畢業(yè)設計--車庫自動卷閘門

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　車庫卷閘是一種適用于建筑物較大洞口處的車庫、隔熱設施,產品在設計上采用了卷軸內藏的特點，具有結構合理緊湊。車庫卷閘簾面通過傳動裝置和控制系統達到卷閘的升降。起到車庫、隔火作用,產品外形平整美觀、造型新穎,具有鋼性強。車庫自動卷閘門廣泛應用于工業(yè)與民用建筑的車庫隔斷區(qū)，能有效地阻止火勢蔓延，保障生命財產安全，是現代建筑中不可缺少的

2、車庫設施。</p><p>　　目前，卷閘門的制造，出售等都有明確的規(guī)范和標準。它的動作原理：用兩個交流接觸器控制電機的上下。在停電的情況下，只能通過拉動鐵鏈將車庫自動卷閘門放下。車庫自動卷閘門配備的手動，只能單向放下，不能提升。根據現場環(huán)境的需要，在電路中會添加很多電子元件等，控制卷閘門的動作。從而達到消防，防盜的需要。特別是在緊急時刻，達到車庫，救人的目的。</p><p>　　車庫自

3、動卷閘門的制作要求較高，即要求整個系統能經受一定時間的1100°左右高溫考驗，車庫自動卷閘門的耐火時間是車庫自動卷閘門的主要指標。 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言………………………………………………………………………………………02</p><p>　　設計項目說明書……………………………

4、…………………………………………… 03</p><p>　　機械設計課程設計任務書……………………………………………………………… 04</p><p>　　小組任務分配計劃書…………………………………………………………………… 05</p><p>　　傳動方案的總體設計……………………………………………………………… 07</p><p&g

5、t;　　1.1、擬定傳動方案………………………………………………………………… 07</p><p>　　1.2、選擇電動機的型號…………………………………………………………… 08</p><p>　　1.3、確定傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比……………………………… 10</p><p>　　1.4、傳動裝置的運動參數和動力參數的計算………………………………

6、…… 10</p><p>　　二、蝸輪蝸桿減速器選擇計算………………………………………………………… 12</p><p>　　三、軸系部件設計……………………………………………………………………… 15</p><p>　　3.1、定滑輪及其軸相關結構設計………………………………………………… 15</p><p>　　3.2、軸承的

7、選擇及校核…………………………………………………………… 17</p><p>　　3.3、 卷筒的設計…………………………………………………………………… 21</p><p>　　3.4、減速器緊固螺栓選擇計算…………………………………………………… 23</p><p>　　3.5、鋼絲繩的選擇及校核………………………………………………………… 25&l

8、t;/p><p>　　3.6、鍵的選擇計算………………………………………………………………… 27</p><p>　　四、聯軸器的選擇計算……………………………………………………………… 29</p><p>　　五、零件的潤滑和密封……………………………………………………………… 30</p><p>　　六、閘板及提升架的說明…………

9、………………………………………………… 31</p><p>　　七、設計總結……………………………………………………………………………32</p><p>　　八、參考文獻 ………………………………………………………………………… 33</p><p>　　九、畢業(yè)設計小組任務計劃表</p><p><b>　　十、附圖<

10、/b></p><p>　　機械設計課程設計任務書</p><p>　　專業(yè)：現代殯葬技術與管理 班級： B0934 指導老師： 李成 </p><p>　　組號： 第四組 組長：葉春花 組員： 何超、彭巧玲、劉武、周有業(yè)、王昭 </p><p>　　設計開始時間： 2011年10月 設計完成時間： 201

11、1年12月 </p><p>　　設計題目：卷閘門的機械設計</p><p>　　設計輸入（工作條件及參數）：</p><p>　　工作條件：多灰塵及腐蝕性氣體，運動頻繁。</p><p><b>　　參數：</b></p><p>　　第一章 傳動方案的總體設計</p>&l

12、t;p><b>　　傳動方案的擬定 </b></p><p>　　傳動裝置機構運動簡圖</p><p><b>　　（圖1.1）</b></p><p><b>　　裝置選擇</b></p><p>　　電動機：考慮為三相交流感應電動機在經常啟動，制定及反轉的場合，需要電

