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1、1 / 108 毕业论文果蔬大棚电动卷帘机设计作者:学 号：5学院( 系 ) :机械工程与自动化学院专业:机械设计制造及其自动化指导教师：评 阅 人：2006 年 6 月副教授中 北 大 学毕业设计（论文）任务书学院、 系 ：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化学 生 姓 名：学 号：设计(论文)题目：果蔬大棚电动卷帘机设计起迄日期:2006 年 2 月 20 日2006 年 6 月 10 日设 计 ( 论文 ) 地点:中北大学指导教师:系主任:发任务书日期 : 2006年 1 月 10 日毕 业 设 计（论文）任务 书1毕业设计（论文）课题的任务和要求：采用中心卷轴的方式，结合果
2、蔬大棚的实际情况，设计大棚电动卷帘机。1）利用电机作动力，经减速机降速，通过控制电机正反转，完成卷帘、放帘作业。2）用于长度在 80米以内的常用形状的温室大棚。3）需在 5 分钟内完成卷、放帘作业。结构合理、成本较低。2毕业设计（论文）课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1）电机功率 1.1 千瓦，减速机降速后速度为1.6r/min 。2）需在 5 分钟内完成卷、放帘作业。3）绘制电动卷帘机的装配图及所属全部零件图。4）AutoCAD绘制电动卷帘机关键零件图一张（A4） 。5）外文资料翻译一篇。6）撰写设计说明书。毕 业 设 计（论文）任务 书3对毕业设计（论文）课题成果
3、的要求包括毕业设计( 论文)、图纸、实物样品等 ) ：1）电动卷帘机装配图及所属全部零件图2）AutoCAD绘制的零件图一张（ A4） 。3) 外文资料翻译一篇。4）设计说明书一份。4毕业设计（论文）课题工作进度计划：起 迄 日 期工作内容2006 年 2月 20 日 3 月 25日 3月 25 日 4 月 25日4 月 25 日 5 月 25 日5 月 25 日 6 月 10 日6 月 20 日文献资料搜集，制定方案。初步完成卷帘机减速及传动机构的设计。完成卷帘机各部分的设计，进行整体配合。完成毕业论文。论文答辩。学生所在系审查意见：系主任：年月日果蔬大棚电动卷帘机摘 要果蔬大棚卷帘机是今后
4、大棚种植必需的机械装备和发展方向，它改变了传统人工卷帘操作的方法， 比人工操作提高效率十几倍以上，解决了每天卷放草帘的劳动强度， 改善了严冬露天操作的环境， 重要的是缩短了卷、 放草帘所消耗的时间 , 延长了光照时间 . 大大提高了劳动效率和经济效益.现今市场上主要供应的是一种是走动式卷帘机这种卷帘机利用卷帘机的动力上下自由卷放草帘子， 不必受大棚坡度大小的限制。 但这种卷帘机结构复杂，稳定性差，寿命低，且不适合长度过大的大棚。本课题所设计的是一种固定式卷帘机， 它模拟人工操作 , 通过缠绕在绳上的绳子的拉紧和放松 , 实现草帘的卷收和铺放。其主要机构包括电动机、 减速机、卷帘装置等。 本课题
5、着重对卷帘机的减速机及卷帘装置进行设计， 使其在压低成本的前提下满足普通斜坡式大棚的要求。关键词：卷帘机，减速机，传动比，抗弯强度FRUITS AND VEGETABLES BIG AWNING ELECTRICALLY OPERATED VOLUME CURTAIN MACHINEAbstract ：The fruits and vegetables big awning volume curtain machine will be the next big awning planter essential machinery equipment and the development di
6、rection, it changed the traditional artificial volume curtain operation method, will enhance above efficiency several times compared to the manual control, solved the daily volume to graze animals the curtain the labor intensity, improved the severe winter open-air operation environment, more import
7、antly reduced the volume, has grazed animals the time which the curtain consumed,Lengthened the illumination time.Enhanced the labor efficiency and the economic efficiency greatly. Nowadays in the market the main supply is one kind is takes a walk about the type volume curtain machine this kind of v
8、olume curtain machine use volume curtain machine power the free volume to graze animals the curtain screen, does not need to receive the big awning slope size the limit. But this kind of volume curtain machine structure is complex, the stability is bad, the life is low, also does not suit the length
