人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 动控舞台传动部分机构设计【14张CAD图纸+毕业论文】

链接螺杆.dwg

动控舞台传动部分机构设计【14张CAD图纸+毕业论文】

资源目录

动控舞台传动部分机构设计【14张CAD图纸+毕业论文】.rar

链接螺杆.dwg---(点击预览)

轴承座支架.dwg---(点击预览)

轧辊.dwg---(点击预览)

舞台传动部分装配图.dwg---(点击预览)

动控舞台传动部分机构设计论文.doc---(点击预览)

主轴.dwg---(点击预览)

压缩包内文档预览：

编号：427074 类型：共享资源大小：1.77MB 格式：RAR 上传时间：2015-04-22 上传人：上*** IP属地：江苏

45
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 动控舞台传动部分机构设计动控 cad图纸毕业论文动控舞台传动机构

资源描述：

动控舞台传动部分机构设计

37页 11000字数+说明书+14张CAD图纸【详情如下】

主轴.dwg

动控舞台传动部分机构设计论文.doc

压盖.dwg

压盘.dwg

圆螺母.dwg

大皮带轮.dwg

小皮带轮.dwg

挡圈.dwg

槽轮.dwg

联轴器.dwg

胶垫.dwg

舞台传动部分装配图.dwg

轧辊.dwg

轴承座支架.dwg

链接螺杆.dwg

QQ截图20150422180946.gif

槽轮.gif

大皮带轮.gif

挡圈.gif

胶垫.gif

联轴器.gif

链接螺杆.gif

全部文件.gif

舞台传动部分装配图.gif

小皮带轮.gif

压盖.gif

压盘.gif

圆螺母.gif

轧辊.gif

轴承座支架.gif

主轴.gif

摘要

随着人们文化生活水平的提高，对舞台演出节目的质量要求越来越高。舞台的现代化、智能化是必然的发展趋势。国内虽有部分舞台参照了国外的舞台形式，但整体的技术水平较低，不能满足舞台使用的各种功能要求。本文以北京广播电视中心800㎡演播厅舞台与长影舞台为例，通过选择合理的传动机构使舞台实现平稳传动，长度达到12米的现代化动控舞台。

通过舞台伸缩的最佳速度8m/min，选择相匹配的电动机与减速器，并通过对槽轮的设计使舞台达到速度要求，从而依据完成主轴的设计。选择合理的传动机构（钢丝绳传动）实现舞台平稳传动。并注意舞台传动机构与拖动机构相匹配，共同达到舞台设计要求。

关键词：动控舞台、传动机构、钢丝绳传动、主轴设计

Abstract

Along with the people culture living standard enhancement, is more and more high to the stage items on the program quality requirement. The stage modernization, the intellectualization are the inevitable development tendency. The home although had a part of stage to refer to the overseas stage form, but the whole technical level was lower, could not satisfy the stage use each kind of function to request. This article take the Beijing broadcast television center 800㎡telecasts halls stage and the Changchun Movie Studio stage as an example, enables the stage realization steady transmission through the choice

reasonable transmission system, the length to achieve 12 meters modernizations move control the stage.

Optimum velocity 8m/min expands and contracts which through the stage, the electric motor and the reduction gear which the choice matches, and through enables the stage to the V-belt pulley design to meet the speed requirements, thus rests on completes the main axle the design. Chooses the reasonable transmission system (rope drive) to realize the stage steady transmission. And pays attention to the stage transmission system with to drive the organization to match, meets the stage design requirements together.

Key word: Moves controls the stage, the transmission system, the rope drive, the main axle design

前言··························（2）

第一章智能舞台控制系统构成···············（3）

第二章舞台设计总体原则··················（15）

第三章舞台电动机的选择要求与原则············（17）

第四章减速器的选择要求与原则················（19）

第五章舞台拖动设计·····················（19）

第六章主轴的设计······················（21）

结论·····························（30）

致谢·····························（31）

参考文献···························（32）

前言

舞台机械是舞台设备的主干，是影剧院礼演堂和各种综艺活动的重要组成部分，对舞台幕布、舞台灯光的设计起至关重要的作用！舞台机械设计的好坏直接影响到舞台的整体效果，他就好比一幢大楼的根基一样！而且舞台机械设计和安全也有很大的关系，舞台机械主要由舞台吊杆组成--有幕布吊杆、灯光吊杆和景物吊杆！　

