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机电控制课程设计
说明书
题 目 机械手移动平台电动伺服系统设计 学 号 姓 名 指 导 教 师 年级专业小班 机电0903班
所在学院或系 机械工程学系
2013年 1 月 14 日
目 录
目 录 ................................................................................................................................................... 1 一、设计课题简介 ................................................................................................................................... 2 二、系统静态设计 ................................................................................................................................... 3
（一）、设计步骤 ............................................................................................................................. 3 （二）、确定滚珠丝杠副的导程Ph ................................................................................................. 3 （三）、确定当量转速nm与当量载荷Fm......................................................................................... 4 （四）、预期额定动载荷 ................................................................................................................. 4 （五）、按精度要求确定允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径d2m .................................................... 6 （六）、确定滚珠丝杠副的规格代号 ............................................................................................. 6 （七）、确定滚珠丝杠副预紧力Fp ................................................................................................. 8 （八）、计算行程补偿值C与预拉伸力Ft ..................................................................................... 8 （九）、确定滚珠丝杠副支承用的轴承规格代号 ......................................................................... 9 （十）、滚珠丝杠副工作图设计 ....................................................................................................11 （十一）、电机的选择 ....................................................................................................................11 （十二）、传动系统刚度计算 ....................................................................................................... 14 （十三）、传动系统刚度验算及滚珠丝杠副的精度选择 ........................................................... 17 （十四）、滚珠丝杠副临界压缩载荷Fc的校验 ........................................................................... 18 （十五）、滚珠丝杠副的极限转速nc的校验 ............................................................................... 19 （十六）、Dn值校验 ....................................................................................................................... 20 （十七）、滚珠丝杠副形位公差的标注 ....................................................................................... 20 （十八）、电机控制器选型 ........................................................................................................... 21 （十九）、导轨选择 ....................................................................................................................... 22 （二十）、传感器选择 ................................................................................................................... 22 三、系统动态设计 ................................................................................................................................. 23
（一）、设计任务 ........................................................................................................................... 23 （二）、设计过程 ........................................................................................................................... 24 四、参考文献 ......................................................................................................................................... 31 五、设计图纸 ......................................................................................................................................... 32
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一、设计课题简介
（一）、题目：机械手移动平台电动伺服系统设计
（二）、设计目标：设计为任务A机械手水平移动所使用的电动伺服平台位置控制系统，由直流无刷伺服电机及滚珠丝杆传动系统驱动，平台能在任意位置准确定位。系统每天开机6小时，每年工作300天，要求工作8年以上，14400小时。（三）、设计要求：
1、平台有效行程： 02、平台尺寸： 8003、最大负载重量： 300 Kg 4、定位精度： +0.1 mm 5、最大位移速度： 0.15 m/s 6、最大线加速度： 0.6 m/s2 7、最低平稳速度： 0.5 mm/s
8、系统通频带： 1.5 Hz
～1.5 m
×800 mm (L×W) ΔA/A≤10%, Δ?≤10°2
二、系统静态设计
（一）、设计步骤
（二）、确定滚珠丝杠副的导程Ph
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