PLC自动门控制的设计与实现(某职业技术学院毕业设计)53-第2页
上亿文档资料，等你来发现
PLC自动门控制的设计与实现(某职业技术学院毕业设计)53-2
质量良莠不齐；的知名品牌，合法的商品不会这样做；由于中国没有相关的自动门国家标准，导致自动门档次；品不会这样做；在购买自动门时最好在授权的指定经销商处或认定销售；说的自动门、感应门就是指自动平移门；由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约；少的一项配置；自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加雷；自动门的开门信号是触点信号，微波雷达和红外传感器
质量良莠不齐。如果你没有使用过自动门，最好选择一个由专业厂生产、能提供较完善售后服务的自动门品牌（目前有很多自动门品牌是由一些贸易公司购买散件加上自己拼装而成，应尽量避免购买此类产品）。不要认为样本上全部是外国语，资料也是外国语的商品就是进口的商品，其实这样是违反国家规定的。真正的知名品牌，合法的商品不会这样做。 由于中国没有相关的自动门国家标准，导致自动门档次、质量良莠不齐。如果你没有使用过自动门，最好选择一个由专业厂生产、能提供较完善售后服务的自动门品牌（目前有很多自动门品牌是由一些贸易公司购买散件加上自己拼装而成，应尽量避免购买此类产品）。不要认为样本上全部是外国语，资料也是外国语的商品就是进口的商品，其实这样是违反国家规定的。真正的知名品牌，合法的商品不会这样做。 在购买自动门时最好在授权的指定经销商处或认定销售店的商店购买（有悬挂的授权书），而且在购买时要清楚所购买设备的基本配置，防止买家克扣部件。自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常宠大，一般只用于有需要的高档宾馆，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门。 由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外的建筑市场上得到大范围的普及。同时也几乎成为了银行，写字楼，酒店等办公娱乐场所装修必不可少的一项配置。 自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加雷达，当人走近自动门时，雷达感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。 自动门的开门信号是触点信号，微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源。 2
微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所，它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后，雷达便不再反应，自动门就会关闭，对门机有一定的保护作用。 2
红外传感器对物体存在进行反应，不管人员移动与否，只要处于传感器的扫描范围内，它都会反应即传出触点信号。缺点是红外传感器的反应速度较慢，适用于有行动迟缓的人员进入的场所。本文拟使用PLC设计一个自动门控制器系统1.2 国内自动门发展现状 国内自动门现状 1）厂家多，规模小 5～6年来几年来， 自动门在国内得到了快速的发展。据不完全统计，目前国内大大小小生产自动门的厂家已有50多家，但普遍生产规模小，自主研发能力差。从新产品开发能力和质量稳定性方面还不具备和进口产品竞争的实力。 2）专业化分工趋势显现早期的生产厂家，一般是自主研发和生产，顶多委托代加工部分零部件。近两年来，出现了专门生产主要部件的厂家，如电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等出现了专业生产厂家，这一趋势使生产的门槛降低，进入的厂家进一步增多，导致竞争更加激烈。 3）高、低档次的市场分明进口产品借助质量和品牌优势，占据了高端市场，目前国内厂家的产品基本上也都具备了比较完善的功能，但生产工艺略嫌粗糙，质量水平参差不齐，整体档次较低，主要集中在低端市场。 4）产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严重，加之自动门产品往往是开发商而非最终用户在选择产品，所以价格因素占的比重较大，加剧了市场竞争。其结果是众多厂家一味地比拼价格，导致利润微薄。同时，由于价格过低，也使产品的持续改进和发展受到限制。 1.3 自动门的技术发展方向 由于目前没有相关的技术标准，各厂家的产品都按照自己的企业标准进行生产，对各项技术指标的要求和测量方法都不尽相同，如提升力等参数，差别较大，在市场上造成了较大的混乱，给用户选择带来不便，也不利于行业的发展。因此，有必要制定自动门的技术标准，明确规定的主要技术指标以及测试方法等，引导市场有序竞争，促进行业发展。 在建筑金属结构协会和门业标委会的大力推动下，《自动门》标准编制工作已经展开，目前有许继施普雷特机电设备有限公司、深圳固威特科技有限公司、沈阳未来科技发展有限公司、福建漳州市麒麟电子有限公司和上海昌顺电子信息技术有限公司等5家单位参与了此标准的编制工作。日，在北京召开了编制组成立会和首次工作会议。经过编制组两个多月的工作，现该标准的初稿已经形成，拟于近期召开编制组第二次工作会议，对初稿进行讨论和修改。 经过多年发展，自动门行业呈现以下发展趋势： *
智能化，多功能：今后的还将进一步提高智能化程度，如自动检测开关门行程位置，自动适应门体阻力的变化，以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。还将增加一些新的功能，如和住宅安防系统配合使用等。 *
