机电传动同步带设计
29页1、机电传动单向数控平台设计 机械工程及自动化专业专业课程设计说明书 专 业:机械工程及其自动化 班 级:机自11-8班 学生姓名: 学 号: 指导老师:2014年12月12日目录1设计任务1.1 设计任务介绍及意义1.2 设计任务明细1.3 设计的基本要求2总体方案设计 2.1 设计的基本依据2.2 总体方案的确定3机械传动系统设计3.1机械传动装置的组成及原理3.2主要部件的结构设计计算4电气控制系统设计 4.1 控制系统的基本组成 4.2 电器元件的选型 4.3 电气控制电路的设计 4.4 控制程序的设计及说明5 结束语6参考文献机械部分CAD图纸下载:电控部分CAD图纸下载:1. 设计任务1.1设计任务介绍及意义u 课程设计题目机电传动单向数控平台设计u 主要设计内容(1)机械传动结构设计 (2)电气控制系统u 课程设计意义:培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作。 培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料,运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力,提高计算、绘图等基本技能。培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法,进行工程师基本素质的
2、训练。树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。1.2设计任务明细:机电传动单向数控平台设计:1.21 电机驱动方式:步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机;1.22 机械传动方式:螺旋丝杆、滚珠丝杆、同步皮带、链传动等;1.23 电气控制方式:单片微机控制、PLC控制;1.24 功能控制要求:速度控制、位置控制;1.25 主要设计参数:单向工作行程1800、1500、1200 mm;移动负载质量100、50 kg;负载移动阻力100、50 N;移动速度控制3、6 m/min;1.3设计的基本要求(1)方案设计:根据课程设计任务的要求,在搜集、归纳、分析资料的基础上,明确系统的主要功能,确定实现系统主要功能的原理方案,并对各种方案进行分析和评价,进行方案选优。(2)总体设计:针对具体的原理方案,通过对动力和总体参数的选择和计算,进行总体设计,最后给出机械系统的控制原理图或主要部件图(A2图一张)。(3)电气控制线路图:根据控制功能要求,完成电气控制设计,给处电气控制电路原理图(A2图一张)。(4)成果展示:课程设计的成果最后集中表现在课程设计说明书和所绘制的设计图纸上,每个学生应独立完成课
3、程设计说明书一份,字数为3000字以上,设计图纸不少于两张。(5)绘图及说明书:用计算机绘图,打印说明书;(6)设计选题:分组进行,每位同学采用不同方案(或参数)独立完成。2总体方案设计2.1设计基本依据步进电机又称脉冲电机。它是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。每当输入一个电脉冲时,转子就转过一个相应的步距角。转子角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及频率成正比,并在时间上与输入脉冲同步。只要控制输入电脉冲的数量、频率以及电机绕组通电相序即可获得所需的转角、转速及转向。步进电动机具有以下特点:1、工作状态不易受各种干扰因素(如电压波动、电流大小与波形变化、温度等)的影响; 2 、步进电动机的步距角有误差,转子转过一定步数以后也会出现累积误差,但转子转过一转以后,其累积误差变为“零” ;3、由于可以直接用数字信号控制,与微机接口 比较容易;4、控制性能好,在起动、停止、反转时不易“丢步”;5、不需要传感器进行反馈,可以进行开环控制;6、缺点是能量效率较低。同步带是一种综合了带、链传动优点的新型传动。如图所示,它在带的工作面及带轮外圆周上均制成齿形,通过带轮与带齿相啮合,作无滑移
4、的啮合传动。同时,带内采用了承载后无弹性伸长的材料作强力层,以保持带的节距不变,使主、从带轮作无滑差的同步运动。图1 同步带与一般传动带相比,同步带传动具有以下特点: 1工作时无滑动,有准确的传动比同步带传动是一种啮合传动,虽然同步带是弹性体,但由于其中承受负载的承载绳具有在拉力作用下不伸长的特性,故能保持带节距不变,使带与轮齿槽能正确啮合,实现无滑差的同步传动,获得精确的传动比。 2传动效率高,节能效果好 由于同步带作无滑动的同步传动,故有较高的传动效率,一般可达0.98。它与三角带传动相比,有明显的节能效果。 3传动比范围大,结构紧凑 同步带传动的传动比一般可达到10左右,而且在大传动比情况下,其结构比三角带传动紧凑。因为同步带传动是啮合传动,其带轮直径比依靠摩擦力来传递动力的三角带带轮要小得多,此外由于同步带不需要大的张紧力,使带轮轴和轴承的尺寸都可减小。所以与三角带传动相比,在同样的传动比下,同步带传动具有较紧凑的结构。 4维护保养方便,运转费用低 由于同步带中承载绳采用伸长率很小的玻璃纤维、钢丝等材料制成,故在运转过程中带伸长很小,不需要像三角带、链传动等需经常调整张紧力。此
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