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旋转门的设计【机+电】【11张CAD图纸+毕业论文+文献综述】

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PLC接线图.dwg

PLC梯形图.dwg

上轴承座.dwg

下轴承座.dwg

变频器接线图.dwg

旋转门装配图.dwg

电气接线图.dwg

轴的校核.dwg

轴的零件图.dwg

齿圈零件图.dwg

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关键词：: 旋转门设计旋转门的设计 cad 图纸毕业论文文献综述

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旋转门的设计

59页 23000字数+论文说明书+11张CAD图纸【详情如下】

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上轴承座.dwg

下轴承座.dwg

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摘要

三翼自动旋转门作为自动门中的顶级产品，旋转门给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，堪称建筑物的点睛之笔。

该论文主要论述了三翼自动旋转门的设计过程，主要对门体、驱动系统、控制系统、安全系统做了详细的分析和设计，提出了采用铝合金和玻璃等组成门体框架。驱动部分由减速电机和齿轮箱减速机构组成，且安装在门中心顶部的华盖内。控制系统用PLC负责完成控制任务，由变频器来实现门体多种转速的调节功能。安全系统采用红外线传感器检测进出旋转门的人员流动，使用多个接触式和非接触式传感器及光电接近开关来确保通行安全。设计出了一种安全可靠实用的三翼旋转门。

关键词：旋转门结构系统设计

ABSTRACT

Three wings automatic revolving door is leading products in automatic doors, it can give generously warm and feeling and creating luxurious atmosphere, Meanwhile, it is a eye in modern buildings .

This paper mainly discusses the design about gate body system、transmission system、 control system and safely system of the three wings automatic revolving door.It proposed that the door frame is composed of glass and aluminum framework. Transmission system is fixed on the top of shaft that include a reduer and gears transmition. PLC is responsible for the task of controller and the function of rotational speed is rely on the VVF. People passing in and of the revolving door is checked by the infrared ray sensor, the safety of people are ensured by many contact and non-contact sensors and photoelectric proximity switches. Ultimately, have designed a kind of function practical、safety dependablely revolving door.

