第一篇：機電傳動課程設計的小結

小結

作為一個工科學生，實踐是我們最好的學習手段，而在校期間，僅有的課程設計是我們唯一的實踐機會。把握好課程設計的這個學習機會，我們可以學到許多課本中無法學到的知識。

機電傳動控制這門課，是以電機為被控對象，控制為核心的一門課程。所以，我們不僅要掌握現代工業的各種控制方法，同時也應了解電機的原理以及特性。在學習這門課時，我們主要將重點放在了控制這一部分。

在本次課程設計中，我們總共經歷了控制要求的分析、原理圖的設計、元器件的選型‘接線圖的設計以及設計資料整理等5個過程。在每個過程中我們都學到了很多的知識，積累許多經驗，并了解了整個設計的過程。

在原理圖的設計上，我們學到了如何靈活利用“起保停”電路來實現我們所需的控制要求。另外我們還學會了如何分工，將整個原理圖劃分為主回路‘控制回路‘輔助回路燈3個部分，然后分別進行設計。而在控制回路中，我們還可以劃分為電機控制回路和液壓控制回路等兩個模塊。這樣，經過細分后的原理圖，就變得簡單明了，設計起來就很容易明確目的，快速的完成任務。同時，為了實現半自動半手動控制的生產線要求，我們利用萬能轉換開關，在設計自動回路時，同時也添加了手動控制按鈕，這樣就更方便手動調節。

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

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

通過本次課程設計的各個過程，我們經歷了許多困難坎坷。三周的時間，我們通過重重困難，最終完成了整個設計任務。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。這個過程，是我們最寶貴的財富，因為，我們從中汲取的經驗將受用一生。

第二篇：機電傳動課程設計指導書2012

《機電傳動控制》課程設計指導書

陳白寧 編寫

沈陽理工大學機械工程學院

2012.11

目錄

第一章 概述

第二章 設計步驟和方法

第三章 第四章 第五章

設計說明書內容要求及時間安排

《機電傳動控制課程設計》題目及控制要求設計說明書參考目錄 2

第一章

1、目的

概述

本課程設計的教學目標是使學生掌握機電傳動控制系統的基本原理、PLC控制電路的設計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

掌握機電傳動控制系統中PLC控制的基本原理、順序控制設計方法 具備一定的設計能力和調試能力

第二章

1、任務分析及方案確定

設計步驟和方法

根據控制要求進行如下工作： 1）2）3）任務分析，然后確定主電路，注意考慮設備的保護； 確定控制規則；

選擇PLC，包括PLC點數、類型及擴展模塊的類型，注意操作方式及控制電路的保護； 4）

2、1）2）3）

3、PLC輸入輸出點的確定及分配等。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 控制軟件的設計及調試

根據控制規則進行如下工作： 1）2）3）畫出順序功能圖； 設計PLC控制梯形圖； 程序調試說明。

第三章

1、設計說明書內容要求及時間安排

設計說明書內容及書寫格式要求

1)設計題目； 2)控制要求；

3)任務分析、方案確定。包括PLC輸入和輸出點的確定。PLC的選擇，控制規則，操作方式及設計思想等； 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)設計PLC控制梯形圖； 8)電器元件選擇。

2、時間安排

1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案2）電路及PLC梯形圖設計與繪圖

3）PLC梯形圖調試

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 《機電傳動控制課程設計》題目及控制要求

第一組 題目：卷煙廠風力送絲設備控制系統設計 ? 工作過程及要求：

? 1.啟動后，風機工作，給煙絲管道送風

? 2.當落料器內料低于下落料器時，啟動回風電磁閥打開風門，將煙絲吸進落料器；當落料器內料高于上落料器時，回風電磁閥關閉風門。? 3.若兩個落料器同時需要進料時，則按時間分配輪流裝料。

? 4.當料倉煙絲低于料倉下光電開關時，翻板門電磁閥動作進料；當料倉煙絲高于料倉上光電開關時，翻板門電磁閥關閉。

? 5.下班關機前，將所有落料器的煙絲全部放入各個料倉。

? 6.按照任務書的要求，完成控制設計。

送絲設備工作示意圖

第二組 題目：加熱爐自動送料控制系統設計

機械系統包括自動臺車、機械臂起吊裝置、冷卻槽和夾緊裝置四部分。控制動作主要包括：臺車的前進/后退、機械臂的上升/下降、夾鉗的夾緊/松開、冷卻槽的前進/后退。示意圖如圖所示。

