课程设计-鞭炮插引机
课程设计
机械原理课程设计
课程设计项目：鞭炮插引机的设计
院（系）：机械工程学院
班级： 0.0.0
同组成员： 0.0.0
0.0.0
0.0.0
指导老师： 0.0.0
2014年6月20日
星期五
前言
随着经济的发展，市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析，选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。
机械原理课程设计是通过对某种简单的机器（工艺过长比较简单的机器）的分析，进行机构运动简图的设计，包括机器性能的分析、工艺动作过程的确定、执行机构的选择、机械运动方案的评定、机构尺度综合等等，吉祥街原理课程设计也是我们大学生在大学期间第一次应用已学过的只
是和计算机工具比较全面地、具有实际内容和意义的课程设计，也是机械原理课程的一个重要的实践教学环节，作为知识转化为能力的桥梁，机械原理课程设计的主要目的是进一步巩固我们所学的理论知识，并将其系统化，同时通过设计培养我们综合运用所学的知识独立解决实际的问题的能力，让我们学会合理地利用专业知识创造性地构思出各种可能的方案，并从中选出最佳方案，在机构的分析与综合方面得到一次全面系统的训练。更多的是通过机械原理课程设计培养我们的开发和创新能力，并且可以加强我们的机械设计的基本功，和培养以及各种线代设计方法与手段的掌握与应用，让我们具有更高的综合素质，来适应时代的要求。
本次我们设计的是鞭炮的插引机设计，目前许多鞭炮生产企业均采用人工插入引线，工人的劳动强度大，生产效率低。为了提高引线插入的效率，减轻工人的劳动强度，我们尝试着设计一种鞭炮插引机。
目录
第一章：机构的工作原理和工作过程 (3)
第二章：课程设计任务和参数要求 (4)
2-1 原始数据以及设计要求 (4)
2-2 设计任务 (4)
2-3 设计提示 (5)
第三章：工作原理和工艺动分解 (6)
3-1各构件的运动形式 (6)
3.2 根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (7)
第四章:设计的基本原理和方案的提出 (9)
4-1运动方案的选择 (9)
4-2机器工作部件的运动循环图的绘制 (12)
4-3原动机的选择和传动系统的选择 (14)
4-4原动系统功能分解 (16)
4-5切引刀凸轮机构的尺度设计 (18)
4-6压引板凸轮机构尺度设计 (19)
4-7槽轮机构的尺寸设计 (20)
第五章设计总结 (23)
第一章:机构的工作原理和工作过程
鞭炮插引机的动作执行构件有双胶辊、切引刀、压引板和送料板等，各工作要求实现的运动形式如下图所示。原动机通过传动系统将动力传递给双胶辊，双胶辊对滚压紧线并使引线向下间歇进给，达到进给量L后，切引刀切断引线。在这一过程中送料板不东，然后送料板进给位移S，切引刀往左回摆或移动，为给下一排鞭炮插引线作准备。
图1-1 鞭炮插引机结构示意图
第二章：课程设计任务和参数要求
2-1原始数据以及设计要求
引线进给量L与鞭炮的引线长度相等，送料板的位移S和鞭炮的外径D 之间的关系约为:S=0.866D。为了提高生产效率，每13个鞭炮连成一排进行盘鞭，每个工作循环为一排鞭炮插引。要求达到的性能参数见下表。
2-2设计任务
(1)设计该鞭炮插引机的工作部件使双胶辊、切引刀、压引板和送料板实现上述运动形式，并达到性能参数的要求。
(2)绘制机器工作部件的运动循环图。
(3)自选原动机，拟定传动系统总体方案。一般应包括带传动、齿轮或蜗杆传动等，绘制机器传动系统方案简图
(4)分配各级传动的传动比，确定各级传动的基本参数，设计计算出几何尺寸。
(5)设计工作部件中的凸轮机构。确定运动规律，选定基圆半径，绘制凸轮的轮廓曲线，并校核最大压力角和最小曲率半径。
(6)设计工作部件中的连杆机构。确定各构件的结构尺寸和执行构件的运动参数。
(7)设计工作部件中的间歇运动机构。确定各构件的结构尺寸和执行构件的运动参数。
(8)建立工作部件的运动模型并进行运动仿真分析（选作）
2-3设计提示
(1)由于双胶辊将引线向下送到要求的长度后才切断，切断的时候不能
送进引线。因此需要间歇运动机构使双胶辊间歇转动。为减小外形结构尺寸，可采用不完全齿轮机构实现。
(2)引线切割之后，为了保证引线能够准确到达炮心位置，需要压引压紧引线并送达指定位置向外向上回退。向下送引的位移约为8～15mm，同学们可在该范围中自己确定。
(3)切引机构、送料机构可考虑用凸轮机构或组合机构实现。
第三章工作原理和工艺动作分解
根据数据和参数的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。
3-1各构件的运动形式
双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给35mm，做间歇运动，其运动规律如图3.11所示：
图 3.11双胶辊运动循环图
切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，之后压引板压紧引线插入鞭炮。其运动规律如图3.12所示：
图 3.12 切引刀运动循环图
压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给5mm压紧引线，切引刀切断引线后再竖直向下进给10mm，使引线插入鞭炮，之后水平负方向退回5mm，再竖直向上进给10mm，准备下一个运动周期的循环。其运动
规律如图3.13所示：
图 3.13 压引板运动循环图
送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=3.464mm。其运动规律如图3.14所示：
图 3.14送料板运动循环图
3-2 根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图
根据以上分析，拟定鞭炮插引机运动循环图如图2-1所示，制定运动循环图的目的是确定鞭炮插引机各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。
图3.21 鞭炮插引机运动循环图
第四章:设计的基本原理和方案的提出
4-1运动方案的选择
4.11双胶辊的机构方案
由于双胶辊将引线向下送到要求的长度后才切断，切断的时候不能送进给线。因此需要间歇运动机构使双胶辊间歇运动。这里有两种方案一种是不完全齿轮机构（见图4.11）来使双胶辊间歇运动，另一种是通过槽轮机构（见图4.12）来实现双胶辊的间歇运动。
图4.11 不完全齿轮机构
图4.12 普通外槽轮机构
4.12切引刀的机构方案
切引刀是通过来回摆动或移动来切断引线，因此采用凸轮机构和杆组来实现。由以上切引刀的工艺动作分解可知切引刀机构需要实现间歇性的往复摆动运动，根据要求拟定如下三种方案，如图4.13采用凸轮机构和杆组来实现，如图4.14运用导杆机构也可以实现，和凸轮机构来实现来回摆动来切断引线如图4.15。
