机电工程学院机械电子方向课程设计：机电传动单向数控平台设计

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：机电传动单项数控平台设计设计者：班级：学号：指导教师：中国矿业大学机电工程学院2014年12月目录一.设计任务1.1设计任务介绍及意义∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 1.2设计任务∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 1.3设计参数明细∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 1.4课程设计基本要求∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙··∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3二．总体方案设计2.1电动机的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 2.2传动方式的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.3电气控制的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 2.4总体方案确定，参数初设∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5三．机械传动系统设计3.0机械传动装置的组成及原理∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6 3.1导轨的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6 3.2步进电机的选型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 3.3同步皮带的选择及校核∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙9 3.4联轴器的选用∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙11 3.5键的校核∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.6滚动轴承的选用与校核∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙13 3.7润滑与密封装置∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15四．电器控制系统设计4.1设计的基本原则∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙164.2 PLC控制系统的具体设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙174.3 PLC高速脉冲输出控制∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙24五.结束语∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙30六.参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙30一设计任务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技能、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计是建立在专业基础课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。

专业课程设计题目：机电传动单向数控平台设计学校：中国矿业大学徐海学院班级：机自07-6班姓名：***学号：********辅导老师：2010-6-2摘要：本课程设计机械部分介绍了数控单向工作平台，减速器以及电机的整个传动系统，给出了系统的总传动方案图，在控制方案的基础上能够完成相对应的执行动作。

电器部分介绍了以AT89C51单片机作为直流电机调速系统的控制核心的结构框图，对几个主要控制电路进行了分析，给出了控制系统的程序流程图。

该系统解决了以往复杂的模拟电路设计问题，增强了电机速度的可控性，提高了调速系统的精度。

该系统造价低廉，适合广泛应用于各类直流电机调速系统。

目录1设计任务1.1 设计任务介绍及意义 (4)1.2 设计任务明细 (4)2总体方案设计2.1 设计的基本依据 (5)2.2 可行性方案的比较 (5)2.3 总体方案的确定 (6)3机械传动系统设计3.1机械传动装置的组成及原理3.1.1 滚珠丝杠的设计 (7)3.1.2 单级闭式齿轮减速器的设计 (10)3.1.3 联轴器的选择 (12)3.1.4 轴承的选择 (13)3.1.5 电机的选择 (14)3.2主要部件的结构设计计算3.2.1 机架的设计 (15)3.2.2 平台的设计 (16)4电气控制系统设计4.1 控制系统的基本组成 (16)4.2 电器元件的选型计算 (17)4.3 电气控制电路的设计 (19)4.4 控制程序的设计及说明 (22)5 结论 (25)参考书目1设计任务1.1设计任务介绍及意义：随着工业自动化的大力度的推进，数控平台被越来越多的应用于各个领域当中。

对于数控平台的开发也随着技术的发展逐步过渡到复杂化，多样化。

微处理器的研制极大的推动了自动化机械的力度，大大促进了机械向自动化，可编程化过渡。

本课程设计采用了美国ATMEL公司研制的AT89C51芯片作下位机配合触屏控制面板实现对数控平台的单向闭环反馈控制。

目录一设计任务 (1)设计任务介绍及意义 (1)设计题目说明： (1)●机电传动单向数控平台设计 (1)设计的大体要求 (2)课程设计时刻安排及设计进程的相关环节 (2)2 整体方案设计 (3)设计大体依据 (3)整体方案确信 (6)3 机械传动系统设计及核算 (7)滚珠丝杠、轴承的选用及核算 (7)步进电机选用及核算 (13)联轴器校核 (15) (15)联轴器校核 (16)增量式旋转编码器的选用 (16)4 电气操纵系统设计 (17)环形脉冲分派器CH250 (17)功率放大器 (19)PLC高速脉冲输出操纵 (20)一设计任务设计任务介绍及意义1.1.1课程设计题目机电传动单向数据平台设计1.1.2要紧内容包括(1)机械传动结构设计(2)电气测控系统1.1.3课程设计意义：课程设计是培育学生综合运用所学知识和技术、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计是成立在专业基础课和专业方向课的基础上的，是依照所学课程进行的工程大体训练，通过课程设计能够达到以下目标：(1)培育学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电操纵系统(产品)的初步设计工作，并结合设计或实验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。

(2)培育学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各类标准和工具书籍和编写技术文件的能力，提高计算、画图等大体技术。

