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1、闽南理工学院创新实训活动说明书题 目 半自动拉幕机构 系 别 光电系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 0820143 学 号 082014305/07/08/09 姓 名 郭海奇/柯勇昆/邱煌辉/刘创指导教师 黄长增 完成时间 2012-05-13 评定成绩 目 录1 . 设计题目 32 . 设计方案选择 4 2.1设计方案一 4 2.2设计方案二 4 2.3设计方案三 5 3 . 最终选定方案具体设计 5 3.1所选方案机构运动简图 53.2 计算公式及数据处理 6 4 . 小组总结 75 . 参考资料 机械创新课程设计题目1 . 设计题目: 拉幕机构2 . 工作原理及工艺动作过程
2、舞台上的布幔悬挂较高，层次多，厚而重。剧情进展过程中摇不断拉动布幔。以往的拉幕由人来完成，费力且影响整个舞台背景效果。 它的主要动作，在需要的时候，通过链轮机构，利用电机的动力，自动完成幕布的开启与关闭。3 . 原始数据及设计要求 1）布幔尺寸。 高7.5m 长（5.5*2）m 2）活动距离 l=5m，拉幕机构应使布幔以接近均匀的速度活动，平稳地启动和停止。3）按舞台效果的要求，拉动平均速度为v=1m/s。 4）机构传动性能好，结构紧凑，制造方便。4 .设计任务 1）执行机构选型与设计：构思出至少三种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的
3、方案进行详细设计，该机构最好具有匀速运动特性。 2）转动系统的设计，链轮机构，齿轮机构的设计，包括尺寸设计 3）用pro E或CAD软件绘制机构简图。4）画出最终方案的机构运动简图。 5）撰写设计说明书设计方案：方案一 滑轮机构拉幕装置此机构的拉幕原理是运用滑轮机构拉动布幔，通过电机的工作，完成如图所示的幕布开启和关闭的过程，达到达到设计题目要求的自动化。通过电机传动，绳索拉动布幔，到达开启所需的位置；操作控制电钮，使电机反转，放松绳索，达到闭幕的效果，该机构结构简单，操作方便，装卸快捷，能够运用到各种类型的舞台。该机构是由电机旋转驱动，通过绳索拉动布幔到相应位置，能够起到快速开启的效果，而且
4、开启设计幕布较美观，但是无法运用到需要完全打开幕布的场合，是该方案一个不足之处。 方案二 齿条链轮传动机构 此拉幕机的拉幕机构是运用齿条链轮机构组成，左端主动轮的运转能带动链的运动，具有固定的传动比，满足速度均匀的设计要求。而且结构紧凑，装卸方便，具有诸多优点。 但是在拉开幕布的时候，导轨上的导轮会发生摩擦碰撞，减少滑轮的使用寿命，影响到理论上的移动速度。关闭幕布时，幕布需要承受水平拉力，不利于保养，很难达到预期的效果。最终选定方案（方案三）拉幕机构:链轮和滑轮组合机构 此拉幕机的传动部分采用链轮装置，具有固定的传动比，达到设计要求的匀速运动；驱动部分采用电机完成，快捷省力的要求，运用这个机构
5、就很容易实现。而且题目要求能运用到高大建筑上，只需改变电机功率和机构大小就能实现，而且结构紧凑，能够保证确定的运动轨迹。通过工作人员操作，控制电钮启动电机，从而使主动轮运转，在链传动机构中间有一移动的齿轮，该齿轮与滑轮连接（如图所示），链条传动带动该齿轮正定向运动，从而带动滑轮组的正向移动，使布幔达到开启的目的，当闭幕时，利用电机的反转，带动移动齿轮的反向运动，同理达到幕布关闭的效果。该机构结构稳定，承重能力叫大，能够承受较重的载荷，由于电机转速恒定，且链传动具有固定的传动比，所以该机构能够达到匀速运动的设计要求。该机构由于是横向运动，所以能够完全的拉开幕布，让舞台效果更佳，这是方案一所不能达
6、到的效果。悬挂幕布的支架，能够保证各约束点的距离相等，运行稳定，与电机的转速配合，达到快速拉动的效果。整个机构是由电机进行动力输出，由轮链传动进行一定比例速度传递到每个单独的运动构件上。局部1局部2最终方案的设计尺寸设计 计算公式：拉动速度=链速v=z*n*p/(60*1000)基本尺寸：主动轮齿数z1=17,08A链条节距p=12.7mm，运动齿轮Z2=25 电机转速n=300r/min 齿条长度L=（5.5*2）m 幕布长度=（5.5*2）m 拉动距离S=5m数据处理： 链速V=z*n*p/(60*1000) = 17*300*12.7/60000 =1.08m/s幕布拉动速度=运动齿轮速
7、度=链速=1.08m/s 开启或关闭一个行程所需时间t=S/V=5/1.08=4.6s 满足设计要求心得体会时间过的很快，为期一周的实训就要结束了，这学期的实训内容是创新设计。经过老师的指导以及同组成员之间互相讨论和协助下，我们终于顺利的完成了本次实训的内容。这次试验按小组的方式分配的，我们小组的实训课题是“半自动拉幕机构”实训要求设计三个方案，最终选择最优方案进行设计分析。在实训过程中，我们学会了如何分配工作来达到工作的最大效率。当然在设计的时候会存在不同的意见是不可避免的，在不同意见的情况下，我们学会了互相沟通，认真听取对方的观点，然后一起查阅课程设计所要用到的工具书，最后达成统一。在这过
8、程中让我们了解了团队精神的重要性，也懂得了沟通在人与人之间的关键性作用。在设计期间，不同小组的成员也经常的探讨一些设计过程中存在的共同问题，然后一起分析解决问题的方法途径。虽然在设计的过程中遇到种种的困难，甚至有时候觉得无从下手，心情非常沮丧。但是我们还是克服困难完成任务。创新设计是将学校教学与生产实际相结合，理论与实践相联系的重要途径。其目的使我们通过实习在专业知识和人才素质两方面得到锻炼和培养，从而为毕业后走向工作岗位打下良好的基础。通过创新设计实训，我们了解和掌握了多种绘图软件的用途，功能和使用方法。“理论来源于时间，理论最终用于实践”，这让我们深深的感到了实践对于我们的重要性，通过实践
9、，我们才能更好的掌握我们所学到的各种理论知识，更加深刻的认识了理论知识所表达的含义。读万卷书，行万里路，身为一名大学生，不仅要学习理论知识，也要掌握一定的实践能力，只有理论与实践相结合，才能够真正的掌握知识。以后才能更好的适应社会的需要。我坚信，通过这次的创新设计实训，从中获得的实践经验将使我终身受益，并会在以后的工作中起到重大的作用，同时我也会继续理解和体会实训中所学到的知识，并将它们应用于实际工作中，为以后的工作而更加努力。邱煌辉负责方案一的设计与数据的分析，方案二由有刘创负责设计与分析，最终设计方案由郭海奇与柯勇昆两个共同完成相关的设计与分析。参考文献 1 郑文伟，吴克坚。机械原理。第7版。北京：高等教育出版社，1997. 2 孙恒，陈作模。机械原理。第6版。北京：高等教育出版社，2001 3 中国机械设计大典编委会，中国机械设计大典。南昌：江西科技出版社，2000 4 张春林，机械创新设计。北京：机械工业出版社。20017
