【正文】 (1) 鍵的強(qiáng)度校核 由于聯(lián)軸器利用鍵與電機(jī)，減速器相聯(lián)接。（6）效率驗(yàn)算滾珠絲杠副的傳動效率為： 要求在90%~95%之間，所以絲杠副合格。查表210，采用一端固定，一端游動（FS） [S]=3, (為長度系數(shù))，：臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)， 查得 。故選擇直流永磁電動機(jī)。 參數(shù)的確定1 半閉環(huán)系統(tǒng)的執(zhí)行元件：采用直流伺服電機(jī)。橫梁又帶動夾頭。造成浪費(fèi)，而且應(yīng)變片貼在試樣上，操作不方便且試樣斷裂后對應(yīng)變片可能有損傷，所以不合理。 方案列舉： 方案一：采用齒輪絲杠傳動，電機(jī)安裝在底座箱體外面。同時(shí)也為材料用戶的數(shù)據(jù)共享提供一種經(jīng)濟(jì)、快捷的途徑和手段，顯得很必要，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。100KN以上的多采用液壓式傳動。在本次設(shè)計(jì)中，主要是設(shè)計(jì)拉伸試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)改造，在這個(gè)設(shè)計(jì)中共分兩個(gè)部分設(shè)計(jì)：一部分是機(jī)械部分，另一個(gè)是控制部分。在機(jī)械設(shè)計(jì)里，主要設(shè)計(jì)夾具和絲杠以及傳動部分，其主要要求是保證其精度?，F(xiàn)在本校試驗(yàn)室有兩臺液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)。 對于本次拉伸試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)，必須配置電測傳感器，通常有3種：①用于測定力值的壓力傳感器或測力傳感器；②用于測定式樣變形的變形傳感器；③用于測定機(jī)器橫梁移動量的位移傳感器。 方案二：采用單絲杠傳動，用電機(jī)直接驅(qū)動。方案三： 為了降低成本，克服液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)，更為了提高系統(tǒng)的操作自動化程度，將系統(tǒng)定為電氣控制，且是機(jī)械傳動。由于上下夾頭間夾著材料試棒，所以一起運(yùn)動而上夾頭與工件下部不動，因此試棒就被拉斷。2 檢測及反饋元件的選擇：半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)主要采用角位移傳感器。5 試驗(yàn)機(jī)的參數(shù)：最大拉力 ，最大拉伸空間700mm，金屬試樣加工范圍，其精度等級：1級。 絲杠不會發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷 按下式計(jì)算： 其中 E：彈性模量，對于鋼E=206G l: 絲杠工作長度 ：絲杠危險(xiǎn)界面的周慣性矩其中 ==取 則 =安全系數(shù) S查表210，[S]=3， 既 絲杠時(shí)安全的，不會失穩(wěn)。（7）驗(yàn)算壽命測試機(jī)械壽命h為15000h額定壽命計(jì)算公式如下： 其中： L——額定壽命 ——基本額定動載荷 F——轉(zhuǎn)向載荷在實(shí)際中選用 所以 符合要求。根據(jù)電機(jī)軸徑，選擇普通平鍵相聯(lián)接，靠側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，對中性良好，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，選擇B型，軸的應(yīng)力集中小。⒈ 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核 根據(jù)《機(jī)電液》手冊，查得： 式中：①：使用系數(shù) 查表1022得 = ：動載荷系數(shù) 查表得： ②齒向載荷分布系數(shù) 為支承情況系數(shù)，查表1215得： ③ 齒間載荷分配系數(shù) 查表1216得， ④ 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查圖， 得=⑤ 彈性系數(shù) 查表1025得，=⑥ 接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的重合度和螺旋角系數(shù) ⑦ 錐齒輪系數(shù)、許用接觸應(yīng)力 取=1 =所以齒輪的許用接觸應(yīng)力滿足要求，可以安全使用。 計(jì)算撓度的公式如下：使切邊中點(diǎn)產(chǎn)生撓度： 從而可知載荷為： 式中： ——同步帶合適的張緊力 ——切邊長度 ——帶節(jié)線長 Y——修正系數(shù)查表849，得： 代入公式： 綜合以上分析計(jì)算，為了達(dá)到張緊的目的，本設(shè)計(jì)采用張緊輪的裝置。 目前，在我過的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，常用的芯片有80880880388098096等16位機(jī)的CPU，也有8080、Z80、MCS4MCS51系列的8位機(jī)的CPU，但是應(yīng)用最多的還是Intel公司的MCS51系列單片機(jī)作為主控制器。使分時(shí)作用為地址總線（低8位）和數(shù)據(jù)總線。 （10~17）：8位準(zhǔn)雙向輸入/輸出口，口的每一根線還有另一種功能。它們在同一個(gè)邏輯空間中，地址從0000H~FFFFH。對于每個(gè)中斷可編程序?yàn)楦邇?yōu)先級和低優(yōu)先級中斷，并能實(shí)現(xiàn)二級中斷嵌套，各中斷源所對立中斷服務(wù)程序的入口地址和優(yōu)先級如下： 中斷源： 串行口中斷 入口地址：0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 優(yōu)先級： 0 1 2 3 4 8031響應(yīng)中斷后，即從以上入口地址開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序，直至遇到一條返回指令為止。單由CPU發(fā)出地址允許鎖存器中，74LS373是第三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，用作地址鎖存器時(shí)，應(yīng)使其使能端E為低電平，輸入端G與8031的ALE連接。引腳直接同8031連接，與8031的譯碼電路相連，為低電平時(shí)，選通2764。 