【正文】 計》 主編一書中的表） 取接觸疲勞極限：σHlim σHlim1=710MPa σHlim2=580MPa初步計算的許用接觸硬力:[σH1]==710=639MPa，取Ad＝85初步計算的小齒輪直徑：d185=取d1＝33mm初取齒寬：b=φdd1=33=25mm、 校核計算： 圓周速度:V=2m/min 精度等級： 齒數(shù)Z和模數(shù)m:取齒數(shù)Z1=20,Z2=iZ1=50,模數(shù) = 則 使用系數(shù)KA:＝ 齒間載荷分配系數(shù)KHα:： 端面重合度：重合度系數(shù):Zε==由此得：齒間載荷分布系數(shù)KHβ:（對稱支撐） 載荷系數(shù)：K=KAKVKHαKHβ==＝ 節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH:＝ 接觸最小安全系數(shù)SHmin:＝ 總工作時間：th=15000應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL:：107NL109則指數(shù)：m= NL1=NV1=60γithi(Ti/Tmax) =601100015000(++) =108原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。圖導軌受力分析圖（1）各外力對坐標軸取矩：Ｘ軸　　　　對于鉆床　　　　　而（相對于Ｘ軸的）則Ｙ軸　　　　　　　　?。祝汗ぜc工作臺重估計４００Ｋｇ；ＸＱ：有兩種極限情況（ａ：工作臺到最近處：ＸＱ＝。、 導軌壓強：按線形分布的導軌壓強：a=B值= L=（接觸強度）上導軌的寬度基本上等于下導軌的接觸長度。、 本章小結(jié)完成了機械傳動部件設(shè)計?？刂瓶偩€有P3口的第二功能狀態(tài)和4根獨立的控制線RESET，EA，ALE，PSEN組成。端口O是一個8位漏極開路的雙向I/O端口。、 控制線、 PSEN：程序存儲器的使能引腳，是外部程序存儲器的讀選通信號，低電平有效。因為p0端口是分時傳送數(shù)據(jù)和低8位地址。越界報警，指示電路，采用4個點位開關(guān)。片選地址線共3條，、 、 通過譯碼器分別與2764（1）、2764（2）、6268158255相連。這種方式占用I/O線較少，因此，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)最為常用。圖1鍵盤與顯示系統(tǒng)電路這里用8155來實現(xiàn)鍵盤、顯示的接口控制。PB0~，由硬件進行譯碼。ABF（BBF）：A口（B口）緩沖器滿狀態(tài)標志輸出線，（緩沖器有數(shù)據(jù)時BF為高電平）。定時器的格式、輸出波形見圖16：由上圖可見，定時器的低8位和高6位計數(shù)器定時是出方式由04H、05H寄存器確定。、 判數(shù)是否有鍵按下：CPU把全“1”送到8155C口就可以在所有行線L5—L0上得到TTL低電平，然后讀取B口的列值就可以判斷是否有鍵按下，若無鍵按下則所讀列值必為1FH；若有鍵按下，則列值必因被按按鍵的行列線接通而不等于1FH。如果未發(fā)現(xiàn)竄鍵，則本遍掃描的行值和列值就是被按按鍵的行值和列值；如果發(fā)現(xiàn)了竄鍵，則CPU再進行一遍行掃描就可獲取最后放開鍵的行值和列值了。圖1鍵盤按鍵分布圖R4R3R2R1R0/PROM/MOVE/RAM/BPL5DISP/MEMREGDUMP/LASTLOAD/NEXTL47/IP8/P19/P3AMONL34/IE5/SBUF6/SCONB/TMODMON′L21/PC2/T03/T1C/PCONSTEPL10/DPTRF/SPE/PSWD/TCONEXECL0 鍵值表關(guān)鍵字鍵值行值列值按鍵0F H00 H01 H0F H01F H01 H02 H0F H117 H02 H02 H17 H21B H03 H02 H1B H32F H04 H04 H0F H427 H05 H04 H17 H52B H06 H04 H1B H63F H07 H08 H0F H737 H08 H08 H17 H83B H09 H08 H1B H93D H0A H08 H1D HA2D H0B