数控车床主传动系统结构与控制设计

1、沈阳理工大学课程设计专用纸 N-沈阳理工大学成绩评定表学生姓名班级学号专业课程设计题目数控布床主传动系统结构与控制设计（1）组长签字:成绩日期201 年 月日课程设计任务书学院机械学院专业学生姓名班级学号课程设计题目数控车床主传动系统结构与控制设计(1)实践教学要求与任务：1、设计内容(1)数控布床的主传动系统设计计算：绘制转速图、确定齿轮的齿数，模数，绘 制主传动系统图，设计皮带轮和各个传动轴、选择轴承；(2)绘制主传动系统的展开图，校核一个传动轴的刚度、校核该轴最小齿轮刚度、 强度及该轴轴承的寿命；(3)设计PLC与交流伺服电机驱动器、编码器的接线图；(4)按照加速-匀速-减速的速度曲线，

2、可止反转，设计 PLC控制梯形图；(5)撰写设计计算说明书；2、主要技人参数：主轴变速范围r/min ；转速级数Z=4；电机额定转速nd=1500r/min,电机最高转速nmax=6000r/min；电机功率11 KW;床身上最大回转直径 630mm。工作计划与进度安排：(共2周)(1)集中讲授设计内容、步骤及要求，下发设计题目及任务书，理解题目要求，查阅资料，确定结构设计方案(第16周的周一周二)(2)指导学生进行设计计算及确定设计方案、展开图设计(第16周的周三周五)(3)结构部分说明书撰写及答辩验收(第 16周的周六第17周的周一上午)(4)控制方案确定及接线图设计、PLC梯形图设计(第

3、17周的周一下午周四)(5)控制部分说明书撰写及答辩验收(第 17周的周四周五)指导教师：2012 年12月1日专业负责人：2012年12月2日学院教学副院长：2012年12月3日沈阳理工大学课程设计专用纸B录。前言i主传动系统i1.1 主传动概述1.2 主运动系统的参数! |1.3 齿轮齿数的确定1.4 估算各传动轴轴径 1.5 齿轮模数的估算1.6 皮带轮的设计1.7 传动轴的验算1.8 齿轮的验算II1.9 轴承的校核1.10 明细表2 PLC控制部分=;2.1 硬件的选择2.2 系统硬件接线图 1ii2.3 软件系统的设计2.3.1 功能顺序图2.3.2 PTO初始值及中断事件选择 .

4、!1 :2.3.3PLC 梯形图 .J:结束语1 3I 参考文献Nb白1.1 主传动概述机床主传动是实现机床主运动的传动，属于外联系传动链，其功用是： 将一定的动力由动力源传递给执行件（如主轴或工作台）； 保证执行件具有一定的转速（或速度）和足够的转速范围； 能够实现运动的开停、变速、换向和制动等。主传动一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台）， 以及开停、换向和制动机够等组成部分。动力源给执行件提供动力，并使其得到一定 的运动速度和方向；变速装置传递动力以及变换运动速度；执行件执行机床所需的运 动，完成旋转或直线运动。开停机构用来实现机床主轴的启动和停止的装置；换向

5、机 构用来变换机床主轴旋转方向的装置；制动机构用来控制机床主轴迅速停转的装置， 以减少辅助时间。数控机床的主传动系统除应满足普通机床主传动要求外，还提出如下要求：1 .具有更大的调速范围，并实现无级调速数控机床为了保证加工时能选用合理的切削用量，充分发挥刀具的切削性能，从而获得最高的生产率、加工精度和表面质量，必须具有最高的转速和更大的调速范围。2 .具有较高的精度和刚度，传动平稳，噪声低：数控机床加工精度的提高，与主传动系统的刚度密切相关。为此，应提高传动件的.制造精度与刚度，齿轮齿面进行高频感应加热淬火增加耐磨性。：3 .良好的抗振性和热稳定性数控机床上一般既要进行粗加工，又要进行精加工；

