毕业设计（论文）-新型广告道闸设计.doc

太原工业学院毕业设计诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 新型广告道闸设计 系部： 机械工程系 专业： 机械电子工程 学号： 112012101 学生： 李秉春 指导教师（含职称）： 梁雅琴（副教授） 1课题意义及目标近些年来，一些广告公司把传统的地面媒体搬到停车场，社区大门口等。其中，道闸广告媒体，以精美、人性化的画面表现形式得到多家物业的支持。本广告发布载体为道闸挡杆，在社区现有道闸挡杆上设置广告牌，也可为LED显示屏或LCD液晶显示屏。同时还广泛应用于各主要交通干道的沿街商圈、大型停车场、餐饮酒店、省国道收费站等交通要塞。其意义主要是充分利用资源和其经济效益。2主要内容我们先要在网上收集所需资料，研究其工作原理，将看到的广告道闸的优点进行整合，生成自己的设计。大致可分为以下几部分：选择电机；设计降速齿轮组；内杆、外杆的强度校核及材料的选择；支撑杆的材料选择与强度校核；地脚螺栓的选择和最后论文的生成 1）毕业设计论文一份；2）装配图一份3主要参考资料 1 魏世忠，韩明儒，徐流杰.高钒高速钢耐磨材料M.北京：科学出版社，2009. 2 温秉权，王宾，路学成.金属材料手册M.北京：电子工业出版社，2013. 3 濮良贵，纪名刚.机械设计M.北京：高等教育出版社，2006。4 进度安排设计各阶段名称 起止日期1调查研究，查阅资料，完成开题报告3月3日3月23日2选择电机；设计降速齿轮组3月24日4月13日3内杆、外杆的强度校核及材料的选择4月14日5月4日4支撑杆的材料选择与强度校核5月5日6月1日5整理、打印论文，准备答辩6月2日6月22日 审核人： 年 月 日新型广告道闸设计摘 要：本文详细介绍了一种新型广告道闸的设计思路及设计过程，包括道闸内外杆的强度校核；一级齿轮组的降速设计及强度校核；电机的型号选择；支撑杆的强度校核；幕布材料选择等内容。该广告道闸通过一级齿轮组降速，带动幕布的升降，并且该广告道闸能够在较为恶劣的天气情况下工作，性能可靠。且在电动机发生故障时可利用摇杆进行升降广告幕布，加上成本低廉，所以该产品的市场前景广阔。关键词：内杆，外杆，电动机，材料，广告道闸New advertising design barrierAbstract:This paper introduces the design idea and process of a newadvertising-gatein in detail, including internal and external strength checking of brake rod; speed reduction design and strength checking of a one-level gear group; motor type selection; strength checking of supporting rods; the curtain material selection etc. The advertising-gate speeds down to drive the curtain through the gear group, and the advertising-gate can adapt to the harsh weather and perform perfectly. And the curtain can be driven by a rocker when there is something wrong with the motor. Moreover, it has a cheap prime cost, so the product has a promising market prospect.Keywords:Inner rod, Outer rod, Motor, Materials, Advertising-gate目 录1 绪论11.1广告道闸的背景11.2广告道闸的特性11.3广告道闸的媒体优势22 材料的性能32.1机械设计中常见的金属材料32.2机械设计中常见的非金属材料53 广告布的材料选择与分析63.1设计思想简介63.2所选材料的优势64内杆的设计与强度校核85齿轮组降速的设计与校核106电机147外杆设计和强度校核188支撑杆的设计与强度校核198.1已知条件的分析与支撑杆简述198.2支撑杆（架）的选择与设计198.3支撑杆材料的选用218.4塑料的性能特点218.5支撑杆的地脚螺栓的选择228.6本设计所选用地脚螺栓的材料与规格：239其他零件的设计和校核249.1电机加长轴的设计与校核249.2键的设计与校核289.3大齿轮轴承的设计与校核29附图31结 论32参考文献33致 谢34I1 绪论1.1广告道闸的背景近些年来、汽车越来越多。