H04 H1D HB1D H0C H02 H1D HC0D H0D H01 H1D HD0B H0E H01 H1B HE07 H0F H01 H17 HF0E H10 H01 H1E HEXEC1E H11 H02 H1E HSTEP2E H12 H04 H1E H MON′3E H13 H08 H1E HMON4F H14 H10 H0F HDISP47 H15 H10 H17 HREG4B H16 H10 H1B HDUMP4D H17 H10 H1D HLOAD5F H18 H20 H0F HPROG57 H19 H20 H17 HMOVE5B H1A H20 H1B HRAM5D H1B H20 H1D HBP圖1鍵盤掃描程序流程圖8 / 68顯示子程序鍵盤掃描子程序ORG 0500HSCAN:MOV A,00HMOV DPTR, 101HMOVX DPTR, AMOV A 3FHMOV DDPTR, 103HMOVX DPTR, AMOV DPTR, 102HMOVX A, DPTRANL A, 1FHCJNE3 A, 1FH, NEXT1SJMP NEXT4NEXT1: ACALL DS20msCLR CMOV R2, 00HMOV R1, 01HLOOP: INC DPTRMOV A,R1MOVX DPTR, A MOV DOTR, 8002HMOVX A, DPTRANL A, 1FHCJNE A, 1FH, NEXT2SJMP NEXT3NEXT2: INC R2CJNE R2, 01H, NEXT4MOV R4, AMOV A,R1MOV R3,ANEXT3: MOV A,R1RLC AMOV R1,ACJNE A,40H, LOOPAJMP KCODENEXT4:CLR ARETEND求鍵值子程序ORG 0560HKCODE：MOV R1，00HMOV A， R3CLR CLOOP： RRC AJZ NEXT1INC R1SJMP LOOPNEXT1：MOV A， R1SWAP AMOV R1，AMOV A， R4ANL A， 0FHORL A， R1MOV B， AMOV DPTR， KTABMOV R0， 00HCLR AREPE：MOVC A，A+DPTRCJNE A, B,NEXT2SJMP RESV NEXT2:INC R0MOV A, R0SJMP REPERESV: MOV A, R0RETKTAB:DB 0FH,1FH,17H,1BH,2FH,27H DB 2BH,3FH,37H,3BH,3DH,2DH DEB1DH,0DH,0BH,07H,03H,1EH DB 23H,3EH,4FH,47H,4BH,4DH DB 5FH,57H,5BH,5DHEND 、 顯示器的控制單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，常采用八段LED（發(fā)光二極管）作為顯示器件，其成本低、配置靈活、與單片機接口方便. LED顯示器接口方式這里LED顯示器是指發(fā)光二極管和發(fā)光二極管構(gòu)成的LED數(shù)碼管、LED點陣顯示器等。較低當用戶在操作時常常不小心同時按下個以上的鍵時，即發(fā)生竄鍵盤，CPU處理竄鍵是以最后放開的按鍵認和真正被按的鍵。、 8155擴展I/O端口的初始化由上圖的硬件連接得到8155初始化程序：8155有關(guān)地址寄存器端口地址為:100H 命令字寄存器104H 定時器低字節(jié)105H 定時器高字節(jié)相應(yīng)初始化程序為:ORG 0A00HMOV DPTR,100HMOV A,7HMOVX R0,A……END、 IP初始化,處于高優(yōu)先級，所以IP初始化為SETB PX0 SETP PX1CLR PT0CLR PT1CLR PS、 IE初始化SETB EX0SETB EX1SETB ET0SETB ET1SETB ESCLS ET2SETB EA、 PSW初始化MOV PSW 00H、 TCON初始化SETB IT0SETB IT1 SETB IE0SETB IE1SETB TR0SETB TR TMOD初始化TMOD工作在方式2，所以初始化為：MOV TMOD 66H、 鍵盤顯示電路工作原理圖鍵盤與顯示系統(tǒng)電路中畫出了8031通過8155對六只共陰極LED的接口和30個按鍵的鍵盤。