舞台吊标分为电动和手动两种,它主要用于悬吊和升降各种幕布、灯具、布景等物，是上下左右频繁移动机械,所以吊杆也是舞台安全的主要系数。电动吊杆的作用可以降低工作人员的劳动强度，起至事半功倍的效果,如果一个舞台的深度有14米,我们可以为他设置电动吊杆38道，其中24道景杆（含一道前沿幕）、14道备用吊杆【包括2道二维侧光灯架】，一道升降电影银幕架、1道灯光渡桥及无极均匀伸缩大幕机1套。　

通过我们多年使用舞台吊杆机械的经验,我们认为泰州长江影视工程设备厂生产的产品，性能最稳定，安全最可靠，已经被上百家剧院采用。其运用了蜗轮蜗杆减速系统、材质为锡青铜，磨擦系数小，传动效率高。有防冲顶保护、上下限保护。滑轮为镀锌防跳绳花轮，安装不须焊接在滑轮梁上，如焊死，以后维修、调整极不方便。长江影视设备厂的滑轮都是用抱箍罗栓固定。当吊杆升、降至某一位置时，ABS抱死系统立即断火紧锁马达，这样确保吊杆停至此位置下滑系数最小,安全性达到最高。且强弱电分开控制。

　　所以在这里设计了舞台机械的具体参数:

A、景物吊杆技术参数如下：

　电机功率：2.2KW吊点数：4个

　升降速度：0.27m/s杆体长暂定：16米

　电机转速：1400转/分速比为：40：1

　提升荷载为：400KG杆体为钢管

　控制方式：点控

该型吊相具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音≤45dB.

吊杆杆体用两根Φ50黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。

B、灯光吊杆技术参数如下：

　电机功率：3KW　吊点数：4个

　升降速度：0.18m/s杆体长暂定：14米

　电机转速：1400转/分　速比为：50：1

　提升荷载为：600KG杆体为50黑铁管吊杆

控制方式：点控

该型吊杆具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音≤45dB。

吊杆杆体用Φ50；黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。

第一章智能舞台控制系统构成

1．舞台台面组成

舞台台面运动可以实现舞台的升降、移动升降、旋转、升降旋转、伸缩、伸缩升降等运动，舞台的基础变化将达到数十到近百种，从而达到舞台与舞美、演员、场景、灯光等协调变化功能，避免了传统的为一次性使用而反复搭建基础舞台造成的人力、物力、财力的浪费，缩短了节目舞台准备周期，使精彩纷呈的演出更加丰富多彩、变幻无穷。

智能舞台台面控制系统主要针对单元舞台台面运动进行控制。图1为某广播电视中心800mm演播厅智能舞台台面结构，包括5个升降台面，一个通道台面，一个旋转台面和一个T型台面，其中1#~5#为升降台，6#为通道台，7#为旋转台，8#为带伸缩功能的T型台。8块活动台面均有现场手动和自动工作方式选择，当选择工作方式时，其所有动作均由PLC完成。通过上位机（监控计算机）可实现整体舞台活动台面的监视和控制。参考文献

