高空储物柜结构设计【全套CAD图纸+毕业论文+三维图】【原创设计】

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高空储物柜结构设计

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摘要
储物柜不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。储物柜的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到，可由于储物柜经常占用空间，如何使储物柜能够在不用的时候吊起来是本课题要考虑的课题。

关键词：储物柜，储物柜升降，结构设计
Abstract
Locker whether in industrial production and our daily life plays an important role in. The benefit which brings to us is very much. Lockers feature is very much, in our life, we in many commercial buildings will be used, but because the lockers often occupy the space, how to make the lockers without time hanging up is the subject to subject.
Key Words::cabinets, lockers lifting, structure design

目录
摘要 2
Abstract 3
目录 4
第1章绪论 5
1.1储物柜在生产和生活中的作用和意义 5
1.2储物柜国内研究发展情况 5
1.3 储物柜国外发展现状和发展趋向 7
1.4 课题条件 9
第2章储物柜的动力机构设计 10
2.1 动力系统选择依据 10
2.3 动力选型 10
第3章储物柜的传动系统设计 12
3.1常见机构的特点和应用 12
3.2 设计计算 13
第4章结构设计 22
4.1 总体结构图 22
4.2 滑动机构设计 23
4.3 电机传动布置 23
4.4传动布置图 24
第5章带刹车功能电机说明 25
总结 26
参考文献 27
致谢 28

第1章绪论
1.1储物柜在生产和生活中的作用和意义
储物柜不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。储物柜的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到储物柜，储物柜就如电梯的性能大同小异，我们在使用储物柜的时候也可以针对自己的需求对储物柜进行设置。可见储物柜对我们作用是相当的大。
我们生产力的不断加大，生活的不断改善，对储物柜的需求也就在不断的增多，生活中的每个角落储物柜的应用都会给我们带来客观的利益。储物柜在我们生产中的应用已经非常的普遍了，而且在我们生产中有着重要的作用，尤其是高空操作。
现在经济不断的发展，顺应社会的需求，生产力不断的加大，而且现在高空操作也是比较多的，所以储物柜在我们进行高空操作的时候就给我们带来的重要的作用。
储物柜就是上下操作，而且可以给我们提供一个安全稳定的平台。我们在高空作业的时候可以给我们的安全提供保障。
储物柜不仅在生产中有着重要的作用，在我们生活中的应用也是非常的重要的，而且非常的普及。在酒店、宾馆、影院等等公共休闲娱乐场所我们都知道干净舒适是第一，所以保持干净是我们必须的。
1.2储物柜国内研究发展情况
改革开放三十年以来,我国城市建设发展突飞猛进，有利的带动了我国储物柜产业的发展,储物柜做为人们生活工具已经随处可见。
①引进外资，合作办厂