Key words : Revolving door, Structure, System, Design

摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ

ABSTRACT……………………………………………………………………………………Ⅱ

1 绪论…………………………………………………………………………………………1

1.1旋转门的课题背景…………………………………………………………………………1

1.2 国内外旋转门发展现状…………………………………………………………………1

1.2.1国外旋转门发展现状………………………………………………………………1

1.2.2国内旋转门发展现状………………………………………………………………2

2 方案确定………………………………………………………………………………………3

2.1 方案一的设计……………………………………………………………………………3

2.2 方案二的设计……………………………………………………………………………3

2.3 方案的选择………………………………………………………………………………4

3 门体结构设计…………………………………………………………………………………5

3.1 门结构材料的选用………………………………………………………………………5

3.2 门结构尺寸的确定………………………………………………………………………7

3.3 中间轴的设计与轴承的选用……………………………………………………………8

3.4 曲壁部分设计……………………………………………………………………………9

3.5 华盖的设计………………………………………………………………………………9

4 驱动系统设计……………………………………………………………………………… 12

4.1轴和轴承设计计算………………………………………………………………………12

4.1.1轴的尺寸设计………………………………………………………………………12

4.1.2轴承的选择与验算…………………………………………………………………12

4.2轴的校核…………………………………………………………………………………13

4.3 电机的确定………………………………………………………………………………15

4.3.1确定各扇门的质量………………………………………………………………… 15

4.3.2各部分转动惯量的计算……………………………………………………………16

4.3.3惯性力矩的计算………………………………………………………………… 16

4.3.4电机的确定………………………………………………………………………… 16

4.4齿轮的设计计算…………………………………………………………………………18

4.4.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数…………………………………………18

4.4.2按齿面接触强度设计………………………………………………………………18

4.4.3按齿根弯曲强度设计……………………………………………………………20

4.4.4几何尺寸计算………………………………………………………………………21

5 控制系统部分设计……………………………………………………………………… …23

5.1硬件的设计………………………………………………………………………………23

5.1.1变频器容量选择计算………………………………………………………………23

5.1.2传感器与安全系统的设计…………………………………………………………27

5.1.3控制系统功能特…………………………………………………………………29

5.1.4控制系统驱动控制原理……………………………………………………30

5.1.5 PLC控制系统节点分析及地址分配设计…………………………………………30

5.2 软件设计……………………………………………………………………………35

5.2.1控制系统程序设计……………………………………………………………35

5.2.2 PLC梯形图………………………………………………………………………47

5.2.3 指令程序…………………………………………………………………47

结论……………………………………………………………………………………………48

参考文献………………………………………………………………………………………49

附录 A：指令程序表…………………………………………………………………………50

致谢……………………………………………………………………………………………55

1 绪论

1.1旋转门的课题背景

自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品，它给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，其全新的概念，宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑物的点睛之笔，立足于建筑时代大潮的最前端。大厦在需要持续不断的人流出入的同时，又要保持建筑物内良好的空气循环及环境的优美，这是建筑师所遇到的一大难题，而旋转门为大厦提供了理想的解决方案，它可有效地防风、防尘和隔音，从而改善了大厦入口附近的环境。旋转门的最大优点在于它"永远开门，又永远关门"，即对于行人来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点，使其动态密封效果较好。因此，自动旋转门在功能方面具有独特的发展。

自动旋转门的最大优点在于它“永远开门，又永远关门”，即对于人员来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。因此，自动旋转门在保安功能方面具有独到的发展，但在人员流量方面自动旋转门却没有优势，因为门的转速是固定的，每个门翼之间可容纳的人员也是有限的。每种自动旋转门都有标定的人员流量数值。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点，使其动态密封效果在经常使用的条件下相对于其他自动门要好。由于自动旋转门的人流量有限，通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门，一方面增加通行能力，另一方面当自动旋转门出现故障时，不影响人的通过。但在静态密封效果方面，自动旋转门远不如其他自动门，因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。

1.2国内外旋转门发展现状

1.2.1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程序解释：当残疾人输入常闭触点M3.0，高速控制字常闭触点M5.0断开时，使Q0.3停止信号输出，即输出控制字为0，而当M7.0，M0.1，M1.2，M1.5等常开触点任意一个闭合时就使Q0.3输出，即控制字为1。与上面的Q0.4控制字组合形成相关高速控制字。

5.2.2 PLC梯形图

根据前面控制系统的功能具体分步进行分析，可以设计总体梯形图。总体体型图见零件图中的PLC梯形图。

5.2.3 指令程序

根据总体梯形图，可以写出指令程序。指令程序表见附录A

结论

通过设计任务的分析与国内外相关课题的调研,提出较为合理的设计方案,完成了设计任务.主要进行了以下几个方面的设计：

(1)门体的结构设计：根据建筑标准对门体的材料、尺寸和结构进行选择与设计

(2)驱动部分设计：根据机械标准对传动系统进行结构设计。

(3)对控制部分的设计：控制部分的软件和硬件设计。

三翼自动旋转门的控制系统由于其控制功能零散，控制功能模块间没有复杂的顺序关系，所以一般不采用微机来进行控制，采用可编程控制系统来完成。三翼自动旋转门具有良好的使用性能和高档的设计格调，能广泛的应用于写字楼、宾馆、机场、商厦、娱乐中心等建筑物的入口。相信随着社会的发展和进步，三翼自动旋转门以其独特的优点将会得到更进一步的广泛应用。

通过本次毕业设计达到了预期的目的，对PLC应用有了深入的理解，得到了很好的锻炼，大大提升了理论知识在实践中的应用能力。同时，由于对建筑规范及建材类型不甚了解，因此在材料的选用及具体细节结构方面存在一定问题，有待今后改进。通过这次设计相信将会对以后的进入工作都会起到重要的作用！

参考文献

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[4] 国家机械工业局编.中国机电产品目录（14）[M].机械工业出版社.2004

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[6] 洪向道主编.新编常用建筑材料手册[M].中国建筑工业出版社.2005

[7] 王寿华主编.建筑门窗手册[M].中国建筑工业出版社.2002

[8] 成大先主编（轴承）.机械设计手册[M].化学工业出版社.2000

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[10]建筑设计资料集(第二版) [M].中国建筑工业出版社.2004

[11]求是科技编著.PLC应用开发技术与工程实践[M].2004

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[14] Machine Tools Netalworking John L.Feirer 1973

