CK600票据连续自动冲孔机设计【说明书+CAD】
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3 (2009) 28072813 738of on 2M , 305R&D o., 7, 2008; 6, 2009; 2, 2009) n in be in of a of is to to be of to of of by of a of 2M a as a a an in of be of in It is in 2M be to in 1 In of a be on of of a is in of An to an of in of is in 4 It be to an 5 by it a to of it a it on it a be by as 1. In of is be in is a on a a in +82 42 868 7148, +82 42 868 7150 009 2808 et (2009) 28072813 it be as a It on by to a be in up in by on of is to 2. 2M as of if it is be of 2 of a be to of to of of in 2M of of in 3 of of be 2M As it 1. 3. he by or as 4. s s s Ks in to be to et 2000). F ( to as as DF it to or 2. 3. 2M et (2009) 28072813 2809 4. so be is by CL to a to as as to of It is to a It is of be be UI be so be be be on in in by 5 as to is 6 CL 7 of F is is by CL 2M 5. 6. CL 7. on 8 a of in 2M of 2M is a), b) is as as of or it to 2810 et (2009) 28072813 (a) 2M )099/b) in 2M 8. of 2M. 4. 9 of in a is of 2M, of of of In it is to As of is to as to by in is to a of of 9. of 10. of It of by of to it of by 5. o to is a to It is an in 11 of of X, Y, ) et (2009) 28072813 2811 11. 12. by by 000) by , at 5 8 a As 12, to an of in of in an is a is in In as is 13 a of 14 a of If a in or 13. . 14. is it in be to as be as be of 6. 15 by 3 0 of is 16 of by is by 4 by by is by .9 by is .1 812 et (2009) 28072813 15. by 16. of is is in as as by is by 6.4 by 7. to a in of a on of In of in 2M to of in of of of of by of 2M an In of 1 D. H. S. H. . S. A of NC 19 (1) (2005) 972 D. H. S. H. . S. 19 (5) (2005) 10953 S. H. of (2004) 7424 M. in 34, (1997) 1735 J. M. 15 (3) (1996) 76 S. P. . K, (2000) 1707 N. A. Y. . R. 5 (3) (2000) 281 et (2009) 28072813 2813 im 990, 1992 005, is a at 000. is a at ee 002. is includ黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 1 页 基于 境 下 知识 演化 的智能机床的开发和评价 , 要 : 不久的将来，在所能预见的前提下机床的改善和发展将随着知识的发展向智能化方向发展。本研究的目的是在有线和无线环境的前提下机器对机器（ 知识进化型智能机床的发展。以知识发展为基础的智能机器期被望具备自主获取知识、生产知识、理解知识、运用推理知识、自主作出新的决定和与其他机器联机等能力。传统机器运行过程的控制是由人的意 识，交谈，决定所控制，在此基础上提出知识进化智能机这一概念。这篇论文内容主要包括 各结构的知识发展以及以代理模块间的对话代理计划，代理模块包括感觉代理，对话代理，专家系统（决策支持代理）等。另外，热变形和特定切割条件而引起的切割偏移补偿通过在线执行实现知识进化的核实。 关键词 :机床 ;知识发展；代理 ;合作 ;机器对机器 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 2 页 机床在未来产品系统中可能是合作的主题。据统计，机床在 境下运作， 他们的知识 将 会 自动演变 ,维护各 方 的 内部和外部因素的 合作。 在这项研究中，一个 对话代理模块的设计将是提出标准平台分析和平剂分析的基础。设计一个对话代理模块的目的是为了其在知识发展的智能机床的开发利用。 一个 适当的处理系统 能 够 处理 非常 多的发展 知识进化 智能机 床所需要的 人类专家知识 。 它也有必要制定 一 项机器间的合作 代理。知识进化的智能机床 将运行三个机制 。 首先 ,它将有一个类似于人类的感觉功能。其次，它有一个交际功能，它会从其他专家使用人类统治的语言能力的间接经验中获取知识。最后 ,它有一个推理功能。如图 1 所示，感觉功能、沟通功能和推理功能将分别通过感觉模块、对话模块和专家系统进行。 图 1：三 个对象模块 在这项研究中 ,机器间相互 合作所需要的代理对话模块 ,将提出三个模块。此外 ,作系统 ,这是一种基于相关的简单代理的框架 ,先进的对话代理将会被提出。对话代理的功能作为一个对话模块 ,使用通讯代理与其他机械交流。