動作控制要求：

送料系統示意圖

按照任務書的要求，完成控制設計。

第三組 題目：污水處理控制系統設計

系統有三套子系統。每個子系統組成如圖所示。

1．濾水時，打開進水閥和出水閥，污水流經磁濾器中通電的電磁鐵，則污水中的氧化鐵雜質會附在磁鐵上，從水箱流出凈化水，實現濾水；

2．一段時間后，斷開電磁鐵，關閉進水閥和出水閥，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，沖洗磁鐵，污水由排污管流入污水池，進行二次處理，實現反洗。

3．三套子系統同時工作。

4．按照任務書的要求，完成控制設計。

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：示教機械手控制系統設計

動作要求： 1．單循環為：

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

2．要求有四種工作方式：手動、單步、單周期、連續。3．連續時，循環5次結束，聲光間斷報警5秒。第五組 題目：超聲波清洗機控制系統設計

該系統可以進行清洗、漂洗還有超聲，有進水閥、進液閥、排水閥，排液閥，水泵電動機和液泵電動機，容腔內包含兩個液位傳感器，上限位和下限位；

清洗液沖洗時，液泵工作，進液閥、排液閥同時打開。清水沖洗時，水泵工作，進水閥、排水閥同時打開。按照任務書的要求，完成控制設計。

超聲波清洗機工藝流程圖 第六組 題目：半精鏜專用機床控制系統設計

機械系統包括：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：

半精鏜專用機床控制流程

按照任務書的要求，完成控制設計。第七組 題目：四工位臥式鏜銑組合機床控制系統設計

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

機床總控流程圖

按照任務書的要求，完成控制設計。第八組 題目：內燃機部件定位清洗機控制系統

清洗機主要由步進式液壓輸送機構、清洗泵及清洗液過濾循環系統、水位控制裝置、油水分離裝置、排屑裝置、集中潤滑系統、異常顯示和事故報警系統等組成。自動運行循環流程圖如圖所示。

清洗機流程圖

按照任務書的要求，完成控制設計。第九組 題目：沖壓機控制系統設計

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）打開進料機械手吸盤控制閥，使吸盤吸住工件；

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

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。

按照任務書的要求，完成控制設計。

第十組 題目：混凝土配料及攪拌系統設計

系統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）計量放料數量。配比為6：2：6：2：2.控制過程如下：

按下啟動鍵后，同時開啟石料

1、石粉1和瀝青的料倉電磁閥。并同時對三種材料計數；當石料1計滿后關閉石料1，開啟石料2；當石粉1計滿后關閉石粉1，開啟石粉2；當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；三個料斗都關閉后，同時開始攪拌1分鐘，然后開啟攪拌缸閥門漏料至其限位傳感器，關閉閥門，重新開始上述配料過程。

按照任務書的要求，完成控制設計。

第十一組 題目：大小球分揀系統設計

分揀系統示意圖和流程圖如圖所示。

分揀系統示意圖

分揀系統流程圖

按照任務書的要求，完成控制設計。第十二組 題目：配料車控制系統程序設計

控制要求：

1．配料車完成“從配料罐出發，到A處取m車料，再到B處取n車料，送回配料罐進行配料混合”的工作循環。配料車由三相交流異步電機驅動。2．按照任務書的要求，完成控制設計。工藝流程圖：

配料車工作示意圖

第十三組 題目：噴泉控制系統程序設計

（一）控制要求：

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

2）每個噴頭工作時，都連帶紅、綠、黃、藍四個彩燈間隔0.1s循環發光。

3）噴泉可以實現手動、單周期、連續三種操作方式。

4）當選擇連續時，要求循環20次后終止循環，發出聲光間斷報警，按停止按鈕終止報警。

按照任務書的要求，完成控制設計。

第十四組 題目：鉆床主軸進給控制系統程序設計

控制要求：

鉆頭從初始位置開始向右進行鉆深孔工作，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，完成鉆深孔工作過程。