免维护：采取多种措施，减少使用过程中的维护工作。 *
多样化：将会有各种各样不同外观和功能的产品，满足用户的不同需要。 *
高安全性：随着用户安全意识的提高，安全性将是用户非常注重的一项指标，也将是一项基本要求。1.4 课题研究内容本文以某营业厅自动门为例，设计了以PLC为控制器、控的自动门控制系统。 在营业厅自动门正上方里外各安装一个光电探测开关，当有人欲进入时，光电探测开关检测出有人要进入或出去，从而产生输出信号。PLC获取到该输入信号，启动电机，将门打开。当门打开到一定程度后，碰到限位开关，限位开关动作，产生输出信号，自动门停止动作。等待一时间段后，自动门自动合上。在闭合过程中，如光电探测开关检测有人要进入或出去时，自动门停止闭合，并立刻打开。为了保障门的安全性，设置关门限位开关，从而保障在自动门闭合即将结束时，不会发生两扇门相撞的情况。 第三章 自动门控制系统硬件介绍3.1可编程程序控制器（PLC）3.1.1
PLC的定义可编程控制器（Programmable
Controller）简称PC，但个人计算机（Personal Computer）也简称PC，为了区别，人们仍习惯称可编程控制器为PLC（Programmable Logical Controller）。 国际电工委员会（International Electrical Committee）于1987年颁布了可编程控制器的标准及其定义：“可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” 可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环包含各类专业文献、文学作品欣赏、行业资料、各类资格考试、幼儿教育、小学教育、高等教育、生活休闲娱乐、专业论文、外语学习资料、PLC自动门控制的设计与实现(某职业技术学院毕业设计)53等内容。　
　　【】　
您可在本站搜索以下内容：
　自动门 PLC 控制程序 PLC 控制程序 关键词关键词 山西职业技术学院毕业设计论文...由于自动门在 通电后可以实现无人管理,不但能给我们带来人员进出方便、节约空调...
　 毕业设计 某大楼平移门的 PLC 控制系统设计学生学号: 学生姓名: 导师姓名: ...7 3.5 自动门基本技术参数 ......
　毕业设计要求学生初步掌握工程设计的工程和方法,综合...要实现自动控制首先要具备以下功能部件:光电检测开关,...首先,向河南工 业职业技术学院的各位老师表示感谢。...
　郑州电力职业技术学院毕业生设计 题目:基于 PLC 的商店自动门的设计 姓学班 名...本设计介绍 应用可编程控制器取代传统的继电器、接触器控制系统,实现自动门控制的...
　 论文(设计)方向:基于 PLC 控制自动门设计 一、...三、毕业论文(设计)进度安排: 起讫日期 3 月 6 ...安徽矿业职业技术学院 2013 届毕业设计(论文) 1 ...
　 PLC自动门控制装置设计实验报告 王小乐_工学_高等...亳州职业技术学院毕业论文(设计) 亳州职业技术学院...要实现自动控 制首先要具备以下功能部件:光电检测...
　(论文)-基于PLC自动门控制系统的设计_电力/水利_...大学专科毕业设计(论文) 摘 要 随着科学技术的日新...取代传统的继电器、接触器控制系统,实现自动门控制的...
　 基于PLC自动门控制的毕业设计 他他隐藏&& 附件1:邵阳学院毕业设计(论文)编写规定 为了使全校毕业设计(论文)资料规范化, 根据《科学技术报告、学位论文和学术论文...
赞助商链接
别人正在看什么？
赞助商链接当前页面：&&&&&毕业设计论文－－基于西门子S7-200PLC车库自动门控制系统
毕业设计论文－－基于西门子S7-200PLC车库自动门控制系统
人气：2055
摘要：自动门从理论上讲应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人或（车）接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人或（车）离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。
随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛。它现在为许多宾馆、超市、百货大楼等现代建筑所必备，不仅可以美化出入口环境，而且具有节能、防尘、隔音等功能，同时也是建筑物智能化的重要指标。本文所设计的自动门是基于西门子PLC，应用PLC自动控制技术实现了自动控制车库门的打开和关闭。其电路结构简单，单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成，利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序，并利用模拟小车和车库实现系统功能，非常适用于日常生活控制场合。
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
&1. 最大限度地满足被控对象的控制要求
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。
若您已是认证注册用户，请登录下载，否则请登录后通过用户认证或者
手机扫描二维码分享本页
工控资讯APP 安卓版下载
工控资讯APP
提点建议：
，请填写评语后直接提交。
&&匿名留言
看过的用户还看过
历史浏览记录
请或可查看更多历史记录
扫描二维码关注微博
扫描二维码关注微信基于PLC自动门控制系统的设计论文设计,论文,帮助,基于PLC,设计 论文,plc论文,p..
