文档介绍：:螺母丝杠电动滑台设计要求:设计一个丝杠螺母电动滑台,由步进电机带动,带位置检测功能。具体要求:螺母的平移速度10mm/s-100mm/s可调。螺母最大行程300mm。电机采用端面安装形式,用联轴器连接电机输出轴丝杠。设计要求:螺母前进到尽头后,停5秒钟;然后电机反转(可由脉冲方向实现),到尽头后,停2秒钟;然后电机正转。如此循环下去。按下停止按钮,电机马上停止(电机的轴锁住)。按下脱机按钮,电机的轴松开。,而单片机是一种芯片,在一定场合,配合外围电路,可以用来设计所需要的各种功能,大都用汇编语言、C语言等来开发嵌入式软件,可应用于各种领域。PLC是一种可编程的控制器,相当于一种控制设备,主要用于工业自动化等领域,大都采用梯形图编程,也可以用组态软件。其特点是非常可靠。在学****过程中,PLC与单片机相比,PLC更简便一些,所以在本次设计中选择PLC来控制步进电机,从而达到控制滑台往复循环。在本次设计中PLC需通过高速脉冲来控制步进驱动器进行位置控制,在小型的PLC中脉冲信号的输出可通过PLC内置的高速脉冲输出口输出,其中三菱的FXPLC的FX2N系列就规定了Y0,Y1位高速脉冲输出口,脉冲的频率和脉冲树木直接控制电动机进行位移。(其中因为高速脉冲的的频率都比较高,所以必须选择晶体管性输出的PLC)。。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。现在比较常用的步进电机包括多段反应式步进电机、永磁式步进电机和混合式步进电机等。反应式步进电机一般为三相,可实现大转矩输出,,但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,。混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:。因此在本次设计中使用混合式步进电机,。又因为在本次设计中四缸的行程只有300mm不算大,所以可以选择常州宝来公司型号为28BYGH201的一款电动机。如下图所示:,它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。按照摩擦性质还有滑动(摩擦)丝杠螺母机构和滚动(摩擦)丝杠螺母机构之分。滑动丝杠螺母机构:结构简单、加工方便、制造成本低、具有自锁功能,但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30%-40%)。 滚珠丝杠螺母机构:结构复杂、制造成本高,无自锁功能,但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92%-98%)。因此在本次设计中使用滚珠丝杠螺母。丝杠螺母机构的传动形式有:(1)螺母固定、丝杠转动并移动。因螺母本身起着支承作用,消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动,结构较简单,可获得较高的传动精度。但其刚性较差,因此只适用于行程较小的场合。(2)丝杠转动、螺母移动。需要限制螺母的转动,故需导向装置。其特点是结构紧凑、丝杠刚性较好,工作行程大,在机电一体化系统中应用较广泛。(3)螺母转动、丝杠移动。需要限制螺母移动和丝杠的转动,由于结构较复杂且占用轴向空间较大,很少应用。(4)丝杠固定、螺母转动并移动。结构简单、紧凑,但在多数情况下,使用极不方便,很少应用。因此在本次设计中可以选择丝杠转动、螺母移动的传动形式。当丝杠作为主动体时,螺母就会随丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动。滚珠丝杠螺母间因无间隙,直线运动时精度较高,尤其在频繁换向时无需间隙补偿。滚珠丝杠螺母间摩擦力很小,转动时非常轻松。滚珠丝杆转动一周螺母移动的距离为一个螺距距离,如果是丝杠每转一周螺母移动四个(或五个)螺旋线的距离,那么表示该丝杠是四线(或五线)丝杠,俗称四头(或五头)丝杠。一般小导程滚珠丝杠都采用单线,中,大或超大导程采用两线或多线。,因此在本次设计中滚珠丝杆转动一周螺母移动的距离为一个螺距距离。在设计要求中指出螺母的最大行程为300mm,所以丝杆的长度至少要大于300mm。螺母的有效行程为300mm,由于滑台采用轴承进行两端固定,可取轴承