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

鉆床主軸工作示意圖

按照任務書的要求，完成控制設計。第十五組 題目：噴泉控制系統程序設計

（二）控制要求：

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

2）每個噴頭工作時，都連帶紅、綠、黃、藍四個彩燈間隔0.1s循環發光。

3）噴泉可以實現手動、單周期、連續三種操作方式。

4）當選擇連續時，要求循環20次后終止循環，發出聲光間斷報警，按停止按鈕終止報警。

按照任務書的要求，完成控制設計。

第十六組 題目：布料車程序設計

控制要求：

布料車的工作行程按照“進二退一”的方式往返行駛于八個光電開關之間。布料車由三相交流異步電機驅動。

按照任務書的要求，完成控制設計。

工藝流程圖：

布料車工作示意圖

第十七組 題目：噴泉控制系統程序設計

（三）控制要求：

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

2）每個噴頭工作時，都連帶紅、綠、黃、藍四個彩燈間隔0.1s循環發光。

3）噴泉可以實現手動、單周期、連續三種操作方式。

4）當選擇連續時，要求循環20次后終止循環，發出聲光間斷報警，按停止按鈕終止報警。

按照任務書的要求，完成控制設計。

第十八組 題目：顯像管搬運機械手控制設計

搬運機械手包括：擺動缸、燕尾缸、下臂缸、吸盤升降缸、鉗口合龍缸、吸盤、回轉電機。每個汽缸的雙向動作都有限位檢測開關。控制流程如下圖所示。其中“擺動到清洗機”動作執行，除了圖中的前提條件外，還有“清洗機到位”的附加條件。

按照任務書的要求，完成控制設計。

顯像管搬運機械手工作循環流程圖

第十九組 題目：液體灌裝機控制

灌裝機的動作有以下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汽缸的帶動下，實現左行、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，實現灌裝，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。當上面的電磁閥接通時，油泵和容器接通，供油汽缸前進實現供油；電磁閥斷開后，油泵和油箱接通，供油汽 缸后退，實現吸油；

所有汽缸的雙向動作都有到位檢測開關。按照任務書的要求，完成控制設計。

液體灌裝機控制流程圖 第二十組 題目：全自動洗衣機的控制設計

水位選擇：高、中、低三檔，另有三個水位檢測傳感器。注水狀態：進水閥打開，水位至所選擇水位。

洗滌狀態：洗滌電磁離合器接通，電動機正轉30秒，停3秒，反轉30秒，停3秒，循環5次。

漂洗狀態：進水閥打開，同時完成洗滌過程，循環3次。排水狀態：排水閥打開，水位至排空水位檢測傳感器。脫水狀態：脫水電磁離合器接通，電動機正轉。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。

按照任務書的要求，完成控制設計。第二十一組 題目：升降電梯的控制設計

1．電梯為三層，運動包括：電梯的上升和下降、開門和關門；

2．每層設有呼叫按鈕，呼叫指示燈（直接和呼叫開關相連），到位行程開關。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呼叫按鈕；

3．電梯內有1、2、3三個樓層選擇按鈕和開門、關門按鈕； 4．開關門均有到位檢測行程開關； 5．門關到位，電梯才能運行；

6．電梯開門到位后，延時5秒后關門，或按下關門按鈕優先關門。7．運行過程中可以記憶其他呼叫信號；

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

按照任務書的要求，完成控制設計。

第五章 設計說明書參考目錄

0．前言

1．課程設計的任務和要求 1.1、課程設計的任務 1.2、課程設計的基本要求 2．總體設計

2.1 PLC選型 2.2 PLC端子接線 3．PLC程序設計 3.1 設計思想 3.2 順序功能圖 3.3 PLC梯形圖 4．程序調試說明 5．結束語

簡述課程設計的收獲、體會以及對本教學環節的意見和建議 5．參考文獻

注：填寫完下列信息再將“成績評定及任務書打印出來

1.將“成績評定表”和“課程設計任務書”的個人信息填寫完整

2.將“課程設計任務書”的指導教師填上。

第三篇：齒輪傳動設計課程設計

機械原理大作業三

課程名稱：

機械原理

設計題目：

齒輪傳動設計

院

系：

機電學院

班

級：

設

計

者：

學

號：

指導教師：

設計時間：

2017年6月5日

XX大學

一、設計題目

如圖所示，一個機械傳動系統，運動由電動機1輸入，經過機械傳動系統變速后由圓錐齒輪16輸出三種不同的速度。用表中第21組數據對該機構進行設計。

1.1機構運動簡圖

1.電動機

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機械傳動系統原始參數

序號

電機轉速（r/min）

輸出軸轉速（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

圓柱齒輪

圓錐齒輪

一對齒輪最大傳動比

模數

一對齒輪最大傳動比

模數

745

≤2.5

≤4

≤4

≤4

二、傳動比的分配計算

電動機轉速n=745r/min，輸出轉速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。

根據傳動系統的原始參數可知，傳動系統的總傳動比為

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現。設帶傳動的傳動比為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、齒輪齒數的確定

