課程設(shè)計(jì)自動(dòng)門PLC控制裝置

1、課程設(shè)計(jì)題 目 名 稱 自動(dòng)門PLC控制裝置 課 程 名 稱 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 系 、專 業(yè) 指 導(dǎo) 教 師 2013年 12月 9 日 目 錄第1章 總體方案的設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)1.2 設(shè)計(jì)場合1.3 設(shè)計(jì)規(guī)格1.4平滑自動(dòng)門的工作原理1.5設(shè)計(jì)方案第2章 PLC的選型2.1 PLC容量的選擇2.2 PLC及外設(shè)型號的選擇第3章 I/O地址分配第4章 電氣原理圖4.1 方案說明4.2 PLC控制輸入輸出接線圖第5章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)5.1 PLC控制邏輯圖5.2 PLC梯形圖5.3 PLC控制程序第6章 門體設(shè)計(jì)6.1 門體的構(gòu)成6.2 門形式的選擇6.3 門體的相關(guān)

2、參數(shù)第7章 驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1 自動(dòng)門運(yùn)行阻力計(jì)算7.2 自動(dòng)平驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算7.3 減速電機(jī)的選型7.4 齒帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)結(jié)論文獻(xiàn) 第1章 總體方案的設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 以平滑自動(dòng)門為設(shè)計(jì)對象，完成以PLC為基礎(chǔ)的自動(dòng)門機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)。1.2 設(shè)計(jì)場合本文以某營業(yè)廳自動(dòng)門為例，完成以PLC為控制器的自動(dòng)門機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的對象是按照洞口寬度為4m高度為3m的洞口尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種規(guī)格尺寸主要適用與小人流的場合。在營業(yè)廳自動(dòng)門正上方里外各安裝一個(gè)紅外探測開關(guān)，當(dāng)有人欲進(jìn)入時(shí)，紅外探測開關(guān)檢測出有人要進(jìn)入或出去，從而產(chǎn)生輸出信號。PLC獲取到該輸入信號，啟動(dòng)電機(jī)，將門打開。當(dāng)門打開

3、到一定程度后，碰到限位開關(guān)，限位開關(guān)動(dòng)作，產(chǎn)生輸出信號，自動(dòng)門停止動(dòng)作。等待一時(shí)間段后，自動(dòng)門自動(dòng)合上。在閉合過程中，如紅外探測開關(guān)檢測有人要進(jìn)入或出去時(shí)，自動(dòng)門停止閉合，并立刻打開。為了保障門的安全性，設(shè)置關(guān)門限位開關(guān)，從而保障在自動(dòng)門閉合即將結(jié)束時(shí)，不會(huì)發(fā)生兩扇門碰撞。1.3 設(shè)計(jì)規(guī)格名稱尺寸（mm）洞口高度3000洞口寬度4000固定門扇高度2100固定門扇寬度950活動(dòng)門扇高度2100活動(dòng)門扇寬度900門扇厚度10門扇運(yùn)行速度0.5m/s開門方式平滑1.4 平滑自動(dòng)門的工作原理首先，平移式自動(dòng)門組由以下部件組成：  （1）主控制器：它是自動(dòng)門的指揮中心，通過內(nèi)部編有指令程序的

4、大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)；（2）感應(yīng)探測器：負(fù)責(zé)采集外部信號，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號；（3）動(dòng)力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動(dòng)力，控制門扇加速與減速運(yùn)行；（4）門扇行進(jìn)軌道：就象火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)、滑動(dòng)；（5）門扇吊具走輪系統(tǒng)：用于吊掛活動(dòng)門扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門扇運(yùn)行；（6）同步皮帶（或三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)；（7）下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門體擺動(dòng)。（

5、2）門扇要完成開門和關(guān)門動(dòng)作，其原理如下：門正上方安裝有一個(gè)紅外傳感器，其紅外發(fā)射管發(fā)射出一束紅外光，在檢測區(qū)內(nèi)形成輻射面，這輻射面為檢測區(qū)。此光線會(huì)反射，在有目標(biāo)進(jìn)入這一區(qū)域時(shí)，紅外線接受管檢測并發(fā)出一個(gè)反映紅光變化的電信號。該信號經(jīng)過放大、整形輸入PLC，PLC然后按照設(shè)定好的程序命令電機(jī)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，使門扇按照設(shè)定的程序開啟、加速、全速、制動(dòng)后慢速、全開、開門后保留一段時(shí)間再關(guān)門，關(guān)門同樣按照制定的程序運(yùn)行，先加速、全速、制動(dòng)后慢行、關(guān)閉。當(dāng)關(guān)門時(shí)遇到障礙物時(shí)門扇會(huì)倒退，直至無障礙物時(shí)才關(guān)門。1.5 設(shè)計(jì)方案該方案是通過減速電機(jī)直接輸出轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)齒形帶主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)齒形帶傳動(dòng)，吊件

