全套設計（圖紙）加扣扣194535455中文摘要隨著經濟的發(fā)展，科學技術也在快速的發(fā)展，人們對對物質和對藝術的要求也在逐漸的提高。舞臺作為藝術表達的一個載體，在現(xiàn)在社會中起了重要的作用，現(xiàn)代的舞臺主要包括，升降樂池，雙層升降舞臺，轉臺和旋轉、升降舞臺。旋轉、升降舞臺是當代舞臺中重要的組成部分。在本次設計中，針對現(xiàn)在舞臺的發(fā)展形勢，設計了一個可以獨立控制升降和旋轉的兩個個功能的的舞臺。根據現(xiàn)在舞臺的實際參數(shù)進行設計，本次設計主要分為兩個部分，一個是升降部分的設計，還有一部分是旋轉舞臺的設計。在方案的的選擇上，升降部分通過對比和分析，確定是選擇鋼絲繩傳動，而旋轉舞臺的，通過進行分析，確定旋轉為齒輪傳動。本次設計是一個完全的設計，從電機的選擇選擇開始，到減速的選擇，以及軸的設計都是經過計算的。最后完成了旋轉、升降舞臺的設計。關鍵詞舞臺機械旋轉、升降舞臺舞臺外文摘要TitleRotatingliftingstageAbstractWiththedevelopmentofeconomy,scienceandtechnologyisinrapiddevelopment,peopleformaterialandrequirementforarthasalsobeengraduallyimprove.Thestageasacarrierofartexpression,playsanimportantroleinmodernsociety,mainlyincludesthemodernstage,liftorchestrapit,doubleliftingstage,turntableandrotating,liftingstage.Rotating,liftingstageisanimportantpartofthecontemporarystage.Inthisdesign,inviewofthestageofthedevelopmentofthesituationnow,designedacanindependentlycontroltheliftingandrotatingtwofunctionsofthestage.AccordingtothecurrentstageoftheactualparametersThelinedesign,thisdesignmainlyisdividedintotwoparts,oneisliftingthedesignofthepart,andpartisthedesignoftherevolvingstage.Onthechoiceofscheme,liftingpartthroughthecomparisonandanalysis,sureistochoosethecabletransmission,therevolvingstage,throughtheanalysis,todeterminerotationforgeartransmission.Thisdesignisacompletedesign,choosestartfromthechoiceofmotor,thedecelerationofchoice,andthedesignoftheshaftiscalculated.Finallycompletedthedesignofrotating,liftingstage.KeyWordsThestagemachineryRotating,liftingstagestage全套設計（圖紙）加扣扣194535455目錄TOC\o"1-2"\h\u1緒論 2旋轉、升降舞臺技術要求及總體概述 2.1舞臺機械設備的設計技術要求 2.2舞臺設備安全性要求 2.3舞臺機械傳動系統(tǒng) 2.4驅動裝置 3課題設計要求 4總體方案的設計 4.1升降運動的設計 4.2旋轉舞臺的運動設計 4.3其他結構設計 5關鍵部件的設計及選型 5.1升降部分的部件設計及選型 5.2旋轉部分的部件設計及選型 6其他重要部位的詳細設計 6.1舞臺臺架的設計 6.2導向裝置的設計 6.3齒輪的詳細設計 6.4傳動軸的校核 6三維建模及裝配 6.1實體建模 6.2裝配 結論 致謝 參考文獻 全套設計（圖紙）加扣扣1945354551緒論 在整個文化中，最早的舞臺有古希臘的露天劇場,古羅馬劇場以及中國古代戰(zhàn)國明清以前的傳統(tǒng)戲臺、民間寺廟中的戲臺茶園、會館中的戲臺均為三面或四面環(huán)繞觀眾的開敞式舞臺,這種舞臺有利于演員和觀眾的情感交流,但不適應布景道具較多的戲劇表演。十七世紀九十年代，在意大利的巴爾瑪城建造的法爾尼斯劇場中第一次出現(xiàn)了帶箱體的舞臺,有了鏡框式臺口,為了適應這種舞臺演出的需要，各種舞臺的機械設備也隨之被產生［1］。從1896年德國的舞臺機械工程師勞頓斯拉格首創(chuàng)第一個直徑16m的木制轉臺至今經歷了100年時間,如今,在世界各地的演出舞臺上,大大小小,單層轉盤式的轉臺以及帶升降臺的鼓筒式轉臺已得到廣泛的應用及發(fā)展,舞臺機械制造業(yè)作為一個行業(yè)把聲、光、電等領域中的最新科技成果與機械學、結構學完美的結合在一起,使舞臺的機械化、現(xiàn)代化水平有了很大的發(fā)展,因此,一個舞臺機械化,現(xiàn)代化的程度從一個側面展示了這個國家科技水平及制造業(yè)水平的發(fā)展狀況。旋轉、升降舞臺一般是在劇場的中間，主要是實現(xiàn)升降和旋轉的功能，目的是為了滿足觀眾在視覺上的需要。旋轉，升降舞臺的直徑一般都在3-5m，升降的高度也在3米之內，升降的功能和旋轉的功能互相不影響，是現(xiàn)在舞臺中不可缺少的一個重要的部分。旋轉、升降舞臺的旋轉和升降采用的是不同的傳動機構，控制升降部分一般是鋼絲繩傳動、絲杠螺母副或者是鏈條傳動機構，采用一套動力驅動，就可以實現(xiàn)升降運動了，而控制旋轉部分的機構一般都是用摩擦傳動、齒輪傳動、齒銷傳動，然后采用一套動力驅動，實選現(xiàn)旋轉功能。