《机电一体化系统设计》课程设计任务2021

《机电一体化系统设计》课程设计任务书（机电2024-1、2）课程设计的目的（1）掌握机电一体化机械系统设计过程和方法，包括参数的选择，传动设计，零件计算，结构设计等，培养系统分析及设计的能力。（2）综合应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。（3）训练和提高设计的基本技能，如计算，绘图，运用设计资料、标准和规范，编写技术文件（说明书）等。二、机电一体化系统设计题目及参数步进电机直接驱动单轴直线移动机构系统设计（1、2、3、4组），步进电机通过一级齿轮减速驱动单轴直线移动机构系统设计（5、6、7、8组）。1、主要性能参数：组1234负载F2(N)2000300040005000F1(N)1000150020002500快进速度(m/min)2.521.51工进速度(m/min)0.2脉冲当量(mm)0.010.010.010.01行程(mm)400500600700加减速度时间(s)（相对空载、快进）2222要求寿命(h)21000220002300024000滚动丝杠直径初(mm)12162025滚动丝杠支承形式一端固定一端游动两端固定一端固定一端游动两端固定组5678负载F2(N)4000600060006000F1(N)1000200025003000快进速度(m/min)2.521.51工进速度(m/min)0.2脉冲当量(mm)0.010.010.010.01行程(mm)400500600700加减速度时间(s)（相对空载、快进）3444要求寿命(h)20000200002000020000滚动丝杠直径初(mm)12162025滚动丝杠支承形式一端固定一端游动两端固定一端固定一端游动两端固定三、设计内容1、机械系统部分：完成详细结构的装配图设计，参考图例如下：说明：此图仅供结构设计原理时参考，原点接近开关等的安装在图中未画出，且轴承形式的选用应随负载不同，各人设计应有所不同。步进电机直接驱动滚珠丝杠传动参照图1步进电机通过一级齿轮减速驱动滚珠丝杠传动参照图2采用滚动丝杠副采用双滚动直线导轨副作为导轨移动机构水平安装2、控制部分：采用MCS-51单片机设计系统的控制系统，要求MCS51单片机电路有快进、工进、紧急停止、快速回程等按键，能检测平台极限位置，并能通过光耦联结步进电机的驱动电路驱动步进电机工作。3、完成设计计算步骤：1)步进电机的选择、计算和验算，含以下内容：脉冲当量的确定、传动比的选定空载启动转矩的验算各传动部件等效转动惯量、等效转矩的折算等（如齿轮、轴、滚珠丝杠等的转动惯量、工作台的质量等）。2)齿轮模数、减速比的确定和计算3)滚珠丝杠的选择、计算和验算4)滚动导套副的选择、计算四、工作量（1）装配工作图1张(1#图纸)（2）驱动直线移动机构的系统硬件电路图（3#图纸）（3）机械设计计算、控制系统电路设计说明等说明书1份以上装订顺序为：任务书、评阅表、设计说明书、图纸五、设计进度（1）设计准备工作：布置题目，阅读指导书（0.5天）（2）机械系统设计：机械系统的设计计算，结构设计及装配图绘制（4.5天）（3）MCS51单片机电路原理图设计、步进电机驱动电路设计及电路图绘制（2.5天）（4）编写设计计算说明书（1.5天）（5）设计答辩：（1天）参考资料：[1]《机电一体化系统设计课程设计指导书》，尹志强等编，机械工业出版社，2007.7[2]《机电一体化系统设计