棱式旋转广告机方案设计.docx

棱式旋转广告机方案设计摘要：当今时代的经济高速发展，人们对信息的需求数量也大大增加。同时，广告在人类的生活中也起着越来越重要的作用。本项目拟采用三棱柱六面翻旋转的广告机方案设计。本广告机运用大量的机械机构和零件，如槽轮机构、行星轮，从而实现本广告机能展示六个内容不同广告，并且三个面可以同时展示出三个内容不同的广告来。其滚动是为了实现广告的信息量的增长，同时也显出其新颖独特。为了本广告机能更好的发挥起的作用，本项目添加了霓虹彩灯。通过灯泡在夜晚来起到美化广告的效果。在设计的同时，也考虑到广告机的经济因素等各方面情况。其外观小巧美观，能运用于各类场合，尤其是各大商场和机场内。关键词：广告机；槽轮机构；行星轮；电动机；时序电路Abstract:The present age economy developed in the high speed, people also greatly increase to the information quantity. At the same time, the advertisement also is playing the important role in human life. We use the plan design which use three prisms six turn revolve. This advertisement machine use massive mechanical organizations and the components, such as the planetary gears and the geneva mechanism, thus realizes this advertisement machine to demonstrate six different advertisements, and three sides also may demonstrate three different advertisements. It rolls to realize the advertisement information increscent, at the same time also appears its unique. For this advertisement machine produce better function, we increased the neon light.Through certain colored light beautified advertisement effect at night. During the design, also considers the advertisement machines economic factor and so on are also extremely important. Its appearance is refine and beautiful and can apply to many kinds of situation, in particular in each big markets and airports. ;前言人类使用广告的历史非常悠久，广告在人类的生活中也起着越来越重要的作用，同时它所担负的任务也是多种多样的。 比如“商品广告”，其是广告是商品生产和商品交换产物；“社会公益广告”是揭示商品的价值“广告是人类信息交流的必然产物”的观点，揭示的则是的起源问题等等，它们的本质都是广而告之，扩大影响。“以史为鉴，可以知得失”，对于广告的了解可以使本项目获得有益于当代广告发展的知识，从而指导做出形式新颖、宣传效果更佳的广告来，并且其也能在一定程度上帮助本项目创新出承载适合当今时代发展的广告的新载体。一、棱式旋转广告机方案设计的背景（一）广告的形势发展“社会广告”是一个较为宽泛的概念，早于“商品广告”产生。在原始社会主要以文化广告的形式出现，在奴隶社会及以后时期则表现为政治广告、军事广告和文化广告三种主要形态。如“诰”是夏、商、周三代一种训诫勉励的广告；此后各朝代的“制”、“策书”、“檄文”、“露布”等，都是社会广告的形式。经济广告是随着商品交换的产生而产生。据历史学家吴晗考证，周朝时候“周民中一部分会做买卖的商人，即殷遗民”，就是当时专门从事商品交换的商人。