（答辩稿）两翼自动旋转门的设计（CAD图纸+DOC论文）

为螺栓的个数，为防滑系数。

可查得根据文献查的.，.则式.那么螺栓危险截面的拉伸强度按下列方式计算式.选择螺栓的材料为，性能等级假设为.的螺栓。

可查得材料的屈服强度极限为，又可查得其安全系数为.，所以螺栓材料的许用应力为材料的屈服极限除以安全系数.那么有式.则按粗牙螺纹标准选用螺纹公称直径为，其小径也远大于.。

所以的螺栓是完全足够的。

但为了能很好的保证力矩的传递将设计的螺栓布局在齿圈内的两个。

齿圈结构尺寸设计根据以上螺栓要求，大齿圈从齿根到内圈的距离是足够，因为装在上的螺栓较小，则齿轮的内圆直径为式.取螺栓布置中心离内径为，那么布置螺栓的直径为式.取螺栓布置中心离内径螺栓中心为，那么布置螺栓的直径为式.则齿圈结构图如图.图.齿圈结构尺寸图小齿轮的结构按相关设计，其轴径为，键槽根据减速器配合尺寸进行设计。

.转盘支架设计转盘支架是用来安装大齿圈的，下部用来连接滚轮，起到传递力矩的作用。

支架是由六个形架组成，上部用螺栓连接齿轮，下部和滚轮的转轴连接在起，六个形支架分布在圆形轨道的两边边三个，它们和滚轮以及齿圈起组成个转盘。

转盘支架的形的两边，边是为连接滚轮的转轴的短边扁钢，边是为连接大齿圈的长边扁钢。

两根扁钢是用焊接方式将两部分连接成直角形式。

形支架长边的长度式.式中为转门内半径，为齿轮的内圆直径，为滚轮与支架连接垫片厚度。

由于形长边长与齿轮连接螺栓要配合，那么可以取其螺栓孔直径为。

则形架长边选用扁钢的宽度为，厚度选。

此标准为文献热扎扁钢。

形短边尺寸设计，如短边尺寸过大，易产生较大的力矩，不利于滚轮在门体上的稳定性。

则可取孔轴线离长边距离稍大于滚轮的外圈半径即可。

那么长度可按下式计算式.可取。

齿宽根据安装滚轮螺栓的直径决定，滚轮的旋转轴直径为.，所以要在扁钢上钻的孔径。

那么扁钢的宽度值不宜取得过小。

根据热扁钢标准系列可取扁钢标准宽度为，厚度选。

形长边孔中心面长度式.孔离孔的中心线长为式.形短边长度式.则转盘形支架结构尺寸如图.图.支架结构尺寸图.门体吊架设计门体吊架是连旋转接门体和滚轮的连接物，由个形架组成，每三个连接转门的边连接圆弧门型钢，每个吊架边连接滚轮的转轴，边连接门体框架型钢。

吊架是悬挂整个门体，使门体与滚轮起悬挂在轨道上，并起转动。

吊架处连接螺栓的直径设计门体由六根吊架来承受其重量，那么此处的螺栓受到的拉伸应力，如图.。

图.螺栓连接图则螺栓受的轴向载荷为式.根据轴向载荷的螺栓设计公式式中为工作拉力，为螺栓直径，为材料许用应力。

选择螺栓的材料为性能等级为的螺栓，可查得材料的屈服极限为，取安全系数为.。

则螺栓材料的许用应力为材料的屈服极限除以安全系数，.。

那么有式.由于计算出的螺栓需要直径较小，可能无法满足其它要求，则应将其值适当放大，以保证可靠性和安全稳定性。

按照粗牙普通标准可选择直径为的螺栓来连接，既保证连接的可靠性又能保证门体较好的安装功能。

吊架的尺寸设计形钢材尺寸，此尺寸部分与滚轮轴连接，其孔径是。

长边的长度可合理设计为，短边尺寸可设计为，根据此尺寸可选择文献热扎不等边角钢作为材料。

可选择不等边角钢为，做为制作吊架的材料。

吊架螺栓尺寸位置设计由圆弧门部分要与吊架结合，那么螺栓孔轴线的位置为据分析，有如下等式式.式中为轨道的宽度，为吊架连接的厚度则有那么可以求得。

吊架连接滚轮的轴孔直径取孔轴线离端面距离取小于滚轮的半径，可取。

连接门体的螺栓孔径取，则每个吊架的结构尺寸如图.。

图.吊架结构尺寸图控制系统设计.控制系统的控制过程及其控制功能控制系统的控制过程分析控制系统主要是接受来自检测安全系统传感器的相关信号和门体的相关按钮信号，然后对这些信号进行处理后对门体的运转进行控制。

