家庭式自动推拉大门的设计

论文题目：家庭式自动推拉大门的设计 学生姓名：孙磊 所在院系：机电学院 所学专业：机电技术教育 导师姓名：聂永芳 目 录 1 设计自动大门的目的和意义 2 红外方式和门的类型的选择 3 工作总流程 4 大门部分介绍 5 总结 1 设计自动大门的目的和意义 随着社会的不断进步，人们不断去追求舒适的，方便的，智能化的生活环境。于是相应的电子产品产生，自动门同样出现在人们的生活中。随着门的技术、性能日趋成熟、完善，它被广泛应用在政府机关、银行、医院、商业、工业等不同行业，改善了人们的生产生活条件。自动门的控制方式日趋多样化，有继电器控制，单片机控制， 同时，人们也比较喜欢清静的居住环境，城市郊区的乡村院落时尚典雅，环境相对较好，是人们比较理想的选项。在各种自动化的家具中，院落大门是其中的重要一项。目前，自动门主要有自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动气密门以及自动屏蔽门。 2 红外方式和门的类型的选择 红外感应方式主要有两种： 。 采用红外线二极管控制，红外发射、接收电路均有完整的配套器件，这些器件不仅售价低而且可靠，电路简单。依据本课题的要求使用这种控制方式最为经济。 门的类型的选择 : 目前，市场上的门主要有平开门，折叠门，推拉门，伸缩推拉门，升降门，卷帘门 . 各种门的优缺点如下： 1 平开门，优点，地面不用安装导轨，减少了行车的颠簸和设施的造价，适用于大门两侧有建筑物的场合，缺点，需要有开门的相应空间，门在开启的过程中，在以门宽为半径的活动范围内不能有障碍物。 2 推拉门， 优点，结构简单，它所需要的空间较小， 门的材料可以选用木材或者其他的，造价最低。缺点，地面需要安装导轨，考虑靠家庭应用，导轨的材料不需要太昂贵，主要是结实耐用，比如水泥就行。 3 伸缩门，优点，外观豪华大方，很好的塑造企事业单位的形象，重量轻。缺点，结构复杂，造价稿，维修不方便 。 4 综上所述，本设计选用推拉单扇门。 3 工作总流程 整个过程的流程如下 ， 当有人进门或者出门时 ， 红外感应生成的电信号使耦合继电器闭合 ， 耦合继电器将其控制的按钮 线圈 其常开触点闭合 ， 电机开始正转 ， 大门被拉开 ， 磁性行程限位开关 当完全打开时 ， 大门会撞开磁性行程限位开关首先是 电动机正转电路被切断 ， 电动机停止正转 ， 延时开关 系统进入延时阶段 ， 当预定的延时时间完成后 ， 电动机开始反转 ， 大门的磁性部位使磁性行程开关 在关门过程中 ， 当有人通过 1时 ， 大门自动进入开门程序 。 当关门动作完成后 ， 大门撞开行程开关 反转电路断开 ， 电机停止 。 流程图 总体效果图 4 大门部分介绍 1 木材的选用 一方面 ， 家具用材中普通家具的选用原则是有适当的顺纹抗压强度 ， 抗弯强度及抗裂强度 ， 涨缩性小 ， 不翘裂变形 。 其次要有适当大的强度和韧度 ，纹理直 。 根据这种原则 ， 晋冀鲁豫地区的适宜木材有松树 ， 华山松 ， 落叶松 ， 云杉 ， 槐树 ， 榆木等树种 。 另一方面 ， 对于珍贵的 ， 量少的 ， 用途广泛的树种 ， 尽量用其它树种代替 ， 以便合理利用 ， 充分发挥木材的价值 ， 经过综合考虑 ， 我决定选用槐木 ，它基本上满足上面两个方面的要求 ， 大门的设计 长 宽 厚为 2 单位为 m 体积为 V=2m 质量为 g/106 门的上面用优质冷轧钢带紧固，钢带材料是 45钢。门的下面用钢板紧固，钢板厚度 2 钢板体积为 V=25 钢板质量 图 3轴模型 轴承的选择 当量静载荷 (4) 本设计中应用的是纯径向轴承 选用 (5) (6) 设计选用 当量静载荷 （ g=（ 10N/ 选用深沟球轴承 查表知道 ,选用代号为 16001的轴承 ,内径为 12径为28承宽 B=7 支撑方式为双支点各单向固定。 轴的选择 实心轴过盈配合 过盈量为 (7) A 磨削轴 A=3 精研轴 A=2 d 理论过盈量 际过盈量 dy=d d/(d+A)= 12212的轴长为 L=500404与钢板的下面为焊接。 电动机的选择 轴承摩擦： (8) M 轴承摩擦力矩 轴承摩擦因数 F 轴承载荷 d 内径 对于深沟球轴承 = = 12/2 动机， 有效率高，节能，噪声低，振动小，运行安全的特点，适用于驱动无特殊要求的场合。本设计采用卧式单轴伸出防护式安装， 380 查表得， 额定功率 定转速为 1390n/定转矩 为 质量 18 外型 285 233 170 速器的选择 选用二级圆柱齿轮减速器，结构简单，是目前用途最广的减速器，但是，齿轮非对称布置易产生轮齿偏载 ,传动比 i=7 电动机和减速器之间选用膜片联轴器， 孔选择 16 齿轮齿条的选择 大门开启速度选为 V =s 电动机转速为 390n/择二级圆柱齿轮减速器传动比 i=30,则减速器输出轴的转速为 n2=n1/i=1390/30 n/n/输出轴的角速度为 （ 9） 由 （ 10） 得 =87数 m=齿轮的齿数 Z=d/m=58 齿顶高 根高 据门的宽度，选择齿条长 2m，又齿轮齿条结合关系知道，齿条的模数 m=条宽要大于齿轮宽，选为 10 总结 本文设计的自动大门主要应用在家庭式的院落大门 ，目前市场上的自动大门的造价较高 ， 应用范围不广 。 针对这一现象 ， 本设计本着经济实用的原则 ， 精心挑选各种组成原件 ， 在确定满足控制要求的情况下 ， 尽量采用成本低的器件 。 本设计采用红外感应采集信号 ， 主要运用继电器的启闭实现大门的控制要求 ， 齿轮齿条传递动力 ， 最终取得了成