新型温室大棚自动卷帘机的设计【图纸丢失、只有论文】

买文档就送您 01339828或 11970985 图 书 分类号：   密       级：   毕业设计 (论文 ) 新型温室大棚自动卷帘机的设计  F 生姓名   学院名称  机电工程学院  专业名称  机械设计制造及其自动化  指导教师   20*年  05 月  27 日  买文档就送您 01339828或 11970985 I 学位论文原创性声明  本人郑重声明：  所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明 引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。  本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。  论文作者签名：                  日期：       年    月    日  学位论文版权协议书  本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允 许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。  论文作者签名：                    导师签名：                         日期：       年    月    日        日期：       年    月    日  买文档就送您 01339828或 11970985 要  自动卷帘机分为机械部分和控制部分，机械部分是电动机通过减速器带动卷轴按照预定在大棚上面的轨道滚动，这样就可以实现草帘子 的卷放。控制部分是单片机通过温度传感器，光照传感器和 块的信号通过控制继电器开关来控制电动机。 这就是自动卷帘机，整个系统的电路结构简单，可靠性能高。管理人员可以根据需要随时随地通过发送手机短信来控制草帘子的收放  本设计大大减轻了人工的劳动强度，提高了新型温室大棚的经济效益。应该可以得到广泛的运用。  关键词  自动卷帘机；短信；单片机控制  买文档就送您 01339828或 11970985 of in SM to is of be as at by MS to s of It be 文档就送您 01339828或 11970985 I 目        录  摘要  . .  绪论  . 1 动卷帘机的作用  . 1 动卷帘机的原理  . 1 绳式  . 1 行移动式电动机  . 1 臂式电机  . 1 臂自走式卷帘机  . 2 用注意事项  . 2 帘设备的技术标准  . 2 动卷帘机的总体设计方案  . 3 2 电动机的选择  . 1 3 机械部分的设计  . 2 速器 传动比的计算与分配  . 2 算传动装置的运动和动力参数  . 3 的选择  . 3 的计算  . 3 的根数确定  . 4 速器齿轮的设计及模数的选择  . 4 一级齿轮传动设计  . 4 一级齿轮传动的校核计算  . 5 二级齿轮传动设计  . 7 二级齿轮传动的校核计算  . 8 径的设计  . 9 径的计算  . 9 的校核  . 11 轮支架的设计  . 13 4 硬件设计  . 15 制系统的总体设计  . 15 80N 的简介  . 15 源引脚  . 16 钟引脚  . 16 制引脚  . 16 买文档就送您 01339828或 11970985  I/O 口引脚  . 17 80N 最小系统的设计  . 17 钟电路  . 18 位电路  . 18 线通信模块的设计  . 19 块的概述  . 19 控制简介  . 19 联机接口 . 19 储器的扩展及其接口电路  . 21 片的选用  . 21 址锁存器 . 22 单片机的外扩电路  . 23 数转换器 口的设计  . 23 数转换器 简介  . 24 工作特性  . 25  N 的接口电路图  . 25 路模拟开关  . 26 介  . 26 示器的设计  . 27 简介  . 27 显示原理  . 28  N 的电路图 . 28 度传感器、光照传感器  . 29 . 30 片机控制继电器  . 30 5 软件编程  . 31 件设计  . 31 序设计总流程图  . 31 程序如下  . 33 结论  . 38 致谢  . 39 参考文献  . 40 买文档就送您 01339828或 11970985 1 1 绪论   动卷帘机的作用  缩短卷放帘时间，一般每天可增加日照时间近 2 个小时，提高温室内温度 3 5。由于卷放过程运行平稳，无绳索与保温帘的摩擦，使保温帘延长使用寿命 1 2 年。由于温室内温度增高，生长快，使作物早熟，缩短作物生长期，一般可使作物提前上市 5 10 天。通过减少用工量，减少保温帘的损坏，提高作物的产量，增加反季量等，可明显地提高经济效益。  