它将依据与其他有相关知识的一个特定的工作任务的机械交流的间接经验获得知识。所设计的对话代理将应用于提出的特定的切削条件和攻丝机的热误差补偿。黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 3 页 通过这项研究，感觉代理和决策支持的代理的研究被支持。实施知识进化机床将变得更加容易。 2. 在 智能机床 机床一直被视为集成的物体，但是如果知识 进化的情报技术被开发，预计他们可能是合作的主题。图 2 显示了一个机器对机器 (环境概要，期望能减少人类专家的角色和取代机械专家。机器相关的知识和机器无关的知识是在 信息可能随着信息的实时交换与计算机辅助制造，工具制造商和营销人员，材料生产商和销售商，远程服务分销商，甚至通过电子邮件机使知识进化。图 3 描述了能在 造系统中进行知识进化的智能机床的轮廓。 如前所述，它有三个功能。即，感觉功能，通讯功能，和推理功能。 图 2 造系统 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 4 页 图 3： 境下的知识进化智能机床 3. 代理平台和代理之间的通信 对话代理管理窗口，通过与其他机械沟通的间接经验来获取知识。如图 4所示，对话代理或通讯代理 ，构建了基于 作系统（开源）或 软件代理平台，实现了 理标准。 意大利的 本的卡姆丹克、美国的联合新闻社和包括了代理平台的英国北电网络。经评估 , , 2000)。 作系统有几个基本的代理和因素 ,如东风 (目录主持人 ),代理管理系统、代理沟通系统、 部信息传输平台 ),代理壳等 ,有能力终止产生代理以及提供 理交流语言 )信息。东风服务使人们有可能获取特定的代理。代理管理系统列出代理或注销登记 ;代理通信信道 (行政协调会 ) 支持 代理和代理间的相互 通讯，代理壳提供了基本框架从而可能产生新的代理。代理壳是以 为基础的，新的代理从基类特征的继承中产生。此外 ,代理壳负责 息和包含这类有关的协议标准。 作系统中，软件代理平台 ,实现了 理标准 ,分析实施了对话代理、以及呈现了 代理间的 通讯和对话代理的方案。 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 5 页 图 4：基于 代理标准平台 这一章也处理了这个程序及其应用。实施一个发射和接收代理操作字符串演示程序是有必要的。 作系统将他们的操作版本与对方相兼容是重要的。代理装载机应该加以分析，产生图形用户窗口界面，以便平代理可能被实施，信息可能被交换。分析的平代理也应该注册登记。在代理装载机的图形用户界面 ,形式和对话的文件进行了分析 ,对话 ，文字传输 和接收程序可用构建。信息的发送和接收是通过分析平代理来适时地纠正 . 图 5 显示了这样的模拟代理。关于 间的代理通信 ,最重要的组成部分。图 6 显示了代理通信使用 本 信息。图 7 显示了 代理服务的轮廓。在 被识别和检索的 平 代理，通过 封查询实现了服务接口。 下面准确地显示 面和代理与组件相关性在互联网的基本研究应用 /代理用途： 图 8 展示了如图所示基于 理之间在 境下的一种图案接口。代理需要的知识进化智能机床在 境下的轮廓如图（ a）所示，而图 (b)展示了机械，大致分为集装箱，机器间相互作用的模式或代理之间的接口。这样的设计和插图使研 究多代理申请成为可能。 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 6 页 图 5：基于 平代理原型 图 6：使用 息的基于 通讯代理 图 7： 基础的代理之间的服务 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 7 页 图 8：在 沟通和代理接口 4. 对话代理 图 9 展示了对话代理的计划。对话代理通过与其他机械和这些信息文件交流的间接经验获得知识 ,用于被分配的任务。通过通讯代理，内部感觉代理和决策代理被对话代理的接口部分连接。通讯代理可以和 流，也就是说，和其他机械的外部代理交流。通过对话代理接口的一部分传递的数据，它可以判断所收到的数据是否有用。此外，它决定了适合任务的行动，通过社会知识管理代理的对话引擎进行推理合作。其结果是通过对话引擎和接口的一部分重新发送到通信代理。如图 10 所示，对话代理的最终目标是对话窗口功能通过从其他设备的知识积累来提高其自身的知识 。 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 8 页 图 9：对话代理的计划 它不仅可能通过分享信息使智能机械发展，而且使“在职”和“闭塞”的人类和机械的有用信息和知识进行交流。此外，它可能使知识进化智能机械分阶段地发展。 图 10：对话代理的结构图 5. 应用 从传感器，热变化，和变形测量实验获得的实际生产数据被应用于攻丝机。攻丝机是过去常常制作汽车零件，电子零件，机械零件，等等的内螺旋的一个工黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 9 页 具。它是一个在几乎所有的行业都使用的重要型芯机。图 11 显示了热变化和 变形测量 实验的轮廓。热信号各自的轴 (X,Y 和 Z)被放大器 (亚当斯 3000)放大了，通过 A / D 转换器进行数字化和储存。各自的轴变形通过一个当前类型的凸轮轴转角传感器被固定，测量热变化位置，然后依次顺延放大和转换。大气温度在15 和 18 摄氏度之间，显示了 3 摄氏度的变化。 图 11：热误差补偿的数据获取 如图 12 所示，对话代理通常控制感觉代理，决策支持代理和接口，处理包括有关 机器 热变形知识和切削条件的大量知识。例如，通常在模具加工中使用的球头立铣刀 ,就是在对话代理给出切削条件时的一种有规律的知识是的应用。特别是，切削条件，譬如转速，进给速度， 齿数 , 主运动 等等。当工件信息被输入时，譬如材料，硬 度，系统必备工具等等，哪个是处理工作所需要的。这同样适用于热变形。图 13 显示了热补偿的样本，图 14 显示了切削条件的样本。如果一个机器关于切割情况的知识或信息没有被输入时 ,它将会从其它已经输入这类知识的机器中获得相关知识。这个系统使进化变的可能。该系统可能适用于机器切割条件等知识。 然而 ,系统可能不适合来自其他机器的 自身机械 知识 ,譬如热补偿 ,因为，甚至是具有相同位置的相同机器，机器周围的温度也会影响应用程序。 