[15] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984

[16] 光纤传感器

内容简介：: 本科毕业设计（论文）文献综述院（系）：机电工程学院专业：机械制造设计及其自动化班级：学生姓名：本科生毕业设计（论文）文献综述评价表毕业设计（论文）题目三翼自动旋转门设计综述名称评阅教师姓名乔水明职称讲师评价项目优良合格不合格综述结构 01 文献综述结构完整、符合格式规范综述内容 02 能准确如实地阐述参考文献作者的论点和实验结果 03 文字通顺、精练、可读性和实用性强 04 反映题目所在知识领域内的新动态、新趋势、新水平、新原理、新技术等参考文献 05 中、英文参考文献的类型和数量符合规定要求，格式符合规范 06 围绕所选毕业设计（论文）题目搜集文献成绩综合评语：评阅教师（签字）： 2007 年 4 月 26 日文献综述：三翼自动旋转门设计文献综述 1 研究动旋转门的意义：大厦在需要持续不断的人流出入的同时，又要保持建筑物内良好的空气循环及环境的优美，这是建筑师所遇到的一大难题，而旋转门为大厦提供了理想的解决方案，它可有效地防风、防尘和隔音，从而改善了大厦入口附近的环境。旋转门的最大优点在于它”永远开门，又永远关门”，即对于行人来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点，使其动态密封效果较好。在经济飞速发展的中国，在我们高楼耸立的大都市，在大厦、宾馆、酒店、银行、商场和写字楼，自动旋转门已经是随处可见。自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。同时，随着我国国民经济持续稳定地增长， 2008 年北京申奥成功和加入。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。 2 自动旋转门的发展现状：内外研究现状、水平和发展趋势：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。而利用各种控制器、信号控制，实现单扇或多扇沿竖轴自动转动和自动停止的门就叫自动旋转门。由于国外自动旋转门发展较早，其技术也较为成熟。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。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。国内旋转门生产专业厂家主要有：北京有凯必盛、宝盾、青木宝盾、信步、欧立宝盾、京跃等。外省市有上海康育、广州盛维、青岛福田等。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。因此，自动旋转门的发展趋势主要有：新颖独特的总体设计，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。 3 自动旋转门的特点 : 作为自动门中的顶级产品，旋转门给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，其宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑物的点睛之笔。其全新的概念，无可动摇地立足于建筑时代大潮的最前端。但其高造价也不是一般人能接受的。自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品，它给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，其全新的概念，宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑物的点睛之笔，立足于建筑时代大潮的最前端。自动旋转门的最大优点在于它永远开门，又永远关门，即对于人员来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。因此，自动旋转门在保安功能方面具有独到的发展，但在人员流量方面自动旋转门却没有优势，因为门的转速是固定的，每个门翼之间可容纳的人员也是有限的。每种自动旋转门都有标定的人员流量数值。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点，使其动态密封效果在经常使用的条件下相对于其它两种自动门要好。由于自动旋转门的人流量有限，在大型公共场合还是选择其它两种自动门，毕竞自动旋转门的成本较高。通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门，一方面增加通行能力，另一方面当自动旋转门出现故障时，不影响人的通过。但是在静态密封效果方面，自动旋转门远不如其它自动门，因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。三翼自动旋转门能起到防风，阻挡灰尘、噪音和废气的进入，适用于客流量较大的场所，如宾馆、银行及政府办公机构等。两翼旋转门是集自动旋转门和自动平滑门两者优点于一身的完美组合。根据不同的季节、场合而选择旋转门或平滑门的工作方式，特别适用于客流量很大的场所，如酒店、机场、医院、商厦、娱乐中心等。