机电传动课程设计的小结[推荐5篇]

第一篇：机电传动课程设计的小结

小结

作为一个工科学生，实践是我们最好的学习手段，而在校期间，仅有的课程设计是我们唯一的实践机会。把握好课程设计的这个学习机会，我们可以学到许多课本中无法学到的知识。

机电传动控制这门课，是以电机为被控对象，控制为核心的一门课程。所以，我们不仅要掌握现代工业的各种控制方法，同时也应了解电机的原理以及特性。在学习这门课时，我们主要将重点放在了控制这一部分。

在本次课程设计中，我们总共经历了控制要求的分析、原理图的设计、元器件的选型‘接线图的设计以及设计资料整理等5个过程。在每个过程中我们都学到了很多的知识，积累许多经验，并了解了整个设计的过程。

在原理图的设计上，我们学到了如何灵活利用“起保停”电路来实现我们所需的控制要求。另外我们还学会了如何分工，将整个原理图划分为主回路‘控制回路‘辅助回路灯3个部分，然后分别进行设计。而在控制回路中，我们还可以划分为电机控制回路和液压控制回路等两个模块。这样，经过细分后的原理图，就变得简单明了，设计起来就很容易明确目的，快速的完成任务。同时，为了实现半自动半手动控制的生产线要求，我们利用万能转换开关，在设计自动回路时，同时也添加了手动控制按钮，这样就更方便手动调节。

在元器件的选型上，我们学会了如何查资料，查询电工手册。通过查手册中的元器件性能指标表格，我学会了如何筛选自己所需的元器件。同时，我们在资料中查到了许多经验公式，利用这些经验公式，我们计算出工业中一些额定电流的裕度。比如，在熔断器的选择上，我们就是将电机的参数所计算出的电流值带入经验公式，得出一个电流裕度，然后选取熔断器。另外，我们也学到了一些工业接线方面的工艺知识；比如，在接点接线时线头不可超过3个；再比如按钮与指示灯的颜色选取是根据工业中约定俗成的习惯而定。

在接线图的设计上，我们学会了如何将原理图中的电器连接表达到接线图中去。在此部分，我们使用接线端子，将各个元件连接到箱体外部的各元件上。首先，我们将箱体内部的元件位置进行布置，布置的原则是尽量使箱体内接线路径最短。然后将各引出线进行编号，临近的元件则不用上端子，直接接到元件即可。

通过本次课程设计的各个过程，我们经历了许多困难坎坷。三周的时间，我们通过重重困难，最终完成了整个设计任务。对于我们而言，这就像是真正的工作一般，每天组员们通力合作。这个过程，是我们最宝贵的财富，因为，我们从中汲取的经验将受用一生。

第二篇：机电传动课程设计指导书2012

《机电传动控制》课程设计指导书

陈白宁 编写

沈阳理工大学机械工程学院

2012.11

目录

第一章 概述

第二章 设计步骤和方法

第三章 第四章 第五章

设计说明书内容要求及时间安排

《机电传动控制课程设计》题目及控制要求设计说明书参考目录 2

第一章

1、目的

概述

本课程设计的教学目标是使学生掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的PLC改造方法。

2、1）2）基本要求

掌握机电传动控制系统中PLC控制的基本原理、顺序控制设计方法 具备一定的设计能力和调试能力

第二章

1、任务分析及方案确定

设计步骤和方法

根据控制要求进行如下工作： 1）2）3）任务分析，然后确定主电路，注意考虑设备的保护； 确定控制规则；

选择PLC，包括PLC点数、类型及扩展模块的类型，注意操作方式及控制电路的保护； 4）

2、1）2）3）

3、PLC输入输出点的确定及分配等。电路图的确定 画出主电路原理图； 画出PLC原理或接线图。画出顺序功能图 控制软件的设计及调试

根据控制规则进行如下工作： 1）2）3）画出顺序功能图； 设计PLC控制梯形图； 程序调试说明。

第三章

1、设计说明书内容要求及时间安排

设计说明书内容及书写格式要求

1)设计题目； 2)控制要求；

3)任务分析、方案确定。包括PLC输入和输出点的确定。PLC的选择，控制规则，操作方式及设计思想等； 4)画出主电路原理图； 5)画出PLC接线图； 6)画出顺序功能图； 7)设计PLC控制梯形图； 8)电器元件选择。

