毕业设计（论文）-新型档案柜设计

SJ005-1SJ005-1题目： 新型档案柜设计摘要关键词：无人化管理 立体循环 推出装置 安全挡板 档案盒AbstractThispaperdesignsanewtypeoffilingcabinet,whichismainlysuitableforcooperatingwithrobotstorealizeintelligentandunmannedmanagementofthefilingroom;itsolvestheproblemsoftheexistingfilingcabinetrequiringalotofmanpowermanagementandpoorsecurity;Intelligent,automaticfileaccessprocess.Themaincomponentsofthenewfilingcabinetare:themainframe,theshell,thehopperforstoringfiles,thesafetybaffledeviceonthehopper,andtheejectingdeviceforpushingoutthefilebox.Theoperationmethodofthenewfilecabinetis:theoperatorselectstherequiredfileboxthroughthecontrolcomputer,thecontrolsystemautomaticallylocatesthepositionofthefilebox,andtransportsthehopperwherethefileboxislocatedtothelocationwherethefileboxistaken.Afterthefilecabinetdoorisopened,itissafeThebaffleisautomaticallyopened,andthespecifiedfileboxrequiredforthedevicetobepushedoutispushedout,withoutmanualparticipationthroughoutthewholeprocess,soastoachievethepurposeofsafe,efficientandlow-costfilemanagement.Thisdesignspecificationmainlyexplainstheprincipledesignofthesafetybaffleofthenewfilingcabinet,theejectiondevice,themainframeandpartofthetransportationsystem,andtheprocessofthree-dimensionalpartmodeling,andalsomakesthemotionsimulationofsomemodules.Keywords:Unmannedmanagement Three-dimensionalcirculation Ejectdevice Safetybezel filebox目 录第一章绪论 1.档案管理概述 1.立体仓储技术 2.立体仓储技术的起源以及发展 2.立体仓储的特点 2.立体仓储的技术难点 2RFID技术 3RFID技术的起源以及发展 3RFID技术的工原理 3RFID技术的应用 31.4.其他新兴技术技术 3第二章新型档案柜方案设计 5.总体方案设计 5.档案柜主体框架设计 5.运输系统设计 6.安全挡板设计 7.推出装置设计 9.移动柜门设计 11.相关设计计算及标准件的选择 13驱动以及运输链轮的确定及校核 13.推出装置中电机的选择选择 15.安全挡板的运动设计 15第三章UGNX三维建模、装配及运动仿真 17UGNX软件简介 17新型档案柜主要零件的实体造型建模 17新型档案柜的三维虚拟装配 25新型档案柜的三维运动仿真 30总 结 32致 谢 33参考文献 34附 录 35PAGEPAGE第一章绪论.档案管理概述[1]在档案管理要求不断提升的今天，有很多厂家借助例如RFID、立体存储、物联网等新兴技术，设计并制造一些相对新的档案柜。图1.1移动密集档案柜结构图.立体仓储技术1.2.1.立体仓储技术的起源以及发展196370RFID等先进技术的普及，新一代立体仓储技术正在出现。1.2.2．立体仓储的特点立体仓库一般由高层货架、仓储机械设备、建筑物及控制和管理设施等部分组成。AGV组成。自动化立体仓库的优点有：①占地面积小、仓储容量大；②立体存储1.2.3.立体仓储的技术难点由于中国立体仓储技术起步较晚，所以国家相关标准制定的不完善。AGV图1.2 立体仓库示意图RFID技术RFID的起源以及发展RFIDRadioFrequencyIdentification,中文名称是射频识别，又被称为电子标签([4]RFID技术的最早应用可以追溯到第二次世界大战期间，英军利用这项技术识别敌技术的研究开始进入商业化的应用。由于具有环境适应性强、非接触技术被广泛看好，并且备受社会各界的关注。[5]RFID技术的工作原理RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取RFIDRFIDRFID标签写入信息的能力。RFID标签数据信息的收集。传输网络实现数据的传送，根WLANGSMCDMA等。[6]RFID技术的应用RFIDRFID技术为基础开发了车辆自技术在防伪领域也有着广泛的应用，证件防伪、票务防伪、包装防伪都使用了射频技术。[7]1.4.其他新兴技术RFID[9]通过使用物联网技术，能有效弥补人工管理实体档案的弊端，提高管理效率以及安全性。综上所述，现在的档案柜虽然已经应用了RFID、立体仓储等先进技术，实现了档第二章新型档案柜方案设计.总体方案设计通过对现有的档案柜的结构进行研究，并且结合了现在的档案柜用户的实际需求，根据毕业设计任务的要求，本设计主要设计以下几个模块：档案柜主框架、档案柜运输系统、档案柜移动门板、新型料斗、安全挡板、推出装置。图2.1总装配图（1由操作人员通过电脑选定需要的档案盒（2控制（3（4）（5）推出装置推出档案盒。.档案柜主体框架设计2.2图2.2主体框架效果图.运输系统设计1-导轨2-链条3-链轮4-档案柜料斗固定装置连杆5-档案柜料斗固定装置连接块6-档案柜料斗固定装置导向臂7-主体框架图2.3运输系统原理简图图2.4运输系统效果图.安全挡板设计图2.5新型档案柜料斗示意图2.5（1（2驱动活动3）为驱动机构运动提供动力的电动推杆。2.6150mm,本设计方案将电动推杆布置在前后料斗之间的空隙中间。图2.6档案柜内部料斗排列示意图新型档案柜料斗的设计中，在保证档案盒能够正常放下的情况下，尽可能地利用利用档案盒上部的空间，增加安全活动挡板，以及驱动安全活动挡板的装置。1-活动挡板2-凸轮3-电动推杆4-摆臂图2.7安全活动挡板原理示意图2.7（2）的凸起的平面在安全挡板需要1（3（4转动，摆臂转动推动凸轮，安全挡板在失去凸轮突起平面的支撑以后自动打开。.推出装置设计(2)为推杆提供动力的电机和减速箱、(3)带动推杆左右移动的滑轨。2.8RFID传递到凸轮上，2.8a:2.8b:档案盒推出状态图1-推杆保护壳2-推杆3-传动轴4-偏心轮5-推杆底座6-滑轨7-推杆转轴8-档案柜料斗9-安全挡板10-档案盒图2.8推出装置动作示意图2.93（1（51-主动轮2-同步带3-导轨4-运输板5-惰轮6-导轨滑块7-固定块图2.9导轨部分示意图2.10（4）顶住惰轮轴固定块，通过调整螺母（2）改变螺钉伸出长度，从而改变惰轮的位置。1-调整螺钉2-调整螺钉固定块3-调整螺母4-惰轮轴固定块5-推出装置支架6-同步带7-惰轮图2.10惰轮的调整机构.移动柜门设计2.11通2（5（4固定在同一根轴1-驱动小链轮2-传动链3-齿条4-齿轮5-传动链轮图2.11移动柜门效果图图2.12安全挡板以及推出装置总体布局图图2.13安全挡板以及推出装置效果图2.2.相关设计计算及标准件的选择2.2.1驱动以及运输链轮的确定及校核在本设计方案中，设计者将结合现有档案柜的已知部分参数，并结合任务书中的设计要求，设计完整的链传动驱动以及运输部分。任务书中的要求有：档案柜料斗在档案柜内的要求运行速度为6m/min，选用的电机功率为1.1kW。1-上运输链轮2-运输链条3-驱动链条4-驱动小链轮5-下运输链轮6-链接轴7-驱动大链轮图2.14链轮布置示意图1、运输部分链传动参数计算已知档案柜料斗的运行速度为6m/min,可知链速为6m/min,从而可以得出链速为0.1m/s。根据求链速的公式：𝑉=

