伺服转台的传动系统设计_毕业设计
伺服电机控制实验装置设计——程序设计毕业论文
南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：电子与电气工程系专业：自动化学生：指导老师：完成日期2011 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）伺服电机控制实验装置设计——程序设计Servo motor control experiment device design——programming总计：毕业设计（论文）页表格：9 个插图：12 幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）伺服电机控制实验装置设计——程序设计Servo motor control experiment device design——programming学院（系）：电子系专业：自动化学生姓名：学号：079611指导教师（职称）：评阅教师：完成日期：南阳理工学院Nanyang Institute of Technology伺服电机控制实验装置设计——程序设计自动化［摘要］该系统是基于台达PLC和台达变频器的伺服电机控制系统设计，利用变频器控制异步电机，通过旋转编码器来间接的测出异步电机的速度，把速度转化为脉冲的形式送给PLC来控制伺服电机，实现伺服电机与异步电机的跟随功能，并通过人机界面的程序来控制伺服电机的转动形式与修改PLC的内部寄存器来改变伺服电机的速度，同时也要设定好伺服驱动器的内部参数以达到良好的控制效果。
［关键词］变频器；PLC；异步电机;伺服电机；控制精度Design of Servo motor control experiment device——programmingAutomation Specialty NIE Yao－huaAbstract: This system is a servo control system which designed based on Delta PLC , Delta Variable-frequency and servo motor, using Delta Variable-frequency to control asynchronous motor. Through the revolving encoder to measure the asynchro nous motor’s speed. Then translate the speed into pulse form to PLC to control servo motor, to realize the function of the servo motor tracking the asynchronous motor absolutely, and through the program of the Human Machine Interface tocontrol the servo motor’s rotating form and change the parameters of Human Machine Interface and Delta Variable-frequency Drive to change the motor speed, also need setting the servo drive internal parameters to achieve good control effect.Key words: Variable-frequency drive; Programmable logic controller; Asynchronous motor；Servo motor；Control precision；目录1 引言 (1)1.1 伺服控制技术的国内外研究现状 (1)1.2 设计内容和任务要求 (1)1.2.1设计内容 (1)1.2.2任务要求 (1)1.3 系统设计可行性分析 (2)2 系统的控制硬件原理 (3)2.1台达PLC与其工作原理 (3)2.2 台达变频器的介绍 (4)2.3 伺服驱动器的功能介绍 (5)2.4 伺服电机的工作原理 (7)2.5 人机界面的功能介绍 (8)3 台达PLC控制系统的程序设计 (10)3.1基本指令功能介绍 (10)3.2 应用指令功能介绍 (13)3.3 程序的设计思路 (16)3.4 程序的各个模块功能介绍 (17)3.4.1 程序流程图 (18)3.4.2 伺服电机正反转与加减速程序设计 (19)3.4.3 伺服电机跟随功能的程序设计 (19)4 人机界面程序介绍 (22)4.1 人机界面的设计制作 (22)4.2人机界面的程序介绍 (25)结束语： (28)参考文献 (28)附录一：控制设备硬件图 (29)附录二：控制程序梯形图 (30)致谢 (32)1 引言1.1 伺服控制技术的国内外研究现状在国外，伺服控制不仅应用于普通的工业和农业医疗等，在卫星和导弹的准确定位方面也起着越来越重要的作用，这种新型的控制系统已悄然改变着国外的生产模式。
高精密单轴伺服转台结构设计