2、时间安排

1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案2）电路及PLC梯形图设计与绘图

3）PLC梯形图调试

4）电气元件选择与说明书撰写

5）答辩

1天 3.5天 0.5天 1天 1天

第四章 《机电传动控制课程设计》题目及控制要求

第一组 题目：卷烟厂风力送丝设备控制系统设计  工作过程及要求：

 1.启动后，风机工作，给烟丝管道送风

 2.当落料器内料低于下落料器时，启动回风电磁阀打开风门，将烟丝吸进落料器；当落料器内料高于上落料器时，回风电磁阀关闭风门。 3.若两个落料器同时需要进料时，则按时间分配轮流装料。

 4.当料仓烟丝低于料仓下光电开关时，翻板门电磁阀动作进料；当料仓烟丝高于料仓上光电开关时，翻板门电磁阀关闭。

 5.下班关机前，将所有落料器的烟丝全部放入各个料仓。

 6.按照任务书的要求，完成控制设计。

送丝设备工作示意图

第二组 题目：加热炉自动送料控制系统设计

机械系统包括自动台车、机械臂起吊装置、冷却槽和夹紧装置四部分。控制动作主要包括：台车的前进/后退、机械臂的上升/下降、夹钳的夹紧/松开、冷却槽的前进/后退。示意图如图所示。

动作控制要求：

送料系统示意图

按照任务书的要求，完成控制设计。

第三组 题目：污水处理控制系统设计

系统有三套子系统。每个子系统组成如图所示。

1．滤水时，打开进水阀和出水阀，污水流经磁滤器中通电的电磁铁，则污水中的氧化铁杂质会附在磁铁上，从水箱流出净化水，实现滤水；

2．一段时间后，断开电磁铁，关闭进水阀和出水阀，打开排污阀和空气压缩阀，压缩空气将水箱的水打入磁滤器内，冲洗磁铁，污水由排污管流入污水池，进行二次处理，实现反洗。

3．三套子系统同时工作。

4．按照任务书的要求，完成控制设计。

净化示意图和滤水工艺流程如下图所示。

污水净化示意图

滤水工艺流程

第四组 题目：示教机械手控制系统设计

动作要求： 1．单循环为：

1）从原点开始下降；2）吸工件，延时1秒；3）上升；4）右转；5）下降；6）放下工件，延时1秒；7）上升；8）左转，回原点。

2．要求有四种工作方式：手动、单步、单周期、连续。3．连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。第五组 题目：超声波清洗机控制系统设计

该系统可以进行清洗、漂洗还有超声，有进水阀、进液阀、排水阀，排液阀，水泵电动机和液泵电动机，容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位；

清洗液冲洗时，液泵工作，进液阀、排液阀同时打开。清水冲洗时，水泵工作，进水阀、排水阀同时打开。按照任务书的要求，完成控制设计。

超声波清洗机工艺流程图 第六组 题目：半精镗专用机床控制系统设计

机械系统包括：左滑台、右滑台、左动力头、右动力头、拔插定位销油缸。

动作要求如图所示：

半精镗专用机床控制流程

按照任务书的要求，完成控制设计。第七组 题目：四工位卧式镗铣组合机床控制系统设计

该机床有四个工位，三个动力头。第一工位是装卸工位，第二到第四工位的三个动力头可以同时对相应工位夹具上的工件进行加工。工作台每次转位90度，转过360度完成一个工件的所有加工。机床的动作包括：工作台的抬起、回转、落下夹紧；夹具的夹紧、松开；三个滑台各自的向前切削、向后退回。流程图如图所示。

机床总控流程图

按照任务书的要求，完成控制设计。第八组 题目：内燃机部件定位清洗机控制系统

清洗机主要由步进式液压输送机构、清洗泵及清洗液过滤循环系统、水位控制装置、油水分离装置、排屑装置、集中润滑系统、异常显示和事故报警系统等组成。自动运行循环流程图如图所示。

清洗机流程图

按照任务书的要求，完成控制设计。第九组 题目：冲压机控制系统设计

控制过程如下：

1）按下启动键后，把工件放在传送带1上，启动传送带1将工件送到工位1；

2）打开进料机械手吸盘控制阀，使吸盘吸住工件；

3）进料机械手伸出将工件送入冲压机加工台的工位2，断开吸盘并退回； 4）冲压模具下降，冲压完工件后上升； 5）出料机械手进入冲压机加工台； 6）出料机械手吸盘吸住工件；