有了商品交换，就有了市场的形成，社会上就形成了一些交易中心。早在奴隶社会以前，中国就已经出现了市场交易，于是广告也就作为商品交换中必不可少的宣传工具而发展起来了。随着时代和经济的发展，广告的形式很大的发展。最早是口头广告的出现，如在楚辞天问中记载：“师望在肆，鼓刀扬声。”和楚辞离骚中记载：“吕望之鼓刀兮，遭周文而得举”，这里的“吕望”和“师望”都是指姜太公，他在被文王起用之前，曾在朝歌做买卖，鼓刀扬声，高声叫卖，以招徕生意，这种叫卖广告的形式，一直流传下来。随后，实物广告也出现了，其是以实物作为幌子的广告，如在晏子春秋中记载：“君使服之于内，犹悬牛首于门，而卖牛肉于内也”。晏子是春秋时期齐国的宰相，引文含有“要使臣民从内心信服，要表里如一”的意思，但客观上也反映了当时曾经将牛头陈列于门首以招徕顾客的情况。然后又有标记广告的出现，其是在产品上刻上字样，如果这些物品的一小部分拿到市场上交换，那么这些文字就兼有实物广告和文字商标的职能。随后又出现了悬帜广告、悬物广告等形式，起到招牌的作用。同时，广告的形式也与随着科学技术的发展而发生改变，由于新科、新学技术的出现，则又有许多新兴的广告形式“诞生”。如随着印刷技术的发展，在宋朝庆历年间，还出现了世界上最早的广告印刷实物北宋时期济南刘家针铺的广告铜版，现在保存于中国历史博物馆，上面雕刻着“济南刘家功夫针铺”的标题，中间是白兔捣药的图案，于图案左右标注“认门前白兔儿为记”，下方则刻有说明商品质地和销售办法的广告文字：“收买上等钢条，造功夫细针，不偷工，民便用，若被兴贩，别有加饶，请记白”。整个版面图文并茂，白兔捣药相当于店铺的标志，广告化的文字宣传突出了针的质量和售卖方法。这副广告既可以作针铺的包装纸，也可以作广告招贴，都起到广告宣传的作用。这块广告铜版比公认的世界上最早的印刷广告1473年英国的第一个出版商威廉凯克斯顿为宣传宗教内容的书籍而印刷的广告还早三四百年。总之，随着社会对信息传播的需求和商品经济的产生，真正的广告开始萌芽，这是与经济发展相适应的。（二）新技术应用于广告正因为适应经济的发展和人们对信息的需求，也使得媒介的成熟和壮大，专业广告公司开始兴起。新技术在广告领域的应用，使广告的形式多样化起来显得尤为惹眼。1853年，在摄影技术发明不到几年的时间里，纽约的每日论坛报第一次采用照片为一家帽子店做广告。从此，摄影图片成了广告的重要表现手段。美国第一家最大规模的服装店的创始人约翰瓦纳把一百英尺长的大招牌悬挂在宾夕法尼亚州到费城的铁路线上，并采用气球、宣传车和实物馈赠的方式作为广告的手段。1891年，可口可乐公司在投产5年后就开始用挂历做广告，这是世界上最早的挂历广告。可口可乐广告挂历自从进入人们的生活开始，就成为人们生活中不可缺少的物件，这个传统一直延续了100多年。在这当今高速发展的时代里，为了适应经济的发展和人们对信息的需求，一个广告要取得预期的效果，必须能够达到引起注意（Attention）、产生兴趣（Interest）、引起欲望（Desire）、和促成行动（Action）的效果，同时还要有后来有可信（Conviction）、记忆（Memory）和满意（Satisfaction）这几项内容。所以，本项目一定要利用好现有的科学技术，在广告的形式上进行不断创新，做到广告形式新颖，从而使广告达到意想不到的效果，只有这样的广告才能算真正成功，让人们为之耳目一新，记忆深刻。（三）各类广告机的简介与比较众所周知，广告的目的提高产品的知名度，从而树立品牌，要在最大程度上刺激个人的消费行为而无需销售者的直接干预。所以，这就要求本项目现实出发，把商业化对象的信息进行商业化传播。同时，现代的广告作为一种象征表现形式，广告一定要借用于人文科学的方法和现代传播技术来进行传播。只有因地制宜地运用好人文科学的方法和现代传播技术，才能把广告做好，让人留下深刻的印象。目前我国广告常常采用霓虹灯、灯箱、广告牌、液晶显示广告机等。它们虽然形式不同，主要与运用的环境因素，经济因素和人文因素等诸多因素而决定的。在白天，由于环境因素，造型的限制，灯箱广告白天效果要比霓虹灯广告有较好。灯箱广告白天可以根据需要设计不同的文字图案，从而来体现产品形象，产品特点，企业形象，品牌形象等。然而，在夜晚，灯箱广告的效果就比不上霓虹灯广告了。霓虹灯广告是户外广告中灯光类广告的主要形式之一，它的媒体特点是利用新科技、新手段、新材料，在表现形式上以光、色彩、动态等特点来吸引观众的注意，从而提高了广告宣传的效率。它是利用PLC或是单片机的电子设备来实现其在夜间的鲜艳夺目的色彩。