特点：结构设计新颖：这种设计增强了抗风能力，消除了风口效应，减少了能源损耗，有效的阻挡了灰尘，噪音和废气的进入，充分发挥门的隔离和疏通作用。其展箱具有装饰和展示功能。多重安全保护措施：安装了多部非接触式传感器及独特的安全开关，确保通行者的安全。大门可与火警系统相连，在断电和意外情况下，紧急事故处理单元自动将门旋转至安全疏散位置，同时中间平滑门自动打开，形成一个宽敞的疏散 (紧急 )通道价格较低又有很好的装饰效果。特点：框架结构体采用铝合金框架组装、可拆式结构，分成几个独立的部分，易于安装，运输方便。驱动部分由马达和齿轮箱减速机构组成，安装在门中心顶部的保护罩内，维护工作经济方便。门的进出口和旋转部分都装有传感器，高灵敏度的系统保证了大门能即时开启以及对速度的调整，保证了通过者最大程度的行走安全。 4 我设计的自动门的优点一般的自动旋转门当有残疾人时候必须按变速按钮才能实现速度和时间的变化，并且没有考虑到老人和孩子的速度控制。而我设计的自动的优点在于不用按残疾人按钮都能够实现旋转门的变速控制，这就大大提高了旋转的自动化程度，也方便了残疾人的出行。 5 选择自动旋转门的理由 : 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 ,自动旋转门改变了传统门那种手动开关门的状态 ,以其智能化程度 ,安全性能 ,卫生角度给人一种清新的观念参考文献 1 赵负图主编化学工业出版社， 2002 2 成大先机械设计手册单行本，机械传动化学工业出版社， 2004 年 1 月第一版 3 房海容，利建勇主编机械工业出版社， 2005 4 郑凤翼，郑丹丹，赵春江主编制系统 2006 攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要摘要三翼自动旋转门作为自动门中的顶级产品，旋转门给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，堪称建筑物的点睛之笔。该论文主要论述了三翼自动旋转门的设计过程，主要对门体、驱动系统、控制系统、安全系统做了详细的分析和设计，提出了采用铝合金和玻璃等组成门体框架。驱动部分由减速电机和齿轮箱减速机构组成，且安装在门中心顶部的华盖内。控制系统用责完成控制任务，由变频器来实现门体多种转速的调节功能。安全系统采用红外线传感器检测进出旋转门的人员流动，使用多个接触式和非接触式传感器及光电接近开关来确保通行安全。设计出了一种安全可靠实用的三翼旋转门。关键词：旋转门结构系统设计攀枝花学院本科毕业设计（论文） is in it it is a in of is of is on of a is of of is on in of is by of by a of 攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 1 绪论 15 目录摘要 1 绪论 1 转门的课题背景 1 内外旋转门发展现状 1 外旋转门发展现状 1 内旋转门发展现状 2 2 方案确定 3 案一的设计 3 案二的设计 3 案的选择 4 3 门体结构设计 5 结构材料的选用 5 结构尺寸的确定 7 间轴的设计与轴承的选用 8 壁部分设计 9 盖的设计 9 4 驱动系统设计 12 和轴承设计计算 12 的尺寸设计 12 承的选择与验算 12 的校核 13 机的确定 15 定各扇门的质量 15 部分转动惯量的计算 16 性力矩的计算 . 16 机的确定 16 轮的设计计算 18 定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 18 齿面接触强度设计 18 攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 1 绪论 16 齿根弯曲强度设计 20 何尺寸计算 21 5 控制系统部分设计 23 件的设计 23 频器容量选择计算 23 感器与安全系统的设计 27 制系统功能特 29 制系统驱动控制原理 30 制系统节点分析及地址分配设计 30 件设计 35 制系统程序设计 35 形图 47 令程序 47 结论 48 参考文献 49 附录 A：指令程序表 50 致谢 55 攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 1 绪论 17 1 绪论转门的课题背景自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品，它给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，其全新的概念，宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑物的点睛之笔，立足于建筑时代大潮的最前端。大厦在需要持续不断的人流出入的同时，又要保持建筑物内良好的空气循环及环境的优美，这是建筑师所遇到的一大难题，而旋转门为大厦提供了理想的解决方案，它可有效地防风、防尘和隔音，从而改善了大厦入口附近的环境。旋转门的最大优点在于它永远开门，又永远关门，即对于行人来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点，使其动态密封效果较好。因此，自动旋转门在功能方面具有独特的发展。