门体的控制主要是门体转动的启停状态控制，旋转的转速状态控制，制动状态控制，锁门状态控制以及故障自动报警控制等。

由于两翼自动旋转门要实现多种转速的变化，则要实现电机转速的控制，电机转速的控制可采用变频器来实现。

控制器的控制信号通过变频器来控制电机的启停和转速变化。

两翼自动旋转门的控制系统必须要求有高的可靠性，控制性能高，能适应较为多变的控制要求，控制器价格不能太高。

控制系统的控制功能分析自动启停功能由红外传感器通知控制系统是否有移动物体接近或进入，以启动旋转门以常速自动旋转，或停止旋转门运行。

自动定位停功能自动停止在锁门位置和密封位置停止。

防夹功能在防夹区域内安装有接近开关和防夹传感器，当两个信号同时输入时就要让控制系统输出对应信号使门体停止旋转，防止夹伤行人.防碰功能当人的步伐和门体的旋转速度不致时，人就会碰撞到对应的传感器，那么控制系统就应该输出对应信号使的门体停止旋转，以免门扇打到行人或是碰伤行人。

残疾人调速功能自动转门设置有残疾人按钮，当残疾人通过时，按下该按钮，转门可以低速转动，待残疾人顺利通过后，转门自动恢复常速。

紧急按钮自动转门设有紧急停止按钮，遇有特殊情况发生，需要转门停止旋转时，可按下此按钮。

调速功能常速为慢速为快速为。

夜间闭锁功能夜间我门只要插入钥匙就能使控制系统开启电子锁锁定转门，具有保安作用。

.控制系统的选择如果我们采用早期的将接触器各种继电器定时器其它电器及其触头按定逻辑关系连接的继电接触器控制系统。

虽然它机构简单价格便宜便于掌握，在定范围内能满足控制要求。

但也存在着设备体积大，动作速度慢，功能少而固定，可靠性差，难于实现较复杂的控制的特点。

特别是由于它是靠硬件连线构成的系统，接线复杂，当控制要求有改变时，缺乏通用性和灵活性。

再者如果我们采用小型计算机来实现，虽说通用性和灵活性较前者有很大提高，但由于价格高，输入输出电路不匹配和编程技术复杂等原因，也不适合在本设计中使用。

也可考虑现在广泛应用于工业控制系统的可编程控制器。

是专为工业环境应用而设计制造的计算机。

它具有高可靠性丰富的接口模块采用模块化结构编程简单易学安装简单维修方便等特点。

综合各种控制系统的特点，是对两翼自动旋转门控制系统实现的最佳选择。

.变频器的选择变频器的选择主要涉及变频器容量的选择，而变频器的容量又由很多因素决定，如电动机容量电动机减速时间等，其中，最主要的是电动机的额定电流。

变频器的容量计算由于变频器只驱动台电机，而对于连续运转的变频器必须满足下列项计算公式满足负载要求输出式.满足电动机容量式.满足电动机电流式.式中是变频器的容量负载要求的电动机轴输出功率是电动机的额定电压电动机的额定电流是电动机的效率电动机功率因素电流波形补偿系。