此时，霓虹灯广告也能起到点缀城市夜景的作用。再如，广告牌的特定环境是马路，其对象是在动态中的行人，所以广告牌画面多以图文的形式出现，画面醒目，文字精炼，使人一看就懂，具有印象捕捉快的视觉效应。其特点是设立在闹市地段，地段越好，行人也就越多，因而广告所产生的效应也越强。广告牌广告一般都设置在城市的至高点、大楼屋顶和商店门面等醒目的位置上，因此现在广告牌广告的发展趋势是逐渐采用电脑设计打印（或电脑直接印刷），这样其画面更醒目逼真，立体感更强，更现了商品的魅力，对树立商品形象具有功效，且张贴调换方便。因为其是户外广告，故所用材料也要求有防雨、防晒功能。随着商业产品营销活动的快速发展，本项目对广告的信息量的要求也增长了，故而要求广告的载体也要有新的形式，新的突破。在这样的形势下，广告牌广告的种类和表现形式也有了相应的发展。平面布局的绘画形式已不能充分利用好的路段媒介，于是运用长条连接的立体三面造型手法，用自动电路控制，使广告牌广告能定时翻转。图1-1 三面翻广告的工作原理三面翻广告机的工作由并列排布的多个正三棱柱构成，三棱柱的每一个面均承载一幅画面的一部分。在传动装置的驱动下，每个三棱柱可绕自身的中心轴旋转，三棱柱每旋转120即可组成一幅广告画面，所以它可“翻”出三幅不同的画面。工作原理图如图1-1所示。这样，一块广告牌的位置了就可以放置三个不同的广告，而且因其翻动效果更加引人注目。同时，这样的广告形式更能增加广告的信息量，从而实现更佳的经济效益。这种电动动态广告牌广告是当今国际上流行的一种趋势。广告牌被纸张和柔性材料所代替后，将出现更多的大型招贴广告和大型灯箱广告，无论是外打灯也好，内打灯也好，都清晰如同白昼。内打灯的为柔性材料三面旋转，外打灯的是三角三面翻转。这种大型的多画面的户外广告牌，既有动感，造型也极其精美，更具备了多种功能。又如，液晶（数码）广告机是近年来的一种新兴的广告形式。它的实质是一种播放广告的电器，有液晶显示功能。其能播放音视频广告节目，动态效果更佳，广告冲击力更大，更换广告简洁方便。同时，其不只可以循环播放广告，还可以将您的存储卡中的存放的内容播放出来，并且在播放的同时伴有MP3音乐或相关广告内容的音频。因此，它比起大多户外广告，相当的优势，因为大多户外广告，让人觉得有些呆板且淡然无味。并且，数码广告更能弥补一些户外广告的不足，它不仅有声音，而且有广告情节，再加上不断变化的美丽画面，让人留连。如果大规模安装可在相同产业领域形成不凡的影响并给同行的人以巨大冲击。它可用在电梯里面、电梯底层、两电梯中间的墙壁上，还可以用于车载或酒店、超市等各种公共场所。 外观新颖独特，可提升城市科技水平，丰富了城市居民文化生活，居民更易接收。液晶（数码）广告机的维护成本低之又低。平面换画灯箱的维护成本是非常高的，这是因为平面换画灯箱的电机需经常性更换。然而户外大屏幕多媒体广告机则不然，所有部件的寿命均在五年以上，这比平面换画灯箱每年近千元的维护成本低之又低，因此它可以节省很多的维护费用，从而获得更大的收益。在上述的几种广告机中，灯箱广告机只能呈现出单一的画面，所能表达的信息量不大。液晶（数码）广告机虽然可以播放您的存储卡中的存放的内容，并且还可以播放音乐或相关广告内容的音频，但是其的价格还是比较高的。至于广告牌（三面翻）广告，一有平面翻和立体三面翻的，平面翻的一般应用在楼房或球场上大型户外广告。这些广告机各有各的优点和不足，同时它们也根据其自身不同的特点而运用于不同的场合。（四）三棱柱六面翻旋转广告机的设想到了二十一世纪后，人类的商业产品营销活动的快速发展。今天，在上海、北京、青岛的街头已到处可以到处看到以上介绍的各种各样的广告类型，但既滚动又美观小巧的广告机还是比较少见的。“滚动”是为了实现广告的信息量的增长，而“美观小巧” 为了实现广告能适应于现代商品市场的各种环境，因为现在户外广告较多，但适合与各商场的室内广告机却鲜有所见。在这样情况下，本项目设计出了三棱柱六面翻旋转广告机，其滚动的画面和小巧的外形，是让室内广告从呆板的造型愈变愈美观。同时又满足了现今高速发展的市场经济下，人们对商品信息的大量要求。三棱柱三面翻由于其转动速度较快且转向不同，运动流畅，视觉冲击效果较其他平面广告机更强。三棱柱六面翻旋转广告机有三个面，每一面由三个三棱柱的分别一面拼凑成一幅完整的广告图的。并且，三个面可以同时展示出三个内容不同的广告来。这样一来，广告就能展示六个广告。所以，三棱柱六面翻旋转广告机要实现这样的效果来，就必须依靠广告机内部的六个三棱柱来拼凑出六幅不同的广告图画。