機(jī)電傳動同步帶設(shè)計(jì)說明-全文預(yù)覽
【正文】 L系列兼容，而ULN2804 最適于6至15伏高電平CMOS或PMOS。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。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(jī)。m2C0=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(jī)單向數(shù)控平臺控制系統(tǒng)組成 電器元件的選型步進(jìn)電機(jī)是一種特殊的機(jī)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。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。該電動機(jī)的最大靜扭距Tmax=1Nm2 負(fù)載和工作臺折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量J2，取負(fù)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(jī)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(jī)軸上的總轉(zhuǎn)矩為JJ=J1+J2+J3=*103kgC12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。 計(jì)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。滾珠絲杠雖然精度高，但價(jià)格貴，不如同步帶合適。硬件特性:主流單片機(jī)包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM 、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、4個(gè)8位并行口、全雙工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。 5．惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作盡管同步帶傳動與其它傳動相比有以上優(yōu)點(diǎn)，但它對安裝時(shí)的中心距要求等方面極其嚴(yán)格，同時(shí)制造工藝復(fù)雜、制造成本高。因?yàn)橥綆鲃邮菄Ш蟼鲃?，其帶輪直徑比依靠摩擦力來傳遞動力的三角帶帶輪要小得多，此外由于同步帶不需要大的張緊力，使帶輪軸和軸承的尺寸都可減小。圖1 同步帶 與一般傳動帶相比，同步帶傳動具有以下特點(diǎn)： 1．工作時(shí)無滑動，有準(zhǔn)確的傳動比同步帶傳動是一種嚙合傳動，雖然同步帶是彈性體，但由于其中承受負(fù)載的承載繩具有在拉力作用下不伸長的特性，故能保持帶節(jié)距不變，使帶與輪齒槽能正確嚙合，實(shí)現(xiàn)無滑差的同步傳動，獲得精確的傳動比。步進(jìn)電動機(jī)具有以下特點(diǎn)：工作狀態(tài)不易受各種干擾因素(如電壓波動、電流大小與波形變化、溫度等)的影響； 2 、步進(jìn)電動機(jī)的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定步數(shù)以后也會出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差變?yōu)椤傲恪?；由于可以直接用數(shù)字信號控制，與微機(jī)接口 比較容易；控制性能好,在起動、停止、反轉(zhuǎn)時(shí)不易“丟步”；不需要傳感器進(jìn)行反饋，可以進(jìn)行開環(huán)控制；缺點(diǎn)是能量效率較低。它是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。（3）電氣控制線路圖：根據(jù)控制功能要求，完成電氣控制設(shè)計(jì)，給處電氣控制電路原理圖（A2圖一張）。⑶培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般程序和方法，進(jìn)行工程師基本素質(zhì)的訓(xùn)練。 ⑵培養(yǎng)學(xué)生搜集、閱讀和綜合分析參考資料，運(yùn)用各種標(biāo)準(zhǔn)和工具書籍以及編寫技術(shù)文件的能力，提高計(jì)算、繪圖等基本技能。（2）總體設(shè)計(jì)：針對具體的原理方案，通過對動力和總體參數(shù)的選擇和計(jì)算，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，最后給出機(jī)械系統(tǒng)的控制原理圖或主要部件圖（A2圖一張）。2．總體方案設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)又稱脈沖電機(jī)。只要控制輸入電脈沖的數(shù)量、頻率以及電機(jī)繞組通電相序即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。同時(shí)，帶內(nèi)采用了承載后無彈性伸長的材料作強(qiáng)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(yùn)動。 3．傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊 同步帶傳動的傳動比一般可達(dá)到10左右，而且在大傳動比情況下，其結(jié)構(gòu)比三角帶傳動緊湊。此外，同步帶在運(yùn)轉(zhuǎn)中也不需要任何潤滑，所以維護(hù)保養(yǎng)很方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用比三角帶、鏈、齒輪要低得多。單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域。 本平臺主要用于小巧靈活且精度不高的場合，可以使用步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，由于步進(jìn)電機(jī)相對價(jià)格較低，且控制容易所以選步進(jìn)電機(jī)。同時(shí)，帶內(nèi)采用了承載后無彈性伸長的材料作強(qiáng)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(yùn)動。C3得Lp=3048mm6)實(shí)際軸間距a=a0+(LPL0)/2=1453mm7)基本額定功率 查表Bamp。m2折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量J1，J1=2*Jd*(wm/w)2=2*Jd/i2=*103kgm2,選定電動型號57BYG450E為步進(jìn)電動機(jī)。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?yàn)檩S承只受徑向力Fr為徑向外載荷 Fr=Fa為軸向外載荷 Fa=0計(jì)算當(dāng)量動載荷：P=fpFr=*= 計(jì)算軸承的壽命:取溫度系數(shù) ft=1故 因?yàn)長n12000 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=m2 J2=*103kg?m2J3=*103 kg?m2J= *103kg其控制流程如下圖所示：圖4 步進(jìn)電機(jī)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(jī)。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個(gè)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。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。373為三態(tài)輸出的八 D 鎖存器，共有 54S373 和 74LS373 兩種線路。當(dāng) LE 為低電平時(shí)，D 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。主程序跳轉(zhuǎn) ORG 001BH LJMP CP 。 P2口清零 MOV P3,0FCH 。設(shè)置定
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