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（图纸+论文）推拉型电磁铁性能测试台设计（全套完整）

电磁铁性能测试的现实意义针对目前电磁由于产生齿轮侧隙，需要采取补偿措施,齿条和小齿轮用于距离较长的台车驱动等定位。小齿轮转动圈包含了值，因此需要修正。同步皮带传送带与链条比较，形态上的自由度变大。主要用于轻载。皮带轮转动圈的移动量中包含值，因此需要修正。链条驱动多用于输送线上。必须考虑链条本身的伸长并采取相应的措施。在减速比比较大的状态下使用，机械系统的移动速度小。以上用于机械系统的伺服系统要考虑的因素减速比为了有效利用伺服电机的功率，应在接近电机的额定速度最高旋转速度数值的范围使用。在最高旋转速度下连续输出转矩，还是比额定转矩小。预压转矩对丝杠加预压力，刚性增强，负载转矩值增大。由预压产生的摩擦转矩，请参照滚珠丝杠规格书。保持转矩升降机械在停止时，伺服电机继续输出保持力。在时间充裕的场合，建议使用保持制动。.传动机构的选择传动机构类型的确定推拉型电磁铁的性能检测台，速度方面要求是慢速度的，而精度要求高，所以用短距离的机械传动比较合适。故选择滚珠丝杠直接连接作为传动机构比较合适。滚珠丝杠的概念滚珠丝杠由滚珠螺杆螺母组成。它能把旋转运动转化成直线运动，滚珠螺丝发展而来的，该发展的意义就是能将轴承从滑动动作变成滚动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被机选择方法般按照以下步骤进行先是确定其负载，然后进行步距角的选择，再对其静转矩进行计算选择，然后通过矩频特征曲线确定电流，根据电流再对静转矩进行修正，以此来对电机型号进行确定。只要不进电机的三要素步距角，静转矩和电流确定了，步进电机的型号便确定了下来。首先需要判断有多大的力矩般来说，选择步进电机的主要参数是静扭矩。负载比较大时，需要采用相对大点的力矩电机。力矩越大，电机的外形也越大。电机运转速度大小的判断电机转速要求高时，应选择电感相对小，相电流比较大的电机，以此来增加输入功率。静力矩的计算与保持转矩的选择步进电机转矩的计算由本设计可知电磁铁测试位移，测试时间由以上数据可以得出测试速度选择的滚珠丝杠导程由以上数据可以得出滚珠丝杠转速设定电磁铁产生的最大推力为推滚珠丝杠的效率η由以上数据可以得出功率因此可以得出步进电机所需转矩由步进电机所需转矩，选择保持转矩为.的步进电机。力矩与功率换算步进电机般在较大范围内调速使用其功率是变化的，般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下••其为功率单位为瓦，为每秒角速度，单位为弧度，为每分钟转速，为力矩单位为牛顿•米半步工作其中为每秒脉冲数简称综上所述，选择的步进电机型号为。型号为的步进电机技术数据如下表所示表步进电机技术数据规格型号相数步距角相电流保持转矩.转动惯量．重量第章传动机构的设计.机械传动机构的列举步进电机驱动中的机械传动机构，有以下几类滚珠丝杠直接连接用于距离较短的高精度定位。机和滚珠丝杠只用联轴器连接，没有间隙。滚珠丝杠减速选择减速比，可加大向机械系统传递的转矩。试台测试精度要高，范围尽量大，测试速度应快。选题的创新之处电磁铁的额定值测试可以计算出额定电流额定力额定位移等指标电磁铁的性能包括对应于不同输入信号线圈电流输出和电磁铁位移以及电磁铁作用力输出的特性。具体方法是向控制器输入不同的电流控制信号，得到电磁铁位移以及作用力的变化与线圈电流相对应的情况，以求得电磁铁的位移输出力输出与线圈电流的线性关系，即滞环非线性度重复精度起始电流等指标。在设计时可以用到力传感器和位移传感器，这样能使测试的数据比较直观的表达出来，不需要进行些不必要的计算，使本次设计达到既不复杂，有能够很好的体现出本次设计的重点。