𝑧𝑝𝑛60∗1000根据现有档案柜的参数，运输链轮参数：节距p=25.40mm，齿数𝑧1=𝑧2=18，18∗25.40∗𝑛求出n=14r/min，

0.1=

60∗1000由此可知运输链轮转速为14r/min，因为下运输链轮和驱动大链轮用轴链接，所以驱动大链轮转速也为14r/min。根据现有的现有档案柜的数据可知，驱动大链轮齿数𝑧3=30，驱动小链轮齿数𝑧4=12，节距p=15.875mm。计算传动比i：根据已知参数可得传动比为2.5，初定中心距a0=（30-50）p,

𝑖=

𝑧3𝑧42𝑎0

+𝑧2 𝑝𝑧2−2𝐿𝑝= 𝑝可以求得，链节数取82。

+ (2 𝑎0

2𝜋)确定链条型号以及传递的功率，公式如下：𝑃0

= 𝐾𝑍𝐾𝐿𝐾𝑚首先确定𝐾𝑍𝐾𝐿𝐾𝑚，查表得𝐾𝑚=1.0,𝐾𝑧=0.609,𝐾𝑎=1.3,𝐾𝑙=0.95，传递功率为0.489kW。节距为15.875，选择链号为10A。工作点落在曲线顶点左侧，主要失效形式为链板疲劳。验算链速，公式如下：V=0.11m/s。计算理论中心距，公式如下：