6、與齒形帶之間通過皮帶夾固定在一起，實(shí)現(xiàn)同時(shí)的左右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，皮帶也順時(shí)針傳動(dòng)，右吊件跟隨皮帶向右運(yùn)動(dòng)，左吊件跟隨皮帶向左運(yùn)動(dòng)，兩門扇向相反方向運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門的開啟，當(dāng)觸碰到限位開關(guān)時(shí)，信號會(huì)傳送到PLC控制自動(dòng)門減速到停止。而當(dāng)主動(dòng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左吊件向右運(yùn)行，右吊件向做運(yùn)行，使得自動(dòng)門處于關(guān)門動(dòng)作。第2章 PLC的選型 當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由PLC來完成后，選擇PLC就成了最重要的事情，一方面是選擇多大容量的PLC，另一方面是選擇什么公司的PLC及外設(shè)。2.1 PLC容量的選擇對PLC容量的選擇問題，首先要對控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的I/O點(diǎn)找出來，包括開關(guān)量I/O和

7、模擬量I/O以及這些I/O點(diǎn)的性質(zhì)。I/O點(diǎn)的性質(zhì)主要指他們是直流信號還是交流信號，它們的電源電壓，以及輸出是用繼電器型還是用晶體管或是可控硅型?？刂葡到y(tǒng)輸出點(diǎn)的類型非常關(guān)鍵，如果它們之中既有交流220V的接觸器，電磁閥，又有直流24V的指示燈，則最后選用的PLC的輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際點(diǎn)數(shù)。因?yàn)镻LC的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級。所以一旦它們是交流220V的負(fù)載使用，則直流24V的負(fù)載只能使用其他組的輸出端了。這樣有可能造成輸出點(diǎn)數(shù)的浪費(fèi)，增加成本。所以要盡可能選擇先同等級的PLC使用最多，但對于要求高速輸出的情況，如運(yùn)動(dòng)控制時(shí)的高速脈沖數(shù)出，就

8、可以定下選用多少點(diǎn)和I/O是什么類型的PLC了。 根據(jù)本課程設(shè)計(jì)的題目及要求可知門內(nèi)光電探測開關(guān)K1，門外光電探測開關(guān)K2,開門到位限位開關(guān)K3,關(guān)門到位限位開關(guān)K4,都是輸入觸點(diǎn)，所以該系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點(diǎn)4個(gè)。另外，該系統(tǒng)還有開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1，(使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn))，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)），短接啟動(dòng)電阻接觸器KM3等都是輸出觸點(diǎn)，所以該系統(tǒng)共有開關(guān)量輸出點(diǎn)3個(gè)。又根據(jù)課題要求可知PLC選用輸入電源為24VDC，輸出電源也是24VDC,選擇輸出口器件類型為Relay即繼電器的PLC。2.2 PLC及外設(shè)型號的選擇對于PLC及外設(shè)型號的選擇問題，則有以下幾個(gè)方面要考慮： （1）

9、功能方面 所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力完成控制任務(wù)。 （2）價(jià)格方面 不同廠家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似，質(zhì)量相當(dāng)，I/O點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)腜LC的價(jià)格能相差40%以上。 （3）個(gè)人喜好方面 有些工程技術(shù)人員對某些品牌的PLC熟悉，所以一般比較喜歡使用這種產(chǎn)品。 PLC主機(jī)選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應(yīng)的配套模塊也就選定了。如模擬量單元，顯示設(shè)定單元，位置控制單元或熱電偶單元等。 對于本課設(shè)來說不需要擴(kuò)展單元與模擬量單元，據(jù)上表可知選擇PLC可以選擇歐姆龍系列PLC,根據(jù)以上的分析可知可以選擇主機(jī)型號為CPU221/DC/DC/Rel