1978年，党的十一届三中全会作出了实行改革开放的重大决策。我们从独立研发、生产、安装储物柜阶段发展到引进外资开办储物柜厂，大批合资储物柜企业拔地而起。如：1980年7月4日创建的中国迅达储物柜有限公司，是由中国建筑机械总公司、瑞士迅达股份有限公司、香港怡和迅达（远东）股份有限公司3方合资组建，这是我国改革开放以来机械行业第一家合资企业。该公司的建立在中国储物柜行业相继掀起了引进外资的热潮；1984年12月1日，天津市储物柜公司、中国国际信托投资公司与美国奥的斯储物柜公司合资组建的天津奥的斯储物柜有限公司正式开业。
引进外资，合作办厂不仅有利于我国本地储物柜行业的进一步发展，对于推动我国城市发展建设也有重大深远的影响。从自1979年至今储物柜的产量有了飞速的增长：不仅如此产品的结构也发生了明显的变化：老的直流储物柜已被淘汰，交流双速梯、acvv交流调速梯逐渐被VVVF交流变频变压调速储物柜所取代，控制系统已在大量采用plc和微电脑控制技术，最高梯速已达到4m/s；行业出现了翻天覆地的变化：储物柜企业的生产条件、员工素质、管理水平有了极大的改善与提高。为什么我们的科技能够提高的那么快，这不能不归功于党的十一届三中全会确定的以

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内容简介：: 宁XX大学毕业设计(论文)高空储物柜结构设计所在学院专业班级姓名学号指导老师摘要储物柜不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。储物柜的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到，可由于储物柜经常占用空间，如何使储物柜能够在不用的时候吊起来是本课题要考虑的课题。关键词：储物柜，储物柜升降，结构设计27AbstractLocker whether in industrial production and our daily life plays an important role in. The benefit which brings to us is very much. Lockers feature is very much, in our life, we in many commercial buildings will be used, but because the lockers often occupy the space, how to make the lockers without time hanging up is the subject to subject.Key Words:cabinets, lockers lifting, structure design目录摘要2Abstract3目录4第1章绪论51.1储物柜在生产和生活中的作用和意义51.2储物柜国内研究发展情况51.3 储物柜国外发展现状和发展趋向71.4 课题条件9第2章储物柜的动力机构设计102.1 动力系统选择依据102.3 动力选型10第3章储物柜的传动系统设计123.1常见机构的特点和应用123.2 设计计算13第4章结构设计224.1 总体结构图224.2 滑动机构设计234.3 电机传动布置234.4传动布置图24第5章带刹车功能电机说明25总结26参考文献27致谢28高空储物柜结构设计毕业设计论文第1章绪论1.1储物柜在生产和生活中的作用和意义储物柜不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。储物柜的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到储物柜，储物柜就如电梯的性能大同小异，我们在使用储物柜的时候也可以针对自己的需求对储物柜进行设置。可见储物柜对我们作用是相当的大。我们生产力的不断加大，生活的不断改善，对储物柜的需求也就在不断的增多，生活中的每个角落储物柜的应用都会给我们带来客观的利益。储物柜在我们生产中的应用已经非常的普遍了，而且在我们生产中有着重要的作用，尤其是高空操作。