第章电磁铁性能检测台的总体设计.测试需求分析测试对象直流电磁铁电磁铁技术指标力电压行程外形尺寸长度直径中心高电磁铁性能测试要求在额定电压下，电磁铁吸力与衔铁行程之间的关系测量。在额定电压和负载情况下，电磁铁的寿命试验。在衔铁位置固定的情况下，电磁铁吸力与电压之间的关系测量。.测试台方案的选取电磁铁性能测试台结构原理如图图机械系统结构原理图本次设计主要是安装固定步进电机位移传感器和力传感器等测试传感器滚珠丝杠和要求被测的电磁铁，设计的主题方案是用步进电机为动力元件，用个刚性联轴器把步进电机和滚珠丝杠连接起来，使步进电机的旋转运动变换为缓慢的匀速直线运动，从而带动滚珠丝杠上的导轨滑块机构，以此收集电磁铁性能测试过程中所需各种数据。根据以上工作原理能得出以下两种方案方案动力元件为步进电机。采用滚珠丝杠作为主要的传动机构，配合滚珠直线导套副，带动滑块机构，完成数据采集。方案二动力元件为步进电机。采用普通滑动螺旋机构，将回转运动转换为直线运动。配合滚动直线导轨带动滑块，完成测试数据的采集工作。通过比较可以得出以下结论滑动螺旋构推拉,电磁铁,性能,机能,测试,设计,毕业设计,全套,图纸目录第章绪论.设计研究的应用目的和现实意义电磁铁的广泛运用电磁铁的发明我国电磁铁测试技术的现状电磁铁性能测试的现实意义.国外和国内研究动态的比较国外研究动态国内研究动态.选题的研究方法主要观点创新之处选题的研究方法选题的主要观点选题的创新之处第章电磁铁性能检测台的总体设计.测试需求分析.测试台方案的选取第章动力元件的选择.电机类型的确定选择.步进电机型号的选择第章传动机构的设计.机械传动机构的列举.传动机构的选择传动机构类型的确定滚珠丝杠的概念滚珠丝杠的型号的选取第章传感器的选择.传感器的概念.传感器选择位移传感器的选择力传感器的选择第章其他零部件的设计.导套副类型的确定.联轴器的选择.轴承的选择.余下零件设计第章总结致谢参考文献附录推拉型电磁铁性能测试台设计摘要电磁体性能测试台的设计主要有安装固定步进电机位移传感器和力传感器等测试传感器滚珠丝杠和要求被测的电磁铁，设计的主题方案是用步进电机为动力元件，用个刚性联轴器把步进电机和滚珠丝杠连接起来，使步进电机的旋转运动变换为缓慢的匀速直线运动，从而带动滚珠丝杠上的导轨滑块机构，以此收集电磁铁性能测试过程中所需各种数据。关键词电磁铁性能测试步进电机滚珠丝杠传感器第章绪论.设计研究的应用目的和现实意义电磁铁的广泛运用电磁铁是电流磁铁效应的个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器电磁起重机磁悬浮列车电磁流量计等。电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种制动电磁铁主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。牵引电磁铁主要用来牵引机械装置开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务。自动电器的电磁系统如电磁继电器和接触器的电磁系统自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等。起重电磁铁用作起重装置来吊运钢锭钢材铁砂等铁磁性材料。其他用途的电磁铁如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。电磁铁的发明年，法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现，当电流通过其中有铁块的绕线时，它能使绕线中的铁块磁化。这实际上是电磁铁原理的最初发现。