10、ay的S7-200系列PLC。第3章 I/O地址分配輸入/輸出信號在PLC接線端子上的地址分配是進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。對軟件設(shè)計(jì)來說，I/O地址分配以后才可進(jìn)行編程；對控制柜及PLC的外圍接線來說，只有I/O地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖，裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖和安裝控制柜。分配輸出點(diǎn)地址時(shí)，要注意負(fù)載類型的問題。在進(jìn)行I/O地址分配時(shí)最好把I/O點(diǎn)的名稱、代碼、地址和作用以表格的形式列寫出來。 控制系統(tǒng)的輸入/輸出信號的名稱、代碼、地址、作用名 稱代 碼地 址作 用輸 入 信 號門內(nèi)光電探測開關(guān)K1X0感應(yīng)開關(guān)門外光電探測開關(guān)K2X1開門到位限位開關(guān)K3X2開限位關(guān)門到位限

11、位開關(guān)K4X3關(guān)限位輸 出 信 號開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM0Y0電機(jī)正轉(zhuǎn)開門關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1Y1電機(jī)反轉(zhuǎn)關(guān)門 第4章 電氣原理圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括PLC及外圍線路的設(shè)計(jì)、電氣線路的設(shè)計(jì)和抗干擾措施的設(shè)計(jì)等。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要指編制PLC控制程序。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，除I/O地址列表外，有時(shí)還要把在程序中用到的中間繼電器（M）、定時(shí)器(T)，計(jì)數(shù)器（C）和存儲(chǔ)單元(V)以及它們的作用或功能列寫出來，以便編寫程序和閱讀程序。在編程語言的選擇上，用梯形圖編程還是用語句表編程或使用功能圖編程，這主要取決于以下幾點(diǎn)：（1）有些PLC使用梯形圖編程不是很方便（例如書寫不便），則

12、可用語句表編程，但梯形圖總比語句表直觀。（2）經(jīng)驗(yàn)豐富的人員可以用語句表直接編程，就像使用匯編語言一樣。（3）如果是清晰的單順序、選擇順序或并發(fā)順序的控制任務(wù)，則最好是用功能圖來設(shè)計(jì)程序。4.1 方案說明由于自動(dòng)門的分類很多，本次實(shí)驗(yàn)不能一一進(jìn)行討論，最后決定主要對平移自動(dòng)門進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)plc的自動(dòng)控制。下面主要對控制部件進(jìn)行討論。經(jīng)分析設(shè)計(jì)任務(wù)，可知完成任務(wù)的實(shí)質(zhì)就是控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制首先要具備以下功能部件：光電檢測開關(guān)，限位開關(guān)，超載保護(hù)開關(guān)，直流電機(jī)?，F(xiàn)確定電機(jī)與門扇軌道組成的系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)開門，電機(jī)反轉(zhuǎn)關(guān)門。1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)時(shí)，開關(guān)上有電

13、流通過（光電檢測開關(guān)是脈沖觸發(fā)須對其自鎖）由于開門限位開關(guān)常閉，所以線圈上有電通過，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。2）當(dāng)自動(dòng)門到開門限位開關(guān)位置時(shí)啟動(dòng)延時(shí)定時(shí)器8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)時(shí)，必須重新開始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。5）考慮到自動(dòng)門在出現(xiàn)故障或在維修的時(shí)候，用自動(dòng)控制從在一定的問題，最后決定加增手動(dòng)開門和關(guān)門開關(guān)。4

14、.2 plc控制輸出輸入接線圖 （草稿紙上）第5章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)5.1 PLC控制邏輯圖 （草稿紙上）5.2 PLC梯形圖 （草稿紙上）5.3 PLC控制程序LD M8002 初始化脈沖，作啟動(dòng)條件SET S0 初始化條件STL S0LD X000 檢測到有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過 OR X001SET S20STL S20LDI X002OUT Y0000 電機(jī)正轉(zhuǎn)，開門LD X002SET S21STL S21OUT T0 K80 開門位置停留8s后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程 LD X000 當(dāng)檢測到有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到OR X001 外通過停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序ANI T0OUT S20

15、LD T0SET S22STL S22LDI X001ANI X000ANI X003OUT Y0001 若無人通過，電機(jī)反轉(zhuǎn)關(guān)門LD X001OR X000 若有人，則再次返回到開門程序OUT S20 RET END 第6章 門體的設(shè)計(jì)6.1 門體的構(gòu)成 平滑自動(dòng)門的門體由固定門體和活動(dòng)門扇組成。其中固定門體包括固定門扇、整體門框、可安裝驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的橫梁、橫梁上部的上亮子玻璃窗。6.2 門形式的選擇平滑自動(dòng)門的結(jié)構(gòu)形式主要有兩種：即單開式和雙開式，單開式就是只有一扇門從單側(cè)自動(dòng)滑開。雙開式是兩扇門同時(shí)從中間滑向兩側(cè)或兩側(cè)滑向中間。根據(jù)功能要求和設(shè)計(jì)要求，選擇雙開式作為本次設(shè)計(jì)對象。單開式雙開式