伴随着他的发展产业也逐年增加。大量的道匝出现在我们的视野中。所以，要求道匝的功能也越来越严格。比如抽风降温系统（及时降低电机温度），防雷系统。防砸车感应功能，计算机管理系统。出入口读卡控制功能。自动离合装置、防撞脱杆装置等。杆的起落速度从0.8秒到6秒不等。杆子长度0-7米 ，根据现场实际通道宽度而定。现在在一些停车场中，他们所用的管理系统，采用的道匝成了主要的关键设备。也就是说，道匝的应用越来越广，需要的高级设备也在不断升级，来满足市场对道匝的需要。这些年来，大量的广告公司在他们新业务的开展中做了很足的功夫。把通俗的地面媒体转移到一些小区门口，大型停车场等地方。其中，他们凭借着完美的画面，人文，表现形式，合理的管理征服了大量的物业。目前，在中国的广东，以及深圳得到了广泛应用。在广东深圳， 道匝媒体运用机构很多，正逐步向全国发展。此道匝设计为道匝挡杆，在一些小区门口本身的道匝挡杆增加广告牌，可以设置成LCD液晶显示屏或者其他。这种道匝挡杆，在一些商业广场，写字楼，高速公路，餐饮酒店，大型停车场，省国道收费站等交通要塞也得到了大量的使用。1.2广告道闸的特性1、道闸广告媒体五大特点（1）视觉冲击力强大。（2）准确管理行车的主要人员。（3）强迫性呈现，98%以上的达标。（4）广告信息独享。（5）动态展示。2、道闸广告媒体的优势（1）广告易于被接受：大多是为市区有一定消费能力的高等收入人群；（2）选取性和一针见血：依据人群对他们所需要的广告选择，需求人群通过道0匝广告得到他们想得到的信息。有一定的选取性，一针见血。而其他的媒介，他们没有考虑到人群是否需要这些东西，只是把这些信息醍醐灌顶般的把信息传递给对所有的人（3）广告延续时间长：一个电视广告，它需要几十秒播放完毕，没等人们看明白就没了。道匝广告解决了这个问题，人们可以反复观看广告信息，确认自己等到了有用的之后，在对信息做合适的处理并做出正确的判断。（4）具有强制人群读取的特点：在小区门口，行人，行车经过门口的时候。映入眼球的是道匝栏杆展现出来的广告信息，便随着时间，无形中就刻印到了人群的脑海中，影响着人群的判断。（5）有效的广告宣传：通过对小区做一定的调查，比如人口统计，地理区域的考察，进而广告投放者可以有效的投放正确的广告。广告一天被播放大约6到10次。这样的一个观看频率，使广告信息更加集中，准确，反复宣传。做到真正的物尽其用，不做一丝浪费。（6）具有可调整性：当把广告投放到小区之后。广告投放者可以根据通过广告得到的效应来调整在各个小区投放广告的数量，宣传力度。取长补短，使广告在小区中产生最大的作用。这一优势超过了其他广告媒体。1.3广告道闸的媒体优势（1）精准性强（2）抗干扰性强（3）受众高端，消费能力强（4）广告到达率高（5）品牌宣传力度强（6）挡车杆广告有2次曝光机会（司机在收费处进站出战的时候，目光都会在当挡车杆广告上停留至少6秒以上。大大提高了曝光率）2 材料的性能2.1机械设计中常见的金属材料1、45优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。主要性能:优质碳素结构钢是含碳量不大于0.9的碳素钢。淬透性不高，在水淬时很不稳定，容易破裂。机械性能比较好。小零件应采用调质处理，大部分应采用正火处理。主要用途: 主要用于高强度的运动部件的制造，如涡轮，压缩机活塞，轴，齿轮，齿条，蜗杆等。注意焊接焊前预热，焊后消除应力退火。2、Q235A（A3钢）最常用的碳素结构钢。 主要性能: 具备高的柔性，韧性和焊机能和较好的强度，优良的冷弯机能。主要用途: 普遍使用在平常要求的产品以及焊接构造。如承受力较小的拉杆，连接杆，销，轴，螺钉，螺母，戒指，框架，框架结构，建筑，桥梁等。 