7）将工件放到工位3，松开出料吸盘，出料机械手退回原位。8）启动传送带2将工件从工位3送走。

按照任务书的要求，完成控制设计。

第十组 题目：混凝土配料及搅拌系统设计

系统由配料部分和搅拌部分组成。如下图所示。

配料部分由石料

1、石料

2、石粉

1、石粉

2、沥青的储料仓与称料斗组成。5种材料分别由各自的传感器（脉冲信号）计量放料数量。配比为6：2：6：2：2.控制过程如下：

按下启动键后，同时开启石料

1、石粉1和沥青的料仓电磁阀。并同时对三种材料计数；当石料1计满后关闭石料1，开启石料2；当石粉1计满后关闭石粉1，开启石粉2；当5种材料都称量完毕，开启石料料斗放入石料至其限位传感器；接着开启石粉料斗放入石粉至其限位传感器；最后开启沥青料斗放入沥青至限位传感器；三个料斗都关闭后，同时开始搅拌1分钟，然后开启搅拌缸阀门漏料至其限位传感器，关闭阀门，重新开始上述配料过程。

按照任务书的要求，完成控制设计。

第十一组 题目：大小球分拣系统设计

分拣系统示意图和流程图如图所示。

分拣系统示意图

分拣系统流程图

按照任务书的要求，完成控制设计。第十二组 题目：配料车控制系统程序设计

控制要求：

1．配料车完成“从配料罐出发，到A处取m车料，再到B处取n车料，送回配料罐进行配料混合”的工作循环。配料车由三相交流异步电机驱动。2．按照任务书的要求，完成控制设计。工艺流程图：

配料车工作示意图

第十三组 题目：喷泉控制系统程序设计

（一）控制要求：

1）喷泉控制要求为“A、D同时喷6秒，并左右摆动—A、C同时喷7秒并旋转—B、D同时喷10秒并旋转—A、C、B同时喷5秒并摆动--2秒后再循环”

2）每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。

3）喷泉可以实现手动、单周期、连续三种操作方式。

4）当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止按钮终止报警。

按照任务书的要求，完成控制设计。

第十四组 题目：钻床主轴进给控制系统程序设计

控制要求：

钻头从初始位置开始向右进行钻深孔工作，钻孔过程中，钻头向右钻一段距离后返回初始位置，然后再向右钻一段距离后再返回初始位置，如此反复，完成钻深孔工作过程。

钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1,钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点，然后再进给至SQ3光电开关处后返回原点，依此类推，最后返回原点停止，至此完成钻床主轴进给控制系统全过程。工艺流程图：

钻床主轴工作示意图

按照任务书的要求，完成控制设计。第十五组 题目：喷泉控制系统程序设计

（二）控制要求：

1）喷泉控制要求为“A、B、E同时旋转并喷水10秒—A、D、C同时摆动并喷15秒—B、D、E同时旋转并喷20秒—A、C、B同时摆动并喷9秒--2秒后再循环”

2）每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。

3）喷泉可以实现手动、单周期、连续三种操作方式。

4）当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止按钮终止报警。

按照任务书的要求，完成控制设计。

第十六组 题目：布料车程序设计

控制要求：

布料车的工作行程按照“进二退一”的方式往返行驶于八个光电开关之间。布料车由三相交流异步电机驱动。

按照任务书的要求，完成控制设计。

工艺流程图：

布料车工作示意图

第十七组 题目：喷泉控制系统程序设计

（三）控制要求：

1）喷泉控制要求为“A、B、D同时旋转并喷水12秒—B、D、C同时摆动并喷14秒—A、D、E同时旋转并喷10秒—A、C、D同时摆动并喷7秒--2秒后再循环”

2）每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。

3）喷泉可以实现手动、单周期、连续三种操作方式。

4）当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止按钮终止报警。

按照任务书的要求，完成控制设计。

第十八组 题目：显像管搬运机械手控制设计

搬运机械手包括：摆动缸、燕尾缸、下臂缸、吸盘升降缸、钳口合龙缸、吸盘、回转电机。每个汽缸的双向动作都有限位检测开关。控制流程如下图所示。其中“摆动到清洗机”动作执行，除了图中的前提条件外，还有“清洗机到位”的附加条件。

按照任务书的要求，完成控制设计。

显像管搬运机械手工作循环流程图

第十九组 题目：液体灌装机控制

灌装机的动作有以下4种：

1）液体容器的传送动作。它是由传送器在纵向和横向两个汽缸的带动下，实现左行、右行、前行、后行。

2）液体容器的升降动作。它由升降汽缸带动，上升到位，顶开阀头，实现灌装，灌满后，容器下降，离开阀头，回原位。

3）电磁阀输出。电磁阀为二位三通电磁阀。接通输出，则接通油泵和容器；断开则使油泵和容器断开，油泵和油箱接通，完成油箱吸油的动作。

4）供油与吸油动作。当上面的电磁阀接通时，油泵和容器接通，供油汽缸前进实现供油；电磁阀断开后，油泵和油箱接通，供油汽 缸后退，实现吸油；

所有汽缸的双向动作都有到位检测开关。按照任务书的要求，完成控制设计。

液体灌装机控制流程图 第二十组 题目：全自动洗衣机的控制设计

水位选择：高、中、低三档，另有三个水位检测传感器。注水状态：进水阀打开，水位至所选择水位。

洗涤状态：洗涤电磁离合器接通，电动机正转30秒，停3秒，反转30秒，停3秒，循环5次。

漂洗状态：进水阀打开，同时完成洗涤过程，循环3次。排水状态：排水阀打开，水位至排空水位检测传感器。脱水状态：脱水电磁离合器接通，电动机正转。程序选择：正常洗涤、脱水