16、6.3 門體的相關(guān)參數(shù)名稱尺寸（mm）活動(dòng)門扇高度2100活動(dòng)門扇寬度900門扇厚度10密度2500kg/表3-1 門體規(guī)格參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)格門扇高度，單扇門寬度，厚d=10mm，計(jì)算出自動(dòng)門的體積為：因?yàn)殚T體材料選擇的是鋼化玻璃，其密度，所以有單扇門的質(zhì)量：因?yàn)殚T體還有玻璃夾和止擺裝置等附件，我們可以把單扇門的總重看為55kg自動(dòng)門的運(yùn)行速度一般是取0.30.5m/s,這里我們?nèi)〉氖?.5m/s進(jìn)行設(shè)計(jì)。下圖為門體的整體平面外形圖： 第7章 驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1 自動(dòng)門運(yùn)行阻力計(jì)算自動(dòng)門運(yùn)行阻力計(jì)算：平滑自動(dòng)門總運(yùn)行阻力包括摩擦阻力、風(fēng)阻力、坡度阻力和慣性阻力。因?yàn)槠露刃苯切。\(yùn)行速度

17、慢，所以坡度阻力和慣性阻力忽略不計(jì)。（1）摩擦阻力摩擦阻力包括門滑輪的滾動(dòng)摩擦阻力、門滑輪軸承中的摩擦阻力以及門滑輪輪緣與軌道之間的滑動(dòng)摩擦阻力。為了簡化,假設(shè)其總運(yùn)行效率為0.95。（2）風(fēng)阻力。根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況，這里取六級風(fēng)壓進(jìn)行阻力計(jì)算。自動(dòng)門的風(fēng)阻力為： 式中為風(fēng)力系數(shù)，平滑門風(fēng)力系數(shù)取1.1； A 垂直與風(fēng)向的迎風(fēng)面積（自動(dòng)門的總面積）； 計(jì)算風(fēng)壓（Pa）； 門滑輪與止擺器的綜合摩擦系數(shù)，這里取0.1。 查表得六級大風(fēng)風(fēng)速：； 這里取。風(fēng)壓計(jì)算公式：綜上 7.2 自動(dòng)門驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算根據(jù)傳動(dòng)的實(shí)際情況，取各部分傳動(dòng)效率如下：聯(lián)軸器效率：滾動(dòng)軸承效率：閉式齒輪傳動(dòng)效率：所以取減速電機(jī)的效

18、率取。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)需要的功率為：所以減速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率為54.5W。7.3 減速電機(jī)的選型7.3.1直流電機(jī)的調(diào)速他勵(lì)或并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相比于交流電機(jī)而言，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、維修不方便，但是在調(diào)速方面卻有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。鼠籠式電動(dòng)機(jī)在一般情況下是不能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速的，更不能進(jìn)行無極調(diào)速，所以對于調(diào)速要求較高的設(shè)備，通常采用直流電動(dòng)機(jī)，這是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)無極調(diào)速，并且機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較簡單。7.3.2 確定減速機(jī)型初選同步帶輪直徑d=60mm。則主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速：由公式得：減速電機(jī)的輸出動(dòng)輪速比：根據(jù)裝置的驅(qū)動(dòng)功率和減速器輸出的速比，選用日本進(jìn)口的SS40E8-H4E8-12.5型號直流減速電機(jī)，其功率

19、P=80W，額定轉(zhuǎn)速200r/min。A=24mm,B=70mm。7.4 齒帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)7.4.1齒帶傳動(dòng)各個(gè)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）齒帶傳動(dòng)特點(diǎn)齒帶傳動(dòng)主要部件為齒形同步帶。其傳動(dòng)綜合了齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，克服了其它各種帶打滑和伸長等缺點(diǎn)，構(gòu)成了一種獨(dú)特的傳動(dòng)形式。同步齒帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)、噪聲小、無滑差、承載能力高、壽命長、帶齒受力均勻合理和具有最小膨脹系數(shù)以及最大可靠性等優(yōu)點(diǎn)。同步齒帶可以獲得恒定的速比，且速比范圍大，允許的線速度高，傳遞效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，具有耐油耐潮等特點(diǎn)，使得其可以在環(huán)境較惡劣的條件下工作。（2）同步帶的主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速齒帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算通常按照同步帶傳動(dòng)進(jìn)行

