《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計任務(wù)2021

《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計任務(wù)書（機電2024-1、2）課程設(shè)計的目的（1）掌握機電一體化機械系統(tǒng)設(shè)計過程和方法，包括參數(shù)的選擇，傳動設(shè)計，零件計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計等，培養(yǎng)系統(tǒng)分析及設(shè)計的能力。（2）綜合應(yīng)用過去所學(xué)的理論知識，提高聯(lián)系實際和綜合分析的能力，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識。（3）訓(xùn)練和提高設(shè)計的基本技能，如計算，繪圖，運用設(shè)計資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編寫技術(shù)文件（說明書）等。二、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計題目及參數(shù)步進(jìn)電機直接驅(qū)動單軸直線移動機構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計（1、2、3、4組），步進(jìn)電機通過一級齒輪減速驅(qū)動單軸直線移動機構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計（5、6、7、8組）。1、主要性能參數(shù)：組1234負(fù)載F2(N)2000300040005000F1(N)1000150020002500快進(jìn)速度(m/min)2.521.51工進(jìn)速度(m/min)0.2脈沖當(dāng)量(mm)0.010.010.010.01行程(mm)400500600700加減速度時間(s)（相對空載、快進(jìn)）2222要求壽命(h)21000220002300024000滾動絲杠直徑初(mm)12162025滾動絲杠支承形式一端固定一端游動兩端固定一端固定一端游動兩端固定組5678負(fù)載F2(N)4000600060006000F1(N)1000200025003000快進(jìn)速度(m/min)2.521.51工進(jìn)速度(m/min)0.2脈沖當(dāng)量(mm)0.010.010.010.01行程(mm)400500600700加減速度時間(s)（相對空載、快進(jìn)）3444要求壽命(h)20000200002000020000滾動絲杠直徑初(mm)12162025滾動絲杠支承形式一端固定一端游動兩端固定一端固定一端游動兩端固定三、設(shè)計內(nèi)容1、機械系統(tǒng)部分：完成詳細(xì)結(jié)構(gòu)的裝配圖設(shè)計，參考圖例如下：說明：此圖僅供結(jié)構(gòu)設(shè)計原理時參考，原點接近開關(guān)等的安裝在圖中未畫出，且軸承形式的選用應(yīng)隨負(fù)載不同，各人設(shè)計應(yīng)有所不同。步進(jìn)電機直接驅(qū)動滾珠絲杠傳動參照圖1步進(jìn)電機通過一級齒輪減速驅(qū)動滾珠絲杠傳動參照圖2采用滾動絲杠副采用雙滾動直線導(dǎo)軌副作為導(dǎo)軌移動機構(gòu)水平安裝2、控制部分：采用MCS-51單片機設(shè)計系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，要求MCS51單片機電路有快進(jìn)、工進(jìn)、緊急停止、快速回程等按鍵，能檢測平臺極限位置，并能通過光耦聯(lián)結(jié)步進(jìn)電機的驅(qū)動電路驅(qū)動步進(jìn)電機工作。3、完成設(shè)計計算步驟：1)步進(jìn)電機的選擇、計算和驗算，含以下內(nèi)容：脈沖當(dāng)量的確定、傳動比的選定空載啟動轉(zhuǎn)矩的驗算各傳動部件等效轉(zhuǎn)動慣量、等效轉(zhuǎn)矩的折算等（如齒輪、軸、滾珠絲杠等的轉(zhuǎn)動慣量、工作臺的質(zhì)量等）。2)齒輪模數(shù)、減速比的確定和計算3)滾珠絲杠的選擇、計算和驗算4)滾動導(dǎo)套副的選擇、計算四、工作量（1）裝配工作圖1張(1#圖紙)（2）驅(qū)動直線移動機構(gòu)的系統(tǒng)硬件電路圖（3#圖紙）（3）機械設(shè)計計算、控制系統(tǒng)電路設(shè)計說明等說明書1份以上裝訂順序為：任務(wù)書、評閱表、設(shè)計說明書、圖紙五、設(shè)計進(jìn)度（1）設(shè)計準(zhǔn)備工作：布置題目，閱讀指導(dǎo)書（0.5天）（2）機械系統(tǒng)設(shè)計：機械系統(tǒng)的設(shè)計計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計及裝配圖繪制（4.5天）（3）MCS51單片機電路原理圖設(shè)計、步進(jìn)電機驅(qū)動電路設(shè)計及電路圖繪制（2.5天）（4）編寫設(shè)計計算說明書（1.5天）（5）設(shè)計答辯：（1天）參考資料：[1]《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》，尹志強等編，機械工業(yè)出版社，2007.7[2]《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計