13、動機轉動慣性小，過載能力大，所以適用籠型感應電動機，它轉速高且價格低，由于煙閘道溫度高，環(huán)境惡劣，經常有大量的灰塵和油，所以適用封閉電動機。</p><p>　　蝸輪蝸桿減速器：蝸桿轉動與齒輪轉動比，蝸桿傳動結構緊湊，傳動比大，在動力傳動中，單級傳動的比i=60~80。在分度結構中，傳動比可達1000，傳動平穩(wěn)，噪聲低。當蝸桿導程角很小時，能實行行程自鎖。</p><p>　　鋼絲繩傳動：

14、鋼絲繩傳動結構簡單，能較準確傳動，低速可傳遞較大的載荷，傳動效率較高，不需要很大的張緊力，特別能在惡劣環(huán)境中正常工作。</p><p>　　定滑輪提升能減少能量的消耗，煙閘在導軌中提升，這樣能平穩(wěn)，減少噪音，定滑輪通過碰撞行程開關實現煙閘提升的最大量程。</p><p><b>　　總闡述傳動方案</b></p><p>　　本設計傳動方案由三

15、相交流異步電動機驅動蝸輪蝸桿減速器。在蝸輪上套上卷筒，通過鋼絲繩帶動動滑輪連桿機構，從而實現煙閘裝置的升降。從經濟、安裝簡單、維護方便等因素考慮：我們選擇了傳動結構緊湊，傳動比大，傳動平穩(wěn)，噪聲低，具有自鎖性能的蝸桿傳動。綜合這一情況以及煙閘工作環(huán)境考慮，我們選擇了鋼絲繩傳動，通過鋼絲繩實現煙閘的升降動作。</p><p><b>　　第二節(jié)電動機的選擇</b></p><

16、;p>　　一、選擇電動機的型號：</p><p>　　選擇電動機主要應根據電源種類、工作要求、工作環(huán)境、負載大小和性質、安裝要求等條件選用。由于本套裝置設計要求在較高于常溫、載荷平穩(wěn)，對啟動無特殊要求，有酸、堿、油等腐蝕、灰塵較多的工作環(huán)境下，對電器元件損壞嚴重，故選用Y型三相鼠籠封閉式電動機，其電壓為380V。</p><p>　　二、確定電動機的功率：</p>&l

17、t;p>　　根據在江西南方環(huán)保機械制造廠的一些實地考察，確定了煙閘提升裝置所需提升的煙閘門總重量為45kg。煙閘的行程是520mm，煙閘提升到頂部所需時間約為10s，由煙閘的提升量程和運行時間可推算出煙閘上升速度為0.05m/s，那么根據已知條件求出電動機的功率，計算步驟如下：</p><p><b>　　三、確定電動機轉速</b></p><p>　　根據在南

18、方火化機機場的一些實地考察，鋼絲繩經卷筒纏繞以實現其提升，因為煙閘門的啟動和停止動作是機械式控制的，考慮到煙閘機構各級的工作效率，卷筒需在轉動4周內才能實現這樣的要求，故由已知條件可算出電動機的轉速，具體步驟如下：</p><p>　　查表得符合這一范圍的，同步轉速=1500r/min，見下表</p><p>　　表1.1電動機的選擇方案</p><p>　　根據計

19、算考慮電動機及傳動裝置的重量及經濟效益，用電動機型號為Y801-4滿足我們所需，查《機械設計課程設計》表18-1Y系列封閉式三相電動機技術參數，列出主要性能如下表。 </p><p>　　表1.2 電動機Y801-4的主要性能</p><p>　　查《機械設計課程設計》表18-1Y系列封閉式三相電動機技術參數，列出電動機Y801-4的主要外形和安裝尺寸如下表</p><

20、;p>　　表1.3電動機Y801-4主要外形和安裝尺寸</p><p>　　第三節(jié) 煙閘提升裝置機構傳動比分配</p><p>　　已知電動機型號為Y801-4，滿載轉速nm=1390 r/min，額定功率P=0.55kw煙閘提升裝置的工作轉速為nw=23.1r/min，則可求出總傳動比和各級傳動比，具體步驟如下：</p><p>　　第四節(jié) 煙閘提升裝置機構

21、運動和動力參數計算</p><p>　　已知電動機軸Ⅰ的功率PⅠ=0.55kw，轉速nm =1390 r/min。傳動比i0=60依次可求出以下相關數據。具體步驟如下</p><p><b>　　計算數值列表如下：</b></p><p>　　表1.4煙閘提升裝置的主要動力參數</p><p>　　第二章 減速裝置的選