因為舞臺的要求，需要傳動精度高，定位準確，運行平穩(wěn)。用特殊材料做支撐旋轉臺面的機構，減小摩擦力和噪音［2］。給舞臺配重，使舞臺升降時臺體平穩(wěn)，噪音低，減小電機的負載。2旋轉、升降舞臺技術要求及總體概述舞臺機械產品的技術構成和傳統(tǒng)的機械產品一樣，都是使用機械，液壓，電氣以及計算機控制技術等為基礎，通過組合創(chuàng)新得到的產品。因為面對的對象是舞臺，除了滿足一般我機械設計的原則，我們還需要考慮以下技術要求。安全性和可靠性在舞臺整個空間里不管是舞臺上面還是舞臺下面其實都安置著許多機械裝備，演出的時侯，不管是在演員的頭上還是在演員的腳下都有機械裝置，因此對舞臺的安全有著特別的要求。所以機械設備的各種啟停，動作順序必須可靠無誤。低噪聲舞臺演出的時候，有時候會有特殊環(huán)境，要求各類機械設備在運行過程中應是無噪聲或者低噪聲，否則會干擾表演，影響演出質量。因為這個原因，在選擇舞臺設備的動力，運動特性，零件材料和結構形狀等各個環(huán)節(jié)應盡可能降低噪聲。定位準確舞臺機械作為一種技術手段，是為演出中的各種動作提供服務的。因此，對各種機械裝置的升降，旋轉，移動的停靠位置要求嚴格。完善的控制系統(tǒng)舞臺機械的控制系統(tǒng)是非常復雜的。控制系統(tǒng)一般要求能單控，又能集控。既有手控，又有自動控制；遺跡可以多地控制等要求。因此，控制系統(tǒng)較為復雜，控制系統(tǒng)必須穩(wěn)定，可靠和完善。2.1舞臺機械設備的設計技術要求舞臺的機械設備的設計技術要求包括針對具體設備所要求的功能技術參數(shù)及功能需要的特定結構形式。功能技術參數(shù)是設備發(fā)揮其限定作用及效能所具備的參數(shù)，特定結構形式為滿足功能所預先要求的結構限定，這些都是設備設計制造完成后要滿足的技術要求，一般作為設計輸入條件給設計者作為設計依據并形成設計輸出的一部分。2.2舞臺設備安全性要求所有驅動系統(tǒng)的零部件應能承受2倍名義載荷。承載件傳動系統(tǒng)中的傳動機構（如絲杠螺母，齒輪齒條，液壓缸等）應能承受2倍名義載荷。當有多個傳動機構支撐一個承載件時，每個傳動機構承擔的載荷應按比例合理分所有驅動系統(tǒng)的零部件應按1600小時的運行時間進行壽命計算。所有臺下設備除正常設置行程開關外,均應設置超程保護裝置。2.3舞臺機械傳動系統(tǒng)通常說的舞臺機械傳動系統(tǒng)，指的是承載件運動的執(zhí)行機構，即承載件傳動系統(tǒng)的簡稱。是驅動系統(tǒng)中除電機，減速器，制動器，傳動軸等部件外，與承載件之間傳遞運動及動力的部件組合，是自己接驅動承載件運動的傳動方式，如鏈條傳動，鋼絲繩傳動，絲杠傳動，齒輪齒條傳動，液壓缸傳動，剛性鏈傳動，剪刀臂傳動等。每種傳動方式都有各自的特點及試用條件，在設計時，應根據具體條件選用。2.4驅動裝置驅動裝置是舞臺機械設備中的重要部分。他的選擇出了滿足能量轉換外，還要和設備的速度調節(jié)，控制方式聯(lián)系起來。舞臺機械常用的驅動方式為電機驅動和液壓驅動［3］。本機構采用電機驅動。電機驅動就是電機拖動生產機械，又稱電機傳動。電機傳動是當前各種傳動方式中應用最多的方式。一方面，因為電能的生產，輸送和分配比較方便，電動機的類型和規(guī)格很多，性能各異，可以充分滿足各類生產機械的需要；另一方面，電動機易于控制，便于實現(xiàn)自動化，尤其近幾十年來，隨著計算機技術，電力電子技術等自動化控制技術的發(fā)展，各種復雜的先進的電力拖動自動控制系統(tǒng)也得到了迅速發(fā)展。大大提高了生產機械的生產性能和自動化水平。電機傳動不僅包括拖動生產機械的電動機，而且還包含控制電動機的一整套控制系統(tǒng)。在機電傳動系統(tǒng)中，電動機可以直接由電網供電。此機構的機電傳動系統(tǒng)圖由（圖2-1）所示的幾部分組成。圖2-1機電傳動系統(tǒng)組成3課題設計要求設計一個可實現(xiàn)自由旋轉、升降的舞臺，主要技術參數(shù)：(1)舞臺直徑：￠3.0m(2)行程（相對于舞臺面）：2.0m(3)升降速度：0.04m/s(4)靜載荷：4kN/㎡(5)動載荷：2kN/㎡。其中包括：確定總體方案，并進行分層實體制造設備相關部件的選型與計算；UG對設備進行三維造型；生成裝配圖，部裝圖以及主要零件圖；撰寫畢業(yè)設計說明書。4總體方案的設計4.1升降運動的設計傳動方案應該首先滿足工作機的工作要求，如所傳遞的工作要求，例如所傳遞的功率和轉速，此外，還應該滿足結構簡單，尺寸緊湊，成本低，傳動效率高，工作可靠，環(huán)境適應和操作維護方便等要求往往比較困難。因此應該根據具體的設計任務統(tǒng)籌兼顧，有側重地保證主要的設計要求。在多級傳動中，各類傳動機構的布置順序不僅會影響傳動的平穩(wěn)性和傳動效率而且對整個傳動裝置的結構尺寸也有很大的影響，因此，應該根據各類傳動機構的特點合理布置，使各類傳動機構充分發(fā)揮其優(yōu)點［4］。本套升降系統(tǒng)由于行走裝置采用鋼絲繩傳動，因為鋼絲繩傳動承載能力高，傳動平穩(wěn)，緩沖吸震能力強，一般不止在低速級。采用鋼絲繩傳動雖然行走裝置不能夠精準的定位，但是已經可以滿足對定位的要求。（如圖4-1所示）。根據實際情況分析，升降采用卷揚機鋼絲繩升降，為了保障運動的同步性和安全性，采用一臺雙制動的電機并且在舞臺臺架的底部放置雙向導軌。升降部分主要由電機、減速器、卷筒、滑輪和舞臺臺架組成，如圖4所示，電機5驅動—減速器4減速—聯(lián)軸器3連接軸—卷揚機2旋轉—鋼絲繩1伸縮—通過滑輪7—舞臺6運動。1—鋼絲繩2—卷筒3—聯(lián)軸器4—減速器5—電機6—舞臺7—滑輪8—配重圖4-1舞臺升降方案4.2旋轉舞臺的運動設計旋轉機構方式可分為，摩擦傳動方式、齒輪傳動方式、等等一些機構。