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摘要本论文首先阐述了自动门的研究背景以及国内外发展历程、现状和发展趋势并对自动门的驱动装置电动推杆进行简单介绍；接着对自动门设计中所用到的相关理论进行阐述以及详细介绍自动门设计中所用到的工具软件 SolidWorks，然后进入设计主体部分：首先介绍了自动门的设计概述，然后介绍了自动门总体方案设计，然后重点阐述了自动门各机构的结构设计，接着对开门阻力矩以及传动机构的具体参数进行分析计算，并对结构中的主要承力件进行强度校核。最后完成自动门的工程图，并将它们作为附件附在论文后面。27594
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毕业论文关键词 电动推杆 大开度自动门 结构设计 强度校核 SolidWorks 软件
Title Large opening automatic doors drived by electricputter
Abstract This article firstly describes the research background of automatic doorsas well as the Development process、current situation 、development trendat home and abroad; then it gives a related theory to the design of automaticdoor. Next it introduces the software used in the design of the automaticdoor: SolidWorks，and then entered into the main design part, firstlyintroduces the structure design of automatic doors, after that focuses onthe structural design of automatic doors agencies，then it focuses oncalculating the moment of resistance of opening the doors and specificparameters of the drive mechanism. Then carries a stiffness and strengthcheck on the main bearing member in the structure. Finally completes theengineering drawings of automatic doors and attaches them as an annex atthe end of the article.Keywords Electric putter Large opening automatic doors Structure designStrength checking SolidWorks
目次
1绪论..1
1.1课题研究历程、研究现状.2
1.2课题发展趋势4
1.3论文的主要工作安排5
2电动推杆驱动大开度自动门理论基础6
2.1机械设计基础6
2.2材料力学..7
2.3SolidWorks软件..8
3电动推杆驱动大开度自动门方案设计.10
3.1主要用途10
3.2自动门构成..10
3.3系统设计要求.10
3.4自动门总体方案设计.11
3.5自动门各机构设计..12
4电动推杆驱动大开度自动门设计计算.16
4.1自动门阻力矩计算..16
4.2传动系统设计.20
4.3电动推杆参数计算..27
5电动推杆驱动大开度自动门主要承力件刚强度校核.28
5.1低速级齿轮轴设计及强度校核28
5.2高速级齿轮轴设计及强度校核31
5.3键的选用及强度校核.33
5.4螺栓强度校核.34
结论..36
致谢..37
参考文献.38
1 绪论自动门是能够将人靠近的动作转化为控制信号，将门开启，在人通过后又能够自动关闭的系统。 它是由控制系统发出指令通过电机及减速传动系统带动门体启闭的成套装置[1]。科学技术的发展推动社会经济水平不断增长，人们的生活水平也得到了不断提高，从而驱使人们不仅仅满足于门的简单的开、关功能。对于门在节能、环保，高效、智能方面的的要求越来越高。因此，一系列不同类型和功能的自动门应运而生。自动门根据使用场所和功能的不同，可大致分为自动平移门（如图 1.1 所示） 、自动平开门（如图1.2 所示） 、自动旋转门（如图 1.3 所示） 、自动折叠门（如图 1.4 所示） 、自动圆弧门等。其中使用最为广泛的为自动平移门，大量用于各种一般建筑，而自动旋转门由于价格昂贵以及自身体积过大，一般只用于高档的酒店宾馆和商场等。自动门不仅可以美化出入口的环境，而且通电后无需专人看守，所以迅速在全国范围内得到大范围的普及，给人们的工作和生活到来了极大的便利，因此对于自动门的研究十分有必要。1.1 课题研究历程、研究现状1.1.1 电动推杆介绍电动推杆（如图 1.5 所示）是一种新型的电动执行机构，主要由电机、推杆以及控制装置等机构组成，可将电机的旋转运动转换为推杆的直线运动[2]。电动推杆与传统的液压、气压执行机构相比具有很多优势，加工制造简单、安装调试方便、适合各种环境下使用。目前，电动推杆的负载力可以从几十公斤到几千公斤，行程可以从几毫米到2000 毫米，并且在最大行程范围内，推杆的行程任意可调，行程速度可以从几毫米每秒到200 毫米每秒。实际生产过程中，通过改变相应参数（电机转速、系统传动比、丝杠的螺距等）就可以改变负载力、行程，行程速度，以满足使用需求。因此，将电动推杆作为大开度自动门的驱动装置最为合适。1.1.2 自动门国外发展状况自动门起源于 20 世纪 30 到 40 年代，当时一些重要部门为了防火、防弹及开门方便，将其用于军事仓库、重要工厂等。20 世纪 50 年代后，自动门的应用越来越广泛。许多大型商场、银行、宾馆、酒店为了提高自身的档次，提供更优质的服务，都安装了自动门，这使得自动门得到了迅速的发展。70 年代以后，自动门发展日渐成熟，并得到大规模的生产，应用也更加广泛。目前自动门的主要产地是欧美等发达国家。在二十世纪以后，自动门被使用在一般建筑物上。二十世纪末期，由于美国超级市场的开放，自动门的需求大大增加。1930 年，世界上第一樘自动门由美国史丹利公司率先推出。其后，在 1945 年，自动门行业的领头羊多玛将空压式、油气式自动门大力推向市场，被许多新建大楼所使用。到了 1962 年，伴随着城市的快速建设，电气式自动门已经出现，自动门技术所涉及领域也在逐年增加。起初，由于技术不够成熟，用供给建筑物的电源控制电动机的转速十分困难，所以只能用空压、油压对自动门的开关速度进行控制，但是能源利用率低下。后来随着电气技术的发展，电气控制技术日渐成熟，利用电气控制技术控制电机的电气式自动门则逐渐成为主流。1.1.3 自动门国内发展状况我国的自动门发展起步较晚，为了满足日渐发展的市场需求，刚开始主要是依靠进口国外的先进设备及生产技术来进行自动门的设计制造。 目前国内的自动门行业已有强大的技术力量和生产制造能力，能够独立设计、制造自动门。20世纪 80 年代，自动门在中国得到了快速发展，规模越来越大，形成了自动门行业。后来随着改革开放，我国的经济得到巨大发展，吸引了很多外商的投资，我国的自动门行业也出现了巨大的变革。一些国外商曾表示中国的自动门价格低廉，同时又有着很好的质量。所以中国的自动门产业整体水平在世界还是名列前茅的，趋于领先水平。于此同时，国内一些具有实力的自动门生产企业已经在国际市场上崭露头角。他们通过媒体不断的宣传自己的品牌形象，并由此逐步确立了自己的发展战略以及自身定位。同时，销售模式也呈现多元化发展，为了扩大市场份额，根据自身特点有针对性地制订了相应的策略。我国自动门市场能够如此快速发展的重要原因之一就是巨大的市场需求。 虽然自动门在我国的发展迅速，但是在地区上仍然呈现出一种不均衡性。自动门的应用大多出现在经济较为发达地区，而在中西部较为落后的地区使用率却很低。后来随着国家西部大开发等战略的实施，这种不均衡的现象逐渐被打破，许多自动门的生产企业也往中西部迁移。同时，一些服务性行业，如便利店、小餐馆，电影院等为了提高自身的服务水平，使得一些小型的自动平开门、旋转门也逐渐被一般建筑所青睐。这使得自动门行业在中低端市场充满了活力，自动门行业将在多方因素推动下快速发展。伴随着越来越大的市场需求，我国的自动门行业逐渐进入了发展的黄金时期。
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