【正文】 旋轉(zhuǎn)門(mén)體的總的質(zhì)量為： 5 . 6 5 3 . 5 5 6 1 . 3 7 5 3 . 5 1 . 1 9 8 3 . 5 0 . 8 5 4 2 . 1 2 9 6 . 6 2 4 .4m ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?總 （ 1 . 3 2 1 . 0 9 9 + 3 0 . 3 + 6 . 3 ） 2+ （ +50+ 6 ） 2=351kg 式（ ） 由于滾輪與軌道的結(jié)合面由兩個(gè)， 那么 ， 門(mén)體的摩擦阻力為： 2 2 s in 4 52 0 .0 0 5 3 5 1 1 0 s in 4 5 2 5F fN fG N??? ? ? ? ? ?阻 。 中間平滑門(mén)的加強(qiáng)型鋼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 為 ： 231321121 5. 65 3. 55 6 21 .2 .12J r dm Lk g m????? ? ? ?? 式（ ） 平滑門(mén)的上邊框轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 為 ： 232321121 1 .3 7 5 3 .5 4 .9 .12J r d m Lk g m????? ? ? ?? 式（ ） 平滑門(mén)的下邊框轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 為： 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 16 233321121 1 .1 9 8 3 .5 4 .3 .12J r d m Lk g m????? ? ? ?? 式（ ） 平滑門(mén)的左右邊框轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 243 3 21 0. 85 4 2. 1( 1. 75 1. 72 26 ) 0. 54 .3 0. 27 4J r dmk g m??? ? ? ? ?? 式（ ） 玻璃的總質(zhì)量為： 1 4 4 1 .5 3 0 .8 2 4 0 .0 0 6 2 5 0 0 9 6 .6m v k g?? ? ? ? ? ? ?玻 式（ ） 式中： ? 為玻璃密度； 框架型材的總質(zhì)量為： 2 4 2 4m k g? ? ? ? ? ? ?（ 0 . 9 1 5 0 . 8 3 6 + 0 . 9 1 5 1 . 1 5 2 + 2 . 0 5 6 0 . 9 6 6 + 2 . 0 5 6 1 .033 ） 式（ ） 把中間四扇推拉門(mén)當(dāng)成一均勻質(zhì)量體來(lái)近似估算其轉(zhuǎn)動(dòng) 慣量 ， 則中間四扇門(mén)的線密度為： 12 9 6 . 6 2 4 3 4 /3 . 5mm k g ml? ? ?? ? ?平 式（ ） 那么 中間四扇門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 235321121 3 4 3 .5 1 2 1 .5 .12J r d m Lkg m???? ? ? ?? 式（ ） ② 轉(zhuǎn)動(dòng)扇門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 轉(zhuǎn)動(dòng)扇門(mén)玻璃的質(zhì)量為 ： 3 250 0 k g? ? ? ? ? 式（ ） 轉(zhuǎn)動(dòng)扇門(mén)框架的質(zhì)量為 ： 4 16 36 16 52 66 66 k g? ? ? ? ? ? ? ? ? 式（ ） 同樣把轉(zhuǎn)動(dòng)扇門(mén)當(dāng)成一均勻質(zhì)量體來(lái)近似估 算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ， 則門(mén)體在 R向的線密度： 34 3 0 6 . 