现在经济不断的发展，顺应社会的需求，生产力不断的加大，而且现在高空操作也是比较多的，所以储物柜在我们进行高空操作的时候就给我们带来的重要的作用。储物柜就是上下操作，而且可以给我们提供一个安全稳定的平台。我们在高空作业的时候可以给我们的安全提供保障。储物柜不仅在生产中有着重要的作用，在我们生活中的应用也是非常的重要的，而且非常的普及。在酒店、宾馆、影院等等公共休闲娱乐场所我们都知道干净舒适是第一，所以保持干净是我们必须的。1.2储物柜国内研究发展情况改革开放三十年以来,我国城市建设发展突飞猛进，有利的带动了我国储物柜产业的发展,储物柜做为人们生活工具已经随处可见。引进外资，合作办厂1978年，党的十一届三中全会作出了实行改革开放的重大决策。我们从独立研发、生产、安装储物柜阶段发展到引进外资开办储物柜厂，大批合资储物柜企业拔地而起。如：1980年7月4日创建的中国迅达储物柜有限公司，是由中国建筑机械总公司、瑞士迅达股份有限公司、香港怡和迅达（远东）股份有限公司3方合资组建，这是我国改革开放以来机械行业第一家合资企业。该公司的建立在中国储物柜行业相继掀起了引进外资的热潮；1984年12月1日，天津市储物柜公司、中国国际信托投资公司与美国奥的斯储物柜公司合资组建的天津奥的斯储物柜有限公司正式开业。引进外资，合作办厂不仅有利于我国本地储物柜行业的进一步发展，对于推动我国城市发展建设也有重大深远的影响。从自1979年至今储物柜的产量有了飞速的增长：不仅如此产品的结构也发生了明显的变化：老的直流储物柜已被淘汰，交流双速梯、acvv交流调速梯逐渐被VVVF交流变频变压调速储物柜所取代，控制系统已在大量采用plc和微电脑控制技术，最高梯速已达到4m/s；行业出现了翻天覆地的变化：储物柜企业的生产条件、员工素质、管理水平有了极大的改善与提高。为什么我们的科技能够提高的那么快，这不能不归功于党的十一届三中全会确定的以经济建设为中心的总方针。没有大规模的经济建设，就没有今天的储物柜市场，自然就没有今天的储物柜行业。其次，不能不归功于改革开放的政策。改革开放后，党中央和国务院开放了上海、宁波、温州、福州、广州、等多个城市特区。从1985年起，又相继在长江三角洲，珠江三角洲，闽东南地区和环渤海地区开辟经济开放区。根据储物柜行业的特殊性，这些地区也必将成为我国储物柜行业发展集中地。随着大批储物柜企业的创建，我国储物柜行业在技术、管理也不断规范。1984年6月，中国建筑机械化协会建筑机械制造协会储物柜分会成立大会在西安市召开，储物柜分会为三级协会，也就是现在中国储物柜协会的前身。1986年1月1日，“中国建筑机械化协会建筑机械制造协会储物柜分会”更名为“中国建筑机械化协会储物柜协会”，储物柜协会升级为二级协会，这是储物柜行业发展史上的一个里程碑。从此储物柜行业第一次有了自己的行业组织。1987年，国家标准GB 7588-87储物柜制造与安装安全规范发布。该标准等同采用欧洲标准EN81-1储物柜制造与安装安全规范（1985年12月修订版）。该标准对保障储物柜的制造与安装质量有十分重要的意义。改革开放的第一个十年是我国储物柜行业的萌芽期、储物柜产业链形成的初级阶段。稳步发展,不断创新改革开放后的第二个十年可以说是中国储物柜行业稳步发展,不断创新的十年。经过改革开放第一个十年，我国储物柜行业在吸收国际储物柜新技术的同时，相关的管理体制也在不断的完善。改革开放政策实施以来，我国城市建设发展突飞猛进，更有利的带动了我国储物柜产业的发展，1997年取得了储物柜总产量与上年持平、总产值继续增长的好成绩，由此证明我国储物柜行业更加成熟，适应市场变化和把握机遇的能力已大大提高。1998年，苏州江南储物柜有限公司民族品牌的储物柜、自动扶梯和自动人行道已销售到马来西亚、泰国、菲律宾、印度尼西亚、新加坡、孟加拉国、阿联酋、埃及、叙利亚、土耳其、阿根廷、澳大利亚、德国、英国、荷兰、意大利、葡萄牙、希腊等近20个国家及台湾、澳门地区，我国储物柜产量突破3.02万台。