3、40Cr使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。 主要性能: 经调质加工后，拥有杰出的综合力学机能、低温刺激韧性低的缺口敏感性，穿通性杰出，油冷时可得到良好的韧性，在水冰凉的时候，繁杂的外形零件容易破裂，冷弯塑性平平，回火或调质后切削改造性好，但焊接性欠佳，易产生裂纹，焊前应该加热到110160，普遍在调质状况下利用，也可用于碳氮共渗和高频表面淬火。主要用途: 调质处理后用于速度，负载部件的制造，如机床的齿轮，轴，蜗杆，花键轴，主轴，高频淬火回火和用于制造高的表面硬度，耐磨件，如齿轮，轴，曲轴，连杆，套筒，销，螺钉，螺母，进水阀，淬火回火后以便制造轻载，重量级，中等冲击部件，如油泵转子、滑块、齿轮、轴、蜗杆等，经淬火及低温回火后用于打造重载、低刺激、耐损的部件，如齿条、轴、主轴、蜗杆等，碳氮共渗的传动部件在制造大尺寸，高的低温冲击韧性，如轴，齿轮等。4、HT150灰铸铁 用途:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等 。 5、35各种标准件、紧固件的常用材料 主要性能: 适当的强度，良好的塑性，冷塑性高，良好的焊接。冷可镦拔。淬透性低，正火或调质后使用 。主要用途: 易于建造不大的截面零件，不可承受很大负重的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，种种标准部件、加固紧绷的部件。 6、65Mn常用的弹簧钢 主要用途:形式大小不一的圆、扁弹簧、弹簧发条、座垫弹簧，同时弹簧环、气门簧、离合器簧片、冷卷螺旋弹簧、刹车弹簧所需要的材料也是这种。 7、Cr12经常使用的冷处理加工模型钢性能和用途: Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有良好的淬透性、耐磨性好；冲击韧性很差，很容易破裂。并且易于构成造型奇特的共晶碳化物。此外，他的Cr12钢碳含量很高，多大2%以上。 Cr12钢具有良好的耐磨性，因此用于对冲击负荷不大的要求制造，耐磨性高的冷冲压模具，冷镦模，冲压冷，冷挤压凸模和凹模，模具，尺寸钻套，冲模，拉深模和钉板，粉末冶金冷冲压模。 8、DC53经常使用的外国进口冷处理加工模型钢 主要性能和用途: 很大强度韧性度低温加工模具钢，外国类似特别钢厂家型号。高温回火后，硬度高，韧性高，切削性能好。主要用于精密冷冲压模具，模具，滚丝模，落料模，冲压等加工9、 铝合金是舞台机械制造的新材料，铝合金与其他金属材料，具有低密度，高强度的优点，冷加工后可在一定程度上强化了基体强度。铝合金零件的品牌也可以通过热处理强化。具有很强的耐热性和耐腐蚀性，表面形成致密的氧化膜，通过人工阳极氧化和着色，具备很强的耐热性以及耐腐蚀性，表面出现致密的氧化膜。经过人为阳极氧化加工，可以得到比较杰出的的锻造机能的铸造铝合金或者具有其他性能的铝合金。2.2机械设计中常见的非金属材料橡胶 橡胶是可逆变形弹性搞的聚合物材料。丁腈橡胶是被广泛使用的。一般和腈橡胶拥有不错的相容性的材料有氯丁橡胶、改性酚醛树脂、聚氯乙烯，这几种聚合产物有很强的极性，尤其是含氯的聚合物，经常一起使用。所以，腈橡胶有很大的极性，一般不太溶于其他不含氯的聚合物。此外，丁腈橡胶经常和一些非极性橡丁胶并用，例如丁苯橡胶、顺丁橡胶，这是为了改良丁腈橡胶本身的主要功能和改造性。理当提出：丁腈橡胶的和油之间的相容性很差，所以它也是主要的抗油性材料，方法是和其他聚合物一起使用。塑料塑料是一种单体为原料，通过加成聚合或缩聚高分子化合物聚合（高分子），俗称塑料（塑料）或（树脂）树脂。自由改变成分和形式形态。由合成树脂，填料，增塑剂，稳定剂，润滑油添加剂，颜料共同构成。工程材料中经常使用到聚氯乙烯塑料，我们生活中常用到的热塑性塑料就是聚氯乙烯塑料，他的主要成分氯乙烯。在市场上作为商品流通时，人们常叫他“氯塑”，PVC是他的英文名字纯聚氯乙烯树脂拥有很差的机械强度，但特点也很相似之处，分解和塑化的温度极其相似。同时。它在热塑性物质中属于坚固的一种。所以，不能不用以聚氯乙烯树脂为原料做成的塑料产品，务必加入稳定剂以提高性能，通过填料，使PVC塑料制成，然后加工成各种产品。聚氯乙烯也分很多种。其中一种是硬质聚氯乙烯，另外一种是软质聚氯乙烯。这种分类，是因为随着增塑剂量的变多变少改变。