YT-388型自动防盗锁创新设计

YT-388型自动防盗锁创新设计

孙国庆

山东协和学院   山东济南   250200

摘要：本次设计的课题具有社会实用意义，可以达到研发和生产的双向目标。对于解决市场矛盾是有很多的优势的，并且顺便提高了国内生产自动防盗锁的效率。对于本文的项目的设备研究，最大的目的是解决国内在同类型的自动防盗锁机构中存在的一些技术不足或者前瞻性不足。在和国外的设备比拼中不断提高自动防盗锁的总体表现和市场份额。论文中自动防盗锁的内容主要为下面的几个部分：论文在确定了总设计思路后，直接分析了自动防盗锁具体的结构选择和重要功能零件的结构设计，从设备的外形是否满足一些限制要求到设备外壳和框架的确定， 设计结构的传动时候选择的多个传动链传递输入作用功，不同的传动结构来实现需要的动力方向和大小。论文对于各传动部分都有进行过比较分析，本文对于传动装配组件看中的是输出端提供的负载能力，运用当下贴合实际工况的计算公式完成重要强度和寿命参数校核。完成关键的传动计算后，论文还讨论了设备在使用时日常注意事项，比如说加入了润滑对使用次数的影响还有装配事宜。

关键词：自动防盗锁；结构 ；设计

引言：

我国对于防盗锁的需求是一直在增加的，增加的数量突然变多具体的时间根据相关的资料可以说是在1998年后。这样的原因现在推测大部分是由于自开放后的经济发展引起的，当人们手中的可用人民币变多后，自然会对防盗锁设备的需求变多。市场需求的增加自然是需要更加完善的自动防盗锁以满足国内这样一个持续变多的要求。根据国家相关单位预计我国在2022年以后需要的自动防盗锁将会达到22.9%的增长率相对于2020年，例如我国长三角的人口大省安徽在2002年左右对于无法及时地满足自动防盗锁带来的影响已经有些力不从心了，其政府也在多次提出各种议案以解决此热点。正是如此，这样一个庞大的增加肯定是对国内的相关生产厂商有一个很大的生产压力。同时还会对城市和乡镇的社会发展有较大的阻力。

我国一线城市等地的责任部门已经在开始想办法解决好供需要求的异常问题。经过好多次的多次尝试之后和借鉴国外的先进方案，现在世界上比较流行的解决方案就是建立防盗锁封箱设备，根据上网的国外使用情况介绍，欧洲好多发达国家当下关于自动防盗锁的使用已经越来越多了。该方案对于解决上述的矛盾是有很多的优势的，当然第一就是有效地减缓了供需矛盾，并且顺便提高了国内生产自动防盗锁的效率。这就是再次证明了本次毕业设计的课题具有社会实用意义，可以达到研发和生产的双向目标。

一、总体设计

根据机械锁开锁原理和万能钥匙开锁原 理，对症下药，从而增强其防盗性。在进行防 盗锁设计时，应该综合考虑使用者的一般消费水平、机械锁开锁原理、技术开锁方法以及生产实现等问题。理想的设计方案应该同时具有 以下特点：              

1.增加工序适合批量生产，且成本不会太高；

2.尽量在现在的锁的设计上进行 改进，不对原设计、制造和外观有较大的改变；

3.方便操作使用；

4.能够真正防破坏，防打开 实现防盗功能

图1.1门锁结构

二、工作原理

门锁由电动机、单片机、齿轮、锁体及其防盗系统组成。当主人锁门时，只要将推柄压入锁芯座内，此时撑片将撑座撑起；也同时将开锁头的花键孔与锁芯的花键轴脱开；与此同时，挡腿 刚好挡在推柄的凹槽内，推柄被卡在锁芯座内。完成锁门的过程。当主人开门时，一只手将钥匙插入锁芯，另 一只手扶住锁芯座，使锁芯座不旋转，旋转钥匙，使锁芯旋转，带动拨动卡旋转，拨动卡的凸起结构将挡腿支起；在压簧的作用下将推柄、撑座及开锁头压回原位，开锁头的花键孔与锁芯的花键轴啮合，继续旋转钥匙，锁芯带动开锁头及开锁板旋转，打开防盗锁。

