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- 工业设计机械基础课程设计自动三翼旋转门设计 专 业 年 级 姓 名 学 号 指导教师 目 录1.1自动旋转门简介- 3 -1.2旋转门的类型- 4 -2.1主要构件- 6 -第一章 绪论 1.1自动旋转门简介 旋转门适合饭店、机场、大型商场、医院、商户会馆、酒店、办公楼、大型大厦等的出入口系统。集聚各种门体优点于一身，其宽敞和高格调的设计营造出奢华的气氛，堪称建筑物的点睛之笔。旋转门增强了抗风性，减少了空调能源消耗，是隔离气流和节能的最佳选择。 自动旋转门为门行业的顶级产品，给人亲切大方的感觉，同时又可以营造豪华的气氛，其宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑的点睛之笔，可以确保建筑内部恒温、防风、防沙、隔音的节能舒适空间。如图1-1所示思议自动旋转门。自动旋转门与手动区别在于自动旋转门带感应装置，能自行感知物体从而达到开门效果。外观豪华，经久耐用。适用于银行、商店、酒店、宾馆和办公大楼等场所。自动式旋转门功能特点：1.感应旋转功能、急停功能定位停功能、磁卡识别功能 2.调速功能、安全防夹功能、防风功能、夜间闭锁功能 3.状态及故障自动显示功能、安全防碰功能、防碰隐藏功能 4.慢速功能、门扇可折叠功能、消防中控功能手、自动转换功能1.2旋转门的类型 图1 双翼旋转门 图2 四翼旋转门 图3 三翼旋转门 （1）按门扇数量分类：两翼、三翼和四翼。 （2）按展台分类：有展台和无展台。 （3）按自控方式分类：自动启动及停止，门恒速和自动启动及停止，门变速，无人时低速，有人使快速。 （4）按使用的外饰材料分类：发丝不锈钢、发丝钛合金不锈钢、镜面不锈钢、镜面钛合金不锈钢、钢板阳极化处理板、铝板氟碳喷涂、铝板喷塑、全玻璃。 （5）按使用功能分类：门扇可折叠、门扇不可折叠。 （6）按中柱式样分类：中央带展台式、两侧带展台式、中心绕柱式、无展台式、无展台门扇可折叠式。 第二章 三翼旋转门原理与构件分析2.1主要构件 三翼旋转门由三大部件组成，即：固定框架、中心轴组件和旋转组件。下面将详细介绍各个组件。（1） 固定框架 固定框架由上支撑组件及立柱、上、下码头和固定吊板组成。上支撑组件又由帽头、多个梁架、多个支撑板和托架用螺钉、螺母链接而成。立柱和上、下码头时固定框架的基础。曲壁玻璃也安装在上、下码头和立柱之间。吊顶板安装在固定框架上。 （2） 旋转组件旋转组件由闭门器、展箱、旋转吊顶和门组件组成。旋转组件用于门的开启和关闭。 （3） 中心轴组件中心轴组件是自动旋转门的驱动系统，是在电控系统控制下启动和关闭自动门的驱动机构。它由减速电机和驱动机构组成。 因为三翼自动旋转门和四翼自动旋转门机械结构的设计思想史相同的，主要结构组成也是相同的，只是门组件个数不同，展箱的形状不同，因此对四翼自动旋转门不作详细介绍，只详细讨论三翼自动旋转门的结构。 图4 整体结构图2.2 三翼自动旋转门驱动装置结构设计三翼旋转门的驱动装置可以采用多种方案。（1） 减速电机直接驱动方案。（2） 监督电机与从动齿轮传动机构驱动方案。（3） 减速电机与从动皮带传动机构驱动方案。（4） 减速电机与从动链轮传动机构驱动方案。减速电机直接驱动方案的主要优点是结构简单，简化了从动传动机构零件的加工安装程序。其主要问题是：在三翼旋转门中由于其功率相对较大，旋转门正常运转较低，这种减速电机的速度比过大，减速电机重量较大、尺寸较大、价格升高，同时安装使用不方便，一般不采用此方案。减速电机与从动齿轮传动机构驱动方案的优点是可减少减速电机的速比，齿轮传动平稳、噪音小。但其主要问题是：齿轮传动对齿轮中心距要求较高、安装要求高、加工经费脚链轮高、中心距不宜太大，否则齿轮直径加大、造价升高。对于要求速比不严格的旋转门不是特别合适。关于减速电机与从动皮带传动驱动方面，由于皮带传动适宜布置在高速机、不适宜布置在低速级，而且皮带传动尺寸大、传动比不准确，不适合用在旋转门的驱动装置中。最后采用了减速电机与从动链轮传动的驱动装置，它可以满足帽头要求较低的旋转门。减速电机的安装位置灵活，链轮传动可满足转速较准确、不丢转、中心距变化范围较大，并且有一定的过载能力，刚好适于低速级传动 。