3 广告布的材料选择与分析3.1设计思想简介根据初步的设计思想，要求广告幕布安装到内杆上并要求幕布能随内杆的旋转收起，因此要求幕布具有良好的可折叠性。同时，为使幕布能够承受一定的风力等不可抗力，要求材料具有很强的抗压强度。同时，广告要求24小时不间断的时效性，但又为了符合现阶段节能减排的趋势，应用电能灯光照射显然不符合现阶段的要求。因此，选择晶彩格材料符合要求。3.2所选材料的优势一、与普通灯箱喷绘布比较、广告24小时可见性效果。反光性能独特，内置光源或外部光源在晚上的时候可以不一定存在，通过反射光车辆本身发出可见光的来源或外部光源达到相同的效果。二、和其他的辅助光源广告比较。比如说装灯灯箱或者外置灯源，维护方便，成本低，还有一个是环境污染小。由于能见度反光喷绘材料是由光的车辆反射回光源发射，从车辆和行人和光源方面发射可以清楚地看到广告。他不需要其他辅助光源使他意识到可见的效果，且不消耗能量，只需行车过来就会起到广告功用。因为他没有用带一些辅助照明措施，因此它不需要进行维护电路气压等方便。它只需正常维护，像通俗的喷绘材料就能使用。所以他比辅助光源的广告材料更便于维护。辅助光源的设施和日常的功率消耗，和维护成本远远大于反射印刷广告费用的使用。三、它比一般的普通反光材料更具有优势，比如反光强度高，抗拉强度更强，可修改性。PET背胶广告级反光膜是比较普遍的反光广告材料，他的特点是不能在反光膜上进行喷绘操作，刻字可以在PET型广告级反光膜进行。这大大限制广告反光材料的使用。反光喷绘材料立即解决这一问题，反光的印刷材料的表面层是高面反光材料可印刷，吸墨性强，只要普能的溶性剂油墨都可以喷绘。PVC夹网布是反光喷绘布的最底层，有很好的的抗拉强度，就像PVC夹网一样，们可以用使用一般的夹网布的使用方法利用。白色反光膜是日常广告级反光质料的典型成品膜，它的典型值反光系数是（五十）cd/lx/平方米，但反光喷绘布的典型反光系数都在二百 cd/lx/平方米上面。反光材料的反光系数（通常被称为亮度）是由广告夜间能见度的大小决定，相比普通的商业级喷绘反光膜反光材料夜间更大的能见度。四、反光材料的反光喷绘材料具有独特的表现方式来增加安全性。利用反光喷绘质料做成广告，他拥有晚上可以发现的功用，就如同反光交通记号。使用反光喷绘材料做为路边的广告的路段，过往车辆就可以清晰看见路的轮廓，在路边的广告道路反光喷绘材料的利用，在此间通过的车辆可以清楚看到道路轮廓，如果有行人经过，回射的光线会被人遮住，显现出阴影和展现人的轮廓，从而让驾车者更容易辨别出行人。因此，他的安全性能好，把道路的危险系数降到了很低。因为晶彩格材料过于轻，不利于实际使用时的安装，因此，为增加其可安装性，在广告布左右两端分别接上一段特殊形状的高温SiR橡胶材料，同时在底部接一段不锈钢条。具体形状如图3.1所示：图3.1 幕布 4内杆的设计与强度校核内杆要求在装上广告布和齿轮后杆子的变形在合理范围之内，且要保证杆子的具有较好的可加工性能。由于广告幕布质量较轻，考虑经济性原则，选择内杆材料为PVC硬质管材。PVC硬杆公称外径25mm 壁厚5mm 工作压力300MPA杆长取3.3m 质量1kg幕布长3m宽1mS=3m2幕布质量330g幕布边材料;高温硫化SiR幕布和边材总质量650g内杆校核：1） 弯曲4.1 受力分析 （4-1） （4-2） （4-3）时， （4-4）m时， （4-5）m时， （4-6）m时， （4-7） 4.2 弯矩图 （4-8） （4-9）合格2）扭转最大扭转力F=6.5N最大扭矩T=0.08125N*Mtmax=TR/Ip （4-10）Ip=3.14*D4(1-a4) a=0.6 （4-11）Ip=3.34*10-8 （4-12）Tmax=30KPA300MPA （4-13）合格5齿轮组降速的设计与校核 已知条件：内杆长3300mm，外径为25mm，最大扭矩T=0.08125Nm 布高1m，收起时间为12s（取2s），平均速度为0.5m/s 则杆转速为：0.5*60/（25*10-3*）=382r/min （5-1） 1440r /分钟的通用电机，传动比为3:1，现在进行减速器的设计： P=F*V=6.5*0.5=3.25W （5-2） 考虑损失取P=5W 齿轮设计：输入功率P=5W，小齿轮转速1440r/min，齿数比u=3 工作寿命5年，按一直间隙摆动来算（300天），轻微冲击图5.1 