第一篇：機(jī)電傳動課程設(shè)計(jì)的小結(jié)

小結(jié)

作為一個(gè)工科學(xué)生，實(shí)踐是我們最好的學(xué)習(xí)手段，而在校期間，僅有的課程設(shè)計(jì)是我們唯一的實(shí)踐機(jī)會。把握好課程設(shè)計(jì)的這個(gè)學(xué)習(xí)機(jī)會，我們可以學(xué)到許多課本中無法學(xué)到的知識。

機(jī)電傳動控制這門課，是以電機(jī)為被控對象，控制為核心的一門課程。所以，我們不僅要掌握現(xiàn)代工業(yè)的各種控制方法，同時(shí)也應(yīng)了解電機(jī)的原理以及特性。在學(xué)習(xí)這門課時(shí)，我們主要將重點(diǎn)放在了控制這一部分。

在本次課程設(shè)計(jì)中，我們總共經(jīng)歷了控制要求的分析、原理圖的設(shè)計(jì)、元器件的選型‘接線圖的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)資料整理等5個(gè)過程。在每個(gè)過程中我們都學(xué)到了很多的知識，積累許多經(jīng)驗(yàn)，并了解了整個(gè)設(shè)計(jì)的過程。

在原理圖的設(shè)計(jì)上，我們學(xué)到了如何靈活利用“起保停”電路來實(shí)現(xiàn)我們所需的控制要求。另外我們還學(xué)會了如何分工，將整個(gè)原理圖劃分為主回路‘控制回路‘輔助回路燈3個(gè)部分，然后分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在控制回路中，我們還可以劃分為電機(jī)控制回路和液壓控制回路等兩個(gè)模塊。這樣，經(jīng)過細(xì)分后的原理圖，就變得簡單明了，設(shè)計(jì)起來就很容易明確目的，快速的完成任務(wù)。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)半自動半手動控制的生產(chǎn)線要求，我們利用萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，在設(shè)計(jì)自動回路時(shí)，同時(shí)也添加了手動控制按鈕，這樣就更方便手動調(diào)節(jié)。

在元器件的選型上，我們學(xué)會了如何查資料，查詢電工手冊。通過查手冊中的元器件性能指標(biāo)表格，我學(xué)會了如何篩選自己所需的元器件。同時(shí)，我們在資料中查到了許多經(jīng)驗(yàn)公式，利用這些經(jīng)驗(yàn)公式，我們計(jì)算出工業(yè)中一些額定電流的裕度。比如，在熔斷器的選擇上，我們就是將電機(jī)的參數(shù)所計(jì)算出的電流值帶入經(jīng)驗(yàn)公式，得出一個(gè)電流裕度，然后選取熔斷器。另外，我們也學(xué)到了一些工業(yè)接線方面的工藝知識；比如，在接點(diǎn)接線時(shí)線頭不可超過3個(gè)；再比如按鈕與指示燈的顏色選取是根據(jù)工業(yè)中約定俗成的習(xí)慣而定。

在接線圖的設(shè)計(jì)上，我們學(xué)會了如何將原理圖中的電器連接表達(dá)到接線圖中去。在此部分，我們使用接線端子，將各個(gè)元件連接到箱體外部的各元件上。首先，我們將箱體內(nèi)部的元件位置進(jìn)行布置，布置的原則是盡量使箱體內(nèi)接線路徑最短。然后將各引出線進(jìn)行編號，臨近的元件則不用上端子，直接接到元件即可。

通過本次課程設(shè)計(jì)的各個(gè)過程，我們經(jīng)歷了許多困難坎坷。三周的時(shí)間，我們通過重重困難，最終完成了整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。對于我們而言，這就像是真正的工作一般，每天組員們通力合作。這個(gè)過程，是我們最寶貴的財(cái)富，因?yàn)?，我們從中汲取的?jīng)驗(yàn)將受用一生。

第二篇：機(jī)電傳動課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2012

《機(jī)電傳動控制》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

陳白寧 編寫

沈陽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

2012.11

目錄

第一章 概述

第二章 設(shè)計(jì)步驟和方法

第三章 第四章 第五章

設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容要求及時(shí)間安排

《機(jī)電傳動控制課程設(shè)計(jì)》題目及控制要求設(shè)計(jì)說明書參考目錄 2

第一章

1、目的

概述

本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握機(jī)電傳動控制系統(tǒng)的基本原理、PLC控制電路的設(shè)計(jì)方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。

2、1）2）基本要求

掌握機(jī)電傳動控制系統(tǒng)中PLC控制的基本原理、順序控制設(shè)計(jì)方法 具備一定的設(shè)計(jì)能力和調(diào)試能力

第二章

1、任務(wù)分析及方案確定

設(shè)計(jì)步驟和方法

根據(jù)控制要求進(jìn)行如下工作： 1）2）3）任務(wù)分析，然后確定主電路，注意考慮設(shè)備的保護(hù)； 確定控制規(guī)則；

選擇PLC，包括PLC點(diǎn)數(shù)、類型及擴(kuò)展模塊的類型，注意操作方式及控制電路的保護(hù)； 4）

2、1）2）3）

3、PLC輸入輸出點(diǎn)的確定及分配等。電路圖的確定 畫出主電路原理圖； 畫出PLC原理或接線圖。畫出順序功能圖 控制軟件的設(shè)計(jì)及調(diào)試