经过考虑这些条件，这个问题可能被逐渐的解决。 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 10 页 图 12：对话代理的数据接口 图 13：通过对 话代理的热误差补偿 图 14：通过对话推荐的切削条件 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 11 页 6. 评价 图 15 显示了 13 个小时 30 分钟的制造时间里热变换引起的制造误差。制造误差平均约为 16 展示了制造精度的特征评价。热变化引起的误差比手动补偿提高超过 64%。然而 ,通过手动补偿误差比实时自动补偿方法高出了大约 手工制造时间也比传统的制造高 这是因为多个生产时间消耗的手动补偿，比如在补偿参数的修改，机器操作诸如停止和重启。结果表明热变化引起的误差比实时的自动补偿误差提高了超过 图 15：热变化加工误差 图 16：制造精度特性评价 7. 结论 这项研究的实施是在感觉代理 ,对话代理 ,和决策支持代理中设计一个对话代理 ,是知识进化智能机床的发展需要。一个标准有效的环境的 台和平代理被分析和实施，并对对话代理进行了有效的研究。在这项研究中 ,对 境下的对话功能代理 ,适用于知识进化智能机器的发展 ,并提出了一种机器间合黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 12 页 作的审议。以代理为基础对话模块的概念在知识进化智能机器模式和客观模型知识之间被提出。对话代理的设计是以 本 信息界面为中心的在 境下的平代理的基本分析之后的 实际应用。在实际机器应用中 ,工件偏移热补偿变化和推荐的切削条件被在线进行知识进化验证。 黄河科技学院毕业设计 (文献 翻译 ) 第 13 页 参考文献 1 D. H. S. H. . S. 个基于互联网的检查数控车床的架构计划 中国机械科学与技术 19 (1) (2005)972 D. H. S. H. . S. 控故障诊断和基于网络的远程服务 中国机械科学与技术 19 (5) (2005) 10953 S. H. 通机床， of 2004) 7424 M. 智能模块与研究制造系统，工业计算机， 34, (1997) 1735 J. M. 智能计划及其发展趋势 15 (3) (1996) 76 S. P. . 放的 资源，K, (2000) 1707 N. A. Y. . R. 开放式系统架构模块化工具包的运动和加工过程控制 , 5 (3) (2000) 281黄河科技学院 本科毕业设 计 （论文 ） 任务书 工 学院 机械 系 机械设计制造及其自动化 专业 08 级 2 班 学 号 080105655 学生 姚明伟 指导教师 薛东彬 毕业设计（论文）题目 据连续自动冲孔机设计 毕业设计（论文）工作内容与基本要求 （目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（纸张不 够可加页） 一、设计技术要求、原始资料（数据）、参考资料（文献） 通过实习调研搜集资料，运用所学知识，并借助 件， 完成 据连续自动冲孔机 机械部分的 设计 。 为了方便使用者，一些票据（如邮票、小型张、纪念张等）周边打有均匀分布的小孔，这些小孔都是在冲孔机上用针模加工出来的。 票据自动冲孔机 采用 制伺 服系统进行票据自动定位、离合器自动控制，加工票据上的小孔 。 设备的主要技术参数： （ a）整张票据尺寸： 800 (长 ) 600 （宽）； （ b）冲速： 1080 次 /分，连续可调； （ c）孔 距： 1080 ，自由设置； （ d）孔距精度： ； （ e）主电动机功率： 本课题要求设计 据连续自动冲孔机 的 机械部分 ，包括机架、送纸定位部分，曲柄滑块冲压部分等。 做课题时，需要查阅机械制图、机械设计、 力学、 机床设计手册等资料 和 关资料 ，综合分析使用，进行设计。 二、设计目标与任务 1、 查阅文献资料 12 种以上，外文资料不少于两种。写出 3000 字以上文献综述，单独装订成册。 2、 翻译外文科技资料，不少于 3000 汉字，单独装订成册。 3、 完成开题报告，填写开题报告表。 4、毕业设计说明书一份，内容与字数都不少于规定的任务量。 5、根据使用性能要求初定设计方案，进行设计方案对比后最终确定方案；设计 据连续自动冲孔机 总体 、 传动系统 部分装配和主要零件图；（图纸量折合后不少于 纸 4 张，用计算机绘图）。 6、包含本次设计的所有内容的光盘一张。 7、毕业设计说明书撰写规范及有关要求，请查阅黄河科技学院本科毕业设计（论文）指导手册。所有文字成果要求交打印稿。 三 、时间安排 1 完成文献综述、开题报告及英文资料翻译，掌握 件应用功能，完成毕业实习。 4 据连续自动冲孔 机 总体 、细部、零件 结构设计、计算，用 软件绘制总装图、部装图、典型零件图。 10 编写设计说明书，进一步修改完善毕业设计，准备并完成毕业答辩稿。 12 周 毕业答辩。 毕业设计（论文）时 间 ： 2012 年 02 月 13 日至 2012 年 05 月 15 日 计 划 答 辩 时 间 ： 2012 年 05 月 19 日 专业（教研室）审批意见 ： 审批人 签名： 日 期： 毕业设计 文献翻译 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 姚明伟 指导教师 薛东彬 2012 年 03 月 10 日 毕业设计 文献综述 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 姚明伟 指导教师 薛东彬 2012 年 03 月 10 日 黄河科技学院 毕业设计（论文）开题报告表 课题名称 据连续自动冲孔机设计 课题来源 教师拟订 课题类型 导教师 薛东彬 学生姓名 姚明伟 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 080105665 一、 调研资料的准备 做课题 前 ， 先在网上查看各种 自动冲孔机图片和票据连续自动冲孔机相关论文 ， 了解自动冲孔机的 工作原理。然后 查阅机械制图、机械设计、力学、机床设计手册等资料和 图相关资料，综合分析使用，进行 据连续自动冲孔机 设计。 二、设计的目的与要求 毕业设计是 大学教学中最后一个实践性教学环节，通过该设计过程，可以检验学生所学的知识，同时培养学生处理工程中实际问题的能力，因此意义特别重大。 