每个三棱柱的三个面分别是六个广告中的一部分。图中1-2所示，六个三棱柱的侧面就是张贴广告的。同一广告由三个三棱柱的侧面组成了一幅广告图。这样，本项目就能通过每次转动六个三棱柱都能对外同时构成三幅完整的广告图，以此来实现功能。图1-2 三棱柱六面翻旋转广告机的设想二、 广告机执行部分的方案设计现在，本项目首先要设计出了三棱柱六面翻旋转广告机的运动规律，再通过原动力部分做驱动，来驱动传动机构。然后，是经过传动装置变速后让原动力部分输出的高速转动变为低速转动。再后，是传动装置输出的缓慢的转动驱动间歇机构转动，来实现六个三棱柱的转/停比例。接下来本项目就开始选择比较各个传动部分的具体实现的方案，然后经过全面、综合地比较再得出最终确定方案。（一）三棱柱六面翻旋转广告机运动规律设计如图2-1所示，三棱柱六面翻旋转广告机有三个面，每一面由三个三棱柱的分别一面拼凑成一幅完整的广告图的。并且，三个面可以同时展示出三个内容不同的广告来。这样一来，广告就能展示六个广告。所以，三棱柱六面翻旋转广告机要实现这样的效果来，就必须依靠广告机内部的六个三棱柱来拼凑出六幅不同的广告图画。每个三棱柱的三个面分别是六个广告中的一部分。图中所示的颜色相同的三边就是同一幅广告图的三个组成部分。六种颜色就代表了能显示的六幅图。在三棱柱六面翻旋转广告机的六个三棱柱中，每相邻两个三棱柱必须转向相反。同时，广告机在工作时每个三棱柱自转120度，而每个三棱柱公转60度。图2-1 三棱柱三面翻的运动简图因此，其中有三棱柱为了实现三棱柱逆时针转动，需自转120度和公转60度。而另外三棱柱则顺时针转动，同理也需时自转120度和公转60度，如图1-8所示。到位后，按要求就会停留一段时间，来显示广告的内容。之后，再次转动到第二个指定位置，转动的规律如前所述。这样就能通过每次转动六个三棱柱都能对外同时构成三幅完整的广告图以此来实现功能。（二）实现三棱柱运动轨迹的方案设计在本项目本项目设计的三棱柱六面翻旋转广告机中，要实现六个三棱柱每相邻两个三棱柱必须转向相反，且广告机在工作时每个三棱柱自转120度，而每个三棱柱公转60度。所以，本项目可以选用行星轮系，通过行星轮与太阳轮的相对啮合转动来实现本项目的设计目标。选择轮系的类型时，应从传动比的范围，效率的高低、结构的复杂程度、外廓尺寸的大小以及功率流动的情况等几方面综合考虑。首先是考虑能否满足传动比的要求。行星轮系的类型很多，在相同的速比和载荷的条件下，采用不同的类型，可以使轮系的外廓尺寸、重量和效率相差很多，因此，在设计行星轮系时，应重视轮系类型的选择。同时，本项目在实现三棱柱六面翻旋转广告机中六个三棱柱的翻转的功能，以实现六个三棱柱按其预定的轨迹进行运动，即每相邻两个三棱柱必须转向相反，同时广告机在工作时每个三棱柱自转120度。故而，本项目可以通过在六个三棱柱上都安装齿轮来实现其回转运动。如图2-2所示，每一个三棱柱都安装上行星轮，并且六个行星轮两两相互啮合，从而六个齿轮首尾相接，围成一个封闭的圈。如此一来，在这六个齿轮中，如果有一个齿轮是主动，则通过齿轮与齿轮的相互啮合会带动其它五个齿轮，这样六个齿轮都会运转起来。又因为这六个齿轮是两两相互啮合的原因，所以六个齿轮间有五次啮合，每一次啮合，齿轮的运动方向改变一次，使得相邻齿轮的转向相反。这样由于相邻两个齿轮的转动方向是相反的，从而使得相邻两个三棱柱的旋转方向相反，即一个三棱柱顺时针旋转，而另一个三棱柱逆时针旋转，这样就满足了本项目所设计的广告机内部三棱柱的运动规律。图2-2 行星轮的安装示意图在组成行星轮系中，本项目要大量的运用到各大小齿轮。所以，齿轮的选用在三棱柱六面翻旋转广告机中是十分重要的。本项目用齿轮来实现机械传动。通过齿轮传动，利用轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力，并可以改变运动的形式和速度。齿轮的机械性能满足要求，即料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等，反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力，齿根部有最大弯曲应力，可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。