舞臺(tái)防火幕提升及下降裝置的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì),舞臺(tái)防火幕提升及下降裝置的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì),舞臺(tái),防火,提升,晉升,下降,降落,降低,下落,裝置,開(kāi)發(fā),設(shè)計(jì) 大 連 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 論 文 (設(shè) 計(jì) )開(kāi) 題 報(bào) 告論 文 題 目 ： 舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 的 開(kāi) 發(fā) 與 設(shè) 計(jì)學(xué) 院 ： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 、 班 級(jí) ： 機(jī) 英 135 班學(xué) 生 姓 名 ： 欒 林 昊指 導(dǎo) 教 師 （ 職 稱(chēng) ） ： 李 玉 光 （ 教 授 ）時(shí) 祖 光 （ 講 師 ）2016 年 12 月 5 日 填 1 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 開(kāi) 題 報(bào) 告 要 求開(kāi) 題 報(bào) 告 既 是 規(guī) 范 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 工 作 的 重 要 環(huán) 節(jié) ， 又 是 完 成 高 質(zhì) 量 畢 業(yè) 論 文（ 設(shè) 計(jì) ） 的 有 效 保 證 。 為 了 使 這 項(xiàng) 工 作 規(guī) 范 化 和 制 度 化 ， 特 制 定 本 要 求 。一 、 選 題 依 據(jù)1.論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 題 目 及 研 究 領(lǐng) 域 ；2.論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 的 理 論 意 義 和 應(yīng) 用 價(jià) 值 ；3.目 前 研 究 的 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢(shì) 。二 、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 研 究 的 內(nèi) 容1.重 點(diǎn) 解 決 的 問(wèn) 題 ；2.擬 開(kāi) 展 研 究 的 幾 個(gè) 主 要 方 面 （ 論 文 寫(xiě) 作 大 綱 或 設(shè) 計(jì) 思 路 ） ； 3.本 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 預(yù) 期 取 得 的 成 果 。三 、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 安 排1.擬 采 用 的 主 要 研 究 方 法 （ 技 術(shù) 路 線 或 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) ） ；2.論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 進(jìn) 度 計(jì) 劃 。四 、 文 獻(xiàn) 查 閱 及 文 獻(xiàn) 綜 述學(xué) 生 應(yīng) 根 據(jù) 所 在 學(xué) 院 及 指 導(dǎo) 教 師 的 要 求 閱 讀 一 定 量 的 文 獻(xiàn) 資 料 ， 并 在 此 基 礎(chǔ) 上 通過(guò) 分 析 、 研 究 、 綜 合 ， 形 成 文 獻(xiàn) 綜 述 。 必 要 時(shí) 應(yīng) 在 調(diào) 研 、 實(shí) 驗(yàn) 或 實(shí) 習(xí) 的 基 礎(chǔ) 上 遞 交 相關(guān) 的 報(bào) 告 。 綜 述 或 報(bào) 告 作 為 開(kāi) 題 報(bào) 告 的 一 部 分 附 在 后 面 ， 要 求 思 路 清 晰 ， 文 理 通 順 ，較 全 面 地 反 映 出 本 課 題 的 研 究 背 景 或 前 期 工 作 基 礎(chǔ) 。五 、 其 他 要 求1.開(kāi) 題 報(bào) 告 應(yīng) 在 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 開(kāi) 始 后 的 前 四 周 內(nèi) 完 成 ； 2.開(kāi) 題 報(bào) 告 必 須 經(jīng) 學(xué) 院 教 學(xué) 指 導(dǎo) 委 員 會(huì) 審 查 通 過(guò) ；3.開(kāi) 題 報(bào) 告 不 合 格 或 沒(méi) 有 做 開(kāi) 題 報(bào) 告 的 學(xué) 生 ， 須 重 做 或 補(bǔ) 做 合 格 后 ， 方 能 繼 續(xù) 論文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 ， 否 則 不 允 許 參 加 答 辯 ；4.開(kāi) 題 報(bào) 告 通 過(guò) 后 ， 原 則 上 不 允 許 更 換 論 文 題 目 或 指 導(dǎo) 教 師 ；5.開(kāi) 題 報(bào) 告 的 內(nèi) 容 ， 要 求 打 印 并 裝 訂 成 冊(cè) （ 部 分 專(zhuān) 業(yè) 可 根 據(jù) 需 要 手 寫(xiě) 在 統(tǒng) 一 紙 張上 ， 但 封 面 需 按 統(tǒng) 一 格 式 打 印 ） 。 2 一 、 選 題 依 據(jù)1、 研 究 領(lǐng) 域舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 與 下 降 裝 置 的 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 與 液 壓 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)2、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 的 理 論 意 義 和 應(yīng) 用 價(jià) 值機(jī) 械 化 舞 臺(tái) 的 定 義 ：所 謂 機(jī) 械 話 舞 臺(tái) 是 舞 臺(tái) 上 補(bǔ) 和 下 部 都 有 機(jī) 械 化 的 舞 臺(tái) 。 舞 臺(tái) 上 部 機(jī) 械 設(shè) 備 主 要 包括 布 景 吊 桿 ， 燈 光 吊 桿 ， 燈 光 渡 籠 ， 假 臺(tái) 口 等 等 ， 舞 臺(tái) 下 部 主 要 包 括 轉(zhuǎn) 臺(tái) 、 車(chē) 臺(tái) 、 升降 臺(tái) 三 大 類(lèi) 。 其 中 我 們 所 要 研 究 的 舞 臺(tái) 防 火 幕 是 機(jī) 械 化 舞 臺(tái) 的 一 個(gè) 十 分 重 要 的 組 成 部分 ， 也 是 至 關(guān) 重 要 的 一 部 分 。我 國(guó) 機(jī) 械 舞 臺(tái) 的 現(xiàn) 狀 及 發(fā) 展 前 景在 國(guó) 內(nèi) 基 礎(chǔ) 工 業(yè) 大 力 發(fā) 展 的 基 礎(chǔ) 上 ， 國(guó) 外 新 技 術(shù) 、 新 產(chǎn) 品 、 新 材 料 的 不 斷 涌 入 ，使 國(guó) 內(nèi) 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 備 的 成 套 能 力 大 大 增 強(qiáng) ， 并 涌 現(xiàn) 出 一 批 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 、 制 造 廠 家 ， 從 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 段 、 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 、 專(zhuān) 用 零 部 件 的 選 用 等 方 面 逐 步 與 國(guó) 際 接 軌 ， 單 項(xiàng) 指標(biāo) 接 進(jìn) 或 正 在 接 近 國(guó) 際 先 進(jìn) 水 平 。 如 ： 北 京 首 都 劇 院 新 設(shè) 置 的 樂(lè) 池 升 降 臺(tái) 分 為 3塊 ，采 用 10 臺(tái) 螺 旋 升 降 器 （ Spiralifts） ， 這 是 國(guó) 內(nèi) 舞 臺(tái) 機(jī) 械 總 包 方 首 次 采 用 這 一 加 拿大 專(zhuān) 利 技 術(shù) ； 電 動(dòng) 吊 桿 分 別 采 用 伺 服 控 制 技 術(shù) 和 矢 量 變 頻 技 術(shù) ， 定 位 、 重 復(fù) 定 位 精 度可 達(dá) 3 ， 電 動(dòng) 機(jī) 、 減 速 器 采 用 德 國(guó) 獨(dú) 資 、 天 津 傳 動(dòng) 設(shè) 備 廠 生 產(chǎn) 的 產(chǎn) 品 。在 國(guó) 內(nèi) 舞 臺(tái) 機(jī) 械 發(fā) 展 的 同 時(shí) ， 國(guó) 外 的 舞 臺(tái) 機(jī) 械 制 造 廠 商 也 在 國(guó) 內(nèi) 積 極 開(kāi) 拓 市 場(chǎng) ，承 包 舞 臺(tái) 機(jī) 械 工 程 。 1985年 在 深 圳 大 劇 院 ， 國(guó) 內(nèi) 首 次 引 進(jìn) 國(guó) 外 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 備 ， 其 中 臺(tái)上 設(shè) 備 國(guó) 內(nèi) 設(shè) 計(jì) 、 加 工 ， 臺(tái) 下 設(shè) 備 由 英 國(guó) 劇 場(chǎng) 技 術(shù) 公 司 (T.T)提 供 。 90年 代 初 ， 北 京保 利 國(guó) 際 劇 院 、 二 十 一 世 紀(jì) 劇 院 的 全 部 臺(tái) 上 、 臺(tái) 下 設(shè) 備 分 別 由 英 國(guó) T.T公 司 和 日 本 三精 公 司 提 供 。 1997年 開(kāi) 始 使 用 的 河 北 藝 術(shù) 中 心 的 部 分 臺(tái) 下 設(shè) 備 由 英 國(guó) 公 司 提 供 。1998建 成 投 入 使 用 的 上 海 大 劇 院 的 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 備 由 日 本 三 菱 公 司 總 包 ， 臺(tái) 上 設(shè) 備 為 韓 國(guó) 中 央 綜 合 舞 臺(tái) 設(shè) 備 公 司 的 產(chǎn) 品 ， 臺(tái) 下 為 三 菱 公 司 產(chǎn) 品 ， 其 中 設(shè) 備 的 安 裝 、 部 分 鋼 結(jié)構(gòu) 的 加 工 為 國(guó) 內(nèi) 配 合 。隨 著 新 世 紀(jì) 的 來(lái) 臨 ， 國(guó) 內(nèi) 文 化 設(shè) 施 建 設(shè) 的 興 起 ， 國(guó) 內(nèi) 外 的 舞 臺(tái) 機(jī) 械 生 產(chǎn) 廠 家 一 致看 好 國(guó) 內(nèi) 舞 臺(tái) 機(jī) 械 的 潛 在 市 場(chǎng) 。3、 目 前 研 究 的 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢(shì)（ 1） 設(shè) 備 技 術(shù) 指 標(biāo) 適 當(dāng)設(shè) 備 的 單 項(xiàng) 指 標(biāo) 與 劇 場(chǎng) 的 裝 備 水 平 ， 投 資 規(guī) 模 關(guān) 系 緊 密 ， 應(yīng) 根 據(jù) 不 同 的 劇 場(chǎng) ， 不同 的 演 出 效 果 而 分 別 考 慮 ， 而 不 是 一 味 向 國(guó) 際 趨 勢(shì) 靠 攏 。（ 2） 提 高 舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 設(shè) 備 的 可 靠 性 、 安 全 性由 于 舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 本 身 的 特 點(diǎn) ， 它 必 須 是 絕 對(duì) 安 全 可 靠 的 ， 因 此 ，在 提 高 國(guó) 產(chǎn) 基 礎(chǔ) 元 器 件 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 同 時(shí) ， 應(yīng) 優(yōu) 先 選 用 國(guó) 外 優(yōu) 質(zhì) 關(guān) 鍵 元 器 件 。 在 安 全 方面 ， 除 考 慮 設(shè) 備 本 身 的 安 全 外 ， 還 應(yīng) 考 慮 舞 臺(tái) 區(qū) 域 整 體 的 安 全 性 。 （ 3） 舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 設(shè) 備 的 聯(lián) 合 使 用 3 在 對(duì) 劇 場(chǎng) 演 出 運(yùn) 營(yíng) 的 研 究 中 發(fā) 現(xiàn) ， 一 個(gè) 劇 場(chǎng) 單 靠 自 己 的 力 量 上 演 一 臺(tái) 戲 ， 其 投 入很 大 ； 如 果 接 待 國(guó) 內(nèi) 外 演 出 團(tuán) 體 ， 演 出 服 裝 ， 道 具 ， 布 景 的 制 作 ， 運(yùn) 輸 也 是 一 筆 不 小的 開(kāi) 支 ， 劇 院 單 靠 演 出 很 難 收 回 成 本 。 如 果 幾 個(gè) 相 鄰 地 區(qū) 或 國(guó) 家 ， 規(guī) 模 設(shè) 施 相 當(dāng) 的 多個(gè) 劇 院 聯(lián) 合 開(kāi) 發(fā) ， 共 同 投 入 ， 一 定 能 夠 增 加 演 出 場(chǎng) 次 ， 降 低 演 出 費(fèi) 用 ， 形 成 劇 院 規(guī) 模化 演 出 的 效 應(yīng) 。（ 4） 由 設(shè) 備 引 進(jìn) 向 技 術(shù) 引 進(jìn) 過(guò) 渡在 有 條 件 的 地 方 ， 可 借 鑒 國(guó) 內(nèi) 工 業(yè) 項(xiàng) 目 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 適 當(dāng) 引 進(jìn) 部 分 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 備 ， 由設(shè) 備 引 進(jìn) 向 技 術(shù) 引 進(jìn) 過(guò) 渡 ， 逐 步 提 高 國(guó) 內(nèi) 舞 臺(tái) 機(jī) 械 行 業(yè) 整 體 水 平 ， 促 進(jìn) 民 族 工 業(yè) 發(fā) 展 。 