1、 课程设计课程设计 题题 目目 电动婴儿床设计电动婴儿床设计 院院 系系 机械工程学院机械工程学院 专专 业业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 年年 级级 2009 级级 组员姓名组员姓名 指导教师指导教师 完成课程设计时间完成课程设计时间 2013 年年 4 月月 目目 录录 摘 要 I 引 言 I 一、整体方案设计（各功能） 1 二、曲柄滑块机构 1 2.1 设计分析 . 1 2.2 相关参数计算 . 1 2.2.1 曲柄滑块机构中最小传动角min的计算 . 2 2.2.2 计算极位夹角 . 2 2.2.3.设计变量 X 的取值范围 . 3 2.2.4.曲柄滑块机构各构件尺寸
2、. 4 三、传感部分设计 4 3.1 声控部分 4 3.1.1 驻极体话筒 4 3.1.2 ADC0804 芯片 . 5 四、PLC 控制设计 . 5 4.1 PLC 控制设计分析 . 5 4.1.1 现场器件与 PLC 内部等效继电器地址编号的对照表 6 4.1.2 PLC 与现场器件的实际安装接线图 . 6 4. 1.3 梯形图 7 五、三维模拟图 . 7 六、总结 8 七、参考文献. 8 I 摘摘 要要 婴儿睡觉时常会醒来哭， 可能在在深夜、 也可能在父母做饭或其他繁忙时刻， 让父母疲惫不堪，既不能休息好也不能做很好的照顾孩子。随着智能机器的行业 的不断发展，电动婴儿床越发受到小孩父母的
3、欢迎。 为此，我们设计了基于 PLC 控制的电动婴儿床，当婴儿睡觉哭醒时，可以实 现婴儿床的自动摇晃和播放催眠曲。同时，我们设计的婴儿床还加有教学模块和 娱乐模块，有助于婴儿智力的发展。此设计，主要涉及到机械原理、机械设计、 电工学、传感器等方面的知识。 引引 言言 随着科技越来越发达，智能的婴儿床也开始越来越多地受到人们的青睐。摇 床精美的外观设计和流畅的线条，带给人质的美感，优质全木的结构与颜色的和 谐搭配，加上环保油漆的精心烤制，尽显购买者的档次与品位，完美的功能和简 单方便的操作，给初为父母的你轻松生活的享受，也给宝宝带来一个温馨而舒适 的睡眠环境。婴儿常半夜啼哭，父母们往往为了照顾婴
4、儿而疲惫不堪针对上述 问题，我们组准备通过设计一个简单又实用的的摇摆床来减轻父母的负担，该设 计主要由一个可调速的电动机和滑块曲柄机构来实现下面介绍系统的主要研究 思路。 1 一、一、整体方案设计（各功能）整体方案设计（各功能） 英 语 教 学 音 乐 教 学 故 事 教 学 图图 1 摇摆及教学控制电路摇摆及教学控制电路 遥控婴儿床主要由曲柄滑块机构、传感部分、PLC 控制器、电动机、教学娱 乐部分组成。其控制电路如图 1，接通电源后，当婴儿哭泣（哭声频率达到一定 值）时，传感器（驻极体话筒）接受转换成电信号，经放大调理电路后使 SB4， 接通时间继电器 KT，时间继电器设定一定时间（一般为
5、 510 分钟） ，控制摇摆 机构的运动，婴儿床开始摇动，运动到设定时间后即停止运动。当需要对婴儿进 行英语教学时，按下英语教学开关 SB1，使英语教学模块的继电器 KM1 接通， 并使英语教学模块通电。当按下音乐播放开关 SB2、故事教学开关 SB3，其工作 原理和英语教学原理相同。 二、二、曲柄滑块机构曲柄滑块机构 2.1 设计分析设计分析 要实现婴儿床的连续摇摆或移动常用的机构有曲柄摇杆机构和曲柄滑块机 构，考虑到所选机构的简单性以及机构传力性能的好坏，在这里我们采用曲柄滑 块机构。曲柄滑块机构有一个重要特点是具有急回特性。故可按行程速比系数 K 来设计具有最优传力性能的曲柄滑块机构。
6、2.22.2 相关参数计算相关参数计算 在这里我们设计曲柄滑块机构的滑块行程 H=18cm，行程速比系数 K=1.3，待 2 定设计参数为 a、b 和 e。 2.2.12.2.1 曲柄滑块机构中最小传动角曲柄滑块机构中最小传动角min min的计算的计算 传动角是四杆机构传动性能的重要指标之一， 工程上常以值来衡量机构的 传力性能。传动角越大，对机构传动愈有利。 曲柄滑块机构如图 2 所示，图中 AB 为曲柄，长度为 a，BC 为连杆，长度为 b，偏心距为 e。 图图 2 2 曲柄滑块机构原理图曲柄滑块机构原理图 当主动件为曲柄时，随着其位置不同，值亦不同，最小传动角出现在曲 柄与滑块导路垂直的位置，其值为： )(cos 1 min b ea （1） 2.2.22.2.2 计算极位夹角计算极位夹角 1 1 180 0 K K
