【正文】 Comment [b15]: 黑體，小二，居中內(nèi)容采用宋體小四號(hào)（對(duì)導(dǎo)師和給予指導(dǎo)或協(xié)助完成研究工作的組織和個(gè)人表示感謝，文字要簡(jiǎn)潔、實(shí)事求是，切忌浮夸和庸俗之詞。升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究32參 考 文 獻(xiàn)[1] 濮良貴, 紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社, 1999: 101132.[2] :上冊(cè)，下冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994.[3] [M].: 機(jī)械工業(yè)出版社,1992.[4] [M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1996.[5] [M]. 胡茂松,: 科學(xué)出版社,1980.[6] [M].2 版. 北京: 高等教育出版社,1986.[7] [M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.[8] (第四版 第四卷). 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2022.[9] 席偉光, 楊光, 李波. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 北京: 高等教育出版社 , 2022.[10] 徐錦康. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2022.[11] 任金泉. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 西安: 西安交通大學(xué)出版社 , 2022.[12] 王宗榮. 工程圖學(xué). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2022.[13] 朱孝錄. 中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典( 第四卷). 南昌: 江西科學(xué)技術(shù)出版社, 2022.[14] 宋昭祥. 機(jī)械制造基礎(chǔ). 北京: 高等教育出版社, 1998. [15] 陸玉, 何在洲, 佟延偉. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)( 第三版). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2022.[16] 龔桂義. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)( 第三版). 北京: 高等教育出版社, 1989.[17] 馬驍. 旗幟不被纏繞的升降旗桿[P]. 中國(guó)專利: CN2672213, 20220119.[18] 唐國(guó)添. 轉(zhuǎn)動(dòng)式旗桿[P]. 中國(guó)專利: CN2268753, 19971126.[19] 張?bào)阋? 防纏繞旗桿[P]. 中國(guó)專利: CN202221747, 20221007.[20] 劉學(xué)文. 風(fēng)動(dòng)旗桿[P]. 中國(guó)專利: CN2725435, 20220914.[21] 宋寶玉, 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū). 北京: 高等教育出版社 , .[22] 王振海. 轉(zhuǎn)動(dòng)旗桿[P]. 中國(guó)專利: CN2412963, 20220103.[23] 陳國(guó)先. PIC 單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M]. 北京: 電子工業(yè)出版社 , .[24] 劉篤仁. PIC 軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]. 北京: 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社 , .[25] 胡偉. 單片機(jī) C程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M]. 北京: 人民郵電出版社, .[26] 羅翼, 張宏偉. PIC 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)典型實(shí)例 [M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, .[27] 楊圣. PIC 系列單片機(jī)的原理與實(shí)踐 [M]. 北京: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社 ,2022.[28] 李榮正, 劉啟中, 陳學(xué)軍. PIC 單片機(jī)原理及應(yīng)用(第二版)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版 .編號(hào)頂格，加“[]”空一格寫(xiě)作者名中文內(nèi)容用宋體，五號(hào)。 ）參考文獻(xiàn)編寫(xiě)規(guī)定： 連續(xù)出版社：[序號(hào)] 主要責(zé)[J].