自动旋转门的最大优点在于它 “ 永远开门，又永远关门 ” ，即对于人员来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。因此，自动旋转门在保安功能方面具有独到的发展，但在人员流量方面自动旋转门却没有优势，因为门的转速是固定的，每个门翼之间可容纳的人员也是有限的。每种自动旋转门都有标定的人员流量数值。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点，使其动态密封效果在经常使用的条件下相对于其他自动门要好。由于自动旋转门的人流量有限，通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门，一方面增加通行能力，另一方面当自动旋转门出现故障时，不影响人的通过。但在静态密封效果方面，自动旋转门远不如其他自动门，因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。内外旋转门发展现状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：荷兰的瑞典的德国的多玛、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攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 1 绪论 18 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。内旋转门发展现状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。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。攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 2 方案确定 19 2 方案的确定旋转门主要设计是从门体 ,传动系统 ,控制系统，检测系统 ,安全系统等几个方面进行考虑。从上面几个方面具体分析可以设计两种方案。案一的设计框架总成：分为固定部分和旋转部分，均由铝型材框架和玻璃等组成。立柱、曲壁、门扉一般采用高强度铝合金型材，结构简洁，精密牢固。圆周导轨悬挂整个旋转门体及其驱动设计，每扉门三面安装密封毛条与地面天花及曲壁紧密接触，使门扉在任何位置均处于密闭状态 ;门扉玻璃采用（ 3+3）夹胶玻璃或 6壁玻璃一般采用（ 4+4）夹胶玻璃，安全可靠。传动系统：由二个三相交流电机提供动力，用减速器带动旋转转盘驱动。控制系统：由单片机、变频器、功能开关组成。由可编程控制器频器、功能开关组成。检测系统：由红外传感器实现有无人自动检测，自动对电机启停进行操作。安全系统：主要有接触和非接触安全感应器。旋转门入口立柱均装有安全胶条，防止行人夹伤，自动门入口右侧立柱胶条内装有内藏式防夹感应器，如受挤压门扉即马上停止运转。胶条恢复正常，门扉则自动转动 ;每扇门扉底边胶条内装有内藏式防碰感应器，碰到物体或行人门扉立即停止运转。胶条恢复正常，门扉则自动转动。案二的设计框架总成：分为固定部分和旋转部分，均由铝型材框架和玻璃等组成。立柱、曲壁、门扉一般采用高强度铝合金型材，结构简洁，精密牢固。采用中心门轴结构安装和驱动旋转门体设计，每扉门三面安装密封毛条与地面天花及曲壁紧密接触，使门扉在任何位置均处于密闭状态 ;门扉玻璃采用（ 3+3）夹胶玻璃或6钢化玻璃，曲壁玻璃一般采用（ 4+4）夹胶玻璃，安全可靠。驱动系统：由一个三相交流电机提供动力，用减速器带动中心门轴驱动。控制系统：由可编程控制器频器、功能开关组成。检测系统：由红外传感器实现有无人自动检测，自动对电机启停进行操作。安全系统：主要有接触和非接触安全感应器。旋转门入口立柱均装有安全胶条，防止行人夹伤，自动门入口右侧立柱胶条内装有内藏式防夹感应器，如受挤压门扉即马上停止运转。胶条恢复正常，门扉则自动转动 ;每扇门扉底边胶条攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 2 方案确定 20 内装有内藏式防碰感应器，碰到物体或行人门扉立即停止运转。胶条恢复正常，门扉则自动转动。案选择三翼旋转门采用方案二这种结构，即中心门轴通过轴承机构垂直安装于地面，三个呈发散式固定在中心门轴上，各门扇之间的角度相等。中心门轴的上方安装电动机及其他电气控制部件，再配以感应装置和安全装置，就成为一个完整的自动旋转门。但是，这种旋转门门翼与中心轴的固定方式决定了门扇宽度不能太大，所以这种旋转门的直径最大只有约 4m。为了解决这一问题，工程师们将中心门轴设计成了门扇固定在大钢管上面，相对减小了门扇宽度，增加了电机对门中心的旋转作用力矩，使这种旋转门的最大直径扩大到 6m。这种结构是稳定性，使用的可靠性很高，使用寿命长。考虑到旋转门在停止时一定耍密封，所以三翼旋转门的每个分隔可以容纳更多的人，可是门的净开口宽度较小。而方案一由于采用两个电机驱动也给驱动系统带来了许多麻烦，同时也不利于节能。在控制系统上，由于单片机的程序设计和接口设计较为繁杂，只利于大批量生产，不适于单件设计。综合两种方案进行比较，可以看出第二种方案在具体设计中更具有实用性，完善性。故选择第二种方案。攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 3 门体结构设计 21 3 门结构的设计三翼自动旋转门的尺寸可以根据 7文献可以确定其尺寸，其具体尺寸如下所示；表体尺寸门旋转直径 3200净高 A 2400总高 B 2710出入口尺寸 C 1430外径 D 3360扇门半径 315 体结构简图结构材料的选用门体主要包括门体骨架的材料和门体玻璃。根据相关门体标准 ,可按 90 系列的推门进行设计。门体骨架采用 90 系列推攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 3 门体结构设计 22 拉门专用铝型材，根据 7文献中可以确定门体骨架铝型材；三翼旋转门门扇左边框选代号边框选代号横选代号横选代号 090706型铝型材图 090707型铝型材攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 3 门体结构设计 23 图铝型材门体玻璃的选用门扉玻璃一般有几种选择，一是防弹玻璃，二是夹胶玻璃，三是钢化玻璃。由于自动旋转门一般用于高级的宾馆，写字楼等高档场所 ,一般无特殊要求。由于防弹玻璃价格较为昂贵，并且无多大实际用处，而夹胶玻璃它安装的透光性不是较好。因此选择钢化玻璃是最合适的。根据参考其他相关产品的选择情况，可以选 6 结构尺寸的确定根据前面的总体设计可知，三翼旋转门的结构尺寸可参照 7文献中 90系列（尺寸高度为 2400扇门宽度为 1315行设计。根据以上节点 ,可以计算单扇门的相关尺寸为：左边框和右边框的高度为：边框门体上下的间隙式 (=240025 =2350中：为门扇边框高度尺寸， A 为门净高度。上横和下横的宽度为： B 式 (=1315中：门扇宽度。玻璃的实际高度为： 2 1 2H l b b 边框上横下横式 (2 3 5 0 5 0 . 8 7 6 . 2 2 1 22247 式中：为玻璃外显示尺寸，，玻璃上下门边尺寸。攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 3 门体结构设计 24 实际宽度为： 2 2 1 2b b b 玻横边框式 (=131564 2 12 =1211中：玻璃边框实际尺寸。间轴的设计与轴承的选用中间轴的设计轴的直径为： 2 2 2D W l l 间隙胶条式 (=32001315316 =532中：为门体旋转直径，为门扇边框安装胶条与曲壁之间的间隙，为扇门边框安装胶条的宽度。由于轴是用来安装轴承、齿轮、门扇的，并且在轴向受到力不大。所以选用结构用不锈钢焊接钢管。用牌号 0造，以热处理状态交货的半径为532厚为 8尺长度为 3000间轴在安装轴承的两端要车削 1且达到 530寸精度为普通级。轴承的选用为了使轴承能很好的固定，必须使用轴承座。由于要使用两个轴承，则轴承座也要使用两个，上下各一个。对于轴承座，其内径为轴承的外径，其厚度必须满足强度要求。因为轴所计算的直径为 532端车削后直径为 530选用双列圆锥滚子轴承，根据 (型号为 35000 型，代号为 3519/530。安装在轴上的轴承主要受轴向力。并且轴承受到的轴向力比较大，故需在门安装地面设计一个凹型台，防止轴的向下滑动和安装时防止其他杂质进入轴衬内。图轴承座攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 3 门体结构设计 25 壁部分设计曲壁由 4 根 75 75 10角钢做为支撑体，每 2 根构成一边曲壁体。角钢竖在水泥板上，进出口各布置 2 根，然后顶部又用一圆形角钢将 4 根角钢固定在一起。形成曲壁的整体框架，然后安装铝合金玻璃壁。曲壁由 2 块相同的圆弧玻璃组成。材料的选用曲壁上圆弧梁选用 6063 专用弧形材。顶部用 50 50 10的角钢弯曲成一个圆弧，由四段构成，便于加工。玻璃的选用 8钢化玻璃。材料尺寸的确定由于圆的内圆半径为 1600口对应的圆角为 48 则两边曲壁各对应的圆心角应： 3 6 0 4 8 2 1322 曲式 (所以两边曲壁对应的弧长： 1322 1 6 0 0 3 . 1 4 3602L 曲式 ( 玻璃尺寸的确定玻璃的弧长： 1322 ( 1 6 0 0 2 0 ) 3 . 1 4 4 2 53 6 0 22L 玻式 ( 玻璃的高度： 2 4 0 0 7 6 . 2 5 0 . 8 2 1 2 2 2 9 7h m m 式 ( 曲壁立柱（ 75 75 10）角钢尺寸确定：由于要保持角钢的稳定性，预埋在地下的角钢尺寸为 100角钢的高度可估算为： 2 4 0 0 1 0 0 1 0 2 7 1 0H m m 角式 (顶部圆周钢材尺寸的确定：顶部周钢材的内直径为 3200为两半圆角钢用螺栓固定在立柱角钢上 ,则圆周角钢内圆弧长为： 3 . 1 4 3 2 0 0 1 0 0 4 8L d m m 全式 ( 式中： d 为旋转门的旋转直径。则每段内圆弧长： 10048 50242L m m半式 (盖的设计华盖部分是用来安装驱动系统和控制系统的部分，其主要由和型材框架和薄金属版构成一个圆柱形体。其主要安装轴承，电机，控制装置等。由于华盖要用来安装电机，电机的有一定重量。为了保证电机在工作时不发生振动现象，故选择的钢架结构要求其刚度比较高。故选择热扎钢板。其厚度为攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 3 门体结构设计 26 2 毫米，直径为 3360圆形，上下各一张。