6、加工时可能由于断续切削、加 ： 工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过程中的自激振动等原因引起的冲击力或交j变力的干扰，使主轴产生振动，影响加工精度和表面粗糙度，严重时甚至破坏刀具或：零件，使加工无法进行。因此在主传动系统中各主要零部件不但要具有一定的 静刚度，. 而且要求具有足够的抑制各种干扰力引起振动的能力一一抗振性。沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸Nb 5主传动的运动设计1 .转速图的拟定分析和设计主传动系统须应用一种特殊线图，称为转速图。转速图能够清楚的表达出：传动轴的数目，主轴及各传动轴的转速级数、转速值 及其传动路线，变速组的个数、传动顺序及扩大顺序，各变速组的传动副数及其传

7、动 比数值，变速规律等。首先根据最高转速和最低转速确定变速范围R ,选择合适的公比f后再确定转速级数z,绘制转速图。现举例说明：6000例2-1 :已知机床的转速范围在10r/min1800r/min ,电动机的最高转速为r/min ,额定转速为1500 r/min ,电动机的额定功率 P=11kW确定主轴箱结构.(1)确定主轴的变速范围Rn_ n 1800Rn-max100nmin10(2)确定主轴的计算转速ncncnmin R0.310 1000.371.659 r min由于数控机床主轴的变速范围大，计算转速应比计算值高些，所以圆整取计算转速 nc=100r/min。(3)确定主轴的恒功

8、率变速范围Rnpc n 1800%on22.5nc80(4)确定电动机所能够提供的恒功率变速范围nmax6000/Rdp 4nd 1500由于Rp>>Rp,电动机直接驱动主轴不能满足恒功率变速要求，因此需要串联一个 有级变速箱，以满足主轴的恒功率调速范围。对于数控车床，为了加工端面时满足恒线速度切削的要求，应使转速有一些重复， 故取Z 4 0(6)拟定转速图和功率特性图如图 2.1所示图1.1转速图和主轴功率特性图2 .齿轮齿数的确定(1) I轴与II轴的中间齿轮的齿数取 Zmin Z130u1Z1 / Z1 '0.6根据上式求得Zi50且Z1Z180120 ,所以满足要求

9、。(2) II轴与田轴之间齿轮的齿数取 ZminZ220U2Z2 / Z2 '0.33根据上式求得ZZ260且22z280120,所以满足要求。(3) 田轴与IV轴之间齿轮的齿数取 ZminZ325U3Z3 / Z3 '0.33根据上式求得Z3 75且z3z3100120 ,所以满足要求。3 3沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸n#(4) IV轴与V轴之间齿轮的齿数取 ZminZ450U4Z4 / Z4 '0.99根据式求得Z450且z4z4100120 ,所以满足要求。联立上面两式求得：Z5=55, z550。图1.23 .主轴及各传动轴计算转速的确定：(1)主轴

10、计算转速的确定：根据转速图得中型车床主轴的计算转速 nv80 r/min。(2)各轴的计算转速的确定主轴计算转速确定后，就可以从转速图上得出各传动轴的计算转速，对于上述转 速图可得各传动轴的计算转速如下：2轴的计算转速：n1250 r/min1轴的计算转速：n2750 r/min4 .估算各传动轴轴径：沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸 n-根据传动轴传动的功率大小，用扭转刚度公式进行初步的计算。P KATnj式中d 受扭部分白最小直径（mm,计算值应圆整为标准直径系列;K 键槽系数，按表选取；A 根据许用扭转角确定的系数，按表 2.1选取；d 传动轴受扭部分的直径（mrm;P 电动机额定

11、功率 （kWh 从电动机到所计算白轴的机械效率，见表 2nj被估算的传动轴的计算转速（r/min ）。由于各传动轴属于一般传动轴，所以取1/m,所对应的A 92,电动机的额定功率P 11kW0由于1轴上一平键，所以取K 1.05i带轴承齿0.96 0.99 且 n1750 r mind kA，J 1.05921. n10.99 0.944 110.9475033.1 mm圆整后取d1 35mm2轴轴径的估算由于2轴为花键轴，所以取K 0.932232 轴承齿 0.940.990.990.91且 n3250 r min3P 31 0.87d3kA430.9392 4 38.27 mm3 n3、2