根據(jù)控制規(guī)則進(jìn)行如下工作： 1）2）3）畫出順序功能圖； 設(shè)計(jì)PLC控制梯形圖； 程序調(diào)試說明。

第三章

1、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容要求及時(shí)間安排

設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容及書寫格式要求

1)設(shè)計(jì)題目； 2)控制要求；

3)任務(wù)分析、方案確定。包括PLC輸入和輸出點(diǎn)的確定。PLC的選擇，控制規(guī)則，操作方式及設(shè)計(jì)思想等； 4)畫出主電路原理圖； 5)畫出PLC接線圖； 6)畫出順序功能圖； 7)設(shè)計(jì)PLC控制梯形圖； 8)電器元件選擇。

2、時(shí)間安排

1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案2）電路及PLC梯形圖設(shè)計(jì)與繪圖

3）PLC梯形圖調(diào)試

4）電氣元件選擇與說明書撰寫

5）答辯

1天 3.5天 0.5天 1天 1天

第四章 《機(jī)電傳動控制課程設(shè)計(jì)》題目及控制要求

第一組 題目：卷煙廠風(fēng)力送絲設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ? 工作過程及要求：

? 1.啟動后，風(fēng)機(jī)工作，給煙絲管道送風(fēng)

? 2.當(dāng)落料器內(nèi)料低于下落料器時(shí)，啟動回風(fēng)電磁閥打開風(fēng)門，將煙絲吸進(jìn)落料器；當(dāng)落料器內(nèi)料高于上落料器時(shí)，回風(fēng)電磁閥關(guān)閉風(fēng)門。? 3.若兩個(gè)落料器同時(shí)需要進(jìn)料時(shí)，則按時(shí)間分配輪流裝料。

? 4.當(dāng)料倉煙絲低于料倉下光電開關(guān)時(shí)，翻板門電磁閥動作進(jìn)料；當(dāng)料倉煙絲高于料倉上光電開關(guān)時(shí)，翻板門電磁閥關(guān)閉。

? 5.下班關(guān)機(jī)前，將所有落料器的煙絲全部放入各個(gè)料倉。

? 6.按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

送絲設(shè)備工作示意圖

第二組 題目：加熱爐自動送料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)械系統(tǒng)包括自動臺車、機(jī)械臂起吊裝置、冷卻槽和夾緊裝置四部分?？刂苿幼髦饕ǎ号_車的前進(jìn)/后退、機(jī)械臂的上升/下降、夾鉗的夾緊/松開、冷卻槽的前進(jìn)/后退。示意圖如圖所示。

動作控制要求：

送料系統(tǒng)示意圖

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

第三組 題目：污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)有三套子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)組成如圖所示。

1．濾水時(shí)，打開進(jìn)水閥和出水閥，污水流經(jīng)磁濾器中通電的電磁鐵，則污水中的氧化鐵雜質(zhì)會附在磁鐵上，從水箱流出凈化水，實(shí)現(xiàn)濾水；

2．一段時(shí)間后，斷開電磁鐵，關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥，打開排污閥和空氣壓縮閥，壓縮空氣將水箱的水打入磁濾器內(nèi)，沖洗磁鐵，污水由排污管流入污水池，進(jìn)行二次處理，實(shí)現(xiàn)反洗。

3．三套子系統(tǒng)同時(shí)工作。

4．按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

凈化示意圖和濾水工藝流程如下圖所示。

污水凈化示意圖

濾水工藝流程

第四組 題目：示教機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

動作要求： 1．單循環(huán)為：

1）從原點(diǎn)開始下降；2）吸工件，延時(shí)1秒；3）上升；4）右轉(zhuǎn)；5）下降；6）放下工件，延時(shí)1秒；7）上升；8）左轉(zhuǎn)，回原點(diǎn)。

2．要求有四種工作方式：手動、單步、單周期、連續(xù)。3．連續(xù)時(shí)，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報(bào)警5秒。第五組 題目：超聲波清洗機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)可以進(jìn)行清洗、漂洗還有超聲，有進(jìn)水閥、進(jìn)液閥、排水閥，排液閥，水泵電動機(jī)和液泵電動機(jī)，容腔內(nèi)包含兩個(gè)液位傳感器，上限位和下限位；

清洗液沖洗時(shí)，液泵工作，進(jìn)液閥、排液閥同時(shí)打開。清水沖洗時(shí)，水泵工作，進(jìn)水閥、排水閥同時(shí)打開。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

超聲波清洗機(jī)工藝流程圖 第六組 題目：半精鏜專用機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)械系統(tǒng)包括：左滑臺、右滑臺、左動力頭、右動力頭、拔插定位銷油缸。

動作要求如圖所示：

半精鏜專用機(jī)床控制流程

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第七組 題目：四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該機(jī)床有四個(gè)工位，三個(gè)動力頭。第一工位是裝卸工位，第二到第四工位的三個(gè)動力頭可以同時(shí)對相應(yīng)工位夾具上的工件進(jìn)行加工。工作臺每次轉(zhuǎn)位90度，轉(zhuǎn)過360度完成一個(gè)工件的所有加工。機(jī)床的動作包括：工作臺的抬起、回轉(zhuǎn)、落下夾緊；夾具的夾緊、松開；三個(gè)滑臺各自的向前切削、向后退回。流程圖如圖所示。

機(jī)床總控流程圖

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第八組 題目：內(nèi)燃機(jī)部件定位清洗機(jī)控制系統(tǒng)

清洗機(jī)主要由步進(jìn)式液壓輸送機(jī)構(gòu)、清洗泵及清洗液過濾循環(huán)系統(tǒng)、水位控制裝置、油水分離裝置、排屑裝置、集中潤滑系統(tǒng)、異常顯示和事故報(bào)警系統(tǒng)等組成。自動運(yùn)行循環(huán)流程圖如圖所示。