华盖底部设计旋转门的外径为 3360于底部要安装轴承，必须在钢板中间打孔。与此同时角钢也要穿过钢板，也必须在钢板上加工槽。图上华盖的设计旋转门的外径为 3360于上面的钢板要用来安装电机，故必须在其上面打孔。同时为了保证钢板用足够的强度来支撑电机的重量，则必须在钢板上打钢架。钢架与钢板焊接在一起。由于电机的重量不大，故用一般方钢。其具体尺寸如下图所示：攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 3 门体结构设计 27 图华盖尺寸图攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 28 4 驱动系统设计和轴承设计计算的尺寸设计由于轴承还没有缺定出来，但是轴的直径已知。并且旋转轴在径向受力不大主要受到径向力的作用，故可以选择圆锥滚子轴承。根据文献 5中预选双列圆锥滚子轴承，型号为 3519。其宽度为 190 由于齿轮与轴承必须留出一定的距离，一般选择为 40具体尺寸如下图所示：图的结构图轴的质量计算：由公式 W= 其中 kg/m） , M= (L 为钢管的长度 ) = 30 . 0 2 4 9 1 ( 5 3 2 8 ) 8 ( 1 9 0 2 4 0 0 1 9 0 1 0 4 3 0 ) 1 0 式 (= 承的选择与验算径向力确定：轴承受到的径向力为减速器输出的转矩除以大齿轮的分度圆半径。其值为 R= 2254002530 =向力的确定： g = ( 4 1 0 钢管门体）=( 49) 10 式 (=定工作时间为 87600小时 (10年 365 天 24小时 ) 由中间轴两端按轴承的地方车削后 d=530文献 5中表 6号为 3519。其中 e=2390 当攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 29 当量动载荷式 (= 文献 3中表 10= 文献 5中表 66.0,.1,.9, 根据式 C= ( (2 式 (=承 390000N合适。的校核在确定轴承的支点位置时，由文献 5中查取 a 值。对于双列圆锥滚子轴承，由文献 5中查得 95a 。作简支梁的轴的支承跨距 2 4 0 0 + 2 9 5 = 2 5 9 0l m m 。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 30 图间轴受力图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 C 是轴的危险截面。现将计算出轴的受力情况：水平面的受力分析支反力 128 5 0 . 6N V N 式 (垂直面受力支反力 12 3 4 8 7 . 3N H N 式 (弯矩的计算攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 31 2 8 5 0 . 6 2 . 5 9 = 2 2 0 3 . 1 m= ? ?式 (扭矩的计算 T= 式 (按弯扭合成应力校核的轴的强度进行校核时，只需对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度。由文献 3中公式 15 5 及上表中的数值，并取，轴的计算应力 22a = 22342 2 0 3 1 0 0 0 . 6 2 2 5 4 0 05260 . 1 5 3 0 ( 1 ( ) )530 式 (=中 W 为抗弯、抗扭截面系数， 34 1W 0 . 1 ( 1 ) , ，钢管的内径，d 为钢管的外径。前面已选定轴的材料为 0质处理，由文献 3中表 15 1 查得 1 60M 。因此 1 ，故安全。机的确定定各扇门的质量由于转轴中心两端是对称的，以一边门体计算即可。铝型材密度：代号为线密度为号为线密度为号为线密度为扇门框的质量： 1 2 3( 2 4 0 0 4 0 ) 2 1 3 1 5 1 3 1 5m 铝=2 式 (=中：1，2，3分别为各铝型材的密度。单扇门玻璃的质量：铝玻= 2 . 2 4 7 0 1 . 2 1 1 0 . 0 0 6 2 5 0 0 4 0 . 8 2 式 (式中：为玻璃的密度。攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 32 单扇门的质量： m m m铝玻式 ( =49中：部分转动惯量的计算假设门扇为均匀的质量体 ,其在宽度方向的面密度可以用下式计算 , 其中 R 为门扇的宽度， L 为门扇的长度。则门扇对中心惯量可用下式计算 2 22 2 21 02 12r r d m L r d r r d r 式 (由平行轴定理知，门扇相对于轴的转动惯量为： 21()1 2 2m R RJ m L 24 9 1 . 3 1 54 9 1 . 0 4 5 512 式 (= （其中轴的半径）性力矩的计算假设门体 1s 内加速到门体的快速转速，由于旋转门体的最大转速为 6r/角速度 26 /6 0 5w r a d s，由于传感器一般工作在 2m 范围内检测人是否来临，当人迈进门边时，门体要以正常速度转动，则在这时门体要加速到正常速度。在加速到此速度 ,则角速度 2 /5 s ，由于电机要带动门体转动，有一个加速过程，有一个加速过程此过程需要克服旋转门体的惯性力矩才能使其转动，根据力矩转动惯量和角速度的关系。