(3)培育学生把握机电产品设计的一样程序和方式，进行工程师大体素养的训练。

(4)树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。

设计题目说明：●机电传动单向数控平台设计（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)电气操纵方式：单片微机操纵、PLC操纵；(4)功能操纵要求：速度操纵、位置操纵；(5)要紧设计参数：单向工作行程——1800、1500、1200 mm；移动负载质量——100、50 kg；移动速度操纵——0-3、0-6 m/min；负载移动阻力——50、100 N；设计的大体要求课程设计的大体要求：1）方案设计：依照课程设计任务的要求，在搜集、归纳、分析资料的基础上，明确系统的要紧功能，确信实现系统要紧功能的原理方案，并对各类方案进行分析和评判，进行方案选优。

机电一体化课程设计任务书机电一体化课程设计是一个重要的实践教学环节，要求学生综合应用所学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行一次机电结合的设计训练。

一、课程设计目的1.学习机电一体化系统总体设计方案的拟定。

2.通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件遇到像元件的工作原理与选用原则。

3.通过进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式。

4.通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件接口回路和控制软件的设计思路。

5.培养学生独立分析问题和解决问题的能力，并培养系统设计的思想。

6.提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。

二、课程设计的内容课程设计题目：单轴数控工作台机电系统设计设计内容由机械系统、控制系统、设计说明书三部分组成。

具体工作量要求如下：1、单轴数控工作台装配图（A3图1张）2、控制系统设计（电气原理图：A3图1张）完成硬件电路设计工作，设计控制系统的主要软件流程并编写程序。

条件允许时，尽可能进行调试试验。

3、设计任务书（一份）要求清楚地叙述整个设计过程和详细的设计内容，包括总体方案分析，机械系统的结构设计，主要零部件的计算与选型，控制系统的电路原理分析，软件设计流程和程序。

说明书字数不少于5000字，要求内容丰富，条理清晰，图文并茂，符合国标。

三、课程设计的时间安排课程设计时间为4周，进度安排如下：1．分析设计任务，总体方案论证：2-3天2．机械系统设计：5-6天3．控制系统设计：4-5天4．软件设计：1-2天5．编写说明书：2-3天四、设计任务设计任务：设计一种供立式数控铣床使用的单轴数控工作台，控制器选用：单片机任务分配：1、107040201班12位同学做第一组~第六组2、107040202班25位同学做第七组~第十九组3、107040203班7位同学做第十九组~第二十二组4、第十九组由2班的周伟同学（X轴）和3班的陈科龙（Y轴）同学完成5、任务分配按名单顺序。

HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY《机电一体化系统设计》课程课外学分项目名称 X—Y数控工作台项目组成员王扬2013210475朱诚诚2013210484李青岩2013210493黄志鹏2013210502 成绩机械工程学院机械电子工程系二零一六年十一月目录1总体方案设计 01。

1设计任务 01.2总体方案确定 01。

2.1系统的运动方式与伺服系统 01.2。

2计算机系统 01.2。

3X—Y工作台的传动方式 02机械系统设计 (1)2。

1工作台外形尺寸及重量估算 (1)2.2滚动导轨的参数确定 (1)2.2.1导轨型式 (1)2.2。

2导轨长度 (1)2.2.3直线滚动轴承的选型 (1)2.2.4滚动导轨刚度及预紧方法 (2)2。

3滚珠丝杠的设计计算 (2)2.3.1最大动负载Q的计算 (2)2.3。

2滚珠丝杠螺母副几何参数计算 (3)2。

3。

3传动效率计算 (3)2.3.4刚度验算 (3)2.4步进电机的选用 (4)2。

4。

1步进电机的步距角 (4)2。

4.2步进电机启动力矩的计算 (4)2.4.3步进电机的最高工作频率 (5)2.5确定齿轮传动比 (5)2.6确定齿轮模数及有关尺寸 (5)2。

7步进电机惯性负载的计算 (6)3控制系统硬件设计 (8)3。

1CPU板 (8)3.1。

1CPU的选择 (8)3。

1。

2CPU接口设计 (8)3。

2驱动系统 (9)3。

2.1步进电机驱动电路和工作原理 (9)3。

2.2电磁铁驱动电路 (10)3。

2。

3电源设计 (11)4控制系统软件设计 (12)4.1总体方案 (12)4。

2主流程图 (12)4.3X轴电机点动正转程序流程图 (13)4。

4步进电机步进一步程序流程图 (14)参考文献 (15)1总体方案设计1。

1设计任务设计一个数控X—Y工作台及其控制系统.该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm,定位精度为0。

机械电子学课程设计一、背景随着科技的不断发展，机械电子学已经成为当今工程领域的热门方向。

机械电子学利用电子技术和机械技术相结合，实现了工业自动化、机器人控制、智能制造、智慧物流等现代制造业的关键技术。

因此，机械电子学课程的学习和设计显得极为重要。

二、课程设计目标本次机械电子学课程设计旨在：1.提高学生对机械电子学的理解和掌握；2.锻炼学生的创新思维和动手实践能力；3.提高学生对工业自动化等相关领域的应用水平。