齒輪傳動是一種成本比較低、但是工藝結構性能又比較好、經濟實用的傳動機構。所以選用齒輪傳動。因為旋轉舞臺是疊加在升降舞臺上，所以為了能使舞臺旋轉在升降舞臺上安裝有導向輪，為了使旋轉舞臺運動平穩(wěn)也需要把旋轉舞臺的中心軸固定在升降舞臺上。旋轉部分主要由電機、減速器、小齒輪、大齒輪、裝盤組成，如圖4-2，電機1驅動—減速器3減速—小齒輪5轉動—大齒輪6轉動—軸7轉動—轉盤8轉動。1—電機2—軸3—減速器4—軸5—小齒輪6—大齒輪7—中心軸8—轉盤9—升降舞臺10—導向輪11—軸承圖4-2舞臺旋轉方案4.3其他結構設計為了減輕舞臺的重量，整體臺架采用的結構是桁架結構，是由矩型的方管采用拼焊、鉚接的方法而成，整體架體不僅美觀大方，而且剛度好，重量輕。為了降低電動機的負載需要給升降舞臺加上配重如圖4中配件8所示。設備機構設計及傳動部件設計安全系數(shù)均高于《機械設計手冊》及國家相關標準有關要求；電動機和制動器都應該采用比設計本身所得的高一級匹配設計，因為要保證舞臺的安全性，所以需要增大電機的制動力矩。在各預停點行程位置均設置有控制回路行程保護和主回路極限保護，過載保護等保證精度、安全裝置。5關鍵部件的設計及選型5.1升降部分的部件設計及選型上面已經給出了升降運動的方案，電動機經過減速器后，再經過減速器的輸出軸帶動卷筒，卷筒帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動舞臺臺架子上下升降［5］。下面是對電機、減速器、鋼絲繩、卷筒和滑輪的計算及選擇。5.1.1升降部分電機的選型計算舞臺機械的運動形式可能有很多種，但是絕大部分都是電力驅動而且常規(guī)的都是旋轉電機拖動。為了使樂池平臺勻速上升下降，應該初選變頻調速三相異步電動機。本課題選擇電動機型號為QABP90L4A變頻調速電機。QABP系列變頻調速電機有很多的有點，因為該電機不僅是吸收了德國和日本等發(fā)達國家產品上的有點，還使用了計算機輔助設計技術進行設計?？梢愿鷩鴥群蛧馔活愋偷淖冾l裝置進行配套，互換性、通用性特別的強。電機的結構采用的是穩(wěn)定的鼠籠型結構，這樣能夠繼承運行可靠，維護方便的優(yōu)點。該系列的電機裝有單獨軸流風機，用來保證該系列的電機在不同轉速下都可以獲得比較好的冷卻效果。所選型號電動機的各項參數(shù)如下：具體參數(shù)下如表5-1. 表5-1電機的型號電機型號標稱功率/Kw額定電流A功率因素QUOTE錯誤！未找到引用源。額定轉矩N.M額定轉速r/minQABP90L4A1.54.060.739.61425選擇該系列的電機的原因是因為該電機是雙制動電機，這個型號的電機有兩個輸出軸，因為舞臺實現(xiàn)升降的過程中對位置的要求比較高，所以需要迅速的停下來，因此需要一個制動器與電機相連，在舞臺達到理想位置時，迅速制動。電機的功率計算，根據上面舞臺所提供的要求，舞臺升降的速度為0.04m/s，動載荷為2KN/m2。因為所給出的電動機為穩(wěn)定載荷連續(xù)運轉的的機械，而且傳遞功率比較小，所以只需要使電動機的額定功率Pcd等于或者稍大于電動機的實際輸出功率Pd，即pcaQUOTE錯誤！未找到引用源。pd就可以了［6］?？刂粕档墓ぷ鳈C所需要的功率pw是由升降工作舞臺的工作阻力F和升降運動速度v確定，計算公式為Pw=Fv/(1000?w)其中；F—是升降機的工作阻力（N）;V是舞臺的升降速度；ηw—是工作機的效率，根據工作機的類型確定；F=2000xQUOTE錯誤！未找到引用源。.r2=14.137KNV=0.04m/s根據鋼絲繩的傳動，查機械手冊可以知道卷繩輪的下效率ηw=0.95［7］。因為電機出來減速器減速器的傳動效率是η1=0.81，然后是聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的選用的是彈性聯(lián)軸器查機械設計手冊可以知道效率η2=0.99，因為軸比較長所所以需要軸承，因為軸既承受軸向的力，又承受徑向的里，所以選用滾子軸承查機械設計手冊可以知道一對滾子軸承η3=0.99；，所以總效率ηa=η1Xη22Xη32ηa=0.912把以上結果代入公式中得Pw=0.595KW電動機的輸出功率pd為 Pd=Pw/ηa=0.652KW 為了保障安全，選用的安全系數(shù)為2，所以所需要的電機功率為2Pd=1.30KW，電機的額定功率大于Pcd略大于2Pd所以選擇的電機功率適合。5.1.2制動器的選型因為升降舞臺具有周期性和間歇性的工作特點，所以使的舞臺機械的的升降的機構經常處在很頻繁的啟動和很頻繁的制動狀態(tài)下，因為這個原因，制動器成為了升降舞臺設備里面，不能夠被缺少的一個很重要的部分。制動器，它既是一個控制裝置，又是保證升降舞臺的一個安全裝置，制動器的好壞，是安全檢查的重點。制動器的工作原理是通過讓摩擦副產生摩擦產生最后產生制動作用。根據工作的需要，有時是將運動的動能轉化為摩擦熱能消耗掉，使機構休止運動；有時是通過靜摩擦力進行平衡，使機構仍然保持原來的靜止狀態(tài)。其結構的特點是：制動器摩擦副中的一組與固定機架相連；另外的一組與機構的滾動軸相連。一旦摩擦副開始接觸就會壓緊力，就會產生制動的作用；當摩擦副分離的時候，制動作用就會自己解除，機構便可以再次的運動。制動器具有以下作用：（1）支持作用：使原來靜止物體或著是機構保持靜止狀態(tài)。（2）休止作用：消耗運動部門的動能，通過摩擦副的作用將動能轉化為摩擦熱能，使機構迅速在一定時間或一定行程內休止運動。例如，各個機構在運動狀態(tài)下的制動。（3）落重作用：制動力與重力平衡，使運動體以不亂的速度下降。例如，汽車起重機的下坡速行駛。制動器有很多的種類，它按照不同的結構、操作方式可分為以下幾種不同的種類：（1）根據構造不同制動器可分為以下三類：①帶式制動器。制動鋼帶在徑向環(huán)抱制動輪而產生制動力矩。