处轴上键的强度能够满足强度要求。

鞭炮插引机齿轮受力计算及校核由于整个鞭炮插引机功率及载荷都比较小，齿轮的设计关键在于设计其齿数。

根据动作循环要求整个机构除不完全齿轮外传动比均为，齿数为，不完全齿轮齿数为，模数为，材料为号钢,根据载荷类型选用渐开线直齿圆柱齿轮。

设计主要参数为鞭炮插引机切引刀转动拉伸弹簧设计计算该圆柱螺旋拉伸弹簧设计圆柱螺旋拉伸弹簧结构尺寸选取计算接下来，设计普通圆柱螺旋拉伸弹簧，中径，外径。

当弹簧拉伸变形量时，拉力。

弹簧直径由强度计算公式确定弹簧中径弹簧内径弹簧外径弹簧指数般，取为有效圈数由变形条件计算确定圈总圈数压缩自由高度或长度两端圈不磨平时，型Ⅱ型Ⅶ型工作高度或长度，变形量节距间距压缩弹簧高径比展开长度该圆柱螺旋拉伸弹簧材料为级热处理弹簧钢带，其硬度不小于，承受。

圆柱螺旋拉伸弹簧强度刚度校核依据圆柱螺旋拉伸弹簧强度计算公式得所选弹簧。

满足强度要求。

式中，为曲度系数，为载荷为弹簧指数亦称旋绕比为弹簧材料的许用扭转应力。

由此可计算弹簧丝直径。

刚度计算公式式中，为弹簧的有效圈数为弹簧的切变模量为弹簧变形量为弹簧圈中径其它符号意义同前。

综上所述，圆柱螺旋拉伸弹簧选为，可以满足设计要求。

鞭炮插引机主轴的设计计算及其校核本次主轴的设计主要采用验证性的设计。

该鞭炮插引机采用的是手摇式，功率约为，为。

根据轴上零部件的安装要求设计主轴示意图如下图主轴示意图轴上与处所受的剪力大小为,处所受的水平和竖直压力大小为。

综合分析得处为危险截面，此处的总剪力为总弯矩为所以经过校核原设计轴符合强度和刚度要求。

步进电机的选择步进电机本设计选用。

相数是三相步距角度。

电压相电流保持转距空载启动频率，为为高为为为为为为。

图三相反应式步进电机实物图图三相反应式步进电机尺寸驱动步进电机三菱本身带有高速脉冲计数器和高速脉冲发生器，其发出的频率最大为，能够满足步进电动机的要求。

对提出两个特性要求。

是在此应用的最好是具有实时刷新技术的，使输出信号的频率可以达到数千赫芝或更高。

其目的是使环形脉冲分配能有较高的分配速度，充分利用步进电机的速度响应能力，提高整个系统的快速性。

二是本身的输出端口应该采用大功率晶体管，以满足步进电机各相绕组数十伏脉冲电压数安培脉冲电流的驱动要求。

如下图所示图直接驱动电机环形分配程序对步进电机各相绕组的通电顺序进行环形脉冲分配，从而控制接到步进电机三相绕组的直流电源的依次通断，形成旋转磁场，使步进电机转动。

步进电机的转动，由于步进电机是电感性负载，直流电阻很小，故接限流电阻以免脉冲电流过大损坏，当查阅能力与思考能力，使我对毕业设计有了很大的兴趣。

在有了插引机的大概设计思路之后，我开始着手计算各个零部件的尺寸，由于鞭炮插引机是间歇运动，所以对尺寸的要求非常精确，我不得不重新拿出工图书和机械设计那本书，查阅很多设计手册，要求把每个数据都计算准确。

翻看着以前学过的书，查找许多数据及公式，感觉自己又把大学生活重新学了遍，将自己的知识更加巩固与完善了，这是很难得的。

将所有的尺寸计算完毕后，就得开始画图了。

虽然我的不是很好，经常不知道怎么画出图形来，但通过同学与老师的指导，总算将那些装配图和零件图美观的画了出来。

最后完成了所有的毕业设计后，我再重新检查了遍，对待毕业设计就像对待以后工作中的设计样，必须非常严谨，不能有重大的。

做完毕业设计，也就意味着我的大学生活也要告段落了。

现在想想，做毕业设计不单单是为了拿到学分顺利毕业，也是为了以后踏入社会参加工作做了个铺垫。

通过毕业设计，将大学生活所学到的知识重新整理，然后逐步展示，也是对自己的大学生活的个总结，更是以后参加工作的个新的开始。

那种幸福感，使我们难以追求的。

做完了毕业设计，心里不自觉的感觉很充实。

就算我的成绩不好，就算我的知识不够丰富，但是只要通过学习和努力，个人也能成功的完成。

参考文献孙恒陈作模机械原理北京高等教育出版社，濮良贵纪名刚机械设计北京高等教育出版社，邓星钟机电传动控制武汉华中科技大学出版社，黄长艺机械工程测试技术基础北京机械工业出版社，顾绳合电机及拖动基础北京机械工业出版社，闻邦椿机械设计手册北京机械工业出版社，孙靖民机械优化设计版北京机械工业出版社，成大先机械设计手册第四卷北京化学工业出版社，致谢本论文是在毛美姣副教授的悉心指导下完成的。

