【正文】 機(jī)械傳動(dòng) )[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [2] 沈愛琴 .胡月明等 數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 [Z]. 貴陽：貴州工業(yè)大學(xué)機(jī)電教研室， [3] 張毅剛 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]. 北 京：高等教育出版社， [4] 機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)編委會(huì) . 機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [5] 陸昆，奚大順，李之權(quán)等 . 電子設(shè)計(jì)技術(shù) [M]. 北京：電子科技大學(xué)出版社， [6] 張大建、胡大澤 .數(shù)控技術(shù) [編 ].華中科技大學(xué)出版社 , 2021. [7] 畢承恩 .現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床 .機(jī)械工業(yè)出版社 , 1991 [8] 朱輝、陳大復(fù)等 .畫法幾何及工程制圖 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 , 1990 [9] 王先逵 [編 ].機(jī)械制造工藝學(xué) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社出版 , 2021 [10] 張建鋼、胡大澤等 [編 ]. 數(shù)控技術(shù) [M].華中科技大學(xué)出版社出版 , 20貴州大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)論文 第 26 頁 共 26 頁 2021 年 1 月 15 日 。在以后設(shè)計(jì)中我們一定要統(tǒng)籌大局，把理論設(shè)計(jì)放在實(shí)際的實(shí)踐生產(chǎn)中去，理論切實(shí)緊密聯(lián)系實(shí)際，這樣才能使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不僅在原理上結(jié)構(gòu)上符合設(shè)計(jì)的要求，而且在經(jīng)濟(jì)上也符合實(shí)際生產(chǎn)的需求。在允許的負(fù)載內(nèi)能夠保證其傳動(dòng)精度要求。 3) 工作臺(tái)位置控制采用 110BYG007 混合式五相步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定，步距角比較小，步距精度比較高。 2）控制系統(tǒng)是以單片機(jī) MCS51 系列的 8031 單片機(jī) 為核心，單電壓驅(qū)動(dòng)電路為驅(qū)動(dòng)的開環(huán)控制系統(tǒng)。該種工作臺(tái)能有效的適應(yīng)多品種，小批量的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，使之更有效的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 ?? 取 T 基極電流 BI 為 )(15 5 0 0/??? 式中： ?FEh 電流放大倍數(shù) 因此 1T 等效輸入電阻為 ????? 1 光電耦合器光敏三極管的輸入等效電路見上圖，從等效電路可得 貴州大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)論文 第 22 頁 共 26 頁 2021 年 1 月 15 日 ????????????IBEn2C1BE33B31 II C 選光電耦合器輸入電流 mA10If ? (最大電流為 50mA),電流傳輸比 %30?TRC ,所以有 )(3II fC1 mACTR ?? 解上述方程組得 ? ??? 2 ? ??? (3)確定 4R 前面已選定光電耦合器輸入電流 mA10If ? ，據(jù)表 319 得到光電耦合器輸入正向壓降為 ，所以 ???? 370/)( i1 IR 。 元器件的確定 （ 1）為了使電路簡單、緊湊，功率放大級(jí)的 T 選用復(fù)合管 2G730E。目前已經(jīng)大量采用可靠性高、外形尺寸小、使用方便的集成脈沖分配器。 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 。 主 控 系統(tǒng)的選擇 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，硬件設(shè)計(jì)簡單靈活，特別是 8031 單片機(jī)其構(gòu)成系統(tǒng)的成本低且不需要特殊的開發(fā)手段等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。實(shí)際上，在采用軟件升降頻率時(shí)，啟動(dòng)頻率選得更低，通常只有 100HZ. 貴州大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)論文 第 20 頁 共 26 頁 2021 年 1 月 15 日 第四章 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 電氣部分總體方案的設(shè)計(jì) 電機(jī)經(jīng)校核滿足使用要求，所以電路部分采用單電源電路。 4）啟動(dòng)頻率的計(jì)算 已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2eq cmkgJ ?? ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2m cm?? ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不帶任何負(fù)載時(shí)空載啟動(dòng)頻率 HZq 1800f ? 。 