步进式工件输送机毕业论文

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步进电机完整毕业论文

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摘要本文介绍了单片机控制步进电机的系统。

在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。

步进电机是机电控制中一种常用的执行机构,其原理是通过对它每相线圈中的电流和顺序切换来使电机作步进式旋转。

本系统的硬件组成主要有:51系列单片机、L298N驱动电路、直流电压源等。

同时对系统设计中所用到的一些软件都进行了介绍。

本系统用51系列单片机和L298N电机驱动芯片并加入了键盘来控制步进电机实现转向、转速等。

系统中使用的是永磁式二相步进电机,相应的驱动和控制电路对于其整体性能起着非常重要的作用。

经系统调试,能够很好的控制步进电机的正反转、加减速、急停,从而达到预期目的。

整个系统具有结构简单、可靠性高、成本低和实用性强等特点,具有较高的通用性和应用推广价值。

关键词:51系列单片机;L298N驱动电路;正反转;急停AbstractThis paper, we introduces a stepper motor system which controlled by SCM. In the Electrical era today, Motor has been playing a very important role in the modernization of production and life. Stepper motor is a common used implementing agency in motor control. The principle is by switching the coil current and the order in its each phase to make a step-by-step rotary motor. The hardware of the system including: 51 series SCM, L298N driving circuit, DC voltage source , etc. At the same time some of the software that used in system designing are introduced. The system used 51 SCM and L298N motor drive chip and joined the keyboard to control the stepper motor to achieve the direction and speed of rotation, etc. A Permanent Magnet two-phase stepper motor is used in the system. The corresponding drive and control circuit plays a very important role to its overall performance.Though system testing, it can be very convenient to control the stepper motor, such as acceleration , deceleration, exigency stop so as to achieve the desired objectives. The whole system is simple in structure with characteristics of high reliability, low cost and practicality which has a higher universal characteristic and the promotional and applied value.Keywords: 51 SCM; L298N driving circuit; Positive and reversal rotation; Exigency目录1 绪论 (1)1.1技术概述 (1)1.2本课题的背景和意义 (2)1.3本设计完成的工作 (3)2 单片机控制步进电机系统简介 (4)2.1单片机系统概述 (4)2.2AT89C51功能概述 (4)2.2.1引脚功能说明 (5)2.2.2时钟振荡器 (7)2.3步进电机概述 (7)3 常用软件基础知识 (9)3.1C语言程序设计概述 (9)3.1.1C语言出现的历史背景 (9)3.1.2C语言的特点 (10)3.2Keil编译器软件简介 (12)3.2.1使用Keil软件建立一个工程 (13)3.2.2使用Debug进行调试 (17)3.3STC-ISP软件介绍 (19)3.3.1程序烧写过程 (19)4 系统概述及设计 (22)4.1整体结构 (22)4.2系统作用 (22)4.3系统应用 (22)5 硬件设计 (23)5.1硬件设计原则 (23)5.2MCU最小系统电路设计 (23)5.2.1复位电路设计 (24)5.2.2时钟电路设计 (24)5.2.3上拉电阻的作用 (25)5.3L298N驱动电路设计 (25)5.3.1L298N芯片简介 (26)5.3.2MAX-232电路设计 (26)5.3.3MAX-232 芯片简介 (26)5.4 键盘的电路设计 (27)5.4.1 键盘的特性 (27)5.4.2 按键的确认 (27)5.4.3 键盘的工作方式 (28)5.5 电源电路设计 (29)6 软件设计 (30)6.1程序模块 (30)6.1.1中断模块 (30)6.1.2延时模块 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录A 资料翻译 (36)A.1英文资料 (36)A.2中文译文 (45)附录B 程序源码 (52)附录C 系统总体电路图 (57)附录D 实物图 (58)1绪论1.1技术概述在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。

步进电机毕业论文

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步进电机毕业论文步进电机毕业论文引言在现代工业和科技领域,步进电机作为一种重要的电动机类型,广泛应用于各种自动控制系统中。

