1、 1 一、一、 教学目的教学目的 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
2、正确的设计思想及严肃认真的工作作风。 二、二、 设计要求设计要求 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、三、 总体方案设计总体方案设计 2.1 方案概述：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 2 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
3、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：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、四、 机械传动系统设计机械传动系统设计 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
4、动速度控制：3m/min 4.1 滑动螺旋传动计算滑动螺旋传动计算 一、确定丝杠的导程一、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。 3 二、丝杠的转速二、丝杠的转速 3 /3 0 0/ m i n h nVPr 三、丝杠的平均载荷三、丝杠的平均载荷 0.1* 50 * 9.850100 mf Fm gF 四、预期额定动载荷四、预期额定动载荷 （1）按预期工作时间估计）按预期工作时间估计 查表：轻微冲击 w f=1.2 精度等级 1-3，取 a f=1.0 可靠性 96%，取 c f=0.53 已知：寿命 h L=15000h 得： 360 1848 100 mh w mnL am ac f F C ff 五、丝杠副的型号五、丝杠副的型号 根据所选定的导程 h P=10mm 以及动载荷 aam CC选用 FFZD 型丝杠，型号 FFZD3210，其主要参数如下： 公称直径 32mm 导程 10mm 丝杠大径 30mm 4 轴端