因此，要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，并且要求齿面要有足够的硬度和耐磨性，芯部要有一定的强度和韧性。同时，本项目也要考虑到齿轮的经济性要求， 所谓经济性是指最小的耗费取得最大的经济效益。在满足使用性能的前提下，选用齿轮材料还应注意尽量降低零件的总成本。本项目可以从以下几方面考虑：从材料本身价格来考虑。碳钢和铸铁的价格是比较低廉的，因此在满足零件机械性能的前提下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性能，而且可降低成本。从金属资源和供应情况来看，应尽可能减少材料的进口量及价格昂贵材料的使用量。（三）实现间歇运动的方案设计在本项目本项目设计的三棱柱六面翻旋转广告机中，需要某些构件实现周期性的运动和停歇，即实现让六个三棱柱运动20秒和停止40秒。为了能够将原动力部分输出的连续运动转换成六个三棱柱有规律的运动和停歇的机构，所以，本项目选用间歇运动机构来完成。在间歇运动机构，本项目有许多不同类型的构件可以实现本项目所规定的要求。故而，本项目可以采用在诸多的方案中进行比较，然后再选出一个较为满意的方案以实现本项目要求。1、方案一：采用槽轮机构在实现三棱柱六面翻旋转广告机中六个三棱柱翻转的问题要运用槽轮机构来完成。槽轮输出间歇驱动力来驱动底盘间歇转动。因为广告机有六个三棱柱按预定的轨迹进行运动，所以槽轮开六个槽，从而实现每一个三棱柱公转60度。同时，传动装置驱动的槽轮，实现六个广告的转/停比例。故而，三棱柱六面翻旋转广告机是可以用槽轮机构进行间歇运动而完成的。故而，槽轮机构在实现三棱柱广告机应有功能上有着不可估量的作用。本项目在平常的设计时，本项目常用的槽轮机构，其具有圆柱销的主动销轮和槽的从动槽轮及机架组成。主动销轮作顺时针等速连续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因其内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；当圆销开始进入径向槽时，两锁止弧脱开，槽轮在圆销的驱动下逆时针转动；当圆销开始脱离径向槽时，槽轮因另一锁止弧又被锁住而静止，从而实现从动槽轮的单向间歇转动。当然，主动销轮也可以逆时针转动，即间歇转动可以实现正反转动。本项目如果选用槽轮机构，则其结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率较高。但槽轮在启动和停止时加速度变化大有冲击，随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不适用于高速。在常见的槽轮机构外啮合和内啮合两种形式，外啮合槽轮机构主动拨盘与从动槽轮转向相反，内啮合槽轮机构主动拨盘与从动槽轮转向相同。两类槽轮机构中，除从动件转向不同外，内啮合槽轮机构结构紧凑，传动较平稳，槽轮停歇时间较短。实际中可根据这些特点选用所需的槽轮机构。根据本项目本项目三棱柱六面翻旋转广告机要的六个三棱柱每次公转60度，来改变一位置，以便来展示出不同的广告内容。所以，本项目按照三棱柱六面翻旋转广告机内部六个三棱柱的运动轨迹决定了槽轮机构的结构，其要开六个槽，以满足个三棱柱公转60度，这样一来，构件1转一周，来达到构件实现周期性的运动和停歇。并且，通过改变槽轮机构圆柱销主动销轮、具有直槽的从动槽轮及机架的主动销轮、具有直槽的从动槽轮及机架的尺寸来实现让六个三棱柱在一分钟内，运动20秒和停止40秒。从动槽轮实际上是由6个径向导槽所组成的构件，各个导槽依次间歇地工作。2、方案二：采用棘轮机构当然，本项目选用棘轮机构也可以让广告机的六个三棱柱按预定的轨迹进行运动，从而实现每一个三棱柱公转60度。同时，蜗轮驱动的棘轮，实现六个广告的转/停比例。棘轮机构的类型有许多，其中较为常见的是齿式棘轮机构中的单动式棘轮机构。如果本项目选用单动式棘轮机构，当主动摆杆逆时针摆动时，摆杆上铰接的主动棘爪插入棘轮的齿内，推动棘轮同向转动一定角度，这样就完成了使三棱柱六面翻旋转广告机内部六个三棱柱每一周期公转60度。并且，当主动摆杆顺时针摆动时，止回棘爪阻止棘轮反向转动，此时主动棘爪在棘轮的齿背上滑回原位，棘轮静止不动。如此以来，此机构将主动件的往复摆动转换为从动棘轮实现单向间歇转动。同时，利用弹簧使棘爪紧压齿面，保证止回棘爪工作可靠。本项目选用齿式棘轮机构中的单动式棘轮机构，其主要是有齿式棘轮机构的结构简单，运动可靠和主从动关系可互换，动程可在较大范围内调节，动停时间比可通过选择合适的驱动机构实现。