12、50圆整后Wd340mm33轴轴径的估算由于IV轴为花键轴，所以取 K 0.93443 轴承齿 0.910.990.990.89n4125r min:P ,110 81d4kA4：40.93924 -57.13 mm沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸Nb 11圆整后取d458mm5齿轮模数估算(1)第一对齿轮:n1750 r /min ; Z1 30 ；U10.6 ；1.680.411m116300 3 mZ12u2jn1163003 ；8 3020.4125027502.40取标准值m1 2.5(2)第二对齿轮：250 r /min ；Z220；u20.33 ;m，16300316300

13、37 2mZ2un230.5118 3520.51 25022 502.71取标准值m23(3)第三对齿轮：n2250 r minZ342Ui0.67；R 163003 mZ3u2j n316300330.67118 422 0.6712502 2502.818取标准值m3 3(4)第四对齿轮：ml4n4125r/min ；Z4 53u40.8;1630032 mZ'u2jn41630叱 532 1 0.8.812502 125 2.90取标准值m4 3所以取m=3两组都是6中心距的计算：Gi+nQiuD1= 一 、7”D2=(z1+z2)m/2=150mm 7分度圆的计算D1=m1z

14、1=90mmD2=m2z2=150mmD3=m3z3=60mmD4=m4z4=180mmD5=m5z5=75mmD6=m6z6=225mmD7=m7z7=150mmD8=m8z8=150mm8皮带轮的设计带传动是由带和带轮组成传递运动和动力的传动。根据工作原理可分为两类：摩 擦带传动和啮合带传动。摩擦带传动是机床主要传动方式之一， 常见的有平带传动和V 带传动；啮合传动只有同步带一种。普通V带传动是常见的带传动形式，具结构为：承载层为纯芯或胶帘布，楔角为 40。、相对高度进似为0.7、梯形截面环行带。其特点为：当量摩擦系数大，工作面与 轮槽粘附着好，允许包角小、传动比大、预紧力小。纯芯结构带体

15、较柔软，曲挠疲劳 性好。其应用于：带速 V<2530m/s;传动功率P< 700kW传动比i 0 10轴间距小的传.E1动。:一.主要失效形式1 .带在带轮上打滑，不能传递动力；：2 ,带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断；3 .带的工作面磨损。：保证带在工作中不打滑的前提下能传递最大功率，并具有一定的疲劳强度和使用寿命是V带传动设计的主要依据，也是靠摩擦传动的其它带传动设计的主要依据。：二.设计计算普通V带传动的设计计算见表2-4。设计普通V带传动的原始数据为：传递的功率； P(KVy；小、大带轮的转速n1、n2(r/min)；传动对外廓尺寸的要求；传动的工作条件。| 表2-4普通V带

16、的计算(1)设计功率的确定：查得工况系数Ka 1.2 =Pd Ka?P 1.2 11kW 13.2kW选定带型：根据 Pd 13.2kW 和 n1 1500r min确定为B型。传动比：根据转速图知，传动比为u 1/2(4)确定小带轮基准直径：参考表取dd1 125mm(5)确定大带轮直径：, n1dd2dd1n21500°,12512%245mm750取标准值dd2250mm(6)验算带速：ddRv 60 1000125 1500 m s60 10009.817m s因为v 9.817m/s在v 525m/s之间，所以经济耐用初定带轮轴中心距a0 :/日侍：0.7 dd1 dd2

17、a0 2dd1 dd2即：0.7 125 160a0 2 125 160262. 5mm a0750mm初取 a0 400mm(8)确定带基准长度Ld。：Ld0 2a0 dd1 dd22dd2 dd14aO2 400 12524522245125mm44001381.65mm选取基准长度Ld01400mm计算实际轴间距a:aa°LLd040021250 1381.65 mm 409. 175mm取标准值a450mm安装时所需最小轴间距：amin a 0. 015Ld450 0.015 1250 mm 427.5mm张紧或补偿伸长所需最大轴间距：amax a 0. 03Ld450 0.

18、03 1250 mm 492mm(10)验算小带轮包角：dd2 dd1250125118057.3180 57.3164120a450所以小带轮包角合适。(11)单根V带的基本额定功率P1：根据dd1 125mm和51500r/min查得B型V带的基本额定功率R 2.19kW(12)单根V带的额定功率增量：考虑到传动比的影响，额定功率的增量由表查得：P 0.4KW(13)计算带的根数:Pdz n P KaKl取z 5根。(14)单根V带的预紧力Fo :Pd2.5Fo500 1V Z & a13.22.19 0.4 0.98 0.904.50 根2 mv13.22.52 M500 10.