图4.13 凸轮杆组机构
图4.14 导杆机构
图4.15 凸轮机构
4.13压引板的机构方案
为了保证引线能够准确到达炮心位置，所以采用两个凸轮机构来实现个控制上下移动，一个控制向外、向内移动（如图4.16所示）。
图4.16 组合的凸轮机构
4.14送料板机构的方案
送料机构需要实现间歇性的单向进给运动，根据要求拟定如下三种方案，一种是棘轮齿条机构可以保证鞭炮间接性单向进给运动（如图2.17）第二种就是是不完全齿轮机（见图2.11），第三种是通过槽轮机构（见图
2.12）来实现送料机构的间歇性的单向进给运动。
图 4.17 棘轮齿条机构
4-2机器工作部件的运动循环图的绘制
4.21绘制机器运动方案图
（1）机器运动运动简图方案一：
图4.21 方案一
（2）机器运动运动简图方案二：
图4.22方案二
（3）机器运动运动简图方案三：
图4.23 方案三
其他的方案把送料板机构和双胶辊机构换成以上的各个部件的方案
4.22器运动部件方案选择
双绞辊机构选择比较
为不完全齿轮机构可设计（或选取）的参数较多，如两轮圆周上设想布满齿时的齿数z1、z2；主、从动轮上锁止弧的数目M、N；及锁止弧间的齿数、等均可在相当宽广的范围内自由选取。因而标志间歇运动特性的各参数，如主动轮每转一周从动轮停歇的次数、从动轮每转一周停歇的次数、每次运动转过的角度、每次停歇的时间长短等，允许调整的幅度比槽轮机构大得多，故设计比较灵活。不完全齿轮机构和普通齿轮机构的区别，不仅在轮齿的分布上，而且在啮合传动中，当首齿进入啮合及末齿退出啮合过程中，轮齿并非在实际啮合线上啮合，因而在此期间不能保证定传动比传动。由于从动轮每次转动开始和终止时，角速度有突变，故存在刚性冲击。相比之下，槽轮机构构造简单，外形尺寸小，机械效率高，运动平稳，柔性冲击。因此选用槽轮机构。
切引刀机构选择比较
曲柄滑块运动空间较大，无间歇运动，消耗功率较大，而且如果切引刀持续工作对于生产安全不利。如果选用凸轮机构，动量较小，消耗功率较小，结构简单，所需工作空间较小而且传递机械效率效果较好。所以选用凸轮机构。
送料机构选择比较
棘轮机构具有结构简单、制造方便和运动可靠，并且棘轮的转角可以根据需要进行调节等优点。缺点是：传动力小、工作时有冲击和燥声。槽轮机构的优点是：结构简单、工作可靠、机械效率高。缺点是：制造与装配精度要求高、转角大小不能调节。然而传送带所需的动停比为1:3，且每分钟做60周期循环，选用棘轮使其告诉运动可能影响传动精确度，相比之下槽轮运行更为稳定，选用槽轮更合适。
从以上来看为了更好地保证鞭炮插引机的工作选择方案二比较合适。
4-3原动机的选择和传动系统的选择
4.31原动机的选择
（1）原动机的分类原动机的种类按其输入能量的不同可以分为两类
①一次原动机此类原动机是把自然界的能源直接转变为机械能，因此
称为一次原动机。属于此类原动机的有柴油机，汽油机，汽轮机和燃汽机等。
②二次原动机此类原动机是将发电机等能机所产生的各种形态的能量转变为机能，因此称为二次原动机。属于此类原动机的有电动机，液压马达，气压马达，汽缸和液压缸等。
（2）选择原动机时需考虑的因素
①考虑现场能源的供应情况。
②考虑原动机的机械特性和工作制度与工作相匹配。
③考虑工作机对原动机提出的启动，过载，运转平稳，调速和控制等方面的要求。
④考虑工作环境的影响。
⑤考虑工作可靠，操作简易，维修方便。
⑥为了提高机械系统的经济效益，须考虑经济成本：包括初始成本和运转维护成本。
综上所述，在鞭炮插引机中最益选择二次原动机中的电动机作为原动件。
4.32原动机的选择和工作原理
（1）传动机构的作用
①把原动机输出的转矩变换为执行机构所需的转矩或力。
②把原动机输出的速度降低或提高，以适应执行机构的需要。
③用原动机进行调速不经济和不可能时，采用变速传动来满足执行机构经常调要求
④把原动机输出的等速回转运动转变
⑤实现由一个或多个动力机驱动或若干个速度相同或不同的执行机构。
⑥由于受机体的外形，尺寸的限制，或为了安全和操作方便，执行机构
⑦不宜与原动机直接连接时，也需要用传动装置来联接。
（2）原动机构选择的原则
①对于小功率传动，应在考虑满足性能的需要下，选用结构简单的传动装置，尽可能降低初始费用。
②对大功率传动，应优先考虑传动的效率，节约能源，降低运转费用和维修费用。
③当执行机构要求变速时，若能与动力机调速比相适应，可直接连接
或采用定传动比的传动装置；当执行机构要求变速范围大。用动力机调速不能满足机械特性和经济性要求时，则应采用变传动比传动；除执行机构要求连续变速外，尽量采用有级变速。
④执行机构上载荷变化频繁，且可能出现过载，这时应加过载保护装置。
⑤主、从动轴要求同步时，应采用无滑动的传动装置。
⑥动装置的选用必须与制造水平相适应，尽可能选用专业厂生产的标准的传动装置，加减速器，变速器和无级变速器等。
4-4原动系统功能分解
4.41功能分解为以下几个部件
（1）双胶辊：电动机开动后通过轴带动双胶辊滚动，双胶辊然后带动引线运动使引线到达导引板下面。
（2）切引机构：引线向下到达一定长度后，切引刀通过来回运动切断引线。
（3）压引板：引线切断之后，压引板压紧引线并送达指定位置向外、向上回退。
（4）送料机构：送料板通过进给位移S到达指定位置。等压引板回退时再进给位移S给下一排鞭炮插引线作准备。
4.42原动系统的方案和简图
传动系统，一般包括皮带传动、齿轮传动或者涡杆传动等，机器传动系统所以有以下几个方案：首先我们先计算总传动比：
I = n(电动机转速)/60 一般电动机的转速为1440r/min
所以 I = 1440/60=24
（1）方案一：齿轮传动
第一级采用一级齿轮减速器，传动比为2，第二级采用二级齿轮减速器，传动比为3，第三级采用三级齿轮减速器，传动比为4变速机构如图5—1所示。
图 4.41系统变速机构
（2）方案二：皮带传动和齿轮传动
第一级采用传送带减速器，传动比为4，第二级采用一级齿轮减速器，传动比为6。
图4.42 皮带齿轮传动
（3）机器传动方案的选择
方案一和方案二的比较虽然说方案二设计的比较简单，但是方案一和方案二比较传动更加有效率点，而且传动比比较小对机器的损耗较小，所以将采取方案一。
4-5切引刀凸轮机构的尺度设计
切引刀的运动不具高速和大负载，可选用等加等减速运动形式，转速为60r/min，由要求和已知条件可知推程h=50，压力角设置为45°。由切引刀凸轮工艺动作分解得到以下凸轮基本参数：推程角Φ=50°远休角Φs=30°回程角Φ1=50°近休角Φs1=230°。
r0基圆半径
平底宽度l计算
位置确定x，y
r0max=52 确定r0=150
l=32.13 确定l=33
图4.51 引刀凸轮外形
图 4.52 切引刀凸轮推杆位移
4-6压引板凸轮机构尺度设计