该转台不同于普通一维转台，考虑到安装多个光栅传感器的需求，在结构设计时需要在轴向和径向方向预留出安装空间，同时在精密加工时需要保证轴系和光栅传感器转接件的同轴度等形位公差，以及轴系的轴向和径向的回转精度。转台台体设计采用常见的圆形回转体外壳设计方式，外壳和底座采用优质铝合金整体加工而成，外壳内部是空心结构，轴承、盖板等元件直接装在转台台体内部，转台三维结构示意图。本套转台的结构形式是一维单轴回转体转台，采用GCr15轴承钢材料进行精密机械轴系的加工，通过精密加工保证轴与外壳安装面椭圆度及其滑动配合间隙，轴系添加仪表油保证其灵活转动。轴系设计要求转台承载能力为3kg，由于该转台用于轴系设计及精度验证，因此转台转角范围是±360°，没有机械限位。为了使转台结构紧凑，考虑到后期可能进行的多光栅传感器安装，因此在轴向设计中预留一定光栅传感器安装余量。
3光电转台总体设计
3.1光电转台的结构形式选择
精密双轴光电转台结构形式一般为T/U/O形，U形转台负载安装于U形框架中间，整体尺寸较紧凑，负载惯量小，反应速度快，精度易保证，但存在对负载外形尺寸有严格限制的缺点。O形转台把负载完全安装于球罩内，整体外形尺寸大、质量大，结构加工工艺较复杂，可维护性较差，其优点在于密封性好、气动外形能够减小风阻。T形转台一般多个负载的两端安装，俯仰轴系尺寸较集中，但由于负载离转动轴较远，转动惯量较大。综合比较，地面静止安装一般会选用U形转台。
在轴系设计过程中，为保证各重要尺寸和相关零件配合的形位公差，考虑实际加工中工序的复杂性和加工精度，因此将轴承套、轴承间挡块等零部件的设计集成在转台外壳中，在节省空间的同时还减小了台体质量，并且在实际加工过程中进行一次性加工保证各端面间的平行度等公差，避免传统设计方法中轴承套、轴承压盖等零部件与台体分离的问题，减小后期装调难度。
伺服系统的机械传动装置设计
（ ０ ０３） ２０ ９
以拖板传动链设计 为例，介绍 了伺服 系统机械传动装 置的设计 步骤 ，以及设计 时需考 虑的具体情 况。分
析 了不 同传 动方 式的利弊，提 出了设计人 员应根据机 床的精度、机床形 式等 多种 因素合理选择 伺服传动装置 ，从 而 以最经济 实用 的方 式满足机床的要求 。 关键 词 磨床 伺服系统 机械传动装置
一
的运动 等 。其 作用 是传 递转 矩和 转速 并 使伺服 电动 机 和 负载之 间的转 矩与 转速 得到 合理 的 匹配 。 伺 服 机 械 传 动 装 置 在 数 控 磨 床 中 主要 应 用 于
工作台 （ 或拖 板 ） 、砂 轮 架 的移 动 和 回转 等 。传 动
般 为 降速 ，其 总传动 速 比 ｆ 的选择 既要考 虑它 对
及 砂轮 架 的移 动 （ 轴 ）及 轧辊 磨床 中高 机构 （ Ｕ
２ ２选择伺服 电动机型号 ． １ ）采 用滚 珠丝 杆传 动
（）按 最大 切 削负载 转矩 计 算 电机扭矩 １ 最 大切 削 负 载 转 矩 不 得 超 过 电动 机 的额 定 转
矩 ， 折 算 至 电 动 机 的 最 大 切 削 负 载 转 矩
— —
步 确定 床身 、拖 板长 度 、导轨 类型 、润 滑方 式 。拖
板 上 需要安 装 的部件 ， 垫 板、砂 轮 架 、测量 装置 、 如
因滚 珠 丝杆 螺母 预加 载荷 引起 的 附加摩 擦转矩 ， 样本 Ｎ・ 可查 ｍ
液压部件、电气操纵台等 ，估算拖板所承受的总重
量。
—
周 期较 长 ，能制 造长 度长 、直 径大 、精度 高 的滚珠 丝 杆 的企 业较 少 ；另 外长 度较 长 的丝 杆本 身 的 自重
伺服电机控制系统毕业设计
由于直流伺服电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具有直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的特点，故在当今国民经济的各个领域，如医疗器械、仪表仪器、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。直流伺服电动机的应用主要分为以下几类:
定速驱动机械
一般不需要调速的领域以往大多是采用三相或单相交流异步和同步电机。随着电力电子技术的进步，在功率不大于 且连续运行的情况下，为了减少体积，节省材料，提高效率和降低能耗，越来越多的电机正被直流伺服电动机逐步取代，这类应用:有自动门、电梯、水泵、风机等。而在功率较大的场合，由于一次成本和投资较大，除了永磁电机外还要增加驱动器，因此目前较少有应用。
系统给定转速由键盘输入，并能实时显示转速；功率芯片选用性能价格比较高的快速MOSFET；功率驱动选用带保护电路和过流输出的集成芯片IR2130，可实现电机的高频快速起动；系统还设置了电流采样电路，与速度反馈电路组成双闭环系统，可以实现电机的快速起动并获得良好的带负载性能，达到了设计任务书的要求。
软件方面根据直流伺服电动机的组成、脉宽调制和工作原理，结合80C196MC的硬件部分和软件编程的特点，设计了无刷直流调速系统的软件。系统软件分为主程序和中断程序两大主块，主程序完成系统的初始化， LED显示器扫描和键盘功能处理程序等部分。
进入90年代以来，随着电力电子工业的飞速发展，许多高性能半导体功率器件，如GTR、MOSFET、IGBT、MCT等相继问世，以及微处理器、大规模集成电路技术的发展，逆变装置也发生了根本性的变化。这些开关器件本身向着高频化、大容量、智能化方向发展，并出现集半导体开关、信号处理、自我保护等功能为一体的智能功率模块（正M）和大功率集成电路，使直流伺服电动机的关键部件之一―逆变器的成本降低，且向高频化、小型化发展。同时，永磁材料的性能不断提高和完善，特别是钕、铁、硼永磁材体的热稳定性和耐腐蚀性的改善，加上永磁电机研究和开发经验的逐步成熟，稀土永磁直流伺服电动机的应用和开发进入一个新阶段，目前正朝着超高速、高转矩，高功能化、微型化方向发展[3]。
