机械专业外遮阳百叶窗结构设计毕业论文.doc

专题实验 方案设计说明书 题　目:外遮阳百叶窗结构设计 学生姓名 陶友山 专 业机械设计制造及其自动化 学 号 222013322220147 班 级 2013级 3班 指导教师 张建军 成 绩_ 工程技术学院 2016 年 4 月 目 录 1 引言………………………………………………………………………… …………1 2 百叶窗结构设计………………………………………………………………………2 2.1 总体功能要求………………………………………………………………2 2.2 百叶片结构设计……………………………………………………………3 2.3 翻转系统设计…………………………………………………………………3 2.4 升降系统设计…………………………………………………………………4 3 百叶窗对建筑能耗的影响…………………………………………………………4 3.1 建立计算模型…………………………………………………………………5 3.2 参数设置………………………………………………………………………5 3.3 结果分析………………………………………………………………………6 4 百叶窗抗风压性能计算……………………………………………………………6 4.2 百叶片在水平风荷载作用下的挠度计算……………………………………7 4.1 风荷载计算…………………………………………………………………7 5结论 ……………………………………………………………………………………8 参考文献………………………………………………………………………………………………8 外遮阳百叶窗结构设计 陶友山 西南大学工程技术学院 1引言 窗户外遮阳产品安装于窗外，可以在太阳辐射未达到建筑表面时吸收和反射大部分太阳辐射，通常可以降低建筑表面80%的太阳直接辐射得热，是比内遮阳更有效的节能装置，有外遮阳板和百叶窗等形式．国内关于百叶窗的设计研究一直方兴未艾，如蒋楚材[1]研制铝合金叶片遮阳百叶窗帘，窗帘由上横梁、下横梁、中间架、变向装置、升降装置、托架、铝合金叶片组成；张一飞[2]研制的升降式防盗百叶窗，叶片升降装置和叶片翻转装置通过驱动换向装置实现叶片升降和翻转状态的转换，但叶片升降是简单的叠加．从华山[3]研制的多功能可升降式安全防盗百叶窗，百叶窗窗框的空腔内装有与窗叶连接的升降装置和翻转装置；刘尚银[4]研制的收放式多功能百叶窗，百叶窗包括窗框、两端具有转轴的叶片、带拨钮开关的电动机及其减速传动机构；赵久昱[5]研制的电控防盗百叶窗由窗框、固定窗框中的窗玻璃、电动百叶窗和隐形防盗网构成，但不具有百叶升降功能．本文设计的百叶窗采用了新式的百叶翻转机构、百叶升降机构及百叶片结构，其百叶升降动作通过刚性构件——链板卷曲实现，操作相对简单．以上海为例，针对南窗定量分析了百叶窗对建筑物冷热负荷的影响和抗风压能力，验证了其节能性和实用性． 2百叶窗结构设计 2.1 总体功能要求 百叶窗主要由百叶片、翻转系统、升降系统、固定系统、操纵系统5 部分组成，可实现百叶翻转和升降双重功能．百叶片最大翻转角度与铅垂面夹角为60°，百叶片处于翻转状态时不可以升降，百叶片在升降过程中不可以翻转．根据其构造特点，考虑到卷帘箱体对建筑立面的影响，百叶窗与墙体之间采取嵌装式安装方法． 2.2 百叶片结构设计 百叶片为中空弧形结构，叶片宽度为50,mm，最大厚度7,mm，最小厚度2.5,mm，叶片长度为800、900,mm 等．百叶片材料采用1060 铝合金，百叶片内部填充聚氨酯保温材料，两侧安装百叶转轴．百叶片 结构模型见图1．图1 百叶片三维模型 2.3 翻转系统设计 翻转系统能够实现百叶片不同角度的翻转，主要由转轴、摆动臂、摆动架、拉杆等零件组成．窗体一侧的转轴固定有摆动臂，摆动臂与百叶转轴之间不能相互转动，摆动臂插入摆动架插槽内，可随摆动架一同摆动．百叶片完全下放后拨动蜗轮蜗杆，带动转动臂旋 转，使拉杆向上或向下运动，摆动架作一定角度的往复摆动，摆动架同时带动插槽内的摆动臂摆动，从而使通过转轴与摆动臂连接的百叶片实现一定角度的翻转． 2.4 升降系统设计 升降系统的原理图见图3．升降系统主要由转动轴、链条支撑盘、百叶支撑盘、链板等组成．转动轴上安装了链条支撑盘和百叶支撑盘，升降过程中链板和百叶片分别缠绕在链条支撑盘和百叶支撑盘上，即通过链板的卷曲实现百叶片的升降动作．由于链板的卷曲轨迹近似于阿基米德等速螺线，故使用特制的链条支撑盘与百叶支撑盘缓解链条与百叶片卷曲过程中的多边形叠加效应．1. 卷帘箱体；2. 转