3.1

滑移齒輪傳動齒數的確定

根據傳動比符合ivi=3的要求，以及中心距必須和后兩個齒輪對相同，齒數最好互質，不能產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為高度變位齒數分別為：z5=

18，z6=

53。變位系數x1=0.4，x2=-0.4

根據傳動比符合iv2=3.4287的要求,以及中心距必須和其他兩個齒輪對相同，齒數最好互質，不能產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，齒數分別為z7=16，z8=

55，變位系數x1=0.53,x2=0.567

z9=14，z10=57，變位系數x1=0.53,x2=0.567

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

3.2

定軸傳動齒輪齒數的確定

根據定軸齒輪變速傳動系統中傳動比符合id的要求，以及齒數最好互質，不能產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：z11=z13=17，z12=z14=23。變位系數x1=0.120,x2=-0.120，它們的齒頂高系數ha*=1，徑向間隙系數c*=0.25，分度圓壓力角α=20°。

圓錘齒輪15和16選擇為標準齒輪z15=17，z16=23，齒頂高系數ha*=1，徑向間隙系數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算

4.1滑移齒輪5和齒輪6

序號

項目

代號

計算公式及計算結果

齒數

齒輪5

z5

齒輪6

z6

模數

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數

ha*

頂隙系數

c*

0.25

標準中心距

a

=

(z5+z6)/2=71mm

實際中心距

a＇

71mm

嚙合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=20°

變位系數

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

項目

代號

計算公式及計算結果

齒數

齒輪7

z7

齒輪8

z8

模數

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數

ha*

頂隙系數

c*

0.25

標準中心距

a

=

(z7+z8)/2=71mm

實際中心距

a＇

73mm

嚙合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=23.943°

變位系數

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

項目

代號

計算公式及計算結果

齒數

齒輪9

z9

齒輪10

z10

模數

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數

ha*

頂隙系數

c*

0.25

標準中心距

a

=

(z9+z10)/2=71

實際中心距

a＇

嚙合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=23.943°

變位系數

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

項目

代號

計算公式及計算結果

齒數

齒輪11

z11

齒輪12

z12

模數

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數

ha*

頂隙系數

c*

0.25

標準中心距

a

=

(z11+z12)/2=60

實際中心距

a＇

嚙合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=20°

變位系數

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

項目

代號

計算公式及計算結果

齒數

齒輪15

z15

齒輪16

z16

模數

m

壓力角

α

20°

齒頂高系數

ha*

頂隙系數

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

當量齒數

齒輪15

zν15

zν15=z15cosδ15=21.140

齒輪16

zν16

zν16=z16cosδ16=38.695

當量齒輪

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、輸出轉速的檢驗

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，當輸入轉速為745

r?min時，所設計齒輪傳動機構能輸出符合所要求的轉速。

第四篇：【機電傳動控制】機械手控制

實驗二

搬運機械手的控制

一、實驗目的

掌握應用PLC技術設計工藝生產控制系統的思想和方法，掌握PLC的編程技巧和程序調試方法，訓練解決工程實際控制問題的能力。

二、實驗儀器設備

1、THPLC－2型可編程序控制器模擬實驗箱。

其中配備的主機為日本三菱FX1N－40MR型可編程序控制器，實驗面板中設有多個實驗區，本實驗對應的實驗區為“機械手動作的模擬”實驗區。

2、個人計算機。

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

有一搬運工件的機械手，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。

機械手通常位于原點。SQ1為下限位開關，SQ2為上限位開關，SQ3、SQ4分別為右限位開關和左限位開關。機械的上下左右移動以及工件的夾緊，均由電磁閥驅動氣缸來實現。電磁閥YV1控制機械手下降，YV2負責夾緊工件，YV3使機械手上升，YV4控制機械手右移，YV5控制機械手左移。

搬取工件時，按下啟動按鈕1SB，則：

① 機械手先由原點下降，碰到下限位開關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，機械手在該位置等待3s； ③ 待夾緊后，機械手開始上升，碰到上限位開關SQ2后，停止上升； ④ 改向右移動，移到右限位開關SQ3位置時，停止右移； ⑤ 改為下降，至碰到下限位開關SQ1時，停止下降；