锥齿轮传动用于传递两相交轴间的运动；传动的运动特性，类似于同一追顶的两个圆锥体互相作纯滚动，如图8中两锥齿轮轴成90夹角，这是最常见的锥齿轮传动形式，称为正交传动。 一对锥齿轮正确啮合的条件是：大端模数和压力角分别相等。第3章 三翼自动旋转门零件设计3.1三翼自动旋转门驱动装置结构设计 图5 内部齿轮啮合3.2齿轮参数设计计算已知主动轮 模数m=2 n1=30 n2=100压力角 =20主动轮带动从动轮引起轴的转动，从而带动门的转动。相关公式：齿顶高系数ha=ha*m齿根高系数hf=ha+c顶隙隙系数c=c*m齿根高系数hf=（ha+c）m分度圆直径d=mz齿顶圆直径d=d1+2ha齿根圆直径d=d1-2（hf*+c*）传动比i=z2/z1d1顶=20+2*1*2=24 d1根=20-2*（1+0.25）*2=15d2顶=100+2*1*2=104 d2根=100-2*（1+0.25）*2=95 图6 俯视图 图7 主视图 图8 内部结构图 图9 结构图 图10 3D图3.3三翼旋转门主要结构参数设计计算当设计三翼旋转门时，在已定的门内径、立柱型材尺寸、展台型材尺寸和门扇型材尺寸的情况下，可计算出三翼旋转门的外形尺寸。当为厂家规格门时，按规格尺寸加工；如不是规格尺寸时，就需重新计算。外形尺寸按以下方法确定。 已给定的尺寸为，即门的内径，要求出的尺寸时展台移交长度B和门扇宽度G。由于三翼旋转门的门扇尺寸是可以折叠的，门扇在折叠后，门扇的长度加上门扇毛刷的长度之和小于门扇旋转A点到A点的长度。 已知门内径，门扇与立柱间的间隙为30mm，门扇与展台一角的间隙为30mm，展台一角与门扇转轴中心点A（闭门器中心）的距离为75mm。 设门扇转轴A点到A点的距离与门扇从折叠点A算起的宽度之差为A。因此，可列出以下两方程式求B和G，即 2X（B+75）cos30=G-（75-30）+A B+G+30X2=/2 式中 B展台一角长度，mm； G门扇宽度，mm； 旋转门内径，mm； A经验常数，考虑到门扇上的毛刷长度及折叠后要留有余量，一般取A=134mm。 经整理后得 1.732B+40.9=G B+G=（/2）-60 最后求得 B=（/5.464）-36.9(mm) G=0.317-23.1(mm) 门进出口宽度 W=（+C）sin30-Kcos30 式中门内径，mm； C立柱横截面长度，mm； K立体横截面宽度一半与防碰橡胶高度之和，mm。 第4章 旋转门制作材料4.1 门框架材料一般采用铜、氟碳，不锈钢来制作们的框架，铜类具有很好的视觉效果，给人带来视觉上的冲击，具有一定美感，而氟碳有众多优势。 （1）优良的防腐蚀性能得益于极好的化学惰性、耐酸、碱、盐等化学物质和多种化学溶剂，为基材提供保护屏障；该类型铝合金坚韧表面硬度高、耐冲击、抗屈曲、耐磨性好。显示出极佳的物理机械性能。 （2）免维护、自清洁。含有该物质有极低的表面能、表面灰尘可通过雨水自洁，极好的疏水性（最大吸水率小于5% ）且斥油、极小的摩擦系数（0.15 0.17 ），不会粘尘结垢，防污性好。 （3）强附着性在铜、不锈钢等金属、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、复合材料等表面都具有其优良的附着力，基本显示出宜附于任何材料的特性。高装饰性在60 度光泽计中，能达到80% 以上的高光泽。 （4）超长耐候性涂层中含有大量的F-C键，决定了其超强的稳定性，使用寿命长达20年，具有比任何其他类材料更为优异的使用性能。不锈钢旋转门的制作工程。一，先测量门框的高度和宽度，画出施工图。二，根据图纸，做出不锈钢框架。三，依据每个不锈钢框的尺寸，进行钢化玻璃的定制。四，进行安装，依据图纸进行安装。先将不锈钢进行固定，必须牢靠。之后进行钢化玻璃的安装。然后进行调试。同时，旋转门的局部大面积使用的是玻璃，而玻璃的种类包括钢化玻璃，优点在于： 第一是强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯 第二是使用安全，其承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了. 钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有35倍的提高，一般可承受250度以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。