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
基于PLC自动门控制系统的设计论文
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer-4.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口&&&&&&侵权投诉
客服手机：&&&
提示：下载不了-请退出账号-重新登录即可
当前资源信息
浏览：85次
自动门机械部分设计毕业设计任务书
页面加载中... ... 广告 0 秒后退出
资源预览需要最新版本的Flash Player支持。
您尚未安装或版本过低,建议您
您当前级别：【】，剩余财富：0
资源大小：955.50KB
上架时间：3600天
下载费用：20元
当日剩余次数：10
总剩余次数：100
当日剩余次数：0
总剩余次数：0
&2.1设计任务&以平滑自动门为设计对象，完成以PLC为基础的自动门机械零部件的设计。&2.2设计场合&本文以某营业厅自动门为例，完成以PLC为控制器的自动门机械零部件的设计，设计的对象是按照洞口宽度为4m高度为3m的洞口尺寸进行设计，这种规格尺寸主要适用与小人流的场合。&在营业厅自动门正上方里外各安装一个红外探测开关，当有人欲进入时，红外探测开关检测出有人要进入或出去，从而产生输出信号。PLC获取到该输入信号，启动电机，将门打开。当门打开到一定程度后，碰到限位开关，限位开关动作，产生输出信号，自动门停止动作。等待一时间段后，自动门自动合上。在闭合过程中，如红外探测开关检测有人要进入或出去时，自动门停止闭合，并立刻打开。为了保障门的安全性，设置关门限位开关，从而保障在自动门闭合即将结束时，不会发生两扇门碰撞。&2.3设计规格&名称&尺寸（mm）&洞口高度&3000洞口宽度&4000固定门扇高度&2100固定门扇宽度&950活动门扇高度&2100活动门扇宽度&900门扇厚度&10门扇运行速度&0.5m/s开门方式&平开&&2.4平开自动门的工作原理&首先，平移式自动门组由以下部件组成：&&&（1）主控制器：它是自动门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数；（2）感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号；（3）动力马达：提供开门与关门的主动力，控制门扇加速与减速运行；（4）门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进、滑动；（5）门扇吊具走轮系统：用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行；（6）同步皮带（或三角皮带）：用于传输马达所产动力，牵引门扇吊具走轮系统；（7）下部导向系统：是门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。&门扇要完成开门和关门动作，其原理如下：门正上方安装有一个红外传感器，其红外发射管发射出一束红外光，在检测区内形成辐射面，这辐射面为检测区。此光线会反射，在有目标进入这一区域时，红外线接受管检测并发出一个反映红光变化的电信号。该信号经过放大、整形输入PLC，PLC然后按照设定好的程序命令电机和驱动机构工作，使门扇按照设定的程序开启、加速、全速、制动后慢速、全开、开门后保留一段时间再关门，关门同样按照制定的程序运行，先加速、全速、制动后慢行、关闭。当关门时遇到障碍物时门扇会倒退，直至无障碍物时才关门。&2.5设计方案&图2-1自动门的传动图&该方案是通过减速电机直接输出转矩驱动齿形带主动轮转动，从而带动齿形带传动，吊件与齿形带之间通过皮带夹固定在一起，实现同时的左右运动，当主动轮顺时针转动时，皮带也顺时针传动，右吊件跟随皮带向右运动，左吊件跟随皮带向左运动，两门扇向相反方向运行实现自动门的开启，当触碰到限位开关时，信号会传送到PLC控制自动门减速到停止。而当主动轮逆时针转动时，左吊件向右运行，右吊件向做运行，使得自动门处于关门动作。&第3章&门体的设计&3.1门体的构成&平滑自动门的门体由固定门体和活动门扇组成。其中固定门体包括固定门扇、整体门框、可安装驱动机构的横梁、横梁上部的上亮子玻璃窗，这样使得平滑门的布置美观大方，当然也有横梁上方无玻璃窗和无固定门扇的平滑自动门，这要根据建筑物出入口的特点、门的位置、洞口尺寸、出入通行情况及环境决定。&3.2门形式的选择&平滑自动门的结构形式主要有两种：即单开式和双开式，单开式就是只有一扇门从单侧自动滑开。