根据使用性能要求初定设计方案，进行设计方案对比后最终确定方案 ； 进行 总体设计及其主要零部件设计， 设计 据连续自动冲孔机总体、传动系统部分装配和主要零件图 。 三、 设计的 思路与预期成果 1、设计思路 票据自动冲孔机由 整机支撑系统、主运动系统、票据拖动与自动定位系统、检测反馈和自动控制系统等四大部分组成 。主运动系统主要 由 主电动机通过皮带拖动曲柄轴旋转，通过拉杆带动 滑块上下运动，带动冲头 完成上针模的上下往复运动，票据输送定位系统主要完成票据的连续自动定位和准停 。 为了在 票据（如邮票、小型张、纪念张等）周边打有均匀分布的小孔， 票据连续自动冲孔机 要对票据进行自动定位，而且要具有定位精度高、生产效率高等特点。 2、预期的成果 （ 1） 完成文献综述一篇，不少与 3000 字 （ 2） 与专业相关的英文翻译一篇，不少于 3000 字 （ 3） 完成内容与字数都不少于规定量的毕业设计说明书一份 （ 4） 据连续自动冲孔机总体、传动系统部分装配和主要零件图 （ 5） 刻录包含本次设计的所有内容的光盘一张 四、任务完成的阶段内容及时间安排 1 完成文献综述、开题报告及英文资料翻译，掌握 件应用功能，完成毕业实习。 4 据连续自动冲孔机总体、细部、零件结构设计、计算，用 软件绘制总装图、部装图、典型零件图。 10 编写设计说明书，进一步修改完善毕业设计，准备并完成毕业答辩稿。 12 周 毕业答辩。 五、完成设计（论文）所具备的条件因素 已 修完机械设计、机械制图、 液压与气压传动、金属工艺学、机械 制造技术基础 、 冲压成型工艺与模具设计、冷冲模课程设计与毕业设计指导 等课程，借助 图书馆的相 关文献资料 ，以及相关的网络等资源 和指导老师的指导和帮助 。 指导教师签名： 日期： 课题来源： （ 1）教师拟订；（ 2）学生建议；（ 3）企业和社会征集；（ 4）科研单位提供 课题类型：（ 1） A 工程设计（艺术设计） ； B 技术开发； C 软件工程； D 理论研究； E 调研报告 （ 2） X 真实课题； Y 模拟课题； Z 虚拟课题 要求（ 1）、（ 2）均要填，如 。 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 1 页 摘要 ： 通过资料的查阅对 行分析，从而进行方案对比最终初定其设计方案。 珠丝杠传送纸张，曲柄滑块结构冲孔，以及 有定位精度高、生产效率高、节省劳动力的特点。 关键词 ： 伺服电机 ，送纸夹定位部分，曲柄滑块冲孔部分， 滚珠丝杠 为了方便使用者，一些票据（如邮票、小型张、纪念张等）周边打有均匀分布的小孔，这些小孔都是在冲孔机上用针模加工出来的。使用传统的 冲孔机加工时需要人工调整票据和针模的相对位置，定位精度低、废品率高，生产效率低。票据自动冲孔机，采用 制伺服系统进行票据自动定位，具有定位精度高、生产效率高的特点。 要对 首先对各部分的设计方案进行对比 。其次对机身结构和其工作原理进行概述，最后初定设计方案及其与其成果的表现等 。 邮票、小型张、纪念张等）的周围打上均匀的小孔，因此该票据自动冲孔机大概由主运动系统、票据输送定位系统和支撑件等部分组成。主运动 系统主要完成上针模的上下往复运动，票据输送定位系统主要完成票据的连续自动定位和准停，支撑件主要起辅助支撑作用。 机架主要起辅助支撑的作用，在对机架进行设计时主要考虑在满足要求的情况下使其质量尽量小以满足节约材料和经济性的要求。通过阅读资料和常识得知机架结构大约分为四腿实心机架和腹板中空机架。由任务书可知 综合以上要求，我们的最优选择是腹板组成的中空机架。这满足了后续零部件方便安装和减小设计尺寸的要求。在网上我查阅到了广州市建信印刷机械贸易有限公司供应的 送纸夹定位部分的设计有多种传动方法可以选择。通过对资料的查阅可以知道 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 2 页 传动、丝杠传动等。链传动的优点：能够保证平均传动比不变；在相同工况下，链传动的尺寸比带传动小，作用在轴和轴承上的力也比带传动小；可用于大中心距的传动，传动效率比较高。但在长时间传动后很难在保证其精度。丝杠的应用是将旋转运动通过滚珠丝杠螺母转变为直线运动。 带传动的应用是传递旋转运动，改变旋向， 改变速比。丝杠传动，钢性较好，可以传递较大扭力，位置准确，频繁换向时容易产生冲击振动。 带传动，传动平稳，消除振动，重负荷时容易丢转。在清楚各自用途和优缺点的前提下再综合考虑 们选择丝杠传动作为送纸夹定位部分设计的最终方案。而我们又知道丝杠传动又分为滚珠丝杠传动和滚轴丝杠传动。众所周知较滚轴丝杠来说滚珠丝杠精度高、寿命长，但滚轴丝杠价格较高。故在一般情况下尽量选择滚珠丝杠，而且滚珠丝杠螺母副也具有摩擦系数小、传动精度高、传动效率高的特点。再综合本课题 对精度要求不是很高而且对其经济性有一定的要求因此在本设计的票据输送定位系统中采用滚珠丝杠螺母副拖动纸夹钳运动的方案。 曲柄滑块冲孔部分设计冲孔部分基本上已定：通过曲柄滑块将直线运动转化为冲模的上下运动。在这里只需对其转化的精度加以论述即可通过微分法和数据微分法对曲柄滑块机构的运动精度进行分析可得到以下结论：虽然两构件之间配合间隙很小 ,但对于滑块的运动精度仍然有着十分重要的影响。特别是当曲柄滑块机构应用在高精度机器设备中时 (如冲压设备等 ),在机器机构的设计制造过程中必须充分考虑这一点 ,只有这样 ,机器的制造才能 达到高精度。因此，在曲柄滑块冲孔部分设计冲孔部分的设计主要考虑其如何缩小间隙以提高其精度问题。对于电机和曲柄滑块之间的传动方案则需设计选择，通过资料的和对其设计的综合考虑定下的传动方案有带传动链传动和齿轮传动等。链传动的优点：能够保证平均传动比不变；在相同工况下，链传动的尺寸比带传动小，作用在轴和轴承上的力也比带传动小；可用于大中心距的传动，传动效率比较高。但在长时间传动后很难在保证其精度而且其噪声很大工作效率偏低存在松边和紧边的问题。齿轮传动其主要优点是：承载能力高，尺寸紧凑；传动效率高，一对润滑、加工 良好的圆柱齿轮传动，效率可达 99%； 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 3 页 使用寿命长，可靠性高；理论上可以保持瞬时传动比恒定；适用范围广，传递功率和圆周速度范围很大。 但齿轮传动存在噪声大、成本高、不宜拆卸维修等。