22、擇計算</p><p>　　第一級減速裝置渦輪蝸桿減速器的選擇計算</p><p>　　由設計的上述條件可知，此次渦輪蝸桿減速器為閉式傳動，蝸桿選用45鋼經表面淬火，齒面硬度>45HRC,蝸輪輪緣選用ZcuSn10Pb1，砂型鑄造。根據載荷與工作情況，應按蝸輪齒面接觸疲勞強度設計，并進行熱平衡計算。設計的具體步驟如下：</p><p>　　第三章 軸系部件設

23、計</p><p><b>　　一 、定滑輪的設計</b></p><p>　　定滑輪與軸配合采用鍵聯接，選用HT150，砂型鑄造。設計步驟如下：</p><p><b>　　動滑輪軸Ⅲ結構設計</b></p><p>　　本設計中軸的設計主要是工作機輪的設計，按軸承等接觸摩擦等因素，危險最先出現在

24、第一根軸上；故此，第一根軸能夠滿足時，機械就能正常運轉。由于此次設計煙閘門機構中的軸主要受彎矩，所受扭矩很小，且該機構中軸傳動功率小，轉速也較低，故選45鋼，調質處理。本次設計中軸的設計主要是滑輪上軸的設計，按軸承等接觸摩擦因素，危險最先出在定滑輪軸上；故此，定滑輪軸能夠滿足時，機械就能正常運轉。其具體步驟如下：</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p

25、><b>　　圖3－2</b></p><p>　　三、 軸承的選擇及校核</p><p>　　軸承支撐軸的工作，工作轉速為n=23.1r/min,軸頸直徑d=25mm.由于因為此軸承是安裝在定滑輪上的，根據傳動軸的工作條件和使用要求綜合考慮，我們選擇的軸承是深溝球軸承，其突出特點是摩擦較小，機械效率高，對軸承的維護要求低，主要用于承受頸向載苛。要求工作壽命Lh

26、o=25000h，較核具體步驟如下：</p><p><b>　　卷筒的設計</b></p><p>　　卷筒的尺寸由已知的起升速度、起升高度和鋼絲繩的尺寸來確定。卷筒用來卷繞鋼絲繩，把原動機的驅動力傳遞給鋼絲繩，并把原動機的回轉運動變?yōu)樗枰闹本€運動。卷筒通常是中空的圓柱形，特殊要求的卷筒也有做成圓錐或曲線形的。卷筒的設計步驟具體如下：</p>&l

27、t;p>　　五、 減速器緊固螺栓選擇計算</p><p>　　在本設計中需要螺栓來固定的有蝸輪減速器、軸承護蓋，卷筒銷釘，而受力較大的是渦輪減速器的地腳螺栓，為方便企業(yè)管理和維修，我們統一使用一種螺栓，即當渦輪減速器的地腳螺釘滿足要求時，軸承螺栓也能夠保證工作的安全性。故我們只選擇與校核渦輪減速器的地腳螺栓。</p><p>　　六、鋼絲繩的選擇及校核</p><

28、p>　　煙閘門多層纏繞．鋼絲繩受力比較復雜。為簡化計算，鋼絲繩選擇多采用安全系數法，這是—種靜力計算方法。其具體步驟如下</p><p><b>　　七、鍵的選擇計算</b></p><p>　　設計中，有電動機輸出軸與減速器之間的連接為鍵連接、減速器與卷筒之間的連接為鍵連接，由于電動機與減速器出廠時自配鍵，且能滿足要求，故無需選擇設計，，只需要設計傳動軸的鍵。

29、 </p><p>　　第四章 聯軸器的選擇計算</p><p><b>　　聯軸器的選擇計算</b></p><p><b>　　聯軸器的選擇</b></p><p>　　因為此聯軸器起連接電動機和蝸桿減速器蝸桿軸的作用，所以根據在工作性能要求和環(huán)境綜合考慮，選擇凸緣聯軸器。因為這種聯軸器制造容

