PLC控制的精密加载伺服机构设计889

机械专业综合课程设计说明书学院(系)：机电工程学院 2 (二)滚珠丝杆，轴承等零件参数计算 9 (一).输入输出(I/O)点数的估算 20 专业课程设计任务书3一.系统总体设计4二.参数计算(一)弹簧参数选择计算5有效圈数：n根据要求变形量按式(16-11)计算(n≥2)总圈数：n1=n+(2~2.5)(冷卷)n1=n+(1.5~2)(YII型热卷)自由高度或长度：H0≈pn+(1.5~2)d(两端并紧，磨平)H0≈pn+(3~3.5)d(两端并紧，不磨平)受的载荷，横坐标表示弹簧的变形，通常载荷和变形成直线关系(图6设计且总的重复次数不超过103次的交变载荷或脉动载荷而言。在这些情具体设计方法和步骤如下:1)根据工作情况及具体条件选定材料，并查取其机械性能数CC等或很接近，即可按标准圆整为邻近的标准弹簧钢丝直径d，并按7弹簧当两端固定时，取b<5.3；当两端自由转动时，取b<2.6。Fmax作载荷。88)进行弹簧的结构设计。如对拉伸弹簧确定其钩环类型等，并按表<普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸(mm)计算公式>计算出全(二)滚珠丝杆，轴承等零件参数计算1.滚珠丝杆9且需克服丝杠回转离心力(及水平安装时的重力)造成的弯矩。“固定—自由”2.轴承 (1)根据轴承工作条件(包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、安装和维修环境、环境温度等)， (2)根据轴承的工作条件和受力情况和寿命要求，通过计算确定轴(3)验算所选轴承的额定载荷和极限转速。径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴用节圆直径D乘以轴旋转速度(单位r/min)得出一极限转速因转速一般仅是该轴承采用一个高质量的重复循环油系统时的极限转另一个轴承使之在轴上可以游动(即游动支承)，以防止因轴的伸长可限制轴(或外壳)的轴向和径向位移，保证轴的旋转精度；能使轴命。因此。在选用轴承时，必须选择适当的轴承游隙.综上所述，轴承选用角接触球轴承内径d=8mm，宽度B=8mm(GB/T292-1994).(三)选择电机，齿轮传动计算1.伺服电机选型计算(1)计算齿轮的减速比式中：φ－－步进电机的步距角(o/脉冲)S－－-丝杆螺距(mm)(2)计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。JJ2－－-齿轮惯量(Kg.cm.s2)Js－－－－丝杆惯量(Kg.cm.s2)W－－-工作台重量(N)S－－-丝杆螺距(cm)(3)M=Ma+Mf+Mt(1-3)aNmJmJt机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)n－－-电机所需达到的转速(r/min)T－－-电机升速时间(s)Mf－－-导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m)u系数Mt－－-切削力折算至电机力矩(N.m)Pt－－-最大切削力(N)(4)负载起动频率估算。(N.m)uZZ50当行程达到最大的50mm,允许有20%的过载，最大工作受力为F0N,由此可得丝杆所受的切向力进而得到丝杆最大转矩:TFtd19.7.6N²mm。T=T0/(0.804*u)=2.28N²m.根据之前选定的电机步距角α=0.75°，采用三相反应式步进电2.齿轮传动根据工作要求以及工作环境选择直齿圆柱齿轮，上面求得转矩mdfmZ3mm—hf=1.25m=2.5mm—————h=ha+hf=4.5mmdamZ=104mmdfmZ.5)=95mmm—hf=1.25m=2.5mm—————h=ha+hf=4.5mm(一).输入输出(I/O)点数的估算 (二).存储器容量的估算选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替(三).控制功能的选择1.运算功能2.控制功能3.通信功能成的实际需要，应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总线、工业以太网)通信处理器。I—————————加脉冲I———————反转控制I———————系统暂停I———————关闭系统Q2.0————————————驱动器CPQ2.4————————————驱动器MC逻辑梯形图OOOOOOOOONONONONONOOOOONOONODNDDNNDM0.0I0.1M0.1M1.1M0.1M0.1M1.1M1.1M0.0M0.5M0.5Q0.0NO22LDI0.4NO23OUTQ0.2NO24LD