本项目要改变棘轮机构动程和动停时间比，可以通过改变棘爪的运动，即调节滑块位置可改变曲柄长度，调节螺母可改变连杆的长度，调节销在槽内的位置可改变摇杆的长度，从而改变棘爪的运动，改变动停比；或是通过改变棘轮遮板位置通过调整遮板角度，改变棘轮的转角。从而，本项目来达到构件实现周期性的运动和停歇，即实现让六个三棱柱在一分钟内，运动20秒和停止40秒。本项目设计的棘轮其1/3周期运动起拨动作用，其2/3周期运动不起拨动作用，计算其摆杆的摆动角致使达到设计的要求。这样，就可以达到六个三棱柱位后，按要求就会停留一段时间，来显示广告的内容，随后再次转动到第二个指定位置。但其动程只能有级调节，并且有噪声、冲击，不宜用于高速场合。本项目也根据不同要求，为了实现间歇转动可以实现正反转动。本项目可以双向式棘轮机构。其可以实现棘轮两方向间歇运动，这类棘轮机构称为双向式棘轮机构。其工作原理是变换棘爪相对棘轮的位置，实现棘轮的变向。3、方案三：采用不完全齿轮机构在完成间歇运动中，不完全齿轮机构，其也是一个较为常用的方案。实际上不完全齿轮机构是由普通齿轮机构转化而成的一种间歇运动机构。它与普通齿轮的不同之处是轮齿不布满整个圆周。不完全齿轮机构的主动轮上只有一个或几个轮齿，并根据运动时间与停歇时间的要求，在从动轮上有与主动轮轮齿相啮合的齿间。两轮轮缘上各有锁止弧，在从动轮停歇期间，用来防止从动轮游动，并起定位作用。不完全齿轮机构从动轮运动的角度变化范围较大，设计较灵活，容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动。但加工复杂，主、从动轮不能互换，在进入和退出啮合时速度有突变，引起刚性冲击，不宜用于高速传动。所以，本项目本项目不采用不完全齿轮机构来实现间歇运动。综上所述，本项目根据实际情况的综合考虑，本项目三棱柱六面翻旋转广告机中，本项目的是外啮合的槽轮机构来实现间歇运动，来达到构件实现周期性的运动和停歇，即实现让六个三棱柱在一分钟内，运动20秒和停止40秒。三、电力驱动部分设计本项目本项目利用电力驱动来带动传动装置来控制槽轮机构间歇运动，从而使六个三棱柱按正常轨迹运动，以实现三棱柱旋转广告机六面翻的效果。然而，电力驱动本项目可以选用不同的方法，比如本项目可以用电动机和PLC两种方法来实现，其中电动机又可以用槽轮机构或电动机起停随着科技水平的飞速发展，综上所述，槽轮机构或电动机起停四、传动装置的方案设计在三棱柱六面翻旋转广告机中，本项目是通过原动力部分作为驱动源，来驱动传动装置。然后，是经过传动装置变速后让原动力部分输出的高速转动变为低速转动。从而，实现轮输出低速的转动驱动槽轮机构转动的。可以说，传动装置在三棱柱六面翻旋转广告机中的作用是不必可少的。然而，本项目可以选用不同的方案来实现传动，比如本项目可以用齿轮减速和蜗轮蜗杆运动两种方法来实现。（一）采用齿轮减速本项目用齿轮减速器来实现让原动力部分输出的高速转动变为缓低速转动，其常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置。在本项目本项目设计的三棱柱六面翻旋转广告机中，可以采用齿轮减速器。其传递功率的范围可从很小至40000kW，圆周速度也可从很低至60m/s70m/s，甚至高达150m/s。这种减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代的应用很广。因为单相异步电动机的转速为14002040同时，本项目在设计时，要注意到齿轮减速的每一级的传动比一般不超过5。齿轮减速就要最少5级的齿轮减速才能达到设计要求，即第一至第四级齿轮减速的传动比为，第五齿轮减速的传动比为，那么总传动比接近于1400。若是这样的话，广告机的外廓尺寸将很大，而本项目广告机整体尺寸不能很大，以满足其小巧美观的特点。如果本项目采用单级齿轮减速的话，其也会造成广告机整体尺寸过大的问题，所以单级齿轮减速是绝对不允许的。所以，本项目本项目设计一般不采用减速器来实现原动力部分输出的高速转动转换为低速转动。（二）、采用蜗轮蜗杆运动减速本项目用可以蜗轮蜗杆运动来实现让原动力部分输出的高速转动变为缓慢的转动。三棱柱六面翻旋转广告机中，本项目设计用是用蜗轮蜗杆来改变传动比，让原动力部分输出的高速转动变为低速转动，从而实现槽轮机构转动的。因为蜗轮蜗杆传动有用于传递空间两交错轴之间的运动和动力的特点。