 式（3.23）2=3500+2 28=3556mm lll平接式中：為型鋼與兩扇圓弧門的連接長(zhǎng)度；l接轉(zhuǎn)動(dòng)扇門加強(qiáng)型鋼選用：

46、根據(jù)扇門門框鋁合金寬度為 28.2mm。選用熱扎扁鋼（gb/t704-1988）寬度為 28mm，厚度為 6mm 的系列扁鋼，線密度為（1.32kg/m）.其長(zhǎng)度為轉(zhuǎn)動(dòng)扇門鋁合金寬度加上兩邊接頭長(zhǎng)度，則扁鋼長(zhǎng)度： 式（3.24）12=1116+28+90=1234mm lbll扇接接式中：為型鋼與圓弧門的連接長(zhǎng)度，為型鋼與平滑門的連接長(zhǎng)度；l接1l接2圓弧門的加強(qiáng)型鋼連接門體吊架的螺栓孔位于型鋼圓弧端的 20mm 處，中間連接吊架的螺栓孔為型鋼弧中間，門體加強(qiáng)型鋼連接用 m8 的螺栓，其孔位于門體連接的交接處。其連接結(jié)構(gòu)尺寸圖如圖 3.16：圖 3.16 門體加強(qiáng)連接尺寸圖3.53.5 華蓋結(jié)

47、構(gòu)設(shè)計(jì)華蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.5.1 華蓋的總體設(shè)計(jì)華蓋是用來(lái)安裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的空間部分,其外形由鋼板和包裝金屬材料構(gòu)成蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文13一個(gè)圓柱形體。其主要用來(lái)安裝轉(zhuǎn)盤齒圈，圓周導(dǎo)軌，電機(jī)，控制裝置等。華蓋內(nèi)采用多層布局，最下面是導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上面安裝門體轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤和齒輪減速器連接，齒輪減速器和電機(jī)用法蘭盤連接安裝在轉(zhuǎn)盤上方，其固定在與立柱連接在一起的支撐架子上，控制裝置也固定在這個(gè)架子上。這樣設(shè)計(jì)布局較為合理，且節(jié)約空間，使得華蓋的整體布局緊湊起來(lái)。同時(shí)，由于固定電機(jī)的架子與門體立柱連接使得固定可靠，能有效的減小了驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)門體的振動(dòng)。華蓋吊頂不銹鋼板形成頂部，用鋼板構(gòu)成環(huán)形把吊頂

48、鋼板和滑蓋頂部鋼板連接起來(lái)，環(huán)形鋼板位于齒圈內(nèi)徑以內(nèi)，用鉚釘將吊頂鋼板和滑蓋頂部鋼板連接起來(lái)。華蓋的布局圖如圖 3.17鋼板放電機(jī)齒輪方鋼3方鋼2方鋼1放控制裝置圖 3.17 滑蓋布局圖3.5.2 華蓋材料選擇如上圖方鋼 1 是主要支撐件，它的選擇關(guān)系到整個(gè)電機(jī)的固定及其連接強(qiáng)度，可選文獻(xiàn)23-101 頁(yè) gb/t705-1989 的熱軋方鋼，方鋼 2 可選 gb/t705-1989 的熱軋方鋼20 20，方鋼 3 和方鋼 1 方鋼 2 選擇一樣的鋼板是用來(lái)固定減速機(jī)的，可選用熱軋鋼板20 20gb/t70-1988 的 5mm 厚鋼板。減速機(jī)的法蘭盤同鋼板用螺栓連接起來(lái)。同時(shí)鋼板上還要放控制

49、裝置有可編控制器和變頻器。方鋼和立柱采用焊接方式連接，而鋼板和方鋼間也用焊接的方式連接。華蓋頂部用的蓋鋼板選用文獻(xiàn)2的 gb/t4237-1992 的 2mm 不銹鋼板，而吊頂用 2mm 的不銹鋼板實(shí)現(xiàn)。3.5.3 華蓋材料尺寸確定方剛 1 的長(zhǎng)度為： 式（3.25）12sin642 1800 sin623179lrmm內(nèi)方鋼 2 的長(zhǎng)度為： 式（3.26）22sin322 1800 sin311854lrmm內(nèi)由于方鋼 3 連接在方鋼 1 和 2 的中間，那么方鋼 3 的長(zhǎng)度為： 31113179159022llmm式（3.27）蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文14鋼板的長(zhǎng)度大于方鋼 3 的長(zhǎng)度

50、即可，可取鋼板一邊長(zhǎng)出方鋼 3 的為 20mm,那么鋼板l間長(zhǎng)度為： 式（3.28）43215902 201630lllmm 間鋼板的寬度大于方鋼 1 方鋼 3 間的距離即可，取一邊大于距離為 20mm,那么鋼板的寬度為： 式（3.29）22212211()40221185415902 205272bllmm 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文154驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.14.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)整個(gè)門體的驅(qū)動(dòng)由電機(jī)提供動(dòng)力，電機(jī)通過(guò)一個(gè)一級(jí)齒輪減速器把速度降低后，再通過(guò)齒輪和齒圈嚙合把動(dòng)力傳給齒圈,齒圈上固定有轉(zhuǎn)盤支架,轉(zhuǎn)盤支架又和吊掛輪連接,而吊掛輪上懸掛著整個(gè)門體。齒圈使得吊掛輪在曲