双开式是两扇门同时从中间滑向两侧或两侧滑向中间。根据功能要求和设计要求，选择双开式作为本次设计对象。&单开式&双开式&图3-1自动门的开门方式示意图&3.3门体和门扇材料的选择&商用平滑自动门的门体有铝合金、碳素钢、不锈钢和玻璃等。因为对门体的设计没有特殊要求，本设计采用铝合金作为门体材料。而平滑门的门扇大多采用的是玻璃，一中是建筑玻璃，一种是钢化玻璃，因钢化玻璃透明性好、强度高，破碎后无尖角不会伤人，所以应用广泛，此设计采用钢化玻璃作为门扇材料。&3.4门体的相关参数&名称&尺寸（mm）&活动门扇高度&2100活动门扇宽度&900门扇厚度&10密度&2500kg/3m&表3-1门体规格参数&根据设计的规格门扇高度mmh2100?，单扇门宽度mmdw900?，厚d=10mm，计算出自动门的体积为：&.01.2mddhvw???????&因为门体还有玻璃夹和止摆装置等附件，我们可以把单扇门的总重看为55kg自动门的运行速度一般是取0.3—0.5m/s,这里我们取的是0.5m/s进行设计。&下图为门体的整体平面外形图：&图3-2门体结构简图&3.5门体附件的设计&3.5.1门夹的设计&&门夹安装在活动门扇的上下端，用于门扇与驱动机构的门滑轮吊件的连接。门夹与玻璃门扇的连接，再与门滑轮吊件连接。作为活动门扇与吊件的金属连接件，门夹有门顶玻璃夹与门底玻璃夹，是小型正方形另一种为长条玻璃顶夹和长条玻璃底夹，这种玻璃底夹是与活动门扇等宽的上下两条。玻璃夹的材料有铝合金、不锈钢及黄铜，本设计选用铝合金作为玻璃夹的材料。因为选用的玻璃为10mm厚度，因此可选用型号为DC-090型的门夹。&&图3-3门夹图&3.5.2平滑门止摆装置的选择&平滑自动门属于悬挂活动门扇，这样门扇受力就会产生摆动，为保证门扇能平稳的按照直线运动，所以门框的下部要设置止摆装置。&目前，主流的止摆装置主要有三种，即轨道式止摆、夹持式止摆和内藏式止摆。&轨道式止摆在地面开轨道槽，轨道采用不锈钢作为材料，滑块为塑料，这种止摆装置的门扇上可以加多个滑块，因此抗摆动能力强。&夹持式止摆是在门扇的下方加上加持轮，门扇在夹持轮中间运动。这中止摆装置安装起来比较方便，但是外形开起来不够美观，而且夹持轮会磨损门扇的下框表面，所以采用较少。&内藏式止摆装置是安装在门扇下框的槽内，由支撑轴和尼龙轮构成。安装方便，也能够使门扇看起来更美观，但要求轴和尼龙轮安装牢靠接触面平整。&综合考虑各个止摆装置性能，和设计要求以及实践的方便性，选用轨道式止摆装置作为平滑门的止摆装置。&下图为本次设计的自动门的止摆装置的结构尺寸图：&&1、大滑轮&&&2、小滑轮&&&3、止摆器支架&4、滑动轨道&5、塑料垫&&&6、螺钉&&&7、活动门扇&图3-4止摆装置结构图&自动门在运行的过程中，由于滑轮能够沿着轨道正常的运行，所以这种轨道式的运行结构能够很好的防止自动门的侧摆，这里设计的止摆装置采用的是三个滑动地轮，他们分别在各自的轨道中运行，三个轨道三个滑轮这样的结构设计能够使得自动门的摆动幅度更小，原因是就算当中一个滑轮由于某种因素（比如表面磨损变形）导致侧向摆动，也会受到其它两个滑轮的牵制，使其正常运行。这种结构设计的优点止是摆效果较为理想，同时能够使得小滑轮承担一部分大滑轮的纵向荷载，提高其寿命，还能有效的抵抗风压和提高止摆装置的导向能力。&止摆装置由于是安装在很贴近地面处，同时要承受一部分门扇重量和风压力，所以要求对其材料的要求是具有足够的强度刚度同时不易生锈等特点，所以主要采用不锈钢材料进行生产，而滑轮采用是尼龙材料，这种材料在滑轮上应用比较广泛。&3.5.3锁具的选择&锁具现在主要有机械锁和电子锁等，而机械锁是一种没有电子器件的大密钥量高可靠的全机械密码锁。所以不适合用在公众场合的自动门上，所以主要采用电子锁来实现自动门的锁闭。电子锁的种类很多，有磁力锁、电插锁、电锁口等，电插锁&，最早的自动门大多用电插锁实现，市场上有专用和不专用两种。专用电插锁就是专为自动门特点而设计的电锁，最早都是台湾进口过来，此类锁可应用于各厂牌自动门。工作原理是由感应器或门禁控制机等（如自助银行刷卡机）送信号给电锁，电锁接受到信号后先开锁再送信号给自动门开门。因先开锁然后由锁的控制单元送信号给门机控制器实现开门，这样就避免了门开启而锁未跳开而造成的撞锁现象。而且锁的控制单元有延时输出开门信号功能所以叫专用电锁。专用电插锁的优点是破坏性开启门的难度加强，被强制开门的难度更大。此次设计采用电插锁作为锁具。