1.《机械零件设计手册》机械工业出版社 1991年

2.《机械工程手册》机械工业出版社 1996年

3.《机械工程图学》科学出版社 ISBN7-03-009529-4/TH.73 1992年

4.《焊工手册》机械工业出版社 1991年

5《机械传动设计手册》江耕华等主编煤炭工业出版社 1989年

6.《机械设计》濮良贵、纪名刚主编高等教育出版社 2004年

内容简介：: 舞台传动部分机构设计Design of stage transmission organization system设计：指导教师：摘要随着人们文化生活水平的提高，对舞台演出节目的质量要求越来越高。舞台的现代化、智能化是必然的发展趋势。国内虽有部分舞台参照了国外的舞台形式，但整体的技术水平较低，不能满足舞台使用的各种功能要求。本文以北京广播电视中心800演播厅舞台与长影舞台为例，通过选择合理的传动机构使舞台实现平稳传动，长度达到12米的现代化动控舞台。通过舞台伸缩的最佳速度8m/min，选择相匹配的电动机与减速器，并通过对槽轮的设计使舞台达到速度要求，从而依据完成主轴的设计。选择合理的传动机构（钢丝绳传动）实现舞台平稳传动。并注意舞台传动机构与拖动机构相匹配，共同达到舞台设计要求。关键词：动控舞台、传动机构、钢丝绳传动、主轴设计AbstractAlong with the people culture living standard enhancement, is more and more high to the stage items on the program quality requirement. The stage modernization, the intellectualization are the inevitable development tendency. The home although had a part of stage to refer to the overseas stage form, but the whole technical level was lower, could not satisfy the stage use each kind of function to request. This article take the Beijing broadcast television center 800telecasts halls stage and the Changchun Movie Studio stage as an example, enables the stage realization steady transmission through the choicereasonable transmission system, the length to achieve 12 meters modernizations move control the stage.Optimum velocity 8m/min expands and contracts which through the stage, the electric motor and the reduction gear which the choice matches, and through enables the stage to the V-belt pulley design to meet the speed requirements, thus rests on completes the main axle the design. Chooses the reasonable transmission system (rope drive) to realize the stage steady transmission. And pays attention to the stage transmission system with to drive the organization to match, meets the stage design requirements together.Key word: Moves controls the stage, the transmission system, the rope drive, the main axle design目录前言（2）第一章智能舞台控制系统构成（3）第二章舞台设计总体原则（15）第三章舞台电动机的选择要求与原则（17）第四章减速器的选择要求与原则（19）第五章舞台拖动设计（19）第六章主轴的设计（21）结论（30）致谢（31）参考文献（32）前言舞台机械是舞台设备的主干，是影剧院礼演堂和各种综艺活动的重要组成部分，对舞台幕布、舞台灯光的设计起至关重要的作用！舞台机械设计的好坏直接影响到舞台的整体效果，他就好比一幢大楼的根基一样！而且舞台机械设计和安全也有很大的关系，舞台机械主要由舞台吊杆组成-有幕布吊杆、灯光吊杆和景物吊杆！舞台吊标分为电动和手动两种,它主要用于悬吊和升降各种幕布、灯具、布景等物，是上下左右频繁移动机械,所以吊杆也是舞台安全的主要系数。