②塊式制動器。兩個對稱布置的制動瓦塊，在徑向抱緊制動輪而產生制動力矩。③盤式與錐式制動器。帶有摩擦襯料的盤式和錐式金屬盤，在軸向互相貼緊而產生制動力矩。（2）按操縱的情況，可以把制動器劃分為下面三種：①常閉式制動器。只要機構不工作，制動器就一直處在閉合的狀態(tài)；當機構的驅動能源一接通時，機構就會首先將制動器打開，機構就可以正常工作。②常開式制動器。制動器常常處于松開狀態(tài)，隨時可以根據需要施加上閘力，產生制動力矩，使制動器制動。③綜合式制動器。它具有常開式，在制動器松開時可利用操作杠桿隨意進行制動，也具有常閉式，在機構不工作時制動器可靠制動的功能。由于電力液壓塊式制動器廣泛用于起重、冶金、礦山、港口、碼頭、建筑機械等機械驅動裝置的減速或停車制動。其具有以下特點：(1)聯(lián)鎖式等退距裝置，在使用過程中始終保持兩側瓦塊退距均等，避免因退距不均使一側制動襯墊浮貼制動輪現(xiàn)象。（2）性能安全可靠，制動平穩(wěn)，動作頻率高。(3)主要擺動鉸點設有自潤滑軸承，傳動效率高、壽命長，在使用過程中無需潤滑。(4)無石棉制動襯墊與制動瓦塊采用卡裝插入式。安全可靠，更換方便、快揵。鑒于電力液壓塊式制動器的以上特點，本次課題運用經驗法選用YWZ13-240/E80型焦作制動器應為該型號的制動力矩完全完全滿足要求，而且退矩為1.2mm完全滿足可以滿足制動距離上的要求。如圖4-1所示。其主要技術參數(shù)如表4-2所示：表4-2制動器技術參數(shù)制動器匹配推動器制動力矩（N*m）退矩（mm）重量（kg）制動輪徑（mm）YWZ13-2400/E80Ed80/663～12501.2130240圖5-1制動器鋼絲繩、滑輪和卷筒鋼絲繩、滑輪和卷筒都是起重機械里面重要的零件，在GB/T3811—2008對其有很明確的規(guī)定。鋼絲繩的優(yōu)點是；撓性好、強度高，自重輕、卷繞平穩(wěn)無聲，由于鋼絲繩的斷裂是逐漸產生的，一般的情況下是不會發(fā)生整根斷裂，因為這個原因所以工作的時侯，安全性和可靠性都是比較高［8］。（1）鋼絲繩選用的原則當起重機進行危險的物品裝卸時，或者吊運大件物品、重要設備，并且對人生安全及其可靠性有較高要求時，應采用GB8918-2006《重要用途鋼絲繩》中規(guī)定的鋼絲繩。鋼絲繩的選擇應滿足規(guī)定的最低要求。鋼絲繩使用的前提是:所選用的鋼絲繩出廠已得到正確的潤論，滑輪和卷筒的卷繞直徑都應當適當。當起重機進行危險裝卸時，應該按照比該類起重機升降常用機構的工作級別高一級的機構來選擇鋼絲繩、滑輪和卷筒的卷繞直徑。（2）鋼絲繩結構形式的選擇選用先接觸鋼絲繩時，對起升高度很大。吊鉤組倍率很小的起重機，宜采用多層股不旋轉鋼絲繩；當鋼絲繩在腐蝕較大的環(huán)境工作時，應采用鍍鋅鋼絲繩［9］。舞臺起重機械吊掛用鋼絲繩常選用線性接觸。其中，點吊機必須選用不旋轉鋼絲繩，且在同等工作強度下應該選用高一級的工作級別；由于舞臺機械起重吊掛設備的鋼絲繩都是多吊點，且最大的形成不超過50米，故除點吊機外，其他設備一般都不適合采用不旋轉的鋼絲繩。在一般的演出環(huán)境下都應該選用鍍鋅鋼絲繩。（3）鋼絲繩的選擇計算鋼絲繩承受載荷時，繩中的應力狀態(tài)是很復雜的，有拉伸、彎曲、扭轉、擠壓和摩擦等同時作用，要精確的計算其實是非常困難的。但是試驗證明，鋼絲繩的主要破壞是由鋼絲繩內摩擦和疲勞造成的，所以鋼絲繩的壽命主要取決于鋼絲繩中的應力值和它所繞過的直徑以及它在卷筒和滑輪上彎折的次數(shù)。鋼絲繩在工作過程中除了承受靜載荷外還有動載荷的作用，但是影響鋼絲繩的壽命的主要因素是靜載荷，因此以靜載荷為經行計算的依據［10］。鋼絲繩的直徑d（mm）由下式確定式子中S鋼絲繩承受的最大工作靜拉力，單位是kN；c選擇安全系數(shù)，取值與機構的工作級別有關系，參考相關資料選?。煌ㄟ^已知的靜載荷4KN/m2和舞臺直徑3m，以及配重和自重可以計算出SS=4000QUOTE錯誤！未找到引用源。+8-22S=14.274KN鋼絲繩的最小安全系數(shù)，如下表5-2表5-2鋼絲繩最小安全系數(shù)鋼芯鋼絲繩機構工作級別……M5M6M7M8安全系數(shù)靜態(tài)繩4.55.67.109.00動態(tài)繩4.04.55.005.00選工作級別為第五級，搜易安全系數(shù)的值c＝4.5把S和c代入上公式中得d=cQUOTE錯誤！未找到引用源。=4.5QUOTE錯誤！未找到引用源。=24mm所以采用直徑為25mm的線性接觸鋼絲繩。(４)滑輪和卷筒的的卷繞直接的設計在卷揚機中，卷筒是重要的部件，它的作用是收放鋼絲繩，驅動工作裝置運動。卷筒的主要尺寸有：直徑Ｄ(mm)、長度L（mm）、繩槽尺寸（mm）、和壁厚QUOTE錯誤！未找到引用源。（mm）。卷筒直徑，由卷繞在卷筒上的鋼絲繩中心算起的卷筒直徑D0(mm)，稱為卷筒的計算直徑。為保證鋼絲繩有足夠的使用壽命，卷筒的計算直徑不適合太?。?1］。但是從傳動裝置受力考慮，卷筒的直徑小些對傳動裝置有利。因為在起重負載和起升速度不變的情況下，卷筒直徑小一些，可以使傳動裝置的驅動力矩減小，基于上述的考慮，規(guī)定了卷筒的直徑下線為D0minQUOTE錯誤！未找到引用源。式子里，h根據機構的的舞臺機械的工作級別選取的，建議hQUOTE錯誤！未找到引用源。20；d鋼絲繩的直徑，單位是mm；根據表5-3查h在不同級別得到不同的參數(shù)表5-3h的選擇機構工作級別……M5M6M7M8卷筒h1182022.4025.00滑輪h22022.425.0028.00選取工作等級為第五等級，但是因為h的值建議是大于20，所以取h=20，D0min=20*25=500所以卷動的直徑D可以近似的取為D=500mm卷筒槽底直徑D底（mm）按下式計算確定D底=(h-1)dD底=475mm繩槽尺寸卷筒的表面的的繩槽尺寸如下表5-3，可以根據鋼絲繩的直徑d（mm）參考經驗公式確定：表5-4繩槽的尺寸RQUOTE錯誤！