毕业设计论文完结版(伺服电机)
南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）题目：SVPWM 在BLDC电机中的应用专业：自动化（数控技术）班级：XXXXX学号：XXXXXX学生姓名： XXXX指导教师： XXX 讲师起迄日期：2012.2～2012.6设计地点：实验楼 _Graduation Design (Thesis) SVPWM in The Application of BLDC MotorByZHU XiangSupervised byTENG Fu LinSchool of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune, 2012摘要随着工业自动化的发展，人们对电机控制系统的性能要求越来越高。
矢量控制、直接转矩控制等先进的控制理论不断提出，而微处理器和控制器的更新换代特别是数字信号处理（DSP）的出现，使得理论成为实践。
智能化功率模块和空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术的出现，极大的改善了电机的控制性能。
本论文重点讲述了以功能强大的DSP、智能化的功率模块和先进的SVPWM技术实现永磁无刷直流电机的开环调速。
介绍了基于DSP的硬件控制平台的组成部分。
重点分析了SVPWM技术原理、产生PWM波的控制算法和程序的实现，最后在DSP 控制平台上对其控制性能进行了验证。
本论文所有的硬件电路设计和程序编写基于TMS320F2806建立的数字控制系统。
硬件电路中的电源电路，单片DSP最小系统电路等主要部分都是经过实际的焊制和调试。
软件设计中的SVPWM程序主要采用C语言套用格式，使用CCS（C2000）编译环境下在DSP控制平台上进行了实际调试和验证。
关键词：数字信号处理器；空间矢量PWM；逆变器ABSTRACTAlong with the development of industrial automation, people on the motor control system performance demand more and more. Vector control, direct torque control and other advanced control theories have been put forward, and the microprocessor controller and the update especially digital signal processor (DSP) appear, makes theory into practice. Intelligent power module and space vector pulse width modulation (SVPWM) technology appear, greatly improved the motor control performance.This paper focuses on the function of the powerful DSP, intelligent power module and advanced SVPWM technology to achieve permanent brushless dc motor of the open loop control. Introduces the hardware platform based on DSP control of the component. Analyses the SVPWM technology principle, produce PWM waves of the control algorithm and the realization of the program, and the last in the DSP control platform on the control performance is validated.This paper all the hardware circuit design and programming TMS320F2806 based on a digital control system. Hardware circuit of the power supply circuit, monolithic DSP minimum system such as the main part of the circuit is after the actual soldering and debugging. The software design of SVPWM procedure mainly using C language to format, using CCS (C2000) compiled environment in DSP control platform on the actual commissioning and validation.Key words：DSP；Space vector PWM；inverter目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题背景 (1)1.3 课题研究意义 (2)1.4 研究内容 (2)1.5 本文的结构 (2)第二章SVPWM的生成原理 (4)2.1 24V直流无刷电机调速控制 (4)2.2 几种PWM输出方法的比较 (4)2.3 SVPWM生成原理 (4)第三章SVPWM算法的实现 (7)3.1 扇区的判断 (7)3.2 相邻两矢量的开关作用时间 (7)3.3 切换顺序 (9)3.4 SVPWM的调速 (10)3.5 SVPWM波的死区控制 (10)第四章支持SVPWM发生器的硬件电路 (11)4.1 DSP微处理器 (11)4.2 DSP基本外围电路的设计 (12)4.3功率驱动电路 (14)4.4 SVPWM产生的硬件基础 (16)第五章SVPWM的软件设计 (18)5.1定点DSP的Q格式 (18)5.2 SVPWM控制参数的Q格式及代码实现 (19)5.3 SVPWM程序流程图 (20)5.4 实验结果分析 (21)第六章结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录A：硬件设计原理图 (26)第一章绪论1.1 引言SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)，即电压空间矢量脉宽调制，SVPWM是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。
东南大学机械设计—伺服控制多工位分度转台设计(精)
电机选型
计算过程：
转盘惯量
JL
W 8
* (D12
D2 2 )
5 * (402 8
35.52 )
1788.66kg * cm2
大齿轮惯量
J
L1
W 8
* (D12
D2 2
)
10 8
* (31.22
26.7 2
)
2101.91kg * m2
小齿轮惯量
J L2
W 8
* (D12
根据以上结果，选择电机为：
台达公司ASDA-A2—220V系列 04的伺服驱动器（400w） 及伺服机电（自带编码器），PLC也选择台达公司的DVP40EH型号
Z形板设计
保证大小齿轮轴的平行度和 良好啮合。
Z形板看做一个悬臂梁，求其挠度 最终总的挠度为
110 -1度转台伺服控制多工位分度转台设计与实践设计与实践东南大学东南大学机械工程学院机械工程学院计算机科学与工程学院背景介绍背景介绍设计目标设计目标电气控制柜设计电气控制柜设计成果演示成果演示总结总结整体方案整体方案创新简介创新简介计算机科学与工程学院工业生产中可观的生产效率是一个企业发展的关键因素
设计12个加工工位； 每个工位用时为3s，其中转动1s，停（加
工）2s； 每道工序的位置误差不超过1mm； 电气控制柜的设计和安装
大齿轮 小齿轮
i2=12
Z形板 行星齿轮 伺服电机
i1=40
电机选型
伺服选型原则： 连续工作扭矩 < 伺服电机额定扭矩 瞬时最大扭矩 < 伺服电机最大扭矩 (加速时) 负载惯量 < 10倍电机转子惯量 连续工作速度 < 电机额定转速
数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划
数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划,工作总结,文献综述)工作计划毕业设计是在学生完成全部理论教学和时间教学后所进行的一次综合训练，是整个教学过程中最后一个主要的实践教学环节，目的是使学生综合运用所学的基础理论，专业知识和基本技能，进行工程设计和科学研究等工程师的基本训练，进一步培养学生的科学态度，独立分析和解决问题的能力以及创新的精神。
因此，我为这次毕业设计制定了一个详细周密的工作计划。
本次毕业设计完成需12_15周。
预期结果为主轴箱展开图、横剖面图、转速图和功率扭矩图、传动系统图、拆主轴零件图及主轴的加工编程等。
结果表现形式为全部设计图纸及设计说明书。
1基本要求（1）中英文文献及文献综述各一份（2）阅读有关材料15篇（3）外文资料翻译3000字以上（4）设计说明书10000字以上（5）折成A0号图纸4张2设计任务（1）运动设计（2）动力设计（3）结构设计（4）主轴数控加工编程（5）拆主轴零件图（6）传动系统图（7）主轴箱展开图（8）横剖面图（9）转速图和功率扭矩图3工作计划（1）第1_2周实习调研、检阅资料（2）第3_4周方案确定、开题报告（3）第5_8周设计数控机床主传动系统总体方案（4）第9_13周外文翻译（5）第14周撰写说明书（论文）（6）第15周上交设计（论文）工作总结本文完成了数控机床主传动系统设计。
主传动系统是实现主运动的传动系统，它的转速高、传递的功率大，是数控机床的关键部件之一。
对它的精度、刚度、噪声、温升、热变形都有严格的要求。
由于数控机床的主运动要求有较大的调速范围，因此数控机床的主传动电机主要使用交流变频调速伺服调速电机。
由于主运动采用了无级变速，为了确保低速时的扭矩，数控机床在交流和直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速。
数控机床采用带有变速齿轮的主传动。
通过少数几对齿轮减速，扩大了输出扭矩，以满足主轴输出扭矩特性的要求，以获得强力切屑时所需要的扭矩。
陀螺转台的伺服系统设计
陀螺转台的伺服系统设计院系自动化学院专业自动化班级4407202学号200403072045姓名杨林指导教师张红梅负责教师沈阳航空工业学院2008年6月摘要陀螺仪表试验转台是一种航空仪表地面现场测试的专用设备，主要由高精度转台和控制系统组成。
本文主要设计了转台的控制系统。