9、 oversized big awning. What this topic designs is one kind of stationary volume curtain machine, it simulates the manual control,Through winding on rope string tautness and relaxation,The realization grass curtain volume receives and sets. Its main organization including electric motor, speed reduce
10、r, volume curtain installment and so on. This topic emphatically carries on the design to the volume curtain machine speed reducer and the volume curtain installment, causes it in to reduce the cost under the premise to satisfy the ordinary pitch type big awning the request.Key word Volume curtain m
11、achine，Speed reducer ，Velocity ratio，Bending strength.目录1 绪论 . 11.1本课题研究意义 . 11.2本课题的研究现状 . 11.3设计任务与要求 . 31.4拟解决的关键问题 . 31.5拟采用的研究手段 . 42 传动装置的总体设计 . . 42.1确定传动方案 . 42.2电动机的选择 . 42.3计算总传动比和分配各级传动比 . 52.4计算传动装置的运动和动力参数 . 53 传动机构及零件的设计计算. . 63.1带传动的设计计算 . 63.2减速器的设计计算 . 73.2.1 蜗轮蜗杆的设计计算 . 73.2.2 蜗杆的设
12、计 . 103.2.3 齿轮的设计计算 . 173.2.4 传动轴的设计 . 223.2.5 输出轴的设计 . 293.2.6 箱体的设计 . 363.3卷动机构的设计 . 383.3.1 卷绳管的设计计算 . 383.3.2 绞盘的设计计算 . 413.3.3 滑动轴承的设计 . 433.3.4 法兰连接的设计 . 434 结论 . 46参考文献 . 47致谢 . 49外文文献原文译文1 绪论1.1 本课题研究意义随着城乡人民生活水平的提高， 冬季栽培鲜菜、 鲜果的温室大棚蓬勃发展，其规模越来越大。但是，在温室大棚作业中，卷铺草帘是最费时费工的主要作业环节之一， 尤其在严寒冬季的凌晨和傍晚，
13、 在寒风刺骨的恶劣条件下，农民站在大棚顶上从事着艰苦笨重的草帘卷铺劳动，情况可想而知。 对于一个长 80米大棚来说，每天都要在早上拉启、傍晚放下，各要用大约40分钟左右。严格的来说， 冬天里的阳光和温度是“果蔬大棚”中作物正常生长所依赖的珍贵资源。农民要争分夺秒，辛苦是可想而知的1。但这仍然解决不了问题，由于“果蔬大棚”保温帘开启和关闭时间相对集中，引起的劳力不足和耗用时间过长， 已经严重制约了“果蔬大棚”的产量效益和发展空间。电动卷帘机的出现则彻底解决了人工卷铺帘子带来的一系列不便。使用电动卷帘机，可随时启动，延长了光照时间，增加了光合作用，更重要的是节省劳动时间， 减轻了劳动强度。 日光温
14、室在深冬生产过程中， 每一千平方米温室人工控帘约需1.5 小时，而卷帘机只需 5 分钟左右， 太阳落山前， 人工放帘需用约 1 小时左右， 由此看来， 每天若用卷帘机起放帘子， 比人工节约近 2小时的时间。同时延长了室内宝贵的光照时间， 增加了光合作用时间。另外，使用电动卷帘机对草帘、棉帘保护性好，延长了草帘、棉帘的使用寿命，既降低生产成本，同时因其整体起放，其抗风能力也大大增强。总体上可使农民能比较轻松地用更多的精力提高对蔬菜进行管理，提高品质、扩大规模2。因此，开发经济、实用的电动卷帘机是一项很好的研究课题。1.2 本课题的研究现状目前国内生产的卷帘机主要有两种工作方式3：一种是固定式，卷
15、帘机固定在大棚后墙的砖垛上， 它模拟人工操作， 通过缠绕在轴上的绳子的拉紧和放松。利用机械动力把草帘子卷上去， 利用大棚的坡度和草帘子的重量往下滚放草帘子。 该种型号的卷帘机造价较高，大棚要有一定的坡度， 如果棚面坡度太平，草帘子滚不下来， 当风大时容易乱绳并影响工作， 且安装复杂。另一种是走动式，这种卷帘机由悬臂杆、支撑杆、电机、减速机构和卷帘轴等组成。其工作方式是采用机械手的原理， 利用卷帘机的动力上下自由卷放草帘子，不必受大棚坡度大小的限制。 但存在以下不足， 悬臂杆和支撑杆稳定性差， 对草帘整体弯度要求较高，不易满足长度较大的大棚， 且其卷帘轴被焊接成整体构件，拆装不方便。对于较常见的
16、 80 米长的果蔬大棚，通过文献检索，有一些满足要求的卷帘机械，现将代表性的结构特点分析如下。图 14是一种卷帘机的使用状态示意图，该卷帘机采用固定式结构，主要由工作电机及固定机构，减速机，卷绳管，卷帘绳，螺栓，轴承等组成。其工作原理为电机通过减速箱减速，使输出轴与卷绳管连接， 带动卷绳管转动，卷绳管与卷帘绳一端固定，电机工作，卷绳管带动卷帘绳卷起，卷帘绳带动草帘卷起， 完成卷的过程。电动反转，卷帘在自身重力作用下沿绳放下，完成放的过程。 其中卷帘机的电机和减速机分别固定在一电机支杆上，电机支杆的下端固定在温室的墙上。 大棚卷帘机包括多个卷绳管支承机构，卷绳管直接与减速箱的输出轴相连。 卷绳管通过支架固定。 支架通过螺栓固定在大棚的顶墙上。 卷帘绳一端套在卷绳轴上， 另一端绕过卷轴大棚顶端。 其中电机通过减速机予以减速，带动整体。优点：结构简单，以电机驱动，卷帘卷起速度快，省工省力，适合大面积作业。图 1.1 一种卷帘机的使用状态示意图大棚顶端三角支架的结构图如图2 所示， 卷绳轴顶端支承机构的竖支杆的下端固定在横支板上， 斜支杆的两端分别与竖支杆和横支杆连接，横支杆可固定在温室大棚的