动卷帘机的原理  卷帘机按不同的分类方法有多种形式，  按动力形式分为手动式和电动式，按结构形式分为牵引式、滑轨式、支臂式、侧悬浮动式等，按工作形式分为固定式和走 动式。固定式是卷帘机固定在大棚后墙的砖垛上，利用机械动力把草帘子卷上去，利用大棚的坡度和草帘子的重量往下滚放草帘子，  该种型号的卷帘机都是早期安装的，造价较高，大棚要有一定的坡度，如果棚面坡度太小，草帘子滚不下来。走动式是电机和减速机一起在棚面上走动，  利用卷帘机的动力上下自由卷放草帘子，  不受大棚坡度大小的限制，安装简单，造价低，效率高，卷放整齐，是目前广泛采用的一种形式。  绳式  这种形式应用的比较早，主要的部件有电动机，减速器、卷绳轴、联轴器、卷绳等组成。卷帘时依靠电动机、减速器驱动卷绳轴 转动把绳子缠绕在轴上，通过绳子拉紧使保温帘卷起。放帘时靠帘的自重自动滚落。此种形式的卷帘机安装施工比较复杂，而且造价高，卷放速度慢，保温帘易损坏，现在已很少使用。  行移动式电动机  爬行移动式电动机和减速器连在一起，  卷帘过程是电动机减速器在温室中间沿轨道爬行，  卷放帘靠电动机正反转开关控制，在棚外设一支杆，定位滑杆可在支杆上移动，保证电机减速器能紧贴在大棚上上下移动，减速器带动卷帘轴随电机转动实现卷放帘，  它结构简单，造价低，卷帘速度较快。缺点是卷帘时电动机、减速器需在棚膜上爬行，  而且有一 片保温帘需经常放在棚上作为保护棚膜垫料，影响进光量。  臂式电机  摆臂式电机与减速器纵向相连，  动力输出端与卷帘轴相连，保温帘末端系在卷帘轴上，摆臂式又分为悬臂型和支臂型两种。特点是结构简单，重量轻，工作性能可靠，卷放速度快，价格适中，但安装技术要求高。  买文档就送您 01339828或 11970985 2 臂自走式卷帘机  悬臂自走式卷帘机目前主要使用较多的悬臂自走式卷帘机主要由底座、支臂、摆臂、三相或单相电动机、减速机、卷帘轴及电机座组成，  一般都用单相电动机，  功率 合棚长 30 80m，摆臂、支臂及卷帘轴均为 2寸钢管，在棚前中间地面位置安装即可，卷帘机安好后将草帘的下端固定在卷帘轴上，  上端搭在或固定在后墙上，卷帘机即可工作。工作时接通电源，电机动力通过减速机传给卷帘轴，卷帘轴卷起草帘，电机反转即为放帘，  工作中电机和减速机一起在棚面上走动，并且可以在任何位置停止或启动。此种型号的卷帘机结构非常简单，具有以下优点：  1）效率高，卷放一次仅需 5 8 2）减轻劳动强度，接通电源卷帘机自行卷放，不用人工操作。  3）延长光照时间，提高作物的质量和产量，促进作物早熟。  4）安全性好，可靠性高，保护大棚。  5）卷放整 齐，棚上材料不受破坏。  6）操作方便，可在棚上任意位置停止或启动。 7）结构简单，价格较低。  用注意事项  使用注意事项卷帘机在使用和维护时要注意以下问题：  1）接通电源时防止缺一相电源，如果缺一相电源会烧坏电机。  2）主机的传动部分（如减速机、传动轴承等），要每年添加一次润滑油，变速箱要加防冻机油。  3）在安装过程中要把卷帘绳子的长度（松紧）调整一样，使卷起的草帘子处在一条直线上。在使用过程中要经常对卷帘绳子进行调整，  如果绳子长短不齐，草帘子松紧不一样，卷起的草帘子会出现曲线状，在使用中会加大卷 帘机和卷轴的扭矩力，影响使用效果或损坏卷帘机和卷轴。  4）草帘的底部（即和卷帘轴联接的地方）不能过湿，过湿使草帘子过重，卷起困难。在使用中最好用塑料布将草帘盖上，  避免雨雪淋湿草帘，  也便于清雪。  5）每年对部件涂一遍防锈漆。  帘设备的技术标准  卷帘设备的技术标准虽然目前卷帘机尚没有明确的技术标准，  但一般应参考下列参数：  一、  拉绳式  1）一次卷帘长度应小于 100m，卷帘重量应小于 5000 2）卷帘时间应小于 15 买文档就送您 01339828或 11970985 3 3）单帘宽度 放时不能有重迭，也不可有过大的缝隙。  二、  移动式  1）  一次卷帘长度不大于 80m，  卷帘重应小于 4000 2）卷、放帘时间应小于 10 3）卷轴速度应小于  动卷帘机的总体设计方案  本设计中的自动卷帘机的示意图如下：  图 帘机总体的示意图  1滚轮支架  2导轨  3减速器  4卷轴  如图所示的导轨 2 是预先固定在温室大棚的上方，滚轮支架 1（具体如上图 过滚轮 5在导轨 2上面的滑动，电动机与减速器连在一起，通过减速器前方的主轴 7与滚轮支架 1通过转套 6相连。减速器外连的长轴 4就可卷绕草帘子通过卷帘 机上的电动机的正反转实现草帘子的卷放。  电动机由继电器控制，也可由现场按钮操作。电动机接受启动信号后，按照预定的正反转信号，电动机可带动减速器的卷轴正转或反转来实现草帘子的卷放。  单片机通过温度传感器、光照传感器对实时情况的采样将信息通过 块发送短信给管理员，管理员再根据季节与时令的需要来决定草帘的收放。  