未找到引用源。0.55d；C1=0.3d；標準槽C2=0.6d，深槽T1=d+(2~4)mm，標準槽T2=d+(6~8)mm，深槽R=14mmC1=7.5mm，標準槽；C2=15mm，深槽；lT1=27mm，標準槽；T2=31mm，深槽。卷筒的長度因為升降舞臺的升降行程是2m，所以在卷筒上的活動鋼絲繩必須大于4米，因為卷筒上有兩股鋼絲繩，因為鋼絲繩的尾端需要固定在卷筒上，所繞在卷筒上的鋼絲繩總長度應該不小于28m在舞臺整體安裝的時候，可以在底部慢慢的升上去，所以卷筒的長度應該去長度為L=550mm。鋼絲繩固定在卷筒上有兩種方法，一種是壓板固定法，壓板固定結構簡單，鋼絲繩更換方便，且安全可靠，應用廣泛，它的確定是在卷筒上占用你較大的空間。還有一種是揳塊固定，這是一種較好的固定方法，牢固可靠，拆卸方便，且卷筒尺寸緊湊可用于多層卷繞卷筒。本次的課題設計采用的是壓板固定。最后卷筒材料的選擇根據卷筒的材料是根據承受載荷和卷筒毛坯的制造方法而定的。對于生產批量的較大的的產品，可以采用鑄造的方法制造，其材質為不低于HT200；對于承受較大載荷的卷筒，可以采用ZG230-450、ZG270-500鑄造而成或采用20、25、30無縫鋼管焊接而成。因為本次設計的載荷偏大，所以卷筒的選材為ZG230。根據以上的計算結果，可以根據JB/T9005中規(guī)定的模式鑄造。Jingguo（5）滑輪的設計滑輪直徑為了減小鋼絲繩的彎曲應力，提高鋼絲繩的使用壽命，滑輪直徑的與鋼絲繩直徑之間的關系必須滿足如下的條件式子里，D0min按鋼絲繩中心計算的滑輪最小卷繞直徑，單位為mm；d鋼絲繩的直徑，單位為mm；h與機構工作級別和鋼絲繩結構有關的系數(shù)。根據舞臺機械的級別建議選取hQUOTE錯誤！未找到引用源。；查表4-3可以知道，選取工作等級為第五等級，h=20，滿足h的要求。為此D0minQUOTE錯誤！未找到引用源。hd=20*24=480mm混論的槽底直徑D（mm）的計算如下 D=（h-1）d 得到D=456mm繩槽的尺寸滑輪的繩槽尺寸直接影響著鋼絲繩能否正常的工作和鋼絲繩的使用壽命。為此，對滑輪的繩槽的基本要求如下。保證鋼絲繩能順利的繞過并且有足夠大的接觸面積。允許鋼絲繩在槽內有一定的傾斜，以免鋼絲繩與槽產生摩擦甚至跳槽。鋼絲繩繞過滑輪的時候要產生橫截面積變扁，故滑輪的半徑應稍微大于鋼絲繩的半徑。滑輪的緣槽要有足夠的強度，以免鋼絲繩的偏斜側向力作用使槽緣破碎。鋼絲繩與兩側要有適當?shù)膴A角，通常約為35QUOTE錯誤！未找到引用源。~55QUOTE錯誤！未找到引用源。.所以滑輪的槽半徑由下式確定所以r=16所以根據計算的結果，可以根據JB/T9005《起重機用鑄造滑輪》的中的規(guī)定型號鑄造。5.1.4減速器的選擇本次設計的減速器放在最后的選擇的原因是，我們需要相對鋼絲繩進行選擇，通過負載進行計算而鋼絲繩又關系到卷筒直徑的大小，卷筒的直徑跟鋼絲繩的運動成正比的關系，所以會對傳動比有很大的影響。因為卷筒的直徑越大，在同樣轉速的前提下，卷筒上鋼絲繩的輸出速度也越大。卷筒的工作轉速，根據上述已知的前提升降舞臺的升降速度是0.04m/s，和已經經過計算獲得卷筒的直徑D=500mm。計算卷筒工作轉速的公式如下將以上的參數(shù)代入式子中得n=60*1000*0.04/（500QUOTE錯誤！未找到引用源。）=1.527r/min減速器的減速比i的計算其中n0是電機的輸出速度；n是卷筒的工作轉速；將n0=1425r/min和n=1.527r/min代入式子中得i=593.75因為傳動已經知道了，所以電機的選擇的其中一個標注就會是i=593.75，選擇減速器還有一個標準就是，因為我們在方案里已經確定是雙軸輸出的電機，所以不僅減速器要達到算出來的傳動比，也應該是雙軸輸出的，只要可以滿足這兩個要求就可以了。減速器使用歐邁特公司生產的MTJ系列產品。MTJ系列減速機，采用兩對斜齒輪和一對螺旋錐齒輪傳動，使輸入和輸出呈直角。螺旋錐齒輪傳動，重合系數(shù)大、承載力強、傳動平穩(wěn)可靠。齒輪均采用合金鋼滲碳淬火，齒輪硬度高，耐磨性好。結構形式多樣可與MTD系列、MTB系列組合輸出轉速低、扭矩大。具體機型號為MTJ97。減速器的各項參數(shù)如下：輸出轉數(shù)2.4r/min輸出轉矩：5165N.m減速器傳動比：593.755.1.5聯(lián)軸器的選型雖然減速器安裝按理可以與輸出軸完全的對其，但是因為對傳動軸沒有特別的的要求，所以兩軸不需要能嚴格對齊，故采用彈性聯(lián)軸器，彈性柱銷式聯(lián)軸器結構簡單，傳遞力矩能力強，便于制造維修，耐久性好等優(yōu)點適用于鏈接啟動及換向頻繁的傳遞力矩比較大的中、低速軸系中。彈性柱銷式聯(lián)軸器的柱銷材料為尼龍，由于柱銷與柱銷孔為間隙配合，而且柱銷富有彈性，因而具有補償兩軸相對位移和緩沖的性能［12］。為了能改善圓柱銷與柱銷孔的接觸條件和補償性能，柱銷的一端制作成鼓形，而且柱銷兩端裝有擋板，可以防止柱銷脫落，另外由于尼龍柱銷對溫度比較敏感，所以這種聯(lián)軸器的工作溫度必須在-20~70攝氏度范圍內。減速器-傳動軸聯(lián)軸器聯(lián)軸器需要傳遞的轉矩應該是考慮慣性力矩和過載時的最大轉矩，一般很難精確確定常用計算轉矩Te來代替。計算轉矩按以下公式計算：Te=KT；T：聯(lián)軸器的傳遞工作轉矩；K：工作情況系數(shù)；K取1.3P：電動機輸出功率；n：電動機滿載轉速；帶入公式得：T=7319.2N·m；Te=9583.5N·m； 查機械設計手冊查的LX7彈性柱銷聯(lián)軸器公稱轉矩為11200N·m，許用最大轉速為2360r/min，軸頸在80mm~130mm之間，一般減速器用聯(lián)軸器可不必進行強度計算，故可選。型號為：5.1.6平衡重采用平衡重的原因是舞臺升降時外載荷較大，為了降低降低鋼絲繩的載荷，同時也為了盡可能降低驅動電機的驅動功率，提高機械機械系統(tǒng)的操作性能。