，卷號(hào)（期號(hào)）：起至頁(yè)碼. 專注：[序號(hào)] 獻(xiàn)題名[M]. ，出版年：起至頁(yè)碼. 論文集：[序號(hào)] 主要責(zé)任者.文獻(xiàn)題名[C].地：出版者，出版年：起至頁(yè)碼. 學(xué)位論文：[序號(hào)] 主要責(zé)任者. 文獻(xiàn)題名[D]. 保存地：保存單位，年份. 報(bào)告：[序號(hào)] 主要責(zé)任者. 文獻(xiàn)題名[R]. 報(bào)告地：報(bào)告會(huì)主辦單位，年份. 專利文獻(xiàn)：[序號(hào)] 專利所有[P].專利國(guó)別：專利號(hào)，發(fā)布日期. 國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：[序號(hào)]標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)名稱[S].出版地：出版者，出版年. 報(bào)紙文章：[序號(hào)] 主要責(zé)任者. 文獻(xiàn)題名[N]. 報(bào)紙名，出版日期（版次）. 電子文獻(xiàn)：[序號(hào)] 主要責(zé)任[文獻(xiàn)類型/載體類型].電子文獻(xiàn)的出版或可獲得地址，發(fā)表或更新日期/引用日期.主要責(zé)任者為多人時(shí)，一般只列出 3名作者，不同作者姓名間用逗號(hào)相隔。Comment [b13]: 黑體，小二，居中Comment [b14]: （按正文中出現(xiàn)順序標(biāo)識(shí)參考文獻(xiàn)編號(hào)，編號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字置于“[]”中，置于所有內(nèi)容最末端，按上標(biāo)處理。方案設(shè)計(jì)后得出如下結(jié)論：1. 本文探索并研究出一種新型的升旗結(jié)構(gòu)?？蓞⒖荚撥浖M(jìn)行電路及軟件設(shè)計(jì)。5. 主程序和各個(gè)模塊設(shè)計(jì)完成后，連接成一個(gè)完整程序。軟件設(shè)計(jì)要注意：1. 采用匯編語(yǔ)言編程，匯編具有執(zhí)行速度快占用內(nèi)存少有點(diǎn)，適合于實(shí)時(shí)控制。分別調(diào)試完善形成一體。驅(qū)動(dòng)電路指處理 PWM 信號(hào)、方向信號(hào)和剎車(chē)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電路。單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)是指能使單片機(jī)正常工作的最小外圍電路：包括晶振的設(shè)計(jì)；復(fù)位電路的設(shè)計(jì)；通信電路設(shè)計(jì)（可省略） 。升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究27 總體設(shè)計(jì) 總體硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)是依據(jù)圖 52 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖，設(shè)計(jì)各處單元電路，最后結(jié)合起來(lái)成為完整硬件電路系統(tǒng)。在 PWM 驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來(lái)接通和斷開(kāi)電源，并根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開(kāi)”時(shí)間的長(zhǎng)短，通過(guò)改變直流電動(dòng)電樞上的電壓的“占空比”來(lái)改變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，PWM 又被稱為“開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置” 。 PWM 調(diào)速原理傳統(tǒng)的改變電壓的方法是將一個(gè)電阻和電樞串聯(lián)，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻改變電樞電壓，達(dá)到調(diào)速的目的，這種方法效率低。內(nèi)部集成的 A/D 口，滿足了系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)、電流反饋信號(hào)、欠壓信號(hào)等模擬信號(hào)采集的要求。采用微機(jī)控制后，整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，操作維護(hù)方便，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速精度可達(dá)到較高水平，靜動(dòng)態(tài)各項(xiàng)指標(biāo)均能較好地滿足工業(yè)生產(chǎn)中高性能電氣傳動(dòng)的要求。正因?yàn)橹绷?PWM 調(diào)速系統(tǒng)有以上的優(yōu)點(diǎn)，并且隨著電力電子器件開(kāi)關(guān)性能的不斷提高，直流脈寬調(diào)制( PWM) 技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。