压引板的运动不具高速和大负载，可选用等加等减速运动形式，转速为60r/min，由要求和已知条件可知推程h=30，压力角设置为45°。由切引刀凸轮工艺动作分解得到以下凸轮基本参数：推程角Φ=30°远休角Φs=120°回程角Φ1=30°近休角Φs1=180°。
r0基圆半径
平底宽度l计算
位置确定x，y
r0max=33 确定r0=200
l=32 确定l=33
机械原理课程设计鞭炮插引机解析
湖南工业大学 课程设计 资料袋 学院（系、部）2010 ~ 2011 学年第2 学期 课程名称机械原理课程设计指导教师职称 学生姓名专业班级学号 题目鞭炮插引机的设计 成绩起止日期2011 年 6 月22 日～2011 年6月28 日 目录清单 序号材料名称资料数量备注 1 课程设计任务书 1 2 课程设计说明书 1 3 课程设计图纸 1 张 4 5 6
机械原理 设计说明书 鞭炮插引机的设计 起止日期：2011 年6 月22 日至2011 年 6 月28 日学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院（部） 2009年6 月20 日
目录 0.设计任务书 (3) 1.工作原理和工艺动作分解 (4) 2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6) 3.执行机构选型 (7) 4.机械运动方案的选择和评定 (9) 5.机械传动系统的速比和变速机构 (11) 6.机构运动简图 (12) 7.切引刀凸轮机构尺度设计 (13) 8,切引刀凸轮机构速度分析 (15) 9.参考资料 (16) 10.设计总结 (17)
湖南工业大学 课程设计任务书 2010 —2011 学年第2 学期 学院（系、部）专业班级 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：鞭炮插引机的设计 完成期限：自2011 年 6 月22 日至2011 年 6 月28 日共 1 周 内容及任务一、设计的任务与主要技术参数 设计任务： 1）设计该鞭炮插引机的工作部分使双胶辊、切引刀、压引板、和送料板实现上述运动形式并达到性能参数的要求; 2)绘制机器工作部件的运动循环图； 3）只选原动机，拟定传动系统总体方案，一般包括带传动、齿轮和蜗杆传动等，绘制机械传动系统方案简图； 4）分配各级传动的传动比，确定各级传动的基本参数，并计算主要传动件的几何尺寸； 5）设计工作部分中的凸轮机构。确定运动规律，确定基圆半径，绘制凸轮的轮廓曲线，并校核最大压力角和最小曲率半径； 6）设计工作部分的连杆机构。确定各构件的运动尺寸和执行构件的运动参数； 7）设计工作部分中的间歇运动机构； 8）建立工作部分的运动模型并进行仿真分析（选作）。 其余设计参数是：引线长度35mm，鞭炮外径4mm；生产能力每分钟77排；机器运转不均匀系数 10%；驱动电机 0.55kw，1390r/min。 二、设计工作量 要求：对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解，根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评定，确定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，确定该机械传动系统的速比和变速机构，作出机构运动简图，对相关执行机构的具体尺度进行分析与设计。 要求有设计说明书一份，相关图纸一至两张。（有条件的要求用三维动画表述）。 进度安排 起止日期工作内容6.22-6.24 构思该机械运动方案 6.25-6.28 运动分析及整体设计 主要参考资料［1］朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2010：1-325 ［2］戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2011：1-185 ［3］王洪、刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通大学出版社，2010：13-30 ［4］王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：172-210 指导教师：2011 年5月16 日 系（教研室）主任2011 年5月23日
微机原理课程设计 步进电机的正反转及调速控制分解
课程设计报告 题目步进电机正反转及调速 控制系统的设计 课程名称微机原理及应用 院部名称机电工程学院 专业电气工程及其自动化班级10电气1班 学生姓名管志成 学号1004103027 课程设计地点C304 课程设计学时20 指导教师李国利 金陵科技学院教务处制
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，具有快速启动能力,定位精度高，能够直接接受数字量，因此被广泛地应用于数字控制系统中，如数模转换装置、精确定位、计算机外围设备等，在现代控制领域起着非常重要的作用。 本设计基于Proteus 7.8设计环境，运用了8086 CPU芯片以及74273芯片、74244芯片和步进电机以及7位小功率驱动芯片ULN2003A、按钮、指示灯等辅助硬件电路，设计了步进电机正反转及调速系统。绘制软件流程图，进行了软件设计并编写了源程序，最后对软硬件系统进行联合调试。该步进电机的正反转及调速系统具有控制步进电机正反转的功能，还可以对步进电机进行调速，不同的按钮对应不同的速度，并且在没有速度按钮按下的时候，步进电机自动切换到停止状态。 关键词：步进电机；正反转；调速控制；ULN2003A芯片；8086微机系统
一、概述 1.1 课程设计的目的 (4) 1.2课程设计的要求 (4) 二、总体设计方案及说明 2.1 系统总体设计方案 (5) 2.2系统工作框图 (5) 三、系统硬件电路设计 3.1 Intel 8086 微处理器的简介 (6) 3.2 步进电机的原理 (7) 3.3 ULN2003A的简介 (8) 3.4 74154芯片简介 (9) 3.5 74LS273芯片简介 (10) 3.6 8086最小系统的设计 (11) 3.7 步进电机及其驱动电路的设计 (12) 3.8 电机状态显示电路的设计 (12) 3.9 输入采样电路的设计 (13) 3.10系统总电路图 (14) 四、系统软件部分设计 4.1 系统流程图 (15) 4.2 系统软件源程序 (16) 4.2.1电机绕组通电顺序设定 (16) 4.2.2 延时子程序设计 (16) 4.2.3 汇编源程序及说明 (16) 五、总结 5.1 系统软硬件的联合调试 (21) 5.2 问题分析和解决方案 (23) 5.3 心得与体会 (23) 六、参考文献 (23) 附录：总电路图 (25)