4 二 、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 研 究 的 內(nèi) 容1.重 點(diǎn) 解 決 的 問(wèn) 題防 火 幕 下 降 的 速 度 及 加 速 度 的 控 制 ， 即 在 發(fā) 生 火 災(zāi) 的 情 況 下 能 及 時(shí) 快 速 的 放 下 防火 幕 ， 又 不 能 因 為 下 降 的 沖 擊 力 過(guò) 大 而 對(duì) 舞 臺(tái) 造 成 沖 擊 ， 甚 至 是 對(duì) 舞 臺(tái) 造 成 破 壞 。 所以 要 重 點(diǎn) 解 決 這 個(gè) 舞 臺(tái) 防 火 幕 的 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 和 阻 尼 液 壓 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)2.擬 開(kāi) 展 研 究 的 幾 個(gè) 主 要 方 面 首 先 構(gòu) 思 出 整 體 的 工 作 原 理 圖 以 及 工 作 原 理 在 給 定 的 參 數(shù) ,m ,v,h.g,a 的 情 況 下 ， 求 出 電 動(dòng) 機(jī) 的 具 體 功 率 根 據(jù) v 算 出 卷 筒 的 轉(zhuǎn) 速 根 據(jù) 上 面 的 計(jì) 算 算 出 T 型 螺 母 的 扭 矩 根 據(jù) 計(jì) 算 出 來(lái) 的 各 個(gè) 參 數(shù) 選 擇 合 適 的 電 動(dòng) 機(jī) ， 聯(lián) 軸 器 ， 減 速 器 ， 鋼 繩 ， 卷 筒 ， 卷筒 支 架 ， 提 升 裝 置 ， 鏈 條 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 等 等 。 計(jì) 算 出 活 塞 的 速 度 、 缸 中 壓 力 以 及 液 壓 阻 尼 孔 的 面 積 用 CAD 繪 制 出 立 體 的 結(jié) 構(gòu) 圖 、 零 件 圖 及 裝 配 圖3.本 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 預(yù) 期 取 得 的 成 果（ 1） 設(shè) 計(jì) 出 一 套 比 較 完 整 的 防 火 幕 的 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) ， 繪 制 出 詳 細(xì) 的 CAD圖 紙（ 2） 設(shè) 計(jì) 出 液 壓 系 統(tǒng) ， 繪 制 出 裝 置 結(jié) 構(gòu) 圖（ 3） 給 出 詳 細(xì) 的 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 5 三 、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 安 排1.擬 采 用 的 主 要 研 究 方 法 （ 技 術(shù) 路 線 或 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) ） ；A. 根 據(jù) 實(shí) 際 的 工 作 情 況 構(gòu) 思 出 工 作 原 理 圖 。B. 進(jìn) 行 系 統(tǒng) 分 析 ， 根 據(jù) 具 體 的 計(jì) 算 ， 參 考 、 查 閱 機(jī) 械 手 冊(cè) ， 確 定 準(zhǔn) 確 的 參 數(shù) 。 選 擇具 體 的 零 部 件C. 用 CAD 制 圖 軟 件 繪 制 出 各 個(gè) 部 分 的 組 成 及 結(jié) 構(gòu) 。2.論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 進(jìn) 度 計(jì) 劃第 1周 ： 明 確 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) ， 了 解 設(shè) 計(jì) 選 題 ， 和 指 導(dǎo) 老 師 溝 通 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 ；第 2周 ： 查 閱 相 關(guān) 中 英 文 文 獻(xiàn) ， 做 好 英 文 文 獻(xiàn) 的 翻 譯 工 作 ；第 3周 ： 書(shū) 寫(xiě) 開(kāi) 題 報(bào) 告 ， 和 指 導(dǎo) 老 師 溝 通 ， 進(jìn) 一 步 完 善 開(kāi) 題 報(bào) 告 內(nèi) 容 ；第 4周 ： 完 成 開(kāi) 題 報(bào) 告 ， 進(jìn) 行 開(kāi) 題 報(bào) 告 答 辯 第 5周 ： 分 析 舞 臺(tái) 防 火 幕 布 的 工 作 原 理第 6周 ： 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 對(duì) 卷 筒 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì)第 7周 ： 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 對(duì) 聯(lián) 軸 器 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì)第 8周 ： 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 對(duì) 軸 承 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì)第 9周 ： 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 對(duì) 鏈 條 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì)第 10周 ： 整 理 前 期 工 作 ， 并 進(jìn) 行 中 期 檢 查第 11周 ： 進(jìn) 行 阻 尼 裝 置 中 的 液 壓 缸 設(shè) 計(jì)第 12周 ： 進(jìn) 行 阻 尼 裝 置 中 的 螺 桿 設(shè) 計(jì)第 13周 ： 用 CAD軟 件 完 成 裝 配 圖 和 零 件 圖 的 設(shè) 計(jì)第 14周 ： 書(shū) 寫(xiě) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 15周 ： 制 作 ppt， 進(jìn) 一 步 修 改 說(shuō) 明 書(shū) ， 進(jìn) 行 畢 業(yè) 答 辯 6 四 、 需 要 閱 讀 的 參 考 文 獻(xiàn)1孫 恒 ， 陳 作 模 ， 葛 文 杰 ， 機(jī) 械 原 理 M 北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 2013.52濮 良 貴 ， 陳 國(guó) 定 ， 吳 立 言 ， 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) M 北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 2013.53劉 延 俊 ， 關(guān) 浩 ， 周 德 繁 ， 液 壓 與 氣 壓 傳 動(dòng) M 北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 2007.54劉 延 俊 ， 液 壓 與 氣 壓 傳 動(dòng) M 北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2012.15聞 邦 椿 ， 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) （ 第 2 卷 ） 減 速 器 M 北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2010.16聞 邦 椿 ， 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) （ 第 3 卷 ） 起 重 運(yùn) 輸 機(jī) 械 零 部 件 與 操 作 件 M 北 京 ： 機(jī) 械工 業(yè) 出 版 社 ， 2010.17聞 邦 椿 ， 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) （ 第 4 卷 ） 液 壓 傳 動(dòng) M 北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2010.18魏 發(fā) 孔 ;耿 向 忠 ;宋 耀 軍 ， 舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 阻 尼 系 統(tǒng) 性 能 試 驗(yàn) 研 究 及 改 進(jìn) J,起 重運(yùn) 輸 機(jī) 械 ,2002.129李 永 平 ， 舞 臺(tái) 防 火 隔 離 幕 熱 工 性 能 及 安 全 機(jī) 理 分 析 J,甘 肅 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) ， 1997.610李 振 軍 ， 劇 場(chǎng) 舞 臺(tái) 防 火 幕 的 改 造 方 案 解 析 J,藝 術(shù) 科 技 ， 2016.11徐 鐵 ;周 省 如 ;閏 瑛 ;任 大 剛 ,中 華 人 民 共 和 國(guó) 文 化 行 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) -舞 臺(tái) 升 降 式 剛 性 防火 幕 ,1993.12徐 長(zhǎng) 城 ， 舞 臺(tái) 防 火 隔 離 幕 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 液 壓 阻 尼 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 及 阻 尼 力 計(jì) 算 J,液 壓 與 氣動(dòng) ， 2013.13姚 國(guó) 陽(yáng) ； 劉 榛 ， 多 級(jí) 分 片 式 升 降 剛 性 防 火 幕 在 哈 薩 克 斯 坦 國(guó) 家 大 劇 院 中 的 成 功應(yīng) 用 J,專(zhuān) 題 探 討 ， 200814Billen, Andrew,Stage against the machineJ,New Statesman, 2011.15Magdi S. Mahmoud,A Comparison of Identification Methods of a HydraulicPumping SystemJ,IFAC Proceedings Volumes, 201216RobertL.Norton. An Introduction to the Synthesis and Analysis ofMechanisms and MachinesJ. New York： McGraw-Hill,2003.1.17 Robert O.Parmley,P.E.Illustrated Soucebook of Mechanical ComponentsJ.New York： McGraw-Hill， 2000.附 ： 文 獻(xiàn) 綜 述 7 文 獻(xiàn) 綜 述從 目 前 國(guó) 內(nèi) 劇 場(chǎng) 的 發(fā) 展 分 析 ， 專(zhuān) 業(yè) 劇 場(chǎng) 和 多 目 的 劇 場(chǎng) 的 建 設(shè) 會(huì) 同 時(shí) 并存 ， 從 投 資 的 角 度 分 析 ， 多 功 能 、 多 目 的 劇 場(chǎng) 將 會(huì) 占 主 要 地 位 。 所 謂 專(zhuān) 業(yè)劇 場(chǎng) ， 其 實(shí) 是 指 對(duì) 某 一 劇 種 具 備 最 佳 的 演 出 條 件 而 已 ， 并 不 排 斥 其 它 劇 種的 演 出 。 在 經(jīng) 濟(jì) 實(shí) 力 達(dá) 到 一 定 程 度 時(shí) ， 在 國(guó) 家 劇 院 和 國(guó) 內(nèi) 中 心 城 市 建 造 由多 個(gè) 專(zhuān) 業(yè) 表 演 空 間 組 成 的 劇 院 可 以 避 免 多 目 的 劇 場(chǎng) 的 不 足 ， 以 真 正 符 合 表演 藝 術(shù) 對(duì) 舞 臺(tái) 和 觀 眾 廳 的 技 術(shù) 要 求 。 這 樣 的 劇 場(chǎng) 與 博 物 館 、 美 術(shù) 館 、 圖 書(shū)館 等 文 化 設(shè) 施 構(gòu) 成 所 在 城 市 文 化 藝 術(shù) 中 心 ， 可 作 為 振 興 城 市 的 一 種 手 段 ， 形 成 大 型 標(biāo) 志 性 公 共 建 筑 。 專(zhuān) 業(yè) 劇 場(chǎng) 中 以 歌 劇 院 、 音 樂(lè) 廳 居 多 ， 裝 備 適 合歌 劇 、 舞 劇 （ 含 芭 蕾 舞 ） 和 音 樂(lè) 會(huì) 所 需 的 專(zhuān) 用 設(shè) 備 。 藝 術(shù) 是 沒(méi) 有 國(guó) 界 的 ，同 屬 于 全 人 類(lèi) ， 劇 場(chǎng) 是 支 撐 表 演 藝 術(shù) 的 基 礎(chǔ) 平 臺(tái) ， 是 為 各 階 層 觀 眾 提 供 精神 食 糧 的 精 品 屋 ， 而 一 個(gè) 視 聽(tīng) 效 果 良 好 、 功 能 齊 備 的 劇 場(chǎng) 又 可 為 表 演 藝 術(shù)提 供 更 廣 闊 的 展 示 空 間 。 在 對(duì) 劇 場(chǎng) 演 出 運(yùn) 營(yíng) 的 研 究 中 發(fā) 現(xiàn) ， 一 個(gè) 劇 場(chǎng) 單 靠自 己 的 力 量 上 演 一 臺(tái) 戲 ， 其 投 入 很 大 ； 如 果 接 待 國(guó) 內(nèi) 外 演 出 團(tuán) 體 ， 演 出 服裝 、 道 具 、 布 景 的 制 作 、 運(yùn) 輸 也 是 一 筆 不 小 的 開(kāi) 支 ， 劇 院 單 靠 演 出 很 難 收回 成 本 。 如 果 幾 個(gè) 相 鄰 地 區(qū) 或 國(guó) 家 ， 規(guī) 模 設(shè) 施 相 當(dāng) 的 多 個(gè) 劇 院 聯(lián) 合 開(kāi) 發(fā) ，共 同 投 入 ， 一 定 能 夠 增 加 演 出 場(chǎng) 次 ， 降 低 演 出 費(fèi) 用 ， 形 成 劇 院 規(guī) 模 化 演 出 的 效 應(yīng) 。 要 形 成 這 樣 的 局 面 ， 要 求 這 些 相 鄰 地 區(qū) 或 國(guó) 家 的 劇 院 設(shè) 置 應(yīng) 基 本類(lèi) 似 ， 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 置 模 數(shù) 化 ， 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 備 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 產(chǎn) 品 化 、 系 列 化 并 與國(guó) 際 接 軌 ， 形 成 巡 回 演 出 。 另 外 ， 有 一 些 舞 臺(tái) 機(jī) 械 設(shè) 備 的 利 用 率 很 低 ， 在規(guī) 范 化 的 前 提 下 ， 可 以 采 用 租 賃 的 方 式 以 提 高 閑 置 設(shè) 備 的 使 用 率 。