步进电机以其精准的定位能力和可编程性而受到研究者和工程师们的青睐。

本篇论文旨在探讨步进电机的原理、应用以及未来的发展方向。

一、步进电机的原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械运动的电动机。

其工作原理基于磁场的相互作用,通过电流的变化来控制转子的运动。

步进电机通常由定子、转子和驱动电路组成。

定子上的线圈通过电流激励产生磁场,而转子则由磁性材料制成。

当电流通过线圈时,磁场会引起转子的磁性材料发生磁化,从而使转子发生运动。

二、步进电机的应用领域步进电机在各个领域都有广泛的应用。

在工业自动化领域,步进电机常被用于控制机器人的运动和定位,如自动装配线上的零件搬运和组装。

步进电机还被广泛应用于医疗设备、数码相机、打印机等消费电子产品中。

此外,步进电机还被用于纺织机械、印刷机、数控机床等设备中,以实现精确的运动控制。

三、步进电机的优势和局限性步进电机具有许多优势,使其成为许多应用中的首选。

首先,步进电机可以实现非常精确的定位和控制,其转子的位置可以通过控制电流的脉冲数来精确控制。

其次,步进电机具有较高的可靠性和耐用性,由于其结构简单,没有传统电动机中的刷子和换向器,因此减少了故障的可能性。

然而,步进电机也存在一些局限性,例如其最高转速较低,无法适用于高速运动的应用。

此外,步进电机在低速运动时可能会出现共振现象,需要采取相应的措施来避免共振带来的问题。

四、步进电机的未来发展方向随着科技的不断进步,步进电机也在不断发展。

未来,步进电机的发展方向主要集中在提高性能和降低成本上。

一方面,研究者们致力于提高步进电机的转速和精度,以满足更高要求的应用。

另一方面,通过采用新的材料和制造工艺,可以降低步进电机的生产成本,使其更加普及和可接受。

结论步进电机作为一种重要的电动机类型,在各个领域都有广泛的应用。

步进送料机的设计--毕业设计[管理资料]

步进送料机的设计--毕业设计[管理资料]

引言本毕业设计的设计任务是步进送料机的设计。

步进送料机是输送机的一种,能够实现间歇的输送工件,应用非常广泛。

选择步进送料机这种生产机械的设计作为毕业设计的选题,能培养了我们机械设计中的总体设计能力,将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练,使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密,以及独立解决工程实际问题的能力。

它还培养了我们机械系统创新设计的能力,增强了机械构思设计和创新设计。

通过机械课程毕业设计的基本技能训练,提高了我们的计算、绘图、使用技术资料和设计手册、熟悉各种规范标准、进行数据分析和处理、编写技术文件等方面的能力。

本毕业设计高度采用现代化的设计手段,使用AutoCAD环境下运行的计算机辅助设计平台,进行送料传动设计、圆柱齿轮传动设计、齿轮的设计、轴的结构设计、轴承的选择、轴承端盖设计、轴系零件紧固件设计、减速器基本附件以及基本连接件的设计等,使得设计高度地自动化,将现代计算机技术与我们传统的机械设计理论及实际相联系,提高了设计效率。

由于本人缺乏经验、水平有限,设计中难免有错误和不妥之处,恳请各位老师提出宝贵意见,我会积极改正并在今后的学习中更加努力和认真。

1 送料机构的设计计算输送机介绍输送机(Conveyor)输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械,又称连续输送机。

输送机可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路,输送线路一般是固定的。

输送机输送能力大,运距长,还可在输送过程中同时完成若干工艺操作,所以应用十分广泛。

可以单台输送,也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统,以满足不同布置形式的作业线需要。

输送机的历史中国古代的高转筒车和提水的翻车,是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形;17世纪中,开始应用架空索道输送散状物料;19世纪中叶,各种现代结构的输送机相继出现。

步进式工件输送机毕业设计

步进式工件输送机毕业设计

武汉理工大学毕业论文论文题目步进式工件输送机系别专业班级学号学生姓名指导教师(签名)完成时间 2013 年 5 月摘要在科技飞速发展的今天,各种行业的竞争越来越激烈,生产效率的提高则变得尤为重要。