带传动传动准确，平稳，噪音小，可获得恒定速比，且速比范围大，允许线速度高，传动结构紧凑，宜多轴传动而且具有优良的耐屈扰性能、伸长率小、强力高等优点，还具有耐油、耐热、耐老化、耐臭氧、抗龟裂等优良性能。综合以上各传动方案的优缺点和本课题设计的实际需要我们在这里选择电机和曲柄滑块之间的传动方案采用常用的 对于步进电机和滚珠丝杠间 的传动可以采用齿轮传动、带传动、链传动等综合上述比较，再从本次设计的要求出发，在这选择带传动中的同步带传动。同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿的封闭环形胶带和相应的带轮所组成。工作时，带齿与带轮的齿槽相啮合，是一种啮合传动，因而具有齿轮传动、链传动和带传动的各自优点。同步带有具有传动平稳，结构简单，传动比恒定，耗能少，传动效率高等的优点。因此，这样选择是合理的。 对于 后对冲模和电机的选择作以简单的概述。关于冲 模 的设计我参考了很多关于多孔冲模的论文，如：网孔零件多工位手动冲模设计、打印机撕纸刀的模具设计、小孔冲模设计等，再根据本课题设计的要求，我们选择了单排多孔冲模以满足其需要。在设计中，如何提高小孔凸模的强度和刚性，是小孔冲裁模设计的关键。对于电机的选择，我们主要从步进电机、伺服电机中来选择。我们主要从使用要求和经济性来考虑，较步进电机来说伺服电机具有很多优点 但综合各个因素考虑我们选择步进电机。 当对于 上述内容及查阅了一定的资料和导师的指导初步拟定了 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 4 页 3 动作原理的分析 当整个设计方案初步确定下来后，我们应该对其动作原理进行分析。通过资料查询 票据自动冲孔机采用 编程控制器）控制。主电动机通过同步三角带传动机构拖动曲柄轴转动，曲柄轴通过装在它上面的拉杆带动上针模 上下往复运动；当上针模位于最高点时，与曲柄轴同轴安装的信号盘使检测用的接近开关接通，从而产生一电信号给 此信号的作用下， 分离从而断开曲柄轴和大带轮 )之间的传动链，同时使制动器 (接通迅速制动曲柄轴。在制动曲柄轴的同时， 转动，步进电动机通过同步带机构带动丝杠 ,转动，丝杠螺母拖动纸夹钳 夹钳走过设定的距离后停止， 合器结合从而使上针模向下运动完成冲孔操作。 4 结束语 通过以上方案和原理的分析我们对 课题完成如下内容：完成 制装配图、关键零件图、设计说明书、学院要求完成的其他成果。以及查阅了一些资料得到如下结论：通过对 试及同普通票据冲孔机一个月 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 5 页 的连续生产对比试验，表明该票据自动冲孔机的各项性能指标达到了预期目标，生产效率同比提高了 90%，节约人力资源 50%。 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 6 页 参考文献 1薛东彬 ,张月英 . 一种票据自动冲孔机的研制 A. 机械工程师 , 2005(8);872薛东彬 ,王浩钢 . 基于 B. 自动化技术与应用 ,2005, 24 (11);433 刘文艳 . 全自动冲孔机的设计与应用 . 机械设计与制造 )4 彭福田 机械制造 9)5陈玉才 ,刘淑玲 天津冶金 03)6 现代制造 6)7李东君 . 曲柄滑块机构的精度分析 A. 锻压装备与制造技术 2(3)8 赵秀文 ,赵玉梅 ,李明 吉林工学院学报 (17) 9阳勇 ,彭宇辉 . 网孔零件多工位手动冲模设计 . 模具制造 )10张伟国 . 小孔冲模设计 . 模具工程 )11 郭海军 , 李树军 . 双 螺 旋 齿 同 步 带 及 带 轮 的 齿 形 研 究 A. 轻工机械 (24,2)12 刘志明，刘素蓉 模与机架设计 2005（ 34， 2） 13元爱霞 . 同步带传动的优化设计 广西工学院学报 2(9,4) 14 李景龙 ,张桃福 山东机械 ) 15 f A 001)239(3),48916A to 29(2002)480484. 17(2004)8994. 单位代码 0 2 学 号 080105665 分 类 号 密 级 毕业设计 说明书 据连续自动冲孔机设计 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 姚明伟 指导教师 薛东彬 2012 年 5 月 15 日 黄河科技学院毕业设计说明书 第 I 页 据连续自动冲孔机设计 摘 要 为了方便使用者，一些票据（如邮票、小型张、纪念张等）周边打有均匀分布的小孔，这些小孔都是在冲孔机上用针模加工出来的。 票据自动冲孔机采用 制伺服系统进行票据自动定位、离合器自动控制，加工票据上的小孔。 本课题要求设计 据连续自动冲孔机 的 机械部分 ，包括机架、送纸定位部分，曲柄滑块冲压部分等。 据连续自动冲孔机 是一种先进的打 孔设备，它采用计算机程序控制，由交流伺服电机通过同步带拖动滚珠丝杠螺母副驱动夹紧钳实现进给，它的传动精度较高，同时通过摩擦离合器的开启与闭合来进行上下料的操作。 所以要 完成本次课程设计必须要 对步进电机、离合器、滚珠丝杠螺母副以及同步带、 据连续自动冲孔机 的精确定位 ， 以此提高生产效率 。 关键词 ： 自动冲孔机 ,进电机 ， 滚珠丝杠螺母副，离合器 黄河科技学院毕业设计说明书 第 or of a of as to in of LC on of is an a C to of to to of be of in to 河科技学院毕业设计 说明书 第 目 录 1 绪论 . 1 2 设计任务 . 2 要求 . 2 . 2 献综述 . 2 备的介绍 . 2 备的基本组成 . 3 备的基本原理 . 3 3 数据计算 . 5 . 5 动机的选择 . 5 动比的计算 . 5 . 5 . 7 珠丝杠副传动的特点 . 7 珠丝杠副轴向间隙的调整和加预紧力的方法 . 8 珠丝杠副的设计计算 . 9 珠丝杠副的安装 . 11 珠丝杠副的润滑和密封 . 11 . 12 进电机选用的基本原则 . 13 进电机的选择计算 . 14 进电动机的使用特性 . 17 步带以及 . 18 V 带设计 . 18 步带传动的特点 . 20 步带的结构、主要参数和尺寸规格 . 20 黄河科技学院毕业设计 说明书 第 步带及带轮的设计计算 . 21 的选择及校核 . 24 的概述和材料的选择 . 24 承的选择 . 