买文档就送您 01339828或 11970985 4 2 导轨  5 滚轮  6 转套  7 主轴  图 轮支架  买文档就送您 01339828或 11970985 1 2 电动机的选择  温室大棚总长为 100m，总共需要 1 个卷帘机来对 100 个 1m 长的草帘子进行卷放，也就是卷帘机要卷起 100个草 帘子，每个草帘子重  每个卷帘机要卷起的重量： F=G=00 g 10N/500N 卷帘机的卷帘的速度为 V=s 功率 P=500N s=1250W=选电动机的功率 P>阅相关资料，我选用 相关的参数如下表 2 表  290型号  功率  （  额定电流  A）  额定转速  r/ 效率  （ %）  功率因数  （  400 79  动机  买文档就送您 01339828或 11970985 2 3 机械部分的设计  速器传动比的计算与分配   减速器的机体是用于支持和固定轴系的零件，是保证传动零件的啮合精度，良好的润滑和密封的重要零件，其重量约占减速器总重量的 50%。因此，机体结构对减速器的工作性能，加工工艺，材料消耗，重量及成本等有很大的影响。  1 第一根齿轮轴     2第二根轴    3第三根轴  （卷帘机卷轴）  4电动机 5大带轮       6第一级大齿轮   7第二级大 齿轮              图 3总传动比  1400 4 6 . 730n 总所以选用二级直齿齿轮减速器（展开式）  0i  （式中 0i ， i 分别为带传动和减速器的传动比）  选择 0i =5，则减速器传动比为：  04 6 . 7 9 . 3 45 总  分配减速器的传动比  为了使两级大齿轮直径相近，根据书上公式  （  得1 3i 21/3i i i买文档就送您 01339828或 11970985 3 算传动装置的运动和动力参数  为了进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩。如将传动装置各轴由高到低依次定为轴，轴，轴见图 3,1为相邻两轴间的传动比  0 1 1 2, . . . 为 相 邻 各 轴 间 的 传 动 效 率 ； 2 为各轴的输入功率（  12 为各轴的输入转距（  12,为各轴的转速 （  r/ 则可按电动机轴至动作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。  各轴的转速  轴          1 01400 2 8 0 / m i 轴          2 1280 9 0 . 3 / m i  1 轴          3 29 0 . 3 3 0 . 1 / m i 各轴输入功率  轴           1 0 1. 1 . 5 0 . 9 9 1 . 4 9 轴           2 1 1 2. 1 . 4 9 0 . 9 8 0 . 9 7 1 . 4 1 轴            3 2 2 3. 1 . 4 1 0 . 9 8 0 . 9 7 1 . 3 4 轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率  各轴的输入转矩  电动机的输入转矩  1 . 59 5 5 0 9 5 5 0 1 0 . 2 3   轴           1 0 0 1. 1 0 . 2 3 5 0 . 9 6 5 0 . 6  i N m 轴           2 1 1 1 2. 5 0 . 6 3 . 1 0 . 9 8 0 . 9 7 1 4 9 . 3  i N m 轴          3 2 2 2 3. 1 4 9 . 3 3 0 . 9 8 0 . 9 7 4 2 5 . 6  i N m 的选择  的计算  工作情况系数，每天工作时间小于十小时，工作载荷性质为载荷变动小，根据 机械设计表 工作情况系数算功率  . 1 . 1 1 . 5 1 . 6 5 P 出带的型号    机械设计图 型  1D=100带轮   买文档就送您 01339828或 11970985 4 大带轮的转速  11221 0 0 1 4 0 0(1 ) (1 0 . 0 1 ) 2 8 0 / m i （设 =1%）  带长         12 1 0 0 4 9 5 2 9 7 . 522m   21 4 9 5 1 0 0 1 9 7 . 522 初取中心距  1 2 1 22 ( ) 0 . 5 5 ( )D D a D D h 其中 h=8 1190 a 335     取 a=650长        22 9 3 4 . 1 5 1 3 0 0 6 0 2 2 9 4 . 1 5 a a 机械设计图 带的基准长度 L=2500心距   221 ( ) 8 6 5 0 . 1 944m  D 轮包角   00211 8 0 6 0 1 4 3 . 5 中心距   221 ( ) 8 6 5 0 . 1 944m  D 的根数确定  带的根数   001 . 6 5 1 . 1 4( ) (1 . 3 2 0 . 1 7 ) 0 . 8 9 0 . 