摘 要本文是利用所學(xué)習(xí)過(guò)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化和其他相關(guān)的理論知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)光控電動(dòng)門拖動(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和工作原理的了解以及對(duì)減速器設(shè)計(jì)方法的掌握，經(jīng)多日的實(shí)驗(yàn)室調(diào)研和實(shí)習(xí)期的實(shí)踐，分析計(jì)算，本人查閱了的中外大量文資料，對(duì)各種不同的減速器結(jié)構(gòu)形成方式進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)比較，進(jìn)行了優(yōu)化選擇設(shè)計(jì)，選擇了與之相適應(yīng)的圓柱斜齒輪傳動(dòng)，最后繪制出完整的裝配圖，并完成了主要分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。此裝置工作平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，并 用 實(shí) 中。 電 中的 門 用此裝置。 其是 計(jì)算機(jī)電 及其他 結(jié) 并 化 后， 現(xiàn)出其大的 ，其currency1了“的 和應(yīng)用 fi現(xiàn)fl化 過(guò)控制中，行機(jī)構(gòu) 分要的作用，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不缺的組成”分?，F(xiàn)的 大量電動(dòng)行機(jī)構(gòu) 控制 后、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多、結(jié)構(gòu)、 。行機(jī)構(gòu)的 行速 其電機(jī)的 出 速和其 ”減速齒輪的減速比， 出 ， 速 不調(diào)整，其通用 較 。整 機(jī)構(gòu)缺 完 的 和 以及要的通 ，系統(tǒng)的 較，不與計(jì)算機(jī) 。 以 原 ，用傳統(tǒng)的大量電動(dòng)行機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)， 和穩(wěn) 較 設(shè)計(jì)的大量電動(dòng)行機(jī)構(gòu)，用機(jī)電 化 ， 門、 電機(jī)、控制器 “ ，利用電動(dòng)機(jī) 動(dòng) 門的 與關(guān)。通過(guò) 置 頻器，用模糊神經(jīng) 絡(luò)，實(shí)現(xiàn) 門的動(dòng)作速、確、柔 關(guān)以及電機(jī) 矩控制。該電動(dòng)行機(jī)構(gòu)省去了用 控制電機(jī)正、反 的 觸器和控硅換 關(guān)模件、機(jī)械傳動(dòng)裝置和、昂貴的控制柜和配電柜，currency1動(dòng)作快、 較完 、 和計(jì)算機(jī) 優(yōu)點(diǎn)。實(shí) 行表明，該行機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)， 。關(guān)鍵詞： 動(dòng)電機(jī)。減速機(jī)。鏈傳動(dòng)。AbstractThis paper is studied by the use of the mechanical design and manufacturing automation and other relevant theoretical knowledge to designlight-controlled electric door drive system. Through the chain drive system and the composition of the working principle of understanding and reducer design of the master, as many days of laboratory research and duration of practice, analysis, I reviewed a large number of Chinese and foreign, information of all kinds Reducer of a different approach to the advantages and disadvantages, the choice has been optimized design, chosen in line with the cylindrical Helical Gear, the final assembly to map out a complete map, and completed the design of major subsystems. This device work smoothly and achieve a standardized, serialization and GM, and have spent in real life. Changchun Film City Adventure Zhenfei Tomb of the palace gate Mudao have to use this device. In particular, is in computers, In the modernization of the production process control, the executive body plays a very important role, its automatic