电动吊杆的作用可以降低工作人员的劳动强度，起至事半功倍的效果,如果一个舞台的深度有14米,我们可以为他设置电动吊杆38道，其中24道景杆（含一道前沿幕）、14道备用吊杆【包括2道二维侧光灯架】，一道升降电影银幕架、1道灯光渡桥及无极均匀伸缩大幕机1套。通过我们多年使用舞台吊杆机械的经验,我们认为泰州长江影视工程设备厂生产的产品，性能最稳定，安全最可靠，已经被上百家剧院采用。其运用了蜗轮蜗杆减速系统、材质为锡青铜，磨擦系数小，传动效率高。有防冲顶保护、上下限保护。滑轮为镀锌防跳绳花轮，安装不须焊接在滑轮梁上，如焊死，以后维修、调整极不方便。长江影视设备厂的滑轮都是用抱箍罗栓固定。当吊杆升、降至某一位置时，ABS抱死系统立即断火紧锁马达，这样确保吊杆停至此位置下滑系数最小,安全性达到最高。且强弱电分开控制。所以在这里设计了舞台机械的具体参数:A、景物吊杆技术参数如下：电机功率：2.2KW吊点数：4个升降速度：0.27m/s杆体长暂定：16米电机转速：1400转/分速比为：40：1提升荷载为：400KG杆体为钢管控制方式：点控该型吊相具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音45dB.吊杆杆体用两根50黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。B、灯光吊杆技术参数如下：电机功率：3KW吊点数：4个升降速度：0.18m/s杆体长暂定：14米电机转速：1400转/分速比为：50：1提升荷载为：600KG杆体为?50黑铁管吊杆控制方式：点控该型吊杆具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音45dB。吊杆杆体用50；黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。第一章智能舞台控制系统构成1 舞台台面组成舞台台面运动可以实现舞台的升降、移动升降、旋转、升降旋转、伸缩、伸缩升降等运动，舞台的基础变化将达到数十到近百种，从而达到舞台与舞美、演员、场景、灯光等协调变化功能，避免了传统的为一次性使用而反复搭建基础舞台造成的人力、物力、财力的浪费，缩短了节目舞台准备周期，使精彩纷呈的演出更加丰富多彩、变幻无穷。智能舞台台面控制系统主要针对单元舞台台面运动进行控制。图1为某广播电视中心800mm演播厅智能舞台台面结构，包括5个升降台面，一个通道台面，一个旋转台面和一个T型台面，其中1#5#为升降台，6#为通道台，7#为旋转台，8#为带伸缩功能的T型台。8块活动台面均有现场手动和自动工作方式选择，当选择工作方式时，其所有动作均由PLC完成。通过上位机（监控计算机）可实现整体舞台活动台面的监视和控制。T形台8#升降台1#升降台2#升降台3#升降台4#升降台5#旋转台7#通道台6#图1 舞台台面构成2 台面运动控制原理以升降台面控制系统为例，说明升降台面控制回路工作原理2。如图2所示，舞台的台面运动部分由单元舞台台面、叉臂升降和液压传动结构组成，而台面监控部分由上位监控机和 PLC组成，泵站提供液压源。系统启动时，由上位机下达舞台台面运动量的指令，PLC接受指令，判断决策，然后向泵站电流及液压传动机构发出命令。泵站开始工作，液压传动机构中油缸活塞推动叉臂机构按输入要求带动升降舞台进行升降运动。此时安装在叉臂移动滚轮上的编码器开始旋转记录行程，它随时检测升降台的升降高度。系统中采用型号为KSJ1200编码器，其旋转速度为0.8圈/秒，在整个1200mm行程上编码器约旋转5圈，每圈产生500个脉冲，共产生5500=2500个脉冲，平均1个脉冲代表1200/2500=0.5mm。这样，控制精度可控制在1mm。各升降舞台即可独立运行，也可同步运行。根据各个舞台的不同要求组合成各种不同尺寸、不同形状及不同面积、不同功能的舞台。同理伸缩舞台控制系统的工作原理大致相同。单元台面叉臂结构液压传动机构泵站机构编码器PLC上位监控机操作图2 升降台台面控制回路示意图通过各单元舞台的升降、伸缩或旋转变化，满足演出过程中对舞台整体变化、各种道具及人员升降或旋转的要求。3 台面运动控制系统配置如图3所示，舞台台面控制系统主要由四大部分组成。分别是操作台、PLC控制柜、液压传动机构和各活动单元舞台台面。操作台触摸屏IPCADAM4520PLC柜电源控制柜液压传动机构台面1#台面2#台面3#台面4#台面5#台面6#台面7#台面8#图3 台面运动控制系统示意图1）操作台操作台主要完成系统的操作任务。触摸屏和工控机各自独立工作。在触摸屏操作界面上可以完成系统的操作任务，具体就是单元舞台的各种工作，在IPC编程界面上可以完成系统的编程。2） ADAM4520亚当姆块为通讯接口，将上位机与PLC的通信协议转换为RS-422/RS-458串行通信协议标准，起通讯作用。3）控制柜控制部分由PLC柜和电源控制柜组成。PLC柜主要完成系统的控制任务，包括PLC主机、通信模块、输入模块、输出模块等。PLC主机接收到给定值及反馈值信号后，根据其内部的程序进行逻辑运算，按设计要求控制各个输出点，由执行元件实施具体的动作，电源控制柜主要完成系统供电、保护系统供电和液压系统泵站电机的供电任务，包括断路器、缺相检测单元和见机保护设备等组成。当操作员发出启动油泵指令后，程序逻辑控制器（PLC）就给泵站主变频电机的接触器的线圈KM上电，主油泵电机工作，油压上升到设计要求后，自动通知操作员。然后操作员可选择舞台效果，如按上升命令时，舞台上升。