在生产过程中,原材料的搬运时间和搬运费用占有的比例相当大,而且在搬运过程中,工人的劳动量消耗大,容易发生各种生产事故。

所以各种类型的自动输送机的用处也越来越大。

输送机已经成为了自动生产线上的重要组成部分,它可以为制造型工厂实现“无人工厂”成为现实。

自动化生产线利用自动输料装置,将被加工的工件从一个工位自动输送到下一个工位,或者从一台设备自动输送到下一台设备,将生产线的各台设备联结成为一个整体。

本文以步进式工件输送机的设计为核心,步进式工件输送机的功能是间歇地输送工件到达预定的位置,通过步进电机为动力源,减速器将电动机的回转数减速到所要的回转数。

采用曲柄滑块机构,达到定时定量定距离的步进式工件输送功能。

关键词:自动输送机;曲柄滑块机构;定时定量定距离Design of step type workpiece conveyorAbstractThe rapid development in science and technology today, a variety of industry competition increasingly fierce, the production efficiency is particularly important. In the process of production, transportation timts. So the use of various types of automatic conveyor is more and more big. Conveyor has become an important part of the automatic production line, it can realize manufacturing factory "unmanned factory" to become a reality.Automatic production line with automatic feeding device, the workpiece will be processed from one station to the next station delivery, or from one device automatically transported to the next piece of equipment, eaice connected to the production line as a whole. The design of the step type workpiece conveyor as the core, step-by-step workpiece conveyor function is intermittently conveying workpiece to a predetermined position, by a common motor as the power source, the rotary motor d achieve fixed time quantitative distance step-by-step workpiece conveying function.Key words: Automatic conveyor crank slider mechanism fixed time quantitative and distance目录第一章前言 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 国内外输送机发展史,现状和未来发展趋势 (1)1.3 输送机的分类和特点 (4)1.4 本输送机的适用范围 (4)1.5 本课题研究的主要内容和拟解决的问题 (4)1.6 输送机的工作原理和动作简介 (5)1.7 连杆机构的特点和作用 (7)1.8 本课题的研究方法、步骤及措施 (7)第二章设计要求与设计用途 (9)2.1 设计要求 (9)2.2 性能数据要求 (9)2.3 设计用途 (10)第三章设计方案的比较 (11)3.1 设计方案 (11)3.2 方案分析 (11)第四章动力源的选择及电路图的设计 (12)4.1 电动机的选择 (12)4.2 减速器的选择 (13)4.3 电路图的设计 (13)第五章参数综合 (14)5.1 工件的的限制 (14)5.2 运动参数计算 (14)5.3 滑杆的拉压强度及变形 (18)5.4 销钉的强度计算 (19)5.5 零件的尺寸配合设计 (20)5.6 重要连接的尺寸公差与配合的选择 (23)第六章润滑的作用及润滑剂的选择 (25)6.1 润滑在输送机上的作用 (25)6.2 输送机关键部位的润滑 (25)6.3 润滑方式的选择 (25)第七章优缺点对比与总结 (27)7.1 输送机的分类 (27)7.2 总结 (27)参考文献 (29)致谢 (30)第一章前言1.1 背景介绍在科技飞速发展的今天,工业自动化水平也越来越高。

步进式工件输送机的设计

步进式工件输送机的设计

机构的运动过程
杆长公式与曲柄公式,并用软件模拟一下,可以得 出大致的杆长。
机构的运动过程
由此得出的设计尺寸为: 杆AB的长度—— 100.002mm 杆BC的长度——250.005mm 杆CD 的长度——350.007mm 杆AD的长度—— 250.005mm
机构的运动过程
各点的运动要素的求解
步进式工件输送机的设计 WHICH WITCH
内容:背景、调研、综述,选型,建模

步进输送机设计背景
输送机(Conveyor) 是 在一定的线路上连续输送物 料的物料搬运机械,又称连 续输送机。输送机可进行水 平、倾斜 和垂直输送,也 可组成空间输送线路,输送 线路一般是固定的。输送机 输送能力大,运距长,还可 在输送过程中同时完成若干 工艺操作,所以应用十分广 泛。可以单台输送,也可多 台组成或与其他输送设备组 成水平或倾斜的输送系统, 以满足不同布置形式的作业 线需要。所以广泛引用于现 代化的工业中,并产生重大 作用。
采用液压凸轮机构为主, 以达到设计要求。本方案 采用液压动力装置以推动 挡板左右往复运动。再采 用凸轮机构推动挡板做上 下的往复运动。该机构由 液压机构和凸轮机构相互 配合,使挡板做曲线运动。 该机构结构简单,构造也 较为普通,切运行时噪声 低。运动行程一眼明了。 缺点是该机构有两个自由 度,所以运动难于控制, 不够平稳。而且液压机构 成本太高,且维护检修复 杂。
elements
方案1
elements
方案2
采用连杆机构来引导 做平面运动,同时由 于完全采用连杆机构, 运动连续,平稳,且 成本较低且维护,检 修都较为简单。该机 构只有一个自由度, 运动易于控制。缺点 是机构的杆件较多, 通过比较,决定采用 方案二为设计方案。

机械原理课程设计——步进式工件输送机..