control system is an indispensable component. The existing China-made large flow of electric implementing agencies control means there is a backward, mechanical transmission mechanism, complicated structure, low positioning accuracy, reliability problems and poor. And the implementation of the whole operation depends on the speed of their motor output shaft rotational speed and slow down its internal gear reduction ratio, once the factory, the speed of adjustment can not be fixed, the GM of the weak. The lack of institutions to protect and improve the fault diagnosis, as well as the necessary means of communication, the systems poor security, inconvenience and computer networking. In light of the above reasons, using the traditional large flow of electric implementation of the control system, poor reliability and stability. With computer networks, such as technology in the field bus in the process of industrial applications, such implementing agencies have been far from meeting the requirements of industrial production. Through the built-in converter, a fuzzy neural network, and the valve movement speed, precision positioning, soft switches and controls, such as motor torque. The agency omitted the Electric motors are used to control, and reversal of contact for SCR to switch module, machinery, transmission and complicated, expensive control cabinet and distribution counters, with fast action, better protection To facilitate networking and computer advantages. Actual operation shows that the executive body of work stable and reliable performance.Key words: drive motor. Reducer. Chain Drive. 錄摘 要.1ABSTRACT.2第 章 緒論.6第二章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì).82.1電動(dòng)機(jī)的介紹.82.2電動(dòng)機(jī)的選擇.92.3系統(tǒng)工作原理.102.3.1控制系統(tǒng)各功 元件的選型與設(shè)計(jì).102.3.2 及速控制原理 .122.3.3關(guān)鍵 的解 .132.4進(jìn)電機(jī)的計(jì)算.142.5減速器的選擇.16第三章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).183.1 概述.183.2鏈傳動(dòng)的介紹.183.3鏈傳動(dòng)工作原理與特點(diǎn) .183.4 鏈傳動(dòng)的零件和材料.193.4.1 滾 鏈.203.4.2齒形鏈.223.5 鏈傳動(dòng)的受分析.243.6鏈傳動(dòng)的計(jì)算 .253.6.1 鏈傳動(dòng)的失效形式.253.6.2鏈傳動(dòng)的承載 .253.6.3鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算.26第四章 門整設(shè)計(jì).29結(jié)論.31參 考 文 獻(xiàn).321 黃 夫. 型計(jì)算機(jī)控制 M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.322 周頤.電機(jī)及電拖動(dòng)M.第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.323 劉迎 .傳感器原理設(shè)計(jì)與應(yīng)用M.第三版. 沙：防科 大學(xué)出版社，1997.324 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì) 冊(cè)M.第三版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.325 趙思宏，范惠林.電機(jī) 矩 速測(cè)量方法的分析J.