若所选择的单元舞台上升到位后，就给程序逻辑控制器（PLC）发出一个信号，程序逻辑控制器（PLC）接到此信号后，启动维持正常油压的维持油泵电机，当维持油泵电机正常工作后，切断主油泵电机，主油泵电机停止工作。这样，主油泵电机仅在单元舞台上升和下降时工作，油压的维持靠维持电机来实现，既减少了噪音，同时起到节能的作用。油泵电机控制流程图见图4所示。启动PLC主油泵电机启动主油泵电机工作台面运动控制台面到位否？关断主电机YN启动维持电机下次启动图4 油泵电机控制流程图4. 台面运动控制回路的组成舞台台面控制回路是由台面、叉臂传动机构4、液压传动机构3、PLC、上位监控机5等部分组成，其控制回路原理图参见图5。操作人员通过人机界面向PLC发出给定指令，测量装置对舞台升降及旋转位置进行实时监测，检测值与给定值比较，PLC经逻辑运算，命令执行机构驱动舞台升降或旋转。给定值上位机+PLC决策e液压传动装置检测装置检测值-图5 台面控制回路原理图5. 控制系统设计 1）台面尺寸1#5#升降台位于舞台后部，尺寸为3700mm3000mm，主台面净升降高度1200mm，台面闭合高度600mm，单元舞台组合成单排五列布置安装在地平面上。6#通道台位于旋转升降台与台阶升降台之间，为方便演员在演出过程中顺利地从升降台到旋转台而设计。当演员登上旋转台时，通道台落到与地面齐平。台面尺寸为1800mm940mm，台面净升降高度1200mm，台面闭合高度600mm，台阶升降台的静载300Kg/m，动载150 Kg/m，升降速度2400mm/min。旋转台面及通道升降台面用有机玻璃装修而成。通道升降台与旋转升降台组成互动升降，使旋转升降台形成多种立体艺术效果。7#旋转台位于智能舞台中部，台面尺寸3600mm，静载400Kg/m，动载为150Kg/m；净升降高度1200mm，升降速度2400mm/min，旋转速度6004000mm/min可调；最低高度600mm，台面可正反向旋转。智能化舞台的前部有1个单元伸缩、升降舞台6，也就是8#台。伸缩活动舞台台面尺寸为3700mm5400mm（由3个3700mm1800mm台面组成），伸缩距离分别为1800mm3600mm5400mm；伸缩舞台基础高度为450mm，舞台上3个升降台，其台面尺寸为3700mm1800mm，升降高度150mm左右与固定台补平；伸缩台静载为300Kg/m，伸缩速度2000mm/min。固定舞台大小面积为20000mm9600mm，高度为600mm，载荷为500Kg/m，由钢框架及木版制成。台口台阶尺寸为3700mm300mm150mm，静载为300Kg/m。2）控制程序流程在控制系统中单元舞台台面是一个非常特殊控制对象，与液压传动机构相比，它质量大，从几吨到几十吨都有，台面运动与叉臂运动是一致的，其传递函数近似地看成是一个比例环节。液压传动机构时间常数不大，所以这里采取逻辑控制策略。因为伸缩升降台和旋转台决策原理同升降台一样，以升降台为例说明其控制原理。根据广电中心演播厅的现场要求及技术指标，要求5个升降台闭合高度为600mm，净升降高度为1200mm，整个升降高度共分四个阶段完成，每一阶段高度为300mm。每个升降台即可以一次性升降到指定高度后停止，也可以分阶段升降，即每次只升降300mm停止，多次升降到指定高度。五个升降台可以同步进行升降到指定高度值。台面高度指定值i，按照分四个阶段共有五个高度值分别赋值给五个变量：i=1200，i=900，i=600，i=300，i=0。下面以1#升降单元舞台为例，阐述其具体的工作过程，程序流程如图6所示。EM232操作台ADAM1520电源CPU226通讯块接口EM223EM223EM223变频器泵站电机旋转台液压传动机构1#-5#升降台液压传动机构通道台液压传动机构伸缩梯形台备用图6 PLC网络拓扑结构图6. 控制系统硬件设备800m演播厅智能化舞台主要由前区伸缩T形台、中区旋转升降台及通道升降台、固定台、后区台阶升降台、电气驱动及液压传动系统、智能化控制系统及软件等部分组成。控制系统硬件设备如附表。附表基本配置表品号设备名称型号规格单位数量Z-1台阶升降台HSJ1200型套5Z-2通道升降台HTDSJ1200型套1Z-3旋转升降台HXS3600/1200型套1Z-4伸缩升降台HSS5400型套1Z-5固定台HGD600型套1Z-6固定台阶HTJ150型套5Z-7油缸CJT140-CA100C1套1Z-8减速器RDY100-60Y1.1-ZA-B11套1Z-9触摸屏台达PWS-1700-STN套1Z-10PLCSiemens s7-200CPU226套17. 控制系统监控点统计针对本文所描述的广电中心800m演播厅单元舞台控制系统的设计要求，共需要监控点96个，其中输入点57个，输出点39个。根据广电中心800m演播厅活动舞台设计要求，采用一台PLCS7-200，其配置如下：CPU226 1个主机EM223 3个（扩展模块）EM232 1个（扩展模块）其中，CPU226控制泵站电机变频器，1#3#泵站及旋转台旋转动作。1#EM223输出点驱动1#5#升降台升降运动；2#EM223输出点驱动旋转台升降及通道台升降运动；3#EM223输出点驱动伸缩T形台伸缩及升降运动。EM232作备用。PLC网络拓扑结构如图7所示。启动油泵电机主油泵电机是否故障？1#升降舞台工作方式？取给定值i计算偏差e=给定值反馈值E0？