非常感谢老师对我的辛勤培育。

从任务书的下达到最后说明书的撰写，毛老师都的对我耐心的指导，对我的追问，孜孜不倦的给我解答，她真的为我们付出了许多辛劳的汗水。

她知识的渊博，严谨的治学精神，耐心的教导以及对控制技术的深刻理解，是我在人生道路上获得的无比珍贵的粮食，并将永远激励着我前行。

无论是学习上还是生活中，这份师恩我将永远铭记于心。

此外，我的毕业论文还有其他老师对我的帮助，在此，对他们表示深深的感谢。

最后，我要向在百忙之中抽出宝贵的时间对我的毕业设计进行审阅评议和参加本人论文答辩的各位老师表示衷心的感谢,进电机各相绕组的通电顺序按导通断开时，步进电机正转。

按依次导通断开时，步进电机反转，即步进电机可以按三相六拍工作。

每当步进电机走步，环形脉冲分配程序的步数减，当步数减为零时，停止环形脉冲分配，等待下次的脉冲输入。

传感器的选择设计中需要用到位置传感器，位置传感器有时也被叫做接近开关，它所测量的不是段距离的变化量，而是通过检测，确定是否已到达位置。

因此，它不需要产生连续变化的模拟量，只需要产生能反映种状态的开关量就可以了。

这种传感器常用于数控机床换刀具工件或工作台到位或行程限制等辅助机能的信号检测。

位置传感器分接触式和接近式两种。

接触式传感器是能获取两个物体是否接触之信息的种传感器而接近式传感器是用来判别在范围内是否有物体的种传感器。

接触式位置传感器这类传感器用微动开关之类的触点器件便可构成。

它有以下两种微动开关位置传感器它用于检测物体位置。

二维矩阵式位置传感器它般用于机械手掌内侧，在手掌内侧常安装有多个二值触觉传感器，用以检测自身与物体的接触位置。

接近式位置传感器接近式位置传感器有几种电磁式光电式静电容式④气压式超声波式。

这几种传感器的基本工作原理可用下图表示检测量传感媒介磁通光电场气体超声波被测物体涡流反射电荷阻力反射图传感器工作原理图检测电感量检测光通量检测电容量检测压力量检测时间差电磁感式传感器它的工作原理如下当个永久磁铁或个通有高频电流线圈接近个铁磁体时，它们的磁力线分布将发生变化。

因此，可以用另组线圈检测这种变化。

当铁磁体靠或远离磁场时，它所引起的磁通量变化将在线圈感应出个电流脉冲，其幅值正比于磁通的变化。

线圈两端的电压随铁磁体进入磁场的速度而变化，其电压极性取决于物体进入磁场还是离开磁场。

因此，对此电压进行积分便可得出个二值信号，当积分值小于定的阈值时，积分器输出低电平反之，则输出高电平，此时表示物体己接近。

显然，电磁感应传感器只能检测电磁材料，对其他非电磁材料则无能为力。

为了克服此缺点，目前数控系统越来越多地使用光电检测器来检测位置。

图电磁式传感器光电式传感器这种传感器具有体积小可靠性高检测位置精度高响应速度快易与及电路并容等优点。

它分透光型和反射型两种。

在透光型光电传感器中，发光器件和受光器件相对放置，中间留有间隙，当被测物体到达这间隙时，发射光被遮住，从而接收器件光敏元件便可检测出物体已经达到。

在反射型光电传感器中，发出的光经被测物体反射后再落到检测器件上。

它的基本情况致与透光型传感器相似，但由于是检测反射光，所以得到的输出电流较小。

另外，对于不同的物体表面，信噪比也不样，因此，设定限幅电平就显得非常重要。

它的电路与透光型传感器大致相同，只是接收器的发射极电阻用得较大，且为可调电阻。

这主要是因为反射型光电传感器的光电流较小，且有很大分散性。

图光电式传感器霍尔元件传感器霍尔元件是种半导体磁电转换元件，般由锗锑化铟砷化铟等半导体材料制成。

其工作原理是将元件置于磁场中，如果端通以电流，在端就会出现电位差，这种现象称为霍尔效应。

将小磁体固定在运动部件上，当部件靠近霍尔元件时，便会产生霍尔效应，利用电路检测出电阻电位差信号，便能判断物体是否到位。

图霍尔元件传感器超声波位置传感器它可以解决传感中遇到的困难，能够检测任何材料的目标物体。

这些产品可以在干燥多粉尘的环境下正常运作。

最佳使用环境目标物体存在性检测，精确的距离测量或追踪。

在其他检测技术遇到困难的时候，更加能显示出本产品的优越性。

最佳使用环境为目标物体存在性检测，精确的距离测量或追踪。

在其他检测技术遇到困难的时候，更加能显示出本产品的优越性，例如要检测如下物体时干净的或发光物体，雾状的或装满气体的物体，喷洒的液体等。

此类产品也适合需要大型传感器或长距离测量的情况。

但是直以来，由于此类位移传感器价格太高，暂时无法进入工业现场的应用。

图超声波位置传感器根据本设计需要，需要较精确的位置控制，所以选用光电式传感器较好。

控制程序的设计接线图启动停止图接线图输入启动停止位置传感器输出行走电机启动器旋转电机启动器行走电机插引电机启动器行走电机和旋转电机为步进电机，插引电机为伺服电机步进电机驱动器步进电机驱动器旋转电机行走电机梯形图图梯形图结论为时个学期的鞭炮插引机的设计，使我受益匪浅。

在开学初接到指导老师的任务书后，我仔细的看了，使自己有了个大概的轮廓，随后在网上和图书馆查阅了关于鞭炮插引机的设计原理图，大概