文档介绍：一维伺服移动工作台设计说明书
学校名称: 上海大学
学院专业: 机自学院精密机械系
设计队员:
指导老师:
二〇〇一一年十二月
目录
课程设计概述 2
课程设计任务 3
: 3
3
4
课程设计 4
1一维工作台整体结构 4
5
1) 电机的选型 5
2) 滚珠丝杆的选型 7
3) 支撑单元选择 17
4) 联轴器选择 18
5) 转矩探讨 18
6) 电机的校核 21
7) 联轴器校核 21
8) 导轨的选型 22
9) 轴承的校核 23
10) 系统精度计算 26
11) 系统谐振频率计算 28
12) 光栅的选型 28
附录 29
课程设计概述
本次专业课程设计要求我们掌握电子精密机械设计方面的基础知识,并能独立运营电子精密机械设计的基本理论、基本方法、进行有关电子精密机械方面的设计。通过本次专业课程设计使我们熟悉机械系统的方案论证过程,包括取得方式比较、传动形式的确定等;学会采用AUTOCAD进行机械设计,达到较熟悉程度;利用学过的基础理论,在设计实践中进行载荷的分析计算、电机的选择、传感器的选择、传动链的分析计算、传动系统的精度、谐振分析;综合运用有关课程如机械制图、公差与技术测量、热处理、机械设计、机械原理传感器技术等所学的知识来解决工程实际问题。从而培养我们的自学能力、独立工作能力、协作精神和创新精神,为以后的毕业设计打好基础。
课程设计任务
:
图1-1 一维伺服移动工作台整体结构
为完成一维伺服移动工作台的设计,需设计的机械系统包括:伺服电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠副、直线导轨、光栅传感器等。
工作台的承重载荷;
工作台的轴向载荷;
工作台的最大移动速度;
工作台的有效行程;
加减速时间常数;
一维工作台整体结构
电机的选型
滚珠丝杆的选型
支撑单元选择
联轴器选择
转矩探讨
电机的校核
联轴器校核
导轨的选型
轴承的校核
系统精度计算
系统谐振频率计算
光栅的选型
课程设计
1一维工作台整体结构
图1-1 一维工作台整体结构
考虑到工件重量(300N),工作台轴向载荷(60N)J均很小,初选不考虑减速器。
:长宽高=400mm200mm 20mm;
综合加工性和价格因素,选定工作台材料为铸铁:
密度。
工作台质量
按照一般经验,暂定导向形式为双导轨-4滑块
根据MISUMI导轨副手册归纳,取每个滑块质量为
电机的选型
假定电机与工作台之间无滑动
将工件,工作台,4个滑块视为整体来
因此,整体质量(---工件质量)
受力分析:
摩擦力
滚动导轨摩擦系数
惯性力
滚珠丝杆需提供的最大轴向力
滚珠丝杆需提供的最大功率
效率:取
安全系数
电机所需功率
选择电机MSMDO12G1 (AC200V用)
图2-1 电机型号及参数
电机参数:
转子转动惯量(有制动器)
推荐负载转动惯量比:30倍以下
图2-2 电机MSMD012G1参数
滚珠丝杆的选型
工作条件—
运动方向:水平
运送质量:
工作台导向方法:滚动
导向面摩擦系数:~ 取μ=
导向面摩擦阻力:
轴向外部载荷:
希望寿命(转数):
行程长度:
操作速度:
加减速时间:
等速时间:
加速度:
加速距离:
等速距离:
减速距离:
每分钟往返次数:
导程精度—-
任务未规定定位精度,导程精度按【一般机械】选择高精度C3,
图2-3 不同用途的精度等级选择
暂定轴长---
假定螺母全长100mm, 丝杠轴末端长度100mm, 行程600mm
丝杠轴长假定为800mm
导程——
(无减速器 i=1)
丝杠导程应大于或等于4mm
考虑到负载不大,为了使最终精度较高,选取
图2-4 丝杠轴外径与导程的标准组合
与导程4mm组合的标准丝杠外轴有: 库存品:、
半标准品:、、、
C3精度下,各外轴对应最大制造长度为:
之前假定丝杠轴长800mm,由此排除外径