機電傳動同步帶設(shè)計說明-文庫吧
2025-03-25 00:05 本頁面
【正文】 切割機，所以移動負載質(zhì)量選擇10kg,負載阻力為零組成： 步進電機、同步帶輪、同步皮帶、滑動導(dǎo)軌主要采用同步皮帶和同步輪的簡單傳動方式，同步帶在帶的工作面及帶輪外圓周上均制成齒形，通過帶輪與帶齒相嚙合，作無滑移的嚙合傳動。同時，帶內(nèi)采用了承載后無彈性伸長的材料作強力層，以保持帶的節(jié)距不變，使主、從帶輪作無滑差的同步運動。 計算及說明結(jié)果 作用在滑塊上的力 F∑=(m1+m2)g=10*=98N 滑動導(dǎo)軌上的摩擦阻力 Ff=μF∑=*98= 1）傳遞的功率：P=Ffv== 2）功率：Pd=KAPKA ——— 工況系數(shù)，查表Bamp。C6Pd=KAP== 3)按功率初選電機空載啟動轉(zhuǎn)速為225r/min的57BYG450E步進電機,電機直接連接皮帶輪按運行速度的要求，由表Bamp。C初選帶輪的參數(shù)為 XL型 Pb=Z=28d=da=應(yīng)設(shè)計要求，主帶輪直徑等于從帶輪直徑3)運行速度驗算： 當(dāng)步進電機頻率為280Hz時v=2πn*d/2*60=所以能符合速度要求 4）初定軸間距a0≥L+d+Lh+2*Ly=取a0=5）求帶長： L0=2a0+π*(d1+d2)/2+(d2d1)2/4a0= 查表Bamp。C3得Lp=3048mm6)實際軸間距a=a0+(LPL0)/2=1453mm7)基本額定功率 查表Bamp。C12得Ta=，m= P0=(Tamv2)v/1000= 8)帶寬 = 9)作用在軸上的力 Fr=1000Pd/v= 10)預(yù)緊力 查表Bamp。C13 取F0=60N已知參數(shù)：工作臺與負載重量G==98N工作臺與導(dǎo)軌間摩擦系數(shù)u= 脈沖當(dāng)量：一個指令脈沖使步進電動機驅(qū)動拖動的移動距離α==2πα*d/(2*360)=符合定位精度要求 空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩TLF 1）穩(wěn)定運行時的轉(zhuǎn)矩M1：M1=Ff*(d1/2)*103=*()*103=m 2）電機軸上的總轉(zhuǎn)矩：帶輪用塑料材質(zhì)，帶輪轉(zhuǎn)動慣量Jd=*103kgm2折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量J1，J1=2*Jd*(wm/w)2=2*Jd/i2=*103kgm2 負載和工作臺折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量J2，取負載和工作臺質(zhì)量為10kgJ2=m*(v/w)2=10*(d1/2)2=*103kg?m2 同步帶折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量J3估算同步帶的單位長度密度為m0= J3= m*(v/w)2=m0*Lp*(d1/2)2=*103 kg?m2 折算到電機軸上的總轉(zhuǎn)矩為JJ=J1+J2+J3=*103kgm2根據(jù)穩(wěn)定運行時轉(zhuǎn)距M1=m和電動機總轉(zhuǎn)動慣量JL=*103kgm2,選定電動型號57BYG450E為步進電動機。該電動機的最大靜扭距Tmax=1Nm，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 Jm=*105kgm2為了使步進電動機具有良好的起動能力: Tmax/M1=1/0. 222=2所以該電機帶慣性負載時能夠起動且負載啟動時間符合要求以上計算，選57BYG450E型號步進電動機，能滿足設(shè)計要求。根據(jù)工作情況以及滾珠絲杠的受力，初選軸承為深溝球軸承，型號為6000基本額定載荷為：C0= ，C0r= 因為軸承只受徑向力Fr為徑向外載荷 Fr=Fa為軸向外載荷 Fa=0計算當(dāng)量動載荷：P=fpFr=*= 計算軸承的壽命:取溫度系數(shù) ft=1故 因為Ln12000 所以軸承符合要求6000深溝球軸承基本尺寸內(nèi)圈直徑 d=10mm外圈直徑 D=26mm軸承寬度 B=8mm靜載荷 C0=動載荷 C0r= 圖2 深溝球滾珠軸承鍵許用擠壓應(yīng)力， 帶輪軸上的鍵根據(jù)該處軸的直徑d = 8mm，取bh=22采用B型鍵，根據(jù)GB/T10952003,GB/T10962003暫選：鍵 B26 GB/T10962003T=uGr=m所以鍵符合要求由已知條件選擇脂潤滑，密封裝置為毛氈圈。F∑=98Nμ=Ff= P=KA=Pd=選LPb= z1=28d1= z2=28d2=n=v=a0=L0=LP=3048mma=1453mmTa=245Nm=?m1P0=bs0 =bs=Fr=F0=60N TLF =mM1=?mJ1=*103kgm2 J2=*103kg?m2J3=*103 kg?m2J= *103kgm2C0=C0r=Fr=Fa=0P=ft=1n=Ln=*107h鍵 B26T=uGr=?m符合要求 控制系統(tǒng)的基本組成 圖3 開環(huán)電機單向數(shù)控平臺控制系統(tǒng)組成 電器元件的選型步進電機是一種特殊的機電元件,不能直接接到交直流電源上工作,必須使用專用的驅(qū)動器。步進電動機轉(zhuǎn)速的高低、升速或降速、啟動或停止都完全取決于CP脈沖的有無或頻率。環(huán)形分配器用來接受來自控制器的CP脈沖信號，并按步進電動機工作方式要求的各相脈沖信號狀態(tài)順序產(chǎn)生各相導(dǎo)通或截止的信號，但是環(huán)形分配器的輸出電流很小，不能直接驅(qū)動步進電動機，因此需要功率放大器實現(xiàn)對脈沖分配回路輸出的弱信號進行放大，產(chǎn)生電機脈沖信號工作所需的激磁電流。其控制流程如下圖所示：圖4 步進電機控制系統(tǒng)圖AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。對于本小型系統(tǒng)此芯片功能、容量、價格都合適。ULN2803，八路NPN達林頓連接晶體管陣系列特別適用于低邏輯電平數(shù)字電路（諸如TTL, CMOS或PMOS/NMOS）和較高的電流/電壓要求之間的接口，廣泛應(yīng)用于計算機，工業(yè)用和消費類產(chǎn)品中的燈、繼電器、打印錘或其它類似負載中。所有器件具有集電極開路輸出和續(xù)流箱位二極管，用于抑制躍變。ULN2803的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)TTL系列兼容，而ULN2804 最適于6至15伏高電平CMOS或PMOS。此晶體管用作功率放大器，
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