30、易，裝拆方便、成本低，可以補綜合位移。它適用于間歇式，蝸桿軸工作時發(fā)熱量也不是很大的場合。</p><p>　　2、選擇聯軸器型號，具體步驟如下：</p><p><b>　　零件的潤滑和密封</b></p><p><b>　　減速器的潤滑和密封</b></p><p>　　因為機械在工作時有不同

31、程度的摩擦損耗，這時傳動效率也會降低，所以給機械零件加上合適的潤滑油是必不可少的。潤滑油同時具有冷卻和散熱的作用，還可以防止零件的銹蝕，降低噪音，減少震動等。不同的機械的工作環(huán)境和負載量不同，那么潤滑形式也不同。由于我們選用的減速器為一級下置式蝸輪蝸桿減速器，又因為蝸輪的圓周速度為V=0.11m/s，所以更適宜采用浸油潤滑形式來潤滑。</p><p>　　V= = =0.11m/s</p><

32、p>　　下置式蝸桿油浸到軸承最小面滾動體中心而蝸桿齒未能浸入油中（或浸油深度不夠）時，則可在蝸桿軸的兩側分別裝濺油盤，以便將油濺到蝸輪端面上，而后流入嚙合區(qū)進行潤滑。綜上所述，選擇L-CKE/P，蝸輪蝸桿油作其潤滑劑標準號為SH0094-91。</p><p><b>　　滾動軸承的潤滑</b></p><p>　　軸承潤滑的主要目的是減小磨擦與磨損、緩蝕、吸振

33、與散熱。</p><p>　　一般情況下，滾動軸承多采用潤滑脂潤滑，其特點是潤滑脂粘性大，不易流失，便于密封和維護，且不需要經常加油，但是轉速較高時，功率損失較大。潤滑脂在軸承中的填充量不要超過軸承與機座空間的1/3～1/2，否則軸承容易過熱。</p><p><b>　　1、軸承座的選擇</b></p><p>　　查《機械設計手冊》表22-

34、46可知其軸承座的基本參數得：</p><p>　　表5.1 軸承座基本參數</p><p>　　第六章 閘板及提升架的說明</p><p>　　此次設計中根據實際情況，閘板一般都為澆注體。由于閘板鑄體在精度和表面粗糙度方面沒有很高的要求，所以我們采用砂型鑄造來完成閘板的制作。砂型鑄造，可以容易地制成各種形狀的鑄型，砂型和型芯在清理時也容易取出，而且可鑄造大型鑄件

35、。</p><p>　　提升架設計為組焊件構造。根據提升架的工作環(huán)境為高溫，且要求滑動軌道材料具有良好耐磨性和抗振性，因此我們選用灰HT200</p><p>　　為此設計中的焊件材料，而且為增強軌道的抗磨損能力，我們將鑄鐵軌道材料表面淬火。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本論文的寫作

36、過程中，我的指導老師xx傾注了大量的心血，從選題到寫作提綱，到一遍又一遍地指出每頁中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學習期間給我極大關心和支持的各位老師以及關心我的同學和朋友。</p><p>　　三年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。三年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊。 偉人、名人為我所崇拜

37、，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的指導老師。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導,經由您悉心的點撥,再經思考后的領悟,常常讓我有“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”。 </p

38、><p>　　感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的同學、朋友給了我很多的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設計中曾經幫助過我的老師和同學，以及在設計中被我引用或參考的論著的作者。 </p><p>　　寫作畢業(yè)

39、論文是一次再系統學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 李秀珍，機械設計基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.1</p><p>　　[2] 吳宗澤,機械設計師手冊（上、下）[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003</p>&

40、lt;p>　　[3] 王英杰,金屬材料及熱處理[M].:中國鐵道出版社，2003</p><p>　　[4] 王玉榮,公差與測量技術[M].:西北工業(yè)大學出版社，2001</p><p>　　[5] 吳建生,工程力學[M]. :機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[6] 胡宜鳴，孟淑華,機械制圖[M]. :高等教育出版社，2001.7</p&g

41、t;<p>　　[7] 鄭阿奇,徐廣勝，AutoCAD實用教程[M].北京 :電子工業(yè)出版社，2005.6</p><p>　　[8] 白乃平,電工基礎[M].西安:西安電子科技大學出版社，2004.9</p><p>　　[9] 孫寶鈞,機械設計課程設[M].北京:機械工業(yè)出版社，2009.6</p><p>　　附圖一 煙閘提升裝置</p