课程设计-鞭炮插引机
课程设计 机械原理课程设计 课程设计项目：鞭炮插引机的设计 院（系）：机械工程学院 班级： 0.0.0 同组成员： 0.0.0 0.0.0 0.0.0 指导老师： 0.0.0 2014年6月20日 星期五
前言 随着经济的发展，市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析，选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。 机械原理课程设计是通过对某种简单的机器（工艺过长比较简单的机器）的分析，进行机构运动简图的设计，包括机器性能的分析、工艺动作过程的确定、执行机构的选择、机械运动方案的评定、机构尺度综合等等，吉祥街原理课程设计也是我们大学生在大学期间第一次应用已学过的只 是和计算机工具比较全面地、具有实际内容和意义的课程设计，也是机械原理课程的一个重要的实践教学环节，作为知识转化为能力的桥梁，机械原理课程设计的主要目的是进一步巩固我们所学的理论知识，并将其系统化，同时通过设计培养我们综合运用所学的知识独立解决实际的问题的能力，让我们学会合理地利用专业知识创造性地构思出各种可能的方案，并从中选出最佳方案，在机构的分析与综合方面得到一次全面系统的训练。更多的是通过机械原理课程设计培养我们的开发和创新能力，并且可以加强我们的机械设计的基本功，和培养以及各种线代设计方法与手段的掌握与应用，让我们具有更高的综合素质，来适应时代的要求。 本次我们设计的是鞭炮的插引机设计，目前许多鞭炮生产企业均采用人工插入引线，工人的劳动强度大，生产效率低。为了提高引线插入的效率，减轻工人的劳动强度，我们尝试着设计一种鞭炮插引机。
步进电机课程设计
汇编及接口技术课程设计 题目：步进电机控制系统 班 级： 070609 学 号： 070609313 姓 名： 赵明 时 间： 2009年12月 成绩：
目录 (一)设计任务与要求-3- (二)设计方案（包括设计思路、使用到哪些芯片、各个 芯片的作用）-------------------------------------------------3 (三)硬件线路设计（包括线路图及连线说明）----------4 (四)软件设计（包括程序流程图）-------------------------4 (五)源程序（要有注释）-------------------------------------5 (六)调试过程（包括实验过程中的硬件连线，实验步骤、 出现的问题、解决的方法、使用的实验数据等）-----8 (七)总结（在整个设计过程中的心得和体会，150字左 右）----------------------------------------------------8
课程设计题目：步进电机控制系统 一．设计任务与要求 （一）设计目的 1.了解步进电机控制的基本原理，掌握控制步进电机转动的编程方 法。 2.进一步熟练8255的使用。 （二）设计内容 编程控制步进电机，使其能够正常运转，要求： 1.开关K8控制电机的启动与停止：当K8向上拨时，电机启动，否则电机停 止； 2.开关K1～7控制电机的转速：K1向上拨时，得到最低转速，…… K7向上 拨时，得到最高转速。 3.每个开关对应一个发光二极管，要求开关向上拨时，对应的发光二极管亮。二．设计方案 （一）步进电机原理 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换（实验中的步进电机有四相线圈，每次有二相线圈有电流，有电流的相顺序变化），来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。 本实验使用的步进电机线圈由四相组成，驱动方式为二相激磁方式，如图3.1 所示。 图3.1 步进电机原理图 如表3.1所示，首先使HA线圈和HB线圈有驱动电流，接着使HB和HC、HC和HD、HD和HA，又返回到HA和HB有驱动电流，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。 表3.1 步进电机激磁方式
机械原理课程设计鞭炮插引机长安大学
机械原理课程设计 说明书 设计题目：鞭炮插引机的设计学院： 专业： 班级： 设计者：Cookie 指导教师：成建联 2013年7月1日
前言 传统的生产方式主要靠人力生产，工人劳动强度大，生产效率低。随着科学技术、工业生产水平的不断发展，越来越多的机械设备开始出现，生产工业化水平不断加强，生产力大大提高。 企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造的工作过程。其中机械产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式等容是机械原理课程的教学容。 当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，综合国力的竞争日趋激烈。国力的竞争，归根结底是科技与人才的竞争。而机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面，起着重要的作用。在课程设计中，它培养了学生创新设计的能力。 此次设计的题目是鞭炮插引机的设计，它需要学生综合运用所学到的知识，同时又可以很好地考察学生的学习能力和创新能力，是机
械原理课程设计中的典型课题。 目录 一、设计题目 (3) 1.1工作原理及工艺动作过程简介 (3) 1.2原始数据及设计要求 (3) 1.3设计任务 (4) 1.4设计提示 (4) 二、设计工作原理 (4) 2.1原动机的选择原理 (4) 2.2传动机构的选择和工作原理 (5) 三、功能分解 (5) 四、运动方案的选择 (6)
PLC课程设计步进电机
电气控制技术 课程设计 题目: 步进电机的控制 院系名称：电气工程学院 成绩： 指导老师签名：
目录 1 系统概述 (1) 1.1 对被控对象步进电机控制的分析 (1) 1.2 设计的目的及工作内容 (1) 2 方案论证 (2) 2.1 开环控制系统 (2) 2.2 闭环控制系统 (2) 3 硬件设计 (3) 3.1 系统的原理方框图 (3) 3.2 I/O分配 (3) 3.3 主电路及I/O接线图 (4) 3.4 元器件选型 (4) 3.4.1 步进电机选型 (4) 3.4.2 PLC选型 (5) 3.4.3 按钮选型 (6) 3.4.4 熔断器选型 (6) 3.5 元件清单 (7) 4 软件设计 (4) 4.1 主流程 (8) 4.1.1 转速控制 (8) 4.1.2 正反转控制 (9) 4.1.3 步数控制 (9) 4.1.4 程序流程图 (9) 4.2 梯形图及其功能注释 (10) 5 系统调试 (14) 5.1 软件调试 (14) 5.2 硬件调试 (14) 5.2.1 转速控制过程 (14) 5.2.2 正反转控制过程 (14) 5.2.3 单步执行控制过程 (14) 5.3 调试结果分析 (14) 设计心得 (15) 参考文献 (16)