旋轉(zhuǎn)交流電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)目前已被淘汰。針對(duì)三種調(diào)速方法，都有各自的特點(diǎn)，也存在一定的缺陷。公式在換行排版時(shí)，采取與等號(hào)對(duì)齊的方式。公式應(yīng)居中放置，有序號(hào)公式可略靠左。以 PIC 單片機(jī)為核心可大大減少設(shè)計(jì)量，可最大化的簡(jiǎn)化外圍電路。片內(nèi)功能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，封裝形式從 8 引腳到 68 引腳，可以滿足各種不同的應(yīng)用需求。6. 同步串行傳送方式PIC 系列中，有些型號(hào)具有同步串行傳輸功能，如 PIC16F877 可滿足 I2C 和 SPI總線要求。4. 功耗低PIC 單片機(jī)采用 CMOS 結(jié)構(gòu)，使功率極低。PIC 系列單片機(jī)只有 4 種尋址方式（寄存器間接尋址、立即數(shù)尋址、直接尋址和位尋址） ，容易掌握。PIC 單片機(jī)具有以下特點(diǎn)：1. 哈佛總線結(jié)構(gòu)PIC 單片機(jī)不僅采用哈佛體系結(jié)構(gòu)，而且還采用哈佛總線結(jié)構(gòu)。min/r 本章小結(jié)本章主要介紹了升降機(jī)構(gòu)的零部件組成，并且對(duì)整裝做了講解，同時(shí)對(duì)內(nèi)部零部件、直流電機(jī)所涉及的東西進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，經(jīng)過(guò)分析確定了最終要選擇的材料、零部件的具體尺寸，以及直流電機(jī)的型號(hào)。w根據(jù)機(jī)械部分設(shè)計(jì)尺寸，選用 RS 系列微型直流電動(dòng)機(jī)。由于克服了機(jī)械換向裝置的固有缺點(diǎn)，所以無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、不存在勵(lì)磁損耗問(wèn)題諸多優(yōu)點(diǎn)。7. 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定考慮到蝸輪蝸桿的傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，從 GB/T 100891988 圓柱蝸桿、蝸輪精度選擇 8 級(jí)精度，側(cè)隙種類為 f，標(biāo)注為 8f GB/T 100891988。6. 驗(yàn)算效率 )tan()(v??????已知 = ； = ； 與相對(duì)滑動(dòng)速度 有關(guān)。5. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 = ≤F??YmdKTFa2153. ][f?當(dāng)量齒數(shù) ????zv根據(jù) ， 查圖表得到 = ??2vz2FaY螺旋角系數(shù) = 1－ = 1－ = ?Y?40??許用彎曲應(yīng)力= ][f?39。47103?確定了直徑系數(shù)，根據(jù)推薦模數(shù)可以選取 1 2 ，若取模數(shù)為 1，由于傳動(dòng)比為 18，造成了蝸輪蝸桿的分度圓直徑同樣大，不適合，所以選取模數(shù)為 2，這樣使得蝸輪分度圓直徑為整數(shù)，而且與蝸桿能夠進(jìn)行配合。][??MPa將中心距帶入數(shù)值 a≥ = )(82.?m將中心距進(jìn)行圓整取值 30 ，查蝸輪蝸桿的匹配表，最小的中心距為 40 ，mm所以蝸輪蝸桿要自行設(shè)計(jì)幾何參數(shù)。升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究18= 21080 / 2 = 2040 = 8002TmN?2) 確定載荷系數(shù)因工作載荷比較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù) = 1；查表選取使用系數(shù)?K=；由于沖擊不大，轉(zhuǎn)速不很高，選取動(dòng)載系數(shù) = ；則?K r= = 1 = ??r3) 確定彈性影響系數(shù) EZ因?yàn)檫x用的鑄錫磷青銅和鋼蝸桿相配，所以 ZE = 160 4) 確定接觸系數(shù) P先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 和傳動(dòng)中心距的比值 = ，查圖得到 = 1dad/1 PZ5) 確定許用接觸應(yīng)力 ][??根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅，金屬模制造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC,查表得蝸輪基本許用應(yīng)力 = 268 。全表如用同一單位，將單位符號(hào)移到表頭右上角，加圓括號(hào)。表序按章編排，如第 1 章第一個(gè)插表序號(hào)為“表 11”，表名不允許使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。