机电传动单向数控平台设计说明书

机械工程及自动化专业 机械电子方向专业课程设计说明书

设计题目：机电传动单向数控平台设计 设 计 者： 石浩 班 级： 机自10-2 学 号： 03100929

指导教师： 刘同冈

中国矿业大学 机电工程学院 2013 年 11 月

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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 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 电器元件的选型计算 4.3 电气控制的电路设计 4.4 控制程序的设计及说明 5结束语 6附录 7参考书目

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1设计任务

1.1 设计任务介绍及意义

通过课程设计培养学生综合运用所学知识和能力、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计时建立的专业基础课程和专业方向课的基础上的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的目的在于：

（1）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，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。

（2）培养学生搜索、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍一集编写技术文件的能力、提高计算、绘图等基本能力。

（3）培养学生掌握机电产品设计的一半程序和方法，进行工程师基本素质的训练。

（4）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

1.2.1 设计内容

1.2.2 设计内容为电机控制系统（典型机电产品）设计，其主要内容包括：

1、机械传动结构设计；2、电气控制系统；设计内容必须包括一个模拟量控制。 （1） 电机驱动方式：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机； （2） 机械传动方式：螺旋丝杆、滚珠丝杆、同步皮带、链传动等； （3） 电气控制方式：单片微机控制、PLC控制； （4） 功能控制要求：速度控制、位置控制； （5） 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;

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1.2.3 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（A2一张）。

（3）根据控制功能要求，完成电气控制设计，给出电气控制电路原理图（A2图一张）。

（4）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，每个学生应该独立完成课程设计说明书一份，字数为3000字以上，设计图纸不少于两张。

（5）用计算机绘图或手工绘图，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 设计的基本依据：

2.1.1 电机驱动方式

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，

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