1 系统概述 1.1 对被控对象步进电机控制的分析 三相步进电动机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其转速与单位时间内输入的脉冲数（脉冲频率）成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。步进电机具有较好的控制性能，其启动、停车、反转及其它任何运行方式改变，都在少数脉冲内完成，且可获得较高的控制精度，因而得到了广泛的应用。典型步进电机外观如图1-1。 图1-1典型步进机 1.2 设计的目的及工作内容 本设计的主要研究内容是以三菱FX2N系列PLC（可编程逻辑控制器）为核心控制步进电机，及其相关外围电路组成的控制电路设计。可以通过对几个开关按钮的控制来实现对步进电机转动的方向、速度和步数的控制。 用PLC控制三相六拍步进电机实现如下操作，其控制要求如下： 三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转的顺利为：A-AB-B-BC-C-CA-A；反转的顺利为：A-CA-C-BC-B-AB-A。 1.要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。 2.具有两种转速： （1）开关闭合，则转过一个步距角需0.5s。
课程设计-三相步进电机
南华大学电气工程学院 《电子技术课程设计》任务书 设计题目：步进电机控制电路 专业：本10电力02班 学生姓名: 邓鹏学号: 20104450226 起迄日期: 2012年9月28日—2012年12月28日指导教师:刘原欧阳宏志 教研室主任：苏泽光
目录 1 设计任务和要求 (2) 2电路原理分析 (3) 3 矩形波产生电路（含555电路） (4) 4 三相三拍脉冲分配器 (5) 5三相六拍脉冲分配器 (5) 6功放电路部分 (7) 7电路总原理图 (7) 8三相三拍脉冲分配器仿真图及PCB (8) 9三相六拍脉冲分配器部分仿真图及PCB图 (9) 10元件清单 (11) 11心得体会 (12)
步进电动机的控制电路 一、设计任务和要求 1、设计任务 设计制作步进电机的控制电路。 2、设计要求 (1)使用D触发器或主从JK触发器设计一个兼有三相六拍、三相三拍两 种工作方式的脉冲分配器。 (2)能控制步进电机作正向和反向运动。 (3)设计电路工作的时钟信号频率为10-100Hz。 (4)设计驱动步进电机的脉冲放大电路，使之能驱动一个相电压为24V， 相电流为0.2A的电机工作。 二．电路原理分析 1.设计要求分析 图1 三相步进电机原理图 步进电动机是一种用脉冲控制的电动机，它能将脉冲信号转换成相应的角位移。下面以反应式步迸电动机为例，说明它的结构和工作原理。 如图是三相步进电动机的结构图。从图中可以看出，电动机的定子上有六个等分的磁极，AA'、BB'、CC'，每两个相对的齿构成一相。每相上绕有一组线圈。转子有四个齿，上边不绕线圈。当A相通电，B、C相都不通电时，那么由于AA'
鞭炮插引机课程设计说明书
课程设计（课程实习） 机械原理课程设计 院（系、部）：机械工程学院 姓名： 同组成员： 班级： 指导教师签名： 2011年6月28日·北京
目录 0.设计任务书 (2) 1.工作原理和工艺动作分解 (4) 2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6) 3.执行机构选型 (7) 4.机械运动方案的选择和评定 (9) 5.机械传动系统的速比和变速机构 (11) 6.机构运动简图 (12) 7.切引刀凸轮机构尺度设计 (14) 8,压引板凸轮机构尺度设计 (16) 9.槽轮机构的尺度设计 (18) 10.参考资料 (20) 11.设计总结 (21)
课程设计任务书 2011 —2012学年第2学期 机械工程学院（系、部）过程装备与控制工程专业102班级课程名称：机械原理课程设计 设计题目：鞭炮插引机的设计 完成期限：自2012年6月23日至2012年6月29日共1周
指导教师： 2012年 6月 29 日系（教研室）主任：2012年 6月 29日
1. 工作原理和工艺动作分解 一．工作原理 机构工作原理视图 传动示意图 传动原理示意图 二．工艺动作分解 根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。各构件的运动形式为： （1）双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给45mm，做间歇运动，其运动规律如图1-1所示：
90 180 270 360 主轴转角 图1—1双胶辊运动循环图 （2）切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，其运动规律如图1—3所示： S 50 主轴转角 90 180 270 360 图 1—2 切引刀运动循环图 （3）压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给30mm压紧引线，切引刀切断引线后再压引板松开，准备下一个运动周期的循环。其运动规律如图 1—2所示： S 30 主轴转角 90 180 270 360 图 1—3 压引板运动循环图 （4）送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=8*0.86mm=7mm。 其运动规律如图1—4所示 S 主轴转角 90 180 270 360
步进电机控制系统课程设计
步进电机控制系统课程设计 一、 3 1. 系统设计摘要 (3) 2. 系统设计概要 (3) （1）设计目的 (3) （2）设计内容 (3) （3）工作原理 (3) I.步进电机工作原理 II.设计工作原理 二、 (5) 1总体设计.......................................... 5 2．系统控制电路 (5) 三、.......................................... 8 1总体设计.......................................... 8 （1）设计思想.......................................... 8 （2）系统总体流程图.................................... 9 2关键模块设计. (10) 1开关控制流程图.................................... 10 2通电方式流程图 (11) (12) (13) (16) 1.