年，斯特金也做了次类似的实验他在根并非是磁铁棒的型铁棒上绕了圈铜裸线，当铜线与伏打电池接通时，绕在型铁棒上的铜线圈即产生了密集的磁场，这样就使型铁棒变成了块“电磁铁”。这种电磁铁上的磁能要比永磁能大放多倍，它能吸起比它重倍的铁块，而当电源切断后，型铁棒就什么铁块也吸不住，重新成为根普通的铁棒。斯特金的电磁铁发明，使人们看到了把电能转化为磁能的光明前景，这发明很快在英国美国以及西欧些沿海国家传播开来。年，美国电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了些革新，绝缘导线代替裸铜导线，因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。由于导线有了绝缘层，就可以将它们圈圈地紧紧地绕在起，由于线圈越密集，产生的磁场就越强，这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。到了年，亨利试制出了块更新的电磁铁，虽然它的体积并不大，但它能吸起吨重的铁块。我国电磁铁测试技术的现状电磁铁的应用如此广泛，而且它在工业自动化控制领域中起到了非常重要的作用，可以说电磁铁性能的好坏将直接影响到整个自动化系统的工作，有时甚至是毁灭性的结局。所以必须严把质量关，其中最重要的个环节就是严把出厂关，也就是在电磁铁出厂时做好电磁铁的静动态性能测试。方面，可以保证出厂电磁铁的质量问题另方面，可以为用户提供清晰可供参考的性能曲线。这将是工业控制领域的重中之重。然而，我国电磁铁测试技术却非常落后，有的企业在这方面的技术甚至为零。大部分的电磁铁生产厂商主要是依据工人的经验来判断个电磁铁的性能好坏，更不能够提供详尽的性能曲线了，这将直接影响自动化系统的性能，进而制约自动化技术的发展。电磁铁性能测试的现实意义针对目前电磁铁广泛应用和电磁铁测试技术落后之间的矛盾，如果我们能够自主研发出有自己知识产权的电磁铁测试系统，那么它的意义是不可估量的。在效益方面在电磁铁出厂之前，它可以为电磁铁提供完善的性能曲线及相关技术数据。保证了电磁铁的质量，同时也为用户提供了方便。在社会方面目前国内尚无成熟地电磁铁测试系统，因此该系统的研究有助于填补我国在电磁铁测试技术研究及产品的空白，对提高我国自动化技术的发展，提升我国电磁铁测试技术的水平都具有重要的意义。.国外和国内研究动态的比较国外研究动态通过分析国外电磁铁产品可以看出，国外电磁铁测试系统的研究与开发方面己经积累了丰富的经验，同时己有较为成熟的产品投入市场。德国公司开发和生产了额定载荷高达的比例电碰铁测试机，可以对多种类型的比例电磁铁进行垂直和水平方向的测试．其功能较为齐全，自动化水平也较高，可进行“低”和“标准”两种等级的额定载荷分别为和的测试．同时，公司还开发了名为的通用测试软件。日本公司采用电涡流传感器作为其动圈式电机械转换器的位移检测装置，协助完成闭环控制，实现了很好的控制精度申请者提出了种新型耐高压电涡流位移传感器，采用螺管式结构，能够实现高压环境下电机械转换器的位移检测。国内研究动态在我国电磁铁的生产应用技术和检测技术尚处于起步阶段。电磁铁性能检测设备的检测性能单检测技术简单，往往需要几种设备经过几道工序配合有经验的检验员手工操作才能完成检测。其缺点是设备性能低，操作烦琐，工人劳动强度大，而且数据可靠性取决于操作者的熟练程度人为因素较大。但是随着最近几年的高速发展，国内的检测技术有了明显的提高。北京工业大学潘立新等人提出的有关电磁机构中电磁铁动态吸力特性的测定方案，应用电阻应变片电测技术对型真空断路器机构中所用的电磁铁的动态吸力特性进行了测试。其测试原理非常简单，主要利用了电阻应变测试技术将电阻应变片贴在与电磁铁铁芯相连的拉杆上，铁芯运动时拉杆受力变形，其变形量由电阻应变片转换成电压的变化送入动态电阻应变仪从而得到相应的应变值。