机床X-Y平台.docVIP

《机电一体化》 课程设计 班 级： 09机械 姓 名： lyl 学 号： 1 指导教师： yxq 课程设计的目的、原理机构 模块化的X-YX、Y方向的直线移动。 第二章 课程设计的参数 设计参数： （1）X：运动速度：V1=24mm/min，L1=150mm； （2）Y：运动速度：V2=50mm/min，L2=200mm; （3）平台：X:200mm*200mm，H1=18mm; Y:500mm*300mm，H2=20mm； 第三章总体方案的确定 1．机械传动部件的选择 （1）导轨副的选用 要设计的X-Y工作台是用来配套轻型的立式数控铣床，需要承受的载荷不大，但脉冲当量小、定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副。它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。 （2）丝杆螺母副的选用 伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，要满足0.011mm的脉冲当量和 ±0. 1mm的定位精度。选取螺旋副的参数：X:l1=350mm,dx=20mm,Px=4mm，;Y:l2=500mm,dx=28mm,Py=5mm. 则连接X,Y平台的螺杆所需的转速分别为：X：n1= V1/ Px=24/4=6r/min，Y:n2= V2/ Py=50/5=10r/min。 传动效率η的计算 ： X:将公称直径d0=20mm，导程Px =4mm，代入λ= arctan[Px=/(πd0)]，得丝杠螺旋升角λ=3.65°。将摩擦角φ=10′，代入η=tanλ / tan(λ+φ),得传动效率η=95.8%。 Y：将公称直径d0=28mm，导程Py =5mm，代入λ= arctan[Py /(πd0)]，得丝杠螺旋升角λ=3.26°。将摩擦角φ=10′，代入η=tanλ / tan(λ+φ),得传动效率η=95.0%。 轴承的选择 为避免螺杆与平台的直接接触，从而造成摩擦增大，传递效率减小，因此使用轴承。考虑螺杆的公称直径，则X平台非螺纹部的直径为d1=17mm，查机械设计手册选择角接触球轴承7203C，参数如图所示；Y平台所需的螺杆非螺纹部的直径为d2=25mm，选择角接触球轴承7205C，参数如图所示。 伺服电动机的选用 X，Y电机的步进角θ均取1度，则各平台所需的脉冲数m1=6*360/1=2160次，m2=10*360/1=3600次，考虑到性价比，由此选择电机110BYG260B—0602。 第四章 结束语 通过这次的课程设计，我对学习了机电一体化系统设计方案的拟定有了一定的认识，更是了解到步进电机的用途，对传动元件和导向元件如丝杆螺母副等的工作原理有更深刻的体会。在今后的学习生活中，这次课程设计的经历将起到重要帮助作用。通过设计使我更加接近生产实际，锻炼了将理论运用于实际的分析和解决实际问题的能力，巩固、加深了有关机械设计方面的知识。同时，感谢yxq教授的指导，让我对设计有一个更清晰的思路。由于时间紧凑，难免会有疏漏，请大家给与指出并批评。 参考文献 芮延年.《机电一体化系统综合设计及应用实例》北京:中国电力出版社，2011. 吴宗泽，罗圣国，《机械设计课程设计手册》第三版，高等教育出版社，2006.5. 5