19、17 9.817 N9.817 6 0.98224.93N(15)作用在轴上的力：,164Fr2F0z sin 12 224. 93 5 sin N 2233.93Nr22(16)带轮的结构和尺寸: 由表可查得bd14.0, hamin 3.5 , hf min 10.8 ,沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸M #传动轴的验算轴在载荷的作用下会产生弯曲和扭转变形，当这些变形超过某个允许值时，会使 机器零部件工作状况恶化，甚至使机器无法正常工作，故对精密机器的传动和对刚度 要求高的轴，要进行刚度校核，以保证轴的正常工作。轴的刚度分为扭转刚度和弯曲 刚度两种，前者是用扭转角 来度量，后者以挠度

20、 和偏角 来度量。在前面我们已经用扭转刚度公式对各传动轴轴径进行了估算，下面要用弯曲刚度 对轴进行刚度验算。把不等直径的阶梯轴，连同安装的零件，当成直径为 d的等直径轴计算。1.当载荷作用于支点间时，其计算公式为:4 ldv n lii 1di4式中 l 支点间的距离，mmli , di轴上第i段的长度和直径，mm2.当载荷作用于外伸端时，其计算公式为：4C ldv2n 上i 1d式中 l 支点间的距离，mmli , di轴上第段的长度和直径，mmc外伸端长度，mm简化I轴为简支梁如图1.3所示：图1.3简化I轴简支梁沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸M 172.计算轴的当量直径4 dv2

21、10. 5354135. 5210.51794441405043. 75x106256354(mm)3."挠度119410.34 kW9. 55X10. 34X1037501031.66X103 N mm由公式2T2X131.66 X103902911.48 NFrFtx tan2001055.93 N由于1轴2轴3轴不处于同一平面所以先建一个直角坐标系，将以上各力投影到坐标轴上，再进行受力分析FxF x cos 6001 272.89 NFx cos 3002423.8 NFrxFrx cos 300922. 23NFryFr x cos 600532. 45NFxFtxFrx14

22、62. 89 NFyFtyFrx3066. 25N带轮Ft2T2X131.66X103 1053. 3N250Fr2330. 94N沈阳理工大学V d 1 maxyd 2 maxfcL9,3X104X3. 75X106fcL9、3X104X3. 75X1061053. 3X135. 5X3562 0.031 9 3X104X3. 75X1062330. 94X135. 5X3562 0.0689., 3X104X3. 75X10632 2y C1 maxFCL9 3X104X3. 75X1061462. 89X75. 5X35629 3X104X3. 75X10675. 53560. 022y

23、 C1 maxfcL9 3X104X3.75X1063066. 25X75. 5X35629,3X104X3. 75X10675. 53560. 0468y1Vc1 maxVd1max0.0220. 0310. 053y2yc2maxyd2max0.0680.04680.0212y 0. 0005x4350. 2175y max轴挠度合格。齿轮Fab d bA 416x104 xdv1Fab / aB4416x10 xdvlFcl6x104xdv 4bF)xAFxAf；Fab 1 6x104xdv41462.89x145x75.56x104x3.75x106Fab 1 6x104xdv4306

24、6.25x145x75.56x104x3.75x106Fcl6x104xdv41053.3x135.5x356 0.000196x104x3.75x106BFyFcl一 一 46x10 xdv2330. 94x135. 5x3566x104x3. 75x106AFxAFDXAFQ0. 0025max所以A偏角合格。BFxBFYFab446x10 xdvFab4. 46x10 xdvBFDXBFDY75.535675.53560. 00050.000140.000320. 000462 A 0. 0010.0000910.000170.00010. 0002沈阳理工大学课程设计专用纸Nb 21沈