首先介绍了陀螺转台的结构及工作原理，然后基于陀螺转台的工作原理设计出转台控制系统的原理图，再根据转台控制系统的原理图，对系统的各组成环节进行建模，最后得出各环节的数学模型。
经过分析得出转台控制系统共由五部分组成，分别是：比较环节、校正环节、检测环节、晶闸管整流装置和直流力矩电机。
转台控制系统主要完成对角位置信号的跟踪。
本次设计的主要目的是提高转台的控制精度，改善系统的动态品质。
基于MATLAB/SIMULINK对系统进行仿真研究，并完成软件的调试。
仿真结果表明本设计能够完成转台的角位置跟踪。
关键词：陀螺转台；控制系统；SIMULINK仿真AbstractGyro testing turntable is the appropriation equipment used to test the special ground aviation equipment, it is made of high accuracy turntable and the control system. The design is mainly about turntable control system. First, it introduces structure and working principle of gyro turntable, then, based on the principle gyro turntable, design a schematic of turntable control system, according to the schematic of turntable control system’s principle, set up the model of system's parts, at last, got the math modeling of each part. After analysis, turntable control system is from a total of five parts. namely: comparing links, links correction, testing links, SCR devices and DC torque motor. The turntable control system to complete the main diagonal position signal tracking. The design of the main purpose is to improve the accuracy of the control table and improve the quality of the dynamic. The system is imitated by the soft ware MATLAB/ SIMULINK and completed software debugging. The simulation results show that the designed system to complete the corner location tracking.Keywords: Gyro platform; control system; SIMULINK simulation符 号 表em T电机转矩 N·m e V 实际误差速度 L T 负载转矩N·m R 给定角速度 e Φ 电动势常数Wb f R 反馈角位置 a i 电枢电流A e P 实际误差 a u 电枢电压V K U 触发电路的控制电压 P 磁极对数d U 晶闸管整流桥输出电压 N 电枢绕组的总导线数θ 输出角位置 a E感应电动势 V )(1s G 位置调节器的传递函数 n电动机转速 r/s )(2s G 速度调节器的传递函数 a R电枢电阻 Ω )(s H V 速度检测器的传递函数 M T 机电时间常数 )(s H p 位置检测器的传递函数a T电气时间常数 )(s W s 晶闸管整流装置的传递函数 C V 给定速度 ω 电机角速度rad/s f V反馈速度目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 陀螺的发展简史 (4)1.3 转台的国内外发展概况 (4)1.4 转台的发展趋势 (5)1.5 本文研究的主要内容 (5)第2章陀螺转台的主要组成及功能 (7)2.1 陀螺测试转台结构及其控制系统介绍 (7)2.2 转台的主要功能 (8)2.3 转台的电机部分 (9)2.3.1 直流力矩电动机的发展现状 (10)2.3.2 力矩电动机的结构特点 (10)2.3.3 直流力矩电机模型分析 (11)第3章位置伺服系统控制技术 (14)3.1 不同系统的位置控制方式 (14)3.2 运动控制系统 (16)第4章转台控制系统设计 (19)4.1 比较环节 (19)4.2 校正环节 (19)4. 3 检测环节 (21)4. 4 晶闸管整流装置 (21)4. 5 执行电机 (23)第5章仿真软件介绍 (25)5.1 SIMULINK简介 (25)5.2 SIMULINK的优点 (25)5.3建立子系统的方法 (26)5.4 仿真算法介绍 (26)第6章转台控制系统仿真 (28)6.1 转台控制系统的软件设计 (28)6.1.1 永磁式直流力矩电机子系统的建立 (28)6.1.2 控制器模型及参数选择 (29)6.2系统的仿真参数设置 (30)6.3 系统的仿真及结果分析 (32)6.4 负载突加扰动 (34)6.5 与单闭环系统的比较 (36)6.5.1 单闭环位置跟踪系统的仿真 (36)6.5.2 单闭环位置跟踪系统负载加扰动 (38)6.5.3 单闭环和双闭环控制系统比较 (40)结论 (41)社会经济效益分析 (42)参考文献 (43)致谢 (45)第1章绪论1.1课题背景对于现代高技术战争来说，武器的命中精度是最主要的指标之一。