所以本課題需要在舞臺左右兩側各設置一套平衡重系統(tǒng)。平衡重系統(tǒng)包括鋼絲繩、定滑輪和平衡重塊三部分。鋼絲繩一端固定在側板上的鋼絲繩連接座上，一端固定在配重塊上，中間通過定滑輪連接［13］。定滑輪起到改變里的方向的作用，當舞臺上升時，配重塊給舞臺提供向上的拉力；當舞臺下降時，配重塊提供向上的拉力，防止舞臺下降時速度過快。這樣可以減少驅動系統(tǒng)中電動機的功率，減小鋼絲繩的載荷，提高升降舞臺的控制性及安全性。為了降低制造成本，平衡重塊通常采用鑄鐵材料，考慮到搬運，安裝方便，單塊平衡重塊的重量不宜超過30kg。一般情況下，平衡重箱體與升降舞臺之間采用鋼絲繩連接，按照功率最小的設計原則，平衡重總重量為升降舞臺自重和動載荷總和的一半。已知升降舞臺的動載荷的載荷系數(shù)是2kN/m2，所以根據已知升降舞臺的直徑為舞臺直徑：￠3.0m，所以動載荷F1=14.137KN舞臺的總重量包括升降舞臺自身的重量和電機減速器的重量，按照一般的估算為F2=8KN所以本次課題平衡重塊重量F3=F1+F2=14.137+8=22.137KN。鋼絲繩的選擇 （1）鋼絲繩的選用原則當起重機進行危險的物品裝卸時，或者吊運大件物品、重要設備，并且對人生安全及其可靠性有較高要求時，應采用GB8918-2006《重要用途鋼絲繩》中規(guī)定的鋼絲繩。鋼絲繩的選擇應滿足規(guī)定的最低要求。鋼絲繩使用的前提是:所選用的鋼絲繩出廠已得到正確的潤論，滑輪和卷筒的卷繞直徑都應當適當。當起重機進行危險裝卸時，應該按照比該類起重機升降常用機構的工作級別高一級的機構來選擇鋼絲繩、滑輪和卷筒的卷繞直徑。（2）鋼絲繩結構形式的選擇選用先接觸鋼絲繩時，對起升高度很大。吊鉤組倍率很小的起重機，宜采用多層股不旋轉鋼絲繩；當鋼絲繩在腐蝕較大的環(huán)境工作時，應采用鍍鋅鋼絲繩舞臺起重機械吊掛用鋼絲繩常選用線性接觸。其中，點吊機必須選用不旋轉鋼絲繩，且在同等工作強度下應該選用高一級的工作級別；由于舞臺機械起重吊掛設備的鋼絲繩都是多吊點，且最大的形成不超過50米，故除點吊機外，其他設備一般都不適合采用不旋轉的鋼絲繩。在一般的演出環(huán)境下都應該選用鍍鋅鋼絲繩。（3）鋼絲繩的選擇計算鋼絲繩承受載荷時，繩中的應力狀態(tài)是很復雜的，有拉伸、彎曲、扭轉、擠壓和摩擦等同時作用，要精確的計算其實是非常困難的。但是試驗證明，鋼絲繩的主要破壞是由鋼絲繩內摩擦和疲勞造成的，所以鋼絲繩的壽命主要取決于鋼絲繩中的應力值和它所繞過的直徑以及它在卷筒和滑輪上彎折的次數(shù)。鋼絲繩在工作過程中除了承受靜載荷外還有動載荷的作用，但是影響鋼絲繩的壽命的主要因素是靜載荷，因此以靜載荷為經行計算的依據。鋼絲繩的直徑d（mm）由下式確定式子中S鋼絲繩承受的最大工作靜拉力，單位是kN；c選擇安全系數(shù)，取值與機構的工作級別有關系，參考相關資料選??；通過已知的配重載荷就可以知道S=F3S=26.137KN鋼絲繩的最小安全系數(shù)，如下表4-2鋼芯鋼絲繩機構工作級別……M5M6M7M8安全系數(shù)靜態(tài)繩4.55.67.109.00動態(tài)繩4.04.55.005.00表4-2鋼絲繩最小安全系數(shù)選工作級別為第五級，搜易安全系數(shù)的值c＝4把S和c代入上公式中得d=cQUOTE錯誤！未找到引用源。=4.5QUOTE錯誤！未找到引用源。=18.8mm所以采用直徑為19mm的線性接觸鋼絲繩?；喌倪x擇（4）滑輪的設計滑輪直徑為了減小鋼絲繩的彎曲應力，提高鋼絲繩的使用壽命，混論直徑的與鋼絲繩直徑之間的關系必須滿足如下的條件式子里，D0min按鋼絲繩中心計算的滑輪最小卷繞直徑，單位為mm；d鋼絲繩的直徑，單位為mm；h與機構工作級別和鋼絲繩結構有關的系數(shù)。根據舞臺機械的級別建議選取hQUOTE錯誤！未找到引用源。；查表4-3可以知道，選取工作等級為第五等級，h=20，滿足h的要求。為此D0minQUOTE錯誤！未找到引用源。hd=20*18=360mm混論的槽底直徑D（mm）的計算如下 D=（h-1）d 得到D=342mm繩槽的尺寸滑輪的繩槽尺寸直接影響著鋼絲繩能否正常的工作和鋼絲繩的使用壽命。為此，對滑輪的繩槽的基本要求如下。保證鋼絲繩能順利的繞過并且有足夠大的接觸面積。允許鋼絲繩在槽內有一定的傾斜，以免鋼絲繩與槽產生摩擦甚至跳槽。鋼絲繩繞過滑輪的時候要產生橫截面積變扁，故滑輪的半徑應稍微大于鋼絲繩的半徑。滑輪的緣槽要有足夠的強度，以免鋼絲繩的偏斜側向力作用使槽緣破碎。鋼絲繩與兩側要有適當?shù)膴A角，通常約為35QUOTE錯誤！未找到引用源。~55QUOTE錯誤！未找到引用源。.所以滑輪的槽半徑由下式確定所以r=10mm所以根據計算的結果，可以根據JB/T9005《起重機用鑄造滑輪》的中的規(guī)定型號鑄造。5.2旋轉部分的部件設計及選型旋轉部分的的傳動在第三章傳動方案里已經闡述了，電機經過減速器經過小齒輪再經過大齒輪，然后帶動轉盤旋轉運動。5.2.1旋轉電機的選擇在本次的課題當中，沒有給出旋轉舞臺的速度，因為旋轉舞臺的速度是可變的，為了滿足舞臺下面的觀眾對表演的需要，可以根據當時的環(huán)境和氣氛隨時控制旋轉速度的大小，因此普通的Y型電機就不考慮了，因此本次課題設計選用的電機是伺服電機（sm電機）。因為任務書里給的工作機構是平穩(wěn)的載荷連續(xù)運載的機械，并且傳遞的功率比較小，故主要電動機的的額定功率故只需要使電動機的額定功率Pcd等于或者稍大于電動機的實際輸出功率Pd，即pcaQUOTE錯誤！未找到引用源。pd就可以了，不需要對電動機進行熱平衡計算和啟動力矩校核。升降工作機所需要的功率pw是由升降工作舞臺的工作阻力F和升降運動速度v確定，計算公式為Pw=Fv/(1000?w)其中；F—是升降機的工作阻力（N）;V是舞臺的旋轉速度；ηw—是工作機的效率，根據工作機的類型確定；根據舞臺的載荷可以計算F=4000xQUOTE錯誤！