步进电动机是机电数字控制系统中常用的控制元件之一。由于其精 度高，体积小，控制方便灵活，因此在智能仪表和位置中得到了广泛应 用。如在绘图机，打印机及光学仪器中，都采用了步进电机。 步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲 转化为角位移，通俗地说：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（及步进角）。通过控制 脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时通过控 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。步 进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的控制微电机,其步 距角位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成比例;它 易于实现与计算机或其它数字元件接口，适用于数字控制系统。本设计 通过一种设计方案，包括硬件的介绍和组建、硬件原理图和软件流程图 的设计、源程序的编写等，介绍一种基于单片机的步进电机运行控制系 统。 2. a. 了解步进电机的基本结构和工作原理； b. 了解步进电机的的基本控制原理； c. 掌握用单片机的步进电机控制系统的硬件设计方法； d. 熟悉步进电机驱动程序的设计与调试并使用仿真软件进行调试； e. 掌握控制步进电机的步数、转向、启停等功能的程序设计方法； f . 提高单片机应用系统设计和调试水平。 设计一个单片机控制三相步进电机控制系统，系统具有如下功能： a. 电机启停由K3键控制，方向控制由K4控制； b. 通电方式选择由K0-K2键决定，K0为单三拍，K1为双三拍，
全自动高速插引机的设计与实现
全自动高速插引机的设计与实现 【摘要】鉴于传统插引方法的低效以及现在市面上的插引机在工作过程中，不能对插饼进行计数而采用手工计数、噪声大、产生高温后不能实时报警以及系统卡引不能及时监控停机等问题而发明一种具有温度监控、可视化精确计数、防卡引、低噪声的全自动鞭炮插引机。改变以往插引手动或脚踏的状态，大大的提高生产效率，降低人工成本，满足安全、高效的生产要求。 【关键词】插引机；单片机；鞭炮 传统的插引方法是采用手工方法，将鞭炮引线一根一根地插入鞭炮饼盘中的一个个鞭炮筒子里，一饼盘鞭炮中一般有几百个或上千个鞭炮筒子，采用手工方法将鞭炮引线插入鞭炮筒子中，费时费力，工作效率又低。另外，目前的鞭炮插引设备常出现积引现象，过引轮较小，而造成折断，无法进行下一步插引工序，饼盘工作台为固定式，故插引操作过程中移动饼盘吃力，劳动强度大，同时饼盘与导引滑板难以对齐，工作效率低，插引准确性与可靠性差。 1、全自动高速插引机系统组成及原理分析 全自动高速插引机由机架、导引板、导引辊、导孔板、压引辊、压引板、导引槽、鞭炮饼盘台、同步齿轮、齿轮传动装置、控制器等构成。其中机头可以上下调整，左右水平调整，用来对准饼盘，使切好的引线落入鞭炮中。 导引板上开有小孔，可允许多根引线通过，配合导引辊，通过引线时，引线不易断开。引线通过导孔板的时候，固定其位置，由压引辊确定角度，得到需要的引线长度，带刀片的切割臂通过来回运动切断引线，得到的引线再经由导引槽，压引板防止引线飞出，落入饼盘下的鞭炮中。鞭炮饼盘台由两个电机组成，一个电机控制饼盘送料距离，送料板通过进给位移S到达指定位置，对准导引槽。误差小。一个电机控制饼盘旋转120°，旋转3次，完成一次工作循环。 图1 全自动高速插引机系统构成图 2、机械设计 （1）切引机机构设计 切引机构由送引、切引、落引、动力、传感器这六部分组成。 开启电源，切引电机运转，通过带传动把力传递给传动轴，传动轴匀速转动时，间歇送进机构作用，带动棘轮运动，棘轮转动8分之一圈，棘轮转动的同时压引辊转动，通过同步齿轮带动导引辊运转，拉扯引线向下运动，得到需要的引线长度。压引辊运动完成后，传动轴上的切引凸轮顶住切割臂上的滑轮，切割臂做来回摆动运动，切割完成，切割臂复位。切割好的引线落入导引槽中，同时传
单片机课程设计-单片机控制步进电机
课程设计报告 题目单片机控制步进电机 课程名称单片机原理及接口技术 院部名称 专业自动化 班级M10自动化 学生姓名 学号 课程设计地点 课程设计学时 指导教师高峰 金陵科技学院教务处制 【注：根据课程设计大纲第四项具体要求撰写课程设计报告】
目录 1设计任务和要求 (3) 2设计思路 (4) 3系统硬件设计 (5) 3.1 硬件电路的工作原理 (5) 3.2步进电机模块 (5) 3.3控制模块 (6) 3.4主要元件介绍： (6) 4软件编程 (11) 5 调试过程与结果 (20) 5.1正转结果显示： (20) 5.1.1正转加速： (21) 5.1.2正转减速： (21) 6 总结与体会 (24) 7 参考资料 (26) 8 附录 (26)
1设计任务和要求 单片机课程设计是考察学生利用所学过的专业知识，进行综合的电机控制系统设计并最终完成实际系统连接，能够使学生对电气与自动化的专业知识进行综合应用，培养学生的创新能力和团队协作能力，提高学生的动手实践能力。最终形成一篇符合规范的设计说明书，并参加综合实践答辩，为后期的毕业设计做好准备。 本次设计考核的能力主要有： 1)专业知识应用能力，包括电路分析、电子技术、单片机、检测技术、电 气控制、电机与拖动、微特电机及其驱动、计算机高级语言、计算机辅 助设计、计算机办公软件等课程，还包括本专业的拓展性课程如变频器、组态技术、现场总线技术、伺服电机等课程。 2)项目设计与运作能力，团队协作能力，技术文档撰写能力，PPT汇报与 口头表达能力。 3)电气与自动化系统的设计与实际应用能力。 要求完成的工作量包括： 1)现场仿真演示效果。 2)学生结合课题进行PPT演讲与答辩。 3)学生上交课题要求的各类设计技术文档。
微机原理步进电机控制课程设计报告终审稿)
微机原理步进电机控制课程设计报告 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
河北科技大学 课程设计报告学生姓名：学号： 专业班级： 课程名称： 学年学期： 2 0 —2 0 学年第学期 指导教师： 2 0 年月 课程设计成绩评定表
目录 一、设计题目………………………………………………………………. 二、设计目的………………………………………………………………. 三、设计原理及方案………………………………………………………. 四、实现方法………………………………………………………………. 五、实施结果………………………………………………………………. 六、改进意见及建议……………………………………………………….