机械原理课程设计——步进式工件输送机..

机械原理课程设计——步进式工件输送机..————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《机械设计基础》课程设计说明书设计题目:步进式工件输送机设计专业班级:12机械1班学生姓名:冯剑学号:1200101112完成日期:2013年12月第一章:设计题目设计题目:步进式输送机设计设计原理:步进输送机是一种能间歇地输送工件,并使其间距始终保持稳定步长的传送机械。

工件通过隔断板释放,滑落到辊道上,带有推爪的滑架作往复直线运动,当向右运动时推爪推动工件的左端面一起运动,经过多次的往复运动,最终把工件运送到指定位置。

设计要求1)工件质量:70kg2)输送步长H=400mm,可载5~8个工件3)运输速度为0。

44m/s,尽可能均匀,行程系数K=1。

254)工作阻力2500N5)往复次数406)滑架导路水平线与安装平面高度允许在800—1000mm。

第二章:原动机的选择减速器结构展开式二级圆柱直齿轮减速器。

电动机选择(一)工作机的功率P ww P =FV 1000KW 、 Tn9500w W P K =、T 1000w W P KW = 选用Tn 9500w W P K =1000v60n D = 10000.760n 33.439r /min 3.14400⨯⨯==⨯800332.816km 9500w P ⨯== (二)总效率总η234214==0.886ηηηηη⨯⨯⨯总查《课程设计手册》表1—7(三)所需电动机功率d P2.83.16()0.886wd P P KW η===总P ed 大于等于P d查《机械零件设计手册》电动机选用三相异步电机笼型Y132M 1-6 n 满 = 960r/min传动比分配工作机的转速:601000v 6010000.7n 33.439r /min 3.14400D π⨯⨯⨯===⨯96028.7/min 33.439n i r n ===满总n 满为电动机满载转速,n 为转轴转速。

步进式输送机

步进式输送机
教师姓名
宁淑荣
职称
副教授
学位
博士
申请课题题目
步进式工件输送机机构仿真
课题
类型
理论型
课题
来源
指导教师
科研项目
国家级
部省(市)级
应用型

校级
企事业单位
委托课题
自拟课题

主要研究内容
机构三维虚拟建模始于上世纪90年代,它可以使机构设计者在机构制造之前提前感知机构的各种运动形态,并具有形象而直观的图像,使仿真从单纯的抽象的数字化仿真中走出来,从而可更直观地验证机构设计的合理性,因而已成为当今机构设计者不可或缺的步骤之一,同时虚拟制造仿真技术还可以提高设计周期,因此可极大地缩短设计制造周期,为企业带来极大的经济效益。
主要研究内容可任选一种:1、基于图形仿真软件建立机构的三维动态仿真模型;2、基于虚拟样机技术进行电机选型及验证
目标和要求
内容1:比较研究目前常用的三维造型仿真软件并选择一种实用软件进行机构仿真研究;对机构进行运动分析和干涉验证。
内容2:使用Pro /E和ADAMS联合建立仿人机器人的虚拟样机模型,运用此虚拟样机进行机器人动力学仿真,以仿真参数为依据,进行电机系统的精确选型。最后通过比较关节负载特性曲线与电机的理想机械特性曲线,验证电机选型的合理性。
毕业设计(论文)课题申请表
(由指导教师填写)
院(系):机电工程学院时间:2009年12月25日
教师姓名
宁淑荣
职称
副教授
学位
博士
申请课题题目
步进式工件输送机机构设计
课题
类型
理论型
课题
来源
指导教师
科研项目
国家级
部省(市)级

(完整版)输送机毕业设计论文

(完整版)输送机毕业设计论文

优秀论文审核通过未经允许切勿外传成人教育学院毕业设计论文课题名称带式输送机设计教学系、部、室机电工程系专业矿山机电专06级指导教师XXXX2009年8月10日毕业设计(论文)任务书学生小学校专矿山机电专06级设计(论文)题目带式输送机设计设计方案及参运量1200t、带速3.15ms、倾角16°数:设计内容1、输送机输送能力与胶带及带速的验算2、运行阻力的计算包括直线段和曲线段的运行阻力3、胶带张力的计算根据摩擦条件和垂度条件计算各点张力4、胶带强度的验算根据带内张力验算其强度5、牵引力和电动机功率计算6、输送机总体布置图7、驱动装置布置图指导教师系、部主任教学院长摘要带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的连续运输设备,由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点,被广泛应用于矿井巷道内采用带式输送机运送煤炭、矿石等物料,对建设现代化矿井有重要作用。