光學(xué) 工,2002,10(3)：290294.326 李慶祥.現(xiàn)fl 儀器設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，2004.327 馮勇.現(xiàn)fl計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.328 丘維 .解析幾何M第二版.北京：北京大學(xué)出版社，1996. .32致謝.33第 章 緒論傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)大多數(shù)用 速電機(jī)作“ 動(dòng)器，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置和機(jī)構(gòu)后 所需的勻速或 速 出 動(dòng)。 類系統(tǒng)currency1較高的承載 、 行速及系統(tǒng) 效，不同 出 動(dòng)間的 動(dòng)協(xié)調(diào) 好，成本， 夠很好地滿足高速大批量 的要求。但 類機(jī)械最大的不足是缺 柔 ，由 系統(tǒng)的 出 動(dòng)范圍和速受到 限制，得系統(tǒng) 動(dòng)特 無(wú)法調(diào)節(jié)?；?動(dòng)控機(jī)構(gòu)就是 種既 以較高的速,高,甚至高負(fù)載的 ，又 提供 柔 的多自由閉環(huán)機(jī)構(gòu)。 種機(jī)構(gòu) 了傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)和 動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)， 了二 的不足， 理論 夠比較理 的解 柔 化與 高速、高效、高承載 對(duì) ，提出了現(xiàn)fl機(jī)械設(shè)計(jì)的 思 。 圖1-1所 ，以不控電機(jī)和控電機(jī)作“ 動(dòng)器， 種類型的 動(dòng)通過(guò) 多自由機(jī)構(gòu) 成后，以實(shí)現(xiàn)所 期的 出 動(dòng)。其中，不控電機(jī)“系統(tǒng)提供主要的動(dòng)，控圖1-1多自由混 動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)電機(jī)承受較 的動(dòng)，主要 動(dòng)調(diào)節(jié)的作用。系統(tǒng) 出 動(dòng)的同，機(jī)構(gòu)的動(dòng)分配特 得到 。 此，混 動(dòng)方式大大的 了傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的 裝、 、 、 自動(dòng)機(jī)械中，currency1 的應(yīng)用 。鏈傳動(dòng)是 種 用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 地用 各種機(jī)器、儀表及 裝置中。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的各構(gòu)件間的相對(duì) 動(dòng)是平 動(dòng)是間 動(dòng)，機(jī)構(gòu)分成平 機(jī)構(gòu)及間機(jī)構(gòu) 大類。 機(jī)械中多用平 機(jī)構(gòu)。 平 機(jī)構(gòu)中又以由四 構(gòu)件組成的平 四機(jī)構(gòu)應(yīng)用最。平 四機(jī)構(gòu)又是組成多機(jī)構(gòu)的currency1。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的 動(dòng)“是。由 元“ 觸，所以 同的載fi件fl，其 元間的 比高 觸的 “， 機(jī)構(gòu)以傳大的動(dòng)。元的幾何形比較 “圓柱或平 ， 工。外， 其原動(dòng)件 動(dòng)”不 的fi件fl，要 各構(gòu)件間的相對(duì) ，就以其動(dòng)件實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)”要求。又由 不與機(jī) 相， 其 各點(diǎn)的 是形各的門 “，人利用 來(lái)滿足不同 的需要。機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是其 經(jīng)過(guò)中間構(gòu)件作 動(dòng)傳，由 不 的制造和 動(dòng)中的間，致 動(dòng)傳中的環(huán)節(jié)多 外，由 是平 動(dòng)構(gòu)件，其所 的以平， 機(jī)構(gòu) 不用 及高速 動(dòng)。第二章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的介紹進(jìn)電動(dòng)機(jī)是 種 換成相應(yīng)的 或 的電 裝置，是 種特 的電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)“是 動(dòng)的，進(jìn)電動(dòng)機(jī) 和 種本 ， 進(jìn)電動(dòng)機(jī) 地 動(dòng)， ，就 過(guò) 的 。進(jìn)電動(dòng)機(jī)的 量和 的 數(shù) 成正比， 間 與 同此要控制 的數(shù)量、頻 及電動(dòng)機(jī) 組通電的相 ， 得所需的 、 速及 動(dòng)方 。 ， 組電的fl 原置 。進(jìn)電動(dòng)機(jī)的 速 頻 化 化，調(diào)速范圍很， 高， 出 夠控制， 出較高，又 實(shí)現(xiàn)同控制，所以 地用環(huán)系統(tǒng)中， 用 通用機(jī) ，提高進(jìn)機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化平。