在 有 條 件 的 地 方 ， 可 借 鑒 國(guó) 內(nèi) 工 業(yè) 項(xiàng) 目 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 適 當(dāng) 引 進(jìn) 部 分 舞 臺(tái) 機(jī) 8 械 設(shè) 備 ,由 設(shè) 備 引 進(jìn) 向 技 術(shù) 引 進(jìn) 過(guò) 渡 ， 逐 步 提 高 國(guó) 內(nèi) 舞 臺(tái) 機(jī) 械 行 業(yè) 整 體 水平 ， 促 進(jìn) 民 族 工 業(yè) 發(fā) 展 。 可 采 用 國(guó) 內(nèi) 或 國(guó) 外 廠 商 總 承 包 、 國(guó) 內(nèi) 外 聯(lián) 合 設(shè) 計(jì) 、國(guó) 內(nèi) 負(fù) 責(zé) 設(shè) 備 制 造 、 安 裝 的 模 式 ， 以 技 術(shù) 引 進(jìn) 為 主 ， 關(guān) 鍵 設(shè) 備 、 重 要 元 器件 引 進(jìn) 或 采 購(gòu) 國(guó) 內(nèi) 合 資 廠 產(chǎn) 品 ， 使 國(guó) 內(nèi) 的 舞 臺(tái) 工 藝 設(shè) 計(jì) 、 舞 臺(tái) 機(jī) 械 整 體 水平 上 一 個(gè) 臺(tái) 階 。從 現(xiàn) 今 能 夠 收 集 到 的 資 料 看 ， 關(guān) 于 舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 的 開(kāi)發(fā) 于 設(shè) 計(jì) 研 究 工 作 已 有 了 初 步 的 結(jié) 果 ， 還 有 許 多 研 究 工 作 有 待 進(jìn) 一 步 地 深入 下 去 。 因 此 ， 為 了 解 和 借 鑒 已 有 的 研 究 成 果 ， 這 里 這 能 簡(jiǎn) 單 的 論 述 一 下 動(dòng) 態(tài) 特 性 研 究 的 基 本 狀 況 。 機(jī) 械 舞 臺(tái) 防 火 幕 的 設(shè) 計(jì) 主 要 為 了 填 補(bǔ) 舞 臺(tái) 機(jī) 械設(shè) 備 整 體 性 能 上 不 夠 理 想 ， 基 礎(chǔ) 原 件 、 制 造 加 工 業(yè) 無(wú) 相 應(yīng) 的 舞 臺(tái) 機(jī) 械 標(biāo) 準(zhǔn) ，控 制 系 統(tǒng) 可 靠 性 安 全 性 ， 靈 活 性 較 差 的 空 白 ， 也 能 適 當(dāng) 的 節(jié) 約 舞 臺(tái) 設(shè) 計(jì) 經(jīng)費(fèi) 。 從 現(xiàn) 實(shí) 意 義 來(lái) 講 作 為 表 演 場(chǎng) 所 ， 劇 場(chǎng) 舞 臺(tái) 上 經(jīng) 常 采 用 煙 火 ， 鳴 槍 等 來(lái)配 合 演 出 ， 上 空 又 有 很 多 功 率 燈 具 產(chǎn) 生 高 溫 致 使 幕 布 ， 吊 景 以 及 紙 木 道 具等 易 燃 物 品 很 容 易 發(fā) 生 火 災(zāi) ， 一 旦 起 火 ， 后 果 嚴(yán) 重 ， 劇 場(chǎng) 里 人 員 密 集 ， 所以 我 們 需 要 防 火 幕 來(lái) 隔 開(kāi) 火 勢(shì) 和 觀 眾 。在 文 獻(xiàn) 1 機(jī) 械 原 理 中 ， 所 介 紹 的 是 活 塞 (piston)、 連 桿 (connectingrod)、 曲 軸 和 機(jī) 架 (frame)組 成 連 桿 機(jī) 構(gòu) ； 大 齒 輪 (gear)、 小 齒 輪 和 機(jī) 架 組 成 齒 輪 機(jī) 構(gòu) ； 凸 輪 (cam)、 推 桿 和 機(jī) 架 組 成 凸 輪 機(jī) 構(gòu) ， 以 及 各 種 齒 輪 的構(gòu) 成 。 我 們 所 用 的 是 其 中 構(gòu) 件 運(yùn) 行 結(jié) 構(gòu) 關(guān) 系 ， 以 及 選 擇 具 體 的 公 式 進(jìn) 行 參數(shù) 計(jì) 算 。在 文 獻(xiàn) 2 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 中 ， 所 介 紹 的 是 帶 傳 動(dòng) 、 鏈 傳 動(dòng) 、 齒 輪 傳 動(dòng) 等 。我 們 所 用 的 就 是 其 中 的 鏈 傳 動(dòng) 與 齒 輪 傳 動(dòng) ， 在 防 火 幕 下 降 與 提 升 過(guò) 程 中 ， 9 傳 動(dòng) 效 率 決 定 著 整 個(gè) 系 統(tǒng) 的 效 率 。在 文 獻(xiàn) 3 與 4 中 ， 所 介 紹 的 是 液 壓 流 體 力 學(xué) 基 礎(chǔ) ， 液 壓 傳 動(dòng) 元 件 的 結(jié)構(gòu) 、 工 作 原 理 及 應(yīng) 用 ， 液 壓 基 本 回 路 和 典 型 系 統(tǒng) 的 組 成 與 分 析 ， 液 壓 系 統(tǒng)的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 方 法 與 實(shí) 例 ， 液 壓 伺 服 元 件 與 系 統(tǒng) ， 液 壓 系 統(tǒng) 的 安 裝 、 調(diào) 試 、使 用 與 維 護(hù) 方 法 。 因 為 防 火 幕 下 降 的 過(guò) 程 是 分 級(jí) 減 速 過(guò) 程 ， 所 以 會(huì) 用 到 阻尼 裝 置 ， 而 液 壓 閥 是 阻 尼 裝 置 一 個(gè) 很 好 的 選 擇 ， 我 們 所 用 的 就 是 液 壓 系 統(tǒng)的 組 成 分 析 以 及 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 方 法 。在 文 獻(xiàn) 5、 6、 7 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 第 2-4卷 中 ， 分 別 介 紹 了 連 接與 緊 固 、 帶 傳 動(dòng) 和 鏈 傳 動(dòng) 、 摩 擦 輪 傳 動(dòng) 與 螺 旋 傳 動(dòng) 、 齒 輪 傳 動(dòng) 、 輪 系 、 減 速 器 和 變 速 器 、 機(jī) 構(gòu) （ 第 2 卷 ） ； 機(jī) 械 零 部 件 設(shè) 計(jì) (軸 系 、 支 承 與 其 他 )（ 第 3 卷 ） ； 流 體 傳 動(dòng) 與 控 制 （ 第 4 卷 ） 。 這 些 資 料 為 我 們 設(shè) 計(jì) 的 落 實(shí) 生產(chǎn) 和 投 入 使 用 奠 定 基 礎(chǔ) 和 確 立 規(guī) 范 ， 為 在 我 們 計(jì) 算 出 參 數(shù) 之 后 準(zhǔn) 確 的 選 擇零 部 件 提 供 了 準(zhǔn) 確 平 臺(tái) 。在 文 獻(xiàn) 8 中 ， 根 據(jù) 舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 阻 尼 系 統(tǒng) 分 級(jí) 阻 尼 減 速 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ,對(duì) 影 響 系 統(tǒng) 工 作 狀 態(tài) 的 有 關(guān) 特 性 進(jìn) 行 分 析 , 對(duì) 其 核 心 技 術(shù) 進(jìn) 行 試 驗(yàn) 研 究 ,并 據(jù) 此 進(jìn) 行 結(jié) 構(gòu) 改 進(jìn) , 其 結(jié) 構(gòu) 原 理 可 用 于 需 要 同 類(lèi) 功 能 的 設(shè) 備 。 在 文 獻(xiàn) 9中 ， 以 傳 熱 學(xué) 和 力 學(xué) 理 論 為 指 導(dǎo) ,用 論 證 計(jì) 算 及 試 驗(yàn) 檢 測(cè) 的 結(jié) 果 ,重 點(diǎn) 研 究分 析 幕 體 的 熱 工 性 能 及 其 安 全 機(jī) 理 因 素 ;探 討 幕 體 結(jié) 構(gòu) 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 的 特 性 問(wèn) 題 ,并 提 出 了 解 決 問(wèn) 題 的 相 應(yīng) 措 施 。 在 文 獻(xiàn) 10中 ， 提 到 了 使 用 1030年 的 老 影 院 ， 其 內(nèi) 部 功 能 都 有 了 變 化 ， “ 影 ” 的 功 能 不 斷 淡 化 ， 在 面臨 改 造 的 同 時(shí) ， 很 多 因 當(dāng) 時(shí) 設(shè) 計(jì) 和 使 用 功 能 等 因 素 的 限 制 ， 在 提 升 改 造 時(shí)出 現(xiàn) 了 各 種 問(wèn) 題 。 此 文 對(duì) 舞 臺(tái) 防 火 幕 的 改 造 方 案 進(jìn) 行 了 分 析 。 在 文 獻(xiàn) 11中 ， 主 要 介 紹 了 我 國(guó) 文 化 行 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) ， 重 點(diǎn) 介 紹 了 舞 臺(tái) 升 降 式 剛 性 防 火 幕 。 10 在 文 獻(xiàn) 12中 ， 該 文 根 據(jù) 目 前 舞 臺(tái) 防 火 隔 離 幕 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 使 用 現(xiàn) 狀 ， 設(shè) 計(jì) 了 一種 新 型 液 壓 阻 尼 系 統(tǒng) ， 基 于 阻 尼 系 統(tǒng) 的 作 用 ， 使 防 火 幕 幕 體 能 以 多 級(jí) 速 度自 動(dòng) 切 換 實(shí) 現(xiàn) 自 由 下 降 。 對(duì) 阻 尼 系 統(tǒng) 在 幕 體 最 大 自 由 下 降 速 度 時(shí) (阻 尼 回路 閥 口 全 開(kāi) 時(shí) )的 阻 尼 力 進(jìn) 行 了 分 析 計(jì) 算 ， 確 定 了 提 升 幕 體 的 鋼 絲 繩 所 需的 最 小 拉 力 。 在 文 獻(xiàn) 13中 提 到 ， 近 年 來(lái) ， 隨 著 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 的 持 續(xù) 發(fā) 展 和 物質(zhì) 生 活 水 平 的 不 斷 提 高 ， 人 們 對(duì) 文 化 娛 樂(lè) 生 活 也 提 出 了 越 來(lái) 越 高 的 要 求 。為 此 ， 各 地 紛 紛 建 立 了 不 少 現(xiàn) 代 化 劇 院 。 在 這 些 現(xiàn) 代 化 劇 院 中 ， 舞 臺(tái) 機(jī) 械是 其 重 要 組 成 部 分 ， 而 防 火 幕 作 為 劇 院 重 要 的 安 全 消 防 屏 障 則 必 不 可 少 。此 文 主 要 介 紹 多 級(jí) 分 片 式 剛 性 防 火 幕 的 組 成 、 工 作 原 理 及 其 在 哈 薩 克 斯 坦 國(guó) 家 大 劇 院 中 的 成 功 應(yīng) 用 。綜 上 所 述 ， 諸 位 學(xué) 者 對(duì) 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 的 研 究 往 往 只 側(cè) 重 一 個(gè)方 面 ， 有 的 值 重 視 理 論 分 析 ， 有 的 只 重 視 實(shí) 際 應(yīng) 用 ， 未 能 很 好 的 將 理 論 和實(shí) 踐 有 機(jī) 的 結(jié) 合 起 來(lái) ， 其 研 究 結(jié) 果 還 不 十 分 完 善 ， 特 別 是 對(duì) 防 火 系 統(tǒng) 的 研究 和 開(kāi) 發(fā) 還 處 于 一 個(gè) 初 級(jí) 階 段 ， 沒(méi) 有 一 個(gè) 確 切 的 令 人 信 服 的 計(jì) 算 方 法 。 因此 ， 完 善 和 深 入 研 究 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 的 開(kāi) 發(fā) 與 設(shè) 計(jì) 是 本 論 文 的 主 要目 的 ， 我 將 從 提 升 與 下 降 裝 置 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 以 及 阻 尼 裝 置 的 液 壓 系 統(tǒng) 兩 方 面做 出 努 力 ， 從 中 找 出 規(guī) 律 性 的 結(jié) 論 和 計(jì) 算 方 法 并 作 出 合 乎 實(shí) 際 的 解 釋 ， 本文 通 過(guò) 對(duì) 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 的 進(jìn) 一 步 分 析 ， 用 理 論 分 析 和 實(shí) 踐 結(jié) 合 的 方 法 防 火 幕 提 升 及 下 降 阻 尼 裝 置 ， 其 主 要 工 作 如 下 ： 首 先 構(gòu) 思 出 整 體 的 工 作 原 理 圖 以 及 工 作 原 理 在 給 定 的 參 數(shù) ,m,v,h.g,a的 情 況 下 ， 求 出 電 動(dòng) 機(jī) 的 具 體 功 率 根 據(jù) v 算 出 卷 筒 的 轉(zhuǎn) 速 根 據(jù) 上 面 的 計(jì) 算 算 出 T 型 螺 母 的 扭 矩 11 根 據(jù) 計(jì) 算 出 來(lái) 的 各 個(gè) 參 數(shù) 選 擇 合 適 的 電 動(dòng) 機(jī) ， 聯(lián) 軸 器 ， 減 速 器 ， 鋼 繩 ，卷 筒 ， 卷 筒 支 架 ， 提 升 裝 置 ， 鏈 條 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 等 等 。 計(jì) 算 出 活 塞 的 速 度 、 缸 中 壓 力 以 及 液 壓 阻 尼 孔 的 面 積 用 CAD繪 制 出 立 體 的 結(jié) 構(gòu) 圖 、 零 件 圖 及 裝 配 圖總 結(jié) 本 文 是 以 開(kāi) 創(chuàng) 人 們 的 創(chuàng) 新 精 神 為 背 景 ， 初 步 的 利 用 液 壓 及 機(jī) 械 原 理 相關(guān) 知 識(shí) ， 完 成 舞 臺(tái) 防 火 幕 提 升 及 下 降 裝 置 的 開(kāi) 發(fā) 與 設(shè) 計(jì) 。 將 縮 小 舞 臺(tái) 機(jī) 械設(shè) 備 與 國(guó) 外 相 比 整 體 性 能 上 不 夠 理 想 ， 基 礎(chǔ) 原 件 、 制 造 加 工 業(yè) 無(wú) 相 應(yīng) 的 舞臺(tái) 機(jī) 械 標(biāo) 準(zhǔn) ， 控 制 系 統(tǒng) 可 靠 性 安 全 性 ， 靈 活 性 較 差 的 差 距 。 使 劇 場(chǎng) 的 安 全 系 數(shù) 得 到 提 高 ， 使 我 們 廣 大 的 觀 眾 朋 友 的 人 身 安 全 得 到 更 好 的 保 證 。 將 會(huì)很 大 程 度 上 的 提 高 我 們 的 動(dòng) 手 能 力 與 創(chuàng) 新 能 力 。 