传动示意图设计：1、（1）根据图5.1展示的传动计划，采用直齿圆柱齿轮传动 （2） 卷轴为一般工作机器，速度不高，故选用选用7级精度（GB/T 10095-88） （3）材料选择，金属材料强度过大，不符合经济的原则，所以选用夹布塑料（屈服极限B =100Mpa 硬度为25HBS），硬度差影响较小，不考虑 （4）所以采用的大小轮齿数分别为Z1=20，Z2=602、按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即d1t2.32（KT1/d*（U+1)/U*(ZE/H)2) （5-3） （1） 确定公式内的各个计算值1）试取载荷系数kt=1.25 2）计算小齿扭矩T=95.5*105*5*10-3/1440=33.1Nmm （5-4） 根据表取d=1（由于功率太小）2） 查的材料的弹性影响系数3） d1t2.32（KT1/d*（U+1)/U*(ZE/H)2) （5-5） 由于为同一种材料，根据接触线单位长度上的计算载荷公式选用4）查得小齿接触疲劳极限Hlim1=110Mpa 大齿接触疲劳极限Hlim2=110Mpa 5）由式计算应力循环次数N1=60n1jLh=1.0368*109 N2=N1/U=0.3456*109 （5-6）6）查表得接触疲劳寿命系数KHN1=0.99 KHN2=1.06 7）计算接触疲劳许用应力取失效率1% S=1 H1=KHN1lim/S=108.9Mpa H2=116.6Mpa 则d1t4.41mm，显然因为载荷较小，齿轮完全能承受接触强度 考虑到内杆外径为25mm，则设计大齿轮齿数为（拟）45mm，小齿15mm （2）计算1）试计算小齿轮分度圆直径d，带入许用应力中较小的值 由上式d1t4.41mm，满足 2）计算圆周速度v=*d1t*n1/（60*1000）=1.13m/s （5-7）3）计算齿宽 b=d*d=1*15mm=15mm （5-8）4）计算齿宽与齿高之比b/h 模数 mt=d/z=0.75mm （5-9） 齿轮的高度h=2.25乘以他的模数0.75就等于1.6875mm 所以 b/h=8.9 （5-10）5）计算载荷系数 根据 V=1.13m/s ， 7级精度，由图10-8查得动载系数 Kv=1.12 直齿：KH=KF=1 查表得，使用系数KA=1查表得，用差值法查得7级精度，齿轮对称布置，KH=1.115 由b/h=8.89，KH=1.115在查图得KF=1.12所以载荷系数K=KA*KV*KH*KH=1.24886）根据实际载荷系数的修正计算节圆直径d1=d1t（K/Kt），取d=15mm （5-11）7）通过算数得到模数m的大小是0.75 mm 3、按齿根弯曲强度设计 通过弯曲强度公式得到下面结果m（2KT1/（dZ12）*（YFa*YSa/F） （5-12） 1）确定公式中各计算数值查得小齿轮的弯曲强度极限FE1=50Mpa同样的大齿轮的弯曲强度极限FE2=50Mpa 2）又因为得到取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85 KFN2=0.85 3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4 得 F1=0.85*50/1.4=30.36Mpa （5-13） F2=30.36Mpa （5-14） 4）计算载荷系数 K=KA*KV*KF*KF=1.2544 5）通过查表得到齿形系数，得到了 YFa1 ，YFa2分别是2.80,2.28 6）通过查表得到应力系数分别是YSa1，YSa2。 大小分别为1.55 ，1.72。 7）通过计算得到大齿轮和小齿轮的强度以及对比 所以 YFa1*YSa1/F1=1.292 （5-16） YFa2 *YSa2/ F2=1.174 （5-17） 小齿轮的数值大（2）设计计算 m（2*1.2544*33.1/（1*202）*1.292）=0.644 mm （5-18）我们可以在计算的数字上看出，在2种不同方法计算出来的模数m的大小对比，齿轮模数的大小只和齿轮半径相关，和其他的无关，所以他的必要条件是他的弯曲极限体现出的承载能力，通过算数得到的模数是0.75圆整，所以根据接触强度计算我们可以得到分度圆半径r1=1/2 d1=7.5mm r2=1/2 d2=2.5mm，大齿轮z1=20 小齿轮z2=60， m=0.75mm。