蝸輪采用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究17= / 1000000 = 7 2Pn2Tw4. 蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩蝸輪蝸桿要能實(shí)現(xiàn)自鎖功能，蝸桿必須單頭，而且蝸輪蝸桿傳動(dòng)比不可以過(guò)大，否則導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)大，選型困難，尺寸過(guò)大難以安裝在旗桿內(nèi)部。蝸輪只有在低速輕載時(shí)采用整體式。蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)：Comment [b11]: 計(jì)量單位必須是英文符號(hào)標(biāo)注，嚴(yán)格區(qū)分大小寫(xiě)。大齒輪稱為蝸輪。外輪機(jī)構(gòu)主要是將蝸輪上的動(dòng)力傳到外輪，考慮到旗桿強(qiáng)度將外輪軸和升降機(jī)構(gòu)要上下相錯(cuò) 200~300mm。圖 41 中所示升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想就是將所有的小件放到一個(gè)整體支架上，讓后再將其整體放到旗桿內(nèi)部，由于整體的尺寸較小，而旗桿的型號(hào)為 76mm176mm，即最大直徑為 176mm，最小直徑為 76mm。升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究13圖 25 拉桿從圖 26 中可知，支桿是個(gè)焊接部件，它在整個(gè)防卷機(jī)構(gòu)中主要起連接作用，同時(shí)也要完成旗幟的懸掛，其長(zhǎng)度尺寸由所升國(guó)旗的型號(hào)來(lái)確定，因?qū)W校所升旗幟的標(biāo)準(zhǔn)為底 1920高 1280mm,因此支桿長(zhǎng)度應(yīng)為 1280mm，但是旗幟的撐桿要有一定的余量，因此定其尺寸為 1300mm。從圖中可見(jiàn)軸承座主要部分為回轉(zhuǎn)體，因此其加工可以在車(chē)床上完成，部件上的環(huán)狀機(jī)構(gòu)主要是用來(lái)完成繩索連接，其主要尺寸也是根據(jù)繩索的型號(hào)來(lái)確定，考慮到使用范圍所以選擇內(nèi)徑為6mm，上蓋板選擇 3mm 主要是為了能夠滿足焊接工藝的需求。圖 21 方案一 零部件設(shè)計(jì)軸和安裝軸承的外殼或軸承座，以及軸承裝置中的其他受力零件必須有足夠的剛圖 22 方案二升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究12性，因?yàn)檫@些零件的變形都要阻滯滾動(dòng)體的滾動(dòng)而使軸承提前破壞。方案一優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配容易；由于選擇為深溝球軸承，所以成本較低。把增量式光電編碼器 A 通道和 B 通道的脈沖信號(hào)傳給單片機(jī)，通過(guò)相應(yīng)的算法可得出電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，讓其與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制 PWM 信號(hào)占空比的變化從而改變轉(zhuǎn)速得到反饋調(diào)節(jié)。升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究10單片機(jī)輸出信號(hào)經(jīng) TLP521 進(jìn)行光耦隔離，使高電位電路與低電位電路進(jìn)行物理隔離，防止反向電動(dòng)勢(shì)燒壞單片機(jī)。在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)施和代碼條件下，使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)能夠?qū)嵠鞄蒙担捎眯℃I盤(pán)輸入方式，輔以 LED 數(shù)碼管顯示，并由限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行限位控制，驅(qū)動(dòng)采用能夠精確定位的直流電機(jī)。由于市場(chǎng)上所銷售的蝸輪、蝸桿均是工業(yè)所用，所需功率較大，考慮到旗桿的外觀尺寸、升旗所用功率，所以需要自己從新設(shè)計(jì)蝸輪蝸桿。大學(xué)期間所學(xué)相關(guān)內(nèi)容都是物體勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的離心力，而在此機(jī)構(gòu)中是反其道而行之，是否能夠成功的實(shí)現(xiàn)防卷，主要是看大量實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)果。4. 防卷方案建立主要包括：1) 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2) 軸承的選擇3) 零件的設(shè)計(jì)升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究64) 總體的組裝升降旗系統(tǒng)防卷旗機(jī)構(gòu)和總體技術(shù)研究7第 二 章 總 體 方 案 設(shè) 計(jì) 引言本章的研究對(duì)象是旗桿的整體機(jī)構(gòu)做一假想，主要思想是將旗桿的整體機(jī)構(gòu)分為三個(gè)部分：1. 防卷機(jī)構(gòu)2