我 所 設(shè) 計(jì) 的 舞 臺(tái) 防 火 幕 提升 及 下 降 阻 尼 裝 置 是 參 考 了 近 幾 年 這 個(gè) 領(lǐng) 域 取 得 成 果 的 基 礎(chǔ) 上 ， 結(jié) 合 國(guó) 內(nèi)為 的 舞 臺(tái) 防 火 幕 的 研 究 論 文 進(jìn) 行 綜 合 分 析 和 優(yōu) 化 后 設(shè) 計(jì) 的 。 提 升 及 阻 尼 系統(tǒng) 是 防 火 幕 的 關(guān) 鍵 部 件 及 核 心 技 術(shù) 。 其 功 能 是 常 規(guī) 下 電 動(dòng) 將 幕 體 提 升 至 臺(tái)口 以 上 ， 使 用 時(shí) 在 無(wú) 電 狀 態(tài) 下 快 速 自 動(dòng) 下 落 到 舞 臺(tái) 面 。 由 于 幕 體 自 由 下 落慣 性 極 大 ， 下 落 過(guò) 程 中 要 分 級(jí) 減 速 ， 既 能 保 證 在 最 短 時(shí) 間 內(nèi) 隔 離 到 位 又 不至 于 撞 擊 臺(tái) 面 。 舞臺(tái)防火幕提升及下降裝置的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì) 總計(jì)：畢業(yè)論文： 38 頁(yè) 表 格： 0 表 插 圖： 4 幅 摘 要 舞臺(tái)機(jī)械是為了使表演的效果更加柔美，從而引領(lǐng)觀眾進(jìn)入更深的藝術(shù)境界而使用的各類(lèi)機(jī)械結(jié)構(gòu)的總稱(chēng)。而舞臺(tái)防火幕是當(dāng)舞臺(tái)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在無(wú)電的情況下自己下落，即在發(fā)生火災(zāi)的情況下能及時(shí)快速的放下防火幕，又不能因?yàn)橄陆档臎_擊力過(guò)大而對(duì)舞臺(tái)造成沖擊，甚至是對(duì)舞臺(tái)造成破壞。本次設(shè)計(jì)在參考近年來(lái)舞臺(tái)防火幕提升及下降阻尼裝置的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)，并結(jié)合各個(gè)機(jī)構(gòu)自身的的特點(diǎn)，對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行具體分析，提出了整體結(jié)構(gòu)以及各個(gè)執(zhí)行部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。 提升及阻尼系統(tǒng)是防火幕的重中之重。其作用是常規(guī)下電動(dòng)將幕體提升至臺(tái)口以上，使用時(shí)在無(wú)電狀態(tài)下快速自動(dòng)下降到舞臺(tái)面。由于幕體自由下降慣性極大，降落過(guò)程中要分級(jí)減速，既能保證在最短時(shí)間內(nèi)隔離到位又不至于撞擊臺(tái)面。根據(jù)給定的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，算出準(zhǔn)確的下降時(shí)間，加速度，速度等，并且根據(jù)壓力等液壓參數(shù)選擇材料、零件型號(hào)。 本文的特點(diǎn)是將機(jī)械的上升下降速度和液壓阻尼系統(tǒng)有效的結(jié)合起來(lái)，通過(guò)活塞在液壓缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)幕體的速度，而活塞的運(yùn)動(dòng)速度又靠連在接液壓缸上的節(jié)流閥所控制，很好的把機(jī)械結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)相連接。在機(jī)械方面，主要通過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)給定的幕體的宏觀速度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，從而選定各部分的參數(shù)及部件的型號(hào)。在液壓方面主要通過(guò)控制活塞桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)控制幕體的下降速度，而活塞的運(yùn)動(dòng)速度是靠油液經(jīng)過(guò)阻尼小孔的流量來(lái)進(jìn)行控制的。 關(guān)鍵詞：防火幕 鏈條傳動(dòng) 節(jié)流閥 活塞 I ABSTRACT Stage machinery in order to affect a more perfect performance in order to lead the audience into a deeper realm of art used by the general term for all types of mechanical devices. Fire screen and stage is the stage when the case of fire, in the case of radio the whereabouts of their own, that is, in the case of fire in time to lay down their rapid fire screen, and they do not impact because of the decline is too large an impact on the stage, even damage of the stage. The reference design in recent years to upgrade the stage curtain and drop fire damping devices based on the development and design, through access to a large number of literature and its integration of the various agencies of the characteristics of a concrete analysis of the various agencies, raise the overall structure as well as the implementation of structural components of the design. Upgrading and damping system is a key component of the fire curtain and the core technology. Its function is to power the screen under conventional body over to the Taiwan population, use of state power in the absence of rapid automatic face the fate of the stage. Free-fall as a result of inertia screen great body, the whereabouts of the course grade to decelerate in the shortest possible time can ensure they will not impact the isolation table in place. According to the given parameters related to the design calculation, calculate the exact decline time, acceleration, speed, etc., and according to the pressure and other hydraulic parameters to select the material, part model. The characteristics of this paper is to increase the rate of decline of the mechanical and hydraulic damping system combined with an effective, through the piston movement in the hydraulic cylinder speed adjustment screen the speed of the body, and the piston velocity and on even in the next hydraulic cylinder controlled by the throttle, very good structure and the machinery connected to the hydraulic system. In machinery, primarily through the design of the screen to set the macro-body design and calculation speed in order to select the parameters of the various parts and components model.In the hydraulic side mainly by controlling the movement of the piston rod to control the descending speed of the body, and the piston speed is by the oil through the damp hole flow to control. Key Words：Fire screen; Chain drive; Throttle valve; piston II 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1 機(jī)械舞臺(tái)的定義 1 1.2 我國(guó)機(jī)械舞臺(tái)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 1 1.3 目前防火幕的研究概況和發(fā)展趨勢(shì) 2 1.4 國(guó)內(nèi)、外舞臺(tái)機(jī)械狀況對(duì)比 2 1.5 國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械亟待解決的幾個(gè)問(wèn)題 3 1.6 本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容 4 2 防火幕工作過(guò)程的整體設(shè)計(jì) 5 3 提升裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.1 主要部件的參數(shù)計(jì)算 8 3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 9 3.3 聯(lián)軸器的選擇 10 3.4 減速器的選擇 10 3.5 卷筒的設(shè)計(jì) 10 3.6 鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3.7 本章小結(jié) 11 4 分級(jí)減速的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 4.1 下降阻尼裝置工作原理分析 12 4.2 零部件參數(shù)的計(jì)算 12 4.3 液壓缸的設(shè)計(jì) 17 4.4 螺桿的設(shè)計(jì) 19 4.5 底座的設(shè)計(jì) 21 4.6 本章小結(jié) 21 5 結(jié) 論 22 參 考 文 獻(xiàn) 23 附錄1：外文翻譯 24 附錄2：外文原文 27 致 謝 35 I 舞臺(tái)防火幕提升及下降裝置的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1 機(jī)械舞臺(tái)的定義 所謂機(jī)械化舞臺(tái)是舞臺(tái)上部和下部都有機(jī)械化設(shè)備的舞臺(tái)。舞臺(tái)上部機(jī)械設(shè)備主要包括布景吊桿、燈光吊桿、燈光渡籠、假臺(tái)口。舞臺(tái)下部機(jī)械設(shè)備主要包括轉(zhuǎn)臺(tái)、車(chē)臺(tái)、升降臺(tái)三大類(lèi)。舞臺(tái)機(jī)械包括：臺(tái)上機(jī)械、臺(tái)下機(jī)械、升降舞臺(tái)、伸縮舞臺(tái)、旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)、活動(dòng)假臺(tái)口、燈光吊籠、燈光吊片、對(duì)開(kāi)系統(tǒng)、電影銀幕架、升降系統(tǒng)、電動(dòng)吊桿機(jī)、雙出軸電動(dòng)吊桿機(jī)、單出軸電動(dòng)吊桿機(jī)、一次排繩滾筒式電動(dòng)吊桿機(jī)、手電兩用無(wú)級(jí)調(diào)速拉幕機(jī)、變頻調(diào)速拉幕機(jī)、電動(dòng)對(duì)開(kāi)拉幕機(jī)；阻燃舞臺(tái)幕布有：大幕、二幕、會(huì)幕、紗幕、天幕、橫側(cè)條幕。 劇場(chǎng)最能反映一個(gè)國(guó)家或地區(qū)當(dāng)代文明發(fā)展的進(jìn)程，一個(gè)現(xiàn)代劇場(chǎng)是一個(gè)集美學(xué)、建筑學(xué)、建筑聲學(xué)、電聲學(xué)、電子及電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電視技術(shù)、舞臺(tái)機(jī)械、舞臺(tái)燈光、監(jiān)控、現(xiàn)代裝飾、舞臺(tái)藝術(shù)等多學(xué)科、多界面緊密結(jié)合的宏大科技藝術(shù)體系工程。現(xiàn)代舞臺(tái)技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)密不可分，它隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而產(chǎn)生日新月異的變化，它為舞臺(tái)藝術(shù)在有限的舞臺(tái)里創(chuàng)造了更多的發(fā)展空間，給導(dǎo)演、舞美人員提供更多選擇的可能。就舞臺(tái)機(jī)械這一行業(yè)而言，機(jī)械本體的設(shè)計(jì)、制造、加工、安裝與其它機(jī)械行業(yè)相比較并沒(méi)有太多的差異，它也遵循機(jī)械行業(yè)發(fā)展的一般規(guī)律，但在劇場(chǎng)這一特殊領(lǐng)域，由于大量應(yīng)用現(xiàn)代機(jī)—電—液技術(shù)，使得舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備不僅具有運(yùn)行平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確、同步運(yùn)行精度高、噪音低等特點(diǎn)，而且在運(yùn)行速度、空間位置變化上豐富多彩，操作上方便、靈活，使推、拉、升、降、轉(zhuǎn)的各種功能組合變化更加靈活、快捷，形成機(jī)械與藝術(shù)的完美統(tǒng)一。 