在工具心得体会通过本课程设计的整个设计制作过程，初步了解了利用系统设计原理和综合集成技巧，以及如何将控制电动机传感器机械系统微机控制系统接口及控制软件等机电体化要素进行优化配置，合理选型，从而组成各种性能优良可靠的机电体化产品或系统。初步掌握了机电体化系统设计的基本概念基本原理和基本知识基本熟悉了机电体化系统设计中的常用机械量检测传感器控制电动机的原理结构性能和应用初步掌握了机电体化系统设计的原理和综合集成技巧，从而为今后的毕业设计及工作奠定良好的基础。转。直到气马达转子内气腔的气体与排气口接通，则进行排气尚有部分未从排气口排完的气体则从右边口反转时的进气口排到大气中。当气马达反转时，压缩空气自右边口进气，压缩空气对叶片作功，驱动转子反转，转到定位置，转子内气腔的气体与排气口接通，则进行排气尚有部分未从排气口排完的气体则从左边口正转时的进气口排到大气中。排气口相对于左边口正转时的进气口和右边口反转时的进气口的位置是对称的，故气马达正转和反转时性能相同。机械式定扭矩装置设计第二章中介绍了定扭矩气动扳手所采用的片簧转子结构定扭矩装置的结构设计。由理论分析可知，该结构的定扭矩装置输出扭矩有个最大值，可以用来控制扭矩。当把定扭矩装置放置到气动扳手中，可将定扭矩装置放在气动发动机和冲击部分之间，其结构示意图如图。转子与气动发动机相连，片簧内圈与气动扳手冲击部分相连。通过控制冲击部分的输入扭矩来控制气动扳手作用到螺纹紧固件上的扭矩。由于气动扳手是装配生产中使用的机动扳手，通常要求其尺寸小，重量轻，适合单人操作。故对于具有扭矩控制的气动扳手不仅要求能够控制输出扭矩，而且要求气动扳手的尺寸不能很大。同时，要求定扭矩气动扳手在输出扭矩达到预定值后能自动切断气源以便降低气动扳手的耗气量，节约产品的装配成本，并且希望定扭矩气动扳手能够给操作工发出扭矩达到规定值的信号，也就是要求定扭矩气动扳手在扭矩达到预定值时具有自动切断气阀自动报警功能。考虑到这些因素和功能要求，当把定扭矩装置集成到气动扳手中时，需要对定扭矩装置和气动扳手的结构进行改进。需要考虑定扭矩装置如何与气动扳手中各部件连接，如何在保持定扭矩装置定输出扭矩时缩小定扭矩装置的尺寸以及如何实现扭矩达到时自动切断气阀自动报警等功能。本课题中定扭矩气动扳手是以型气动扳手为基础，根据型气动扳手应用范围，要求气动扳手的输出扭矩控制在，则定扭矩装置中片簧转子结构所允许的最大扭矩。由型气动扳手的气动发动机输出轴的直径和联接平键的强度要求可确定转子半径，滚柱半径。同时控制阀杆在右移关闭控制阀时，其末端圆柱体插入到控制杆半圆形槽中，挡住控制杆的回退运动，使控制杆不能复位。当操作工关闭气阀后，控制阀套的内外压力差相等，控制阀弹簧的弹力使得控制阀杆离开控制阀套，恢复到工作前的位置。此时，控制阀打开，控制阀杆上的半圆形槽与控制杆相对，控制杆在控制杆弹簧作用下复位，控制杆末端圆柱体插入到控制阀杆的半圆形槽中，控制杆重新勾住控制阀杆。第五章信号检测与数据处理方法及程序举例自动检测控制装置原理工作时，单片机通过模块和驱动模块驱动气源加载，实施采集扭矩扳手测量仪的数据，检测判定达到峰值后，记录数据，并驱动关闭气源。电路组成控制程序主要功能包括采集数据，发出控制信号，数据处理与维护等，单片机与检测仪器实时通讯，单片机的口的八位接模块，用来接收扭矩传感器的信号，中间的电路部分见附录，其中为方式，口输入，口输出，的片选信号及地址线分别由单片机的和，经地址锁存器提供，因此的口及控制口地址分别是，下面是利用汇编语言编制的信号采集程序片段,单片机的接电磁换向阀，采用双向可控硅电路，假设预设值存入寄存器中，采样值存入寄存器中，则逻辑判断程序如下,,下面是采用显示的程序片段参考文献甘作霖，王鹤液压脉冲气扳机刘志峰绿色产品设计与可持续发展机械设计黎永泉年代国外凿岩机械气动工具的发展黎永泉，片簧与内圈中心线的夹角。，并由此可确定内圈半径。