28 承的润滑与密封 . 29 设计总结 . 30 致 谢 . 31 参考 文献 . 32 黄河科技学院毕业设计说明书 第 1 页 1 绪论 为了方便使用者，一些票据的周边打有均匀分布的小孔，这些小孔都是在冲孔机上用针模加工出来的。使用传统的冲孔机加工时，需要人工调整票据和针模的相对位置，不仅定位精度低、废品率高，而且生产效率低下。所以，采用 种设备具有定位精度高、生产效率高的特点。 简易计算机数字控制票据打孔机是一种先进的打孔设备，它采用计算机程序控制，由交流伺服电机 通过同步带拖动滚珠丝杠螺母副驱动夹紧钳实现进给，它的传动精度较高，同时通过摩擦离合器的开启与闭合来进行上下料的操作。 该设备的控制系统及驱动系统分别选用日本三菱公司和松下公司的近期产品，主电机驱动设置了变频调速器，整机具有结构紧凑，体积下，刚性好，定位精度高，以及操作简便，运行可靠，维护方便等优点，是较理想的票据打孔设备。相比于传统的打孔机，该设备工作效率大大提高了，满足了现代化生产的 需要，省时省力。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 2 页 2 设计任务 要求 通过实习调研搜集资料，运用所学知识，并借助 件， 完成 据连续自动冲孔机 机械部分的 设计 。 本课题要求设计 据连续自动冲孔机 的 机械部分 ，包括机架、送纸定位部分，曲柄滑块冲压部分等。 做课题时，需要查阅机械制图、机械设计、力学、机床设计手册等资料和 图相关资料 ，综合分析使用，进行设计。 定的要求和条件 ： （ a）整张票据尺寸： 800 (长 ) 600 （宽）； （ b）冲速： 1080 次 /分，连续可调； （ c）孔距： 1080 ，自由设置； （ d）孔距精度： ； （ e）主电动机功率： 献综述 备的介绍 生活中常用到许多纸质票据和证件，为了方便使用者，常在这些票据周边打有均匀分布的小孔，这些小孔通常都是在冲孔机上用针模加工出来的。在计算机普及之前，这些小孔都是人工控制打孔机打出来的，这么做不仅效率低下，而且 容易出错，因为在进行传统的打孔机加工时，需要人为的调整票据和针模的位置，这样肯定难以保证加工精度，所以废品率很高。因此在计算机普及之后，自动化的打孔机应运而生，本方案所的介绍的票据自动冲孔机，采用 有定位精度高，生产效率高的特点，节省了工时，满 足 现代化生产的需要。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 3 页 备的基本组成 该设备主要由三部分组成：主运动系统、票据输送定位系统和支撑件组成。主运动系统主要完成针模的上下往复运动，票据的输送定位系统主要票据的连续自动定位和准停。下图 图 构图 由图 设备主要由机架 11，步进电动机 1，同步带机构 2，主电动机 3，滚珠丝杠螺母副 4，带传动机构 5，纸夹钳 6，离合器 8，针模 9和可编程控制器组成。 备的基本原理 主电动机通过皮带拖动曲柄轴旋转，通过拉杆带动滑块上下运动，带 动冲头完成冲孔动作，整体的铸铁滑块由四导柱，导套导向，定位可靠，精度较高。其工作简图如下图 黄河科技学院毕业设计说明书 第 4 页 图 机床进给拖动系统原理图如下图 图 交流伺服电机接受程序控制器发来的脉冲，进行同步工作，然后通过同步带及带轮拖动滚珠丝杠螺母副驱动夹纸钳完成进给运动。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 5 页 3 数据计算 机床各参数的设计与计算是这次课程设计的主要内容，通过对机床各主要零 (部 )件的设计及验证来达到理想的综合机械性能，最大限度的满足用户的 需求，以期达到理想的结果，下面就是本次设计的冲孔机的在零件选用方面的设计计算。 动比的计算 动机的选择 1、 选择 电动机的功率 已知电动机给定的功率为 2、 选择 电动机的转速 已知 冲速为 1080 次 /分 ，选择 大带轮的轴的转速为 95r/据推荐的各类传动比的取值范围，取 i=2 5,故电动机的转速可取范围为 mn=i 2 5） 295 r/90 1475 r/合此转速要求的同步转速有 750 r/1000 r/种，考虑综合因素，选择同步转速为 1000 r/ 112满载转速为40 r/ 型号 额定功率 /载转速 r/定转矩 40 传动比的计算 传动装置的总传动比为 i=40/235=装置的传动为 合器的参数计算 根据 前面的方案论证报告，在本次设计中选用电磁摩擦离合器。电磁摩擦离合器1990离合器摩擦片属于操纵离合器中的机械式离合器，它靠主、从动部分的接合元件（接触面积）间的摩擦力传递转矩。接合元件所受的压力 黄河科技学院毕业设计说明书 第 6 页 合元件之间的最大摩擦力随之确定，离合器的承载能力转矩 合器正常工作时所传递的转矩 T载）时，接合元件间产生打滑，保护传动系统中的零件不致损坏。在接 合过程中，因主、从动轴的接合元件间存在有转速差 ，故接合元件间存在打滑现象，直到从动轴与主动轴同步转动为止。打滑时，接合元件因摩损，摩擦消耗功转变成热量使离合器温度升高，较大温升和磨损将影响离合器的正常工作。 摩擦离合器可在运转中结合，结合平稳，过载时离合器打滑起安全保护作用，基本形式有圆盘式、圆锥式、块式、钢球式、闸块式等，其中片式具有单片、双片和多片等形式。结构较复杂，需要较大的轴向结合力，需经常调整摩擦面的间隙，以补偿磨损，摩擦面之间有相对滑动，损耗功率。不仅在机械离合器中有应用，在电磁离合器、液压离合 器和气压离合器中均有应用。 在选择离合器时可按下式确定计算转矩： 对于摩擦式离合器： T/ 其中 离合器计算转矩（ N m） T 离合器额定转矩（ N m） K 离合器载荷系数（由于其转矩变化较小，这里取 K 离合器接合次数修正系数（见下表 离合器的圆周速度修正系数（见下表 表 合次数修正系数 合器每小时接合次数 100 120 180 240 300 360 以上 周速度数修正系数 周速度 m 1 4 5 6 8 10 13 15 中： 黄河科技学院毕业设计说明书 第 7 页 0000 （ 1+） （ 式中： 摩擦面的内径（ 摩擦面的外径 （ ； n 离合器的转速 （ r/。 0000 （ 200 140） /2750/60000 m1查上表取 T 160 160/（ 640 N m 考虑综上因素，最后选择离合器的 型号为：干式多片电磁摩擦离合器 0A/40A G 它基本能满足以下特点：接合可靠、分离彻底、动作迅速、操纵灵活、平稳无冲击；结构简单，制造容易，成本低、 工作安全、传动效率高，使用寿命长；重量轻、惯性小、外形尺寸小、散热能力强、调整维修方便。 