【正文】 這次設(shè)計(jì)很好地將機(jī)電專業(yè)的各專業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，傳動(dòng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、單片機(jī)、PLC、測(cè)試技術(shù)、畫法幾何、三維軟件、以及清華天河AUTOCAD等相關(guān)軟件為實(shí)際解決問(wèn)題起到很大作用，這次設(shè)計(jì)是一次難得的理論實(shí)踐結(jié)合的機(jī)會(huì)。并通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)，在顯示器上顯示出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)速度反饋，另外K2和K3，起限位開關(guān)的作用，能實(shí)現(xiàn)精確地位置控制開始 設(shè)置定時(shí)計(jì)數(shù)器低高K1，啟停啟動(dòng)停止K3 K2K2，K3反轉(zhuǎn)信號(hào)正轉(zhuǎn)信號(hào)NK4，加速Y增加計(jì)數(shù)器NK5，減速Y減小計(jì)數(shù)器 PWM直流調(diào)速原理 脈寬調(diào)制的基本原理：脈寬調(diào)制（Pulse Width Modulation），是利用電力電子開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，將直流電壓變成連續(xù)的直流脈沖序列，并通過(guò)控制脈沖的寬度或周期達(dá)到變壓的目的。閉環(huán)伺服系統(tǒng)通常是位置環(huán)、速度環(huán)、選擇檢測(cè)元件就是選擇位置傳感器和速度傳感器。滾珠絲杠的尺寸參數(shù)如下圖： 計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果（1） 螺旋傳動(dòng)類型和種類： ①螺旋傳動(dòng)類型：滾動(dòng)螺旋傳動(dòng) 滾動(dòng)螺旋副接觸形式：內(nèi)循環(huán) ② 初始條件：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新編軟件版）2008 精密螺桿：材料42CrMo 熱處理：高、中頻加熱， 表面淬火 螺母材料：ZCuSn10Zn2 熱處理：滲氮，淬火 返回器材料：60Mn 熱處理：高、中頻加熱，表面淬火 (2)導(dǎo)軌摩擦力 m1為工作臺(tái)質(zhì)量，m2為移動(dòng)載荷質(zhì)量（3） 初選絲杠的導(dǎo)程 Ph ≥ n= 由現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表22417，在公稱直徑一定的條件下，可選Ph≥5mm (4)軸向載荷 = Fm K= —負(fù)載移動(dòng)阻力 = F 為等效軸向載荷 （5） 計(jì)算動(dòng)載荷 = —壽命系數(shù) —工作壽命 —綜合系數(shù) —轉(zhuǎn)速系數(shù) 機(jī)電一體化手冊(cè)2825得，系數(shù) = 1 = 1 = 1 = =(6)初選滾珠絲杠 查現(xiàn)代設(shè)計(jì)手冊(cè)表22426，初選南京工藝裝配制造有限公司FFZD2505—3，內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返回器雙螺母墊片預(yù)緊滾珠絲杠副，額定動(dòng)載荷 Ca ＞ 預(yù)緊力F0 = =2550＞ = 滿足條件（7） 絲杠的螺紋部分長(zhǎng)度 工作臺(tái)的最大行程 + 螺母長(zhǎng)度 + 兩端余程 = 1800 + 150 + 40 = 1990mm(8) 支承距離l 支承距離l大于lu (9) 臨界轉(zhuǎn)速校核 Lc = ，f2 = ，d0 =25mm, Dw = (10)壓桿穩(wěn)定校核 兩端為固定支撐，絲杠不受壓縮，因而不需校核穩(wěn)定性（11）預(yù)拉伸計(jì)算 ①溫升引起的伸長(zhǎng)量= ②絲杠全長(zhǎng)伸長(zhǎng)量 = 11 ③預(yù)拉力 按拉伸公式= （12） 軸承的選擇，由機(jī)電一體化手冊(cè) 軸承號(hào)36203，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)為7203C③ —39，確定各參數(shù)d ，D ，B ，Z，Dw , Ca ，F(xiàn)0 最大軸向載荷=Ft + F0 ＞ 滿足條件 ④ 疲勞壽命計(jì)算額定動(dòng)載荷 由軸承負(fù)載計(jì)算公式校核： C= ，滿足校核條件（13） 定位精度校核，取阻力F=Fm ①最大彈性位移：= ②絲杠與螺母接觸變形：= ③軸承接觸變形：= K= ④總變形： ++（14）傳動(dòng)效率 = 91％ η要求在90%—95%之間，所以該絲杠副合格 綜上，設(shè)計(jì)結(jié)果： 選用絲杠副FFZD2505—3，軸承型號(hào)7203C，d= 17mm，D=40mm , B=12mm m1 = 100kg m2 = 100kg Fu = 300N n = 600r/min Ph =5mm Fm = 410N =15000h Kh= = Kn= Caˊ= Ca =F0 ＞ 1990mm l = 2150mm d2 = nc = Lc = = 78μm = 89μm = d = 20 mm，D = 47mm，B =14mm，Z = 15， Dw= , Ca=10800N ， F0 =2300N = C = ＜Ca = = = K = μm = 176。 （4）單片機(jī)是一種可編程的集成芯片，系統(tǒng)設(shè)計(jì)要從底層開發(fā)，設(shè)計(jì)較繁瑣。機(jī)電一體化的形勢(shì)下，數(shù)控技術(shù)及裝備作為工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)備，其技術(shù)革新影響著整個(gè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的發(fā)展。與帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)相比較有以下特性①傳動(dòng)效率高，可達(dá)80%—95%；②傳動(dòng)平穩(wěn)性、同步性好；③經(jīng)過(guò)預(yù)緊后，可消除軸向間隙，提高傳動(dòng)精度；④磨損小，壽命長(zhǎng)；⑤不自鎖，在垂直升降中要采用防逆措施；⑥結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造困難，成本高。 計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果（1）已知條件：?jiǎn)蜗蛐谐涕L(zhǎng)度：ls＝1800mm＝移動(dòng)速度 ：3m/min移動(dòng)負(fù)載質(zhì)量： 100kg假定設(shè)計(jì)平臺(tái)壽命要求 ：每天開機(jī)8h，一年按300個(gè)工作日，壽命5年以上。VS 位電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，VSS為邏輯控制電源。 晶振電路 復(fù)位電路 顯示電路 鍵盤電路由單片機(jī)轉(zhuǎn)換成PWM信號(hào)，、經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路輸出給電機(jī)，從而控制電機(jī)得電與失電。這次課程設(shè)計(jì)，從宏觀上讓我認(rèn)識(shí)到了，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)一種功能滿足生產(chǎn)中的需求，必須從系統(tǒng)分析，逐步完善方案搜集資料，通過(guò)不斷選型校核才能最終達(dá)到目的。 參考書目：【1】 張愛民 編著 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京理工大學(xué)出版社 【2】 李朝青 編著 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 北京航空航天大學(xué)出版社 【3】程志紅 唐大方 編著 機(jī)械設(shè)計(jì)課程上