&本次设计选用的是SOMB型电插锁，其规格参数如下：&品牌：SOMB&&&&&型号：SB-203E材质：不锈钢&&&&&尺寸：200*34*44(mm)输入电压：DC12V启动电流：500mA工作电流：480mA使用范围：玻璃门、木门、铁门、防火门&安全类型：断电开门&另外锁具还需要实现与门禁系统的连接，控制器必须能够使开门动作与开锁动作相协调，确保操作无误。高挡自动门可以实观在开门信号输出之前1/1O秒输出开锁信号，这种特性对于自动平开门特别重要，如果达不到这种水平的同时还要加锁，就很容易引起故障。&第4章&驱动和传动系统的设计&4.1自动门运行阻力的计算&自动门运行阻力计算：&平滑自动门总运行阻力包括摩擦阻力、风阻力、坡度阻力和惯性阻力。因为坡度斜角小，运行速度慢，所以坡度阻力和惯性阻力忽略不计。&（1）摩擦阻力fF摩擦阻力包括门滑轮的滚动摩擦阻力、门滑轮轴承中的摩擦阻力以及门滑轮轮缘与轨道之间的滑动摩擦阻力。为了简化,假设其总运行效率为0.95。&（2）风阻力dF。&根据实际环境情况，这里取六级风压进行阻力计算。&自动门的风阻力为：&式中dC为风力系数，平滑门风力系数取1.1；&A垂直与风向的迎风面积（自动门的总面积）；&dP计算风压（Pa）；&A?&门滑轮与止摆器的综合摩擦系数，这里取0.1。&查表得六级大风风速；&这里取smv/13?。&风压计算公式：&综上&&&&&&&&&4.2自动门驱动功率的计算&根据传动的实际情况，取各部分传动效率如下：&联轴器效率：99.01??&滚动轴承效率：99.02??&闭式齿轮传动效率：97.03??&所以9.0234221????????&取减速电机的效率取9.0??。&电动机工作时需要的功率为：&?1000FvPo?&&所以减速电机的驱动功率为54.5W。&4.3减速电机的选型&4.3.1直流电机的调速&他励或并励直流电动机相比于交流电机而言，其结构复杂、价格高、维修不方便，但是在调速方面却有其独特的优点。鼠笼式电动机在一般情况下是不能够实现调速的，更不能进行无极调速，所以对于调速要求较高的设备，通常采用直流电动机，这是因为直流电机能够实现无极调速，并且机械传动机构比较简单。&由直流电机转速公式：&?KERTUnaa)(??可知调节aR、U、?中的任意一个，都可以实现对电机转速的调节，改变电枢电路中的外电阻也可以对电机进行调速，但其特点是耗电多，机械特性软，调速范围小，且只能进行有极调速，所以这种方法采用较少。现在对直流电机调速的方法主要有调磁法和调压法。&wkwPO5...98?????4.3.2选用直流减速电机优势&因为直流电机在调速方面很简单，但是相对于异步电机却有以下优点：&1）由于采用高性能永磁材料，无刷直流电机的转子尺寸得以减小，可以具有较低的惯性，更快的响应速度，更高的转矩惯量比。&2）由于没有了转子损耗（转子采用永磁材料），所以无需定子励磁电流分量，所以无刷直流电机具有较高的效率和功率密度。对于同等容量的输出，交流异步电机需要更大的整流器和逆变器。&3）由于没有转子发热，无需考虑转子冷却问题。&4）交流异步电机由于其非线性的本质，固控制起来较为复杂，无刷直流电机把其复杂的磁场定向控制简化为离散状态的转子位置控制，无需坐标变换，调速范围更宽，控制性能更好。&综上所述，无刷直流电机具有更大的功率密度、更高的效率和更好的控制性能。&所以减速电机，选用无刷直流电机。&4.3.3确定减速机型&初选同步带轮直接d=60mm。&则主动轮转速：&由公式max100060vdnv????得：&min/2.0060rnw??????&减速电机的输出动轮速比：&14.32.159?????dniw?&根据装置的驱动功率和减速器输出的速比，选用日本进口的SS40E8-H4E8-12.5型号直流减速电机，其功率P=80W，额定转速200r/min。A=24mm,B=70mm。&&技术参数：&型号：SS40E8-H4E8-12.5功率：80W&&&&&&&&电压：24V回转速度为200rpm&&&&&质量3.1kg4.4齿带传动的设计&4.4.1齿带传动各个参数的设计计算&（1）齿带传动特点&齿带传动主要部件为齿形同步带。其传动综合了齿轮传动、链传动和带传动的优点，克服了其它各种带打滑和伸长等缺点，构成了一种独特的传动形式。同步齿带传动具有传动准确、平稳、噪声小、无滑差、承载能力高、寿命长、带齿受力均匀合理和具有最小膨胀系数以及最大可靠性等优点。同步齿带可以获得恒定的速比，，且速比范围大，允许的线速度高，传递效率高，结构紧凑，具有耐油耐潮等特点，使得其可以在环境较恶劣的条件下工作。&（2）同步带的主动轮转速&齿带传动的设计计算通常按照同步带传动进行设计计算。&初选同步带主动轮节圆直径mmd60?。&根据公式max100060vdnv????