珠丝杠副的选择及参数计算 滚珠丝杠副也称滚珠丝杠螺母副，是一种在具有螺旋槽的丝杠与其螺母间装有滚珠作为中间元件的丝杠副。它可以将旋转运动转变为直线运动，或者将直线运动转变为旋转运动，因此，滚珠丝杠副既是传动元件，也是直线运动与旋转运动的相互转换元件。对滚珠丝杠的选择主要考虑其在能满足使用要求的前提下，尽量使其经济，价格便宜。 珠丝杠副传动的特点 滚珠丝杠螺母副它是一种精密而又省力的运动转换装置，它具 有如下优点： 1、 传动效率高，摩擦损失小。滚珠丝杠的传动效率 =一般的常规(滑动 )丝杠螺母副 =此功率消耗只相当于常规丝杠螺母副的 1/4 1/3。 2、 给予适当的预紧，可以消除丝杠和螺母的间隙。这样反向时就可以没有空程死区，反向定位精度高，与常规丝杠和螺母比较有较高的轴向刚度。 3、 丝杠与螺母预紧之后，可以完全消除间隙，运动平稳，无爬行现象，传动精度 黄河科技学院毕业设计说明书 第 8 页 高、刚度好。滚珠丝杠副基本上是滚动摩擦，摩擦阻力小，摩擦阻力的大小几乎与运动速度完全无关，这样就可以保证运动的平稳性 。启动时也无颤振，灵敏度也高。 4、 运动具有可逆性，由于滚珠丝杠副摩擦损失小，不自锁，既可以将旋转运动转换为直线运动，也可以将直线运动转换为旋转运动，丝杠和螺母都既可以作为主动件，也可以作为从动件。 5、 磨损小，使用寿命长，精度保持性好，但它也有缺点，主要是制造工艺复杂，成本高，滚珠丝杠和螺母等零件的加工及其表面粗糙度要求高，故制造成本高。例如丝杠和螺母上的螺旋槽滚道，一般都要求磨削成型表面。此外，它不能自锁，特别是垂直(立式 )丝杠，由于自重和惯性力的关系，下降时当传动切断后，一般不能停止运动，故常常需要添 加制动装置。 目前常用的循环方式，可分为两大类，一类是外循环式，另一类是内循环式。所谓外循环是指滚珠在循环过程中与丝杠脱离接触；所谓内循环是指滚珠在循环过程中与丝杠始终接触。 这里 选择内循环式的滚珠丝杠，它的结构是在螺母外侧孔中装了一个接通相邻滚道的反向器，借助于这个反向器迫使滚珠翻越过丝杠的齿顶，而进入相邻滚道，一般在一个螺母上装有三个反向器，也有的装二个反向器，有一种反向器能自由微量转动，合滚珠流动舒畅，称浮动式，内循环的滚珠丝杠具有回路短，工作滚珠数目少，流动性好，摩擦损失小，传动效率高，径向尺寸紧凑 ，轴向刚度好，承载能力也较高等特点，但它的反向器结构复杂，制造困难，价格高。 珠丝杠副轴向间隙的调整和加预紧力的方法 对于滚珠丝杠副，除单一方向的进给传动精度有一定要求外，其轴向间隙也应有严格的要求，以保证反向传动起的位移，但预紧力不能过大，如果太大，就会使驱动力矩增大，传动效率降低和使用寿命缩短；要注意丝杠安装部分和驱动部分的间隙，尽可能使它减少到最小。 单螺母的滚珠丝杠是不能消除轴向间隙的，双螺母的可以消除它的轴向间隙。目前它的结构常采用以下三种方式： 1)垫片调隙式， 2)螺纹调隙式， 3)齿差 调隙式。 这里我主要选择了第一种调隙方式，即垫片调隙式，它一般是用螺钉联接滚珠丝杠两个螺母的凸缘，并在凸缘间加垫片，调整垫片的厚度使螺母产生轴向位移，以达到消 黄河科技学院毕业设计说明书 第 9 页 除间隙和产生预紧拉力的目的。这种结构的特点是构造简单，可靠性好，刚度高，装拆方便，但调整费时，并且在工作中不能随意调整，除非更换不同的垫片，这种消除间隙的方法，适用于一般精度的机构中。精度的要求。轴向间隙一般是指丝杠固定不动，螺母在限制其回转状态下所出现的轴向位移。滚珠丝杠副的轴向间隙是负载时在滚珠与滚道型面接触点处的弹性变形所引起的螺母位移量和螺纹原 有间隙的总和。因此要把轴向间隙完全消除是相当困难的，通常采用双螺母预紧的办法，把弹性变形控制在最小的限度内，如果滚珠与配合公差选择得当，就可以获得相当高的定位精度。 滚珠丝杠副如果采用预紧方法来消除其轴向间隙，从它的本身结构和弹性变形特性出发要注意下列两点： 1)通过预紧使丝杠产生预拉变形，以减少弹性变形所引 珠丝杠副的设计计算 已知条件：平均工作载荷 3800N， 丝杠工作长度 l= ，平均转速00 r/大转速为10000r/用寿命 L h= 15000杠材料为 道硬度为 58 62动精度要求为 。 解： 1、 求计算载荷 3800N=4560N （ 由题中条件，查表取载荷系数 度系数 度系数 2、 计算额定动载荷计算值 C a C a m（ 4560 12042N 3、 根据 C 设选用 号，按滚珠丝 杠副的额定动载荷 汉江机床厂生产的 用其型号规格为 黄河科技学院毕业设计说明书 第 10 页 2005公称直径 25 ,导程 p 5 ， 螺旋角 2 51 ，滚珠直径 ,由此可计算出： 滚道半径 R （ 偏心距 e R ） ） （ 310 丝杠内径 25+2 310 （ 4、 稳定性验算 （ 1）由于一端轴向固定的长丝杠在工作时可能会发生失稳，所以在设计时应验算其安全系数 S，其值应大于丝杠副传动结构允许安全系数 S，见下表 表 定性系数 一端固定，一端自由 一端固定，一端游动 两端固定 S 3 4 2 2/3 - 杠不会发生失稳的最大载荷称为临界载荷 2 l)2 （ 式中， E 为丝杠材料的弹性模量，对于钢，取 E 206l 为丝杠工作长度， 为长度系数，见上表。 依题意， d 14/64 14/64 810 取为 2/3，则 206 109 810 /（ 2/3 2 105 安全系数 S 105 /3800 上表 S S S，丝杠是安全的，不会失稳。 （ 2）高速长丝杠工作时可能发生共振，需要验算其不会发生共振的最高转速 临界转速 。要求丝杠的最大转速 。 因为此丝杠的长度较短，而且运动的速度较低，所以不会发生共振。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 11 页 （ 3）效率验算 滚珠丝杠副的传动效率为 ) )44815t a n ( 215t a n 2 （ 要求在 90% 95%之间，所以该丝杠副合格。 经上述计算验证， 2505项性能均能符合本次课程设计的题目要求，可以选用。 珠丝杠副的安装 为了保证滚珠丝杠副传动的刚度和精度，应选择合适的支承方式，选用高刚度、小摩擦力矩、高运转精度的轴承，并保证支承座有足够的刚度。 