3 6 2 . 8 /1 . 4 5 1 0 . 9 5 1mm k g mb? ? ?? ? ?? 式（ ） 那么門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 17 273 3 21 (1. 45 1 0. 95 1 ) 62 .8 46 .3J r dmk g m?? ? ? ? ?? 式（ ） ③ 旋轉(zhuǎn)圓弧門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 旋轉(zhuǎn)圓弧門(mén)的框架質(zhì)量為： 5 5 36 5 52 66 2 k g? ? ? ? ? ? ? ? 式（ ） 旋轉(zhuǎn)圓弧門(mén)的玻璃質(zhì)量為： 6 46 97 06 250 0 50m k g? ? ? ? ? 式（ ） 旋轉(zhuǎn)圓弧門(mén)的加強(qiáng)型鋼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 82221. 75 1. 76 562 36 01. 5 .mJk g m????? ? ??1222（ r +r ）（ 1. 77 5 +1 .7 78 ） 式（ ） 旋轉(zhuǎn)圓弧門(mén) 的 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 8222 50 562 360 .mJk g m????? ? ??1222（ r +r ）（ + ） 式（ ） 那么整個(gè)門(mén)體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 然后 1 2 3 4 5 6 7 8 922 2 2 2 22 1 .1 4 .9 4 .3 2 0 .5 4 1 2 1 .2 2 0 .1 5 4 6 2 2 2 8 .3 2 1 .53 0 5 .J J J J J J J J J Jk g m? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??總 式（ ） ④ 那么可以計(jì)算出旋轉(zhuǎn)門(mén)體 慣性阻力矩 23 0 5 3 8 3 .5M J N M??? ? ? ?總慣 式（ ） 旋轉(zhuǎn)門(mén)體的摩擦力矩計(jì)算 由于門(mén)體通過(guò)吊架上的滾輪與曲壁上的軌道旋 轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)體運(yùn)動(dòng)的，因此，還應(yīng)存在一個(gè)摩擦力矩來(lái)阻礙門(mén)體的運(yùn)動(dòng)，則摩擦系數(shù)應(yīng)是滾動(dòng)摩擦系數(shù)。則角加速度為 ： 22/ 0 .5 /55 ra d st? ? ?? ? ? ? 式（ ） 由于電機(jī)要帶動(dòng)門(mén)體轉(zhuǎn)動(dòng) ,有一個(gè)加速過(guò)程， 在這個(gè)加速過(guò)程中 需要克服旋轉(zhuǎn)門(mén)體的慣性力矩 和門(mén)體的摩擦力矩 才能使其轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度的關(guān)系： MJ?? ，則可能算出旋轉(zhuǎn)門(mén) 體的啟動(dòng)慣性力矩。 由于旋轉(zhuǎn)門(mén)體的最大轉(zhuǎn)速為 6r/min,即其角速度為 ： 26 /6 0 5w ra d s????? 式（ ） 由于傳感器一般在 2m 范圍內(nèi)檢測(cè)人的來(lái)臨 ,當(dāng)人 邁進(jìn)門(mén)口邊時(shí) ,門(mén)體要以正常速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則在這個(gè)時(shí)間內(nèi)門(mén)體要加速到正常速度。 電機(jī)選擇根據(jù)啟動(dòng)時(shí)克服門(mén)體的慣性力矩和阻力矩來(lái)進(jìn)行選擇。 