20、設(shè)計(jì)計(jì)算。初選同步帶主動(dòng)輪節(jié)圓直徑。根據(jù)公式計(jì)算得：（3）同步帶的功率為工況系數(shù)，查表取=1.6。則 （4）同步帶帶型的選擇 參考同步帶選型圖，根據(jù)帶輪轉(zhuǎn)速和同步帶功率，選擇帶型為L型。L型同步帶承載載荷屬于輕型載荷，其齒形尺寸如下：帶型（節(jié)距代號）節(jié)距（）（mm）齒形角齒根厚齒高帶高h(yuǎn)齒根圓角半徑齒頂圓角半徑L（輕型）9.525404.651.913.60.510.51 查表得L型同步帶的基準(zhǔn)寬度（5）確定帶輪齒數(shù)Z和帶輪節(jié)圓直徑d根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速和L型帶型，參照小帶輪最小齒數(shù)表，有小帶輪最小齒數(shù)，小帶輪齒數(shù)，取=20.L型帶型的節(jié)距Pb=9.525mm，則有節(jié)圓直徑：（6）驗(yàn)算帶速v即滿足要

21、求。（7）確定中心距和同步帶長度圖4-5自動(dòng)門運(yùn)行線路圖圖中實(shí)線部分表示兩扇門的關(guān)閉狀態(tài)，虛線表示兩扇門的完全開啟狀態(tài)。L1是活動(dòng)門扇的寬度，L2是橋門的寬度，L3則是門開閉全過程中占用的皮帶長度，根據(jù)給定的尺寸，可以計(jì)算得到L3，所以有：而齒輪的中心距，同時(shí)考慮留有皮帶剩余余量，所以取。由公式得：所以選取的同步帶長度為6590.5mm。（8）確定同步帶寬度L型同步帶的同步帶基準(zhǔn)寬度為25.4mm，許用工作拉力，而工作時(shí)候所需拉力，所以當(dāng)帶寬取25.4mm的時(shí)候，滿足使用要求。即（9）齒輪軸的強(qiáng)度計(jì)算和材料選擇帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力由式得：軸承的材料最常用的45#鋼，因?yàn)檫@種材料的機(jī)械綜合性能

22、比較好，下面就以這種材料為列來進(jìn)行強(qiáng)度的驗(yàn)算。帶傳動(dòng)在軸上的壓力會(huì)以齒輪軸的固定點(diǎn)為支承點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)彎應(yīng)力，現(xiàn)在對軸的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算（軸承的直徑為.0.022m，軸承受力點(diǎn)與支點(diǎn)的距離L為0.01m）：最大彎矩：抗彎截面系數(shù)：強(qiáng)度=M/W=因?yàn)?5鋼的許用彎應(yīng)力為102Mpa，所以選用這種材料是滿足要求的。7.4.2 齒帶傳動(dòng)張緊裝置的設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間以后，會(huì)因?yàn)閹У乃苄宰冃魏湍p而松弛，從而影響工作性能或致使帶不能正常工作。為了有效的防止這種不良結(jié)果的產(chǎn)生，就必須采取有效的補(bǔ)救措施?，F(xiàn)在常用的措施有下面幾種：1、定期的張緊裝置。2、自動(dòng)張緊裝置。3、采用張緊輪的張緊裝置。根據(jù)自動(dòng)門的使用環(huán)境和條件，要求整個(gè)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡單，占用空間少，采用張緊輪的張緊裝置會(huì)使整個(gè)自動(dòng)門傳動(dòng)裝置占用的空間變大，同時(shí)也使得自動(dòng)門的皮帶運(yùn)行方向改變，不能正常帶動(dòng)皮帶夾來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門的開閉，所以不宜采用，而自動(dòng)張緊裝置是將有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在浮動(dòng)的擺架上，利用電動(dòng)機(jī)的自重，使帶輪隨同電動(dòng)機(jī)繞固定軸擺動(dòng)，來保持初拉力，所以也不適合采用。固選用定期張緊裝置的方式來進(jìn)行張緊。下面是本次設(shè)計(jì)采用的彈簧張緊裝置。張緊裝置的結(jié)構(gòu)如下：張緊裝置的主要構(gòu)成部分有：1、底座 2、調(diào)節(jié)推板 3、調(diào)節(jié)桿 4、預(yù)勁彈簧 5、螺母圖4-6張緊裝置結(jié)構(gòu)