图2.1机械原理结构

三、零件计算

3.1齿轮结构

结构中运用该传动一般是处于外部载荷或者扭矩比较大和距离还远的，如果使用齿轮就会有多级的传动齿轮，每一个齿轮就需要一个轴和轴承进行安装以及其他的定位零件，这种结构不仅仅是空间占得比较多，而且多级传动后无论是从传动损耗和可靠性上都是有比较差的。如果使用带传动就很难找到可承受扭矩大并且皮带尺寸还不大的型号，这种情况下如果还是继续使用带传动很容易的出现断裂问题。该传动的优势除了上面所写，还有检查和维修方便，比如说常见的传动齿轮结构就被应用在电动车中的脚踏板处，一旦车出现动力不足或者断裂的异常出现，使用者很容易就可以发现问题进行相关的返修。零件几何尺寸和齿形计算中，一部分参数是由几何分析，结合工作要求而推导出的计算公式；另一部分是根据经验确定.

根据机器的工作使用特点取机器寿命为5年，工作日为200天，日均工作8小时，传动比i=7左右。

则应力循环次数

N1=60n1jLh=1.728×109 N2= N1/i13=5.7×108     （3-1）

取弯曲疲劳安全系数S=2，

通过选择校核计算出的齿轮之间的较大的齿形应力的尺寸就可以。

                   （3-2）

所以在本次的齿轮结构只需对小齿轮进行计算分析。

由简便的齿轮计算强度公式得

                       （3-3）

则查机械设计手册取标准模数10。由上面数据可知Z1=40

则齿轮齿宽                b=d1×ψd=200                  （3-4）

标准中心距为：          a =d1/2+d2/2=1700mm              （3-5）

重合度不能小于1.2

齿轮重合度为

 （3-6）

重合度为1.3满足正常工作的条件。

3.2  轴

（1）轴的材料为45钢，调质处理至H235。

（2）轴的结构设计

轴的最小尺寸的确定

根据机械设计表15-3，取A0=112，于是得

        （3-7）                  

由于要铣一个键槽，所以dmin=23.2*｛1+（5%-7%）｝           （3-8）

算出dmin=22.8-24.1mm ，取dmin=25mm。

3.3  轴承

查设计手册知e=0.31

查课本的径向载荷系数和轴向载荷系数

因轴承运转中有轻微冲击，查课本得则

（3-9）

⑤ 验算轴承寿命

因为，所以按轴承1的受力大小验算

  （3-10）

选择轴承满足寿命要求.

四、总结

市场上自动防盗锁多种多样，本文所设计的YT-388型自动防盗锁满足大部分家庭对锁具安全的需求。本文主要是介绍了YT-388型自动防盗锁的设计过程。论文主要内容包括1.对于自动防盗锁的功能需求。设计新型自动防盗锁的主要内容。2.新型自动防盗锁设计要求以及工作原理3.主要的机械结构零件设计的计算，识别开启系统和驱动电机的结构设计，包括面板、锁体、锁芯的设计。使得能够满足设计需求。

同时，由于时间和水平的不足还有一些可以改进的地方。例如：⒈可以增加远程监控系统，远程开锁系统，蓝牙报警系统等等。⒉锁芯内部结构可以添加一些软性材料，开关锁时降低噪音。

［参考文献］

[01]何铭新，钱可强，徐祖茂.机械制图[M].北京：高等教育出版社，2016

[02]岑森参.一种自动防盗锁[P]，2019(4)

作者简介：

孙国庆（1999.10-），男，汉族，江苏省连云港市人，本科，研究方向机械设计。