華蓋材料尺寸確定 方剛 1的長(zhǎng)度為： 1 2 sin 6 4 2 1 8 0 0 sin 6 2 3 1 7 9l R m m??? ? ? ? ?內(nèi) 式（ ） 方鋼 2的長(zhǎng)度為： 2 2 sin 3 2 2 1 8 0 0 sin 3 1 1 8 5 4l R m m??? ? ? ? ?內(nèi) 式（ ） 由于方鋼 3連接在方鋼 1和 2的中間，那么方鋼 3 的長(zhǎng)度為： 3111 3 1 7 9 1 5 9 022l l m m? ? ? ? 式（ ） 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 14 鋼板的長(zhǎng)度大于方鋼 3的長(zhǎng)度即可，可取鋼板一邊長(zhǎng)出方鋼 3的 l間 為 20mm,那么鋼板長(zhǎng)度為： 43 2 1 5 9 0 2 2 0 1 6 3 0l l l m m? ? ? ? ? ?間 式（ ） 鋼板的寬度大于方鋼 1方鋼 3間的距離即可，取一邊大于距離為 20mm,那么鋼板的寬度為： 22212211 ( ) 4 0221 1 8 5 4 1 5 9 0 2 2 0 5 2 72b l lmm? ? ?? ? ? ? ? ? 式（ ）蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 15 4 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 整個(gè)門(mén)體的驅(qū)動(dòng)由電機(jī)提供動(dòng)力 ， 電機(jī)通過(guò)一個(gè)一級(jí)齒輪減速器把速度降低后，再通過(guò)齒輪 和 齒圈嚙合把動(dòng)力傳給齒圈 ,齒圈上固定有轉(zhuǎn)盤(pán)支 架 ,轉(zhuǎn)盤(pán)支架 又和吊掛輪連接 ,而吊掛輪 上懸 掛 著整個(gè)門(mén)體。 方鋼和立柱采用焊接方式連接，而鋼板和方鋼間也用焊接的方式連接。 減速機(jī)的法蘭盤(pán)同鋼板用螺栓連接起來(lái) 。 華蓋吊頂不銹鋼板形成頂部，用鋼板構(gòu)成環(huán)形把吊頂鋼板和滑蓋頂部鋼板連接起來(lái)，環(huán)形鋼板位于齒圈內(nèi)徑以?xún)?nèi)，用鉚釘將吊頂鋼板和滑蓋頂部鋼板連接起來(lái)。這樣設(shè)計(jì)布局較為合理 ，且節(jié)約空間，使得華蓋的整體布局緊湊起來(lái)。其主要用來(lái)安裝轉(zhuǎn)盤(pán)齒圈， 圓周導(dǎo)軌 ， 電機(jī) ， 控制裝置等。選用熱扎扁鋼（ GB/T7041988）寬度為 28mm，厚度為 6mm的系列扁鋼，線密度為（ ） .其長(zhǎng) 度為轉(zhuǎn)動(dòng)扇門(mén)鋁合金寬度加上兩邊接頭長(zhǎng)度，則扁鋼長(zhǎng)度： 12= 1 1 1 6 + 2 8 + 9 0 = 1 2 3 4 m m L B l l? ? ?扇 接 接 式（ ） 式中： l接 1 為型鋼與圓弧門(mén)的連接長(zhǎng)度 ， l接 2 為型鋼與 平滑門(mén) 的連接長(zhǎng)度 ； 圓弧門(mén)的加強(qiáng)型鋼連接門(mén)體吊架的螺栓孔位于型鋼圓弧端的 20mm 處，中間連接吊架的螺栓孔為型鋼弧中間，門(mén)體加強(qiáng)型鋼連接用 M8 的螺栓， 其孔位于門(mén)體連接的交接處。扁鋼長(zhǎng)度為平開(kāi)門(mén)整體的長(zhǎng)度加上兩邊接頭長(zhǎng)度。線密度為 。 加強(qiáng)型鋼材料選擇及尺寸計(jì)算 轉(zhuǎn)動(dòng)圓弧門(mén)加強(qiáng)型鋼選用 ： 根據(jù)鋁合金型材寬度為 ， 可選用 文獻(xiàn) [2]熱扎扁鋼（ GB/T7041988），寬度為28mm，厚度為 8mm的系列扁鋼，其弧長(zhǎng)為轉(zhuǎn)動(dòng)圓弧門(mén)的弧長(zhǎng)。 