51、壁圓形導(dǎo)軌上轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)整個(gè)懸掛門體旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)從動(dòng)力裝置到執(zhí)行裝置的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)過(guò)程。4.24.2 減速機(jī)的選擇減速機(jī)的選擇電機(jī)選擇根據(jù)啟動(dòng)時(shí)克服門體的慣性力矩和阻力矩來(lái)進(jìn)行選擇。設(shè)計(jì)時(shí)要假設(shè)門體能在要求時(shí)間內(nèi)加速到門體的快速轉(zhuǎn)速，這樣才能很好的滿足驅(qū)動(dòng)要求。由于旋轉(zhuǎn)門體的最大轉(zhuǎn)速為 6r/min,即其角速度為：26/605wrad s 式（4.1）由于傳感器一般在 2m 范圍內(nèi)檢測(cè)人的來(lái)臨,當(dāng)人邁進(jìn)門口邊時(shí),門體要以正常速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則在這個(gè)時(shí)間內(nèi)門體要加速到正常速度。按照人的正常速度人能在 1s 內(nèi)走到門口，但由于某些其它的原因，同時(shí)為了能充分滿足動(dòng)力需要，可以將加速時(shí)間設(shè)為 0.5s。則角加速

52、度為： 式（4.2）22/0.5/55rad st由于電機(jī)要帶動(dòng)門體轉(zhuǎn)動(dòng),有一個(gè)加速過(guò)程，在這個(gè)加速過(guò)程中需要克服旋轉(zhuǎn)門體的慣性力矩和門體的摩擦力矩才能使其轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度的關(guān)系：，則可能算出旋轉(zhuǎn)門體的啟動(dòng)慣性力矩。mj4.2.1 旋轉(zhuǎn)門體的慣性力矩計(jì)算中間平滑門的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以下是各加強(qiáng)型材的線密度。中間平滑門的加強(qiáng)型鋼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 式（4.3）2313211215.65 3.55621.2.12jr dmlkg m平滑門的上邊框轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 式（4.4）2323211211.375 3.54.9.12jr dmlkg m平滑門的下邊框轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文16

53、式（4.5）2333211211.198 3.54.3.12jr dmlkg m平滑門的左右邊框轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 式（4.6）2433210.854 2.1(1.751.7226 )0.54.30.274jr dmkg m玻璃的總質(zhì)量為： 式（4.7）144 1.53 0.824 0.006 250096.6mvkg玻式中：為玻璃密度；框架型材的總質(zhì)量為：2424mkg（0. 915 0. 836+0. 915 1. 152+2. 056 0. 966+2. 056 1. 033） 式（4.8）把中間四扇推拉門當(dāng)成一均勻質(zhì)量體來(lái)近似估算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，則中間四扇門的線密度為： 式（4.9）1296.62

54、434/3.5m mkg ml平那么中間四扇門的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 式（4.10）23532112134 3.5121.5.12jr dmlkg m轉(zhuǎn)動(dòng)扇門的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)動(dòng)扇門玻璃的質(zhì)量為： 式（4.12）31.012 1.997 0.006 250030.3mkg轉(zhuǎn)動(dòng)扇門框架的質(zhì)量為： 式（4.13）41.116 0.836 1.116 1.1522.1 0.9662.1 0.9666.3mkg同樣把轉(zhuǎn)動(dòng)扇門當(dāng)成一均勻質(zhì)量體來(lái)近似估算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，則門體在 r 向的線密度： 式（4.14）34306.362.8/1.451 0.951m mkg mb那么門的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文17

55、 式（4.15）273321(1.4510.951 ) 62.846.3jr dmkg m旋轉(zhuǎn)圓弧門的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量旋轉(zhuǎn)圓弧門的框架質(zhì)量為： 式（4.16）51.75 0.836 1.75 1.1522.1 0.966 27.5mkg旋轉(zhuǎn)圓弧門的玻璃質(zhì)量為： 式（4.17）61.646 1.997 0.006 250050mkg旋轉(zhuǎn)圓弧門的加強(qiáng)型鋼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 式（4.18）82221.75 1.765623601.5.mjkg m1222（r +r ）（1. 775 +1. 778）旋轉(zhuǎn)圓弧門的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 式（4.19）82227.55056236038.3.mjkg m1222（r +r ）（