同时，蜗轮蜗杆传动的传动比大(在动力传动中，一般传动比 i=1080；在分度机构中，i可达1000)，并且其有结构紧凑、传动平稳、噪声低和能自锁等优点。但本项目也要看到其缺点，便是啮合齿面间相对滑动速度很大，摩擦发热大，传动效率低，且常需耗用有色金属，故不适用于大功率和长期连续工作的传动。因为本项目本项目设计的棱式旋转广告机不是大功率和长期连续工作的传动，其摩擦发热不大，所以是适用的。在设计蜗轮蜗杆传动时，本项目一般应根据已知条件(包括传动比、传递功率的大小等)、功能需求，在满足强度、经济等约束条件下，确定出一组较优的传动参数和尺寸。并要求蜗杆、蜗轮的材料组合具有良好的减摩、耐摩和抗胶合性能，具有足够的强度。在本项目设计中，考虑到蜗轮蜗杆传动的一般每一级最大的传动比 i为。但是，本项目选用的单相异步电动机的转速为1400蜗轮蜗杆传动作为传动装置来实现原动力部分输出的高速转动变为低速转动以驱动槽轮机构转动的，就要求本项目把蜗轮蜗杆传动部分设计成二级传动，每一级的i为37左右，即第一级蜗轮蜗杆的传动比为37，第二级蜗轮蜗杆的传动比为38，那么总传动比约1400。这样本项目设计的广告机选用二级蜗杆传动比选用五级齿轮减速的外廓尺寸将小很多，如此一来就能够满足本项目的设计要求，即，使广告机满足其小巧美观的特点。根据实际情况的综合考虑，本项目三棱柱六面翻旋转广告机中，本项目采用的是蜗轮蜗杆传动。并且，本项目可以直接向厂家购买成品的蜗轮蜗杆。五、辅助功能设计部分霓虹彩灯的发方案设计美观小巧的特点，其主要是运用于各类商场内。所以，其所在的环境因素就更要求其能“出跳”。在夜晚，如果霓虹彩灯，则其更能给观众留下难以忘怀的深刻好印象。这样一来，就能是起所承载的广告有更强的宣传性，对所宣传的内容更有利。霓虹彩灯采用的是彩色灯泡有规则的忽闪忽灭，灯泡的规则的闪和灭，可以采用不同的方案来完成。主要有PLC来完成和由数字电路中的有序电路来实现。根据历史实践证明，让室内广告变呆板的造型为美观形象，其中利用霓虹彩灯是一个很高明的办法。1、方案一：采用PLC来控制霓虹彩灯本项目是采用PLC来控制霓虹彩灯，从而来实现彩色灯泡有规则的忽闪忽灭。2、采用时序电路来控制霓虹彩灯本项目是采用数字电路中时序电路来控制霓虹彩灯，从而来实现彩色灯泡有规则的忽闪忽灭。时序逻辑电路的特点是，在任一时刻的输出不仅取决于该时刻电路的输入逻辑变量的状态，而且还与电路原来的状态有关。因此，时序逻辑电路中必须包含具有记忆功能的存储电路（常用触发器构成），并且其输出与输入变量一起决定电路的次状态。这便是时序逻辑电路在结构上的特点。其中，触发器是时序网络的最基本单元，也是最简单的记忆元件，其使时序电路的输出状态不仅取决于当时的输入值，还与前一时刻的输入值有关。一般而言，时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储电路相互连接构成，如图5-1所示，其中X为外部输入信号、Q为存储电路的状态输出、Z为外部输出信号、Y为存储电路的激励信号。而在后面讲到的计数器中没有输入逻辑变量；摸写寄存器中没有组合电路。但都必须有存储电路。所以，本项目可以利用时序逻辑电路的“记忆功能”来实现本项目霓虹彩灯的控制。本项目可以用环形计数器（运用D触发器）实现彩灯和用环形分配器（运用JK触发器）实现彩灯。（1）方法一：组成环形计数器实现彩灯本项目利用利用D触发器组成环形计数器实现彩灯，这是利用D触发器的“输入等于输出”这一特性来实现的。所以，本项目设计出环形计数器，本项目假设有五个霓虹彩灯，每一个D触发器的输出Q接一个彩灯。根据假设和要求，本项目设计逻辑图，环形计数器中的移位寄存器中的串行输入/串行输出部分的最低位输出端与最高位输入端D相联，即组成环形计数器。这样它能产生循环的顺序脉冲。首先，本项目假设D触发器输出“1”时，则霓虹彩灯亮；D触发器输出“0”时，则霓虹彩灯灭。环形计数器在控制霓虹彩灯如图5-1所示是此环形计数器的图5-1 此（2）方法二：组成环形实现彩灯其二，用环形实现彩灯是运用JK触发器的特性来实现的。本项目也假设JK触发器输出“1”时，则霓虹彩灯亮；JK触发器输出“0”时，则霓虹彩灯灭。同时，本项目假设有三个霓虹彩灯，每一个JK触发器的输出Q接一个彩灯。JK触发器设计成的图5-2 此环形计数器（运用D触发器）实现彩灯和用环形分配器（运用JK触发器）实现彩灯，让霓虹彩灯亮与灭的规律不一样。但它们两者实现让灯泡忽闪忽灭，从而在实现霓虹灯的效果却是相同的。