清洗機(jī)流程圖

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第九組 題目：沖壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制過程如下：

1）按下啟動鍵后，把工件放在傳送帶1上，啟動傳送帶1將工件送到工位1；

2）打開進(jìn)料機(jī)械手吸盤控制閥，使吸盤吸住工件；

3）進(jìn)料機(jī)械手伸出將工件送入沖壓機(jī)加工臺的工位2，斷開吸盤并退回； 4）沖壓模具下降，沖壓完工件后上升； 5）出料機(jī)械手進(jìn)入沖壓機(jī)加工臺； 6）出料機(jī)械手吸盤吸住工件；

7）將工件放到工位3，松開出料吸盤，出料機(jī)械手退回原位。8）啟動傳送帶2將工件從工位3送走。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

第十組 題目：混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由配料部分和攪拌部分組成。如下圖所示。

配料部分由石料

1、石料

2、石粉

1、石粉

2、瀝青的儲料倉與稱料斗組成。5種材料分別由各自的傳感器（脈沖信號）計(jì)量放料數(shù)量。配比為6：2：6：2：2.控制過程如下：

按下啟動鍵后，同時(shí)開啟石料

1、石粉1和瀝青的料倉電磁閥。并同時(shí)對三種材料計(jì)數(shù)；當(dāng)石料1計(jì)滿后關(guān)閉石料1，開啟石料2；當(dāng)石粉1計(jì)滿后關(guān)閉石粉1，開啟石粉2；當(dāng)5種材料都稱量完畢，開啟石料料斗放入石料至其限位傳感器；接著開啟石粉料斗放入石粉至其限位傳感器；最后開啟瀝青料斗放入瀝青至限位傳感器；三個(gè)料斗都關(guān)閉后，同時(shí)開始攪拌1分鐘，然后開啟攪拌缸閥門漏料至其限位傳感器，關(guān)閉閥門，重新開始上述配料過程。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

第十一組 題目：大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)

分揀系統(tǒng)示意圖和流程圖如圖所示。

分揀系統(tǒng)示意圖

分揀系統(tǒng)流程圖

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第十二組 題目：配料車控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

控制要求：

1．配料車完成“從配料罐出發(fā)，到A處取m車料，再到B處取n車料，送回配料罐進(jìn)行配料混合”的工作循環(huán)。配料車由三相交流異步電機(jī)驅(qū)動。2．按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。工藝流程圖：

配料車工作示意圖

第十三組 題目：噴泉控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

（一）控制要求：

1）噴泉控制要求為“A、D同時(shí)噴6秒，并左右擺動—A、C同時(shí)噴7秒并旋轉(zhuǎn)—B、D同時(shí)噴10秒并旋轉(zhuǎn)—A、C、B同時(shí)噴5秒并擺動--2秒后再循環(huán)”

2）每個(gè)噴頭工作時(shí)，都連帶紅、綠、黃、藍(lán)四個(gè)彩燈間隔0.1s循環(huán)發(fā)光。

3）噴泉可以實(shí)現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)三種操作方式。

4）當(dāng)選擇連續(xù)時(shí)，要求循環(huán)20次后終止循環(huán)，發(fā)出聲光間斷報(bào)警，按停止按鈕終止報(bào)警。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

第十四組 題目：鉆床主軸進(jìn)給控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

控制要求：

鉆頭從初始位置開始向右進(jìn)行鉆深孔工作，鉆孔過程中，鉆頭向右鉆一段距離后返回初始位置，然后再向右鉆一段距離后再返回初始位置，如此反復(fù)，完成鉆深孔工作過程。

鉆頭初始位置在原點(diǎn)（光電開關(guān)SQ1處），按下啟動按鈕SB1,鉆頭進(jìn)給至SQ2光電開關(guān)處后返回原點(diǎn)，然后再進(jìn)給至SQ3光電開關(guān)處后返回原點(diǎn)，依此類推，最后返回原點(diǎn)停止，至此完成鉆床主軸進(jìn)給控制系統(tǒng)全過程。工藝流程圖：

鉆床主軸工作示意圖

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第十五組 題目：噴泉控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

（二）控制要求：

1）噴泉控制要求為“A、B、E同時(shí)旋轉(zhuǎn)并噴水10秒—A、D、C同時(shí)擺動并噴15秒—B、D、E同時(shí)旋轉(zhuǎn)并噴20秒—A、C、B同時(shí)擺動并噴9秒--2秒后再循環(huán)”

2）每個(gè)噴頭工作時(shí)，都連帶紅、綠、黃、藍(lán)四個(gè)彩燈間隔0.1s循環(huán)發(fā)光。

3）噴泉可以實(shí)現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)三種操作方式。

4）當(dāng)選擇連續(xù)時(shí)，要求循環(huán)20次后終止循環(huán)，發(fā)出聲光間斷報(bào)警，按停止按鈕終止報(bào)警。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

第十六組 題目：布料車程序設(shè)計(jì)

控制要求：

布料車的工作行程按照“進(jìn)二退一”的方式往返行駛于八個(gè)光電開關(guān)之間。布料車由三相交流異步電機(jī)驅(qū)動。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

工藝流程圖：

布料車工作示意圖

第十七組 題目：噴泉控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

（三）控制要求：

1）噴泉控制要求為“A、B、D同時(shí)旋轉(zhuǎn)并噴水12秒—B、D、C同時(shí)擺動并噴14秒—A、D、E同時(shí)旋轉(zhuǎn)并噴10秒—A、C、D同時(shí)擺動并噴7秒--2秒后再循環(huán)”