最后，通过如此的设计，使传动装置更加简约，布局紧密，防止了浪费，同时也没有超过齿面和齿根的强度极限要求，完美的完成任务。4 、 几何尺寸计算（1）计算分度圆直径 由上面可得小齿轮z1=20 大齿轮z2=60， m=0.75mm（2）计算中心距a=（d1+d2）/2=40mm （5-19）（3）分别通过算数得到大小齿轮的宽度分别15mm，20mm。6电机首先我们介绍的电机是ys系列中的叁相异步电动机 产品性能与特点: 首先，这种电动机马达拥有很好的高效性，使用的时间很长，还节省电力。震动不大，有很低的不和谐声音。同时维护也很轻松，他拥有很不错的绝缘性。他很耐热，安全达到了IP44等级。他通过自带的风扇进行全封闭的冷却。他的额定电压为380伏特，额定频率为五十赫兹。这种建造设计是按照国家的要求来实行的。所以他普遍被使用在各个大型的机械厂中，比如电器制造厂，饮用水加工厂等等。执行标准JBt1009-2007PROFILE: YS SERIES THREE PHASE INDUCTION MOTOR DESIGNACCORDING WITH NATIONAL STANDARD，IT HAS HIGH EFFICIENCY SAVE ENERGY LOW NOISE LOW VIBRATION LONG LIFE EASY MAINTENNANCE HIGH START TORQUE THAT ADOPT TO B INSULATION CLASS THE ENCLOSE PROTECTION GRADE IP44 THE COOL FORM IC411，RATE VOLTAGE 380V，RATE FREQUENCY 50Hz，APPLIED TO FOOD PROCESSINGEQUIPMENT BLOWER ETC，ACCORDING WITH STD：JB/T1009-2007表6.1电机属性图6.1 电机电机的选择原则：1. 根据对应的地理位置，选取最适当的电动机来满足环境对设备的要求。利用恰当的结构，采用合理的保护措施和正确的应急方法面对各种天气等因素带来的问题。2. 选取的电动机对于速率，速度的平稳性，变换速度的时间快慢，开启和停止机器需要的时间都要达到机器对他的各种各样的目标。 3. 功率的选取要适当，不要造成功率太大，而实际需要功率的远远不需要这么大的现象，造成过剩。所以，尽量根据需要的功率选取相近的电动机功率，这种操作可以通过大量，仔细的算数来完成。4. 所选择的电动机的可靠性高并且便于维护5. 互换性能要好，一般情况尽量选择标准电动机产品6. 考虑满足电机系列和电压水平，在高效电机，运行可靠和低损耗的条件7. 选择：（1）根据生产性能的要求，为轻载断续式工作电机，所以选择电机为ys系列轻载电机转矩远大于需求的数值，所以不用校核电机轴的抗扭性。（2）依据具体的安装位置和场所以及实事情况，选用拥有很不错的绝缘性。很耐热，安全达到了IP44等级。他通过自带的风扇进行全封闭的冷却的电动机（3）根据电源情况，选择电动机的额定电压，常用380v三相电源（4）根据生产机械所需的转速已经传动设备的情况，选择电动机的额定功率，由于轻载，所以选用25w（5）综合上述因素，根据标准JB/T1009-2007，选用YS-501-4型电机，安装代号IMB347外杆设计和强度校核外杆要求能够安装轴承，并且能够在承受内杆和广告幕布以后形变控制在有效范围内。此外，外杆要求暴露在外，因此要求具有很强的抗腐蚀性，因此，选择铝合金的牌号为6061，其在25时的抗拉强度为370Mpa,屈服强度为276Mpa. 在常温下。他的每单位体积内的质量是2.7克每立方厘米。 轴承选用6205d=25 D=52 B=15 d1=33.8 D1=44.2外杆内径92mm 外径110mm长3.2m 质量m=25kg外杆及内部零件质量 M总=26.5kg校核弯曲图7.1弯矩图 （7-1） （7-2） （7-3）所以合格198支撑杆的设计与强度校核8.1已知条件的分析与支撑杆简述本课题所设计的支撑杆属于支架类，并不满足于市场上所说的支撑杆的定义。支撑杆有很多部位组成，包括压力管，活塞，杆活塞和大量的连接杆。在它的里面的存有压力不小的N2，可以说它是通过压缩气体进行工作运转的。因为在活塞里面进行了通孔，2边受到了同样的压缩力，但是活塞的两边的半径不一样，造成了差别。