三面翻广告展示屏完整版新Word文件下载.docx
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如果三面翻广告牌安装在金属支架上,应把支架背面,用铁板全部封闭,以免背后透光,影响画面效果。
对基础支架制作要求:
1、横梁要求水平,立柱要求竖直。
2、在画面长度方向要求不平直度小于10毫米,在画面高度方向要求上下横梁不平行度小于20毫米。
对基础支架制作强度要求:
下横梁是支撑三面翻广告牌重量的承重结构,要求在与三面翻广告牌连接的每一个点产生不超过2毫米的弹性变形。
二、安装步骤
按尺寸要求,先装上下外框(要求外框内角为90度)固定在支架上,再将左右外框与上下框相连接,最后安装三棱示屏画面。
1.3三面翻广告展示屏的优势
现在欧洲国家已经开始用较为先进的凸轮推进系统,使三面翻广告牌的性能更稳定。
三面翻广告展示屏的主要优势是:
占地面积小,成本较低,并且它的应用也非常广泛,比如:
它具有更强的广告效应。
1.4三面翻广告展示屏的维护保养
该展示屏的维护保养比较简单,在开始保养打开装有机械装置的边框之前,应首先关闭主电源。
1,齿轮:
在电机和传动主轴之间的钢制齿轮,每连续运转半年应加润滑黄油一次
3,画面和外框清洗:
用低压喷水枪清洁,然后擦干(不要在霜冻季节清洗)。
第二章三面翻展示屏的控制传动部分
2.1概述
该展示屏的控制传动部分是由步进电机和AT89S51单片机组成的,由单片机控制步进电机提供原动力,使步进电机转动输出动力,从而带动主传动轴转动,由齿轮转向,将动力提供给展示屏,进而画面翻转。
2.2步进电机的基础知识及其选用
2.2.1步进电机的特点
1、转动角度与驱动器接受的脉冲个数成正比;
2、转动速度与驱动器接受的脉冲频率成正比;
3、定位基准,无累积误差,适合进行位置控制;
4、因无电刷,无需特殊保养;
5、易于用做简单的开环控制,成本低廉。
2.2.2本毕业设计所选步进电机的型号及参数
步进电机低速运行时振动和噪音较大时固有的缺点,一般可采用以下方案解决:
1、如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比的方法避开共振区;
2、采用带有细分功能的驱动器,这是最常用、最简单的方法;
3、换成步距角更小的步进电机;
4、换成交流伺服电机,几乎可以完全克服振动和噪音,但是成本较高;
5、在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。
该展示屏的步进电机是低速运行,所以也会产生振动和噪音,而解决它的方法就是选择一个步距角较小的步进电机,所以我选用的步进电机型号是90BF006。
该型号步进电机具有精度高、力矩大、声音小、温升低等优点,由于电机内部采用了高温材料,使电机又具有耐高温性,且价格适中。
该步进电机的相数为5,步距角为0.72,电压为24V,电流为3A。
图2-1-1步进电机图
该步进电机外观如图2-1-1
该步进电机的参数如下表2-1-2
表2-1-290BF006参数
2.2.3步进电机控制系统的典型构成
一个基本德尔的步进控制系统需要脉冲发生器(控制单元)、驱动器和电源,三部分组成。
图2-1-3
图2-1-3步进控制系统图
图2-1-4-A电机控制图
图2-1-4-B步进电机控制流程图
2.2.4步进电机的控制
电机控制图如图2-1-4-A
该展示屏是由步进电机控制的,通电后,步进电机转动,转动到规定角度,由检测元件发出检测信号,如果有检测信号,步进电机将延时20秒,使展示屏画面停止20秒,然后返回继续转动,如果没有检测信号,则步进电机又继续转动。
步进电机控制流程图如图2-1-4-B
2.2.5步进电机的直流供电电源的确定
1、电压的确定
混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般都有较宽的范围,电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。
如果要求电机工作转速较高或响应较快,就必须加高电压,但是需要注意控制电压的峰值不能超过驱动器的最大输入电压,否则可能损坏驱动器,并且控制电机和驱动器的发热量也会相应的增加。
2、电流的确定
供电电源一般根据驱动器的输出相电流I来确定。
如果采用线性电源,电源电流一般可取I的1.1~1.3倍;
如果采用开关电源,电源电流一般可取I的1.5~2.0倍。
因为该展示屏的主要特点是方便、简单、成本低,所以该展示屏的步进电机选用的电源是开关电源,因为开关电源价格便宜、成本较低。
步进电机选用的电源电流是6A。
2.3单片机的选用型号及其特点
该展示屏选用的单片机型号是AT89S51,因为AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S51具有如下特点:
40个引脚,4kBytesFlash片内程序存储器,128bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器此外,AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
第三章三面翻展示屏的传动齿轮设计
3.1概述
齿轮传动的适用范围很广,传递功率可高达数万千瓦,圆周速度可达150m/s(最高300m/s),直径能做到10m以上,单级传动比可达8或更大,因此在机器中应用很广。
3.1.1齿轮传动优点及材料
和其他机械传动比较,齿轮传动的主要优点是:
工作可靠,使用寿命长;
瞬时传动比为常数;