進(jìn)電動(dòng)機(jī) 成“ 電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)以外的第三類電動(dòng)機(jī)。傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)作“機(jī)電 量 換裝置， 人類的 和 進(jìn) 電 化過(guò)中關(guān)鍵的作用。是 人類社 進(jìn) 自動(dòng)化 fl的 ，傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的功 不 滿足工 自動(dòng)化和自動(dòng)化各種 動(dòng)控制系統(tǒng)的要求?！斑m應(yīng) 要求， 了 系列 的currency1控制功 的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中較自 特點(diǎn)，應(yīng)用 分 的 類是進(jìn)電動(dòng)機(jī)。進(jìn)電動(dòng)機(jī)的 與計(jì)算機(jī)工業(yè) 相關(guān)。自進(jìn)電動(dòng)機(jī) 計(jì)算機(jī)外圍設(shè)中 fl 型電動(dòng)機(jī)以后，其設(shè)的 提高，很快地 進(jìn)了進(jìn)電動(dòng)機(jī)的 。 方 ， 型計(jì)算機(jī)和數(shù) 控制 的，又作“數(shù)控系統(tǒng)行”件的進(jìn)電動(dòng)機(jī)推應(yīng)用到其他領(lǐng)域電工機(jī) 、 功 機(jī)械工機(jī) 、測(cè)量?jī)x器、光學(xué)和醫(yī)療儀器以及 裝機(jī)械。進(jìn)電機(jī)作“行元件，是機(jī)電 化的關(guān)鍵 之 , 應(yīng)用 各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。 電 和計(jì)算機(jī) 的 ，進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增， 各 民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域“應(yīng)用。進(jìn)電機(jī)的 特點(diǎn)： 進(jìn)電機(jī)的“進(jìn) 的3-5%，不累積。進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫。進(jìn)電機(jī)溫過(guò)高首先 電機(jī)的 材料退 ，導(dǎo)致矩fl降乃至 失， 此電機(jī)外表允許的最高溫應(yīng) 不同電機(jī) 材料的退 點(diǎn) 來(lái)講， 材料的退 點(diǎn)“ 攝氏 30以 ，的甚至高 攝氏 00以 ，所以進(jìn)電機(jī)外表溫 攝氏80-90完正 。3進(jìn)電機(jī)的矩 速的升高fl降。進(jìn)電機(jī) 動(dòng) ，電機(jī)各相 組的電感形成 反 電動(dòng)勢(shì) 頻 越高，反 電動(dòng)勢(shì)越大。 的作用fl，電機(jī) 頻 或速的增大相電減 ，導(dǎo)致矩fl降。4進(jìn)電機(jī)速 以正 ,但若高 速就無(wú)法啟動(dòng),并伴嘯叫聲。進(jìn)電機(jī)是 種 數(shù) 換成旋 或增量 動(dòng)的電行元件。 電機(jī) 進(jìn) 距 增量。電機(jī)總的回 與 數(shù)成正比例，相應(yīng)的 速 頻 。 電動(dòng)機(jī)的選擇進(jìn)電機(jī)是機(jī)電 化 中關(guān)鍵”件之 ，通 被用作控制和速控制。進(jìn)電機(jī)量、高、無(wú)累積、控制 特點(diǎn)。 應(yīng)用 機(jī)電 化 中， ：數(shù)控機(jī) 、 裝機(jī)械、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)、印機(jī)、傳真機(jī)。 選擇進(jìn)電機(jī) ，首先要 進(jìn)電機(jī)的 出功 大 負(fù)載所需的功 。 選用功 進(jìn)電機(jī) ，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載 矩，電機(jī)的矩頻特 滿足機(jī)械負(fù)載并 的余量 其 行。 實(shí)工作過(guò)中，各種頻 fl的負(fù)載矩 矩頻特 的范圍 。地說(shuō)最大靜矩Mjmax大的電機(jī)，負(fù)載矩大。 選擇進(jìn)電機(jī) ，應(yīng)距 和機(jī)械系統(tǒng)匹配， 以得到機(jī) 所需的 量。 機(jī)械傳動(dòng)過(guò)中“了得 的 量， 是以 絲的導(dǎo)，二是以通過(guò)進(jìn)電機(jī)的細(xì)分 動(dòng)來(lái)完成。但細(xì)分 其分辨 ，不 其。是由電機(jī)的 特 所 。選擇功 進(jìn)電機(jī) ，應(yīng) 估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載量和機(jī) 要求的啟動(dòng)頻 ，之與進(jìn)電機(jī)的 頻 特 相匹配 的余量之最高速 工作頻 滿足機(jī) 快速 動(dòng)的需要。電動(dòng)行機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)計(jì)及工作原理:電動(dòng)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)原理框圖。 