未找到引用源。.r2=28.274KN，在課題里對舞臺的旋轉沒有提出具體的要求，但是處于安全和演員的舒適度考慮，旋轉的舞臺的速度，不適合特別大，經過調查發(fā)現(xiàn)一般的旋轉舞臺的邊緣旋轉速度都在0~0.4m/s之內，所以為了滿足舞臺最大的要求，選最大的速度算V平0.4/2=0.2m/sηW的計算，電動機出來是減速器，減速器的傳動效率是η1=0.91，然后是齒輪嚙合，齒輪嚙合選用圓柱齒輪七級傳動查機械設計手冊可以知道效率ηw=0.98，因為有軸所以需要軸承，因為軸既承受軸向的力，又承受徑向的里，所以選用滾子軸承查機械設計手冊可以知道一對滾子軸承η2=0.99；，所以總效率ηw=η1Xη23ηa=0.833把以上結果代入公式中得Pw=0.572KW電動機的輸出功率pd為 Pd=Pw/ηa=0.688W 為了保障安全，選用的安全系數(shù)為1.5，所需要的電機功率為1.5Pd=1.032KW，所以選擇的電機功率適合。因為考慮到旋轉舞臺的需要展現(xiàn)的特效，所以電機是伺服電機，電機的型號如下電機型號標稱功率/Kw額定電流A功率因素QUOTE錯誤！未找到引用源。額定轉矩N.M額定轉速r/minSM901.14.060.736.914005.2.2減速器的選擇減速器使用歐邁特公司生產的MTJ系列產品。MTJ系列減速機，采用兩對斜齒輪和一對螺旋錐齒輪傳動，使輸入和輸出呈直角。螺旋錐齒輪傳動，重合系數(shù)大、承載力強、傳動平穩(wěn)可靠。齒輪均采用合金鋼滲碳淬火，齒輪硬度高，耐磨性好。結構形式多樣可與MTD系列、MTB系列組合輸出轉速低、扭矩大。具體機型號為MTJ47a。減速器的各項參數(shù)如下：輸出轉數(shù)：25r/min輸出轉矩：408N.m減速器傳動比：57.106其他重要部位的詳細設計6.1舞臺臺架的設計舞臺臺架，應該是本次設計的最大的一個舞臺構建，因為舞臺的臺架直接是整個舞臺的的核心，在本次的設計中，舞臺臺架是連接舞臺升降功能和旋轉功能的關鍵，控制舞臺升降的的運動機構在整個大舞臺的最底部，要實現(xiàn)鋼絲的升降，所以需要在舞臺上預留可以放滑輪的位置，因為要使舞臺平穩(wěn)的升降，所以在舞臺的臺架上需要流出可以安裝四個滑輪的位置，在在實現(xiàn)旋轉功能上，需要解決的的問題是是如何把電機和減速器安裝在臺架上。為了減輕重量，整體臺架采用桁架結構，由矩型方管拼焊、鉚接而成，整體架體剛度好，重量輕、美觀大方。臺架的設計參數(shù)總體太高H=2400mm舞臺的直徑為D=2770矩形方管的材料為；WJ105F1-0100WZJ在本次的設計中舞臺架體如圖5-1所示。圖5-1舞臺架體因為本設計采用矩形方管，而且外在的負載力也比較小，所以不需要進行計算。所以舞臺臺架上需要解決電機和減速器的安裝問題，而且還需要考慮中心軸的固定問題，以及在舞臺臺架上需要安裝導向輪，因為在旋轉的時候，為了分擔軸的受力和更好的導向，所以需要安裝導向輪。經過分析在舞臺臺架上安裝十個導向輪。所以在舞臺臺加上應該有可以這樣的位置安裝。除了上面給出的兩個參數(shù)是必須的其他的可以自己隨意設計，只要符合設計時的安全需求就可以。6.2導向裝置的設計因舞臺在旋轉的過程當中，不可能只是靠一根軸承，如果只是依靠一根軸支撐的話，當舞臺上的載荷不均勻時，很容易使運動不平穩(wěn)，如果考慮到升降的情況，舞臺上的人和刀具很容易發(fā)生意外，所以需要加上導向的裝置，導向裝置的作用有兩點，第一點是為了導向，使舞臺在旋轉的時候，提供一個導向的作用；第二點很重的是，起到支撐的作用，減小舞臺上的力，對軸的作用，添加導向裝置，能夠更好的使旋轉運動平穩(wěn)。導向裝置的設計完成的裝配圖如圖5-2圖5-2導向輪導向示意圖導向裝置的結構有導向輪，軸，軸承，支撐結構，和螺母以及墊圈。因為導向裝置只是起支撐和導向的作用，對于導向裝置沒有太高的技術要求，所以并不需要自己獨自計算，詳細的結構可以查考二維裝配圖和零件圖。6.3齒輪的詳細設計因為在旋轉的傳動機構里面，電機選用的是伺服電機，伺服電機可以通過控制系統(tǒng)控制舞臺的旋轉速度，所以在這里就沒有必要再去考慮傳動比的選擇。根據外在受力情況分析計算，只要滿足要求就可以了。1)選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)齒輪選擇直齒圓柱齒輪。旋轉舞臺為一般工作機械，速度要求不是很高，故選用8級精度。材料選擇：因為減速器對傳動尺寸沒有特別的要求，所以采用軟齒面?zhèn)鲃臃绞?，大齒輪與小齒輪的材料均為45鋼（調質），小齒輪的硬度為240HBS，大齒輪的齒面硬度為210HBS。選擇小齒輪數(shù)選擇為22，選擇大齒輪為齒數(shù)位195。齒數(shù)比為QUOTEQUOTE錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。=z2/z1=195/22=8.8632)按齒面接觸強度計算(1)確定公式內的各計算數(shù)值a.試選載荷系數(shù)b.轉速n=1400/57.1=24.52r/minc.計算小齒輪傳遞的轉矩d.選取齒寬系數(shù)由于該齒輪傳動傳遞的功率不大，故可取e.查取材料的彈性彈性影響系數(shù)f.按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強度極限g.計算應力循環(huán)次數(shù)設定工作壽命為15年，每天工作4個小時，則：h.取得接觸疲勞壽命系數(shù)為i.計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1％，安全系數(shù)S=1，得：MPa(2)計算a.試算齒輪分度圓直徑b.計算圓周速度vm/sc.計算齒寬bd.計算齒寬與齒高之比模數(shù)mm齒高mme.