在一边连上活塞杆但是另一端没有，在大气的推动下，是活塞杆运动。这既是支撑杆的运动原理，即它的弹性。我们可以判断，活塞杆的半径大小以及N2收到的挤压的大小决定着弹力拥有多少能量。支撑杆和机械弹簧又具有一定的差别，它的曲线是接近线性的，而极限弹簧不是。导轨的本质其实就是槽，也可以叫做脊。大部分导轨的组成是金属，还有其他的材料也制作。他的作用很明显，就是领导设备进行移动，同时还可以削减磨擦，省时省力。他的原理很简单，就是通过自身上的上下方向的槽来引导一些电动机，专用仪器，大型的设备等等。导轨又被叫做滑轨。在一些运动场所中，可以做来回云的直线运动，具有更加全面的能力，他还能够解决物体发生的转动。可以在高负荷下实现高精度直线运动。 8.2支撑杆（架）的选择与设计需要参考幕布以及内外杆所规定的尺寸。下面列举出所关联尺寸：幕布长3m宽1mPVC硬杆公称外径25mm 外杆 外径110mm根据以上参数初步设计的支撑杆形状： 图8.1 支撑杆尺寸：支撑杆的总长度 ：1.3m 中间容纳幕布的导轨宽度：20mm 中间容纳幕布的导轨长度：1.1m 中间容纳幕布的导轨深度： 上端凹槽的宽度：40mm图8.2 支撑杆 图8.3 解剖图8.3支撑杆材料的选用由于支撑杆架在设备中只起到定位以及很小的支撑受力，大部分的受力由机箱部分承担，所以支撑杆不必进行强度校核。材料出于廉价性考虑，确定选用塑料。8.4塑料的性能特点塑料有很多的特点，比如：1 重量轻塑料的重量很小，在所有的材料中可以算很轻的。他的密度很小，在1.55左右。所以，他不可能在水上漂浮。尤其是发泡塑料，在他的里面设有很小很小的通口，成分更加少，他的密度也只有0.01，还要轻。因此这种特性使塑料可以用来减轻产品的重量。2 优良的化学稳定性塑料的化学性能很好，他们有拥有这很好的抵抗化学酸，化学碱等侵蚀的特性。在塑料中，很突出的一种就是聚四氟乙烯，他也被叫做“不粘涂层”他比金子的稳定性还要强。如果将他放到王酸之中，通过很长时间的侵蚀，也不会被破坏。所以，普遍认为他是很好的抵抗侵蚀的材料。至今，他的用途也很多。比如一些管道的材料都是用到了聚四氟乙烯，利用的就是他很好的抗腐蚀。3 优异的电绝缘性能因为塑料的表面有很大的电阻，最大的可以打到1000欧姆左右，所以大部分普通塑料都是不导电的。是很好的绝电体。塑料不仅仅在我们生活中用到很多，在工业生产中也扮演者很重要的角色。如塑料绝缘控制电缆。4 热的不良导体，具有消声、减震作用一般来说，塑料的热传导系数相对较低，和金属相比差很多，只有金属的0.002。因为在泡沫塑料里面有气体，而这些气体起到了很好的防震性，隔热性。在我们生活中，这种特性被利用的淋漓尽致，比如一些食物的保鲜膜，在我们的屋子里面和中空玻璃联系在一起。就可以做到冬暖夏凉。还可以节省大量的电费。5 机械强度分布广和较高的比强度一些塑料坚硬如石，一些塑料很软，就像纸一样。通过塑料的硬度，拉伸强度，断裂伸长率和冲击强度等力学性能，是塑料使用的规模越来越大，选择材料的时候可以有更多的选择。由于比重小，强度高，具有很高的比强度。与其他材料相比，塑料也有明显的缺点，如易燃烧，和金属相比不够硬，在自然中很容易变质，耐热性很差。8.5支撑杆的地脚螺栓的选择地脚螺栓有很多种类。被广泛用到的是Q235钢，即为光圆的。螺纹钢拥有很大的强度，所以很难用来做丝扣。相反Q235钢会简单一些。把地脚螺栓安装的时候，我们必须要考虑到它是否会被一些外力破坏。达不到目的，所以一般会有2种方法一起实施，一种是把地脚螺栓埋的深一些，同时还要在下使其构成1个钩子装，这样就大大加大了摩擦力，保证了无法被破坏。地脚螺栓的种类： 六角头螺栓GB/T5782-2000十字槽盘头自攻螺钉GB845-85 内六角圆柱头螺钉GB/T70.1-2000方头螺栓C级GB8-88 标准型弹簧垫圈GB93-87十字槽沉头自攻螺钉GB846-85 六角头螺栓全螺纹GB/T5783-2000六角螺母C级GB/T41-2000 方螺母C级GB39-88开槽圆柱头螺钉GB/T65-2000 蝶形螺母GB62-88内六角沉头螺钉GB/T70.3-2000螺杆GB/T15389-94地脚螺栓GB799-88内六角平圆头螺钉GB/T70.2-2000半圆头方颈螺栓GB12-88内六角平端紧定螺钉GB/T77-2000十字槽盘头螺钉GB/T818-2000六角厚螺母GB56-88十字槽盘头自钻自攻螺钉GB/T15856.1-2002圆螺母GB812-88六角头自攻螺钉GB5285-85开槽沉头螺钉GB/T68-2000六角法兰面螺栓小系列GB/T16674-1996六角法兰面螺栓-加大系列-B级GB5789-86平垫圈C级GB/T95-2002盖形螺母GB923-88开槽盘头自攻螺钉GB5282-85墙板自攻螺钉GB/T14210-93十字槽半沉头自攻螺钉GB847-85另外，螺丝规格种类太多，国家标准收录的有千种之多，你可以查看国家有关标准。 