、 一、设计题目 编程实现步进电机的控制 二、设计目的 1.了解步进电机控制的基本原理 2.掌握控制步进电机转动的编程方法 3.了解8086控制外部设备的常用电路 4.掌握8255的使用方法 三、设计原理及方案 3.1设计原理 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换（实验中的步进电机有四相线圈，每次有二相线圈有电流，有电流的相顺序变化），来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。 利用 8255对四相步进电机进行控制。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A…），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB…），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…）等。 通过编程对8255的输出进行控制，使输出按照相序表给驱动电路供电，则步进电机的输入也和相序表一致，这样步进电机就可以正向转动或反向转动。 3.2硬件连接图 四．实现方法 4.1．步进电机控制程序流图
步进电机课程设计报告
摘要：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给步进电机加一个脉冲信号，步进电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性频率来实现步进电机的调速，并且步进电机没有积累误差。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常的简单。步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的转动一个固定的角度，这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率，延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速，从而实现步进电机的调速。在本次设计中步进电机的给定速度由电位器通过A/D转换输入。 关键词：步进电机调速单片机 A/D转换器
前言 把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的微特电机。在自动控制装置中作为执行元件。每输入一个脉冲信号，步进电动机前进一步，故又称脉冲电动机。步进电动机多用于数字式计算机的外部设备，以及打印机、绘图机和磁盘等装置。步进电动机的驱动电源由变频脉冲信号源、脉冲分配器及脉冲放大器组成，由此驱动电源向电机绕组提供脉冲电流。步进电动机的运行性能决定于电机与驱动电源间的良好配合。主要用于数字控制系统中，精度高，运行可靠。如采用位置检测和速度反馈，亦可实现闭环控制。步进电动机已广泛地应用于数字控制系统中，如数模转换装置、数控机床、计算机外围设备、自动记录仪、钟表等之中，另外在工业自动化生产线、印刷设备等中亦有应用。 现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，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。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：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛，本次设计使用四相步进电机。
鞭炮插引机的设计
饿 课程设计说明书 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：鞭炮插引机的设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 0904 学生姓名:刘希学号: 0912110431 起迄日期:2011年 06月 18日~2011年06 月28 日指导教师:邱显焱 湖南工业大学科技学院教务部制
设计任务书................................. 错误!未定义书签。 1.1设计题目 ............................ 错误!未定义书签。 1.2 设计任务............................ 错误!未定义书签。 1.3设计提示 ............................ 错误!未定义书签。 一、设计工作原理........................... 错误!未定义书签。 （一）机构的工作原理.................... 错误!未定义书签。 （二）原动机的选择原理 (5) （三）传动机构的选择和工作原理 (6) 二、功能分解图，执行机构动作分解 (7) （一）功能分解图如下图.................. 错误!未定义书签。 （二）绘制机械系统运动转化功能.......... 错误!未定义书签。 （三）执行构件的选择.................... 错误!未定义书签。 （四）用形态学矩阵法创建机械系统运动方案错误!未定义书签。 三、运动方案的选择......................... 错误!未定义书签。 （一）双胶辊：.......................... 错误!未定义书签。 （二）切引机构：........................ 错误!未定义书签。 （三）压引板：.......................... 错误!未定义书签。 （四）送料机构：........................ 错误!未定义书签。 四、机构运动总体方案图（机构运动简图） .. 错误!未定义书签。 五、工作循环图............................. 错误!未定义书签。 六、执行机构设计过程及尺寸计算............. 错误!未定义书签。（一）各个机构的传动比的计算以其齿轮的各个参数 （二）凸轮机构的设计 总结 (19) 参考资料 (20)
同济大学机械原理课程设计步进输送机
机械原理课程设计 --步进输送机 机械工程学院 机械设计制造及其自动化专业 指导老师：虞红根 姓名：施志祥学号：101816 设计人：徐青、施志祥、高瑜刚、李浩伦 完成日期：2012年5月11日
设计题目及要求 题目：步进输送机设计（题二） 工作原理： 步进输送机是一种间歇输送工件的传送机械。工件由料仓卸落到轨道上。滑架作往复运动，滑架正行程时，使工件向前运动；滑架返回时，工件不动。当滑架又向前运动时，使下一个工件向前运动，可使工件 保持一定的时间间隔卸落到轨道上。 原始数据及设计要求： 1）输送工件的形状和尺寸，如下图所示。 单位：mm 输送步长为H=840mm。 2）滑架工作行程平均速度为0.42m/s。要求保证输送速度尽可能的均匀，行程速比系数K值为1.7左右。 3）滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm以下。 4 ）电动机功率可选用 1.1kw, 1400r/min左右（如Y90S-4）。
注意事项及难点提示： 1）机构的协调设计； 2）步进输送机构与插断机构的主要审计参数有些已给定，有些需要计算或自行确定。比如，可按已知行程，平均速度和行程速比系数确定曲柄转速。 3）步进输送机运动简图应进行多方案比较。工件的运送要求平稳和有较高的定位精度。进行方案评价是，侧重点应放在运动和动力功能质量方面（比如，工件停放在工位上之前的速度变化应尽量平缓）。 工艺动作分解 加料实现工件落到辊道上 插断实现工件一个一个有序掉落到辊道上 输送循环运动，在正行程中实现步进输送机，并能急回 机构选型 加料：由工件做自由落体运动完成
插断：插断机构 方案一： 工作原理： 运用凸轮加弹簧，使工件往下掉的开关始终与凸轮表面接触，从而与凸轮表面运行轨迹一致，实现开关一开一闭。 优点： 1. 只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到想要的 运动规律，易实现插断； 2. 结构紧凑，计算简单。 缺点： 1.加工两个凸轮，成本较高； 2．凸轮与推杆之间的点、线接触，是使得凸轮轮廓易磨损； 3．较难实现同步传递动力给两个凸轮。
步进输送机课程设计
机械原理课程设计 设计计算说明书 设计题目：步进输送机 学院：理学院 专业：机械电子工程 班级： 12 学号： 020841206 设计者：程满 指导教师：范奎 2011年5月26日 湖北民族学院
目录 一、设计题目 (2) 二设计简介 (3) 2.1工作原理 (3) 2.2原始数据及设计要求 (4) 2.3 设计任务 (5) 三、运动方案的拟定 (5) 3.1 步进输送机构 (5) 3.2 下料机构（插断机构） (7) 3.3运动方案的选定 (8) 四、机构运动简图 (8) 五、运动分析 (11) 5.1输送机构的运动分析 (11) 5.2插断机构（下料机构）的运动分析 (20) 5.3飞轮的转动惯量的计算 (23) 六、机构运动循环图 (24) 七、减速机构的设计 (24) 八、设计总结 (25) 九、参考文献 (25)