25、阳理工大学BFXBFXBFD0. 00010. 000460. 00056DFDFXdfdx0. 00020. 0010. 0012max偏转角合格三齿轮的验算验算变速箱中的齿轮强度，应选择相同模数承受载荷最大的齿数最小的齿轮，进 行接触应力和弯曲应力验算。一般对高速传动的齿轮验算齿面接触应力，对低速传动 的齿轮验算齿根弯曲应力。对硬齿面、软齿芯渗碳淬火的齿轮，一定要验算齿根弯曲 应力。接触应力的验算公式为2081 103 (u 1)KaKvKhKsP /(MPa) b 1Zmubnj弯曲应力的验算公式为：.208 105KaKvKfKsP“Z m2 bYn(MPa式中 P齿轮传递的功率(kW

26、； P=PdX”，Pd电动机的额定功率(kW; 从电动机到所计算齿轮的机械效率；：Zn j齿轮的计算转速；m初算的齿轮模数；b齿宽(mm);Z小齿轮齿数；U大齿轮与小齿轮齿数之比，u>1, “+”号用于外啮合，“-”号用于内啮合；.Ks寿命系数；KS=KrKnKKaK T 工作期限系数:/ m 60n1TKT mCoT 齿轮在机床工作期限（Ts）内的总工作时间（h ）,对于中型机床的 齿轮取Ts=1500020000h,同一变速组内的齿轮总工作时间可近似地认为T=Ts/p , p为变速组的传动副数；ni齿轮的最低转速（r/min）；Co基准循环次数，查表；m-疲劳曲线指数，查表；Kn速度

27、转化系数，查表；Kp功率利用系数，查表；Ka材料强化系数，查表；Ks的极限值Ksmax, KSmin见表，当Ks>_时，则取 K= （_；当 Ks W Ksmin 时，取 K = Ksmin ；K A 工作情况系数，中等冲击的主运动，取 K=1.21.6;Kv动载荷系数，查表；Kh 0、Kf 0齿向载荷分布系数，查表；iY标准齿轮齿形系数，查表； = ”许用接触应力（MPa,查表；i（7F 许用弯曲应力（MPa,查表。i如果验算结果和不合格时，可以改变初算时选定的材料或热处理方法，如仍不满-足时，就得采取调整齿宽或重新选择齿数及模数等措施。I验算I轴上Z=30, m=2.5mnm勺齿轮（

28、1）齿轮接触应力的计算I2081103 ' u 1 KaKvKh KsP由公式 h 7 JA' H s校核齿轮的接触应力。Zm .ubnj其中：PP总 i 11 0.9410. 34KW, nj 750 r/min, m 3mm B20mmZ 30 u 1.68 /60niTKt m 由公式, C0来确定KT由表查得m 3 C010715000h7500h2由转速图知n1 93.75r minKt360 750750010717. 4由表得Kn0. 85 ,由表得Kp0. 78 ,由表得 Ka0. 64由表确定Ks2081HZmKTKn KPK17. 40. 850. 780.

29、 647. 381.1,由表得Kv1. 1 ,由表得K H1.0,取 Ka 1 则:103u 1KaKvKh KsPubnj2081 1032. 5 11 1. 11.1 1. 1 10. 3430 32.5 20 7500. 83 103Mp aj 1.25 103Mp所以，齿轮的接触应力满足要求。(2)齿轮弯曲应力的验算由公式 F208 105KAKvKf KsPZm2bYnj进和计算其中：Z 20,3mm nj 750 r min由表可求得60nTKTmi Co60750 750077.92106由表可知Kn 0. 95 ,由表可知Kp 0. 78 ,由表可知Ka0. 77KTKnKPK

30、77. 90. 950. 78 0.778. 4444.4取Ks0.9 贝208105KAKVKF KsPZm2bYnj沈阳理工大学课程设计专用纸Nb 252081051.11.11.10.910.342032200.44750沈阳理工大学177.3 MP尸354MPafa所以，弯曲应力满足要求。机床传动轴用滚动轴承,王要是因疲劳强度而破坏,故应进行疲劳寿命计算。其额定寿命的计算公式为:LhCfn500 nfFKPKnKlP(h)或按计算负荷的计算公式进行计算:一fh 一一(N)Cj h fFKPKnKlP Cfn式中 L h额定寿命（h ）;计算动载荷（N）;-工作期限（h ）,对一般机床取

