【正文】 .................................................................................................. 1 Abstract ................................................................................................................................ 2 0 文獻(xiàn)綜述 ........................................................................................................................... 3 窗戶(hù)的發(fā)展史 ........................................................................................................ 3 窗戶(hù)的種類(lèi) ............................................................................................................ 4 平開(kāi)窗 ......................................................................................................... 4 推拉窗 ......................................................................................................... 4 百葉窗 ......................................................................................................... 4 天窗 ............................................................................................................. 4 窗戶(hù)的材料 ............................................................................................................ 4 塑鋼 ............................................................................................................. 4 鋁合金 ......................................................................................................... 4 木質(zhì) ............................................................................................................. 5 窗戶(hù)目前的發(fā)展?fàn)顩r ............................................................................................ 5 窗戶(hù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) ................................................................................................ 6 1 引言 ................................................................................................................................... 7 2 智能窗戶(hù)方案設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 7 整體方案設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 7 機(jī)械部分方案設(shè)計(jì) ................................................................................................ 7 控制部分方案設(shè)計(jì) ................................................................................................ 9 3 機(jī)械部分設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 10 窗框和窗扇設(shè)計(jì) .................................................................................................. 10 窗戶(hù)類(lèi)型的選擇 ....................................................................................... 10 窗戶(hù)材料的選擇 ....................................................................................... 10 窗框的受力分析 ....................................................................................... 10 合頁(yè)設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 11 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） II 電機(jī)選擇 .............................................................................................................. 13 齒輪設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 13 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)參數(shù) ....................................... 13 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。傳感器感知環(huán)境條件變化，給單片機(jī)發(fā)送電平信號(hào)，單片機(jī)通過(guò)處理信號(hào)后控制減速電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，如此可智能控制窗戶(hù)的開(kāi)閉。hinge。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 0 文獻(xiàn)綜述 窗戶(hù)的發(fā)展史 “窗”，房間的眼睛?！