基于慧魚模型搭建的自動門設(shè)計(jì)及其控制電路設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 20:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 流電機(jī)，功率大，可調(diào)性強(qiáng)。查文獻(xiàn)[6],選擇電機(jī)型號為Y132S8。 V帶的設(shè)計(jì) 整體結(jié)構(gòu)簡圖: 已知電動機(jī)設(shè)計(jì)功率是根據(jù)需要傳遞的名義功率、載荷性質(zhì)、原動機(jī)類型和每天連續(xù)工作的時(shí)間長短等因素共同確定的，表達(dá)式如下： 公式1式中 ——需要傳遞的名義功率(kW)； ——工作情況系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]，取= 。根據(jù)設(shè)計(jì)功率，小帶輪轉(zhuǎn)速，查參考文獻(xiàn)[3]，可取Y型帶。查參考文獻(xiàn)[3]，可知A帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑。又由參考文獻(xiàn)[3]，可取小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑,則傳動比誤差 △ 公式2誤差在允許范圍內(nèi)，可用。V帶的速度條件為，為帶的允許最大速度。帶速式中 (r/min)； ——小帶輪基準(zhǔn)直徑(mm)。根據(jù)：初步確定中心距 （40+80）=84mm2（40+80）=240mm考慮到既應(yīng)使結(jié)構(gòu)緊湊，又不應(yīng)當(dāng)使包角過小，選取中心距=100mm初算帶的基準(zhǔn)長度： 公式3中 ——帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度；(mm)； ——帶的初算基準(zhǔn)長度(mm)； ——初選中心距(mm)?？紤]到文獻(xiàn)[3]，取與較接近的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度=400mm，則實(shí)際中心距為： 公式4小輪包角 公式5V帶根數(shù)的計(jì)算公式為 公式6式中 ——包角修正系數(shù)，考慮包角對傳動能力的影響，查參考文獻(xiàn)[3]，可取=。 ——帶長修正系數(shù)，考慮帶長不為特定帶長時(shí)對使用壽命的影響，查參考文獻(xiàn)[3]，可取=； ——V帶基本額定功率，查參考文獻(xiàn)[3]，可得單根V帶所能傳遞的功率=。 ——考慮當(dāng)實(shí)際工作條件與理想情況（既不打滑又有一定疲勞強(qiáng)度）不同時(shí)，對的功率增加量，按式計(jì)算。對于式 公式7其中： ——彎曲影響系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]，對A型帶， ； ——傳動比影響系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]，=； ——小帶輪轉(zhuǎn)速(r/min)。對式（7）代入數(shù)據(jù)計(jì)算： 對式（6）代入數(shù)據(jù)計(jì)算： 圓整，選取V帶根數(shù)Z=3。 在本次實(shí)訓(xùn)中，自動門主要由齒輪進(jìn)行傳動，故此處主要對齒輪的進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。材料選擇。小齒輪1選用45Gr，調(diào)質(zhì)處理，280 HBS；大齒輪2選用45Gr，調(diào)質(zhì)處理， 240 HBS，精度取7級。其中z3=28， z4=117。由[2]式（109a）設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值１） 試選載荷系數(shù)Ｋt＝。２） 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Ｔ１=。３） 查[2]表107取齒寬系數(shù)d =1４） 查[2]表106 取材料彈性影響系數(shù)ZE=。５） 查[2]圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限按齒面硬度取小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。６） 查[2]式（1013）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60n1jLh=605271(830010)=*108 N2=60n2jLh=601281(830010) =*108７） 查[2]圖1019取接觸疲勞壽命系.８） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由[2]式（1013） （2）計(jì)算1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑,代入 中較小的值 2） 計(jì)算圓周速度 。3） 計(jì)算齒寬b。 b= d1t=1=㎜4） 計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h。 5） 計(jì)算載荷系數(shù)K 。查[2]表102查得使用系數(shù)KA=1。根據(jù)v=,7級精度，查[2]圖108取動載系數(shù)KV=。查[2]表103取。查[2]表104取。查[2]圖1013取。故載荷系數(shù)6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，[2]式(1010a)得 7）計(jì)算模數(shù)mn (3) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由[2]式（105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ① 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）查[2]圖1020c取小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa。 2）查[2]圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=,KFN2=。 3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=, 由[2]式（1012）得： 1==2==4）計(jì)算載荷系數(shù)。 K=KAKV=11=5）查取齒形系數(shù)。 查[2]表105取YFa1=；YFa2=6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。查[2]表105取YSa1=；YSa2=7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較= =大齒輪的數(shù)值大，取大齒輪得值計(jì)算 ②設(shè)計(jì)計(jì)算對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)，取mn=2㎜，已可滿足彎曲強(qiáng)度。（4） 幾何尺寸計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)齒輪 α=200 ha*=1 c*=） 高速級傳動齒輪 分度圓直徑：d1=mz1=52mm d2=mz2=142mm 齒頂圓直徑：da1=(z1+2ha*)m=56 mm da2=( z2+2ha*)m=146mm 齒根圓直徑：df1=(z12ha*2c*)m=47mm df2=(z22ha*2c*)m=137mm 齒寬b=φdd1=52mm 則取B1=57mm B2=52mm 中心距a1==97mm低速級傳動齒輪分度圓直徑：d3=mz3=56mm d4=mz4=234mm齒頂圓直徑：da3=(z3+2ha*)m=60mm da4=m(z4+2ha*)=238mm 齒根圓直徑: df3=(z32ha*2c*)m=51mm df4=(z42ha*2c*)m=229mm齒寬b=φdd3=56mm 則取B3=61mm B4=56mm中心距a2= =145mm4. 慧魚系統(tǒng)控制 慧魚創(chuàng)意組合模型（fischertechnik）誕生于德國，是技術(shù)含量很高的工程技術(shù)類智趣拼裝模型，也是體現(xiàn)世界最先進(jìn)教育理念的學(xué)具，為創(chuàng)新教育和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提
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