行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) 主要分“控制”分和行 動(dòng)”分?？刂啤狈种饕?片機(jī)、PWM波 器、IPM逆 器、A/D、D/A 換模塊、整模塊、 出通 、 檢測(cè)和報(bào)警電 組成。行 動(dòng)”分主要 括三相 報(bào)電機(jī)和置傳感器。 3系統(tǒng)工作原理霍爾電、電 傳感器及置傳感器檢測(cè)到的逆 模塊三相 出電、電 及 門的置 ，經(jīng)A/D 換后送 片機(jī)。 片機(jī)通過(guò)8 55控制PWM波 器， 的PWM波經(jīng)光電耦 作用 逆 模塊IPM，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的 頻調(diào)速以及 控制。逆 模塊工作 所需要的電 由整電 對(duì)380V電進(jìn)行橋整得到。3 控制系統(tǒng)各功 元件的選型與設(shè)計(jì)片機(jī): 選用INTEL司 的803 片機(jī)，主要通過(guò)并行8 55口擔(dān)負(fù)控制系統(tǒng)的 理： 收系統(tǒng)對(duì) 矩、 門 啟、關(guān)閉及門 設(shè) ，并提供三相PWM波 器所需要的控制 理IPM 出的 和報(bào)警 理通過(guò)模擬 口 收的電、電 、置檢測(cè) 提供顯 電動(dòng)行機(jī)構(gòu)的工作 行控制系統(tǒng)來(lái)的控制 ， 控制系統(tǒng)反饋 。三相PWM波 器: PWM波的 通 模擬和數(shù) 種方法。模擬法電 ，溫漂現(xiàn)象，限制了系統(tǒng)的 數(shù) 法是按照不同的數(shù) 模型用計(jì)算機(jī)算出各 換點(diǎn)，并 ，然后通過(guò)查表及要的計(jì)算 PWM波， 種方法占用的 較大，不 系統(tǒng)的?！傲藵M足 功 模塊所需要的PWM波控制 ， 理器足夠的 間進(jìn)行整 系統(tǒng)的檢測(cè)、 、控制功 ，文中選用MITEL司 的SA8 8 作“三相PWM 器。SA8 8 是專用大”模集成電 ，currency1獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn) 理器 口，芯片 ” 含了波形、頻 、幅值控制息。3 逆 模塊IPM: “了滿足行機(jī)構(gòu)積 ， 高的要求，電機(jī)電用 功 模塊IPM。該行機(jī)構(gòu)主要適用功 55kW的三相電機(jī)，其額電 “380V，功 數(shù)“075。經(jīng)計(jì)算知選用日本 的 功 模塊PM50RSA 0以滿足系統(tǒng)要求。該功 模塊集功 關(guān)和 動(dòng)電 、制動(dòng)電 ，并 置過(guò)電、短 、欠電和過(guò)熱 以及報(bào)警 出，是 種高 的功 關(guān)器件4 置檢測(cè)電 : 置檢測(cè)電 是行機(jī)構(gòu)的要組成”分，的功 是提供準(zhǔn)確的置 。關(guān)鍵 是置傳感器的選型。 傳統(tǒng)的電動(dòng)行機(jī)構(gòu)中多用 電器、動(dòng) 器、導(dǎo)電塑料電器。電器壽命短被淘汰。動(dòng) 器由 區(qū)太短和溫特 不理受到限制。導(dǎo)電塑料電器 較“行，但是觸點(diǎn)的，壽命不 很 ， 不高。 用的置傳感器“ 數(shù) 式傳感器， 種傳感器是無(wú)觸點(diǎn)的，currency1高、無(wú) 區(qū)限制、穩(wěn) 高、無(wú)溫限制特點(diǎn)。5 電 、電及檢測(cè): 檢測(cè)電 、電主要是“了計(jì)算電機(jī)的矩，以及 頻器 出回 短 、 相 和逆 模塊 。由 頻器出的電和電 的頻 范圍“050 ，用 ”的電、電 感器無(wú)法滿足要求?！傲丝焖俜?出電的大 ，用霍爾型電 感器檢測(cè)IPM 出的三相電，對(duì) IPM 出電 的檢測(cè)用分 電 。通 口: “了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī) 和 控制，選用MA 3 作“系統(tǒng)的 行通 口，MA 3 ” 完相同的電平 換電 ，以 803 行口 出的TTL電平 換“RS 3 標(biāo)準(zhǔn)電平， 其機(jī)送來(lái)的RS 3 標(biāo)準(zhǔn)電平 換成TTL電平803 ，實(shí)現(xiàn) 片機(jī)與其 機(jī)間的通 。7 電 : 電 主要用來(lái)提供與控制周期、速計(jì)算 所需要的 間以及日 。文中選用 電 DS 887。DS 887 ”4 節(jié)的用 失 RAM，用來(lái) 需 期 的數(shù) 。8 顯 元: “了實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì) 功 ，選用M LS 83 顯 模塊組成顯 電 。用組 顯 方式。通過(guò) 選擇，分 對(duì)門、矩、限、電機(jī)、通 和參數(shù) 進(jìn)行設(shè)置或調(diào) 。并用文 和圖形相結(jié) 的方式，顯 、清 。9 出自 電 : “了 fl 出 系統(tǒng) 夠自動(dòng)地 正 ，選用MA 705組成 出自 電 ， 行。工作原理“： 出，WD 由高 ，由 分電 的作用，由 與 門 “高電平， 電平的 種 化 與門 出 正 ， 片機(jī) ，結(jié)后，又由 通過(guò)P 0口 MA 705的WDI 正 ，WD 回到高電平， 出自 電 行。2.3.2 及速控制原理 用環(huán)控制方，其中 環(huán)“速環(huán)，外環(huán)“置環(huán)。速環(huán)主要 速與速 器送來(lái)的設(shè)速相比較，通過(guò)速調(diào)節(jié)器 PWM波 器載波頻 ，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的 速調(diào)節(jié)。