迅猛发展，日新月异随着我国经济的快速发展、城市化建设的不断完善，储物柜已不只存在于高档商务写字楼、大酒店、商城普及到高层住宅楼，同时也走进人们生活的多个角落，成为城市建筑中不可缺少的垂直交通工具。我国有13亿人口，在用储物柜的人均拥有量是世界平均数的1/3，是发达国家的1/10。巨大的储物柜市场吸引了全世界几乎所有储物柜企业的关注。2007年中国政府出台了一系列经济政策，加强宏观调控力度，使储物柜市场逐步走向稳健和规范轨道。中国大陆储物柜市场在健康发展的同时稳步攀升，储物柜产销量达到了21.6万台，比上年净增4.8万台，增幅为28%，这是在我国储物柜产量持续走高的基础上又一次创造了历史新高，超过了全世界储物柜产量的一半。据统计， 2007年我国安装验收储物柜146999台，同比增长24%。截止2007年底，全国在用储物柜达917313台。中国已经成为全球最大的储物柜市场。到2008年底，我国在用储物柜量已超过100万台。中国目前不但是全球最大的储物柜生产基地和消费市场，也是拥有储物柜最多的国家之一。现在我国储物柜生产力不断提高，质量也被国际市场所认可，不但能够满足国内市场需求，国际市场的供应能力也在加强。 1.3 储物柜国外发展现状和发展趋向近20年世界工程储物柜行业发生了很大变化。RT(越野轮胎储物柜)和AT(全地面储物柜)产品的迅速发展，打破了原有产品与市场格局，在经济发展及市场激烈竞争冲击下，导致世界工程储物柜市场进一步趋向一体化。目前世界工程储物柜年销售额已达75亿美元左右。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大利等，世界顶级公司有10多家，主要集中在北美、日本（亚洲）和欧洲。美国既是工程储物柜的主要生产国，又是最大的世界市场之一。但由于日本、德国储物柜工业的迅速发展及RT和AT产品的兴起，美国厂商曾在20世纪6070年代世界市场中占有的主导地位正逐步受到削弱，从而形成美国、日本和德国三足鼎立之势。近几年美国经济回升，市场活跃，外国厂商纷纷参与竞争。美国制造商的实力也有所增强，特雷克斯储物柜公司的崛起即是例证。特雷克斯储物柜公司前身是美国科林储物柜厂。1995年以来，其通过一系列的兼并活动，已发展成为世界顶级公司之一。日本从20世纪70年代起成为工程储物柜生产大国，产品质量和数量提高很快，已出口到欧美市场，年总产量居世界第一。自1992年以来，由于受日元升值、国内基建投资下降和亚洲金融危机影响，年产量呈下降趋势。目前日本市场年需求量为3000台左右。欧洲是潜力很大的市场，欧洲各工业国既是工程储物柜的出口国，也是重要的进口国。德国是最大的欧洲市场，其次为英国、法国、意大利等国。在德国AT产品市场份额中，利勃海尔占53%，格鲁夫占 16%，德马泰克占14%，多田野和特雷克斯各占10%和5%左右。多数厂商在争夺上述市场的同时，还努力扩大产品系列。格鲁夫公司的汽车储物柜和RT产品具有竞争优势，购买克虏伯公司后，在AT产品方面也颇具实力，该公司还准备生产履带式储物柜。马尼突沃克公司已在履带式储物柜行业居支配地位，但也希望在其他储物柜产品领域取得相同影响力。以往储物柜厂商的某些合作，大多集中于营销协定或许可证贸易协定。许可证贸易要比全面并购方式开展早，风险也小，在行业中已有先例。但按许可证协定进行制造,往往在期满后因产权争议而告终。特雷克斯与日本IHI公司有历史联系，至今特雷克斯还提供涂装AmericanCrane公司产品标志的IHI履带式储物柜升降平台。有人会将特雷克斯与IHI的合作看作许可证贸易行得通的例证。但此类协定难以持久，其结果无非是特雷克斯要求加强对IHI公司的控制，或者谋求独立生产履带式储物柜。IHI目前尚未建立北美市场份额，仅起分承包商作用。英国格鲁夫公司从1999年开始销售神钢履带式储物柜和城市型储物柜。多田野和日立建机公司在 1978年签订的相互提供产品、扩展双方产品系列的合作协议，收效不大。在国内市场萎缩情况下，日立建机于1999年2月宣布，将再次考虑扩大流动式储物柜生产与销售领域与多田野的合作。而多田野公司则希望能拥有一家美国制造基地，但目前时机尚未成熟。拥有多种类型产品可使收入多样化。