1.2 我國(guó)機(jī)械舞臺(tái)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)大力發(fā)展的基礎(chǔ)上，國(guó)外新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料的不斷涌入，使國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的成套能力大大增強(qiáng)，并涌現(xiàn)出一批舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造廠家，從舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)手段、采用標(biāo)準(zhǔn)、專(zhuān)用零部件的選用等方面逐步與國(guó)際接軌，單項(xiàng)指標(biāo)接進(jìn)或正在接近國(guó)際先進(jìn)水平。如：北京首都劇院新設(shè)置的樂(lè)池升降臺(tái)分為3 塊，采用10 臺(tái)螺旋升降器，這是國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械總包方首次采用這一加拿大專(zhuān)利技術(shù)；電動(dòng)吊桿分別采用伺服控制技術(shù)和矢量變頻技術(shù)，定位、重復(fù)定位精度可達(dá)±3mm，電動(dòng)機(jī)、減速器采用德國(guó)獨(dú)資、天津SEW傳動(dòng)設(shè)備廠生產(chǎn)的產(chǎn)品 在國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械發(fā)展的同時(shí)，國(guó)外的舞臺(tái)機(jī)械制造廠商也在國(guó)內(nèi)積極開(kāi)拓市場(chǎng)，承包舞臺(tái)機(jī)械工程。1985年在深圳大劇院，國(guó)內(nèi)首次引進(jìn)國(guó)外舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備，其中臺(tái)上設(shè)備國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、加工，臺(tái)下設(shè)備由英國(guó)劇場(chǎng)技術(shù)公司(T.T)提供。90年代初，北京保利國(guó)際劇院、二十一世紀(jì)劇院的全部臺(tái)上、臺(tái)下設(shè)備分別由英國(guó)T.T公司和日本三精公司提供。1997年開(kāi)始使用的河北藝術(shù)中心的部分臺(tái)下設(shè)備由英國(guó)T.T公司提供。1998建成投入使用的上海大劇院的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備由日本三菱公司總包，臺(tái)上設(shè)備為韓國(guó)中央綜合舞臺(tái)設(shè)備公司的產(chǎn)品，臺(tái)下為三菱公司產(chǎn)品，其中設(shè)備的安裝、部分鋼結(jié)構(gòu)的加工為國(guó)內(nèi)配合。 隨著新世紀(jì)的來(lái)臨，國(guó)內(nèi)文化設(shè)施建設(shè)的興起，國(guó)內(nèi)外的舞臺(tái)機(jī)械生產(chǎn)廠家一致看好國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械的潛在市場(chǎng)。 1.3 目前防火幕的研究概況和發(fā)展趨勢(shì) 1.3.1 設(shè)備技術(shù)指標(biāo)適當(dāng) 設(shè)備的單項(xiàng)指標(biāo)與劇場(chǎng)的裝備水平，投資規(guī)模關(guān)系緊密，應(yīng)根據(jù)不同的劇場(chǎng)，不同的演出效果而分別考慮，而不是一味向國(guó)際趨勢(shì)靠攏。劇場(chǎng)舞臺(tái)的高度不是一致的，而且與觀眾席的距離也非固定，在建立劇場(chǎng)時(shí)，所有舞臺(tái)機(jī)械，特別像防火幕這種事關(guān)安全的設(shè)備必須也要完全考慮清楚，所以單項(xiàng)指標(biāo)要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)實(shí)際考量。 1.3.2 提高舞臺(tái)防火幕提升及下降裝置設(shè)備的可靠性、安全性 由于舞臺(tái)防火幕提升及下降裝置本身的特點(diǎn)，它必須是絕對(duì)安全可靠的，因此，在提高國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)元器件產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用國(guó)外優(yōu)質(zhì)關(guān)鍵元器件。在安全方面，除考慮設(shè)備本身的安全外，還應(yīng)考慮舞臺(tái)區(qū)域整體的安全性，要把火災(zāi)發(fā)生時(shí)所會(huì)產(chǎn)生的所有因素完全考慮在內(nèi)，如舞臺(tái)坍塌的方向，現(xiàn)場(chǎng)人員的流通情況等等。 1.3.3 舞臺(tái)防火幕提升及下降裝置設(shè)備的聯(lián)合使用 在對(duì)劇場(chǎng)演出運(yùn)營(yíng)的研究中發(fā)現(xiàn)，一個(gè)劇場(chǎng)單靠自己的力量上演一臺(tái)戲，其投入很大；如果接待國(guó)內(nèi)外演出團(tuán)體，演出服裝，道具，布景的制作，運(yùn)輸也是一筆不小的開(kāi)支，劇院?jiǎn)慰垦莩龊茈y收回成本。如果幾個(gè)相鄰地區(qū)或國(guó)家，規(guī)模設(shè)施相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)劇院聯(lián)合開(kāi)發(fā)，共同投入，一定能夠增加演出場(chǎng)次，降低演出費(fèi)用，形成劇院規(guī)模化演出的效應(yīng)。 1.3.4 由設(shè)備引進(jìn)向技術(shù)引進(jìn)過(guò)渡 在有條件的地方，可借鑒國(guó)內(nèi)工業(yè)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)引進(jìn)部分舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備，由設(shè)備引進(jìn)向技術(shù)引進(jìn)過(guò)渡，逐步提高國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)整體水平，促進(jìn)民族工業(yè)發(fā)展。俗話說(shuō)，授人以魚(yú)不如授人以漁，要從依靠國(guó)外設(shè)備，逐漸學(xué)習(xí)國(guó)外生產(chǎn)與技術(shù)水平，再到最后的完全由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和國(guó)內(nèi)技術(shù)支持。 1.4 國(guó)、內(nèi)外舞臺(tái)機(jī)械狀況對(duì)比 1.4.1 整體工藝配置 隨著國(guó)際文化交流的擴(kuò)大，東西方文化間的相互汲取與交融也與日俱增，戲劇的交流必然促進(jìn)劇場(chǎng)的同化。在大力提倡社會(huì)主義精神文明的今天，國(guó)內(nèi)劇場(chǎng)的建設(shè)方興未艾，劇場(chǎng)的設(shè)計(jì)和舞臺(tái)技術(shù)也處在不斷探索和積累經(jīng)驗(yàn)的階段，但長(zhǎng)期的差異造成了在舞臺(tái)工藝設(shè)置的研究、設(shè)備選型、設(shè)備技術(shù)參數(shù)的正確、合理確定方面經(jīng)驗(yàn)不足，在決定使用功能這個(gè)最根本問(wèn)題上與國(guó)外有一定差距。 1.4.2 機(jī)械設(shè)計(jì)水平 國(guó)內(nèi)劇場(chǎng)機(jī)械化工作和真正的機(jī)械化舞臺(tái)正處在起步階段，由于對(duì)不同劇場(chǎng)、不同演出形式了解不夠，對(duì)不同類(lèi)型機(jī)械設(shè)備在演出中的作用了解不夠，使得在機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)設(shè)備的適應(yīng)性、靈活性特別是安全性的要求考慮不周，與國(guó)外設(shè)計(jì)相比有一定差距，由于設(shè)計(jì)中對(duì)關(guān)鍵性的要求、對(duì)設(shè)備控制的要求不明確等原因，使得設(shè)備在整體性能上不夠理想。 1.4.3 控制系統(tǒng) 由于對(duì)演出及演出中機(jī)械設(shè)備的作用理解不夠，造成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在滿足舞臺(tái)表演的特殊要求方面有一定欠缺。如：可靠性、安全性考慮比較好，靈活性差些，多變性 (重復(fù)、插入、修改等 )差距就更大，電器元器件的質(zhì)量壽命也有一定差距。歐洲舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是滿足DINV19250第5級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)，軸控制器和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為冗余配置；采用10Mbit/s總線傳輸數(shù)據(jù)；電氣硬件基于工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；軟件是各公司為舞臺(tái)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)；兼有電磁兼容 (EMC)設(shè)計(jì)；具有場(chǎng)景運(yùn)行、記憶運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行、輔助運(yùn)行、手動(dòng)介入和應(yīng)急控制等功能。 1.4.4投資角度 我國(guó)劇場(chǎng)建設(shè)中舞臺(tái)機(jī)械投資比例偏低，使得一些新技術(shù)、新材料難以在劇場(chǎng)中使用，影響了機(jī)械設(shè)備總體性能。國(guó)內(nèi)外一些改造劇場(chǎng)的情況表明，機(jī)械本體的投資往往是一次性的，能用上幾十年甚至上百年，而多年以后重新改造的往往是電氣控制系統(tǒng)。國(guó)外一般劇場(chǎng)專(zhuān)用設(shè)備 (舞臺(tái)燈光、音響、機(jī)械、監(jiān)控等 )的投資是建安費(fèi)的20-30%，高的甚至是55%(法國(guó)巴士底歌劇院)。 1.5 國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械亟待解決的幾個(gè)問(wèn)題 （1）應(yīng)盡快建立國(guó)內(nèi)舞臺(tái)工程行業(yè)資質(zhì)體系，規(guī)范市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)行為，加強(qiáng)工程質(zhì)量管理，制定舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)，使國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)逐步向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。設(shè)置舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)，對(duì)舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)起到規(guī)范和指導(dǎo)作用，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 （2）加強(qiáng)劇場(chǎng)建設(shè)前期的可行性研究和咨詢工作，細(xì)化工藝方案、投資概算，合理分配資金以保證舞臺(tái)機(jī)械等專(zhuān)用設(shè)備在基建總投資中的恰當(dāng)比例。 （3）國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造行業(yè)應(yīng)增多與國(guó)外同行的技術(shù)交流，了解和掌握各國(guó)舞臺(tái)機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)，使國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)的整體水平與國(guó)際接軌。 1.6 本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.6.1 提升裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 防火幕的提升主要是靠電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)，由減速器帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了在停電狀態(tài)下還能正常提升，在減速器的另一端設(shè)置了手柄來(lái)提升。其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于傳統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)械，它是有電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、卷筒、卷筒軸、卷筒支架等組成。所以在第一階段的設(shè)計(jì)計(jì)算中，需完成以下任務(wù)： （1）在給定的參數(shù)m,v,h.g,a的情況下，求出電動(dòng)機(jī)的具體功率 （2）根據(jù)v算出卷筒的轉(zhuǎn)速 （3）根據(jù)上面的計(jì)算算出T型螺母的扭矩 （4）根據(jù)計(jì)算出來(lái)的各個(gè)參數(shù)選擇合適的電動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器，減速器，鋼繩，卷筒及支架，鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)等等。 1.6.2 分級(jí)減速的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電動(dòng)提升阻尼下降系統(tǒng)的核心部件是液壓阻尼裝置 , 其缸體中充滿液壓油。缸體右腔的背壓阻止幕體下沖 ,在幕體下降時(shí)油液流經(jīng)阻尼孔及節(jié)流閥 ,通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)度可控制預(yù)定速度。剛性防火幕幕體自重的約95%由平衡重平衡，余留約5%的平衡差由卷筒卷?yè)P(yáng)鋼絲繩提升幕體，并在幕體下降時(shí)便于依靠平衡差自動(dòng)下降。在自動(dòng)下降過(guò)程中，依靠節(jié)流閥控制的液壓缸背壓分級(jí)阻尼下降，達(dá)到控制速度緩沖到位的效果。