2）每個(gè)噴頭工作時(shí)，都連帶紅、綠、黃、藍(lán)四個(gè)彩燈間隔0.1s循環(huán)發(fā)光。

3）噴泉可以實(shí)現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)三種操作方式。

4）當(dāng)選擇連續(xù)時(shí)，要求循環(huán)20次后終止循環(huán)，發(fā)出聲光間斷報(bào)警，按停止按鈕終止報(bào)警。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

第十八組 題目：顯像管搬運(yùn)機(jī)械手控制設(shè)計(jì)

搬運(yùn)機(jī)械手包括：擺動缸、燕尾缸、下臂缸、吸盤升降缸、鉗口合龍缸、吸盤、回轉(zhuǎn)電機(jī)。每個(gè)汽缸的雙向動作都有限位檢測開關(guān)?？刂屏鞒倘缦聢D所示。其中“擺動到清洗機(jī)”動作執(zhí)行，除了圖中的前提條件外，還有“清洗機(jī)到位”的附加條件。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

顯像管搬運(yùn)機(jī)械手工作循環(huán)流程圖

第十九組 題目：液體灌裝機(jī)控制

灌裝機(jī)的動作有以下4種：

1）液體容器的傳送動作。它是由傳送器在縱向和橫向兩個(gè)汽缸的帶動下，實(shí)現(xiàn)左行、右行、前行、后行。

2）液體容器的升降動作。它由升降汽缸帶動，上升到位，頂開閥頭，實(shí)現(xiàn)灌裝，灌滿后，容器下降，離開閥頭，回原位。

3）電磁閥輸出。電磁閥為二位三通電磁閥。接通輸出，則接通油泵和容器；斷開則使油泵和容器斷開，油泵和油箱接通，完成油箱吸油的動作。

4）供油與吸油動作。當(dāng)上面的電磁閥接通時(shí)，油泵和容器接通，供油汽缸前進(jìn)實(shí)現(xiàn)供油；電磁閥斷開后，油泵和油箱接通，供油汽 缸后退，實(shí)現(xiàn)吸油；

所有汽缸的雙向動作都有到位檢測開關(guān)。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

液體灌裝機(jī)控制流程圖 第二十組 題目：全自動洗衣機(jī)的控制設(shè)計(jì)

水位選擇：高、中、低三檔，另有三個(gè)水位檢測傳感器。注水狀態(tài)：進(jìn)水閥打開，水位至所選擇水位。

洗滌狀態(tài)：洗滌電磁離合器接通，電動機(jī)正轉(zhuǎn)30秒，停3秒，反轉(zhuǎn)30秒，停3秒，循環(huán)5次。

漂洗狀態(tài)：進(jìn)水閥打開，同時(shí)完成洗滌過程，循環(huán)3次。排水狀態(tài)：排水閥打開，水位至排空水位檢測傳感器。脫水狀態(tài)：脫水電磁離合器接通，電動機(jī)正轉(zhuǎn)。程序選擇：正常洗滌、脫水

正常洗滌過程：選擇水位，啟動，注水---洗滌---排水---脫水150秒---（注水---漂洗---排水---脫水120秒）3次---脫水90秒，蜂鳴器間斷報(bào)警10秒。

脫水過程：啟動，脫水210秒 可以自行增加其他的功能程序。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第二十一組 題目：升降電梯的控制設(shè)計(jì)

1．電梯為三層，運(yùn)動包括：電梯的上升和下降、開門和關(guān)門；

2．每層設(shè)有呼叫按鈕，呼叫指示燈（直接和呼叫開關(guān)相連），到位行程開關(guān)。一層只有上升呼叫按鈕，三層只有下降呼叫按鈕，二層有上升和下降兩個(gè)呼叫按鈕；

3．電梯內(nèi)有1、2、3三個(gè)樓層選擇按鈕和開門、關(guān)門按鈕； 4．開關(guān)門均有到位檢測行程開關(guān)； 5．門關(guān)到位，電梯才能運(yùn)行；

6．電梯開門到位后，延時(shí)5秒后關(guān)門，或按下關(guān)門按鈕優(yōu)先關(guān)門。7．運(yùn)行過程中可以記憶其他呼叫信號；

8．到達(dá)呼叫樓層，平層后，開門，消除該層呼叫記憶。9．若無樓層呼叫信號，則電梯轎廂停在當(dāng)前樓層。

按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。

第五章 設(shè)計(jì)說明書參考目錄

0．前言

1．課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 1.1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 1.2、課程設(shè)計(jì)的基本要求 2．總體設(shè)計(jì)

2.1 PLC選型 2.2 PLC端子接線 3．PLC程序設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)思想 3.2 順序功能圖 3.3 PLC梯形圖 4．程序調(diào)試說明 5．結(jié)束語

簡述課程設(shè)計(jì)的收獲、體會以及對本教學(xué)環(huán)節(jié)的意見和建議 5．參考文獻(xiàn)

注：填寫完下列信息再將“成績評定及任務(wù)書打印出來

1.將“成績評定表”和“課程設(shè)計(jì)任務(wù)書”的個(gè)人信息填寫完整

2.將“課程設(shè)計(jì)任務(wù)書”的指導(dǎo)教師填上。

第三篇：齒輪傳動設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

機(jī)械原理大作業(yè)三

課程名稱：

機(jī)械原理

設(shè)計(jì)題目：

齒輪傳動設(shè)計(jì)

