机电传动单向数控平台设计
专 业：
班 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师：
目录
1、设计任务
1.1设计任务介绍及意义 1.2设计任务明细 1.3设计的基本要求
2、总体方案设计
2.1设计的基本依据 2.2可行性方案的比较 2.3总体方案的确定
3、机械传动系统设计及核算
3.1滑动导轨的建议选择 3.2螺旋丝杠的计算 3.3轴承的选择及校核 3.4步进电机选型计算
4、电气控制系统设计
4.1控制系统的的基本组成 4.2电器元件的选型
4.3控制流程及程序清单
5、小结 6、参考文献
1、设计任务
1.1设计任务介绍及意义
? 课程设计题目
机电传动单向数控平台设计
? 主要设计内容
(1)机械传动结构设计 (2)电气控制系统
? 课程设计意义：
⑴培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作。
⑵培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具
书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。 ⑶培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。
⑷树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。
1.2设计任务明细：
机电传动单向数控平台设计： 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25
电机驱动方式：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机； 机械传动方式：螺旋丝杠、滚珠丝杠、同步皮带、链传动等； 电气控制方式：单片微机控制、PLC控制； 功能控制要求：速度控制、位置控制； 主要设计参数：
单向工作行程——1800、1500、1200 mm； 移动负载质量——100、50 kg； 负载移动阻力——100、50 N； 移动速度控制——3、6 m/min；
2、总体方案设计
2.1设计基本依据
步进电机又称脉冲电机。它是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。每当输入一个电脉冲时，转子就转过一个相应的步距角。转子角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及频率成正比，并在时间上与输入脉冲同步。只要控制输入电脉冲的数量、频率以及电机绕组通电相序即可获得所需的转角、转速及转向。步进电动机具有以下特点：
1、工作状态不易受各种干扰因素(如电压波动、电流大小与波形变化、温度等)的影响；
2 、步进电动机的步距角有误差，转子转过一定步数以后也会出现累积误差，但转子转过一转以后，其累积误差变为“零” ；
3、由于可以直接用数字信号控制，与微机接口 比较容易； 4、控制性能好,在起动、停止、反转时不易“丢步”； 5、不需要传感器进行反馈，可以进行开环控制； 6、缺点是能量效率较低。
螺旋丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，效率低，速度低，精度也低，但刚性好，具有自锁功能，用于重载荷。
可编程序控制器PLC可靠性高、抗干扰能力强，能抗诸如电噪声、电源波动、振动、电磁干扰等的干扰，能抗1000V、1?s脉冲的干扰，能在高温、高湿以及空气中存有各种强腐蚀物质粒子的恶劣环境下可靠地工作，PLC能够承受电网电压的变化，即使在电源瞬时断电的情况下，仍可以正常工作。另外PLC是通过软件实现控制的，其控制程序编在软件中，实现程序软件化，因而对于不同的控制对象都可以采用相同的硬件配置。PLC 提供标准通信接口，可以方便地进行网络通信。而且PLC体积小、能耗低、便于机电一体化。通过PLC可以实现对步进电动机的控制，实际上控制时电动机的转动受脉冲控制。利用PLC产生高速脉冲串，调节脉冲频率，从而实现步进电动机启动加速、恒速运行、减速停止过程。
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