是安全玻璃中的一种。为保障高层建筑提供合格材料安全性作保障。 4.2玻璃材料 中空玻璃：高性能中空玻璃与一般普通中空玻璃不同，除在两层玻璃中间封入干燥空气之外，还要在外侧玻璃中间空气层侧，涂上一层热性能好的特殊金属膜。它可以截止由太阳射到室内的相当的能量，起到更大的隔热效果。 此外其更适用于办公大楼、展览室、图书馆等公共设施和像计算机机房、精密仪器车间、化学工厂等要求恒温恒湿的特殊建筑物。 夹胶玻璃：由于夹胶玻璃具有很高抗冲击强度和使用的安全性，因而适用于建筑物的门、窗、天花板、淋浴房、地板和隔墙、工业厂房的天窗、商店的橱窗、幼儿园、学校、体育馆、私人住宅、别墅、疯人院、银行、珠宝店、邮局等保存贵重物品或玻璃易碎的建筑的门窗等。夹胶玻璃也常常被用于学校、机场、旅馆、部委办公楼等公共设施，易于发生事故的地方（落地窗、玻璃门等）及屋顶天窗等处。 第5章 展望与总结 5.1.国外旋转门发展现状 自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门，旋转门至今已有一百年的历史，发展到今天，旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术，其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑的确入口提供了完美的选择。国外著名厂家有：荷兰的B00N EDAM 瑞典的BESAM 德国的多玛、盖泽 日本的纳博克、寺冈等。由于国外自动旋转门发展较早，其技术也较为成熟。自动旋转门的传动系统技术具有节能、低噪声、传动平稳、寿命长、性能可靠等优点；控制系统采用数字化设计的系统作为控制中枢，有功能更强大，操作更简便等优点；检测安全系统采用先进的红外与微波感应技术，用于感知物体的移动，操纵门体的动行，使用各种安全检测传感器，实现防挤、防夹和防撞功能。与此同时某些厂家生产的自动旋转门还具有远程控制和液晶显示。利用当前先进的通信和网络技术，使自动门的维护不再受时间、地域和专业维护技术的限制，制造商可通过 internet 与设备进行实时交流，校正偏差，让自动门达到最佳运行状态。当出现异常时，可准确传回故障信息，实现远程维护，缩短维护、保养时间；采用液晶显示屏，进行可视化设计，全面显示门体转速、状态和故障等信息。5.2国内旋转门发展现状（1）我国旋转门技术的发展：我国的全自动旋转门技术来源于荷兰、瑞典、日本等国。90年代后期旋转门开始在我国建筑领域中得到迅速推广和广泛的使用。旋转门的厂家：国内专业厂家：北京有凯必盛、宝盾、青木、智辉、巨方圆、信步等。外省市有上海康育、广州盛维、沈阳金海、青岛帝盟等。（2）旋转门在我国的市场前景：随着我国国民经济持续稳定地增长，2008年北京申奥成功和WTO的加入。从本世纪开始，我国进入了全面建设小康社会的新阶段，创造美好生活环境是装饰业发展的巨大推动力。现代城市建筑物装饰装修中，将高科技应用到建筑物的外观形象上，使城市建筑的入口体现出智能化。对门的选择由单一的功用型向个性化、品位化发展，旋转门以其全新的概念，宽敞开放的门面和高格调的设计，自然成为当代的建筑装饰的主流，无可质疑的必选设施。堪称建筑物的点睛之笔。但是国家对自动门产品质量、安全性、节能性、噪音、施工质量、售后服务还没有统一的标准，所有国内建筑业院校都没有相关的专业或课程，也没有权威的咨询机构，自动门市场的管理尚处于无序状态。随着国内建筑业的发展，这一状况一定会有所改变。5.3旋转门的发展趋势自动旋转门虽然已出现多年，但的技术发展仍在不断完善和提高。其发展趋势主要有以下几个：独特新颖的总体设计，高度的安全可靠性设计，多种运转使用方式设计，故障即时显示功能设计，楼宇消防智能化控制设计，停电使用功能设计，大通行能力设计，精巧灵敏的遥控控制系统设计，先进的驱动控制系统设计。同时，自动旋转门还能利用先进的通信和网络技术，使自动门的维护不再受时间、地域和专业维护技术的限制，制造商可通过 internet 与设备进行实时交流，校正偏差，让自动门达到最佳运行状态。当出现异常时，可准确传回故障信息，实现远程