本设计依据原始数据,结合所学知识,综合各科对矿用固定式带式输送机进行选型设计。

首先对胶带输送机作了简单的概述;接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计。

关键词:带式输送机、计算、选型设计目录摘要..............................................................................................................................关键词................................................................................................................第一章绪论....................................................................................................................1.1绪论......................................................................................................................1. 2设计的主要任务................................................................................................1.3本次设计的意义 .................................................................................................第二章带式输送机概述 .................................................................................................2.1矿用带式输送机结构原理 .................................................................................2.2.1带式输送机及其基本组成 ........................................................................2.2带式输送机的类型 .............................................................................................2.3带式输送机的驱动选型 .....................................................................................第三章带式输送机的设计计算 .....................................................................................3.1带式输送机设计计算的内容 .............................................................................3.2带式输送机的确定 .............................................................................................3.3输送机的初选 .....................................................................................................3.3.1选择输送机 ................................................................................................3.3.2确定主要技术参数 ....................................................................................3.4运输能力与胶带宽度的计算 .............................................................................3.5输送机运行阻力的计算 .....................................................................................3.5.1带式输送机牵引力(圆周力)计算 ......................................................3.4.2电动机传动功率的确定 ..........................................................................3.4.3输送带张力计算 ......................................................................................3.4.4胶带强度的验算 ......................................................................................3.4.5输送机牵引力与电动机功率的验算 ......................................................第四章带式输送机的安装、使用与维护 .......................................................................4.1带式输送机的安装与试运行 .............................................................................4.1.1安装要求...................................................................................................4.1.2试运行.......................................................................................................4.1.3输送带的跑偏与调整 ..............................................................................4.2运转维护中应注意的主要问题 .........................................................................总结............................................................................................................................致谢....................................................................................................................................参考文献............................................................................................................................第一章绪论1.1绪论矿用带式输送机有:通用普通型带式输送机、矿用吊挂式带式输送机、可伸缩带式输送机、钢丝绳芯带式输送机和钢丝绳牵引带式输送机。

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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

毕业设计论文设计题目:步进式工件输送机设计目录内容摘要 (1)关键词 (1)1、绪论 (2)1.1背景介绍 (2)1.2方案比较 (2)1.3设计方案综述 (3)2、连杆机构的设计 (4)2.1 连杆机构的定义及特点 (4)2.2 平面曲柄摇杆机构 (5)2.3 平面四连杆机构有曲柄的条件 (5)2.4 连杆设计内容 (6)2.4.1 摇杆的摆角初选 (6)2.4.2 铰点位置和曲柄长度的设计 (8)2.4.3 曲柄摇杆机构的设计 (9)2.4.4 校核最小传动角 (9)3、机构的运动和动力分析 (10)3.1 概述 (10)3.2 用矢量方程图解法作平面连杆机构的速度分析 (11)3.2.1 绘制机构运动简图 (11)3.2.2 作速度分析 (13)3.3 用矢量方程图解法作平面连杆机构的动态静力分析 (14)3.3.1 对机构进行运动分析 (15)3.3.2 确定各构件的惯性力和惯性力偶矩 (15)4、杆件的设计 (16)4.1 杆件的类型 (16)4.2 钢材和截面的选择 (17)4.3 杆件间的联结 (17)4.3.1 剪切强度计算 (17)4.3.2 挤压强度计算 (17)4.3.3 稳定性的校核 (18)5、减速机的设计及选择 (18)5.1 电动机的选择 (18)5.1.1 选择电动机类型和机构形式 (18)5.1.2 功率的计算 (18)5.1.3 电动机功率计算 (19)5.1.4 传动效率 (19)5.1.5 确定电动机转速 (19)5.2 确定传动装置传动比 (19)5.2.1 总传动比 (20)5.2.2 分配减速器的各级传动比 (20)6、机架的设计 (20)6.1 机架钢材料的选择 (20)6.2 钢结构设计应满足的要求 (20)6.3 传输机附件的设计 (20)参考文献 (21)致谢 (22)内容摘要:在科技越来越发达的今天,各行各业中生产效率便显得更加重要。