31、T=1000O-15000小时，重型或精密机床可取T=2000A 30000小时;滚动轴承的额定负载（N ,根据轴承手册或机床设计手册查取，单位为（kgf）时应换算成（N）; fn速度系数,100 3ni,ni为滚动轴承的计算转速(r/mm)；fh 寿命系数和£ 500,Lh等于轴承的工作期限;& 寿命指数，对球轴承 £ =3,对滚子轴承 e =10/3f F工作情况系数，对轻度冲击和振动的机床（车床、铳床、钻床、磨床等多数机床），fF =1.11.3;KPKn功率利用系数，查表速度转化系数，查表K齿轮转换工作系数，查机床设计手册21P当量动载荷，按机床设计手册2上

32、计算。因为A端轴承较小，所以校核 A端轴承6307, Cr33200kN , Cor19200kN其中RaHx220. 5 RcHx75.5 RdHx135. 50RdH135. 5RcH75. 52330.94 135. 5 3066.25 75.5220. 5220.52482. 3 NRaVx220. 5RVx75. 5 RdVx135. 5RaVRV135. 5RcV75. 5220. 51053.3 135. 5 1462.89 75.5220.5146. 4 N合成支反力为:Ri. RaHR；v 2482. 3 22146.42486.6 N查表取e0.22N对于轴承S1eA0.

33、222486. 6543. 1NAC°r543. 130. 2819. 2103取 e=0.23S1eR10. 23 2486. 6572N0. 23543. 10. 22 e2486.6受的载荷是无冲击,丫1所以取0,由于轴承所受力矩较小，所以取fm1.5,由于轴承所fd 1.2 oP1fd/ R丫1%4475. 9N1.21. 512486. 60 543.Kp0. 58,由表查得 Kn0. 98 ,且取Ki0. 9 , f F 1.3沈阳理工大学课程设计专用纸M 31沈阳理工大学由于是球轴承,31003 7500.647取用 4375.9 NLhi500CrfnfFKpKnKl

34、Pl332000.6475001.30.580.980.94475.9317.5 104h2 104h所以轴承满足要求。四明细表序 号名称数量材料标准1轴用弹性垫圈165MnGB/T894.1 19862齿轮1453 1键 6*20*3511GB/T1096 20034轴1455轴套1Q2356 深沟球轴承6009 1一 Q235GB/T297 19947轴套18套筒1HT2009 1垫片：210六角螺母1GB/T812 198811测速电机112 1内六角圆柱头螺钉M54P35GB/T5782 200013角接触球轴承7212c4GB/T297 199414端盖1HT20015 1轴套PQ2

35、3516 锁紧挡圈217轴套14518 1轴套1r4519 1齿轮14520键 18*11*16121内六角圆柱头螺钉M44GB/T5782 200022 1齿轮14523齿轮14524内六角圆柱头螺钉M6435GB/T5782 200025深沟球球轴承61282GB/T297 199426齿轮14527 内六角圆柱头螺钉M6 14GB/T5782 200028端盖1HT20029紧定螺钉1301端盖1HT20031端盖1HT20032开槽沉头螺钉M344533大带轮1HT250GB/T75 200034端盖1HT20035深沟球球轴承60112GB/T297 199436轴套14537深沟球

36、球轴承60092GB/T297 199438法兰)139 键 6*6*321GB/T1096 200340轴14541止动垫圈14542 通油槽143套筒1Q23544内六角圆柱头螺钉M64GB/T5782 200045 油管146轴套1Q23547轴套1Q23548 :拨叉14549深沟球球轴承60071GB/T297 199450 1齿轮14551 1齿轮14552弹性挡圈14553深沟球球轴承60071GB/T297 199454齿轮14555齿轮1r4556 j内六角圆柱头螺钉M6 1435GB/T5782 200057端盖1HT20058套筒11:Q23559 1角接触球轴承7208