由前面介绍的片簧转子结构的设计步骤可知当确定转子半径滚柱半径角和内圈半径后，可以设计片簧的结构。设计计算时，可先假设片簧的惯性矩，利用式得到片簧转子结构最大输出扭矩时对应的角值，由于最大输出扭矩与片簧的惯性矩成正比，故对于等截面的片簧，由要求的最大输出扭矩值可确定片簧的惯性矩。若片簧的截面为矩形并且知道片簧的宽度，则由矩形截面惯性矩计算公式气源自动切断装置定扭矩气动扳手自动切断气阀装置应在气动扳手输出扭矩达到最大值后，能自动切断气动发动机的进气，并且能在气动扳手关闭后恢复到工作前状态，为气动扳手的下步正常工作做好准备。根据现有的定扭矩装置和气动扳手的特点，利用气压差特性设计了套自动切断气动发动机进气的装置，其装置的结构如图。图中为定扭矩部分控制结构图，为自动切断气源部分的视图，为气动发动机进气控制阀的侧视图。花键联接套上装有花键销，内圈端面上有凸台，用来控制花键销沿径向的伸缩运动，花键销可以与外圈上内花键啮合。控制杆和控制阀杆靠近末端处各有半圆形槽。由于气动扳手使用压缩空气作为工作介质，气动发动机的进气控制阀的内外存在压力差。当定扭矩气动扳手正常工作气动扳手的输出扭矩没有达到预定值时，花键联接套上的花键销没有与外圈上的内花键啮合，外圈不随花键联接套转动。由于控制杆末端圆柱体插入控制阀杆的半圆形槽中，勾住控制阀杆，使得控制阀套内外的压力差不能使控制阀杆关闭控制阀套，压缩空气可以通过控制阀套进入气动发动机。当扭矩快达到预定值时，内圈上的凸台开始推动花键销往外运动，与外圈的内花键啮合，从而使花键联接套带动外圈转动。当外圈转动时，外圈上的凸台使控制杆向下运动。这时控制阀杆与控制杆的半圆形槽相对，控制杆无法勾住控制阀杆。控制阀套内外压力差克服控制阀弹簧的弹力，压缩控制阀弹簧使控制阀杆右移，关闭控制阀。这样，压缩空气无法进入气动发动机中，气动发动机不能做功手的工作机构，输出气动发动机产生的扭矩和能量。冲击头和花键联接套之间通过花键相连，冲击头内端面有不封闭的凹槽，凸轮轴左端面有凹槽且凹槽为凸轮轮廓冲击距所需的电源电压换相次数，值得指出的是换相是指对步进电机各相绕组进行转换，而电源电压是单极性的固定的。般而言反应式电机拍数越多矩频特性就越好。因此设计中应选择多拍的控制方式。线路时间常数对频率特性的影响步进电机的每相绕组供电都是通过功率开关电路进行的。步进电机相绕组的开关电路如图所示。其中为步进电机绕组电感为绕组电阻为晶体管的集电极电阻是续流二极管，它为绕组放电提供回路晶体管是大功率开关管。也是个外接的功率电阻，它是个消耗性负载，般为数欧姆。这时线路的时间常数为公式其中单位为亨，单位为欧姆，单位为秒。图步进电机线绕组的开关回路开关回路时间常数对注入电机绕组的电流达到稳定值的时间有极大关系，它影响到步进电机的工作频率。并且有越小，电流达稳定时间小，相应电机工作频率高反之，越大，电流达稳定时间长，电机工作频率低。从式可知要减少，可以采用增大的办法。但是，增大时，又会使稳态电流值减小，从而影响电机的力矩。为了减少，而不使稳态电流减小，可采用在增大的同时，也提高供电电压的办法。在高频应用中，要尽量减小以改善步进的特性，所以常在开关回路中采用较大的，同时也提高回路的电源电压。但这样也会使效率降低，在低频段工作时也会使步进电机的振荡加剧。在实际中，可根据客观情况来考察选择恰当的外部电阻，使步进电机处于合适的工作频率状态。开关回路电压对频率的影响在般应用中，开关电路的脉宽和流人绕组的电流的最大值，必定会随开关电路换相频率的提高而相应减小。开关电的比较及论证后去掉不合理的个，最终用那个最好的方案来设计。这次课程设计是我又次亲自动手设计东西，收获很多，体会也很深刻。在这次设计中我也学会了很多新的东西，例如软件的些细节地方的应用以及些常用的文本处理方法。