在本階段的設(shè)計(jì)計(jì)算中，需完成以下任務(wù)： （1）算出液壓缸的壓力 （2）分析液壓靜態(tài)系統(tǒng)特性 （3）分析液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性 （4）計(jì)算出活塞的速度 l （5）計(jì)算出缸中的壓力 （6）計(jì)算出阻尼孔的面積 2 防火幕工作原理的整體闡述 剛性防火幕通常設(shè)置于劇院舞臺(tái)臺(tái)口,是為了當(dāng)舞臺(tái)突發(fā)火災(zāi)時(shí),可在緊急狀況下將幕體急速平穩(wěn)地下降到臺(tái)面從而封閉臺(tái)口,使舞臺(tái)與觀眾廳隔離,阻止煙氣與空氣對(duì)流,有效地控制火災(zāi)范圍,防止火勢(shì)迅速蔓延,使場(chǎng)內(nèi)觀眾在安全的情況下撤離戲院現(xiàn)場(chǎng)。剛性防火幕成為戲院安全的必要結(jié)構(gòu)。剛性幕體質(zhì)量很大，在自動(dòng)降落封閉臺(tái)口時(shí)慣性極大，為了能夠保證快速降落，又不會(huì)因?yàn)槟惑w本身的大重量將舞臺(tái)損壞，所以就必須要考慮到分級(jí)減速這個(gè)問(wèn)題。通常分級(jí)減速我們會(huì)想到減速器，但是在火災(zāi)發(fā)生時(shí)通常劇場(chǎng)是沒(méi)有電源的，電機(jī)就無(wú)法給減速器提供動(dòng)力，而且考察了很多劇場(chǎng)之后，防火幕自身也很重，所以我就想到利用液壓阻尼來(lái)進(jìn)行分級(jí)減速，這樣以上所有問(wèn)題都可以很好的解決。 1.電機(jī)2.聯(lián)軸器3.制動(dòng)器4.減速器5.搖桿6.卷筒7.節(jié)流閥8.液壓缸9.活塞10.單向閥11.螺桿12.油杯13.傳動(dòng)系統(tǒng) 圖2.1 阻尼裝置原理圖 (1) 電動(dòng)提升:初始狀態(tài)的幕體在最低位置（舞臺(tái)面），活塞位于阻尼缸最右端，油液充滿在液壓缸的左腔內(nèi)。電磁制動(dòng)器帶電打開(kāi)，電機(jī)減速器按規(guī)定方向工作，開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，防火幕在卷筒卷?yè)P(yáng)鋼繩的帶動(dòng)下，逐步提升。同時(shí)，鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)中大鏈輪開(kāi)始工作,從而螺紋活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞左移，左腔內(nèi)油液經(jīng)回油管路進(jìn)入右腔。 (2) 第1級(jí)快速降落　當(dāng)斷電情況下并拉開(kāi)緊急拉閘時(shí)，制動(dòng)器解除，卷筒在幕體重力作用下倒轉(zhuǎn)，從而鏈條及小鏈輪逆轉(zhuǎn)，從而活塞右移。因?yàn)榛赜凸苈酚袉蜗蜷y存在，右腔內(nèi)油液只有經(jīng)缸體上的3個(gè)阻尼小孔經(jīng)調(diào)節(jié)器回到液壓缸左側(cè)。通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼調(diào)節(jié)器(圖2-1)上的3個(gè)節(jié)流閥，可設(shè)定降落所用時(shí)間。 (3) 第2級(jí)阻尼降落　如圖2-1所示 ,當(dāng)上文提到的活塞向右運(yùn)動(dòng)至封堵缸體上阻尼孔的第1個(gè)孔時(shí),阻尼加大,進(jìn)一步減慢幕體降落速度,按預(yù)定可實(shí)現(xiàn)第2級(jí)減速。 (4) 第3級(jí)阻尼降落　同第2級(jí)阻尼下落，當(dāng)活塞繼續(xù)右行至封堵液壓缸體上阻尼孔的第2個(gè)孔時(shí)，阻尼進(jìn)一步加大，無(wú)法降低幕體下降速度，按預(yù)定可實(shí)現(xiàn)第3級(jí)減速。 上述3級(jí)阻尼著落都是通過(guò)調(diào)整圖2-1中液壓閥C、B、A的面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)整的次序依次是第3級(jí)速度 、第2級(jí)速度、第1級(jí)速度。 (5) 電動(dòng)下降：只用電磁制動(dòng)器，由電路控制，不需要手動(dòng)拉閘 ,可使幕體分級(jí)減速著落。 最終的防火幕提升裝置、下降阻尼裝置一體機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖2.2 防火幕提升及下降裝置主視圖 圖2.3 防火幕提升季下降裝置俯視圖 圖2.4 防火幕提升及下降裝置左視圖 3.提升裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 主要部件的參數(shù)計(jì)算 設(shè)定防火幕有平衡重結(jié)構(gòu) ,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為復(fù)式提升。 3.1.1 已知基本參數(shù) 平衡差，所以選擇直徑為11mm的剛絲繩足夠滿足強(qiáng)度要求，幕體最大提升高度,幕體以0.2 提升,幕體下落時(shí) （總時(shí)間小于45s）如下: 距臺(tái)面 2.5ｍ以上　 ； 距臺(tái)面 2.5～ 0.2ｍ ； 距臺(tái)面 0.2ｍ以內(nèi)　　 。 3.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)定：提升為復(fù)式卷?yè)P(yáng)，需要直徑的卷筒，直徑鋼絲繩，活塞螺桿為T(mén)r50×8。 (1) 提升電機(jī)的功率為： （3-1） 取 式中　 ——啟動(dòng)加速度 0.3 ——幕體提升速度 0.2 ——幕體質(zhì)量 10000 ——平衡差質(zhì)量 500 ——啟動(dòng)加速行程 0.0667m； ——幕體提升總行程 10m ——重力加速度值 ——傳動(dòng)總效率0.25 ——卷筒效率， ——聯(lián)軸器效率， ——電機(jī)效率， ——減速器效率， ——阻尼器反向效率， 查實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè) 選定電機(jī)為Y系列（IP44）底座帶腳、端蓋上無(wú)凸出的三相異步電動(dòng)機(jī)（JB3074-82），機(jī)體底座號(hào)為112M，同步轉(zhuǎn)速為1500。 (2) 當(dāng)幕體時(shí)，鋼繩以提升。則卷筒轉(zhuǎn)速為： （3-2） 式中為卷筒計(jì)算直徑275mm；查手冊(cè)得知，選定減速器為:ZSZ系列規(guī)格為180,傳動(dòng)比為56。當(dāng)幕體以的速度下降時(shí) ,鋼繩以提升 。則卷筒轉(zhuǎn)速為： （3-3） (3) T形螺母轉(zhuǎn)速為 : （3-4） 式中兩個(gè)鏈輪齒數(shù)分別為，。 (4) 活塞運(yùn)動(dòng)速度為： （3-5） (5) T形螺母扭矩為 : (3-6) (6) 活塞桿(梯形螺桿)軸向力為: (3-7) 3.2電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)是有標(biāo)準(zhǔn)的，根據(jù)前面的提升電機(jī)功率的計(jì)算，我們查實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)，選定電機(jī)為Y系列（IP44）底座帶腳、端蓋上無(wú)凸出的三相異步電動(dòng)機(jī)（JB3074-82），機(jī)體底座號(hào)為112M，同步轉(zhuǎn)速為1500，功率為4kw。 3.3聯(lián)軸器的選擇 從電機(jī)出去要跟減速器聯(lián)在一起，因此他們之間一定要有聯(lián)軸器來(lái)聯(lián)結(jié)。為了在能快速的停止電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，又需要有一個(gè)制動(dòng)器。根據(jù)電機(jī)軸與減速器軸的大小，查實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)，我們選擇了帶制動(dòng)輪柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（Q/ZB124.1.00），型號(hào)為NL1。再在它外面套一個(gè)TJ2交流電磁鐵制動(dòng)器，制動(dòng)器型號(hào)為T(mén)J2-200/100。 3.4減速器的選擇 防火幕經(jīng)過(guò)平衡塊平衡后，平衡差重為500kg，我們初步選定為JSC-600系列減速器。又根據(jù)電機(jī)以1500轉(zhuǎn)動(dòng)，以及幕體以 的速度提升時(shí)卷筒以27.8轉(zhuǎn)動(dòng)，我們選定傳動(dòng)比為第Ⅱ系列。按照雙輸入，單輸出的結(jié)構(gòu)，選擇以第4種型式裝配。最后選定減速器的型號(hào)為：JSC-600-Ⅱ-4。 3.5卷筒的設(shè)計(jì) 卷筒一般用灰鑄鐵制造；大直徑的或單件生產(chǎn)的可用A3、16Mn等鋼材焊接。卷筒外部有螺旋槽，除單層外用光滑表面卷筒。繩槽有標(biāo)準(zhǔn)槽和深槽兩種。一般用標(biāo)準(zhǔn)槽，但抓斗起重機(jī)及其他有脫槽危險(xiǎn)的情況時(shí)宜用深槽。槽底的弧半徑與滑輪槽底相同。螺距，槽深。 根據(jù)剛絲繩的直徑我們初步選定卷筒外徑為275mm，為了確定卷筒的長(zhǎng)度，可根據(jù)單層卷繞卷筒的長(zhǎng)度計(jì)算公式得。為卷筒的工作所需長(zhǎng)度，由結(jié)構(gòu)需要確定，，為穩(wěn)固鋼絲繩的必要所長(zhǎng)。由幕體的提升高度（10m）得，取，，所以。取。筒的一端是跟減速器相連的，另一端需要通過(guò)一根軸和一個(gè)支架來(lái)固定。軸與支架之間又裝有代號(hào)為6017的深溝球軸承。 3.6 鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在這里我們選擇了鏈傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)螺桿的水平移動(dòng)，為了保證傳動(dòng)的強(qiáng)度，我們選擇了雙列鏈輪，節(jié)距為12.7mm。根據(jù)前面的設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇的齒數(shù)分別為56和30。 大鏈輪與卷筒軸相配合，從卷筒支架的另一端引出，與卷筒一同轉(zhuǎn)動(dòng)。小鏈輪的布置設(shè)計(jì)在這里是個(gè)難點(diǎn)。首先我們要考慮的問(wèn)題是：小鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母也要轉(zhuǎn)動(dòng)，而螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)是為了帶動(dòng)螺桿水平運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)螺母只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能平動(dòng)。用另外的一句話說(shuō)就是小鏈輪只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能平動(dòng)，小鏈輪與螺母要固定在一起。螺母與小鏈輪固定在一起很容易實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在要考慮的是怎樣把它們固定呢？能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)但不能實(shí)現(xiàn)平動(dòng)。首先想到的是把它們固定在阻尼缸上，要做到這一點(diǎn)其實(shí)也不難，但是考慮到后面的阻尼缸密封問(wèn)題，覺(jué)得這個(gè)方案也不行。 進(jìn)入阻尼缸的一段螺桿需要是光桿（這是考慮到阻尼缸的密封問(wèn)題），用于傳遞水平方向力的那一段必須是梯形螺紋，與螺母相配合，而螺母又與小鏈輪連在一起，它們必須固定的，只能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)但不能實(shí)現(xiàn)平動(dòng)。經(jīng)過(guò)以上的思路，勢(shì)必要有一個(gè)支架來(lái)把它們固定起來(lái)。 根據(jù)帶鏈輪螺母的設(shè)計(jì)，可知螺母兩端伸出的軸是通過(guò)軸承來(lái)固定在支架上的。軸承一方面承受軸向力，一方面又承受徑向力，但主要是承受軸向力，而這個(gè)軸向力也是很大的，根據(jù)前面的設(shè)計(jì)計(jì)算式（3-7）可知 3.7 本章小結(jié) 在本章設(shè)計(jì)了提升傳動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算與查閱數(shù)據(jù)，算出主要部件的相應(yīng)參數(shù)，如電動(dòng)機(jī)具體功率、卷筒轉(zhuǎn)速、螺母的扭矩，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行選擇，如電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、鋼繩、卷筒和鏈條。綜上所述，在正常有電源通入的情況下，電機(jī)帶動(dòng)減速器傳動(dòng)，卷筒開(kāi)始卷?yè)P(yáng)鋼絲繩，從而拉動(dòng)幕布上升，在此過(guò)程中，聯(lián)軸器要很好地將電機(jī)輸出軸與減速器輸入軸相連，制動(dòng)器要通電工作，而鏈條要承受足夠的強(qiáng)度。 4 分級(jí)減速的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 下降阻尼裝置工作原理分析 液壓缸右腔的背壓禁止幕體急速下落,在幕體降落時(shí)油液通過(guò)小孔及液壓閥，通過(guò)控制節(jié)流閥開(kāi)度可控制設(shè)定速度。 在幕體上升下降過(guò)程中有如下變速過(guò)程： （1）電動(dòng)提升 （2）幕體由臺(tái)口上升到頂部，活塞由右至左 （3）第一級(jí)快速下落 （4）斷電時(shí)，幕體依靠重力快速降落 （5）回油路單向閥封閉，右腔油液流過(guò)阻尼三個(gè)小孔回到左腔 （6）當(dāng)活塞行至第一個(gè)阻尼小孔時(shí)，小孔被檔上，阻尼增大，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)阻尼下落 （7）當(dāng)活塞行至第二個(gè)阻尼小孔時(shí)，第二個(gè)小孔被檔上，阻尼繼續(xù)增大，速度繼續(xù)減慢，實(shí)現(xiàn)第三級(jí)阻尼下落，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)達(dá)到舞臺(tái)表面 （8）當(dāng)活塞行至第二個(gè)阻尼小孔時(shí)，第二個(gè)小孔被檔上，阻尼繼續(xù)增大，速度繼續(xù)減慢，實(shí)現(xiàn)第三級(jí)阻尼下落，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)達(dá)到舞臺(tái)表面 4.2 零部件參數(shù)的計(jì)算 4.2.1 液壓缸的靜態(tài)特性 液壓缸左腔內(nèi)產(chǎn)生的機(jī)械能為： （4-1） 缸體右腔內(nèi)的勢(shì)能為： （4-2） 假定運(yùn)行中，則： （4-3） 式中： 、——左、右腔的液壓力 、——瞬間左、右腔的長(zhǎng)度 ——活塞面積 ——運(yùn)動(dòng)件總質(zhì)量 ——活塞運(yùn)動(dòng)速度 ——摩擦力 由于及可視為基本處于穩(wěn)定 ,從式（4-3）中得 : (1) 幕體降落時(shí)，隨著螺桿右移，左、右腔空間發(fā)生變化，在同等狀況下將發(fā)生左、右腔壓力改變。