同时，每个国家都有不同的规格，如德国，澳大利亚标准，美标。8.6本设计所选用地脚螺栓的材料与规格：地脚螺栓的材料：Q235钢地脚螺栓的数目：4个地脚螺栓的规格：M18X509其他零件的设计和校核9.1电机加长轴的设计与校核电机为了保证与小齿轮的配合需要将电机的轴加长，所以特在轴上加入加长轴下面便是其设计与校核1. 求输出轴上的功率p3，转速n3和转矩T3考虑损耗很小，在全力运转的情况下p=25w，完全运转下，高速轴为1440r/min于是T3165.80n.mm （9-1）2. 求作用在齿轮上的力考虑齿轮的自重齿轮选用夹布塑料，夹布塑料的密度为0.81.2g/，取分度圆估计其质量v=h-=7854 （9-2）m=v=7.854g（取1） （9-3）G=mg=0.077N，可以看出与其能承受的载荷差两个数量级，所以不考虑因已知低速轴大齿轮分度圆直径为d=m*z=0.75*60=45mm （9-4）Ft=2T3/d2=7.37N （9-5）Fr=Ft*tan=2.68N （9-6）圆周力Ft，径向力Fr的方向如图所示图9.1 力的分析由于综合只收到两个力，所以杆件上所有界面受到的力是相同的3. 初步确定轴的最小直径按照式子初步估计轴的最小直径，选取轴的材料为Q235-A，根据表格可以知道取A0为150，于是得Dmin=3.8mm （9-7）显然所选择的轴只要不是空心的就可以满足这个条件根据所选的键的轮毂大小（1.4mm）要求，则跟轴连接的一端选择的直径为mm9+1.4+1=11.5，圆整取11mm另一端与小齿轮相连接，可以知道，齿轮的分度圆直径为d=mz=20*0.75=15mm为了方便连接设计轴与齿轮过盈连接，所以另一端选择轴的直径为10mm 根据常用过盈配合中度公差需要传递小力矩，选用s5级精度所以齿轮孔选择H6。结构图如下（插图） 图9.2齿轮 图9.3齿轮9.2键的设计与校核根据YS-501-4的安装图，可知轴的截面图如下所示图9.4 键根据国标GB/T 1096，公称直径9，b*h=3*3轴承与电机轴间键的选择及校核（1） 选用轴径d9mm=，选用3*3型的平头普通平键，由于轴伸长量为20mm，选用10mm长度，其基本尺寸为宽度3mm，加长轴与电机为过盈配合（2） 校核已知平键的失效形式为工作面压溃确定式子中的各个未知量的值T，传递的力矩为T=0.08125NmK，轮毂和键之间的高度是1.4mmL，键的工作长度，选择10mmd, 轴的直径，为9mm,最弱的许用挤压应力，这里取50Mpa则=1.29，远远小于许用要求，所以满足9.3大齿轮轴承的设计与校核已知大齿轮的分度圆半径为22.5mm、所以他的直径是45mm所以相对于小轴而言，其强度在任何方面都是满足的1. 轴承的选择与校核选择滑动轴承，所以选择轴的直径为10mm，轴肩高取1mm，即轴承孔直径为8mm选取HT300型滑动轴承校核：1） 验算轴承的平均压力pP=F/dBp轴承宽度B取5mm公称直径为8mm考虑锥齿轮的轴向力Ft=2T1/dm=0.08125/36=2.26NFa=Ft*tan*sin1=Fr22.26N,放大至2.26N，所以轴向力小于7.37+2.26=9.63N放大至10N所以p=0.25，显然满足0.162） 验算轴承的pvPv=Fdn/Bd60000=Fn/19100Bpv （9-10）V 轴颈圆周速度，382*8/60000=0.16m/s （9-11）pv为许用值，查表可得0.34.5所以pv=0.04，显然满足3） 验算滑动速度由上式可以知道v=0.160.75 （9-12）综上，选择H9/d9配合设计见图（插图） 图9.5 轴承附图 图1 广告道匝三维图 图2 广告道匝三维图结 论广告道匝现在对我们的生活的连接越来越紧密。它逐渐了成为了一种主流的广告