37、c 11GB/T297 199460轴14561端盖14562 1齿轮14564沉头螺钉145GB/T5782 200065主轴尾部1HT20066 沉头螺钉2GB/T5782 200067锥堵1200GrMnTi68主轴端部1HT20069主轴一1P 4570双列矩圆柱滚子轴承4GB/T297 199471配重172油管n173 1内六角圆柱头螺钉M6 1135GB/T5782 200074端盖1HT20075弹性挡圈14576 1锁紧挡圈245774578箱体11HT20079箱体21HT20080 键 20*12*5011GB/T1096 20038l1锁紧挡圈2452. PLC控制部分

38、2.1 硬件的选择伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值 与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线 数）交流伺服电动机的结构主要可分为两部分,即定子部分和转子部分。其中定子的 结构与旋转变压器的定子基本相同，在定子铁心中也安放着空间互成90度电角度的两相绕组。其中一组为激磁绕组，另一组为控制绕组，交流伺服电动机一种两相的交流 电动机。交流伺服电动机使用时，激磁绕组两端施加恒定的激磁电压Uf,控制绕组两端施加控制电压Uk。当定子绕组加上电压后，伺服电动机

39、很快就会转动起来。通入励磁绕组及控制绕组的电流在电机内产生一个旋转磁场，旋转磁场的转向决定了电机的 转向，当任意一个绕组上所加的电压反相时，旋转磁场的方向就发生改变，电机的方向也发生改变。电机选择130MB150B-011000交流伺服驱动器选择为pansanic引脚接线图：UV-ONjj。!！河-Lm r RT ZB一卜.，叫：,ti b 26：POLS1 :RJLMCg询用*r 11jula rt CWLSR中NSHtcnr-ALM*AiHOOLh-M M4翔COlhi-11MQF -nc1324J3£CWr-r|f#» 9£HW j1aoiM-'M&

40、quot;50gg二 ozBGF*vh flMEfRlHQR CM> ocwrirLGW rwnS7-200是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监 测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆 能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的 自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测， 自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种 机床、机械、电力设施、民用设施、环 境保护设备等等。如：冲压机床，磨床， 印刷

41、机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯 控制，运动系统。沈阳理工大学课程设计专用纸M 392.2 系统硬件接线图掂码者现慎股电也虹通器沈阳理工大学2.3 软件系统的设计2.3.1 软件系统总体设计脉冲输出 S7-200 有两个PTO/PWM：生器（脉冲用输出/脉宽调制），它们可以 产生一个高速脉冲用或者一个脉宽调制波形，分别是高速输出Q0.0和Q0.1。 PTO j提供一个指定脉冲数量的方波输出（50贴空比）。PTO可以产生单段脉冲用或者多段脉： 冲用（使用脉冲包络）。PWM可输出周期固定但占空比可变的脉冲。 以指定频率（周; 期）启动后，PWMt续输出。脉冲宽度根据所需的控制控制要求进行变化。占

42、空比可以表示为周期的一个百分比或者对应于脉冲宽度的一个时间值。脉冲宽度可以从0%（无:脉冲，一直为低电平）变化到100%（无脉冲，一直为高电平）。由于PW喻出可以从' 0%£化到100%在很多情况下，它可以提供类似于模拟量输出的数字量输出。2.3.3顺序功能图：计算编码器 脓冲YCL 1计算脉冲增 量Y0. 2士多段Dt 口计 算皿.3改变 电机哼度 4r中断结束包络表V存储器地址数据V存储器地址数据VB5003 （段数）VD5131000 （二段脉冲数f2）VW501Vw223 （一段初始周期）VW517Vw227 （三段初始周期v3）|VW503vw207 （一段周期增量

43、u1）VW519Vw211 （三段周期增量u3）-VD5051000 （一段脉冲数fl ）VD5211000 （三段脉冲数f3）VW509Vw225 （二段的初始周期v2VW511vw209 （二段周期增量u2）2.3.2 PTO初始值及中断事件选择中断事件的选择事件号描述优先城俎姐中的优先级r 84U0横收字符通讯I0r &洞口。发i£宜龙很商023端1府Q-_, =”.12441H;接收泊12%咫1暮二Jflni：福收字符1264tJii：速送，原119PTD0支出中惭UOro20PTO1文也中断行国1r o上升no22EH嬴10.13&上升K924&上升液Q35I 1卜寻新M.063hffiflr.K) 175102lJ卜中让10.312 HSGOCVmPV（当前依工推设的1027HSCO