PLCQ1输出1#升降舞台上升电磁阀SV1上电1#升降舞台上升iPLCQ1输出1#升降舞台上升电磁阀SV1上电1#升降舞台下降i取反馈值取反馈值1#升降舞台上升1#升降舞台下降1#升降舞台是否上升到最高位？PLCQ1输出1#升降舞台上升电磁阀SV1上电1#升降舞台上升i按上升命令手动方式YNYNNNYN自动方式图7 1#舞台升降程序流程示意图由上面的实例，可借鉴到本舞台设计中。下面为舞台设计内容。第二章舞台设计总体原则1、钢结构a)所有承重的钢结构件，其结构刚度大于1：1000b)钢结构件应设计合理，钢结构及其接头应能承受最大额定载荷和由紧急停车造成的冲击载荷；c)钢结构件所用材料应符合有关标准；d)钢结构焊缝须符合有关规定，主要焊缝应进行无损探伤检查；2、吊物与卷扬装置卷扬机卷扬机上的电动机和制动器应联合动作，只有电动机电源接通时，才能许可制动器打开；万一制动器打开，而电动机没有接通电源时，只许吊杆（负载）静止或低速下降；卷筒组件卷筒直径不小于钢丝绳直径的30倍；卷筒用优质灰铸铁或厚壁无缝钢管焊接并经精确机械加工而成；钢丝绳屿卷筒绳槽中心线的夹角应中于2.5度；卷筒组件应设计防止钢丝绳在负荷或松驰状态下跳槽的装置。滑轮滑轮的节圆直径，不应小于钢索直径的28倍；滑轮及滑轮组应采用滚动轴承支承；滑轮及滑轮组应有防止钢丝绳脱槽的保护装置。钢丝绳与滑轮的偏角不超过2.5度。钢丝绳悬吊钢丝绳应为带有人造纤维芯的软钢丝绳；预先检验：供货时所有的钢丝绳均应分批测试；现场处理：钢丝绳在安装期间应小心处理，不能以任何方式技术打结或损坏；受损或变形的钢丝绳不予接收。所有切断头都应妥善处理；安装：钢丝绳不应与设备的固定或移动部分磨擦，在有损坏或卡住风险的地方，应采取正确防护措施；悬挂支承：穿过顶楼的转向滑轮或在其它需要悬挂支承的地方，钢丝绳应在滑轮上进行支承。钢丝绳配件钢丝绳配件应采用表面镀锌的标准配件；钢丝绳配件规格尺寸与钢丝绳匹配；使用钢丝绳夹的地方，每个接头至少使便用3个正确安装的绳夹。3、吊杆a)吊杆采用圆管杆或桁架杆，管子或构架应平直、无扭曲变形；b)管杆采用优质无缝钢管制造；c)杆的接头应尽量少，接头采用实心圆棒与管子配合；d)悬吊钢丝绳的端头用单独安装于杆上的调节装置进行调整；e)管端：管端应配有带醒目颜色的永久性塑料帽或钢封头；4、限位、定位、超程开关a)限位及定位开关i.行程终止限们开关：行程终止限位开关应能测出设备正常行程绺并使之停车；ii.中间定位开关：在合适的地方配置中间定位开关和减速开关；iii.直接碰撞限位开关：行程终止限位开关也可选用直接碰撞限位开关。b)超程限位开关超程限位开关：所有电动设备都应安装单独的超程限位开关，以防行程终止限位开关发生故障导致机械损伤。5、电动机a)工作循环：舞台机械按断续操作设定。每个工作循环规定为在载荷条件下6次全行程运转并有15min停顿；b)电动机型号：舞台机械的伟动装置，采用国内第一品牌上海跃进电动机。c)功率因素：所有电动机的功率因素应大于或等于0.85。第三章舞台电动机的选择要求与原则步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。选择步进电机需要进行以下计算：（1）计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:i=(S)/(360) (1-1) 式中-步进电机的步距角（/脉冲）S-丝杆螺距（mm)-(mm/脉冲）（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。Jt=J1+（1/i)(J2+Js）+W/g（S/2) （1-2）式中Jt-折算至电机轴上的惯量(Kgcms)J1、J2-齿轮惯量(Kgcms)Js-丝杆惯量(Kgcms)W-工作台重量（N）S-丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt （1-3）Ma=（Jm+Jt) n/T1.0210（1-4）式中Ma-电机启动加速力矩（Nm)Jm、Jt-电机自身惯量与负载惯量(Kgcms)n-电机所需达到的转速（r/min）T-电机升速时间（s）Mf=(uWs)/(2i)10（1-5）Mf-导轨摩擦折算至电机的转矩（Nm)u-摩擦系数-传递效率Mt=(Pts)/(2i)10（1-6）Mt-切削力折算至电机力矩（Nm)Pt-最大切削力（N）（4）负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为fq=fq0(1-(Mf+Mt)/）(1+Jt/Jm)1/2（1-7）式中fq-带载起动频率（Hz）fq0-空载起动频率Ml-起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩（Nm)若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算。（5）运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降，因此在最高频率时，由矩频特性的输出力矩应能驱动负载，并留有足够的余量。（6）负载力矩和最大静力矩Mmax。负载力矩可按式（1-5）和式（1-6）计算，电机在最大进给速度时，由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和，并留有余量。