𝑉=

𝑧𝑝𝑛60∗1000𝑃 +

+2 −2𝑎=4[(𝐿𝑃− 2 )+√(𝐿𝑃−

)−8(2

)]2𝜋求得a=482mm。、驱动电机和减速机的选型根据任务书的要求：电机的功率为1.1kW，可选用8022电机。电机的各项参数为额定功率1.1kW,额定转矩2.2N.m,转速2830r/min。根据链轮传动的设计，驱动链小链轮与减速机通过轴连接，小链轮的转速要求为35r/min。所以对减速机的初步要求为输入功率为1.1kW,输出转速为35r/min。根据选型手册，可以选用NMRV090减速机。NMRV090配合8022电机，输出转速为35r/min，转矩为207Nm，减速比i为80，轴向力为5383N。6因为推出一个档案盒的周期时间为6NMRV150mm，需要在这个150mm610r/min。根据以上条件，初步选择的搭配有：NMRV040蜗杆蜗轮减速机配合5624电机，在这一个搭配中，电机的功率为0.6kW，转速为1400RPM；减速机的输出转速为14r/min,每圈的时间为4.28秒；NMRV030蜗杆蜗轮减速机配合5614电机,在这一个搭配中，电机的功率为0.06kW，转速为1310RPM；减速机的输出转速为17.5r/min，每圈的时间为3.42秒；综合考虑空间和周期时间，选择NMRV030蜗杆蜗轮减速机配合5614电机的组合。.安全挡板的运动设计安全挡板的移动主要依靠凸轮的旋转，使凸轮不同角度的边与挡板接触，让挡板围绕转轴做不同角度的旋转。1-安全挡板2-凸轮3-档案盒图2.15安全挡板示意图1-安全挡板2-凸轮3-电动推杆4-摆臂图2.16安全挡板工作示意图78mm85°（2）旋80°，最后安全挡板打开，全流程结束。2常州工学院航空与机械工程学院常州工学院航空与机械工程学院/飞行学院毕业设计说明书第三章UGNX三维建模、装配及运动仿真3.1.UGNX软件简介UGNX1969CUGNXNXUGNXUGNX.新型档案柜的部分主要零件实体造型建模UGNX3.1图3.1360°3.2图3.2第三步：根据零件的设计为零件倒角。选择倒斜角功能，选定需要倒角的边，距离内按照设计填入0.5，最后点击确定，完成倒斜角步骤。如图3.3所示。图3.310.5，然后选择需要倒3.4图3.4第五步：这一部需要为接下来加工键槽的步骤做准备。点击新建基准平面的命令，类型选择自动判断。本零件使用与轴表面相切的平面作为基准平面绘制键槽的草图，所以点击轴的表面，然后点击确定，最终生成与轴表面相切的面。如图3.5所示。图3.53.6图3.63.7图3.7最终，完成主动轮轴零件的三维建模过程。如图3.8所示。图3.8由于本设计中零件很多，无法一一展示，所以在下文中展示部分重要零件。零件编号零件名称零件三维图零件编号零件名称零件三维图1外壳2档案柜框架3滚子链轮4滚动轴承62065运输部分轴6驱动部分大链轮7运输导轨8档案盒零件编号零件名称零件三维图零件编号零件名称零件三维图9链轮连接轴10运输链11运输导轮12运输挂板13料斗固定板14运输臂15齿条16凹门电机零件编号零件名称零件三维图零件编号零件名称零件三维图17凹门减速机18驱动链19安全挡板20凸轮21连杆22推杆本体23推杆24摆臂零件编号零件名称零件三维图零件编号零件名称零件三维图25料斗26伺服电机27同步带28导轨29主动带轮30联轴器31主动轴32密封圈零件编号零件名称零件三维图零件编号零件名称零件三维图33钢管支架34运输板35滑块36推杆底座37偏心轮38推杆39推杆外壳40钢管零件编号零件名称零件三维图零件编号零件名称零件三维图41钢管支架42惰轮43从动轴44同步带夹板45同步带夹板46限位螺钉47限位块48限位螺母零件编号零件名称零件三维图零件编号零件名称零件三维图49压紧块50减速机支架51移动门板52门板齿轮53门板齿轮连轴54门板支架55门板导轮56滚动轴承.新型档案柜的三维虚拟装配UG内的虚拟仿真，模仿零部件的运动检查设计是否可行。图3.9三维虚拟装配图（整体外观）图3.10内部总体结构展示图3.11主体框架展示图3.12运输系统效果图图3.12推出装置和安全挡板展示图3.13移动门板效果展示.新型档案柜的三维运动仿真本文在完成三维模型设计的基础上还对档案柜的移动门板、运输系统、安全挡板、推出装置进行了仿真模拟，以下为视频部分截图。图3.14移动门板仿