计算得：&smndnv/5.060max?????????&min/2.159rn?&（3）同步带的功率&PKPAc?&AK为工况系数，查表取AK=1.6。&则&&&&&WPC2.875.546.1???（4）同步带带型的选择&参考同步带选型图，根据带轮转速1n和同步带功率CP，选择带型为L型。&图4-1同步带选型图&L型同步带承载载荷属于轻型载荷，其齿形尺寸如下：&带型（节距代号）&节距（bP）&（mm）&齿形角?2&齿根厚&s&齿高&th带高&h齿根圆角半径&fr齿顶圆角半径&arL（轻型）&9..913.60.510.51&&图4-2同步带齿形尺寸分布图&根据表1.11可以查得L型同步带的基准宽度mmbs4.25?（5）确定带轮齿数Z和带轮节圆直径d根据小带轮转速1n和L型带型，参照小带轮最小齿数表，有小带轮最小齿数12min?z，小带轮齿数12min1??zz，取z1=20.&图4-3小带轮最小齿数表&L型带型的节距Pb=9.525mm，则有节圆直径：&mmpzd67..9?????&所以通过带型验算节圆直径取d=60mm能够满足设计的条件。&设计的齿轮的平面结构图如下：&&图4-4齿轮剖视图&（6）验算带速vmax/485.0100060vsmdnv?????即满足要求。&（7）确定中心距和同步带长度pL&图4-5自动门运行线路图&&图中实线部分表示两扇门的关闭状态，虚线表示两扇门的完全开启状态。L1是活动门扇的宽度，L2是桥门的宽度，L3则是门开闭全过程中占用的皮带长度，根据给定的尺寸mmL9001?，mmL4002?，可以计算得到L3，所以有：&mmLLLL(113????????&而齿轮的中心距3LD?中，同时考虑留有皮带剩余余量，所以取mm3200?中D。&由公式2dLDp???中得：&mmdDLp5.4.3320022????????中&所以选取的同步带长度为6590.5mm。&（8）确定同步带宽度sbL型同步带的同步带基准宽度为25.4mm，许用工作拉力NFp46.244?，而工作时候所需拉力NF1.98?，所以当带宽取25.4mm的时候，满足使用要求。&即4.25?sb。&（9）齿轮轴的强度计算和材料选择&带传动作用在轴上的压力FQ由式vpcQF1000?得：&NvpcQF8.72.????&轴承的材料最常用的45#钢，因为这种材料的机械综合性能比较好，下面就以这种材料为列来进行强度的验算。&带传动在轴上的压力会以齿轮轴的固定点为支承点产生一个弯应力，现在对轴的强度进行计算（轴承的直径为.0.022m，轴承受力点与支点的距离L为0.01m）：&最大弯矩：MNLFMQ.798.101.08.179????&抗弯截面系数：4/???dW?&强度=M/W=MPa53./798.14??&因为45钢的许用弯应力为102Mpa，所以选用这种材料是满足要求的。&4.4.2齿带传动张紧装置的设计&带传动在运转一段时间以后，会因为带的塑性变形和磨损而松弛，从而影响工作性能或致使带不能正常工作。为了有效的防止这种不良结果的产生，就必须采取有效的补救措施。现在常用的措施有下面几种：1、定期的张紧装置。2、自动张紧装置。3、采用张紧轮的张紧装置。&根据自动门的使用环境和条件，要求整个传动装置结构简单，占用空间少，采用张紧轮的张紧装置会使整个自动门传动装置占用的空间变大，同时也使得自动门的皮带运行方向改变，不能正常带动皮带夹来实现自动门的开闭，所以不宜采用，而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。固选用定期张紧装置的方式来进行张紧。&下面是本次设计采用的弹簧张紧装置。张紧装置的结构如下：&张紧装置的主要构成部分有：1、底座&&2、调节推板&&3、调节杆&&4、预劲弹簧&&5、螺母&图4-6张紧装置结构图&张紧装置的工作原理：&自动门在安装的时候，旋转调节杆3向前旋转，从而使弹簧4处于预紧状态，如果同步带传动出现松弛的时候，则只需旋松调节推板2和螺母5，在弹簧向左推力下，雕节挡板带动齿轮一起向左移动，从而使得皮带能够重新张紧。如果还不能满足张紧要求，可以再旋转调节杆，再进行调整。&其三维模型图如下（含齿轮）：&图4-7张紧装置三维图&第5章&门吊件&皮带夹&导轨的设计&5.1门吊件的设计&自动门吊件用于连接自动门和皮带的组件，包括连接杆，吊轮，吊架，平衡杆等部分，连接杆用于连接皮带夹和吊架，用来将皮带的动力传递到门体上，使门获得左右移动的动力，而吊架一端是固定在桥门上，一端与连接杆相连，在其中部连接着两个吊轮，在自动门运行的过程中，吊轮能够绕轴在轨道中滚动，大大减小了自动门的运行阻力。