計算載荷系數(shù)查得動載系數(shù)：；直齒輪：使用系數(shù)：，f.按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑g.計算模數(shù)mmm3)按齒根彎曲強度設計(1)確定公式內的各計算數(shù)值a.查得齒輪的彎曲疲勞強度極限b.取彎曲疲勞壽命系數(shù)c.計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，有：d.計算載荷系數(shù)Ke.查取齒形系數(shù)與應力校正系數(shù)f.計算齒輪的(2)設計計算mm對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，故綜合考慮兩者數(shù)值，最終選定模數(shù)m=3mm，分度圓直徑為d=66mm，齒寬mm。為了提高齒輪的的壽命，齒寬取值b1=25mm，大齒輪的齒寬按照設計一般是比小齒輪b1小5~8mm，b2=15mm。齒數(shù)標準模數(shù)齒寬mm小齒輪22325大齒輪19515這樣設計出來的齒輪既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并且做到結構安排合理緊湊［14］。6.4傳動軸的校核因為在升降的機構中電機是他通過功率選的，減速器，以及鋼絲繩都是按照標準選擇的，所以不再需要對其經行計算，傳動軸的直徑D=120mm,軸的長度為L=1360mm。軸的強度校核計算：式中：—扭轉切應力，MPa；—軸所受的扭矩，N·mm；—軸的抗扭截面系數(shù)，；n—軸的轉速，r/min；P—軸傳遞的功率，kw；d—計算截面處軸的直徑，mm；—許用扭轉切應力，MPa。由上式可得軸的直徑1)確定式中數(shù)值式中部分數(shù)值承接電機選擇的相關數(shù)據，并查閱相關標準得到：2)代入數(shù)值，求出最小軸徑：mm因為軸的直徑120大于110.24，所以設計的軸合理。6三維建模及裝配UnigraphicsSolutions公司(簡稱UGS)是全球著名的MCAD供應商,主要為汽車與交通、航空航天、日用消費品、通用機械以及電子工業(yè)等領域通過其虛擬產品開發(fā)(VPD)的理念提供多級化的、集成的、企業(yè)級的包括軟件產品與服務在內的完整的MCAD解決方案。其主要的CAD產品是UG。本次課題的設計選用UG8.0經行三維的造型。6.1實體建模首先打開軟件，點擊新建，然后選擇建立模型，如圖6-1圖6-1新建模型界面然后就可以到建模的界面建立三維模型。如圖6-2，建模界面。圖6-2建模界面然后再插入草圖命令畫草圖，和拉伸、旋轉、打孔等命令就可以進行豐富的三維造模。舞臺臺架的三維造模如圖6-3所示。圖6-3臺架架體齒輪的三維造型如圖6-4所示。三維造模的過程也是先新建模型，到建模的界面，開始插入草圖，然后經行，圓柱面的拉伸，和鍵槽的拉伸，但是齒輪的輪廓是通過系統(tǒng)自己生成的，在UG8.0中，有生成齒輪的命令。圖6-4齒輪的三維模型6.2裝配用UG建模完成的所有的零件三維圖，就可以對零件進行裝配，首先打開軟件，點擊新建，然后點擊裝配，就可以對已經完成的模型就裝配了。專配的界面，如圖6-5所示。圖6-5裝配的界面在裝配圖里面，可以添加很多的三維零件圖，但是需要對每個零件圖經行約束，有的需要對齊，有的需要接觸，有的是同心。約束的種類如圖6-6所示。圖6-6裝配約束在裝配的環(huán)境下，不停添加三維模型進行裝配，通過上面所示的各種裝配的約束，控制舞臺升降部分的裝配圖如圖6-7所示。圖6-7升降機構的裝配圖控制旋轉部分的裝配圖，如圖6-8所示。圖6-9旋轉機構的裝配圖整個機構總裝配圖，如圖6-10所示。圖6-10總裝配圖

結論本次的設計，實現(xiàn)了舞臺實現(xiàn)升降和旋轉兩個功能，因為由連個電機分別驅動升降和旋轉，所以兩個運動不會發(fā)生干擾，是兩個相互獨立的運動。本次旋轉舞臺的旋轉速度可以由伺服電機控制，這是本次設計的一個很重的要點，因為采用伺服電機控制旋轉速度，可以增加很多的藝術效果。在以后的設計中，可能在升降部分可以實現(xiàn)無極調速。本次的設計，是按照給定的升降速度經行設計，選擇電機的。其實在升降時，如果可以控制其速度的話，那么整個舞臺將會出現(xiàn)更多的亮點。而且也會更加滿足舞臺表演的需要。在以后的舞臺上，肯定會出現(xiàn)，旋轉和升降都可以實現(xiàn)無極調速的，因為當科技水平再繼續(xù)發(fā)展，這肯定是會被代替。

致謝經過一個學期的畢業(yè)設計，使我學到了很多知識，因為是第一次做出一套系統(tǒng)的設計，剛開始時候難免有些不知所措，不過在老師的指導下解決了許多技術上的問題，經過崔老師的指導確定了總體的設計方案以及一些外購件的選取。經過本次畢業(yè)設計，使我對本次設計和本專業(yè)都有了更深一步的了解。在設計過程期間遇到了許多技術上的問題，例如舞臺升降部分鋼絲繩的確定，以在開始的時候設計出現(xiàn)了不小，由于開始時候設計不合理，最后在崔老師的指導下進行了改進使其更合理。這次畢業(yè)設計是我更深的了解了一些典型的結構的組成形式。設計期間使用了UG軟件進行了三維建模，使我對這個軟件有了更深的了解。在畢業(yè)設計之前，使用過這個軟件進行三維造型，但是不是很了解，經過這次的畢業(yè)設計使我了解了ug是一款半參設計軟件，其不同于pro/e，其建模裝配功能很強大，比以前單純使用二維軟件提供了更好的可視性，并且根據三維圖利用CAXA軟件可以生成二維工程圖,大大提高了工作效率。這次畢業(yè)設計是對大學四年所學專業(yè)課程的最全面的一次結合實際的綜合的鍛煉，經過本次畢業(yè)設計深化了我對所學的專業(yè)知識的認識，而且提高了我查閱相關手冊資料的能力，加強了我的學習能力。

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