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毕业设计伺服转台的传动系统设计摘要毕业设计是对大学专业知识的巩固、提高和综合运用，是对学生的理论与实际相结合能力的考验。
通过毕业设计这一过程，完成简单机械系统装置的设计，树立正确的设计思想和工程意识，培养独立分析、解决实际设计问题的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础。
本文完成了对一个伺服转台的传动系统设计。
与已有的伺服系统相比，此系统它具有结构紧凑、外廓尺寸小和重量轻等优点。
论文首先简要介绍了课题的背景，以及伺服系统的应用，然后根据方案确定传动结构种类，从而确定了传动的基本类型。
论文主体部分包括驱动装置（包含电动机）、锥齿轮传动、少齿差行星减速器。
通过对驱动装置包含电动机选取，然后分配锥齿轮传动、行星减速器、的传动比，确定锥齿轮和行星减速器的大致结构之后，对其进行了整体结构的设计计算和校核。
论文最后对设计过程进行了总结。
因本人的知识水平有限，实际工作经验不足，之中的错误与不妥之处在所难免，恳请读者批评指正关键词：伺服传动系统；少齿差行星减速器；锥齿轮传动ABSTRACTThe graduation design is an approach for students to consolidate, improve and apply the professional knowledge they have learned in university and it is also a test of the students’ability of combining theories with practices. Through the process of designing a simple mechanics working procedure, I have gained the idea of designing, the ability of analyzing and solving problems. Therefore it helps me lay a solid foundation for the further study and workThis paper completed the transmission system design of a servo turntable. Compared with the existing servo system at home and abroad. This system has compact structure. Outline the advantages of small size and light weight.Paper first briefly introduces the background of the topic. and the application of servo system. Then according to the schemes to determine the transmission structure types. To identify the basic types of transmission. Paper main body part including drive device(Consists of motor). Bevel gear drive. Planetary gear reducer. Through the drive unit consists of motor. Bevel gear drive. Planetary gear reducer. Distribution of transmission ratio. After the general structure of the spiral bevel gear and planetary gear reducer is determined. On the whole structure design and calculation and checking. Finally, the paper design process are summarized.There is a limit to a person’s knowledge and working experience. So I sincerely hope that the readers can give me more advice if there is any mistake leaded by my carelessnessKey words: Servo drive system; Less tooth differenced planetary reducer; Bevel gear drive目录摘要 (i)ABSTRACT............................................................................................................. i