一般来说，Mf与Mt之和应小于（0.20.4)Mmax。第四章减速器的选择要求与原则通过对电动机的性能了解以及舞台动空的要求，选择适当的减速器。蜗杆减速器的特点是在外轮廓尺寸不大的情况下，可以获得大的传动比，工作稳定，噪声较小，但效率较低。其中应用最广的是单级蜗杆减速器，两级蜗杆减速器则应用较少。单级蜗杆减速器根据蜗杆的位置可分为上蜗杆、下蜗杆及侧蜗杆三种。单级蜗杆减速器常用的传动比i=1070。选择蜗杆配置方案时，应尽可能地选用下蜗杆的结构。因为此时的润滑和冷却问题均较易解决，同时蜗杆轴承的润滑也很方便。当蜗杆的圆周速度大于45m/s时，为了减少搅油和飞溅时损耗的功率，可采用上蜗杆结构。根据本设计所需的传动比与圆周速度，选择单级下蜗杆结构减速器。第五章舞台传动设计国内有大多数剧场采用的是3米舞台的伸缩来实现舞台效果，例如蓝桂坊。这些只能满足比较小的场合。所以过内需要一些比较大点的T型舞台，例如长影所设计的，应用的合理。下面所设计的是12米T型舞台的伸缩。舞台的行进速度控制在8m/min左右时，舞台上的模特才能正常行走，不至于不适应。怎样能把舞台进速度控制在8m/min呢？从总体设计角度看，应由舞台行进速度往前推，来选择电动机和减速器。如果还达不到要求，应从滚轮直径上找，设计要求主轴转速为10转/min。初步估算槽轮的直径D=250mm，这样主轴旋转一分钟时前进8m左右，而槽轮旋转一周舞台将前进S=D=3.14250=758mm，L=758mm10转/min=7.58m，近似于8m，所以舞台的速度就可以控制在8m/min。估算皮带传动的传动比为1.8，则减速器所输出的转速约为18转/min，选择的减速器的传动比为1：50，则推算出电动机的转速n=18转/min50=900转/min，所以选择电动机的转速为910转/min。经计算电动机转速为910转/min,，滚轮直径为254，这样舞台行进速度刚好为8m/min。所以选定电机型号为Y90S-6步电电机。外购减速器型号为WHT08-53-II的蜗杆减速器。电机与减速器布置在舞台前半端。如何选用传动机构是非常关键的，齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。而链传动只能用于同向回转的传动，运转时不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，工作时有很大的噪声，不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用，且也不宜用于传动距离过大的场合。故应选择适合本设计的传动方式，所以采用钢丝绳传动。钢丝绳传动价格合适，安装简易，传动平稳，适合传动距离很大的传动场合。钢丝绳的直径选择应满足拉力校核强度，选用4.7的钢丝绳。由于动控装置有非常大的惯性，必须配置一个制动器，作用是把主轴抱住不动，不至于舞台冲出轨道。根据主轴结构，可以外购制动器。整套系统装置得用膨胀螺丝固定在地面上，地面需光滑，有了这些基础系统才能平稳的运行。各部件应按装配图摆放。（见图纸DKET-01-00）舞台由钢丝绳拉动行进，钢丝绳缠绕在滚轮上，为减轻钢丝绳所受拉力负载过大，可减轻滚轮重量，即滚轮设计为空心。这样可以避免钢丝绳被拉断。为了使钢丝绳不打滑，不丢转，钢丝绳必须张紧，可用连接在钢丝绳两端的连接轴衔接，连接轴后端设有螺母，用来回拧钢丝绳，调节张紧力。连接轴上必须设有弹簧来控制钢丝绳的张紧力，使钢丝绳不松不紧，松紧适中，不打滑和丢转。如果没有弹簧来控制钢丝绳的张紧力，舞台则在行进开始和结束时，装置会因惯性发出声响，没有缓冲，影响整体效果。选择弹簧时，应选择弹簧张紧力适当的中性弹簧，直径为10mm左右，可以外购。已知滚轮直径为D=254mm，长度为h=220mm，缠绕的两条钢丝绳相距为l=7mm，钢丝绳用螺母锁紧在滚轮表面中心，故Q=(h/2)/l=(110/2)/716圈C=D=3.14254800mmL=CQ=8001613000mm其中,Q为钢丝绳所绕的圈数，C为钢丝绳绕滚轮一圈的长度，L为所需钢丝绳的总长。由上可知，滚轮在转15圈左右时，钢丝绳能出去13m左右。控制钢丝绳拉动舞台行进在13m时，钢丝绳能正好绕满滚轮，如果超出13m，钢丝绳将绕出滚轮。外购钢丝绳，选择GB1102-74，674.7的钢丝绳，总长为13m。另外，整套装置的高度应低于舞台中间高度，也就是低于410mm。如果不够，必须在地面上挖出一条供装置行走的轨道，这样才能使装置在行进过程中不能碰到舞台支架。整套装置用膨胀螺栓固定在地面上，地面要求光滑、结实，如果地面比较软，则需打水泥基础。第六章主轴的设计1. 求减速器输出轴上的功率P3、转速n3和转矩T3 若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）=0.97，则 P3=P=0.750.97KW=0.73 KW又 n3= n11/i=9101/50 r/min =18.2 r/min于是 T3=9550000 P3/n3=95500000.73/18.2 Nmm383050 Nmm2. 初步确定轴的最小直径（见图1）先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据机械设计表15-3，取A0=112，于是得 dmin= A0 =112 mm=39.1 mm 输出轴的最小直径显然是安装制动器处轴的直径d-。