⑥ 機械手將工件松開，放在右工作臺上，為確保可靠松開，機械手在該位置停留2s； ⑦ 然后上升，碰到上限位開關SQ2后，停止上升；

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

再按下啟動按鈕時，又重復上述過程。

四、系統配置

根據控制要求畫出PLC的I/O分配表或I/O分配圖；

由于所采用的實驗箱中，已將PLC輸入輸出端外接的開關、按鈕和信號燈的部分線路連接好，放置于實驗模板內，因此，實驗時只要將PLC主機與“機械手動作的模擬”實驗模板兩者的外接插孔用連接線按需要插接好即可。

五、程序設計

要求采用兩種編程方法進行程序設計：

1、設計梯形圖（用基本指令和移位功能指令），列寫出相應的指令表；

2、設計狀態轉移圖，畫出相應的梯形圖（用步進指令和基本指令），寫出相應的指令表。參考程序如附圖。

六、程序的寫入、運行與調試

采用FX系列PLC編程軟件SWOPC-FXGP/WIN-C進行程序的寫入。

用基本指令編程的梯形圖，采取梯形圖的程序寫入方法；用步進指令編程的狀態轉移圖，采取梯形圖或指令表的程序寫入方法。

運行并調試程序，記錄運行調試過程，分析控制效果。

七、思考與練習題

在上述內容的基礎上，修改系統配置及控制程序，從而實現以下要求：

1、系統啟動工作后，自動運行5個工作循環，即機械手連續完成了5次搬運過程時，才使搬運停止；

2、搬運停止時使系統發出閃光報警信號，該信號為亮、滅各0.5秒，持續30秒后熄滅。

八、實驗報告要求

要求“實驗預習報告內容”填寫第一至四項的內容和第五項中的狀態轉移圖，“實驗原始記錄”填寫指令表，“實驗報告內容”填寫第五項中的兩種梯形圖和第六、七項的相關內容。

附圖：

第五篇：2014機電傳動控制復習提綱2

2014機電傳動控制復習提綱

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，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。（習題6.5，6.8，6.9）

3.PLC的工作方式？PLC的5個工作階段？PLC的編程元件有哪些？掌握三相異步電動機星-角啟動控制的PLC控制設計。（習題7.1,7.2,7.3.作業）

4.學習了解步進順控指令設計順序控制程序的方法。可編程序控制器PLC為適應不同負載，輸出電路一般有哪3種形式？

5.電力電子器件根據其導通與關斷可控性不同分為哪三類？

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

7.晶閘管的導通條件是什么？導通后的晶閘管的電流大小決定于什么？晶閘管由導通轉變為阻斷的條件是什么？

8.掌握單相半波可控整流電路的工作原理（控制角α，導通角θ范圍，電阻負載，電感負載，續流二極管的作用，輸出電壓Ud, Id公式）（習題8.3）

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

10.掌握無源逆變電路的工作原理。掌握斬波電路工作原理（輸出電壓的計算公式）。（習題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.了解晶閘管觸發電路的工作原理。（習題8.13,8.14,8.15）

13.調速系統的主要性能指標（靜差度S，調速范圍D，超調量，過度過程時間）

14.開環和閉環直流調速系統的調速范圍，靜態速降。

15.單閉環直流調速系統有哪兩類？掌握轉速負反饋調速系統工作原理（有靜差，無靜差系統）

16.掌握電壓負反饋系統，電流正反饋與電壓負反饋調速系統，電流截止負反饋系統工作原理。

17.掌握雙閉環直流調速系統組成及工作原理。

18.掌握可逆直流調速系統工作原理。

19.交流調速系統的組成，變頻器由哪幾部分組成？交-直-交變頻器分為哪兩類？特點？（習題10.1,10.2）

20.學習了解交-交變頻器的工作原理。

21.掌握單相晶閘管交流調壓電路、三相晶閘管交流調壓電路工作原理。閉環控制的變壓調速系統及其靜態特性。（習題10.15）

22.學習了解步進電動機環形分配器的工作原理。掌握4種步進電動機驅動電源功率放大電路工作原理。

23.學習了解步進電動機步距角的細分控制，開環控制。（習題11.2,11.3）