速調(diào)節(jié)器用模糊神經(jīng) 絡(luò)控制算法 currency1 文currency1述 。外環(huán)主要 置速的設(shè)，通過(guò)速 器 環(huán)提供速的設(shè)值。由 大量 行機(jī)構(gòu) 行過(guò)中 速、勻速、減速“。各“的 間 短、速的大 、 何置 勻速或減速與置、 置以及 行速關(guān)。速 器的工作原理“：通過(guò)比較實(shí) 與 ， 二 不相 ，以速速，減速點(diǎn) 速、 值、 值的大 計(jì)算得來(lái)。行機(jī)構(gòu)各“ 行速的計(jì)算原理 。由若 化速 不同的fi組成。 速 的fl 點(diǎn)“點(diǎn)，相應(yīng)的 間“ 間， 0， ， ， ，相應(yīng)的速“速， 0， ， ， 。設(shè)第速的 化速 “k， ： - 式中： “ 點(diǎn)之間的速 化值， “ 之間的 間， 。顯然， k0 “速，k0 “升速，k0 “減速,T“周期。 化速 k的 值由置、 置以及 行速的大 確。 2.3.3關(guān)鍵 的解 該電動(dòng)行機(jī)構(gòu)用了最 的 頻調(diào)速 ，電機(jī) 動(dòng)功 55kW。用 需要設(shè)矩特 ， 控制的 設(shè)速，速分多 式、行、 行3種方式。控制系統(tǒng)由 和 反饋 構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)，控制特 行方式、速，并currency1自動(dòng)過(guò) 、過(guò)載 、” 、欠 、過(guò)熱、缺相、 功 。該行機(jī)構(gòu)解 的關(guān)鍵 主要：門柔 關(guān): 柔 關(guān)主要是“了 關(guān)閉或 ， 門不與 。行機(jī)構(gòu) ”的 理器 測(cè)得的 頻器 出電和電，通過(guò)確計(jì)算，得出其 出矩。 出矩 到或大 設(shè)的矩，自動(dòng)降速，以 門 ”過(guò)的 ， 到最優(yōu)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)過(guò)矩 。的限置 : 的限置是 和關(guān)置。 傳統(tǒng)行機(jī)構(gòu)中，該置的檢測(cè)是通過(guò)機(jī)械式限 關(guān) 得的。機(jī)械式限 關(guān)， 行中 動(dòng)， 。 文中，電動(dòng)行機(jī)構(gòu)限置通過(guò)檢測(cè)置 的增量 得。其原理是， 片機(jī)本檢測(cè)的置 與 檢測(cè)的 相比較， 化或 化較 ，“ 到限置，立 電機(jī)的供電電， 門的關(guān)閉或 。省去了機(jī)械式限 關(guān)，無(wú)需 調(diào) 對(duì)其進(jìn)行的調(diào)整。3 電機(jī) 的實(shí)現(xiàn):“了防 電機(jī) 過(guò)熱， 片機(jī)通過(guò)溫傳感器 檢測(cè)電機(jī)的實(shí) 行溫， 溫傳感器檢測(cè)到電機(jī)溫過(guò)高，自動(dòng) 供電電。溫傳感器 置 電機(jī) ”。4 準(zhǔn)確: 傳統(tǒng)的電動(dòng)行機(jī)構(gòu) 電機(jī)通電后 很快 到其額動(dòng)作速， 置 ，電機(jī) 電后，由 機(jī)械 ，其 門不 立 fl來(lái)， 出現(xiàn)不同的”， ”通 用控制電機(jī)反 動(dòng)來(lái)正。機(jī)電 化的大量電動(dòng)行機(jī)構(gòu) 置與置的值以及 行速的大 ” 確減速點(diǎn)的置及減速 化速 k， 門 較的速fl實(shí)現(xiàn)確的 調(diào)和，”降到最。5 模擬 的: 對(duì) 頻器的電 以及 出的三相電 ，之間的地不 致， 較高的 模電 ，“了 系統(tǒng)的 ， 此相 。用LM358和4N 5組成了 大電 。 圖4- 所 ，用 5V和 V 組獨(dú)立的正負(fù)電。若A的反相 電由 動(dòng)正 地， A 出 的電降， 光電耦 器的 光 增 ， 其集 電 減，最后 A反相 的電降，回到正 。若A的反相 電負(fù) 地， 以回到正 。增 了系統(tǒng)的 該行機(jī)構(gòu)集 機(jī) 和行器 ，是 種 型的 控制 元，其電機(jī)是通過(guò) ”集成的 化 頻器來(lái)控制， 此，同行機(jī)構(gòu)以 范圍 currency1不同的 行速和關(guān) 矩。該 行機(jī)構(gòu)用了 顯 ，利用 置的 顯 ，不以顯 門的 、關(guān) 和正 行 門的 ，以通過(guò) 選擇 行參數(shù)設(shè)， 系統(tǒng)出現(xiàn) ， 顯 出 息?？傊?，該行機(jī)構(gòu)集測(cè)量、 、行3種功 ， 應(yīng)了電動(dòng)行機(jī)構(gòu)的 勢(shì)，的研制成功電動(dòng)行機(jī)構(gòu)的研 提供了 的思。4進(jìn)電機(jī)的計(jì)算選擇進(jìn)電機(jī)需要進(jìn)行以fl計(jì)算：1 計(jì)算齒輪的減速比 所要求 量，齒輪減速比計(jì)算 fl: S / 3 0 - 式中 -進(jìn)電機(jī)的距 / , S -絲 距mm - mm/ 計(jì)算工作 ，絲以及齒輪fi算至電機(jī) 的量 。 / W/S/ -3 式中 -fi算至電機(jī) 的量 m 、 -齒輪量 m -絲量 m W-工作 量N S -絲 距 m 3計(jì)算電機(jī) 出的總矩M MMa M M -4 Ma m /T 0 0 -5 式中Ma -電機(jī)啟動(dòng)速矩N m m、 -電機(jī)自 量與負(fù)載量 m -電機(jī)所需 到的 速 /m T-電機(jī)升速 間 M W / 0 - M -導(dǎo) fi算至電機(jī)的 矩N m - 系數(shù) -傳效 M P / 0 -7 M - fi算至電機(jī)矩N m P -最大 N 4負(fù)載動(dòng)頻 估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機(jī)的啟動(dòng)頻 與負(fù)載 矩和量很大關(guān)系，其估算式“ 0 - M M /M / m / -8 式中 - 載動(dòng)頻 0-載動(dòng)頻 M-動(dòng)頻 fl由矩頻特 的電機(jī) 出矩N m 若負(fù)載參數(shù)無(wú)法確確, 按 / 0進(jìn)行估算。 5 行的最高頻 與升速 間的計(jì)算。由 電機(jī)的 出矩 頻 的升高fl降， 此 最高頻 ，由矩頻特 的 出矩應(yīng) 動(dòng)負(fù)載，并 足夠的余量。 負(fù)載矩和最大靜矩Mmax。負(fù)載矩按式 - 和式 -7計(jì)算，電機(jī) 最大進(jìn)速 ，由矩頻特 的電機(jī) 出矩要大 M 與M 之和，并 余量。 來(lái)說(shuō)，M 與M 之和應(yīng) 0 0 4 Mmax。5減速器的選擇減速器是原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立 閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降速并相應(yīng)地增大 矩。此外， ， 用作增速的裝置，并“增速器。 減速器的種類很多，由齒輪傳動(dòng)、蝸傳動(dòng)以及由組成的減速器。若按傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)劃分， 類減速器fl述五種：齒輪減速器主要圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器。蝸減速器主要圓柱蝸減速器、環(huán) 蝸減速器和蝸-齒輪減速器。3 行星齒輪減速器4 擺針輪減速器5 諧波齒輪減速器述五種減速器以標(biāo)準(zhǔn)系列 ，用 需結(jié) 所需傳動(dòng)速、 速、傳動(dòng)比、工作fi件和機(jī)器的總布置currency1要求， 錄或關(guān) 冊(cè)中選 。 選不到 適的 ，才自行設(shè)計(jì)制造 此外 正 制造和推的滾 凸輪減速器、”環(huán) 蝸減速器 型減速器。里選用的減速器的結(jié)構(gòu)形式是圓柱斜齒輪傳動(dòng)。裝方式 組成A C 334-580減速電機(jī)。減速比: :30 出 矩58Nm ：沈陽(yáng) 電機(jī) 。第三章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3 概述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是本設(shè)計(jì)的 要 ,原料的送 ,與 的送出“需要 完整的傳動(dòng)過(guò) 鏈傳動(dòng)是 種應(yīng)用較的 種機(jī)械傳動(dòng)。是由鏈fi和主、動(dòng)鏈輪所組成。鏈輪 制特 齒形的齒，依鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙 來(lái)傳 動(dòng)和動(dòng)。3 鏈傳動(dòng)的介紹鏈傳動(dòng)是屬 中間 的嚙 傳動(dòng)。與屬 傳動(dòng)的 傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無(wú)彈 滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象， 準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)效 較高 又 鏈fi不需要象 fl張得很 ，所以作用 的徑 較 同用fi件fl，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較“ 湊。同 鏈傳動(dòng)高溫及速較的情況fl工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與裝要求較，成本廉 距傳動(dòng)中心距最大 多米 ，其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動(dòng)輕得多。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是： 平行 間 用 同 回 的傳動(dòng) 不 的瞬 傳動(dòng)比 磨 后 跳齒 工作 噪聲 不 載 化很大和急速反 的傳動(dòng)中應(yīng)用。鏈傳動(dòng)主要 要求工作， 相距較 ，以及其他不用齒輪傳動(dòng)的 。例 ： 托車 應(yīng)用了鏈傳動(dòng)，結(jié)構(gòu) 大“化用方。鏈傳動(dòng)用 速型及“惡劣的工作fi件fl例 掘土機(jī)的 行機(jī)構(gòu)，雖受到土塊、泥漿及瞬 過(guò)載 響，但仍 很好的工作。3 3鏈傳動(dòng)工作原理與特點(diǎn) 、工作原理： 輪至間以鏈fi“中間撓 元件的嚙 來(lái)傳動(dòng)和 動(dòng)圖3 鏈傳動(dòng)工作原理、特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：無(wú)滑動(dòng) 結(jié)構(gòu) 湊 Q 傳動(dòng)效 高98% 溫較高,濕較大的環(huán)境中用 傳 距傳動(dòng)amax8mm缺點(diǎn)： 用 平行 間的傳動(dòng)瞬 傳動(dòng)比不 ,高速 傳動(dòng)不平穩(wěn) 不 載 化很大和急 反 的傳動(dòng)中應(yīng)用傳動(dòng) 噪音、 制造費(fèi)用比 傳動(dòng)高3、種類：按工作特 分：鏈，牽鏈，傳動(dòng)鏈。 