三、基本要求本次机械电子学课程设计的基本要求如下：1.设计一个基于单片机的自动控制系统，实现指定任务；2.完成电路图设计、程序编写、系统调试；3.提供完整的设计文档，包括系统结构、电路原理图、程序源代码等；4.在课程设计结束后，进行演示和答辩。

四、任务要求本次机械电子学课程设计的任务要求如下：1.通过学习机械电子学相关知识，确定设计任务；2.利用单片机控制系统，完成任务要求；3.系统的输入输出要求清晰明确，功能稳定可靠；4.要求尽可能减少硬件元器件和软件复杂度；5.文档设计要规范、细致、完整；6.设计方案需要有可行性、可发展性和可扩展性；五、设计流程本次机械电子学课程设计的基本流程如下：1.学习机械电子学相关知识，明确任务；2.进行系统构思，编写系统框图；3.完成电路设计，进行电路图绘制；4.编写程序，进行程序调试；5.进行系统整合测试，对整个系统进行验证；6.撰写设计文档，整理技术资料；7.进行演示和答辩。

六、评分标准本次机械电子学课程设计的评分标准如下：1.系统的功能实现情况；2.系统的成本和复杂度；3.课程设计文档的质量；4.设计的创新性；5.演示和答辩的表现。

七、结语机械电子学课程设计是机械电子学专业学生的重要课程，通过本次课程设计，学生可以更深入地理解机械电子学相关知识，并提高动手实践的能力和创新思维。

同时，也可以为学生今后从事相关工作提供一个实战经验和技术储备。

希望同学们在本次课程设计中发挥自己的优势，做出出色的作品！。

机电传动单向数控平台设计——机械工程及自动化专业专业课程设计说明书专业：机械工程及其自动化班级：机自11-8班学生姓名：学号：指导老师：2014年12月12日目录1设计任务1.1设计任务介绍及意义1.2 设计任务明细1.3 设计的基本要求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4.3电气控制电路的设计4.4控制程序的设计及说明5 结束语6参考文献机械部分CAD图纸下载：电控部分CAD图纸下载：1.设计任务1.1设计任务介绍及意义◆课程设计题目机电传动单向数控平台设计◆主要设计内容(1)机械传动结构设计 (2)电气控制系统◆课程设计意义：⑴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。

⑵培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。

⑶培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。

⑷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：机电传动单向数控平台设计：1.21电机驱动方式：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机；1.22机械传动方式：螺旋丝杆、滚珠丝杆、同步皮带、链传动等；1.23电气控制方式：单片微机控制、PLC控制；1.24功能控制要求：速度控制、位置控制；1.25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；1.3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。

机电传动单向数控平台设计姚安机电传动单向数控平台设计——机械工程及自动化专业专业课程设计说明书专业：机械工程及其自动化班级：机自09-8班学生姓名：姚安学号：03091131 指导老师：杨雪峰 20XX年11月29日目录1设计任务设计任务介绍及意义设计任务明细设计的基本要求2总体方案设计设计的基本依据总体方案的确定3机械传动系统设计机械传动装置的组成及原理主要部件的结构设计计算4电气控制系统设计控制系统的基本组成电器元件的选型计算电气控制电路的设计控制程序的设计及说明5 结束语 62. 控制功能强为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。

低电压，低功耗，便于生产便携式产品为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为～，而工作电流仅为数百微安。

3. 易扩展片内具有计算机正常运行所必需的部件。

芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。

4. 优异的性能价格比单片机的性能极高。

为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。

单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。

于单片机的广泛使用，因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。

总体方案的确定参数初设如下：(1)电机驱动方式：直流伺服电机⑵机械传动方式：滚珠丝杠⑶电气控制方式：单片机控制⑷功能控制要求：速度控制⑸主要设计参数：单向最大工作行程——1500mm；移动负载质量——50kg；负载移动阻力——100N；移动速度控制——6m/min;选用矩形导轨，工作台滑动摩擦系数μ=；丝杠材料初选钢材为42CrMo，其HRC为58～60。