I/O口擴(kuò)展電路設(shè)計(jì) 8031單片機(jī)雖有四個(gè)8位并行I/O口，但可供用戶使用的只有口及部分口，因此在大部分應(yīng)用系統(tǒng)中都不可避免地要進(jìn)行I/O口的擴(kuò)展。（5）8155與8031的連接方法8155與8031連接可歸結(jié)為三總線的連接。（8）鍵盤、顯示接口電路 ：片選信號、低電平有效 鍵盤、顯示器是常用的人機(jī)交互的外部設(shè)備，可以完成數(shù)據(jù)的輸入和計(jì)算機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示，通常的系統(tǒng)都采用行列式鍵盤，即I/O口線組成行、列機(jī)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上，鍵盤的工作過程；無鍵按下時(shí)C口引線由電路內(nèi)附加電阻止拉至高電平。從而實(shí)現(xiàn)掃描顯示工作。拉力傳感器的選擇拉力傳感器的種類很多，有應(yīng)變片式、壓阻式等。在時(shí)鐘電路工作后，只要在RESET引腳上出現(xiàn)10ms以上的高電平，單片機(jī)便實(shí)現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，之后CPU從0000H單元開始執(zhí)行程序。 掃描一位LED；0409 DEC DPTE； DPTR指向8155的PA口；040A E6 MOV A， 。 047C 90,81,03 MOV DPTR, 2103H。0480 CPL A。 加上到字形表的偏移量；040D 83 MOVX A,A+PC。從操作角度來看，管理程序的功能是：接收操作者的命令、執(zhí)行命令、從命令處理程序返回到管理程序接收命令的環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)處于新的等待操作狀態(tài)。它通過粘貼在談星體表面的電阻應(yīng)變計(jì)及其以一定方式組成的電橋電路，在外加電源的激勵實(shí)現(xiàn)力、應(yīng)變、電阻變化，電信號變化的四個(gè)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的一種傳感器。 為了把試驗(yàn)機(jī)上發(fā)出的多路模擬信號采集下來，并加以測試控制驅(qū)動伺服電機(jī)，具體的設(shè)計(jì)如下： 由被測試件上的壓力傳感器，把從被控制對象取得的非電量（如力等現(xiàn)場信號）轉(zhuǎn)換成電量，經(jīng)過YD15動態(tài)應(yīng)變儀放大變成標(biāo)稱的電壓信號或電流信號，經(jīng)過一個(gè)CD5401多路開關(guān)，把多個(gè)模擬量的參數(shù)逐個(gè)份似的接通送入A/D轉(zhuǎn)換器（A/D574）在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中，用一個(gè)采樣/保持器AD582，保持輸入信號的數(shù)字量，經(jīng)過I/O口送至8031，CPU進(jìn)行運(yùn)算和處理后，將結(jié)果（數(shù)字量）經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號，經(jīng)過兩級功放驅(qū)動伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)璧還控制的目的。當(dāng)被掃描到某一列線上有鍵按下時(shí)，交叉點(diǎn)上相應(yīng)的行線被拉成低電平。（6）8255A可編程外圍并行接口芯片引腳8255A具有3個(gè)8位的并行I/O口，分別稱為、口，其中口又分為高4位口和低4位口。（1）8155引腳及說明8155具有40條引腳的雙列直插式RAM/IO/CTC擴(kuò)展器，含有256個(gè)字節(jié)的RAM存儲器，一個(gè)6位兩個(gè)8位可編程I/O口，一個(gè)4位可編程的定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，其引腳及功能見附圖10所示。 MCS51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的地址譯碼(1) 譯碼原則：① 程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器地址重復(fù)使用；② 外圍擴(kuò)展芯片與數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址，它不僅占用數(shù)據(jù)存儲器地址單元，而且使用數(shù)據(jù)存儲器的讀/寫控制信號與讀/寫指令；③ 地址總線寬度為16位，片外程序存儲器可直接尋址范圍各為64K字節(jié)。 （3）程序存儲器的擴(kuò)展 附圖9為采用2764EPROM的程序存儲器的擴(kuò)展電路框圖。 存儲器擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)：單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中擴(kuò)展用的程序存儲芯片大多數(shù)采用EPROM芯片中。改變標(biāo)志寄存器PSW中的、就可以確定工作寄存器區(qū)。其名稱及功能如下： ：累加器，其指令記符為A B： 寄存器，主要用于乘法和除法操作對于其它指令，也可用作寄存器 ：堆棧指令寄存器，能位于片內(nèi)RAM的128字節(jié)的任何單元 DPTR：數(shù)據(jù)指令寄存器，16位，分別由高位字節(jié)（DPH）和低位字節(jié)（DHL）組成。 RST/（9）：復(fù)為輸入信號。該系列產(chǎn)品是集中CPU I/O端口及部分RAM等為一體的功能性很強(qiáng)的控制器，它的主要特點(diǎn)是集成度高可靠性好、運(yùn)算速度快，另外，該系列產(chǎn)品只需增加少量外圍器件就可以構(gòu)成一個(gè)完整的微機(jī)控制系統(tǒng)，并且開發(fā)手段齊全，指令系統(tǒng)功能強(qiáng)，編程靈活性大，硬件資料也很豐富，是較為理想的主選控制器芯片。同時(shí)張緊輪還應(yīng)盡量靠近大帶輪，以免影響帶在小輪上的包角。 同步帶的設(shè)計(jì)1. 有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算：⑴ 功率： ——傳動工況系數(shù) 查表取 P——帶傳動的功率⑵ 選擇帶型： 根據(jù)和A，查圖818，選用H型， ⑶選擇小齒輪齒數(shù) 根據(jù)的原則，查表837， ?、刃л喒?jié)徑、大帶輪節(jié)徑 ⑸大帶輪齒數(shù) （6）帶速 V： ⑺初定中心距 按要求取 ⑻選用帶長及齒數(shù)