为提高生产效率,各行业对设备的自动化程度提出了更高的要求,各种输送机的用途也越来越大,与此同时对输送机的要求也越来越高。

在本次工件输送机的设计里,对输送机的输送距离、输送速度及其精确度都提出较高的要求。

本次设计对步进式工件输送机的各个部分进行选择和分析,并对产品的经济性和质量的稳定性方面,也做了重要的把握。

关键词:输送机;连杆机构;齿轮传动。

1 绪论1.1背景介绍进入21世纪以来,随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品,而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。

企业为了赢得市场,必须不断开发符合市场需求的产品。

新产品的设计与制造,其中设计是产品开发的第一步,是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素.机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等,使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论,对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练,培养理论与实际结合的能力,更为重要的是培养开发和创新能力。

因此,毕业论文设计在机械类专业学生的知识体系训练中,具有不可替代的重要作用。

本次我设计的是步进式工件输送机,以小见大,设计并不是门简单的课程,它需要我们理性的思维和丰富的空间想象能力。

我们可以通过对步进式工件输送机的设计进一步了解机械设计的流程,为我们今后的设计工作奠定了基础。

1.2方案比较经过反复调查研究,查阅相关资料,我们根据工件传输机的工作状况的要求,提出了以下四种方案:方案一:直接用带传动和步进电动机来实现滑架的往返运动,通过步进电动机的正反转控制往返运动,通过单片机控制驱动电路来设置相关的运动参数。

方案二:运用齿轮齿条和步进电动机来实现滑架的往复运动,通过步进电机的正反转,齿条固定在滑架上,利用齿轮齿条间的传动来实现滑架的往返运动。

方案三:采用液压凸轮机构为主,以达到设计要求。

本方案采用液压动力装置以推动挡板左右往复运动。

再采用凸轮机构推动挡板做上下的往复运动。

该机构由液压机构和凸轮机构相互配合,使挡板做曲线运动。

方案四:运用连杆机构,减速机,普通电动机。

通过普通电动机可以获得运动所需要的动力,减速机调整相应的速度和节奏,连杆机构实现不同的速度比,节奏,步长和滑架的运动轨迹。

经过可行性调研,我们发现方案一中步进电机的功率和工作状况要求中的中度冲击问题对步进电机的影响不能很好的解决,而且步进电机拥有一个很明显的优点,就是它有精确的正反转功能,因为步进电机是将电脉冲信号转化为角位移,或线位移的开环控制元件,在非超载的情况下,电机的转速,停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载的变化而影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角,这一线性关系的存在,加上步进电机只有同期性的误差而无累积误差等特点,使得在速度控制领域用步进电机来控制变的非常简单,而且低速精度高。

虽然如今步进电机已经被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规条件下使用。

它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

方案二也存在类似的问题,方案三机构结构简单,构造也较为普通,且运行时噪声低。

运动行程十分明了,缺点是该机构有两个自由度,所以运动难遇控制,不够平稳。

而且液压机构成本太高,且维护检修复杂。

而方案四对于方案一方案二的问题有了很好的实现,而且普通电动机容易选择,减速机和连杆机构,结构可靠,稳定性高,可以承受一定的冲击,所以此方案较合理。

在整个设计过程中,连杆机构的设计和分析应是本课题的重点,运用机械设计和机械原理的相关内容来设计,设计的主要内容应包括工作机构和传动系统的运动分析,连杆机构的运动和动力分析,减速机及电机的选择设计。

本课题的难点是连杆机构的分析和动力运动的分析。

1.3设计方案综述工件输送机是一种实现往复传送可以间歇性地输送工件的机械,通过传动装置,电动机驱动滑架往复移动工件,行程时,滑架上的推爪推动工件前进一个步长,当滑架返回的时候,因为推爪下部有压缩弹簧,所以推爪从工件底面滑过,工件保持不动,当滑架再次向前推进时,已复位,就这样往返推动工件前移。

设计意义:工件传输机在自动化流水线上的充分运用能提高工厂的生产率,减轻工人的劳动强度,保障工人的生命安全,为实现车间无人化提供了可靠的条件。

2 连杆机构的设计2.1 连杆机构的定义及特点连杆机构是一种应用非常广泛的机构,折叠伞的收放机构,机械手的传动机构以及人体假肢的设计等,都是连杆机构。

连杆机构的定义:(1)某原动件的运动都要经过一个不直接与机架相联的中间构件才能传动从动件,中间构件称为连杆。

这些机构统称为连杆机构。

(2)这些机构中的运动副一般均为低副。

故连杆机构也称低副机构。

连杆机构的特点:(1) 连杆机构中构件间以低副相连,低副两元素为面接触,在承受同样载荷的条件下压强较低,因而可用来传递较大的动力。

又由于低副元素的几何形状比较简单,故容易加工。

(2) 构件运动形式具有多样性。

连杆机构中既有绕定轴转动的曲柄、绕定轴往复摆动的摇杆,又有作平面一般运动的连杆、作往复直线移动的滑块等,利用连杆机构可以获得各种形式的运动,这在工程实际中具有重要价值。