当然最重要的是学到了基于单片机的机床设计的些基本方法，同时也加深了对些常用的电子元件的理解及其基本用法的掌握，比如单片机通讯接口芯片键盘扫描显示芯片等元器件，除了这些具体的东西，我觉得在这次设计的过程中学到的另外的更重要东西是种精神，种同学与同学之间的团队与合作精神，很多时候个人的力量是有限的，个人不可能什么都会，我觉得人与人之间的相互帮助很有必要，这样不仅能帮助大家很快的解决问题，还能提高我们每个人的实际水平，也培养了我们的团队合作精神，这些能力对于我们今后的学习和工作都很有帮助。致谢通过这次课程设计我深刻的感到了理论和实践之间的巨大差距极其之间的联系。平时理论知识学的很好，但是在课程设计中并不能得心应手，会遇到很多不会的操作，这就需要加强实践能力，个同学的知识变成多个同学的知识，多个同学的知识变成个同学的知识，这样才能相互促进相互提高。另外，理论与实践也存着必然的联系，在指导老师的帮助下才能使课程设计最终成功。在此特别感谢我的指导老师，感谢河南科技大学给我们提供这次设计的机会，同时要感谢我班的几位同学，正是因为有了你们的指导和帮助，我的设计才能进行和顺利结束。附录Ⅰ单片机控制系统电路原理图设计附录Ⅱ电气控制原在工具心得体会通过本课程设计的整个设计制作过程，初步了解了利用系统设计原理和综合集成技巧，以及如何将控制电动机传感器机械系统微机控制系统接口及控制软件等机电体化要素进行优化配置，合理选型，从而组成各种性能优良可靠的机电体化产品或系统。初步掌握了机电体化系统设计的基本概念基本原理和基本知识基本熟悉了机电体化系统设计中的常用机械量检测传感器控制电动机的原理结构性能和应用初步掌握了机电体化系统设计的原理和综合集成技巧，从而为今后的毕业设计及工作奠定良好的基础。转。直到气马达转子内气腔的气体与排气口接通，则进行排气尚有部分未从排气口排完的气体则从右边口反转时的进气口排到大气中。当气马达反转时，压缩空气自右边口进气，压缩空气对叶片作功，驱动转子反转，转到定位置，转子内气腔的气体与排气口接通，则进行排气尚有部分未从排气口排完的气体则从左边口正转时的进气口排到大气中。排气口相对于左边口正转时的进气口和右边口反转时的进气口的位置是对称的，故气马达正转和反转时性能相同。机械式定扭矩装置设计第二章中介绍了定扭矩气动扳手所采用的片簧转子结构定扭矩装置的结构设计。由理论分析可知，该结构的定扭矩装置输出扭矩有个最大值，可以用来控制扭矩。当把定扭矩装置放置到气动扳手中，可将定扭矩装置放在气动发动机和冲击部分之间，其结构示意图如图。转子与气动发动机相连，片簧内圈与气动扳手冲击部分相连。通过控制冲击部分的输入扭矩来控制气动扳手作用到螺纹紧固件上的扭矩。由于气动扳手是装配生产中使用的机动扳手，通常要求其尺寸小，重量轻，适合单人操作。故对于具有扭矩控制的气动扳手不仅要求能够控制输出扭矩，而且要求气动扳手的尺寸不能很大。同时，要求定扭矩气动扳手在输出扭矩达到预定值后能自动切断气源以便降低气动扳手的耗气量，节约产品的装配成本，并且希望定扭矩气动扳手能够给操作工发出扭矩达到规定值的信号，也就是要求定扭矩气动扳手在扭矩达到预定值时具有自动切断气阀自动报警功能。考虑到这些因素和功能要求，当把定扭矩装置集成到气动扳手中时，需要对定扭矩装置和气动扳手的结构进行改进。需要考虑定扭矩装置如何与气动扳手中各部件连接，如何在保持定扭矩装置定输出扭矩时缩小定扭矩装置的尺寸以及如何实现扭矩达到时自动切断气阀自动报警等功能。本课题中定扭矩气动扳手是以型气动扳手为基础，根据型气动扳手应用范围，要求气动扳手的输出扭矩控制在，则定扭矩装置中片簧转子结构所允许的最大扭矩。由型气动扳手的气动发动机输出轴的直径和联接平键的强度要求可确定转子半径，滚柱半径。同时控制阀杆在右移关闭控制阀时，其末端圆柱体插入到控制杆半圆形槽中，挡住控制杆的回退运动，使控制杆不能复位。当操作工关闭气阀后，控制阀套的内外压力差相等，控制阀弹簧的弹力使得控制阀杆离开控制阀套，恢复到工作前的位置。此时，控制阀打开，控制阀杆上的半圆形槽与控制杆相对，控制杆在控制杆弹簧作用下复位，控制杆末端圆柱体插入到控制阀杆的半圆形槽中，控制杆重新勾住控制阀杆。第五章信号检测