特雷克斯公司既经营采矿设备又经营起重搬运设备，起重搬运设备包括AT和RT产品、汽车储物柜、履带式储物柜、塔机等。林克贝尔特公司基于其生产挖掘机的经验，成为首先将技术应用于桁架臂式储物柜的厂商之一。但目前住友公司已将其在日本和美国的储物柜与挖掘机企业(包括林克贝尔特)分开，其依据是储物柜和挖掘机属于不同行业。利勃海尔既生产挖掘机，也生产流动式储物柜和塔式储物柜，还在爱尔兰生产集装箱搬运储物柜，其旗下各企业均为单独实体。1.4 课题条件参考以上两幅图片，设计一个高空储物柜，要求可以方便升降，操作简易（人力驱动和电机驱动均可，自己选择）。图1-1 课题设计参考图第2章储物柜的动力机构设计2.1 动力系统选择依据驱动机构主要有液压驱动、气动驱动、电动驱动和机械驱动等形式。液压驱动具有体积小、出力大、控制性能好、动作平稳等特点，它利用油缸、马达加上齿轮、齿条实现直线运动；利用摆动油缸、马达与减速器、油缸与齿条、齿轮或链条、链轮等实现回转运动。液压驱动具有润滑性能好、寿命长的特点，结构紧凑，刚性好。定位精度高，克实现任意位置开停。有很多专业机械手能直接利用主机的液压系统。但缺点是需要配备压力源，系统复杂成本较高。气动驱动结构简单、造价低廉。气源方便，所需的压缩气源一般工厂都有，并且无污染，一般采用的压力0.4-0.6MPa,最高可达1MPa。缺点是出力小，体积大。由于空气的可压缩性大，很难实现中间位置的停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。机械式用于简单的场合。电动由于减速和回转运动变往复运动机构，该机构适用于无污染，有电就可以工作，操作简单方便，在工作场合只需要接通电源即可工作，而工作场合在各个大楼区域，很容易找到电源。综合以上叙述，将选用最后一种电动机作为本储物柜的动力来源。2.3 动力选型由上面计算结果知道需要输出转速很低，根据机构需要选择摆线针轮减速器，其主要特点是传动比大，一级转速时传动比在11-87，两极转速时传动比范围在20128。由于在传动过程中为多齿齿合，所以对过载和冲击有较强的承受能力，传动平稳，可靠；由于采用了行星摆线传动结构，所以其结构紧凑、体积小、重量轻，在功率相同条件下，其质量是其它减速器的一半，由于摆线齿轮、针齿销、轴销和轴套都是由轴承钢制造，工作中又的有滚动摩擦，因此大大加强了个零件的机械性能并保证使用寿命，提高了传动效率。由于转速需14.5r/min ，输出功率需要大于0.016KW，表15-2-119选择二级直连型XWED8175B型，传动比103，输入转速1500r/min,输出转速14.5r/min，额定转矩2750N.M,额定功率为1.5KW(考虑超载及摩擦等其他不可意料的因素，这个值尽量取大一些).其机构尺寸如图（JB/T298-1994）图2-1 二级直连型XWED8175B型电动机（带减速器的）高空储物柜结构设计毕业设计论文第3章储物柜的传动系统设计3.1常见机构的特点和应用类型特点应用连杆机构结构简单，制造容易，工作可靠，传动距离较远，传递载荷较大，可实现急回运动规律，但不易获得匀速运动或其他任意运动规律，传动不平稳，冲击与振动较大用于从动件行程较大或承受重载的工作场合，可以实现移动、摆动等复杂的运动规律或运动轨迹。凸轮机构结构紧凑，工作可靠，调整方便，可获得任意运动规律，但动载荷较大，传动效率较低用于从动件行程较小和载荷不大以及要求特定运动规律的场合。非圆齿轮机构结构简单，工作可靠，从动件可实现任意转动规律，但齿轮制造较困难用于从动件作连续转动和要求有特殊运动规律的场合。槽轮间歇机构结构简单，从动件转位较平稳，而且可实现任意等时的单向间歇转动，但当拨盘转速较高时，动载荷较大常用作自动转位机构，特别适用于转位角度在45以上的低速传动。凸轮式间歇机构结构较简单，传动平稳，动载荷较小，从动件可实现任何预期的单向间歇转动，但凸轮制造困难用作高速分度机构或自动转位机构。