(3) 在主动件运动规律不变的情况下,只要改变连杆机构各构件的相对尺寸,就可以使从动件实现不同的运动规律和运动要求。

(4) 连杆曲线具有多样性。

连杆机构中的连杆,可以看作是在所有方向上无限扩展的一个平面,该平面称为连杆平面。

在机构的运动过程中,固接在连杆平面上的各点,将描绘出各种不同形状的曲线,这些曲线称为连杆曲线。

(5) 在连杆机构的运动过程中,一些构件(如连杆)的质心在作变速运动,由此产生的惯性力不好平衡,因而会增加机构的动载荷,使机构产生强迫振动。

所以连杆机构一般不适于用在高速场合。

(6) 连杆机构中运动的传递要经过中间构件,而各构件的尺寸不可能做得绝对准确,再加上运动副间的间隙,故运动传递的累积误差比较大。

2.2 平面曲柄摇杆机构在铰链四连杆机构中,若两个连架杆中一个为摇杆,另一个为曲柄,那么这个四杆机构称为曲柄摇杆机构。

在曲柄摇杆机构中,当曲柄为原动件,摇杆为从动件时,可以把曲柄的连续转动转变为摇杆的往复摆动,此种机构应用比较广泛。

2.3 平面四连杆机构有曲柄的条件(1)杆长之和条件:平面四杆机构的最短杆和最长杆的长度之和小于或者等于其余两杆长度之和。

(2)在铰链四杆机构中,如果某个转动副能够成为整转副,则它所连接的两个构件中,必有一个为最短杆,并且四个构件的长度关系满足杆长之和条件。

(3)在有整转副存在的铰链四杆机构中,最短杆两端的转动副均为整转副。

此时,如果取最短杆为机架,则得到双曲柄机构;若取最短杆的任何一个相连构件为机架,则得到曲柄摇杆机构;如果取最短杆对面构件为机架,则得到双摇杆机构。

(4)如果四杆机构不满足杆长之和条件,则不论选取哪个构件为机架,所得到机构均为双摇杆机构。

综上所述:平面四杆机构中曲柄存在的条件是四个杆的长度关系,谁做机架决定是否会存在曲柄。

2.4 连杆设计内容输送机的工作阻力r F =5000N ,步长S=450mm ,往复次数N=40 次/分,行程速比系数K=1.3,高度H=800mm 。

输送时滑架受到的阻力Fr 视为常数,滑架宽度为250mm ,使用折旧期为5年,每天二班制工作,载荷里有中等冲击,工作环境清洁,室内,三相交流电源,工作机构效率为0.95,用于小批量生产。

2.4.1 摇杆的摆角初选根据设计的常识一般初选摆角为40°-50°左右,再由步长定摇杆长度,一般取CD L ≈(0.6-0.7) DE L , EF L ≈(0.2-0.3) DE L 。

2.4.2 铰点位置和曲柄长度的设计根据行程速比和传动角要求铰点A 的位置及曲柄连杆长度。

根据所给条件以及现场的要求,和行程速比系数K ,在设计四连杆时,可利用机构在极位时的几何关系,再运用其它辅助条件进行设计。

2.4.3 曲柄摇杆机构的设计通过摆角及行程速比系数K=1.3和摇杆长度来设计该机构。

首先按公式θ=180°(K-1)/(K+1)算出极位夹角θ为23.5°。

然后任取一点D,再用此点为顶点作等腰三角形,使两腰的长度等于CD, ∠12C DC φ=。

作2C N 使∠21C C N =90°-θ,再作2C M ⊥12C C , 2C M 与1C N 的交点P 。

作△21PC C 的外接圆,那么圆弧12C PC 上任一点A 到1C 和2C 的连线所形成的夹角∠12C AC 都等于极位夹角θ ,所以曲柄的轴心A 应在这个圆弧上。

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