滚珠丝杠副的支承按其限制丝杠轴的轴向窜动情况，分三种形式，即： 1、 一端固定，一端自由； 2、 一端固定，一端游动； 3、 两端固定。这里选择第二种方法，一端固定，一端游动的支承形式，它的特点是结构较复杂，丝杠的轴向刚度比两端固定低，丝杠的压杆稳定性和临界转速都较高，丝杠有热膨胀的余地。 它的安装在固定端采用深沟球轴承和双向推力球轴承，可分别承受径向和轴向负载，螺母、挡圈、轴肩、支承座、端盖提供轴向限位，垫圈可调节推力轴承的轴向预紧力。游动端需要向径向约束，轴向无约束，采用深沟球轴承，其内圈由挡圈限位，外圈不限位，以保证丝杠在受热变形后可在游动端自由伸缩。 珠丝杠副的润 滑和密封 润滑剂可提高滚珠丝杠副的耐磨性和传动效率。润滑剂分为润滑油、润滑脂两大类，润滑油为一般机油或 90 180号透平油或 140号主轴油，可通过螺母上的油孔将其注入螺纹滚道，润滑脂可采用锂基油脂，它加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内。 滚珠丝杠副在使用时常采用一些密封装置进行防护。为防止杂质和水进入丝杠（否则会增加摩擦或造成损坏），对于预计会带进杂质之处使用波纹管（右侧）或伸缩罩（左侧），以完全盖住丝杠轴。对于螺母，应在其两端进行密封，另外密封防护材料必须具有防腐蚀和耐油性能。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 12 页 进电机的选择及参 数计算 步进电动机是整个数控系统的一个重要部件，它直接影响到系统的传动精度，对整个机床的性能起着决定性作用，所以在选择步进电动机时，主要从其使用性能、精度、经济等方面进行综合考虑。 1、工作台位移量的控制 数控装置发出 N 个进给脉冲，经驱动线路放大后，变换成步进电机定子绕组通电 /断电的电流变化次数 N，使步进电动机定子绕组的通电状态改变了 N 次，因而也就决定了步进电动机的角位移量，然后再经过同步带拖动带轮、丝杠、螺母之后转变为工作台的位移量 L。即：进给脉冲的数量 N定子绕组通电状态变化次数 N步进电动机转子角位 移机床工作台位移量 L，由此可推断出脉冲当量（一个进给脉冲对应中位移量）为： /脉冲） （ 式中 步进电动机步距角（）； h 滚珠丝杠螺距（）； i 减速比。 2、工作台进给速度控制 系统中进给脉冲频率经驱动放大后就转化为步进电动机定子绕组通电 /断电状态变化的频率，因而就决定了步进电动机转子的转速，该经丝杠、螺母之后，体现为工作台的进给速度 V，即 ：进给脉冲频率定子绕组通电 /断电状态的变化频率步进电动机的转速工作台的进给速度 V。 因此 V 60（ / （ 式中 输入到步进电机的脉冲频率（ 3、工作台运动方向的控制 改变步进电动机输入脉冲信号的循环顺序方向，就可以改变步进电动机定子绕组中电流的通断循环顺序，从而使步进电动机实现正转和反转，相应工作台进给方就被改变。 综上所述，在步进电动机驱动的开环数控系统中，输入的进给脉冲数量、频率、 方向经驱动控制线路和步进电动机后，可以转换为工作台的位移量、进给速度和进给方向， 黄河科技学院毕业设计说明书 第 13 页 从而满足了数控系统对位移控制的要求。开环步进电动机是开环数控系统中的一个极其重要的环节，下面就对其选择的依据进行详细的说明与计算。 进电机选用的基本原则 合理选用步进电机是比较复杂的问题，需要根据电机在整个系统中的实际工作情况，经过分析后才能正确选择。 步进电机是一种将脉冲信号转换成角位移的执行元件。对这种电动机施加一个电脉冲后，其转轴就转过一个角度，称为一步；脉冲数增加，角位移随之增加；脉冲频率高，则电动机旋转速度 就高，反之则慢；分配脉冲的相序改变后，电动机便反转。这种电动机的运动状态与通常均匀旋转的电动机有一定的差别，是步进形式运动，故称其为步进电机。步进电机的种类很多，主要有以下几种： 1、反应式步进电动机 反应式步进电机亦称磁阻式（ 进电机，其基本结构主要由定子和转子两部分组成。其中定子又可分为定子铁心和定子绕组，定子铁心由电工硅钢片叠压而机，定子绕组是绕在定子铁心上均匀分布的齿上线圈，并且将直径方向上相对的两个齿上的线圈串联在一起，构成一相控制绕组。这样当某一相绕组通入励磁电流时，就在这一对齿上形 成 极，根据电磁作用原理这对定子和转子的小齿一一对齐，而其它磁极下定子和转子的小齿却要分别错开一定的角度。接着当该相绕组断电，并让相邻绕组充电励磁后，通过磁场的作用将驱动转子转过一定角度，使通电相对应的定子磁极与转子的齿对齐。然后周而复始一直进行下去，就会获得一个旋转磁场，使电机带动负载运转起来。励磁绕组的相数一般为三、四、五、六相等。反应式步进电机主要有如下特点： （ 1） 从制造工艺方面考虑，气隙大一些为好，但从电动机性能方面考虑，为了提高反应式步进电机输出转矩，气隙都取很小，一般气隙处在 30 50 （ 2） 因反应式步进电机定、转子均是采用软磁材料制成的，加工容易，依靠磁阻变化产生转矩，在加工所能允许的最小齿距情况下，转子的齿距数可以做得很多。 （ 3） 要求驱动电源功率也较大，因此效率较低。 （ 4） 当相数较小时，单步运行振荡时间较长。 （ 5） 黄河科技学院毕业设计说明书 第 14 页 （ 6） 其在高频时容易失步。 （ 7） 2、永磁式步进电动机 永磁式步进电动机是转子或定子的某一方为永磁体，另一方由软磁材料和励磁绕组制成，绕组 轮流通电，建立的磁场与永磁体的恒定磁场相互作用，产生转矩。励磁绕组一般做成两相或四相控制绕组。它的特点是： （ 1）步距角大 一般为 15、 30、 45、 90 等。这是因为在一个圆周上受到极弧尺寸的限制，磁极数不能太多。 （ 2）控制功率较小，效率高。 （ 3）电动机的内部阻尼较大 单步运行振荡时间短。 （ 4）断电时有一定的定位转矩。 3、永磁感应式步进电动机 永磁感应式步进电动机在转子上有永磁体，可以看作是永磁式步进电动机，但从定子的导磁体来看，又和反应式步进电动机相似，因而它具有反应式步进电动 机步距角小、响应频率高的特点，又具有永磁式步进电动机励磁功率小、效率高的优点。它是反应式和永磁式步进电动机的结合，因此又称为混合式步进电动机。 进电机的选择计算 1、步距角的选择 步距角 ： 360 （ 式中 步进电机步距角（度 ） 开环数控系统的脉冲当量 ( /脉冲 ) i 减速比 h 滚珠丝杠的螺距 ( ) 上式 h i 360 = h 360
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