皣琛奔刺齑?，實(shí)際上是開(kāi)在屋頂上的洞口，而這種洞口就是窗的雛形了。牖的產(chǎn)生是我國(guó)古代通風(fēng)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重大突破 ,反映了我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步。 隋唐至宋 ,窗的發(fā)展日趨成熟 ,但仍以直欞窗為多 ,花飾 窗兼有。唐代房屋空間宏大 ,窗的面積較之以前增大 ,而且產(chǎn)生了啟閉功能 ,從而使室內(nèi)通風(fēng)采光條件有了較大的改善。而后 ,窗的發(fā)展進(jìn)入到現(xiàn)代窗的發(fā)展階段。其主要的功能有通風(fēng)換氣、采光取暖、遮風(fēng)擋雨、遮陽(yáng)隔音，是室內(nèi)與外界氣體交換的的通道。平開(kāi)窗的缺點(diǎn)是窗扇開(kāi)啟后要占據(jù)一定的空間，在某些特別狹窄的位置沒(méi)有足夠的空間容納開(kāi)啟的窗時(shí)不宜采用。同時(shí)也有提高氣密性的推拉窗，但總體來(lái)說(shuō)仍然無(wú)法達(dá)到平開(kāi)窗的熱工性能，能耗較高，所以在先進(jìn)國(guó)家很少采用這種窗。 窗戶(hù)的材料 對(duì)于窗戶(hù)的材質(zhì) 來(lái)說(shuō) ，可分成三大類(lèi) —— 木質(zhì)、塑鋼、鋁合金。實(shí)際上，高品質(zhì)的塑鋼窗的使用年限可達(dá)一百年左右。雖然是木質(zhì)，但實(shí)際上有的用于做窗框的實(shí)木已經(jīng)經(jīng)過(guò)了層層特殊的處理，不僅沒(méi)有了水分，要求更高的甚至被吸去了脂肪，這樣一來(lái)，所謂的木質(zhì)實(shí)際上已經(jīng)如同化石一樣，經(jīng)過(guò)處理后的實(shí)木，只保留了木材的外表，品質(zhì)卻完全不一樣了，不會(huì)開(kāi)裂變形，更不用擔(dān)心遭蟲(chóng)咬、被腐蝕， 而且，強(qiáng)度也大大增加。比如現(xiàn)在有一種應(yīng)用比較廣泛的平開(kāi)窗戶(hù)，它的窗扇與窗框的連接不是合頁(yè)，而是通過(guò)上下兩個(gè)連桿結(jié)構(gòu)連接的，窗戶(hù)打開(kāi)時(shí)它是平移加上旋轉(zhuǎn)的合成運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)到窗戶(hù)靠近中間的位置 ，這樣不僅窗戶(hù)的通風(fēng)率能夠達(dá)到 100%，而且窗戶(hù)的正反兩面都能夠擦拭。電動(dòng)窗戶(hù)的核心是電機(jī)，電機(jī)直接旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)平開(kāi)類(lèi)的窗戶(hù)旋轉(zhuǎn)，或者是電機(jī)的將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)皮帶或蝸桿轉(zhuǎn)換為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)后來(lái)帶動(dòng)推拉窗的開(kāi)閉。 窗戶(hù)不僅要能夠代勞人們?nèi)ァ皠?dòng)”，而且還要代勞人們?nèi)ヅ袛嗍裁磿r(shí)候該“動(dòng)”什么時(shí)候不該“動(dòng)”，這個(gè)就是智能窗戶(hù)。隨著科 學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)將應(yīng)用于智能窗戶(hù)，使智能窗戶(hù)的功能越來(lái)越豐富。在家庭生活中，遇到下雨刮風(fēng)，需要人去親手關(guān)掉窗戶(hù)，以免受到雨水的侵蝕。機(jī)械部分將介紹窗框窗扇的類(lèi)型和材料的選擇以及它們的受力分析，合頁(yè)的介紹和設(shè)計(jì)，電機(jī)的大小選擇及其參數(shù)，齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)以及齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核和齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核，軸承的選擇和校核。 2 智能窗戶(hù)方案設(shè)計(jì) 整體方案設(shè)計(jì) 查閱了很多關(guān)于智能窗戶(hù)的專(zhuān)利資料，他們對(duì)于窗戶(hù)的設(shè)計(jì)，總結(jié)起來(lái)有兩種類(lèi)型。該智能窗戶(hù)包括機(jī)械部分和控制部分。平開(kāi)窗是旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的，有的是采用連桿結(jié)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)平開(kāi)窗運(yùn)動(dòng)，這相對(duì)都比較復(fù)雜。窗框上方安裝了一個(gè)用固定架固定的減速電機(jī)，電機(jī)的輸出端安裝了一個(gè)齒輪。上合頁(yè)的軸上安裝了一個(gè)齒輪，齒輪焊接在上合頁(yè)右片上，齒輪的中心與上合頁(yè)的軸心同心。在沒(méi)有對(duì)原窗戶(hù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大的改動(dòng)的前提下，就能自如的開(kāi)閉窗戶(hù)。控制電路的邏輯關(guān)系如圖 3。 ，吸煙或者火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧，將通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，并及時(shí)打開(kāi)窗戶(hù)。 控制部分將會(huì)放置在窗框內(nèi)或者是窗扇內(nèi)，這樣使得窗戶(hù)看起來(lái)美觀(guān)，并且實(shí)用。目前大多數(shù)建筑都使用的是塑鋼窗，但是它的老化現(xiàn)象比較嚴(yán) 重，而且不利于加工。 窗框的受力分析 窗框總長(zhǎng) 700mm，總寬 500mm，框?qū)?25mm，壁厚 1mm，建筑用鋁合金牌號(hào)為6063，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 , 表 3— 2— 33（摘自 GB/T 6892— 20xx），它的抗拉強(qiáng)度175M/pa][R m ? ，窗框的受力主要集中在與上下兩塊合頁(yè)連 接的地方，簡(jiǎn)化后受力分析如圖 4。普通合頁(yè)的缺點(diǎn)是不具有彈簧鉸鏈的功能，安裝合頁(yè)后必須再裝上各種碰珠，否則風(fēng)會(huì) 吹動(dòng)門(mén)板。彈簧鉸鏈附有調(diào)節(jié)螺釘，可以上下、左右調(diào)節(jié)板的高度、厚度。軸承型從材質(zhì)上可分銅質(zhì)、不銹鋼質(zhì)。 而這次的合頁(yè)上面需要焊接齒輪，以上合頁(yè)都達(dá)不到我的設(shè)計(jì)要求，因此自己設(shè)計(jì)了一個(gè)合頁(yè)，合頁(yè)的左片是用一根長(zhǎng) 25mm、外徑 8mm、內(nèi)徑 3mm 的金屬管狀材料焊接在凸字形板料中間，合頁(yè)的右片是用兩跟長(zhǎng) 15mm、外徑 8mm、內(nèi)徑 3mm 的金屬管狀材料焊接在凹字形板料的兩邊，兩片合頁(yè)通過(guò)一根長(zhǎng) 63mm、直徑 3mm 的軸串接，中間有兩個(gè)推力球