4、應(yīng)用：適 相距較 ，工作fi件惡劣， 農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、石油機(jī)械、礦、金屬 機(jī) 、 托車、自行車。傳動(dòng)比8，P 00 W，V5m/。3 4 鏈傳動(dòng)的零件和材料傳動(dòng)鏈分“：套筒鏈 滾 鏈 齒形鏈 成型鏈 。圖3 傳動(dòng)鏈3.4.1 滾 鏈滾 鏈?zhǔn)?種 用的傳動(dòng)鏈。滾 鏈?zhǔn)怯蓾L 、套筒、銷 、 鏈 和外鏈 所組成， 鏈 與套筒之間、外鏈 與銷 之間“過(guò)盈 ，滾 與套筒之間、套筒與銷 之間“間配 。 圖3 3滾 鏈節(jié)距：鏈 拉的情況fl，相鄰滾 外圓中心之間的距滾 鏈 排鏈、排鏈、多排鏈，多排鏈的承載 與排數(shù)成正比，但由 的 響，各排的載不 勻， 排數(shù)不過(guò)多。圖3 4鏈fi鏈fi的 頭 用 口銷或彈簧片來(lái) ，鏈節(jié)數(shù)應(yīng) “偶數(shù)， 用過(guò)渡鏈節(jié)， “過(guò)渡鏈節(jié) 鏈的承載 fl降。圖3 5鏈fi 口圖3 鏈節(jié)3.4.2齒形鏈齒形鏈又無(wú)聲鏈，由 組鏈齒 鉸 成，工作 鏈齒 與鏈輪輪齒相嚙 傳 動(dòng)，齒形鏈 設(shè)導(dǎo) ，以防 鏈fi工作 側(cè) 竄動(dòng)，導(dǎo) 導(dǎo) 和外導(dǎo) 之分。齒形鏈按鉸鏈結(jié)構(gòu)不同分“圓銷式、 瓦式和滾柱式三種。與滾 鏈相比，齒形鏈傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲，承受 好，工作，多用 高速或 動(dòng)要求較高的傳動(dòng)裝置中。鏈輪滾 鏈鏈輪鏈輪齒形：三圓弧 鏈輪的主要參數(shù)與與幾何計(jì)算節(jié)距P齒數(shù)Z分圓徑徑齒頂圓徑 齒圓徑鏈節(jié)數(shù))/180sin(/ ZPd =)180tan54.0( ZPda +=drddf =aPZZPaZZLP += 21221 )2(22)(pi中心距a 3 鏈輪的結(jié)構(gòu)型式 圖3 7鏈輪的結(jié)構(gòu)4、鏈輪的材料要求： 耐磨 3耐 鏈傳動(dòng)的 動(dòng)特 、鏈傳動(dòng)的 動(dòng)不勻 鏈傳動(dòng)中，鏈fi 鏈輪 同 正多邊形的輪 ， 正多邊形的邊 鏈fi的節(jié)距。鏈的平速“：鏈傳動(dòng)的平傳動(dòng)比“：)2(8)2()2(4 21222121 pi ZZZZLZZLPa PP += 主動(dòng)鏈輪勻速 動(dòng) 鏈fi速： 鏈fi垂速： 對(duì)動(dòng)輪講： 瞬 傳動(dòng)比： 主動(dòng)輪 速W ， 不鏈節(jié) 動(dòng)中，作忽 忽fl、忽快忽慢的速 化。就造成鏈 動(dòng)速的不勻,以及瞬 傳動(dòng)比的不, 動(dòng)呈”的周期 的波動(dòng)。 、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載 動(dòng)輪 速 化 結(jié)論：鏈輪 速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)Z 越，動(dòng)載 越 ，噪音越大。P、Z ， 限制 L限 速鏈節(jié)和輪齒以 速相嚙 ，鏈和輪齒受到 并 附動(dòng)載。張 不適 ，邊垂過(guò)大，動(dòng)、制動(dòng)、反 、突然卸載或”載出現(xiàn) ，增大了動(dòng)負(fù)。3 5 鏈傳動(dòng)的受分析鏈傳動(dòng)中主要作用2111dWV = ),2,2(11 + cos2cos 111 dWVV = sin2sin 111 dWVV = cos2coscos211222WdVWdV =constddWWit = coscos1221VPF 10001= 、工作拉、心拉 F V 3、垂拉4、 邊拉總邊總拉5、作用 載 QF F AF3 鏈傳動(dòng)的計(jì)算 3.6.1 鏈傳動(dòng)的失效形式鏈 、銷 、套筒、滾 的疲勞破壞鏈節(jié)磨 后伸 3 破壞 4膠 5輪齒過(guò)磨 過(guò)載拉 3.6.2鏈傳動(dòng)的承載 限功 良好潤(rùn)滑情況fl額功 ,設(shè)計(jì) 實(shí) 用的功 ，潤(rùn)滑不好或工況惡劣的限功 ,較良好的潤(rùn)滑fl得多。 A系列套筒滾 鏈的實(shí)用功 圖排鏈的額功 P0 實(shí)驗(yàn)fi件： 列, 平布置,載平穩(wěn), Z 9, 00P, h 5000h, P/P 3%。設(shè)計(jì)的Z、 h、a不同 ，應(yīng)對(duì)P0進(jìn)行修正。qgakF ff =CfCfFFFFFFF+=+=1 潤(rùn)滑不良 ：允許的P0值要fl降。 3 V0 m/ ，主要失效形式：過(guò)載拉 按靜 計(jì)算3.6.3鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)選擇及驟 鏈輪齒數(shù)與傳動(dòng)比鏈輪齒數(shù)Z 減 外廓尺寸，但齒數(shù)過(guò)， 導(dǎo)致：傳動(dòng)的不勻 和動(dòng)載增大 鏈fi進(jìn) 和退出嚙 ，鏈節(jié)間的相對(duì) 增大，鉸鏈磨 劇 3鏈傳動(dòng)的圓周增大，速了鏈fi和鏈輪的 壞。增 鏈輪齒數(shù)對(duì)傳動(dòng)利，但 Z 選得太大 ，大鏈輪齒數(shù)Z 大， 增大了傳動(dòng)的尺寸和質(zhì)量外， 跳齒和脫鏈，鏈fi壽命降。鏈輪齒數(shù)的 值范圍“ 7Z 0。銷 和套筒磨 后，鏈節(jié)距的