院

系：

機(jī)電學(xué)院

班

級：

設(shè)

計(jì)

者：

學(xué)

號：

指導(dǎo)教師：

設(shè)計(jì)時(shí)間：

2017年6月5日

XX大學(xué)

一、設(shè)計(jì)題目

如圖所示，一個(gè)機(jī)械傳動系統(tǒng)，運(yùn)動由電動機(jī)1輸入，經(jīng)過機(jī)械傳動系統(tǒng)變速后由圓錐齒輪16輸出三種不同的速度。用表中第21組數(shù)據(jù)對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖

1.電動機(jī)

2，4.皮帶輪

3.皮帶

5，6，7，8，9，10，11，12，13，14.圓柱齒輪、15，16.圓錐齒輪

1.2機(jī)械傳動系統(tǒng)原始參數(shù)

序號

電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）

輸出軸轉(zhuǎn)速（r/min）

帶傳動最大傳動比

滑移齒輪傳動

定軸齒輪傳動

最大傳動比

模數(shù)

圓柱齒輪

圓錐齒輪

一對齒輪最大傳動比

模數(shù)

一對齒輪最大傳動比

模數(shù)

745

≤2.5

≤4

≤4

≤4

二、傳動比的分配計(jì)算

電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=745r/min，輸出轉(zhuǎn)速n1=40

r/min，n2=35

r/min，n3=30

r/min，帶傳動的最大傳動比ipmax=2.5,滑移齒輪傳動的最大傳動比ivmax=4，定軸齒輪傳動的最大傳動比idmax=4。

根據(jù)傳動系統(tǒng)的原始參數(shù)可知，傳動系統(tǒng)的總傳動比為

i1=nn1=745/40=18.625

i2=nn2=745/35=21.286

i3=nn3

=745/30=24.833

傳動系統(tǒng)的總傳動比由帶傳動、滑移齒輪傳動和定軸齒輪傳動三部分實(shí)現(xiàn)。設(shè)帶傳動的傳動比為ipmax=2.5，滑移齒輪的傳動比為iv1、iv2和iv3，定軸齒輪傳動的傳動比為if，則總傳動比

i1=ipmaxiv1if

i2=ipmaxiv2if

i3=ipmaxiv3if

令iv3=ivmax=4

則可得定軸齒輪傳動部分的傳動比為if

=

i3ipmax×ivmax

=

24.8332.5×4=2.4833

滑移齒輪傳動的傳動比

iv1=i1ipmax×if

=

18.6252.5×2.4833

=3.0000

iv2=i2ipmax×if

=

21.2862.5×2.4833

=3.4287

定軸齒輪傳動由3對齒輪傳動組成，則每對齒輪的傳動比為

id=3if=32.4833=1.3542≤idmax=4

三、齒輪齒數(shù)的確定

3.1

滑移齒輪傳動齒數(shù)的確定

根據(jù)傳動比符合ivi=3的要求，以及中心距必須和后兩個(gè)齒輪對相同，齒數(shù)最好互質(zhì)，不能產(chǎn)生根切以及尺寸盡可能小等一系列原則，初步確定滑移齒輪5,6為高度變位齒數(shù)分別為：z5=

18，z6=

53。變位系數(shù)x1=0.4，x2=-0.4

根據(jù)傳動比符合iv2=3.4287的要求,以及中心距必須和其他兩個(gè)齒輪對相同，齒數(shù)最好互質(zhì)，不能產(chǎn)生根切以及尺寸盡可能小等一系列原則，初步確定齒輪7,8,9,10均為角度變位齒輪，齒數(shù)分別為z7=16，z8=

55，變位系數(shù)x1=0.53,x2=0.567

z9=14，z10=57，變位系數(shù)x1=0.53,x2=0.567

它們的齒頂高系數(shù)ha*=1，徑向間隙系數(shù)c*=0.25，分度圓壓力角α=20°，實(shí)際中心距a＇=67mm。

3.2

定軸傳動齒輪齒數(shù)的確定

根據(jù)定軸齒輪變速傳動系統(tǒng)中傳動比符合id的要求，以及齒數(shù)最好互質(zhì)，不能產(chǎn)生根切以及尺寸盡可能小等一系列原則，可大致選擇如下：

圓柱齒輪11、12、13和14為高度變位齒輪，其齒數(shù)：z11=z13=17，z12=z14=23。變位系數(shù)x1=0.120,x2=-0.120，它們的齒頂高系數(shù)ha*=1，徑向間隙系數(shù)c*=0.25，分度圓壓力角α=20°。

圓錘齒輪15和16選擇為標(biāo)準(zhǔn)齒輪z15=17，z16=23，齒頂高系數(shù)ha*=1，徑向間隙系數(shù)c*=0.2，分度圓壓力角α=20°。

四、滑移齒輪變速傳動中每對齒輪幾何尺寸及重合度的計(jì)算

4.1滑移齒輪5和齒輪6

序號

項(xiàng)目

代號

計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果

齒數(shù)

齒輪5

z5

齒輪6

z6

模數(shù)

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數(shù)

ha*

頂隙系數(shù)

c*

0.25

標(biāo)準(zhǔn)中心距

a

=

(z5+z6)/2=71mm

實(shí)際中心距

a＇

71mm

嚙合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=20°

變位系數(shù)

