大尺寸多工步自动推料进给装置及控制数据管理系统设计(精品)（最终版） ㊣ 精品文档 值得下载

误差控制简单等特点。

广泛应用于机电体化产品中，如数控机床包装机械计算机外围设备复印机传真机等。

选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。

而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有定的余量保证其运行可靠。

在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。

般地说最大静力矩大的电机，负载力矩大。

选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。

在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。

但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。

精度是由电机的固有特性所决定。

选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。

本设计中采用步进电机，该电机的步距角为，是三相步进电机，采用步距角，根据以下公式。

得，即该步进电机有个齿。

步进电机的计算步进电机转轴上的总转动惯量的计算分别为齿轮的转动惯量为丝杆的转动惯量为工作台的转动惯量步进电机转轴上的等效负载转矩的计算通常考虑两种情况种是快速空载启动，另种是承受最大工作载荷。

快速空载启动时电机转轴所受的负载转矩快速空载启动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩，单位是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩，单位是滚珠丝杆预紧后折算到电机转轴上的附加摩擦转矩，单位是电动机转轴的角加速度，单位是电动机的转速，单位是电动机加速所用的时间，单位是，般在之间选取摩摩导轨的摩擦力，单位是滚珠丝杆的导程，单位是传动链总效率，般取总的传动比电机的转速丝杆的转速滚珠丝杆副的预紧力，般取滚珠丝杆工作载荷的，单位是滚珠丝杆副未预紧时的传动效率，般取最大工作载荷状态下电动机转轴所承受的负载转矩进给方向最大工作载荷，单位是，步进电机的选型将上述计算所得的乘上个系数，用的值来初选电机的最大静转矩，其中的系数称作安全系数，般应在之间选取。

取，得电机的最大静转矩为，所选电机的最大静转矩为。

步进电机的性能校核最快工作进给速度时的电动机输出转矩校核脉冲最快工作进给速度脉冲系统的脉冲当量从步进电机的矩频率特性曲线中找出运行频率所对应的输出转矩，同最大工作负载转矩比较，满足。

最快空载时的电动机输出转矩校核脉冲最快空载工作进给速度从步进电机的矩频率特性曲线中找出运行频率所对应的输出转矩，同最大工作负载转矩比较，满足。

最快空载移动时的电动机运行频率校核由最快空载移动速度和系统脉冲当量脉冲，算出电动机对应的运行频率。

没有超过所选电动机的极限空载运行频率。

经计算，电机符合要求。

联轴器的选型计算及其校核联轴器是种常用的机械传动装置中，主要用来联接轴与轴或联接轴与其他回转零件，以传递运动和转矩。

此外，联轴器还具有补偿两轴相对位移缓冲和减振，以及安全防护等功能。

由于制造及安装误差等的影响，通常可根据对各种相对位移有无补偿能力，将联轴器分为刚性联轴器无补偿能力和挠性联轴器有补偿能力两类。

般联轴器的选用依据是其工作条件和结构形式。

在选型时，主要考虑以下几点选择联轴器的类型根据传递的转矩大小和转速高低，以及对缓冲和震动的要求，参考各类联轴器的特点，选择适用的联轴器类型。

计算联轴器的转矩传动轴上的工程转矩可用下式进行计算式中传递的功率，单位为轴的转速，单位为实际计算时，应将公称转矩乘以工作情况系数，得到计算转矩。

取确定联轴器的型号根据计算转矩及所选的联轴器类型，在联轴器的标准中按照下式的条件确定联轴器的型号。

式中，为所选型号联轴器的许用转矩。

选择联轴器。

校核最高转速联轴器工作过程中的最高转速，不因该超过其允许的最高转速，即所选联轴器符合要求。

同步带的选型计算及其校核同步带传动结合了带传动和链传动的优点。

同步带通常是以钢丝绳或者玻璃纤维绳等为抗拉层氯丁橡胶或者聚氨酯橡胶为基体，工作面上带齿的环状带。

工作时，带的凸轮与带轮外缘上的齿槽进行啮合传动。

由于抗拉层承载后变形小，能保持同步带的周节不变，故带与带轮间没有相对滑动，从而保证了同步传动。

同步带传动的线速度可达有时允许达，传动效率可达，传动比可达，有时可达，传动效率可达。

同步带传动的优点是无滑动，能保证固定的传动比预紧力较小，轴和轴承上所受的载荷小带的厚度小，单位长度的质量小，故允许先速度较高带的柔性好，故所用带轮的直径可以较小。