为了使所选的轴直径d-与制动器的孔径相适应，故需同时选取制动器型号。购买的制动器的孔径d=40mm,故取d-=40mm；制动器长度L=42mm。图1 轴的结构简图3 轴的结构设计1) 拟订轴上零件的装配方案轴的结构形式应便于加工和装配轴上的零件，并且生产率高，成本低。一般地说，轴的结构越简单，工艺性越好。因此，在满足使用要求的前提下，轴的结构形式应尽量简化。为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出45的倒角；需要磨削加工的轴段，应留有砂轮越程槽；需要切制螺纹的轴段，应留有退刀槽。它们的尺寸可参看标准或手册。2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（1）为了满足制动器的轴向定位要求，-与-轴段左端需制出一轴肩，故取-段与-段的直径d-=d-=45mm;右端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=55mm。制动器与轴配合的毂孔长度L1=40mm，为了保证轴端挡圈只压在制动器上而不压在轴的端面上，故-段的长度应比L1略短一些，现取l-=40mm。（2）制动器与轴承座支架应有一端距离，故取l-=l-=42mm.（3）初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据d-=45mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30309，GB276-82其尺寸为dDT=45mm120mm30mm,故d-=d-=45mm;而l-=l-=30mm。（4）轴承左端应有轴肩进行轴向定位，又有圆螺母对槽轮进行轴向定位，选取圆螺母为M48，螺母高度为15，故d-=48mm,切削螺纹时应有退刀槽，取长度 l-=51mm。（5）根据设计出的槽轮长度，取l-=215mm，槽轮两端用元盘固定，根据设计出的元盘结构，元盘毂孔直径为50mm，长度为40mm，故取d-=d-=50mm，d-=49mm。槽轮左端采用轴肩进行轴向定位，定位轴肩高度h=2.5mm,因此，取d-=55mm,l-=30mm。（6）根据大皮带轮结构，取安装大皮带轮处的轴段-的直径d-=40mm,大皮带轮左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=55mm.大皮带轮与轴配合的毂孔长度L=52mm,为了保证轴端挡圈只压在大皮带轮上而不压在轴的端面上，故-段的长度应比L略短一些，现取l-=50mm。至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 3）轴上零件的周向定位制动器、元盘与大皮带轮的周向定位均采用平键联接。按d-由手册查得平键截面bh=12mm4.8mm,键槽用键槽铣刀加工，长为35mm，同时为了保证制动器与轴配合有良好的对中性，故选择制动器轮毂与轴的配合为H7/n6；元盘与轴的联接，选用平键为16mm4mm40mm，元盘与轴的配合为H7/k6；同样，大皮带轮与轴的联接，选用平键为12mm4.8mm40mm，大皮带轮与轴饿配合为H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 4）确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计中表15-2，取轴端倒角为145，各轴肩处的圆角半径为245。4.求轴上的载荷首先根据轴的结构图（图DKWT-01-08）作出轴的计算简图（图2）图2 轴的载荷分析图在确定轴承的支点位置时，应从手册中查取a值。对于30309型圆锥滚子轴承，由手册中查得a=28mm。因此，作为简支梁的轴的支承跨距L2+L3=122.5mm+143.5mm=266mm。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图（图1）。从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。计算出截面C处的MH、MV及M的值支反力F：FNH1=3327N，FNH2=1675N，FNV1=1869N，FNV2=-30N弯矩M ：MH=236217 Nmm ，MV1=132699 Nmm，MV2=-4140 Nmm 总弯矩：M1=27093

温馨提示:
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图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
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. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，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。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。