平衡杆连接在两吊轮的另一端，用来保证两吊轮的相对位置和防止吊轮内侧和导轨之间的侧压。&5.1.1门吊架的设计&吊架是用来固定吊轮支承和连接门夹的部件，考虑到吊架的外形的加工工艺性和强度刚度要求，吊架部件材料一般都是由冷轧钢板冲压成型。其结构尺寸参数设计如下：&图5-1吊架结构图&其中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。&其三维结构图：&&图5-2吊架三维图&5.1.2吊轮的设计&吊轮固定在吊架上，通过齿形带传递动力，然后带动自动门沿着导轨运动。自动平移门吊轮都采用的是特殊的尼龙滑轮，这种材质的滑轮强度高、耐磨性好、自润滑性好，同时还能有一定的减震效果。所以使得其应用广泛。吊轮设计的尺寸参数如下：&图5-3吊轮的平面外形图&其三维外形图如下：&&图5-4吊轮三维图&5.1.3吊轮轴的设计&轴的材料选择：轴长期在弯应力的作用下工作，其材料的要求是：强度高，刚度好，抗疲劳，应力集中敏感度小，加工性能好，而且要求轴的表面光滑度要好。&轴的材料主要采用中碳钢、35或者45钢、合金钢20Cr或者40Cr等。&最常用的是45#钢，其含碳量是0.45%，，这种材料钢具有较好的机械综合性能，所以此次设计采用的轴材料为45#钢。&轴的设计包括两个方面：&结构设计：使轴具有合理的形状结构，良好的加工工艺性。&强度计算：保证轴在荷载的作用下不致使断裂或者过大的变形。&轴的结构设计：&轴的端部应有45度的倒角，以便安装时候能够对中和锐边划手。&轴的结构设计主要根据以下几个方面：轴上零件的配置；轴上零件的固定；轴上零件的装拆；轴的加工工艺性。&轴的结构尺寸设计如下：&&图5-7支承轴外形图&轴的强度计算：&轴是固定在吊架上的，然后作为吊轮滚动的支承，它们之间的装配连接如下图所示：&图5-8吊件的结构图&下图是轴受到门体和吊架总重的受力示意图，O点是吊轮与导轨接触的中点，它作为轴承的支承点。&&图5-9支承轴受力示意图&轴工作时只有弯矩作用而不受扭矩作用，所以0?M,T=0.单扇门由两个吊轮悬挂在导轨上，所以每根轴A点收到向下的力NmgF2752/??，&支承轴受到的弯矩mNLFM/9.?????，&抗弯截面系数4/02.014.364/?????dW?&强度=M/W=9.9/(402.005.0?)=12.375Mpa材料选用的是45号调质钢，许用弯应力是102Mpa，12.375Mpa&102Mpa,所以通过设计能够承受足够的强度。&5.1.4吊件的整体装配设计&自动门吊件的设计原则是使得皮带到自动门动力传递效率最高，即在吊件结构的设计中在提供相同的原动力的情况下，门体获得的横向运动力最好的方案即为最佳方案。&在吊件结构设计方案过程中，我们可以将连接杆和吊架之间的连接看作一个杠杆来做受力分析。&下面为门吊件设计的两种方案：&方案一：连接杆连接在吊架的中间传递横向动力，A、B点是两个吊轮的中心点，O点为两吊轮的中心点，F1表示皮带传递的水平动力。&&图5-10方案一示意图&方案二：连接杆连接在吊架的一端传递动力，A、B点是两个吊轮的中心点，O点为两吊轮的中心点，F1表示皮带传递的水平动力。&图5-11方案二示意图&方案的分析比较：&两种方案的受力示意图：&L表示的是力F1与F2距离AB水平线的垂直距离，L1表示F1与滑轮1中心点A的水平距离，L2表示F2距离滑轮1中心点A的水平距离。&图5-12两种方案受力比较图&F1为方案一中的受力，F2为方案2中的受力。受力方向为左，为了方便分析，我们把力移动到AB轴线上，转化成力和力矩的形式。F1在O点产生一个M1的力矩，F2在O点产生一个M2的力矩。&假设FFF??21，有：&FLLFM???11&FLLFM???12&因为O点力矩M1的作用使得A点受到一个向下的力F3，同时M2在A点产生的向下的力为F4，在A点产生的向下的力越大，也会使得吊轮与轨道之间的摩擦力越大，阻碍滑轮的左右运动。&由M=FL得：&1113LFLLMF??2224LFLLMF??12LL?&所以有43FF?，&所以方案二使得滑轮与滚道间的摩擦阻力更小，能够有效的减少滑轮和轨道的摩擦损耗选择方案二较好。&下图为整个吊件的结构图：&&图5-13吊件结构图&5.2皮带夹的设计&皮带夹是用于连接皮带和吊件的工件，皮带夹的设计要求是在能够满足整个传动机构正常运行的前提下，能够夹具和皮带之间夹紧可靠，不会产生相对滑动。再考虑到齿带的外形，我们可以将夹具设计成齿条形状来很好的和齿形带进行啮合，从而能够使得皮带和皮带夹之间不会长生相对运动。这种结构的皮带夹即能很好的满足传动要求，而且结构简单，安装拆卸方便。