（独家原创）智能扫描机械台结构设计（全套CAD图纸）

内环中环外环均采用电机直接驱动，由于该驱动需要较低转速和较大转矩，此电机为定做，所以这里就没有标出电机型号。

另外中轴和外环轴上的轴承亦是定做，故没有查出相应型号。

此章设计完成了三轴主要零件的刚度校核和三轴电机转矩的校核，选用了电机并对机械转角限位装置完成了设计。

根据次章设计基本完成了各主要部分的结构尺寸。

第章误差分析误差分析的主要内容是根据本次设计的相关技术要求，分析各轴的回转精度以及三轴的相交度。

.回转精度分析回转精度是影响转台技术指标的主要误差之，本节将对各轴的回转精度作以简要分析，滚动轴系回转精度由于滚动轴系的支承，我们采用钢丝滚道轴承。

此种轴承滚动体数目多，排列紧密，具有很强的误差均化能力。

其中，在载荷的分配方面，主支撑承担主要的轴向和径向负荷。

因此，这里着重考虑主要支承轴承引起的滚动轴的回转误差。

滚动轴承的有效直径，滚道基体的端跳动设计为，则由此造成的滚动轴的最大回转误差为由于钢丝直径不均匀造成钢丝滚道端跳动为，则由此造成的滚动轴的最大回转误差为钢球的直径误差为，则由此造成的滚动轴的最大回转误差为滚动轴总的回转误差为设计要求三轴的转角精度均为，即，显然，所以滚动轴系回转精度满足设计要求。

俯仰轴系回转精度对于转台俯仰轴系的支撑，我们采用的是两对角接触球轴承。

取两对轴承的平均跨距作为回转精度计算的轴承跨距。

中环轴轴承的最大径向跳动，轴承跨距，由此造成的中环轴的最大回转误差为轴承座孔不同轴度及最大径向跳动为，轴承跨距，则由此造成的中环轴的最大回转误差为框架两端轴头的最大不同轴度，轴承跨距，则由此造成的中环轴的最大回转误差为中环轴总的回转误差为由于，所以俯仰轴系回转精度满足设计要求。

方位轴系回转精度方位轴系的支承，我们也采用钢丝滚道轴承。

轴承的有效直径，滚道基体的端跳动设计为，则由此造成的方位轴的最大回转误差为由于钢丝直径不均匀造成钢丝滚道端跳动为，则由此造成的方位轴的最大回转误差为钢球的直径误差为，则由此造成的方位轴的最大回转误差为方位轴系轴总的回转误差为由于，所以俯仰轴系回转精度满足设计要求。

.三轴相交度分析滚动轴与俯仰轴的相交度滚动轴与俯仰轴的相交度误差主要是由滚动轴的径向误差和俯仰轴的径向误差造成的。

滚动轴的径向误差既与材料和加工有关又与装配有关，由.节的分析可知由材料和加工造成的径向误差为装配误差俯仰轴系的相交度误差，所以，满足要求。

俯仰轴与方位轴的相交度与滚动轴系和俯仰轴系径向误差产生的原因相同，方位轴的径向误差也是既与材料和加工有关又与装配有关。

同样，由.节的分析可知，方位轴系的，装配误差联轴器误差相交度误差.，所以，满足要求。

.本章小结根据此次设计的相关技术要求在本章内容中主要完成对于误差的分析。

回转精度是影响转台技术指标的主要误差之，本章详细地分析了各轴的回转精度，也分析了由与材料加工和装配有关的径向误差造成的相交度误差，并对回转精度和相交度进行了校核。

第章测量及其它元件简介三轴伺服转台般由机械部分驱动部分控制系统和检测系统四部分组成。

各部分都对转台的技术指标有重要影响，转台的精度也由这四部分的精度组成。

机械部分的精度主要由结构和加工来决定，驱动部分的精度主要由驱动元件的精度决定，控制系统和检测系统的精度主要由控制和检测元件的精度和性能决定。

本转台所用到的驱动元件为永磁交流伺服电机，测量元件有感应同步器和光电码盘，其它元件有联轴器钢丝滚道轴承等，本章将对这些元件的结构及工作原理作以简单介绍.直流无刷电机直流无刷电动机驱动系统由电机本体和驱动控制电路及位置传感器组成，具体如图.所示，电机本体结构如图.所示。

定子采用三相对称绕组，转子由转子磁钢激励，磁路为径向结构，瓦形磁钢粘接在转子铁心上，定转子采用分装形式，位置传感器为光电编码器，与电机同轴安装，用来检测电机转子的位置。

图.电机系统示意图图.电机结构示意图驱动控制电路将位置传感器检测的转子位置信号处理成三相正弦脉宽调制信号，通过逆变桥向电机定子通以三相对称电流，定子绕组电流与转子磁场相互作用产生电磁转矩。

通过电流反馈实现准矢量控制，提高电机的出力。

控制绕组的电压和电流即可实现电机的转速和转矩控制。

无刷直流电动机具有如下特点．电机的峰值转矩大，时间常数小，响应快．结构简单，可靠性高，无须维修．电机系统具有直流电机的工作特性，控制特性好．电机无励磁损耗，定子电枢散热条件好。

.感应同步器感应同步器是种电磁感应式多极位置传感元件。

由于多极结构，在电与磁两方面对误差起补偿作用，所以具有很高的精度。

它的极对数可以做的很多。

随着极数的增加，精度会相应提高。

感应同步器按其运动方式可分为旋转式和直线式两种。

前者用来传感和检测角度位移信号，后者是传感和检测直线位移信号。

在结构上，两者都包括固定和运动两大部分对于旋转式分别称为定子和转子对于直线式分别称为定尺和滑尺。

不论是旋转式还是直线式，定动两部分都是片状，因此有时统称为定片和动片。

本转台使用的是旋转式感应同步器，下面对其结构作以简单介绍。

图.是旋转式感应同步器的结构原理图。

图.旋转式感应同步器结构定转子般都用玻璃不锈钢硬铝合金等材料作基板但由于加工问题，般不用玻璃，呈环状。

定子与转子彼此相对的面上均有导电绕组，绕租用铜箔构成，厚度为.左右。

基极和绕组之间是经过精加工的绝缘层。

绕组表面还要加层和绕组绝缘的屏蔽层，屏蔽层材料采用铝箔或铝膜。

转子绕组为连