则可能算出旋转门体的惯性力矩为： 3惯 23 5 6 . 6 2 1 3 . 3 /5 式 (机的确定根据机械设计中电机所需功率按下式计算： 1000 W 式 (由电动机至转动轴的传动总效率为： 4 3 312 式 (式中1,2,3分别为滚子轴承，齿轮，联轴器的传动效率。攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 33 取1 ，2 ，3 ，则总的传动效率为： 430 . 9 8 0 . 9 7 0 . 9 9 式 (=可以计算出电机的功率 2 1 3 . 3 0 . 2 61 0 0 0 0 . 8 3P K W 式 (由于门体还应能承受一定的风阻，以及旋转门体周围无条件与曲壁门体间的摩擦阻力，尽管其产生的力较小，但由于门体直径过大，则会产生较大的阻力矩。同时还有一些其他没有考虑的因素，如齿轮的转动惯量，因此特将计算出的功率放大一些同时门体的转动较底，则电机应适应转速较底的，根据相关的计算结果可以选以下两种电机。表机参数表方案型号额定功率 (转矩 (同步满载转速转速 r/总传齿轮传减速器动比动比 1 500 1440 240 1 2 500 1440 240 5 由于电机输出的转速较大，一般在 1500r/过减速器难以实现门体转速 6r/此在选电机时可以选用带减速器的电机来实现要求。根据相关要求，可以选用一个列齿轮减速三相异步电机，列异步电机按照准设计制造 ,广泛用于轻工 ,纺织，建筑机械行业。列异步电动机是直接输出低转速，大转距，且有转速型谱宽，运转平衡，噪声低，高效节能，体积小，重量轻，规格多，选用方便等特点。由于计算出所需电机功率为上一些忽略因素，应该选择电机功率在的电动机才行。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和齿轮传动，可见方案 2 比较合适。即选用线针轮减速器三相异步电机。表机参数表型号额定功率 (转矩 (同步满载转速转速 r/总传齿轮传减速器动比动比 500 1440 240 5 攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 34 图机尺寸图表机尺寸表 P E M 2 4 D b h B 4 9 129 490 260 230 45 8 31 576 轮的设计计算定齿轮类型、精度等级、材料及齿数按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。旋转门为一般传动，速度不高，故选用 7 级精度（查文献 3中小齿轮材料为 40质），硬度为280齿轮的材料选用 45 钢（调质）硬度为 240材料硬度相差40小齿轮齿数 1z=30，大齿轮齿数 2 3 0 6 . 8 6 2 0 5 . 8z ，取2z=206。齿面接触强度设计由设计公式进行计算，即 23 12 . 3 2 t 式 (确定公式内的各计算参数试选用载荷系数计算小齿轮传递的转矩 41 8 . 7 1 0 m m 式 (攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 35 由文献 3中表 10取齿宽系数d=1。由文献 3中表 10得材料的弹性系数 121 8 9 P。由文献 3 中图 10齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限l i m 1 600，大齿轮的接触疲劳强度极限 550。由根据应力循环次数 8116 0 6 0 4 1 . 1 6 1 ( 2 8 3 6 5 1 5 ) 1 . 8 0 3 1 0hN n j L 式 ( 8 721 . 8 0 3 1 0 2 . 6 3 1 06 . 8 6N 式 (由文献 3中图 10得接触疲劳寿命系数：1 ，2 。计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1，安全系数 S=1，得 1 l i m 11 0 . 9 0 6 0 0 5 4 0H N M P a M P 式 (2 l i m 2 0 . 9 6 5 5 0 5 2 8H N M P a M P 2 式 (计算试计算小齿轮的分度圆1入 H中较小的值 23124312 . 3 21 . 2 5 8 . 7 4 1 0 7 . 8 6 1 8 9 . 82 . 3 21 6 . 8 6 5 2 85 7 . 8 5t 式 (计算圆周速度 v 1 5 7 . 8 5 4 1 . 1 6 0 . 1 2 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 式 (计算齿宽由文献 3中表 10 7 取d= 5 7 . 8 5 5 7 . 8 5d m m 式 (计算齿宽和齿高之比 b/h 模数：115 7 . 8 5 1 . 9 330m 式 (齿高： 2 . 2 5 2 . 2 5 1 . 9 3 4 . 3 4 2 5th m m m 式 (攀枝花学院本科毕业设计 (论文 ) 4 驱动系统设计 36 5 7 . 8 5 1 3 . 3 2 24 . 3 4 2 5式 ( 计算载荷系数

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