齒輪5

x5

0.40

齒輪6

x6

-0.40

齒頂高

齒輪5

ha5

ha5=mha*+x5-?y=2.800mm

齒輪6

ha6

ha6=mha*+x6-?y=1.200mm

齒根高

齒輪5

hf5

hf5=mha*+c*-x5=1.700mm

齒輪6

hf6

hf6=mha*+c*-x6=3.300mm

分度圓直徑

齒輪5

d5

d5=mz5=36.000mm

齒輪6

d6

d6=mz6=106.000mm

齒頂圓直徑

齒輪5

da5

da5=d5+2ha5=41.600mm

齒輪6

da6

da6=d6+2ha6=108.400mm

齒根圓直徑

齒輪5

df5

df5=d5-2hf5=32.600mm

齒輪6

df6

df6=d6-2hf6=99.400mm

齒頂圓壓力角

齒輪5

αa5

αa5=arccosd5cosαda5=35.591°

齒輪6

αa6

αa6=arccosd6cosαda6=23.236°

重合度

ε

ε=[z5tanαa5-tanα＇+z6tanαa6-tanα＇]

/2π=1.559

4.2滑移齒輪7和齒輪8

序號

項(xiàng)目

代號

計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果

齒數(shù)

齒輪7

z7

齒輪8

z8

模數(shù)

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數(shù)

ha*

頂隙系數(shù)

c*

0.25

標(biāo)準(zhǔn)中心距

a

=

(z7+z8)/2=71mm

實(shí)際中心距

a＇

73mm

嚙合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=23.943°

變位系數(shù)

齒輪7

x7

0.53

齒輪8

x8

0.567

齒頂高

齒輪7

ha7

ha7=mha*+x7-?y=2.866mm

齒輪8

ha8

ha8=mha*+x8-?y=2.940mm

齒根高

齒輪7

hf7

hf7=mha*+c*-x7=1.440mm

齒輪8

hf8

hf8=mha*+c*-x8=1.366mm

分度圓直徑

齒輪7

d7

d7=mz7=32.000mm

齒輪8

d8

d8=mz8=110.000mm

齒頂圓直徑

齒輪7

da7

da7=d7+2ha7=37.732mm

齒輪8

da8

da8=d8+2ha8=115.880mm

齒根圓直徑

齒輪7

df7

df7=d7-2hf7=29.12mm

齒輪8

df8

df8=d8-2hf8=107.268mm

齒頂圓壓力角

齒輪7

αa7

αa7=arccosd7cosαda7=37.161°

齒輪8

αa8

αa8=arccosd8cosαda8=26.873°

重合度

ε

ε=[z7tanαa7-tanα＇+z8tanαa8-tanα＇]

/2π=1.553

4.3滑移齒輪9和齒輪10

序號

項(xiàng)目

代號

計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果

齒數(shù)

齒輪9

z9

齒輪10

z10

模數(shù)

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數(shù)

ha*

頂隙系數(shù)

c*

0.25

標(biāo)準(zhǔn)中心距

a

=

(z9+z10)/2=71

實(shí)際中心距

a＇

嚙合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=23.943°

變位系數(shù)

齒輪9

x9

0.53

齒輪10

x10

0.567

齒頂高

齒輪9

ha9

ha9=mha*+x9-?y=2.866mm

齒輪10

ha10

ha10=mha*+x10-?y=2.940mm

齒根高

齒輪9

hf9

hf9=mha*+c*-x9=1.440mm

齒輪10

hf10

hf10=mha*+c*-x10=1.366mm

分度圓直徑

齒輪9

d9

d9=mz9=28.000mm

齒輪10

d10

d10=mz10=114.000mm

齒頂圓直徑

齒輪9

da9

da9=d9+2ha9=33.732mm

齒輪10

da10

da10=d10+2ha10=119.880mm

齒根圓直徑

齒輪9

df9

df9=d9-2hf9=25.120mm

齒輪10

df10

df10=d10-2hf10=111.268mm

齒頂圓壓力角

齒輪9

αa9

αa9=arccosd9cosαda9=38.738°

齒輪10

αa10

αa10=arccosd10cosαda10=26.67°

重合度

ε

ε=[z9tanαa9-tanα＇+z10tanαa10-tanα＇]

/2π=1.531

五、定軸齒輪變速傳動中每對齒輪幾何尺寸及重合度的計(jì)算

5.1圓柱齒輪11與齒輪12

(齒輪13同齒輪11，齒輪14同齒輪12)

序號

項(xiàng)目

代號

計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果

齒數(shù)

齒輪11

z11

齒輪12

z12

模數(shù)

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數(shù)

ha*

頂隙系數(shù)

c*

0.25

標(biāo)準(zhǔn)中心距

a

=

(z11+z12)/2=60

實(shí)際中心距

a＇

嚙合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=20°

變位系數(shù)

齒輪11

x11

0.120

齒輪12

x12

-0.120

齒頂高

齒輪11

ha11

ha11=mha*+x11-?y=3.360mm

齒輪12

ha12

ha12=mha*+x12-?y=2.640mm

齒根高

齒輪11

hf11

hf11=mha*+c*-x11=3.390mm

齒輪12

hf12

hf12=mha*+c*-x12=4.110mm

分度圓直徑

齒輪11

d11

d11=mz11=51mm

齒輪12

d12

d12=mz12=69mm

齒頂圓直徑

齒輪11

da11

da11=d11+2ha11=57.720mm

齒輪12

da12

da12=d12+2ha12=74.280mm

齒根圓直徑

齒輪11

df11

df11=d11-2hf11=44.220mm

齒輪12

df12

df12=d12-2hf12=60.780mm

齒頂圓壓力角

齒輪11

αa11

αa11=arccosd11cosαda11=33.916°

齒輪12

αa12

αa12=arccosd12cosαda12=29.203°

重合度

ε

ε=[z11tanαa11-tanα＇+z12tanαa12-tanα＇]

