二维步进单片机控制工作台机械系统设计毕业论文.doc

徐州工程学院毕业设计(论文)II摘要本系统采用一级齿轮减速，带动丝杠传动，通过螺母的直线移动带动工作台运动。根据脉冲当量、步矩角、丝杠导程来确定齿轮的传动比，根据负载转矩的大小来校核丝杠传动的强度。单片机控制二维工作台是众多控制机械传动方法的一种，它利用单片机发出指令控制步进电机的转角和转速，进而控制X-Y工作台两方向的移动，实现画线，移动物体等功能，常用于试验教学。单片机控制二维工作台主要由三部分组成：工作台及传动支撑部分，减速装置，控制部分及电机组成。单片机控制的X-Y工作台系统可以设计为开环，半闭环和闭环伺服系统三种。本设计采用开环伺服系统，通过单片机控制步进电动机的驱动，经传动机构动带动工作台的运动。系统没有检测装置。机械结构设计首先根据工作台的最大载荷，选取导轨副，设计工作台，然后进行结构设计，受力分析，转矩计算，画出工作台的装配草图，再选择步进电动机的型号，进而设计选择滚珠丝杠，最后设计出X-Y工作台，画出其装配图。关键词工作台；步进电机；脉冲当量；步距角徐州工程学院毕业设计(论文)IIIAbstractSCMcontroloftheXYtablesystemcanbedesignedfortheopen-loop,semi-closed-loopsystemandclosed-loopservothree.Idesignisopen-loopservosystemsusingthesteppermotordrivenbythesteppermotorcontrolmicrocontroller-driven,drivenbythetransmissionmechanismdynamictableofthecampaign.Systemisnotdetectingdevice.Mechanicalstructuraldesignofthefirsttableunderthemaximumload,selecttherailsofthedesigntable,andthenthestructuraldesign,mechanicalanalysis,torque,theassemblytabletodrawthedraft,thenselectthetypesteppermotor,therebyDesignchoicesballscrew,thefinaldesignXYtable,drawtheirassembly.Thesystemusesageartoreducespeedtransmissiondrivenscrew,nutstraightthroughmobileworkstationdrivencampaign.Accordingtopulseequivalent,stepmomentKok,screwleadtodeterminethegeartransmissionratio,accordingtothesizeofloadtorquethanthestrengthofthescrewdrive.SCMcontroloftwo-dimensionaltableofthemanymethodsofcontrolofamechanicaltransmission,itissuedadirectivebySCMsteppermotorcontrolandthespeedofrotation,therebycontrolthedirectionofthetwoXYtablemovement,anddrawingaline,movingobjects,Andotherfunctions,commonlyusedinthetrialofteaching.SCMcontroloftwo-dimensionaltablemainlyconsistsofthreeparts:transmissionandsupportofthetable,decelerationdevices,motorcontrolpartsandcomponents.Keywordstablesteppermotorcontrolmicrocontroller-drivenpulseequivalentstepmomentkok徐州工程学院毕业设计(论文)I目录1绪论.11.1课题研究的背景.11.2工作台的分类.11.3本设计工作台的作用和特点.31.4步进电机的发展现状.31.5单片机的发展现状.52方案原理的设计.62.1总体方案的选择和说明.62.2总体方案实现的系统组成框图.73各零件的设计.83.1步进电机的设计.83.1.1步进电机的组成及工作原理.83.1.2步进电机的选择.93.1.3步进电机的校核.93.2减速器设计.103.2.1主动齿轮的选择与计算.103.2.2从动齿轮的选择与校核.133.2.3轴的设计.133.3轴承的设计.163.3.1小轴两端轴承的选择和计算.173.3.2大轴两端轴承的选择和计算.183.4联轴器的设计.193.4.1步进电机输出轴与小轴之间联轴器的选择与计算.193.4.2大轴和滚珠丝杠间联轴器的选择和计算.203.5键的设计.213.6丝杠的设计.223.6.1丝杠的特点.223.6.2丝杠的选择.233.6.3丝杠