是电流波形补偿系数，由于变频器的输出波形不是完全的正弦，而含有高次谐波的成分，其电流应有所增加。

对于控制方式的变频器，的取值为。

指定变频器减速时间降低变频器的输出功率，就可以实现电动机减速。

加快变频器输出频率的降低速率，可使电动机更快地减速。

当变频器对应的速度低于电动机实际转速时，电动机就进行再生制动。

在这种情况下，异步电机将变成异步发电机，而负载的机械能将被转换成电能并反馈给变频器。

当反馈能量过大时，变频器本身的过电保护电路将会动作并切断变频器输出，使电动机处于自由减速状态，反而无法达到快速减速的目的。

为避免出现上述现象，使上述能量在直流中间回路的其他部分消耗，而不造成电压升高。

在电压变频器中，般都在直流中间回路的电容器两端并联上制动三极管和制动电阻。

当直流中间回路的电压上升到定的电压值时，制动三极管就会导通，使直流电压通过制动电阻放电，即将电动机回馈给变频器的直流中间回路的能量，以热的形式在制动电阻消耗掉。

制动电阻的选择方法计算制动力矩式.式中为动力矩为电动机的转动惯量折算至电动机轴的负载转动惯量，减速开始速度减速完了的速度减速时间负载转矩。

由于整个门体转动惯量为，总共的传动比为，那么可以估算出折算到电机轴上惯量为，由于中间齿轮两翼自动旋转门的设计摘要两翼，自动，旋转门，设计，毕业设计，全套，图纸摘要两翼自动旋转门是种专为扩大人员流动而设计的新型旋转门，是集自动旋转门平滑门和展台功能三者优点于身的完美组合。

本论文主要论述了两翼自动旋转门的设计过程，其主要对两翼自动旋转门的门体结构驱动系统传动系统控制系统和检测安全系统做了详细的分析和设计。

提出了采用铝型材和玻璃等组成门体框架，旋转翼及平滑门用扁钢固定在起形成旋转门体，通过吊架将旋转门体同六个被动滚轮连接，使旋转翼和平滑门系统悬挂在门冠圆形轨道上采用三相异步电动机提供动力，通过个减速器和对齿轮齿圈传动来驱动旋转门体在门冠圆形轨道上旋转用可编程控制器来负责完成控制任务，由变频器来实现门体多段转速的调节功能。

使用红外线传感器检测进出旋转门的人员流动，多部接触式和非接触式传感器及光电接近开关来确保通行者的安全进出。

最终，设计出了种功能实用安全可靠的旋转门。

关键词两翼自动旋转门，门体，可编程控制器，传感计.驱动系统总体设计.减速机的选择旋转门体的惯性力矩计算旋转门体的摩擦力矩计算选择减速机传动系统设计.传动齿轮齿圈设计齿轮齿圈设计前述齿轮齿圈参数设计.承重滚轮及其轨道设计选择滚轮轨道设计.齿圈连接转盘支架的螺栓设计螺栓直径设计齿圈结构尺寸设计.转盘支架设计.门体吊架设计吊架处连接螺栓的直径设计吊架的尺寸设计控制系统设计.控制系统的控制过程及其控制功能控制系统的控制过程分析控制系统的控制功能分析.控制系统的选择.变频器的选择变频器的容量计算指定变频器减速时间变频器的频率设定.控制系统硬件设计的机型选择外接电气元件的选择输入输出口的保护及分配的外部接线图.控制系统的软件设计控制系统软件设计的要求分析程序设计检测安全系统设计.检测安全系统的总体设计.检测系统设计检测系统的要求检测传感器的选择检测传感器的安装.安全系统设计安全系统的要求安全传感器的选择安全接近开关的安装结论参考文献附录西门子的性能参数附录硬件接线图附录电气接线图致谢绪论.旋转门的发展概况旋转门起源于荷兰，至今已有百年的历史，在这段时间内，从以前意义的转门到今天的全自动旋转门，旋转门经历了个漫长的发展历史。

其种类较多，按控制方式可分为全自动旋转门半自动旋转门和手动旋转门按旋转翼结构方式可分为两翼旋转门三翼旋转门和四翼旋转门按结构材料可分为金属框架旋转门水晶旋转门全玻璃旋转门和木旋转门。

国外自动旋转门发展较早，其技术也较为成熟。

自动旋转门的传动系统技术具有节能低噪声传动平稳寿命长性能可靠等优点控制系统采用数字化设计的系统作为控制中枢，有功能更强大，操作更简便等优点检测安全系统采用先进的红外与微波感应技术，用于感知物体的移动，操纵门体的动行，使用各种安全检测传感器，实现防挤防夹和防撞功能。

与此同时些厂家生产的自动旋转门还具有远程控制和液晶显示功能。

新中国成立以来，特别是改革开放以后，旋转门也大量的出现在我国的各种公共和高档场合。

但由于我国特殊的国情，使得旋转门技术起步较晚，且其发展受到定的限制。

因此，我国在自动旋转门的传动系统控制系统和检测安全系统上离国外还有定的差距。

.旋转门作为出入口设计的优点而自动旋转门作为出入口设计，其最大的优点在于它对于人员来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。

同时，自动旋转门能减少公共场合人们对门体的接触，能有效的防止了细菌的传播增强门口的抗风能力，消除了风口效应，减少了