同样，这也能使夜晚光彩眩目，使人在看广告，得信息的同时有美的感受。PLC控制方法和数字电路中的有序电路控制方法后感到这两种方法都是切实可行的好办法。由于PLC的价格较高，于是出于经济性考虑，本项目不采用有PLC控制霓虹彩灯的方案。本项目本项目设计的数字电路中的有序电路控制中第一种方案，即用环形计数器（运用D触发器）实现霓虹彩灯。同时也因为环形计数器（运用D触发器）实现霓虹彩灯的方案，其结构较为简单，且容易实现，十分地经济。二、电子时钟的设计本项目本项目电子时钟，让人们在看到广告的，得到商品信息的同时也能不误了时间。这样一来，本项目所设计的本所承载的广告有更强的宣传效果电子时钟，本项目可以采用不同的方案来完成。主要有由数字电路实现。本项目是采用数字电路中实现数字时钟。根据数字时钟1、标准秒脉冲发生电路：这部分电路由石英晶体振荡器和六级十分频器组成。石英晶体的振荡频率极为稳定，因而用它构成的多谐振荡器产生的矩形波脉冲的稳定性很高。为了进一步改善输出波形，在其输出端再接一“非”门，作整形用。所谓分频，就是脉冲频率每经一级触发器就减低一半，即周期增加一倍。对十进制计数器言，每输入十个计数脉冲，第四级触发器的Q3端输出一个脉冲，所以它是一个十分频器。每个十分频器的输出信号就相应于标准时间。如果石英晶体振荡器的振荡频率为1MI-k(即106HZ)，则经六级十分频后，输出脉冲的频率为1 HZ，即周期为1s。此脉冲即为标准秒脉冲。2、时、分、秒计数、译码、显示电路：这部分包括两个六十进制计数器、一个二十四进制计数器以及相应的译码显示器。标准秒脉冲进入秒计数器进行六十分频(即经过六十个脉冲)后，得出分脉冲；分脉冲进入分计数器再经六十分频得出时脉冲；时脉冲进入时计数器。时、分、秒各计数器的计数经译码显示。最大显示值为23小时59分59秒，再输入一个秒脉冲后，显示复零。3、时、分校准电路：数字电路组成的电子时钟和其他别的实现方法后，本项目感到运用时序电路成本比较低，稳定性也较好。同时，其体积也大，是一种较为经济的的方案。所以，本项目本项目设计的数字电路来制作电子时钟。六、整体方案确定三棱柱六面翻旋转广告机三棱柱六面翻旋转广告机的各种方案，有一对相当的x和y值（x代表技术评价值；y代表经济评价值），在技术经济对比图上有一个对应的S点。此S点的位置越靠近图中虚线，则x和y值越接近，表示此方案的技术与经济评价值相当。可见，S点越接近图中虚线，则设计方案越接近理想。图中虚线的距离来同时，本项目知道三棱柱六面翻旋转广告机的传动原理。其首先，通过电动机作为驱动源，来驱动蜗轮蜗杆运动。然后，是经过蜗轮蜗杆变速后让电动机输出的高速转动变为低速转动。再后，是蜗轮输出的缓慢的转动驱动槽轮机构转动。在三棱柱六面翻旋转广告机的六个三棱柱中，每相邻两个三棱柱必须转向相反。同时，广告机在工作时每个三棱柱自转120度，而每个三棱柱公转60度。并且每一次到位后，按要求就会停留一段时间，来显示广告的内容。所以，这就可以选用间歇机构中的槽轮机构来实现停留时间与转动时间的多少。槽轮与底盘同心固定连接。这样，槽轮输出间歇驱动力驱动底盘间歇转动。底盘上均匀分布了12根轴，分别装配有12个小齿轮和3个行心轮。而太阳轮和底盘是同轴装配的。与底盘不同的是，太阳轮是固定的，不能转动的。这样，当底盘间歇转动时就带动了行星轮与太阳轮的相对啮合转动。而行星轮与其同轴的小齿轮之间是固定装配的。因此，当行星轮转动时也同时带动了与其固连的小齿轮与其他小齿轮进行啮合转动。12根轴分为3组，每组的头尾两根轴上分别装有一个三棱柱，三棱柱与其相应的轴上的小齿轮是固定装配的。也就是说，小齿轮的转动直接带动了三棱柱的转动。每个三棱柱的每一面都有一幅广告画面，三个三棱柱的分别三个面拼组成一幅完整的广告画面。前面已经说过，蜗轮是缓慢转动的，根据机械结构的计算使蜗轮驱动的槽轮以的转/停比例进行间歇运动。这样，通过一系列的传动使三棱柱按预定的轨迹进行运动，实现三棱柱广告机应有的功能。七、总结本项目本项目在广告形式呈现出多样化的今天，其可以用鲜明的外观设计博得消费者的好感，给人非常深刻的印象。本项目整体的方案是：本项目以单相异步电动机作为驱动源，来驱动蜗轮蜗杆运动，通过蜗轮蜗杆变速后让单相异步电动机输出的高速转动力变为低速转动，这样蜗轮就可以输出缓慢的转动来驱动槽轮机构转动，实现槽轮在一分钟的周期内以1：2的转/停比例进行间歇运动。因为三棱柱六面翻旋转广告机内部六个三棱柱的运动轨迹决定了槽轮机构的结构，其要开六个槽，以满足个三棱柱公转