机电传动单向数控平台设计.docx

精品文档 精品文档 羂 螈芄 肄芅 螅芇 螁衿 袈薂 蒅袄 节膇 蕿肀 羈膄 袅蒃 羄膈 芈莁 肈蒂 芆PAGE PAGE28 精品文档 PAGE 实用标准文案 机械工程及自动化专业 机械电子方向专业课程设计说明书 设计题目：机电传动单向数控平台设计 设计者： Afan 班 级： 学 号： 指导教师： 中国矿业大学 机电工程学院 2014年11月 目录 精彩文档 实用标准文案 1. 设计任务 1 1.1 设计任务介绍及意义 1 1.2 设计任务明细 2 2. 总体方案设计 3 2.1 设计的基本依据 3 2.2 可行性方案的比较 3 2.3 总体方案的确定 4 3. 机械传动系统设计 5 3.1 机械传动装置的组成及原理 5 3.2 主要部件的结构设计计算 5 4. 电气控制系统设计 14 4.1 控制系统的基本组成 14 4.2 电气元件的选型计算 15 4.3 电气控制电路的设计 17 4.4 控制程序的设计及说明 18 5. 总结 25 参考文献 26 精彩文档 实用标准文案 设计任务 1.1设计任务介绍及意义 （1）任务介绍 设计内容为机电控制系统（典型机电产品）设计，其主要内容包括：①机械传动结构设计；②电气测控系统。设计内容必须包括一个模拟量控制。 课程设计题目：机电传动单向数控平台设计①电机驱动方式：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机；②机械传动方式：螺旋丝杆、滚珠丝杆、同步皮带、链传动等；③电气控制方式：单片微机控制、PLC控制；④功能控制要求：速度控制、位置控制；⑤主要设计参数： 单向工作行程——1800、1500、1200mm；移动负载质量——100、50kg；负载移动阻力——100、50N； 移动速度控制——3、6m/min； （2）课程设计意义 此次专业课程设计是培养我们综合运用所学知识和技能、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础上的，是根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的意义在于： ①培养我们综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制 精彩文档 实用标准文案 系统(产品)的初步设计工作的能力，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。 ②培养我们搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。 ③培养我们掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。 ④树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。 1.2设计任务明细 ①方案设计：根据课程设计任务的要求，在搜集、归纳、分析资料的基础上，明确系统的主要功能，确定实现系统主要功能的原理方案，并对各种方案进行分析和评价，进行方案选优。 ②总体设计：针对具体的原理方案，通过对动力和总体参数的选择和 计算，进行总体设计，最后给出机械系统的控制原理图或主要部件图（A2一张）。 ③根据控制功能要求，完成电气控制设计，给处电气控制电路原理图（A2图一张）。 ④课程设计的成果最后集中表现在课程设计说明书和所绘制的设计 图纸上，每个学生应独立完成课程设计说明书一份，字数为 3000字以上， 设计图纸不少于两张。 ⑤用计算机绘图或手工绘图，打印说明书。 设计选题分组进行，每位同学应采用不同的方案（或参数）独 立完成； 精彩文档 实用标准文案 总体方案设计 2.1设计的基本依据 机电传动单向数控平台是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动控制、检测等技术为一体的自动化设备。其基本组成包括机械传动装置和电气控制系统，本次设计主要就是围绕这两个方面进行的。 2.2可行性方案的比较 （1）电机驱动方式的选择。 伺服电机与步进电机在控制系统应用中均使用广泛，两者在驱动控制方式上也相似，均为脉冲与方向信号来控制，步进电机的控制方式为开环控制，伺服驱动系统为闭环控制，控制精度更高，但系统结构也较步进电机复杂。步进电机完全可以满足本次设计所要求的控制精度以及响应速度，故选择步进电机较为合适。 步进电机具有以下特点：①工作状态不易受各种因素的影响，只要在它们的大小未引起步进电机产生“丢步”现象之前，就不影响其正常工 作；②转动一转后，累积误差变为零，不会长期累积；③控制性能好，在启动、停止、反转时不易丢步。 （2）机械传动方式的选择 有多种机械传动方式可供选择，包括滚珠丝杆、同步皮带、链传动等。每种方式各有其优缺点。由于本次设计要求每人参数不一样，故选择同步皮带传动。 同步皮带传动原理如下图所示，其有以下优点：传动比准确，传动效率高（可达0.98）、能吸振、噪音低、传动平稳、能高速传动、维护保养 精彩文档 实用标准文案 方便。同步带结构及类型如下图所示。 图1 （3）电气控制方式的选择 电气控制方式可选择单片微机控制或 PLC控制。 单片