3）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率校核 與最快空載 移動(dòng)速度 m in/1000m ax mm?? 對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率為 HZ1667fmax ? 。從圖32 查得，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 m6maxf ?? NT ，大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩mN ?? 2eq ，滿足要求 2）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定工作臺(tái)最 快空載移動(dòng)速度 m in/1000m ax mm?? ，求出電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率 ? ? HZ1 6 6 7)(1 0 0 0f m a x ??? 。則有 fteq TTT ??2 其中，折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩 tT 。則有 1eqT = amaxT + fT 考慮傳動(dòng)鏈的總效率 ? 為 1，計(jì)算快速空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩： ?? 1602am ax ?? a meqtnJT 式中 ?mn 對(duì)應(yīng)空載最快移動(dòng)速度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速，單位為 min/r ?at 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止到加速到轉(zhuǎn)速所需的時(shí)間，單位為 s. 其中 ??360n maxm v? 式中 ?maxv 空載最快移動(dòng)速度，任務(wù)書指定為 1000mm/min。 滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2434s cmkgLDJ ???????? ???? 拖板 折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 222w )2 (80)2(J cmkgsw ?????? ?? 初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 110BYG007,為五相混合式，從表 35 查得該型號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2m cmkgJ ?? ，則加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 2eq cmJJJ wsm ???????? ⑵ 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量eqT 1）快速空載啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 1eqT 由公式可知， 1eqT 包括三部分 :一部分是快速空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速度轉(zhuǎn)矩 amaxT ；一部分是移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)使折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 fT ；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩 0T 。由絲杠底徑 ? ，求得截面慣性矩 422 3 8 064/dI mm?? ? ；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù) K 取 3(絲杠臥室水平安裝 ) ； 滾 珠 絲 杠 螺母 至 軸 向 固 定 處 的距 離 sl 取最大值 350mm. 則臨界載荷 NklEIf sk 1 9 0 6 7)3503/( 3 8 )/(F 25222k ????????? ?? 遠(yuǎn)大于工作載荷 N1839m?F ,所以絲杠不會(huì)失穩(wěn) 步進(jìn)電機(jī)減速齒輪的選用 已知工作臺(tái)的脈沖當(dāng)量 脈沖/?? ，滾珠絲杠的導(dǎo)程 mm5h ?P ，初選步進(jìn)電機(jī)的步距角 ?? ? ，根據(jù)公式，算得減速比： 1)()()360/()( ????? ?? hPi 所以，直接采用聯(lián)軸器連接電動(dòng)機(jī)與絲杠。 ⑸ 壓桿穩(wěn)定性校核 計(jì)算失穩(wěn)是的臨界載荷 .kF 。 因?yàn)榻z杠加有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的 1/3，所以實(shí)際變形量可減少一半，取2? =。絲杠預(yù)緊時(shí)，去軸向預(yù)緊力 NFFYJ 6133m ?? 。 查表，取載荷系數(shù) ?wf ，軌道硬度為 60HRC 時(shí)，取硬度系數(shù) ?Hf ，代入式，求得最大動(dòng)載荷： NFffLF mHwQ 1 0 7 1 01 8 3 0 ?????? ⑶ 初選型號(hào) 根據(jù)計(jì)算出的最大動(dòng)載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查表，選 FYND 系列 20214 型滾珠絲杠副，其公稱直徑 0d 為 20mm，外徑為 1d ,底徑 2d 為 ,導(dǎo)程 hp 為 5mm，循環(huán)滾珠為 4 圈 ? 1 列，滾珠直徑 wD 為 ,螺母的安裝尺寸 L=80mm 精度等級(jí)取 5級(jí)，額定動(dòng)載荷為 11082N，大于 FQ，滿足要求。求得滾珠絲杠副的最大工作載荷為： NGFFKFF yzxm 1 8 3 9)]8 0 0 03 6 65 5 6([)( ??????????? ? ⑵ 最大動(dòng)載荷