還有 就是 在 各 門(mén)體連接 的交界處鉆螺栓孔，好 使用螺栓固定 各門(mén) 體成 為一個(gè)整體的旋轉(zhuǎn)門(mén)體，即在 轉(zhuǎn)動(dòng)扇門(mén)與平開(kāi)門(mén)連接處，轉(zhuǎn)動(dòng)扇門(mén)與圓弧門(mén)連接處，轉(zhuǎn)動(dòng)圓弧門(mén)與平開(kāi)門(mén)連接處 打螺栓孔 。因此特在中間平滑門(mén)、圓弧門(mén)和旋轉(zhuǎn)扇門(mén)的上部框架型材中加加強(qiáng)型鋼。這兩部分是靠扁鋼將其固定成一個(gè)整體， 這樣使得 中間平滑門(mén)與圓弧門(mén)和旋轉(zhuǎn)扇門(mén)的連接既方便可靠。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 10 弧形玻璃立柱 圖 曲壁 總體設(shè)計(jì)圖 確定曲壁材料 曲壁立柱可選用 GB/T701988 的熱軋工字鋼型號(hào) 10 作成為立柱，其相關(guān)尺 寸如圖： 圖 工字鋼 工字鋼參數(shù)如表 ： 表 工字鋼參數(shù) 型號(hào) 尺寸（ mm） h b d t 10 100 68 安裝曲壁玻璃框 的 型材選用：曲壁上 下圓弧型材 選用 文獻(xiàn) [2]391GB/T32801992 的2mm 的不銹鋼板彎曲成型，曲壁 玻璃的選用 12mm 弧形 鋼化玻璃 。 而 六根工字鋼豎在水泥地板里，進(jìn)出口各布置 2 根，曲壁圓弧中間安裝框架玻璃，然后頂部又用一圓形軌道將 六根立柱 固定在一起，形成一個(gè) 曲壁的整體框架。 則連接點(diǎn)在距圓弧型材兩邊距離為： 111 7 5 0 3 5 055l l m m? ? ? ? ?圓 弧接 式（ ） 以下計(jì)算參照?qǐng)D ， 則連接處圓弧對(duì)應(yīng)圓心角為： 2 36021 7 5 0 3 5 0 2 3 6 0 3 42 3 .1 4 1 7 5 0RlR? ?????????? ? ???， 平 接平 式（ ） 式中： R平 為平滑門(mén)的半徑 ， l接 為接點(diǎn)處離端面的圓弧長(zhǎng)； 則對(duì)應(yīng)的兩直角邊長(zhǎng)度為 ： c os 17 50 c os 34 14 51a R m m?? ? ? ? ?平 式（ ） 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 9 sin 17 50 sin 34 97 9b R m m?? ? ? ? ?平 式（ ） 扇門(mén)對(duì)應(yīng)門(mén)的寬度為： 222291 5 97 91116B a B bmm? ? ?? ? ??扇 單 扇（ ）（ 1451 ） 式（ ） 由于門(mén)框架采用 直接對(duì) 接的方式連接，則扇門(mén)對(duì)應(yīng)框架型材寬度為就門(mén)的寬度1116mm，扇門(mén)的型材長(zhǎng)度就為門(mén)的高度 2100mm。 2 1 0 0 5 0 .8 7 6 .21973l H B Bmm? ? ?? ? ??弧 左 右 上 橫 下 橫 式（ ） 圓弧玻璃的弧長(zhǎng)為： 22175 0 64 2 12 21646B l B lmm? ? ? ? ?? ? ? ? ??圓 弧弧 玻 寬 左 右 橫 玻 重 式（ ） 式中： B左 右 橫 為左右橫型材的長(zhǎng)度； 圓弧玻璃的長(zhǎng)度為： 2197 3 12 21997l l lmm? ? ?? ? ??弧 左 右玻 長(zhǎng) 玻 重 式（ ） ③ 確定旋轉(zhuǎn)扇門(mén)材料尺寸 由于旋轉(zhuǎn)扇 門(mén)要與旋轉(zhuǎn)圓弧門(mén)和平開(kāi)門(mén)構(gòu)成一個(gè)三角形柱的空間展臺(tái)，展臺(tái)的空間大小由平開(kāi)門(mén)與扇門(mén)的夾角決定 ,扇門(mén)可大可小，但要保證構(gòu)成空間的穩(wěn)定性。那么弧形門(mén)可按下面計(jì)算： 門(mén)進(jìn)出口的圓心夾角，根據(jù)余弦公式有