1、机电一体化系统综合课程设计机电一体化系统综合课程设计 课题名称：课题名称： 三坐标工作台设计三坐标工作台设计 学学 院：院： 机械工程学院机械工程学院 班班 级：级： 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 设计成员：设计成员： 目目 录录 一、总体方案设计 3 1.1 设计任务3 1.2 总体方案确定3 1.2.1 方案确定思想3 1.2.2 方案分析 .4 1.2.3 总体方案系统组成. 5 二、机械系统设计. 6 2.1 总体方案的确定.6 2.2 机械传动部件的计算与选择7 三、控制系统硬件设计9 3.1 控制电路的设计. 12 3.2 电路的原理图.15 四、总
2、结 17 五、参考文献 17 六、附录 一、总体方案设计 1.1 设计任务 1）.设计三坐标运动平台，完成机械系统设计、控制系统设计与电子电路设 计，根据试验条件进行调试，完成整个开发系统。 2）. .主要技术指标 1.一定的规格要求（3 自由度有效行程 100mm，控制精度 0.02mm，悬臂深 200mm，梁上物件 2kg） ； 2.运动灵敏度高、低速无爬行； 3.定位精度高； 4.结构轻便，建议机座和滑台采用铝合金； 5.标准组件，独立产品； 1.2 总体方案确定 1.2.1 方案确定思想 根据设计任务，参照参考资料结合实际，设定以下方案： 1.2.2 方案分析 1. 直线滚动到导轨副具
3、有摩擦系数小，不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安 装预紧方便等特点。 滚珠丝杠副有如下特点： 传动效率高系统刚性好传动精度高使用寿命长 运动具有可逆性（既可将回转运动转变为直线运动，又可将直线运动变为回转 运动，且逆传动效率几乎与正传动效率相同）不会自锁可进行预紧和调隙。 2. 步进电机：结构简单、价格低、转动惯量小、动态响应快、易起停，可满足 快速移动和精度要求。 3. 无隙齿轮箱减速：可消除间隙，但设计和安装精度高。 4. 闭环控制：控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很 敏感。 1.2.3 总体方案系统组成 1.机械系统组成 机械系统由三个步进电机；三个一级齿轮减速器；三个滚珠丝杠以及三个直 线滚动导轨副作为主要的动力输出、传动以及机械控制部分，系统的组成还有其 他一些机构。 2.控制系统组成 控制系统由键盘输入信号，通过 3 个单端差分脉冲转换，差分单端脉冲 转换电路去控制 3 个电机的运转，从而达到在 3 个方向上运动的目的。 二、机械系统设计 2.1、总体方案的确定 1.机械传动部件的选择 （1） 导轨副的选择 要设计的三坐标运动平台是用来配