不完全齿轮机构结构简单，制造容易，从动件可实现较大范围的单向间歇传动，但啮合开始和终止时有冲击，传动不平稳多用作轻工机械的间歇传动机构螺旋机构传动平稳无噪声，减速比大；可实现转动与直线移动，传动平稳无噪声，互换；滑动螺旋可做成自锁螺旋机构；工作速度一般很低，只适用于小功率传动多用于要求微动或增力的场合，如机床夹具以及仪器、仪表，还用于将螺母的回转运动转变为螺杆的直线运动的装置。摩擦轮机构有过载保护作用；轴和轴承受力较大，工作表面有滑动，而且磨损较快；高速传动时寿命较低用于仪器及手动装置以传递回转运动。圆柱齿轮机构载荷和速度的许用范围大，传动比恒定，外廓尺寸小，工作可靠，效率高；制造和安装精度要求较高，精度低时传动噪声较大，无过载保护作用；斜齿圆柱齿轮机构运动平稳，承载能力强，但在传动中会产生轴向力，在使用时必须安装推力轴承或角接触轴承广泛应用于各种传动系统，传递回转运动，实现减速或增速、变速以及换向等。齿轮齿条机构结构简单，成本低，传动效率高，易于实现较长的运动行程；当运动速度较高或为提高运动平稳性时，可采用斜齿或人字齿条机构广泛应用于各种机器的传动系统，变速操纵装置，自动机的输送、转向、进给机构以及直动与转动的运动转换装置圆锥齿轮机构用来传递两相交轴的运动；直齿圆锥齿轮传递的圆周速度较低，曲齿用于圆周速度较高的场合用于减速、转换轴线方向以及反向的场合，如汽车、拖拉机、机床等。螺旋齿轮机构常用于传递既不平行又不相交的两轴之间的运动，但其齿面间为点啮合，且沿齿高和齿长方向均有滑动，容易磨损，因此只宜用于轻载传动用于传递空间交错轴之间的运动。蜗轮蜗杆机构传动平稳无噪声，结构紧凑，传动比大，可做成自锁蜗杆；自锁蜗杆传动的效率很低，低速传动时磨损严重，中高速传动的蜗轮齿圈需贵重的减摩材料(如青铜)，制造精度要求较高，刀具费用昂贵用于大传动比减速装置(但功率不宜过大)、增速装置、分度机构、起重装置、微调进给装置、省力的传动装置行星齿轮机构传动比大，结构紧凑，工作可靠，制造和安装精度要求高，其他特点同普通齿轮传动；主要有渐开线齿轮、摆线针轮、谐波齿轮3种齿形的行星传动常作为大速比的减速装置、增速装置、变速装置，还可实现运动的合成与分解。带传动机构轴间距离较大，工作平稳无噪声，能缓冲吸振，摩擦式带传动有过载保护作用；结构简单，安装要求不高，外廓尺寸较大；摩擦式带传动有弹性滑动，不能用于分度系统；摩擦易起电，不宜用于易燃易爆的场合；轴和轴承受力较大，传动带寿命较短用于传递较远距离的两轴的回转运动或动力。链传动机构轴向距离较大，平均传动比为常数，链条元件间形成的油膜有吸振能力，对恶劣环境有较强的适应能力，工作可靠，轴上载荷较小；瞬时运转速度不均匀，高速时不如带传动平稳；链条工作时因磨损伸长后容易引起共振，一般需增设张紧和减振装置用于传递较远距离的两轴的回转运动或动力。3.2 设计计算根据上述表格和任务书条件，层高约2m左右，距离较远，属于长距离输送。初步选择电机传动机构。最终确定电机传动作为本储物柜的传动机构。步进电机选型表中有部分参数需要计算来得到。但是实际计算中许多情况我们都无法得到确切的机械参数，因此，这里只给出比较简单的计算方法。驱动模式的选择驱动模式是指如何将传送装置的运动转换为步进电机的旋转。下图所示的驱动模式包括了电机的加/减速时间，驱动和定位时间，电机的选型基于模式图。必要脉冲数的计算必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目标位置所需要提供给步进电机的脉冲数。必要脉冲数按下面公式计算：必要脉冲数物体移动的距离距离电机旋转一周移动的距离360 o步进角驱动脉冲速度的计算驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。驱动脉冲数可以根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。（1）自启动运行方式自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段，而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。