传动效率高;
结构紧凑;
功率和速度适用范围很广等。
材料:
1.优质碳素钢,牌号为25、30、40、45等。
这类钢具有较高的综合机械性能,即强度、刚度、塑性、韧性都比较好。
若进行适当的热处理,还可以提高它的某些性能。
因此,优质碳素钢应用较为普遍。
2.普通碳素钢。
机械性能低于优质碳素钢。
但是价格较低。
适用于不重要的轴。
牌号有A3、A4、A5等。
3.碳素工具钢。
具有较高的含碳量。
经过淬火等热处理,可达到较高的硬度和只有较高的耐磨性。
因而用于要求硬度高和耐磨的重要的轴。
它的牌号为T7一T13。
若在牌号后加上A,如T8A,则表示是优质工具钢,它的性能更好些。
4、合金钢。
它比碳素钢的强度高,并且具有一些特殊的性能,如防腐、耐磨等。
常见的有20Cr、40Cr、18CrMnTi、20Mn2B、35SiMn等。
因为该展示屏的齿轮的强度和耐磨性要求较高,所以所选材料是合金钢20cr。
3.1.2齿轮传动分类
按轴的布置方式分:
平行轴传动,交叉轴传动,交错轴传动
按齿线相对于齿轮母线方向分:
直齿,斜齿,人宇齿,曲线齿
按齿轮传动工作条件分:
闭式传动,形式传动,半形式传动
按齿廓曲线分:
渐开线齿,摆线齿,圆弧齿
按齿面硬度分:
软齿面(≤350佃),硬齿面(>
350佃)
3.1.3齿轮传动基本要求
齿轮传动应满足两项基本要求:
1)传动平稳;
2)承载能力高。
在齿轮设计、生产和科研中,有关齿廓曲线、齿轮强度、制造精度、加工方法以及热理工艺等,基本上都是围绕这两个基本要求进行的。
3.2该展示屏的齿轮传动设计
该展示屏的传动齿轮选用的是直齿圆锥齿轮,因为圆锥齿轮用于轴线相交的两轴间的传动,能灵活地改变传动方向。
3.2.1齿轮曲面的形成
直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。
如下图3-2-1所示,发生平面1与基锥2相切并作纯滚动,该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。
渐开锥面与以O为球心,以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线,它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。
但球面无法展开成平面,这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。
为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。
。
图3-2-1圆锥齿轮大端齿廓曲线
3.2.2锥齿轮大端背、当量齿轮及当量齿数
(1)背锥和当量齿轮
图3-2-2为一锥齿轮的轴向半剖面,其中DOAA为分度锥的轴剖面,锥长OA称锥距,用R表示;
以锥顶O为圆心,以R为半径的圆应为球面的投影。
若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓,则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线,该球面齿形是不能展开成平面的。
为此,再过A作O1A⊥OA,交齿轮的轴线于点O1。
设想以OO1为轴线,以O1A为母线作圆锥面O1AA,该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。
显然,该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。
由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直,将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'
Ac'
,圆弧bAc与线段b'
非常接近,且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大(一般
),两者就更接近。
这说明:
可用大端背锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。
由于背锥可展开成平面并得到一扇形齿轮,扇形齿轮的模数m、压力角a和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮大端参数相同。
再将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮,这个虚拟的圆柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。
这样就可用大端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形,即锥齿轮大端轮齿尺寸(ha、hf等)等于当量齿轮的轮齿尺寸。
图3-2-2锥齿轮轴向半剖图
(2)齿轮基本参数
由于直齿锥齿轮大端的尺寸最大,测量方便。
因此,规定锥齿轮的参数和几何尺寸均以大端为准。
大端的模数m的值为标准值,按下表选取。
在GB12369-90中规定了大端的压力角a=20。
,齿顶高系数ha*=1,顶隙系数c*=0.2。
锥齿轮模数(摘自GB12368-90)
…
1
1.125
1.25
1.375
1.5
1.75
2
2.25
2.5
2.75
3
3.25
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