/2π

=1.549

5.2圓錐齒輪15與16

序號

項(xiàng)目

代號

計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果

齒數(shù)

齒輪15

z15

齒輪16

z16

模數(shù)

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數(shù)

ha*

頂隙系數(shù)

c*

0.2

分度圓錐角

齒輪15

δ15

δ15=arccot(z16/z15)=36.469°

齒輪16

δ16

δ16=90°-δ15=53.531°

分度圓直徑

齒輪15

d15

d15=mz15=51.000mm

齒輪16

d16

d16=mz16=69.000mm

錐距

R

R=12d152+d162=42.901mm

齒頂高

齒輪15

ha15

ha15=mha*=3.000mm

齒輪16

ha16

ha16=mha*=3.000mm

齒根高

齒輪15

hf15

hf15=mha*+c*=3.600mm

齒輪16

hf16

hf16=mha*+c*=3.600mm

齒頂圓直徑

齒輪15

da15

da15=d15+2ha15cosδ15=55.825mm

齒輪16

da16

da16=d16+2ha16cosδ16=72.566mm

齒根圓直徑

齒輪15

df15

df15=d15-2hf15cosδ15=45.210mm

齒輪16

df16

df16=d16-2hf16cosδ16=64.720mm

當(dāng)量齒數(shù)

齒輪15

zν15

zν15=z15cosδ15=21.140

齒輪16

zν16

zν16=z16cosδ16=38.695

當(dāng)量齒輪

齒頂圓壓力角

齒輪15

ανa15

ανa15=arccosmzν15cosαmzν15+2ha15=30.854°

齒輪16

ανa16

ανa16=arccosmzν16cosαmzν16+2ha16=26.682°

重合度

ε

ε=[zν15tanανa15-tanα＇+zν16tanανa16-tanα＇]

/2π=1.640

六、輸出轉(zhuǎn)速的檢驗(yàn)

n1=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1853×1723×1723×1723×12.5=40.86rmin

(要求值40r?min)

n2=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1655×1723×1723×1723×12.5=35.00rmin

(要求值35r?min)

n3=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1457×1723×1723×1723×12.5=29.56rmin

(要求值30r?min)

可以看出，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為745

r?min時(shí)，所設(shè)計(jì)齒輪傳動機(jī)構(gòu)能輸出符合所要求的轉(zhuǎn)速。

第四篇：【機(jī)電傳動控制】機(jī)械手控制

實(shí)驗(yàn)二

搬運(yùn)機(jī)械手的控制

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握應(yīng)用PLC技術(shù)設(shè)計(jì)工藝生產(chǎn)控制系統(tǒng)的思想和方法，掌握PLC的編程技巧和程序調(diào)試方法，訓(xùn)練解決工程實(shí)際控制問題的能力。

二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

1、THPLC－2型可編程序控制器模擬實(shí)驗(yàn)箱。

其中配備的主機(jī)為日本三菱FX1N－40MR型可編程序控制器，實(shí)驗(yàn)面板中設(shè)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，本實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)區(qū)為“機(jī)械手動作的模擬”實(shí)驗(yàn)區(qū)。

2、個(gè)人計(jì)算機(jī)。

3、FX-422CAB型RS-422纜線或FX-422CAB-150型RS-422纜線。

4、FX系列PLC編程軟件SWOPC-FXGP/WIN-C。

三、控制要求

有一搬運(yùn)工件的機(jī)械手，其操作是將工件從左工作臺搬到右工作臺，工藝流程示意圖如下面附圖所示。

機(jī)械手通常位于原點(diǎn)。SQ1為下限位開關(guān)，SQ2為上限位開關(guān)，SQ3、SQ4分別為右限位開關(guān)和左限位開關(guān)。機(jī)械的上下左右移動以及工件的夾緊，均由電磁閥驅(qū)動氣缸來實(shí)現(xiàn)。電磁閥YV1控制機(jī)械手下降，YV2負(fù)責(zé)夾緊工件，YV3使機(jī)械手上升，YV4控制機(jī)械手右移，YV5控制機(jī)械手左移。

搬取工件時(shí)，按下啟動按鈕1SB，則：

① 機(jī)械手先由原點(diǎn)下降，碰到下限位開關(guān)SQ1后，停止下降；

② 夾緊電磁閥YV2動作將工件夾緊，為保證工件可靠夾緊，機(jī)械手在該位置等待3s； ③ 待夾緊后，機(jī)械手開始上升，碰到上限位開關(guān)SQ2后，停止上升； ④ 改向右移動，移到右限位開關(guān)SQ3位置時(shí)，停止右移； ⑤ 改為下降，至碰到下限位開關(guān)SQ1時(shí)，停止下降；

⑥ 機(jī)械手將工件松開，放在右工作臺上，為確?？煽克砷_，機(jī)械手在該位置停留2s； ⑦ 然后上升，碰到上限位開關(guān)SQ2后，停止上升；

⑧ 改為左移，回到原點(diǎn)，壓在左限位開關(guān)SQ4和上限位開關(guān)SQ2上，各電磁閥均失電，機(jī)械手停在原位。

再按下啟動按鈕時(shí)，又重復(fù)上述過程。

四、系統(tǒng)配置

根據(jù)控制要求畫出PLC的I/O分配表或I/O分配圖；

由于所采用的實(shí)驗(yàn)箱中，已將PLC輸入輸出端外接的開關(guān)、按鈕和信號燈的部分線路連接好，放置于實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍍?nèi)，因此，實(shí)驗(yàn)時(shí)只要將PLC主機(jī)與“機(jī)械手動作的模擬”實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍍烧叩耐饨硬蹇子眠B接線按需要插接好即可。