在高壓力的右腔內(nèi) ,幕體能夠緩慢減速。 (2) 與此同時(shí),幕體提升時(shí)左腔加大壓力 ,油液能夠順利進(jìn)入右腔。但空間變化引起的力變不足以應(yīng)對(duì)回油管路單向閥的啟動(dòng)壓力時(shí) ,右腔將引起負(fù)壓。第二次降落時(shí) ,幕體立刻將引起向下降落狀況。所以,須準(zhǔn)確計(jì)算和試驗(yàn)調(diào)解該閥啟動(dòng)壓力。 4.2.2 節(jié)流閥的動(dòng)態(tài)特性 液壓閥在結(jié)構(gòu)中實(shí)質(zhì)上是可以調(diào)節(jié)的液阻，如果調(diào)定將成為穩(wěn)態(tài)液阻。不需考慮壓縮性 ,油液通過(guò)節(jié)流閥的總壓降為： （4-4） 式中： 、——節(jié)流閥進(jìn)、出口的壓力 ——通過(guò)節(jié)流閥的流量 ——節(jié)流口系數(shù) ——節(jié)流口通流截面積 ——節(jié)流閥指數(shù) ——液感 式（4-4）可簡(jiǎn)化為 （4-5） 式中： 、——節(jié)流閥進(jìn)、出時(shí)的壓力平穩(wěn)數(shù)值 ——通過(guò)節(jié)流閥流量的穩(wěn)態(tài)值 進(jìn)行拉氏變換后，式 (4-5)可寫(xiě)為： （4-6） 式中： ——節(jié)流閥的時(shí)間常數(shù) （4-7） 閥的傳遞函數(shù)（進(jìn)口壓力恒定時(shí)）為： （4-8） （4-9） 綜上可得，閥的傳遞函數(shù)分別由 1個(gè)放大和慣性環(huán)節(jié)結(jié)合而成。 (1) 慣性環(huán)節(jié)對(duì)高頻滋擾進(jìn)行過(guò)濾，如果出現(xiàn)頻率高的壓力，節(jié)流閥對(duì)其不作響應(yīng)。因此，節(jié)流閥有制止高頻脈動(dòng)的作用。 (2) 通常慣性環(huán)節(jié)有時(shí)間常數(shù)，必須要使輸出符合一定的幅值歷經(jīng)一段時(shí)間，對(duì)階躍輸入有延遲停滯作用，于是閥能夠協(xié)調(diào)波動(dòng)。 4.2.3 相應(yīng)數(shù)值計(jì)算 缸體上的小孔起固定節(jié)流作用 ,需對(duì)相應(yīng)數(shù)值所產(chǎn)生的波動(dòng)進(jìn)行分析。 流經(jīng)小孔的流量為： （4-10） 式中： ——小孔的通流截面積 ——流經(jīng)小孔的油液流速 ——流量系數(shù) ——油液密度 ——小孔進(jìn)、出口的壓力差 從式（4-10）所得，小孔進(jìn)、出口的壓差及流量在單一阻尼情況下幾乎不產(chǎn)生,小孔通流截面積是有流量參數(shù)控制?，F(xiàn)實(shí)中的小孔不是薄壁的 (為便捷加工，應(yīng)為短孔 ) ,故其參數(shù)可以對(duì)手冊(cè)中提到的要大 (即半徑更小 )。但仍按薄壁類(lèi)型的系數(shù)處理 ,絕不產(chǎn)生孔徑偏小的等困難。 對(duì)所有妨礙系統(tǒng)工作狀態(tài)的所有主要特性進(jìn)行處理 ,可作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)整的根據(jù)。 (1)缸中的壓力為: （4-11） 式中： ——減速器及傳動(dòng)鏈反向效率0.92 ——阻尼缸直徑150mm ——阻尼缸效率 0.95 ——螺桿中徑 46mm ——螺紋摩擦系數(shù)0.09 (2)阻尼孔面積（幕體以0.05m/s的速度下降）為 : (4-12) 式中： ——流量 ——油液密度900 ——流量系數(shù)0.7 換算為通徑時(shí): 　 而C節(jié)流閥閥芯調(diào)節(jié)直徑為: 是節(jié)流閥通口直徑,設(shè)定為8mm。 (3) 同理算出 當(dāng)時(shí) ,鋼繩速度為 。則卷筒轉(zhuǎn)速為： T形螺母轉(zhuǎn)速為 : 活塞運(yùn)動(dòng)速度為： T形螺母扭矩為 : 活塞桿(梯形螺桿)軸向力為: 缸中的壓力為: 阻尼孔口面積為 : 2級(jí)阻尼孔口面積為： 換算為通徑時(shí): 而B(niǎo)節(jié)流閥閥芯調(diào)節(jié)直徑為: 當(dāng)時(shí) ,鋼繩速度為 。則卷筒轉(zhuǎn)速為： T形螺母轉(zhuǎn)速為 : 活塞運(yùn)動(dòng)速度為： T形螺母扭矩為 : 活塞桿(梯形螺桿)軸向力為: (4-13) 缸中的壓力為: 阻尼孔口面積為 : 1級(jí)阻尼孔口面積為： 換算為通徑時(shí): 而A節(jié)流閥閥芯調(diào)節(jié)直徑為: (4) 選擇回油結(jié)構(gòu)中單向閥啟動(dòng)壓力為 4.3 液壓缸的設(shè)計(jì) 液壓缸是用來(lái)將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的執(zhí)行元件，操縱整體按所需要求的推力和速度工作。 由上述計(jì)算所得，此阻尼缸內(nèi)徑定為150，缸中受到的壓力為: 為了保證強(qiáng)度，查實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)，我們采用化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)GB699-65的20號(hào)無(wú)縫鋼管，為了確定液壓缸的壁厚，我們需要進(jìn)行一定的計(jì)算。從廠方出來(lái)的無(wú)縫鋼管，凡用作承受流體壓力的，需經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力P（Pa）按下列計(jì)算： 式中： ——鋼管允許的最小壁厚（mm） ——鋼管的公稱(chēng)內(nèi)徑（mm） ——允許應(yīng)力（Pa），取該鋼號(hào)鋼管所規(guī)定的抗拉強(qiáng)度的40%，對(duì)化學(xué)成分和機(jī)械性能不予規(guī)定的鋼管R=98Mpa制造廠如保證鋼管能承受所規(guī)定的壓力，則可以不做水壓試驗(yàn)。 查實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)，可得20號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度為392MPa。又，。所以 取液壓缸的壁厚為15mm。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們?cè)谝簤焊咨舷喔粢欢ň嚯x需要焊接幾個(gè)管接頭（個(gè)數(shù)按設(shè)計(jì)需要再定）用來(lái)連接管道，在這里我們需要注意的是打孔問(wèn)題，正常的話是先焊接后打孔的。如果是先打孔后焊接的話，很容易把孔打歪，不利于管道的連接。 解決完上面這個(gè)問(wèn)題后，現(xiàn)在要考慮的是孔與孔之間的距離怎么定?根據(jù)前面的設(shè)計(jì)計(jì)算條件，即： 距臺(tái)面 2.5m以上 ； 距臺(tái)面 2.5～0.2m ； 距臺(tái)面 0.2m以內(nèi) 。 也就是說(shuō)幕體下降到距臺(tái)面2.5m（幕體下降7.5m）時(shí)，活塞經(jīng)過(guò)第1個(gè)阻尼孔，這一段是快速下降階段；當(dāng)幕體下降到距臺(tái)面 0.2m（幕體又下降2.3m）時(shí)，活塞經(jīng)過(guò)第2個(gè)阻尼孔，這一段是一級(jí)阻尼階段；當(dāng)幕體下降到臺(tái)面（幕體又下降0.2m）時(shí)，活塞經(jīng)過(guò)第3個(gè)阻尼孔，這一段是二級(jí)阻尼階段。根據(jù)這些條件我們可以得到第3個(gè)阻尼孔到第2個(gè)阻尼孔的距離為： 式中： ——幕體下降第3個(gè)階段的下降距離 ——卷筒外徑275mm ——大鏈輪齒數(shù)57 ——小鏈輪齒數(shù)30 ——螺桿螺距8mm 同理可得 4.4 螺桿的設(shè)計(jì) 由前面的設(shè)計(jì)計(jì)算可知，活塞螺桿為T(mén)r50×8，由大鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)的水平運(yùn)動(dòng)。 螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的失效一般是螺紋損壞，所以通常先由耐磨性條件，算出螺桿的直徑和鏈輪高度位置，在這里我們已經(jīng)知道了這兩個(gè)數(shù)據(jù)，所以要先進(jìn)行耐磨性的校核，而后對(duì)可能發(fā)生的其他失效一一進(jìn)行校核。 （1）耐磨性校核 對(duì)于梯形螺紋： mm 由已知，，，，則上式為： 滿足要求。 （2）螺桿強(qiáng)度的校核 螺桿的軸向力，因此產(chǎn)生壓（或拉）應(yīng)力；同時(shí)由于扭矩T使螺桿截面內(nèi)產(chǎn)生扭切應(yīng)力，T按螺桿實(shí)際的受力情況確定。根據(jù)壓（或拉）和扭切應(yīng)力，危險(xiǎn)截面的當(dāng)量應(yīng)力可由第四強(qiáng)度理論得出，強(qiáng)度條件為： 式中： ——螺紋小徑為46mm ——螺桿材料的許用應(yīng)力，對(duì)于碳素鋼可取為50～80MPa。 又可知：，。則 滿足要求。 （3）螺桿穩(wěn)定性的校核 因?yàn)槁輻U較為頎長(zhǎng)，軸向壓力較大時(shí)，也許會(huì)失去穩(wěn)定性，材料、螺桿長(zhǎng)細(xì)比對(duì)其臨界載荷有影響。 當(dāng)時(shí)，臨界載荷由歐拉公式?jīng)Q定： N 式中： E——螺桿材料的彈性模量，對(duì)于鋼E=； I——危險(xiǎn)截面的慣性矩，； ——螺桿的最大工作長(zhǎng)度，mm； ——長(zhǎng)度系數(shù)； ——螺桿危險(xiǎn)截面半徑，，mm 當(dāng)時(shí)，對(duì)于的碳素鋼取 對(duì)于的優(yōu)質(zhì)碳素鋼取 當(dāng)時(shí)，不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。 穩(wěn)定性校核應(yīng)滿足的條件為： ，一般取～4 由已知 ，所以 滿足要求。 （4）螺紋牙強(qiáng)度的校核 為了不讓沿螺桿根部斷裂，所用公式為： 式中： ——螺紋牙根部的寬度，對(duì)梯形螺紋取，對(duì)鋸齒形螺紋取。 ——螺桿小徑 ——對(duì)于鑄鐵取，對(duì)于青銅取 由已知計(jì)算得： 滿足要求。 4.5 底座的設(shè)計(jì) 底座是用來(lái)固定防火幕提升裝置、下降阻尼裝置的結(jié)構(gòu)，也是這些裝置的一個(gè)共同基準(zhǔn)平面。查實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)，我們選用10號(hào)等邊彎曲槽鋼。 4.6 本章小結(jié) 在本章設(shè)計(jì)了液壓阻尼分級(jí)減速系統(tǒng)，首先要對(duì)液壓缸內(nèi)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)所涉及到的部件除了螺桿之外都是非標(biāo)準(zhǔn)件，需要進(jìn)行計(jì)算尺寸，如液壓缸的內(nèi)徑、壁厚，液壓缸左蓋右蓋的尺寸，活塞的厚度與橫截面積。此外，缸中所承受的壓力與阻尼孔口面積是本章的核心計(jì)算問(wèn)題，而小孔間距決定著分級(jí)減速的距離。綜上所述，在發(fā)生火災(zāi)劇場(chǎng)斷電時(shí)，幕布會(huì)在自身重力作用下下降，而為了既保證快速平穩(wěn)下落，又不至于損壞舞臺(tái)臺(tái)面，必須用到液壓阻尼進(jìn)行分級(jí)減速，而通過(guò)活塞堵塞小孔面積來(lái)控制減速時(shí)間與達(dá)到的速度。 5 結(jié)論 本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容就是舞臺(tái)防火幕提升與下降過(guò)程，所需要的主要部件相關(guān)參數(shù)計(jì)算以及整個(gè)工作流程的設(shè)計(jì)。在文化生活越來(lái)越繁榮的時(shí)代，走進(jìn)劇場(chǎng)成為了百姓茶余發(fā)后的選擇，但是我們不能忽視火災(zāi)發(fā)生的可能性，所以舞臺(tái)防火幕必不可少，當(dāng)然我們希望它永遠(yuǎn)派不上用場(chǎng)。 那么當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，防火幕在無(wú)電狀態(tài)下靠自身重力下降，通常幕體重量較大，為了不讓幕體下落時(shí)撞擊舞臺(tái)臺(tái)面，所以考慮到了分級(jí)減速。通過(guò)一系列的設(shè)計(jì)計(jì)算，達(dá)到了這兩個(gè)目的，就是依靠液壓阻尼分級(jí)減速，設(shè)計(jì)了幾個(gè)液壓阻尼小孔，依靠活塞在小孔間固定間距運(yùn)動(dòng)，以及堵塞小孔面積來(lái)進(jìn)行下落距離間的分級(jí)減速。而在另一方面，在通電狀態(tài)下，制動(dòng)器開(kāi)始工作，依靠電機(jī)輸出、減速器變速、卷筒卷?yè)P(yáng)、鏈條提升這四個(gè)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了將幕布提升以及將液壓系統(tǒng)恢復(fù)到原先狀態(tài)。通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算和查閱相應(yīng)手冊(cè)，確定了部件的參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，有序地保證整個(gè)系統(tǒng)能夠按設(shè)計(jì)初衷平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)。 參考文獻(xiàn) [1]孫恒，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，2013.5 [2]濮良貴，陳國(guó)定，吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2013.5 [3]劉延俊，關(guān)浩，周德繁.