外部有兩個定時器引腳TINEIN 和TIMEOUT。其中各符號說明如下：AINTR：A口中斷，請求輸入信號，高電平有效。PA口做動態(tài)顯示數(shù)據(jù)輸出口，經(jīng)TTL7407后驅(qū)動共陰極LED數(shù)碼管；7407是開極輸出形式，在數(shù)據(jù)口輸出線上必須外加上電阻，本電路中上拉電阻為100Ω。非編碼鍵盤常用一些按鍵排列成行列矩陣按鍵的作用只是使相應(yīng)接點接通或數(shù)據(jù)開，在相應(yīng)程序配合下也可產(chǎn)生被按按鍵的鍵碼。、 鍵盤接口方式:行列方式行列方式是用n條I/O線組成行輸入口，m條I/O線組成列輸入口，在行列線的每一個交點上，設(shè)置一個按鍵。由于車削加工的指令數(shù)量較少，因而所需程序存儲器容量較少，所以選用Inter6264靜態(tài)RAM足夠，該存儲器具有8K的容量，200ns的存取時間，所需電源為5V，采用HMOS工藝， 管腳數(shù)28。在Vcc關(guān)斷之前加上VPD（掉電保護）RAM的內(nèi)容將不變。、 ALE/PROG，ALE是地址鎖存使能信號。端口3是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，該口的每一位均可獨立地定義第一I/O口功能或第二I/O口功能。當使用外部震蕩器時用于輸入外邊震蕩信號。8031單片機有P0P3四個8位口，P0可驅(qū)動8個TTL門電路，16根地址線由它經(jīng)地址鎖存器（74LS373）提供第8位A0A7，而高8位A8A15由由P2口提供。、 齒輪傳動間隙調(diào)整分析由于要求達到一定的加工精度及表面粗糙度，所以要求齒輪嚙合時要無側(cè)隙嚙合，且轉(zhuǎn)動靈活，因此要求對齒輪進行間隙調(diào)整。、 Y軸向移動導軌的預選：結(jié)構(gòu)與前面的相同。矩形導軌存在側(cè)向間隙，必須用鑲條進行調(diào)整（采用窄式組合）。、 剛度驗算：絲杠的剛度是保證第一導程的變動量要在允許范圍內(nèi)絲杠最小截面積設(shè)T0=I= M= Tmaxi===∴“＋”號用于拉伸，“一”號用于壓縮，都取“＋”號，則 由于選擇要求滾珠絲杠精度等級為C級，ΔL0=177。、 等效轉(zhuǎn)動慣量計算: 根據(jù)要求粗選：α= to=5 δ=∴∴可取 =46 , =24 m= b=25mm =20odf1=mZ1=46=69mm df2=mZ2=24=36mm de1＝72mm de2=39mm將齒輪看作近似的圓柱體，材料為鋼，則大、小齒輪的轉(zhuǎn)動慣量分別為： J=d4 b104 (kgm2)JZ1=104=105Kgm2 JZ2=104=104Kgm2滾珠絲桿直徑選擇為d0=32mm, L=400mm,材料鋼，則絲桿的轉(zhuǎn)動慣量可近似的算出為：JS=40104=104Kgm2由《機電一體化課程設(shè)計指示書》表1，預選步進電機為110BF003，查得電機轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動慣量為 Jm=104Kgm2折算到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為： 、 絲杠摩擦阻力矩的計算：由于用的是滾珠絲杠，摩擦阻力矩很小，可以忽略不計。=∴Tg==。、 縱向進給軸承的選擇推力球軸承：51305向心球軸承：6205. 橫向進給運動的分析及計算、 橫向進給負載分析及計算、 摩擦阻力： 當鉆床的工作臺與導軌間的相對運動為滑動摩擦，取摩擦系數(shù) 摩擦阻力應(yīng)等于正壓力乘摩擦系數(shù)。、 等效負載轉(zhuǎn)矩的計算：Tm=(F縱+F摩) V工作/2πnm由、 起動慣性阻力矩的計算：以最不利條件下的快速起動計算，設(shè)起動加速式制動減速的時間Δt=(～1s之間)，由于步進電機的角速度∴角加速度T慣＝J∑εm=104=、 步進電機輸出軸總的負載轉(zhuǎn)矩的計算：J∑=Tm +T慣=+=、 縱向進給步進電機加工匹配選擇考慮機械傳動系統(tǒng)的效率η為,安全系數(shù)為K