其主要缺点是安装时中心距的要求严格，且价格较高。

减速器和丝杆间的同步带设计计算，选择设计功率减速箱为齿轮传动效率为取，选择带型和节距选取带型为型根据带型和小带轮转速查得最小齿轮，此处取小带轮节圆直径查表得其外径设计带速定轴间距带长及其齿数查表应选用带长代号为的型同步带，其节线长，节线上的齿数实际轴间距小带轮啮合齿数基本额定功率查得所需带宽查表得型带查表得应选带宽代号为的型带，其作用在轴上的力带轮结构和尺寸传动选用同步带为带轮，将丝杆间的同步带带轮也选以上计算所的带轮。

同步带选择，长度为。

第六章总结和心得体会本次设计主要研究大尺寸多工步推料进给系统的结构设计和系统的数据管理，我做的主要内容是推料进给系统的程序设计及编写调试，上位机的设计与调试，机械结构的设计。

推料进给系统的程序设计及编写调试采用西门子，通过的高速脉冲输出来给步进电动机驱动器发脉冲，通过使步进电动机驱动器的方向输入端置和置来控制步进电动机的转动方向。

通过间接寻，，，网络标题网络注释第五步子程序注释，，，，，网络标题网络注释存数据子程序注释数据存储区存文件号地址数据存储区指针存数据缓存区，，网络标题网络注释，取数据子程序注释数据存储区存文件号地址数据存储区指针存数据缓存区，，初始化结束中断，，，，工作前准备工作中断网络标题网络注释，，第步中断网络标题网络注释，，，，第二步中断网络标题网络注释，，，，第三步中断网络标题网络注释，，，，第四步中断网络标题网络注释，，，，第五步中断网络标题网络注释，，，，，址的方式来存取数据，实现多种零件的加工进给。

上位机的设计调试本次设计中采用的上位机是触摸屏，通过口将触摸屏和连接起来，主要是应用该屏的位控制开关来控制的状态位的通断，来实现程序链接，使其按照人的操作来实现涂料进给系统的运动。

机械结构的设计在结构设计中，不仅要满足装置的性能要求，同时还要注意加工和装配工艺性，以便加工装拆调整。

结构设计力求简单紧凑可靠实用。

由于该结构较为复杂，各部分结构往往需反复推敲修改，并作必要验算方能确定其方案每个零件的结构不是单纯根据计算，而主要是根据工艺性和构造方面的要求，如因结构方面的因素，齿轮不能满足要求时，则要重新进行运动设计。

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。

在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。

虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。

结束语衷心感谢李启光老师对我在学习和生活上的关心。

从选题课题的进行到论文的审阅，自始至终李启光老师都给予了非常大的帮助，对存在的问题和困难给予及时的解决，才使课题能够顺利进行到最后。

李老师渊博的学识和务实的工作作风给予了我极大的教育和启迪，使我在今后的学习和生活中受益匪浅严谨的治学态度和宽以待人的品质将使我受益终身。

在此，我谨向李老师表达衷心的感谢和敬意。

在整个课题期间，还得到了其他老师和同学的支持和帮助，尤其是实验室姚老师，在此也对她表示感谢。

参考文献吴宗泽机械设计师手册上下册北京机械工业出版社蔡春源机械设计手册册北京机械工业出版社胡凤兰互换性技术测量基础北京高等教育出版社张建民机电体化系统设计北京高等教育出版社孙志勇，赵砚江数控与电控技术北京机械工业出版社孙桓，陈作模机械原理北京高等教育出版社濮良贵，纪名贵机械设计北京高等教育出版社廖常初编程及应用北京机械工业出版社王建华，毕万全机械制图与计算机绘图北京国防工业出版社张运刚，宋小春，郭强武从入门到精通西门子技术与应用北京人民邮电出版社汪恺，唐保宁形位公差原理和应用北京机械工业出版社，马晓辉使用手册可编程序控制器尹志强机电体化系统设计课程设计指导书北京机械工业出版社机械设计手册编委会机械设计手册联轴器，离合器与制动器北京机械工业出版社赵松年等编，机电体化机械系统设计，上海同济大学出版社，说明书附件计算机程序大尺寸多工步自动推料进给装置控制数据管理系统设计程序状态表取数据文件号存数据