丝杠两端为固定支撑，每个支座安装两个25°的接触角推力球轴承，面对面安装，进行预拉伸。

机电传动单向数控平台设计引言在现代工业制造中，数控技术在机电传动系统中扮演着重要角色。

数控技术通过引入计算机控制，可以实现高精度、高效率的运动控制，提升生产线的自动化水平。

本文将介绍一种机电传动单向数控平台的设计方案。

设计目标设计目标是开发一种机电传动的数控平台，该平台能够实现单向运动，并且通过数控系统控制运动的速度和位置。

平台需要具备以下特点：•高精度：平台的运动精度需要达到微米级别，以满足精密加工的需求。

•高速度：平台的运动速度需要快速响应，以提高生产效率。

•稳定性：平台需要具备良好的机械结构和控制算法，以保证平稳的运动。

•可扩展性：平台设计应考虑后续的扩展，支持更多的功能和工艺需求。

设计概述平台设计基于机电传动系统和数控系统的集成。

机电传动部分主要由电机、传动装置和运动轨道组成，用于实现平台的运动。

数控系统则负责控制机电传动系统，实现精确的位置和速度控制。

机电传动系统机电传动系统是平台设计中的核心部分，主要负责实现平台的运动。

以下是机电传动系统的主要组成部分：1.电机：选择合适的电机可以根据平台运动的要求，包括速度和扭矩。

一般选择无刷直流电机或步进电机。

2.传动装置：传动装置用于将电机的旋转转换为平台的线性运动。

常见的传动装置包括丝杠和导轨组合、齿轮传动等。

3.运动轨道：运动轨道是平台的运动基准，需要具备高精度和稳定性。

可选择线性导轨或空气浮动轨道。

数控系统数控系统是平台设计中的关键部分，用于对机电传动系统进行精确的控制。

数控系统的主要功能包括以下几个方面：1.运动控制：数控系统负责控制电机的转速和方向，实现平台的单向运动。

2.位置控制：数控系统监测平台的位置，并根据设定值进行调整，实现精确的位置控制。

3.速度控制：数控系统可以根据需要调整平台的运动速度，以满足不同的工作要求。

4.界面与操作：数控系统通过人机界面与操作人员进行交互，实现参数设置和监测。

设计细节机电传动单向数控平台的设计细节如下：1.选择合适的电机和传动装置，以满足平台的运动要求。

一、教学目的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。

二、设计要求1.电机驱动方式：步进电机。

2.机械传动方式：螺旋丝杠。

3.电气控制方式：单片微机控制。

4.功能控制要求：速度控制。

5.主要设计参数：单向工作行程1000mm，移动负载质量50kg，负载移动阻力50N，移动速度控制3m/min。

三、总体方案设计2.1方案概述：本系统将采用ATMEL公司生产的MEGA-16L系列产品作为控制单元。

通过控制单片机的引脚发送的脉冲信号控制步进电机的速度然后将步进电机产生的力矩通过减速器进行一级减速之后输入螺旋丝杠端驱动工作平台的移动。

同时该系统将采用实时控制系统通过按键的控制调整当前的速度值并将速度值显示在显示系统中，显示系统由12864屏幕承担工作任务，可以显示中文字符，通过将当前的速度值显示在屏幕上可以方便控制者对系统的操作。

2.2方案特点：本系统与其他同类产品相比具有以下的特点：1.单片机控制具有较强的灵活性，可以处理多种可能发生的情况。

2.响应速度快，提高控制的实时性。

3.造价比较便宜，系统扩展方便。

4.可视化程度高，方便控制。

四、机械传动系统设计给定参数：单向工作行程：1000mm移动负载质量：50kg负载移动阻力：50N移动速度控制：3m/min4.1滑动螺旋传动计算一、确定丝杠的导程查手册知导程为10MM的丝杠其公称直径范围最大，且在这个公称直径范围内的丝杠其优先腿脚选用的稻城也为10MM,因此，确定选用导程Ph=10MM的丝杠。

机械电子课程设计题目：数控平台设计目录机械部分设计任务 (2)总体方案设计 (3)导轨的选用 (4)滚珠丝杠、轴承的选用及核算 (5)步进电机、联轴器的选择与校核 (13)电气部分步进电机简介 (16)高耐压、大电流复合晶体管IC—ULN2003简介 (16)单片机硬件接线图以及IO分配 (20)单片机程序 (20)设计感想 (24)参考文献 (25)一、设计任务1.1设计任务介绍及意义（一）课程设计题目机电传动单向数据平台设计（二）主要内容包括(1)机械传动结构设计(2)电气测控系统（三）课程设计意义：⑴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。

⑵培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。

⑶培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。

⑷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：⑴电机驱动方式；步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机⑵机械传动方式：螺旋丝杆、滚珠丝杆、同步皮带、链传动；⑶电气控制方式：单片微机控制、PLC控制；⑷功能控制要求：速度控制，位置控制；⑸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——50、100 N；移动速度控制——6、12 mmin1.3设计的基本要求⑴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。

⑵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）。

⑶电气原理图：根据控制功能要求，完成电气控制设计，给处电气控制电路原理图（A3图一张）。