&图5-14皮带夹的平面结构图&在皮带夹的尺寸设计的时候，我们需要考虑我们选用的带的带型的齿高、齿宽和皮带厚度等，因为只有尺寸合适才能使得皮带夹能够很好的与皮带啮合。如上图尺寸L1=30mm是皮带夹的齿形宽度，其要求是L1必须大于所选皮带的宽度，在皮带设计的时候，我们选用的是L型同步带，其宽度mmbs4.25?，而皮带夹的齿形宽度sbL??301，满足尺寸要求，所以L1设计为30mm的宽度较为合适。&L2为皮带夹齿形条的齿高，其值为L2=2mm，而我们选用的L型齿形同步带其齿高mmht91.1?，所以有thL?2，即L型齿形同步带能够完全啮合，同时考虑到啮合的预留间隙，所以在设计皮带夹的时候设计齿高L2为2mm也是满足要求。而L3是为皮带留的厚度，这里设计的预留厚度mmL23?，L型同步带的厚度（除去齿高）：mmhhdt69.191.16.3?????（h为带总高）&所以dL?3，即皮带能够放入皮带夹中，同时又有hL?3，即皮带不会在皮带夹中发生相对滑动，所以L3取为2mm也是满足设计要求。&其三维模型图如下：&&图5-15皮带夹三维图&5.3导轨的设计&导轨是吊轮运行过程锁处于的一个圆弧形轨道，它能够较好的与吊轮弧形槽相互啮合，从而保证圆形吊轮能够带动门扇正常的沿着轨道运行，而采用圆弧形轨道则是为了是轨道和吊轮之间结合紧凑，防止门运行过程中的偏摆，使得门扇能够运行平稳。同时圆弧形导轨与吊轮之间的相互运动为滚动，所以它们之间的摩擦亦为滚动摩擦，相比滑动摩擦大大减小了摩擦损耗。自动平移门滑轨的设计完全不同于非自动平移门滑轨的设计。后者通常有两道水平方向的平行滑轨，两个(或四个)滑轮通过中间的连接件与悬挂的移动门体相连，移动门体的重心恰好在两道滑轨的支撑力之间，形成稳定的&正悬挂&，这种稳定的结构可以达到很好的稳定性和静音效果。但是，自动平移门的滑轨由于要兼顾与门框的固定、门体吊挂及调节、电气组件的安装和外饰盖板的安装等功能，所以最简单的办法就是将滑轨设计成单侧滑道，门体在一侧通过滑轮侧向吊挂在滑轨上，形成侧悬挂。这种设计的优点是安装和调节门体方便、维修也容易。但是，这种设计有许多致命的弱点。第一．因为是侧悬挂结构，对门体向上的支撑力都在一条线上，门体重心由于安装精度的误差和风力的影响．使门体不仅形成静态侧摆也产生动态侧摆。为此．这种动动门门体下部的导向块，通常称为&止摆块&，就是前面设计中选用的轨道式止摆装置。同时这种侧摆产生的震动在使用效果上表现为噪音，其后果必然导致滑轮和导轨的磨损。第二，这种侧悬挂结构使导轨和滑轮处于完全的开放状态，因此必然容易积累尘土，积尘使导轨和滑轮之间产生严重磨损。所以使用这种自动门必须注意保养和维护。第三，滑轮与导轨上部间隙容易使门体滑落，使用的安全性得不到保证。所以选择这种自动门必须注意自动门的抗风压强度。第四，这种不稳定的运行使驱动器负载不断变化，对电气组件的使用寿命影响极大。&鉴于以上缺点，所以这种结构的自动平移门安装和调试的关键就是提高精度，即导轨的平直度和水平度，门体的两个吊挂点所形成的直线与导轨的平行度和垂直度，最大限度地减少门体的静态侧摆。&同时导轨因为长时间要承受门扇的部分重量，所以需用高强度材料来生产，现在工业生产自动门导轨常采用的是高强度和高耐磨的铝合金型材，因为这种材料不仅满足强度要求，同时很容易进行切割，能够很好的根据安装条件对导轨进行尺寸调整。然后根据自动门门扇尺寸和运行路线的长度和洞口宽度，设计的导轨长度取3.9m较为合适。&导轨的结构和尺寸参数如下：&图5-16导轨平面示意图&5.4外饰挡板的设计&外饰挡板位于门扇的上方，主要用来固定张紧装置，减速电机和固定门扇，本次设计中也是肩自动门的导轨与外饰挡板设计作为一体，所以挡板上的导轨也是滑轮带动活动门扇运行的轨道，而外饰挡板的设计需要综合考虑外表的美观和强度刚度的要求，所以选择铝合金型材作为外饰挡板的材料比较合适，这种材料不仅外表美观，同时能够满足导轨所需要的强度刚度要求。&外饰挡板按照固定门扇和活动门扇的宽度，选择3.8m的长度设计较为合适，外饰挡&板的尺寸结构设计如下：&
本文来自转载请标明出处.
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件，如果需要附件，请联系上传者。
3. 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供交流平台，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
该用户还上传了如下资源 &&&&
还没有帐号？
copyright@
人人文库网版权所有
国家工业信息化部备案:苏ICP备号-5