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：高等教育出版社，2007.5 [4]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第2 卷）減速器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1 [5]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3 卷）起重運(yùn)輸機(jī)械零部件與操作件[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1 [6]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第4 卷）液壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1 [7]魏發(fā)孔,耿向忠;宋耀軍，舞臺(tái)防火幕提升阻尼系統(tǒng)性能試驗(yàn)研究及改進(jìn)[J],起重運(yùn)輸機(jī)械,2002.12 [8]李永平.舞臺(tái)防火隔離幕熱工性能及安全機(jī)理分析[J].甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1997,23(2):64-68. [9]李振軍.劇場(chǎng)舞臺(tái)防火幕的改造方案解析[J].藝術(shù)科技，2016，29（1）：119-120 [10]中華人民共和國(guó)文化部.中華人民共和國(guó)文化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-舞臺(tái)升降式剛性防火幕,1993. [11]徐長(zhǎng)城.舞臺(tái)防火隔離幕驅(qū)動(dòng)機(jī)液壓阻尼系統(tǒng)設(shè)計(jì)及阻尼力計(jì)算[J].液壓與氣動(dòng)，2013（4）49-52. [12]姚國(guó)陽(yáng)，劉榛.多級(jí)分片式升降剛性防火幕在哈薩克斯坦國(guó)家大劇院中的成功應(yīng)用[J].藝術(shù)科技，2008（4）3-5. [13]陳晉市,劉昕暉,元萬(wàn)榮,王同建,趙鋒.典型液壓節(jié)流閥口的動(dòng)態(tài)特性[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2012,47（2）:325-332. [14]黃濤,張淑清,張利平.機(jī)-電-液元件及系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)分析[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2004(6):64-66. [15]蔡文軍,王平,祝遠(yuǎn)征,陳國(guó)明.一種液壓阻尼器的結(jié)構(gòu)及阻尼性能分析[J].機(jī)床與液壓,2006(6):149-150. [16]Billen, Andrew,Stage against the machine[J],New Statesman, 2011. [17]Magdi S. Mahmoud,A Comparison of Identification Methods of a HydraulicPumping System[J],IFAC Proceedings Volumes, 2012 [18]RobertL.Norton. An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines[J]. New York： McGraw-Hill,2003.1. [19] Robert O.Parmley,P.E.Illustrated Soucebook of Mechanical Components[J].New York： McGraw-Hill，2000. 附錄1：外文翻譯 在周期性鏈輪振蕩下，鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由動(dòng)力列車(chē)載荷引起的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的周期性扭轉(zhuǎn)振動(dòng)能在時(shí)間鏈上引起較大的張力變化，并放大鏈條橫向振動(dòng)和噪聲水平。結(jié)果表明，鏈輪動(dòng)力特性和鏈振動(dòng)特性是緊密耦合的。到目前為止，鏈傳動(dòng)模型無(wú)法解決這些現(xiàn)象。摘要提出了一種以軸向運(yùn)動(dòng)鏈的橫向和縱向振動(dòng)為基礎(chǔ)的綜合鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性模型。利用該模型，研究了鏈輪周期載荷對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。結(jié)果表明，鏈輪振蕩會(huì)引起連鎖縱向振動(dòng)。這可能會(huì)破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定，并導(dǎo)致鏈條承受較大的橫向振動(dòng)。發(fā)現(xiàn)了參數(shù)諧振子的次諧波和求和類(lèi)型，并推導(dǎo)出了不穩(wěn)定區(qū)域。研究了各種系統(tǒng)參數(shù)的影響，如鏈輪慣性、鏈速度和在不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的速度相關(guān)的激勵(lì)頻率。結(jié)果表明，穩(wěn)定邊界的陀螺條件具有重要的意義。 1 背景 鏈傳動(dòng)是機(jī)械系統(tǒng)中最有效的傳動(dòng)方式之一。鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是靈活地選擇軸中心,能夠驅(qū)動(dòng)多個(gè)軸,易于裝配和調(diào)整,效率高、密實(shí)度、高耐用性和可靠性,廣泛的力量和速度的能力。然而，由鏈條驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)一直是一個(gè)問(wèn)題，特別是在今天的產(chǎn)品中需要更高的速度、更輕的重量和更高的質(zhì)量。 各種研究人員對(duì)鏈傳動(dòng)的振動(dòng)進(jìn)行了建模和研究。為了對(duì)這一主題進(jìn)行全面的回顧，讀者可以參考王和劉。本文僅對(duì)目前研究中最相關(guān)的一些研究進(jìn)行了簡(jiǎn)要回顧。 各種噪聲源已確定實(shí)驗(yàn)在一個(gè)滾子鏈Uehara和及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。最重要的是嚙合噪聲引起的鏈輪齒和鏈?zhǔn)綕L筒之間的交互活動(dòng),從軸承傳動(dòng)噪音,敲打振動(dòng)引起的噪聲鏈跨度影響導(dǎo)游。 莫里森首先用四連桿的類(lèi)比分析了鏈傳動(dòng)中的多邊形動(dòng)作。這種運(yùn)動(dòng)分析從那時(shí)起就被廣泛使用。特恩布爾和福西特討論了動(dòng)態(tài)行為鏈的一系列獨(dú)立的剛性鏈接。結(jié)果表明，隨著速度的增加，鏈慣性效應(yīng)是重要的，而單純的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析則變得不那么準(zhǔn)確。Mahalingam模擬動(dòng)力傳動(dòng)鏈軸向移動(dòng)沉重的字符串,并調(diào)查他們的橫向振動(dòng)特性。Parametricall興奮不穩(wěn)定造成的多邊形行動(dòng)是由Ariartnam和Asokanthan報(bào)道。一個(gè)基本分析影響慣性固定鏈/鏈輪嚙合過(guò)程中被王了。擴(kuò)展王的工作，將橫向振動(dòng)與分析結(jié)合起來(lái)。結(jié)果表明，橫向振動(dòng)速度和嚙合脈沖相互影響較大。 在先前的分析中，鏈縱向運(yùn)動(dòng)、鏈橫向振動(dòng)和鏈輪動(dòng)力學(xué)通常被認(rèn)為是相互解耦的。例如，在多邊形動(dòng)作研究中，鏈的橫向振動(dòng)不包括在模型中。另一方面，當(dāng)對(duì)鏈橫向振動(dòng)進(jìn)行研究時(shí)，通過(guò)在鏈輪上的通過(guò)，將振動(dòng)鏈段與系統(tǒng)的其余部分分離。在恒速或恒轉(zhuǎn)矩條件下，鏈傳動(dòng)系統(tǒng)也得到了研究。 2 問(wèn)題陳述 最近的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)觀察表明，發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的周期性扭轉(zhuǎn)載荷能在時(shí)間鏈上引起較大的張力變化，并放大鏈條橫向振動(dòng)。該結(jié)果表明，鏈輪動(dòng)力特性和鏈振動(dòng)行為是緊密耦合的。由于鏈橫向振動(dòng)可以顯著影響系統(tǒng)噪聲影響鏈?zhǔn)?鏈輪嚙合過(guò)程和鏈/指導(dǎo)交互,這個(gè)問(wèn)題需要仔細(xì)研究。由于上一節(jié)所述的原因，鏈驅(qū)動(dòng)模型無(wú)法解決這些現(xiàn)象。 這篇論文的目的是開(kāi)發(fā)一個(gè)綜合動(dòng)態(tài)模型的鏈傳動(dòng)夫婦鏈條與鏈輪跨越,并研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為在鏈輪外部引起的振蕩周期加載在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出模型。盡管該方法是通用的，但使用引擎計(jì)時(shí)鏈系統(tǒng)作為例子來(lái)說(shuō)明該研究。 3 制定 3.1 模型推導(dǎo) 圖1顯示了鏈傳動(dòng)的原理圖，并在命名法中定義了符號(hào)。鏈的跨度被建模為兩個(gè)軸向移動(dòng)的弦，它們的末端固定在兩個(gè)剛性的鏈輪上，由線性彈簧支撐。定義這個(gè)問(wèn)題的假設(shè)如下: (1)的位移測(cè)量鏈跨越和鏈輪的運(yùn)動(dòng)從最初的恒張力恒定速度,持續(xù)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動(dòng)的零負(fù)荷,軸向移動(dòng)鏈配置和相應(yīng)的恒速鏈輪的狀況。 (2)恒轉(zhuǎn)矩輸入應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)軸。驅(qū)動(dòng)鏈輪是在周期性的扭轉(zhuǎn)激勵(lì)下。這是在一個(gè)時(shí)間鏈系統(tǒng)中模擬凸輪軸的外部負(fù)載。為了討論，鏈多邊形作用對(duì)系統(tǒng)的影響被認(rèn)為與鏈輪扭轉(zhuǎn)激勵(lì)效應(yīng)相比可以忽略不計(jì)。 (3)等效線性扭轉(zhuǎn)阻尼器是假定兩個(gè)鏈輪模擬摩擦在鏈輪軸接口。 (4)之間的間隙和滑鏈和鏈輪不考慮。 (5)初始張力緊和松邊鏈的驅(qū)動(dòng)鏈輪的扭轉(zhuǎn)阻尼力平衡和常數(shù)在最初的恒速條件下驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 (6)出平面運(yùn)動(dòng)鏈的不考慮。 (7)鏈的縱向位移跨度相比非常小的橫向位移。 (8)只在軸向因變量的變化很重要,方向。 上面的模型表明,鏈跨越的縱向振動(dòng)是耦合運(yùn)動(dòng)通過(guò)鏈輪,鏈條橫向與縱向振動(dòng)非線性耦合振蕩。扭轉(zhuǎn)加載驅(qū)動(dòng)鏈輪會(huì)誘發(fā)縱向運(yùn)動(dòng)鏈橫向跨度和激發(fā)。 3.2 離散化 為一個(gè)精確解的方程式(1)-(10)無(wú)法在一般情況下,獲取金混合弱形式的離散化追求。 4 分析和討論 出于討論的目的,讓鏈輪支持是剛性的,司機(jī)轉(zhuǎn)矩保持不變,從動(dòng)鏈輪與無(wú)量綱勵(lì)磁頻率諧波負(fù)載下Q(T \ = Ti0 cos QT)。這模擬了一個(gè)典型的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)的定時(shí)鏈系統(tǒng)，在表1中列出的參數(shù)在表1中列出，除非有不同的表述。 5 結(jié)論 (1)角振蕩的鏈輪鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)將產(chǎn)生縱向振動(dòng)的鏈跨越。這也將導(dǎo)致鏈振動(dòng)橫向通過(guò)非線性耦合效應(yīng)。隨著激勵(lì)頻率和鏈輪慣性的增加，激勵(lì)引起的鏈張力變化幅度減小。 (2)分諧波類(lèi)型和求和類(lèi)型參數(shù)共振對(duì)瑣碎的橫向解決方案。摘要研究了軸向運(yùn)動(dòng)連續(xù)參數(shù)的參數(shù)穩(wěn)定性問(wèn)題，并對(duì)幾個(gè)重要系統(tǒng)參數(shù)對(duì)穩(wěn)定性邊界的影響進(jìn)行了深入的研究。其中包括鏈輪慣性效應(yīng)、鏈陀螺儀和速度效應(yīng)，以及與速度相關(guān)的激勵(lì)頻率的影響。本文提出了一種解決這些問(wèn)題的方法，并對(duì)鏈傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)的研究提供了新的見(jiàn)解。 (3)摘要旅行鏈的陀螺效應(yīng)和速度的提高，將減少次諧波共振的不穩(wěn)定性區(qū)域，但會(huì)引起組合共振的不穩(wěn)定區(qū)域的增加。忽略陀螺儀的術(shù)語(yǔ)會(huì)導(dǎo)致預(yù)測(cè)穩(wěn)定邊界的重大錯(cuò)誤。參數(shù)諧振區(qū)隨鏈輪慣性的增大而減小。 (4)參數(shù)不穩(wěn)定發(fā)生的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)速度隨激勵(lì)頻率和遞增的順序減少鏈條張力。 致謝 這項(xiàng)研究得到了通用汽車(chē)公司的支持。作者也想感謝他的同事教授S.I.哈耶克和m . w .崔德威陳和弗蘭克博士(通用研究實(shí)驗(yàn)室)的建議,和辛迪·米勒太太準(zhǔn)備這個(gè)手稿。 附錄2：外文原文 致 謝 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和各方面的要求，同時(shí)，熟練掌握了CAD制圖軟件，對(duì)以前所學(xué)習(xí)的機(jī)械專(zhuān)業(yè)課程得到了很好的鞏固。 本課題設(shè)計(jì)的所有工作，從課題的選擇、構(gòu)思、整體結(jié)構(gòu)的分析和研究，到論文的寫(xiě)作等階段都是在李玉光教授和時(shí)祖光老師的悉心指導(dǎo)下完成的。兩位老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從課題選擇到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我很好的建議和指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、誨人不倦的敬業(yè)精神以及寬容的待人風(fēng)范使我獲益頗多。感謝我的導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)，這一直是我工