i 目录 ..................................................................................................................... i ii 1绪论 . (1)2概述 (2)3传动系统的总体设计 (2)3.1伺服电机的选取 (2)3.2传动方案的选取 (3)3.3输出机构选择 (4)4传动系统设计 (4)4.1传动锥齿轮的设计 (4)4.2行星减速装置的设计 (7)4.2.1齿轮齿数确定 (7)4.2.2模数确定 (7)4.2.3齿轮几何尺寸的确定 (10)4.2.4偏心轴的设计 (16)4.2.5输出轴的设计 (17)4.2.6销轴及销轴套的选择 (18)4.3顶圆柱齿轮设计 (18)5主要零件的校核 (20)5.1偏心轴的校核 (21)5.2销轴的弯曲强度校核 (22)5.3输出轴的校核 (24)5.4键的校核 (25)结束语 (26)参考文献 (1)1绪论伺服控制技术是自动化学科中与产业部门联系最紧密、服务最广泛的一个分支。
伺服系统是用来控制被控对象的某种状态（一般是转角和位移），使其能自动地、连续地、精确地复现输入信号的变化规律，可以广泛应用于武器、军舰、航空、航天等军事部门及高精度机床控制。
例如，常见的伺服转台在雷达天线的自动瞄准跟踪控制、战术导弹发射架的瞄准运动控制、军舰的炮塔运动控制、高射炮转角控制、坦克炮塔的控制等都是基于对转台的运动控制，所以对其进行设计有重要的现实意义。
在军事上，伺服转台性能的优劣直接关系到武器系统的可靠性和置信度，是保证型号产品及武器系统精度和性能的基础。
同时，伺服转台也是机电实验室中常用的实验设备，对提高实验室科技水平有着重要的意义。
本设计以舰载火炮发射伺服驱动转台系统为背景，探讨在海洋条件下舰载伺服转台驱动系统的总体设计方案，驱动装置包含电动机、行星减速器、回转大轴承、位置反馈、速度反馈、控制系统等，使伺服转台能够最快速的随动和响应舰体的运动，使火炮能始终准确瞄准确定的方位射击，从而使着弹点准确，这对伺服转台系统的性能提出更高的要求。
2概述本设计以舰载火炮发射伺服驱动转台系统为背景，通过给定参数最终完成伺服转台的传动系统设计。
主要设计指标参数回转转速范围：0～300r/min回转半径：1000mm以内台面平面度：≤0.01mm台面跳动量：≤0.01mm最大转动角加速度：≥25°/s2角速度精度：≤0.05mil/s（保精度角速度0.01～30°/s）总重：450kg以下驱动重量：600kg（均匀分布）使用环境条件：温度-45～+50℃、湿度≯85 %3传动系统的总体设计3.1伺服电机的选取通过对私服系统的分析计算可知1.5KW的电机足以满足伺服系统动力需求，通过分析比较最后选取选华大产电机，型号：110ST-M05030电机的主要参数3.2传动方案的选取通过对比可知行星齿轮传动与普通齿轮传递相比较，具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点。
少齿差传动是行星齿轮传动中的一种。
由一个外齿轮与一个内齿轮组成一对内啮合齿轮副。
它采用的是渐开线齿形，内外齿轮的齿数相差很小，简称为少齿差传动。
一般所讲的少齿差行星齿轮传动是专指渐开线少齿差行星齿轮传动而言的。
少齿差行星齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动平稳、效率高、传动比范围大等优点。
所谓渐开线少齿差行星传动，就是由齿数差很小（一般1～4）的渐开线内啮合变位齿轮副组成的K-H-V型传动或2K-H型传动。
若齿数差为1，则称为一齿差行星传动；依次类推。
渐开线少齿差行星传动是一种特殊的轮系，由固定的渐开线内齿轮2、行星轮1、系杆H及输出机构V组成。
因齿轮1和2采用渐开线齿廓，且两者齿数相差很少，一般为1～4，故称为渐开线少齿差行星传动。
工程中以K代表中心轮，H代表系杆，V代表输出机构，因此又称为K-H-V型轮系。
设计任务：设计四齿差渐开线行星齿轮减速器。
转臂H通常有单偏心轴和双偏心轴两种，双偏心的转臂H是采用相对180°的偏心轴上安装两个行星轮，可抵消离心力。
图中行星轮与输出轴V之间用销轴连接。
输出有两种方式：一种是内齿轮与机壳固定在一起，输出轴输出（图2.1）；另一种是构件V固定，该减速器设计采用的是由双偏心轴带动行星轮传动，内齿轮固定不动，由输出轴输出。
图2.1 内齿轮固定3.3输出机构选择较常用的有销轴式、十字滑块式、浮动盘式和零齿差式四种。
1) 销轴式它是由固连在输出轴的若干个销轴与行星齿轮轮辐上对应的均布销轴孔所组成。
由于它在结构上可以保证行星齿轮上的销轴孔直径比销轴套的外径大两倍的偏心距，因此在传动过程中，销轴套始终与行星齿轮上的销孔壁接触，而使行星齿轮的自转运动通过销轴传递给输出轴，且在行星齿轮与输出轴之间实现传动比为i=1的运动关系。
2) 十字滑块式这种机构是由两个端面具有矩形榫的连接盘和两个端面具有凹槽的行星齿轮，以及一根带凹槽的输出轴组成。
它的优点是结构简单、制造容易，成本较低，且可以补偿由于转配或零件制造的误差。
但其承载能力和传动效率相比销轴式低，故适于传递小功率，低转速和不连续运转的条件下工作；或只有一个行星齿轮的少齿差行星传动的结构中。
3) 浮动盘式主要由两个浮动盘和固连在行星齿轮轮辐上的销轴及销轴套等组成。
优点是结构简单、安装方便、摩擦损失小、使用效果好。