一、设计题目：步进输送机 二、设计简介 2.1工作原理 步进输送机是一种能间歇地输送工件，并使其间距始终保持稳定步长的传送机械。图1为运动示意图，工件经过隔断板从料轮滑落到辊道上，隔断板作间歇往复直线运动，工件按一定的时间间隔向下滑落。输送滑架作往复直线运动，工作行程时，滑架上位于最左侧的推爪推动始点位置工件向前移动一个步长，当滑架返回时，始点位置又从料轮接受了一个新工件。由于推爪下装有压力弹簧，推爪返回时得
以从工件底面滑过，工件保持不动。当滑架再次向前推进时，该推爪早已复位并推动新工件前移，与此同时，该推爪前方的推爪也推动前工位的工件一齐向前再移动一个步长。如此周而复始，实现工件的步进式传输。显而易见，隔断板的插断运动必须与工件的移动协调，在时间和空间上相匹配。 图1 步进输送机示意图 2.2 原始数据及设计要求 （1）输送工件形状和尺寸如图1，工件质量60kg，输送步长H＝840mm，允许误差±0.2mm。 （2）辊道上允许输送工件最多8件。工件底面与辊道间的摩擦系数 0.15（当量值），输送滑架质量为240kg，当量摩擦系数也为 0.15。 （3）滑架工作行程平均速度为0.42m/s，要求保证输送速度尽可能均匀,行程速比系数K≥1.7。 （4）最大摆动件线质量为20 kg/m，质心在杆长中点，绕质心线转动惯量为 2 kg?m2/m，其余构件质量与转动惯量忽略不计。发
课程设计步进电机
摘要 本设计采用STC89C52单片机对步进电机继续控制，以IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过ULN2803集成芯片驱动步进电机，然后，通过键盘来对电机的状态进行控制，并用LED数码管来显示电机的工作状态。从单片机输入信号，经系统调试时序步进电机的启动、停止、正反转和加速减速，从而达到要求。通过对步进电机的软件设计和硬件设计包括步进电机的结构、原理及应用，根据原理和硬件的设计利用c语言编写程序，在proteus软件上经过反复运行和调试，实现单片机对步进电机的控制。 关键词步进电机 ; ULN2803集成芯片 ; LED数码管 ; proteus软件
目录 目录 (1) 第1章引言 (2) 第2章电路基本原理及方案设计 (5) 2.1 电路基本原理 (5) 2.2方案设计 (5) 第3章硬件电路原理 (6) 3.1步进电机 (6) 3.2 LED显示 (9) 3.3 按键控制模块 (11) 第4章软件编程 (12) 4.1程序流程图 (12) 4.2 单片机引脚功能 (12) 第5章调试结果 (15) 总结 (17) 参考文献 (18) 附录1 (19) 附录2 (25)
第1章引言 步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机可以直接接受数字信号,不需要进行数字与模拟量的转换,具有高精度快速启停能力。 在非超载的情况下，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 图1.1 步进电机实物图 步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”，对于微电脑发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度（简称一步），如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。步进电机在构造上有三种主要类型：反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet,PM）和混合式(Hybrid Stepping,HS)。 ?反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 ?永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其
PLC控制步进电机课程设计
PLC控制步进电机课程设计
第1章控制工艺流程分析 1.1步进电机的控制过程描述 近年来，数控机床及数控技术得到了飞速发展，在柔性、精确性、可靠性和宜人性等方面的功能越来越完善，已成为现代先进制造业的基础。数控就是数字控制，数控技术在机床行业应用得多，就是依靠数字（电脑编程）来控制机床，具有效率高，精度高等主要特点。数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的一般是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。 19 ，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被创造；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。现在，数控技术也叫计算机数控技术，当前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可经过计算机软件来完成。 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制
元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，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。能够经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；同时能够经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。 一般电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。因此可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。 步进电机驱动器，它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说：控制系统每发一个脉冲信号，经过驱动器就使步进电机旋转一个步距角。也就是说步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。因此控制步进脉冲信号的频率，就能够对电机精确调速；控制步进脉冲的个数，就能够对电机精确定位。步进电机驱动器有很多，应以实际的功率要求合理的选择驱动器。
鞭炮插引机设计
目录 摘要 (1) 1 绪论 (3) 1.1 简述 (3) 1.2 鞭炮插引机的国内现状 (3) 1.3 本课题的研究目的和内容 (6) 1.4 本课题的研究意义 (6) 2 鞭炮插引机机械结构原理及运动分析 (7) 2.1 鞭炮插引机送料平台工作原理和工艺动作分解 (7) 2.2 鞭炮插引机插引部分机构工作原理以及工艺动作分解 (8) 2.3 鞭炮插引机执行机构选型 (9) 2.3.1 鞭炮插引机双胶辊的机构方案 (9) 2.3.2 鞭炮插引机压引板的机构方案 (9) 2.3.3 鞭炮插引机切引刀的机构方案 (10) 2.4 鞭炮插引机切引刀凸轮机构的尺寸设计 (10) 2.5 鞭炮插引机机械结构受力分析与计算 (13) 2.5.1 鞭炮插引机轴用键受力计算 (13) 2.5.2 鞭炮插引机齿轮受力计算及校核 (15) 2.5.3 鞭炮插引机切引刀转动拉伸弹簧设计计算 (16) 2.5.4 鞭炮插引机主轴的设计计算及其校核 (17) 3 步进电机的选择 (19) 3.1步进电机 (19) 3.2 PLC驱动步进电机 (19) 4 传感器的选择 (21) 4.1 电磁（感）式传感器 (22) 4.2 光电式传感器 (22) 4.3 霍尔元件传感器 (23) 4.4 超声波位置传感器 (23) 5 控制程序的设计 (25) 5.1 I/O接线图 (25) 5.2 梯形图 (26) 6 结论 (27)
参考文献 (28) 致谢 (29) 附录I：英文译文 (30)
鞭炮插引机设计 摘要：目前鞭炮插入引线设备主要通过手动方式，工人劳动强度大，生产效率低。为了提高生产效率，在分析插入引线过程与要求的基本上，研发了自动插引机。该设备通过手摇控制机构，实现了炮盘进给、引线插入的自动完成，该设备高效、安全，生产效率高。根据引线插入机构的工作过程，建起了结构关系式，在不同的设计要求（引线的长度与鞭炮的大小）下，实现了插引机的参数化设计。鞭炮是我国的传统产品，历来由手工制作。虽然最近几年鞭炮生产的少部分工序采用了一些机械设备，但许多工序仍沿用传统的手工操作方法，其生产率低，工时多，劳动强度大，安全隐患多，自动化程度低。我们根据有关厂家的要求，研发了完成鞭炮引线插装工作一体化设备—鞭炮插引自动机械。本设备属多工位间歇装配自动机械，由转位及定位机构、送料机构、扎眼机构、引线插入和剪断机械手和压眼机构等组成。 关键词：插引机；鞭炮；