同时，因为在启动/停止时存在一个突然的速度变化，所以这种方式需要较大的加/减速力矩。自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下：驱动脉冲速度Hz=必要脉冲数脉冲定位时间秒（2）加/减速运行方式加/减速运行方式是指电机首先以一个较低的速度启动，经过一个加速过程后达到正常的驱动脉冲速度，运行一段时间之后再经过一个减速过程后电机停止的运行方式。其定位时间包括加速时间、减速时间和以驱动脉冲速度运行的时间。加/减速时间需要根据传送距离、速度和定位时间来计算。在加/减速运行方式中，因为速度变化较小，所以需要的力矩要比自启动方式下的力矩小。加/减速运行方式下的驱动脉冲速度计算方法如下：驱动脉冲速度Hz=必要脉冲数启动脉冲数Hz加/减速时间秒定位时间秒加/减速时间秒电机力矩的简单计算示例必要的电机力矩（负载力矩+加/减速力矩）安全系数负载力矩的计算（TL）负载力矩是指传送装置上与负载接触部分所受到的摩擦力矩。步进电机驱动过程中始终需要此力矩。负载力矩根据传动装置和物体的重量的不同而不同。许多情况下我们无法得到精确的系统参数，所以下面只给出了简单的计算方法。负载力矩可以根据下面的图表和公式来计算。（1）滚轴丝杆驱动负载力矩的计算公式：TLFPB2+0F0PB21ikgfcm 负载力矩的估算公式：TLmPB21ikgfcm （水平方向） TLmPB21i 2 kgfcm （垂直方向）（2）传送带/齿条齿轮传动负载力矩的计算公式：TLF2DiFD2ikgfcmF FA + m ( sin + cos) Kg 负载力矩的估算公式：TLD2 m 11ikgfcm （水平方向） TLD2 m 11i 2 kgfcm （垂直方向）（3）皮带轮传动负载力矩的计算公式：TLFA+m2Di(FA+m) D2ikgfcm 负载力矩的估算公式：TLD2 mg 1ikgfcm（4）实测方法我们也可以通过这种方法得到负载力矩：用弹簧秤拉动滑轮慢慢转动，此时弹簧秤会有一个读数，这个数值就是所用力的大小（FB），然后乘以滑轮的半径就可以得到负载力矩（如下式）。通常这种方法得到数值要比计算得到得结果要精确。TLFBD2kgfcm参数说明F：轴方向负载 KgF0：预负载 Kg (1/3F)：效率 (0.850.95)FA：预负载 i：减速比：滑动面摩擦系数 0：预压螺帽内的摩擦系数 (0.10.3)PB：滚轴丝杆螺距 (cm/rev)FB：主轴开始运转时的力 KgD：滑轮直径m：工作物和工作台的总重量 Kg：倾斜角度加/减速力矩的计算（Ta）加/减速力矩是用来加速或减速与电机相连的传动装置。根据加/减速时间和传动装置负载惯性惯量的不同，这个力矩会有很大的变化。因此，自启动运行方式和加/减速运行方式的力矩会有一个较大的不同。加/减速力矩可以按下式计算：自启动运行方式（需要较大的加/减速力矩）加/减速力矩kgfcm 转子惯性惯量kgm2+负载惯性惯量kgm2重力加速度cm/sec2步进角o驱动脉冲速度2Hz1803.6/步进角o 加/减速运行方式加/减速力矩kgfcm转子惯性惯量kgm2+负载惯性惯量kgm2重力加速度cm/sec2步进角o180 o运行脉冲速度Hz启动脉冲速度Hz加/减速时间sec 必要脉冲数和驱动脉冲数速度计算的示例下面给出的是一个3相步进电机必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算示例。这是一个实际应用例子，可以更好的理解电机选型的计算方法。驱动滚轴丝杆如下图，3相步进电机（1.2/步）驱动物体运动1秒钟，则必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算方法如下：必要脉冲数100103601.23000脉冲如果采用自启动方式驱动1秒钟，则驱动脉冲速度应该这样计算：3000Pulse/1sec=3kHz但是，自启动速度不可能是5kHz，应该采用加/减速运行方式来驱动。