新型节能平移门窗五金系统的结构分析

《新型节能平移门窗五金系统的结构分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、鳓nM&Wh¨0新型节能平移门窗五金系统的结构分析李俊材凌同越广东合和建筑五金制品有限公司摘要：本文提供了一种融合了常见平开和推拉J'l窗优点的新型节能平移门窗五金系统结构，主要通过执手、传动器来带动滑轮的侧向移动，实现扇的四侧胶条密封，并对结构进行了受力分析。关键词：平移；传动密封；钢球；应力；挠度1前言当代建筑门窗从开启方式方面主要可分为：平开门窗和推拉门窗两大类。推拉门窗由于其存在着型材结构及与五金配合开启方式的限制，相比于平开门窗，在水密性和气密性两大物理性能方面有着明显的不足；但由于其有着结构简单、加工方便、开启面积大、不占用室内空间等优点，在市场中，特别

2、是在南方地区又有着不可替代的优势。在目前推拉门窗中，也有一些水密性、气密性等各方面优异的门窗五金系统；但其结构复杂，成本较高，如市场上的平行推拉门、提升推拉门等；也有一些结构简单，成本较低的推拉门，如一些门窗及五金厂家推出的气密门等，但由于其存在开启不方便的缺点，在市场上也没有得到大量的推广应用。因此，如何开发一款既经济，价格适中，又有可媲美于平开门窗密封性能的推拉门窗，是各型材和五金行业厂家重点考虑之一。本文推出了一种新的结构形式．希望在节能推拉门窗五金结构方面有着更好的应用和推广。2结构原理推拉门窗一般采用毛条密封结构，其最大缺点就是水密性、气密性不足。因此本结

3、构采用了平开窗中的四边胶条无缝连接密封结构形式。其特点是实现了在推拉开启过程中门扇与框可脱离一定位置，使扇可灵活推动；在关闭时又能让门扇与框紧密贴合而达到密封。平移门窗系统传动装置的主要部件包括门窗框、门窗扇、执手、双向传动器、传动杆、角连接器、上传动轮组、下传动轮组、安装在门窗框侧面以及门窗扇侧面上的密封胶条。双向传动器安装在门窗扇上，执手与双向传动器连接固定；传动器、角连接器、上传动轮组、下传动轮组分别安装在扇传动槽内门窗扇的顶部、底部的槽腔中，通过传动杆进行连接并传动。见图1。‘上传动轮组、下传动轮组分别采用调节机构和滑动件组成。调节机构包括固定板、固定轴、导

4、向轴、滚动轴承、轴心、直线轴承、钢球、传动件以及固定座。滚动轴承通过固定轴安装在固定板上，各直线轴承安装在固定板的两端，通过轴心安装在铝槽架上，传动件安装在固定座的滑槽中，该传动件的中部还有与滚动轴承配合作用的调节槽，以实现滚动轴承能在调节槽中运动，通过转动执手拉动上传动轮组中的传动件，与此同时还推动下传动轮组上的传动件，并通过各传动件的调节槽与滚动轴承配合作用，以使固定座沿轴心做横向运动。考虑到下传动轮组同时为主承重受力部件，扇的水平方向为滑轮转动，受力较小，固定座导向轴上的横向运动受力则会较大，因此在固定座与滑轮两接触面之间设计有钢球，使得两接触面主要受力变为滚

5、动摩擦受力。因为固定座是固定安装在门窗扇上的，从而使门窗扇做横向运动。当逆时针转动执手时，传动装置带动门窗扇横向运动实现增大门窗框侧面与门窗扇侧面之间的间隙，使得密封胶条完全脱离门窗框侧面或门窗扇侧面。故门窗扇可顺畅移动，而且不会损坏密封胶条。当顺时针转动执手时，传动装置带动门窗扇横向运动使门窗框侧面与门窗扇侧面之间的间隙缩小，令到门窗框、门窗扇的胶条得到挤压密封。同时密闭的胶条与门窗框侧面、门窗扇侧面接触产生很大的摩擦力，令到门窗扇不能移动，自动实现扇的锁定，而不需要另外再安装门窗锁。图1结构示意3结构受力分析下传动轮组力示意图2下传动轮组剖面与受力示意20201

6、6．08传动结构采用了现市场上通用的20欧标槽口及五金配件，结构主要承受扇重力和胶条密封压力。密封压力可通过胶条的口型、材质和压缩量等来控制其密封效果，故系统主要为下滑轮的主承重力及克服窗扇内外移动附件间的接触应力。见图2。3．1钢球与固定座、滑轮与轨道间的受力和强度分析滑轮在工作状态时．钢球与固定座间始终点接触并且相对往复运动，由于重力作用，两者间相互挤压和摩擦，导致两者间存在接触应力，所以需要用接触强度来衡量两者间的强度，若是接触强度不足，两者间的相对运动将会出现磨损，最后导致失效。设门扇最大承重量为150kg；固定座材质采用YLl02。其弹性模量El=70GP

7、a，泊松比"1_0．3，抗拉强度orbl=220MPa；钢球材质采用GCrl5，其弹性模量易=206GMPa，泊松比v2=0．3，屈服强度Oro。=518．42MPa；导向轨道材质采用6063一T5。其弹性模量E3=69GPa，泊松比／31--0．3，屈服强度Orb3=147MPa；滑轮轮子材质采用PA66，其弹性模量厶=8．3GPa，泊松比”l-0．3，屈服强度OrM=54．8MPa；由图2可知单扇门使用滑轮2个，单个滑轮有2组钢球和2个滑轮轮子，每组钢球有16颗钢球．单个钢球半径船=2．5mm，每个钢球所受力皆为正压力，那么有：a)门扇重力：G=mg'=15