9 2 P k k (由表 得0P=表 得0P=所以 。  速器齿轮的设计及模数的选择  一级齿轮传动设计    因传动无严格限制，批量较小，故小齿轮用 45 号钢，调质处理，平均用 260齿轮轮用 40质处理，平均取 用 240算步骤如下：图表参考机械设计书  齿面接触疲劳强度的计算  计算步骤如下：  661 1 . 4 99 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 5 0 0 8 7 . 4  m 齿宽系数    b =      软齿面硬度 350步计算许用接触应力1H=0.9 710=639文档就送您 01339828或 11970985 5 2H =580=522表 90 初步计算小齿轮直径1 331 2211 5 0 0 8 7 . 4 3 1. 9 0 7 3 m m 0 . 6 5 2 2 3d 100第一级齿轮传动中小齿轮的分度圆直径为 100          初步计算齿宽1 0 . 6 1 0 0 =60取齿数 20 11/ 1 0 0 / 2 0 5m d z            21z 3 20=60 22 5 6 0 3 0 0d m z m m  即第一级齿轮传动中的大齿轮的分度圆直径为 300心距   12( ) / 2 2 0 0a m z z 顶圆的直径 *a ）  小齿轮 *11( 2 ) ( 2 0 2 ) 5 1 1 0z h m m m 大齿轮 *22( 2 ) ( 6 0 2 ) 5 3 1 0d z h m m m 齿根圆的直径 * c 为齿隙系数取  小齿轮 *11 ( 2 2 ) ( 2 0 2 2 0 . 2 5 ) 5 8 7 . 5z h c m m m ：  大齿轮 *22 ( 2 2 ) ( 6 0 2 2 0 . 2 5 ) 5 2 8 7 . 5z h c m m m 齿顶高 * 1 5 5h m m m 齿根高 *( ( 1 0 . 2 5 ) 5 6 . 2 5h c m m ）  . 1 4 5 1 5 . 7p m m m 基圆齿距（法向齿距） c o s 1 5 . 7 c o s 2 0 1 4 . 7bp p m m 齿厚 s / 2 3 . 1 4 5 / 2 7 . 8 5m m m 齿槽宽 e / 2 3 . 1 4 5 / 2 7 . 8 5m m m 顶隙 * 0 . 2 5 5 1 . 2 5c c m m m 标准中心距12( ) / 2 5 ( 2 0 6 0 ) 2 2 0 0a m z z m m 一级齿轮传动的校核计算  圆周速度   1 1 0 0 2 8 0 1 . 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 精度等级由表      使用系数K=载荷系数 间载荷系数112 2 5 0 0 8 7 . 4 1 0 0 1 . 7100 1 . 5 1 0 0 1 . 7 1 5 . 6 / 1 0 0100 m m M p 买文档就送您 01339828或 11970985 6 121 1 1 11 . 8 8 3 . 2 ( ) 1 . 8 8 3 . 2 ( ) 1 . 6 72 0 6 0a 4 4 1 . 6 7 0 . 8 833 由此得211 1 . 2 80 . 8 8 齿向载荷分布 由书本资料得  2 3 31( ) 1 0 1 . 1 7 0 . 1 6 0 . 4 0 . 6 1 1 0 4 0 1 . 2 5 8H  B c 载荷系数 1 . 5 1 . 2 1 . 2 8 1 . 2 6 2 . 9 0A v H a Hk k k k k 许用接触应力l i m 1 1lm i  0 1 . 1 8 7 9 81 . 0 5Z M P   l i m 2 22m i  0 1 . 2 5 6 9 01 . 0 5Z M P   验算  1 212 1 2 2 . 9 5 0 0 8 7 . 4. 1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 74 0 1 0 0H E  Zb d u =H计算结果表明接触疲劳强度较为适合，齿轮尺寸无需调整  重合度系数  0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 6 81 . 7 5 齿间载荷分配系数  1 / 1 / 0 . 6 8 1 . 4 7 载荷系数      1 . 5 1 . 2 1 . 4 7 3 . 5 6 3 . 6 5A V F a Fk k k k k 齿型系数        1   2   应力修正系数             1   2    弯曲疲劳极限由          li m 1 600F M P a  li m 2 450F M P a  尺寸系数由                许用弯曲应力         &