如果加/减速时间设置为定位时间的25%，启动脉冲速度为500Hz，则计算方法如下：驱动脉冲速度Hz3000脉冲500Hz0.25秒1秒0.25秒3.8 kHz 如图所示：驱动传动带如下图，3相步进电机（1.2/步）驱动物体运动1秒钟。驱动轮的周长即旋转一圈移动的距离大约为50mm。因此，所需要的必要脉冲数为：必要脉冲数1100503601.26600 脉冲所需参数同上例驱动滚轴丝杆，采用加/减速运行模式，则驱动脉冲速度为：驱动脉冲速度Hz6600脉冲500Hz0.25秒1秒0.25秒8.7 kHz 如图所示：负载力矩的计算示例（TL）下面给出的是一个3相步进电机负载力矩的计算示例。这是一个实际应用例子，其中的数字公式有助于更好的理解电机选型的应用。滚轴丝杆驱动水平负载如下图，滚轴丝杆驱动水平负载，效率为90%，负载重量为40千克，则负载力矩的计算方法如下：TLmPB21ikgfcmTL40kg1cm20.9117.07 kgfcm 传送带驱动水平负载传送带驱动水平负载，效率为90%，驱动轮直径16毫米，负载重量是9千克，则负载力矩的计算方法如下：TLD2 m 11ikgfcmTL1.6 cm2 9 kg 10.9118 kgfcm 滚轴丝杆和减速器驱动水平负载TLmPB21ikgfcmTL250kg0.5cm20.91102.21 kgfcm第4章结构设计4.1 总体结构图4.2 滑动机构设计通过支撑板末端安装的T型轴结构，然后有两个深沟球轴承，上升或下降的时候这端的轴承可以沿着T型槽滑动。4.3 电机传动布置4.4传动布置图第5章带刹车功能电机说明带刹车的步进电机顾名思义就是步进电机另外配上刹车器了。有通电刹车和掉电刹车2种，一般掉电刹车的比较多，也就是停电的时候刹车器可以把电机轴抱死不让电机转动。虽然大部分情况是Z轴带负载的情况下防止突然通电或者关机掉电的时候Z轴负载在重力作用下下落而砸坏设备或其他安全事故，但也有其他情况下会使用，例如，工件停止后要承受比较大的力，光电机保持力矩不够，再加上刹车器的保持力矩可以很好地固定工件；或者负载在一定位置后需要保持位置，如果长时间通电会浪费电也会发热很厉害，就断开电机用刹车器来固定。刹车器的种类也很多，但对于步进电机这样小型电机，一般带刹车器是弹簧式和永磁式的，大部分厂家供应的是弹簧式的，但相当于永磁式刹车器弹簧式刹车的噪声大、发热大、反应慢，但价格会低一点。根据题设要求，可以使升降平台移动到任何位置停止。总结时间过的很快，短短的几个月，一转眼就过去了，而我的毕业设计“储物柜的设计”在老师和同学的帮助和指导下终于完成。在整个设计过程中，做很多的工作并不是一帆风顺，刚开始对“储物柜”是一个模糊的概念，起初还真的有点无从下手的感觉。但是，经过公司的实习过程中，让我真的知道了储物柜是怎样工作的，它的每一个动作是怎样执行的。特别是前期工作对储物柜资料的查询，但一段时间后还是没有什么进展的，当时心里有点急了，这样下去什么时候才能够完成呢，于是就不断的向同学以及师兄请教，由于还有很多的工作要做，还需要查很多的资料，于是去图书馆还有向同学借有关的书籍等等。对于CAD画图方面，由于以前没有认真的学习，所以就用一段时间来学习CAD,开始画的并不是很理想，经过老师的反复指导和监督下终于把相应的图纸画出来了。毕业设计是一个不断学习的过程，从最初到结束，让我真正知道理论很实际的重要性，要做好一件事情要考虑的因素有很多，必须合理的安排好设计时间。学校是一个小社会，出到学校外面工作是一个复杂的社会，毕业设计就是我们接触外面的世界的一个转折点。总之，通过毕业设计,我深刻体会到要做好一个完整的事情，需要有系统的思维方式和方法，对待要解决的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到，在对待一个新事物时，一定要从整体考虑，完成一步之后再作下一步，这样才能更加有效。经过这次毕业设计让我收益颇多。将指导我以后的设计之路。参考文献参考文献

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