56、1. 75 +1. 778）那么整個(gè)門體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：然后 式（4.20）12345678922222221.14.94.32 0.54 121.22 0.1546 22 28.32 1.5305.jjjjjjjjjjkg m 總那么可以計(jì)算出旋轉(zhuǎn)門體慣性阻力矩 式（4.21）2305383 .5mjn m總慣4.2.2 旋轉(zhuǎn)門體的摩擦力矩計(jì)算由于門體通過(guò)吊架上的滾輪與曲壁上的軌道旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)門體運(yùn)動(dòng)的，因此，還應(yīng)存在一個(gè)摩擦力矩來(lái)阻礙門體的運(yùn)動(dòng)，則摩擦系數(shù)應(yīng)是滾動(dòng)摩擦系數(shù)。由相關(guān)的資料可知滾輪與圓形軌道的摩擦系數(shù)為 f=0.005。旋轉(zhuǎn)門體的總的質(zhì)量為： 式（4.22）5.65 3.556 1

57、.375 3.5 1.198 3.50.854 2.1 296.624.4m 總 （1. 32 1. 099+30. 3+6. 3）2+（7. 5+50+1. 75 1. 76）2=351kg由于滾輪與軌道的結(jié)合面由兩個(gè)，那么，門體的摩擦阻力為： 式（4.23）22sin452 0.005 351 10 sin4525ffnfgn阻摩擦阻力矩為：蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文18 式（4.24）25 1.77845 .mfrn m阻阻式中：r 為圓弧門的半徑4.2.3 選擇減速機(jī)門體轉(zhuǎn)動(dòng)需要的總力矩即為： 式（4.25）45383428 .mmmn m阻總慣根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中電機(jī)所需功率按下式計(jì)算：

58、 式（4.26）()1000aamwpkw其中式中是整個(gè)傳動(dòng)中的傳動(dòng)效率,由于從電機(jī)到門體經(jīng)過(guò)了兩對(duì)齒輪傳動(dòng),且齒a輪傳動(dòng)效率 0.97，由于有齒輪減速機(jī)則經(jīng)歷兩對(duì)軸承，其傳動(dòng)效率為 0.98。由此可以計(jì)算出所需電機(jī)的功率： 式（4.27）2242850.31000 0.970.98apkw由于門體還應(yīng)能承受一定的風(fēng)阻，以及旋轉(zhuǎn)門體周圍毛條與曲壁門體間的摩擦阻力和門體轉(zhuǎn)盤吊架的質(zhì)量都沒(méi)計(jì)算在內(nèi)。盡管其產(chǎn)生的阻力較小，但由于門體直徑過(guò)大,則會(huì)產(chǎn)生較大的阻力矩。同時(shí)可能還有一些其它沒(méi)有考慮的因素，因此特將計(jì)算出的功率放大一些。根據(jù)相關(guān)的計(jì)算結(jié)果可以選以下幾種減速機(jī)?？蛇x用文獻(xiàn)4中的 g 系列全封閉

59、出齒輪減速機(jī)配備電機(jī)功率為 0.55kw，此減速機(jī)是專為機(jī)電一體化產(chǎn)品而設(shè)計(jì)，是全封閉的硬齒面斜齒輪傳動(dòng)，有低噪音、高效率的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)整體結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、適應(yīng)性強(qiáng)。選擇時(shí)減速機(jī)傳動(dòng)比不宜過(guò)大，因?yàn)閹?dòng)門體的轉(zhuǎn)盤齒圈不能太小而使得產(chǎn)生的力矩過(guò)小，同時(shí)要符合立式安裝要求。因此，根據(jù)這些可列出以下幾個(gè)型號(hào)方案如表4.1：表 4.1 減速機(jī)方案表減速機(jī)型號(hào)功率（kw）機(jī)型號(hào)減速比輸出轉(zhuǎn)矩（n.m）輸出轉(zhuǎn)速（r/min）適配電機(jī)glf28-550-30.5528314466.7y801-4ghf28-550-30.5528314466.7y801-4glf28-550-50.5528523.4280.

60、0y801-4ghf28-550-50.5528523.4280.0y801-4由于兩翼轉(zhuǎn)門的兩個(gè)扇翼相距較遠(yuǎn)，使得安裝在吊架上的齒圈應(yīng)有較大的直徑，才利于傳遞力矩，即要求從減速器輸出軸到齒圈的傳動(dòng)比應(yīng)取較大一些才好，因此減速器輸出軸到齒圈的轉(zhuǎn)速應(yīng)適中才好。由于 glf28-550-5 的減速比適當(dāng)，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速也相對(duì)其型號(hào)較為符合要求，同時(shí)它又是立式鑄鋁盒箱體，質(zhì)量較輕。所以 glf28-550-5型是最符合要求的。所配電機(jī)相關(guān)參數(shù)如表 4.2：蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文19表 4.2 電機(jī)參數(shù)表滿載時(shí)型號(hào)額定功率（kw）轉(zhuǎn)速（r/min）電流（a）效率（%）功率因素堵轉(zhuǎn)電 流（a）額定