五、程序設(shè)計(jì)

要求采用兩種編程方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)：

1、設(shè)計(jì)梯形圖（用基本指令和移位功能指令），列寫出相應(yīng)的指令表；

2、設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，畫出相應(yīng)的梯形圖（用步進(jìn)指令和基本指令），寫出相應(yīng)的指令表。參考程序如附圖。

六、程序的寫入、運(yùn)行與調(diào)試

采用FX系列PLC編程軟件SWOPC-FXGP/WIN-C進(jìn)行程序的寫入。

用基本指令編程的梯形圖，采取梯形圖的程序?qū)懭敕椒?；用步進(jìn)指令編程的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，采取梯形圖或指令表的程序?qū)懭敕椒ā?/p>

運(yùn)行并調(diào)試程序，記錄運(yùn)行調(diào)試過程，分析控制效果。

七、思考與練習(xí)題

在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，修改系統(tǒng)配置及控制程序，從而實(shí)現(xiàn)以下要求：

1、系統(tǒng)啟動工作后，自動運(yùn)行5個(gè)工作循環(huán)，即機(jī)械手連續(xù)完成了5次搬運(yùn)過程時(shí)，才使搬運(yùn)停止；

2、搬運(yùn)停止時(shí)使系統(tǒng)發(fā)出閃光報(bào)警信號，該信號為亮、滅各0.5秒，持續(xù)30秒后熄滅。

八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

要求“實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容”填寫第一至四項(xiàng)的內(nèi)容和第五項(xiàng)中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，“實(shí)驗(yàn)原始記錄”填寫指令表，“實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容”填寫第五項(xiàng)中的兩種梯形圖和第六、七項(xiàng)的相關(guān)內(nèi)容。

附圖：

第五篇：2014機(jī)電傳動控制復(fù)習(xí)提綱2

2014機(jī)電傳動控制復(fù)習(xí)提綱

21.了解常用控制電器的工作原理（接觸器，熱繼電器，熔斷器，斷路器，行程開關(guān)，速度繼電器，電壓繼電器，電流繼電器）

2.了解繼電器-接觸器控制基本電路工作原理，電路中的基本保護(hù)。（習(xí)題6.5，6.8，6.9）

3.PLC的工作方式？PLC的5個(gè)工作階段？PLC的編程元件有哪些？掌握三相異步電動機(jī)星-角啟動控制的PLC控制設(shè)計(jì)。（習(xí)題7.1,7.2,7.3.作業(yè)）

4.學(xué)習(xí)了解步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)順序控制程序的方法?？删幊绦蚩刂破鱌LC為適應(yīng)不同負(fù)載，輸出電路一般有哪3種形式？

5.電力電子器件根據(jù)其導(dǎo)通與關(guān)斷可控性不同分為哪三類？

6.掌握SCR,GTO,GTR,IGBT,P-MOSFET電力開關(guān)器件的工作原理。電力變換電路按其功能分為哪幾種類型？（習(xí)題8.8）

7.晶閘管的導(dǎo)通條件是什么？導(dǎo)通后的晶閘管的電流大小決定于什么？晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟臈l件是什么？

8.掌握單相半波可控整流電路的工作原理（控制角α，導(dǎo)通角θ范圍，電阻負(fù)載，電感負(fù)載，續(xù)流二極管的作用，輸出電壓Ud, Id公式）（習(xí)題8.3）

9.掌握單相橋式可控整流電路的工作原理（控制角α，導(dǎo)通角θ范圍，電阻負(fù)載，電感負(fù)載，反電動勢負(fù)載，）

10.掌握無源逆變電路的工作原理。掌握斬波電路工作原理（輸出電壓的計(jì)算公式）。（習(xí)題8.26,8.27,8.28，8.29

11.掌握PWM控制的基本原理，PWM的基本控制方式。（8.31,832）

12.了解晶閘管觸發(fā)電路的工作原理。（習(xí)題8.13,8.14,8.15）

13.調(diào)速系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)（靜差度S，調(diào)速范圍D，超調(diào)量，過度過程時(shí)間）

14.開環(huán)和閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍，靜態(tài)速降。

15.單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)有哪兩類？掌握轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)工作原理（有靜差，無靜差系統(tǒng)）

16.掌握電壓負(fù)反饋系統(tǒng)，電流正反饋與電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)，電流截止負(fù)反饋系統(tǒng)工作原理。

17.掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)組成及工作原理。

18.掌握可逆直流調(diào)速系統(tǒng)工作原理。

19.交流調(diào)速系統(tǒng)的組成，變頻器由哪幾部分組成？交-直-交變頻器分為哪兩類？特點(diǎn)？（習(xí)題10.1,10.2）

20.學(xué)習(xí)了解交-交變頻器的工作原理。

21.掌握單相晶閘管交流調(diào)壓電路、三相晶閘管交流調(diào)壓電路工作原理。閉環(huán)控制的變壓調(diào)速系統(tǒng)及其靜態(tài)特性。（習(xí)題10.15）

22.學(xué)習(xí)了解步進(jìn)電動機(jī)環(huán)形分配器的工作原理。掌握4種步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源功率放大電路工作原理。

23.學(xué)習(xí)了解步進(jìn)電動機(jī)步距角的細(xì)分控制，開環(huán)控制。（習(xí)題11.2,11.3）