正常洗涤过程：选择水位，启动，注水---洗涤---排水---脱水150秒---（注水---漂洗---排水---脱水120秒）3次---脱水90秒，蜂鸣器间断报警10秒。

脱水过程：启动，脱水210秒 可以自行增加其他的功能程序。

按照任务书的要求，完成控制设计。第二十一组 题目：升降电梯的控制设计

1．电梯为三层，运动包括：电梯的上升和下降、开门和关门；

2．每层设有呼叫按钮，呼叫指示灯（直接和呼叫开关相连），到位行程开关。一层只有上升呼叫按钮，三层只有下降呼叫按钮，二层有上升和下降两个呼叫按钮；

3．电梯内有1、2、3三个楼层选择按钮和开门、关门按钮； 4．开关门均有到位检测行程开关； 5．门关到位，电梯才能运行；

6．电梯开门到位后，延时5秒后关门，或按下关门按钮优先关门。7．运行过程中可以记忆其他呼叫信号；

8．到达呼叫楼层，平层后，开门，消除该层呼叫记忆。9．若无楼层呼叫信号，则电梯轿厢停在当前楼层。

按照任务书的要求，完成控制设计。

第五章 设计说明书参考目录

0．前言

1．课程设计的任务和要求 1.1、课程设计的任务 1.2、课程设计的基本要求 2．总体设计

2.1 PLC选型 2.2 PLC端子接线 3．PLC程序设计 3.1 设计思想 3.2 顺序功能图 3.3 PLC梯形图 4．程序调试说明 5．结束语

简述课程设计的收获、体会以及对本教学环节的意见和建议 5．参考文献

注：填写完下列信息再将“成绩评定及任务书打印出来

1.将“成绩评定表”和“课程设计任务书”的个人信息填写完整

2.将“课程设计任务书”的指导教师填上。

第三篇：齿轮传动设计课程设计

机械原理大作业三

课程名称：

机械原理

设计题目：

齿轮传动设计

院

系：

机电学院

班

级：

设

计

者：

学

号：

指导教师：

设计时间：

2017年6月5日

XX大学

一、设计题目

如图所示，一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的速度。用表中第21组数据对该机构进行设计。

1.1机构运动简图

1.电动机

2，4.皮带轮

3.皮带

5，6，7，8，9，10，11，12，13，14.圆柱齿轮、15，16.圆锥齿轮

1.2机械传动系统原始参数

序号

电机转速（r/min）

输出轴转速（r/min）

带传动最大传动比

滑移齿轮传动

定轴齿轮传动

最大传动比

模数

圆柱齿轮

圆锥齿轮

一对齿轮最大传动比

模数

一对齿轮最大传动比

模数

745

≤2.5

≤4

≤4

≤4

二、传动比的分配计算

电动机转速n=745r/min，输出转速n1=40

r/min，n2=35

r/min，n3=30

r/min，带传动的最大传动比ipmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比ivmax=4，定轴齿轮传动的最大传动比idmax=4。

根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为

i1=nn1=745/40=18.625

i2=nn2=745/35=21.286

i3=nn3

=745/30=24.833

传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为ipmax=2.5，滑移齿轮的传动比为iv1、iv2和iv3，定轴齿轮传动的传动比为if，则总传动比

i1=ipmaxiv1if

i2=ipmaxiv2if

i3=ipmaxiv3if

令iv3=ivmax=4

则可得定轴齿轮传动部分的传动比为if

=

i3ipmax×ivmax

=

24.8332.5×4=2.4833

滑移齿轮传动的传动比

iv1=i1ipmax×if

=

18.6252.5×2.4833

=3.0000

iv2=i2ipmax×if

=

21.2862.5×2.4833

=3.4287

定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为

id=3if=32.4833=1.3542≤idmax=4

三、齿轮齿数的确定

3.1

滑移齿轮传动齿数的确定

根据传动比符合ivi=3的要求，以及中心距必须和后两个齿轮对相同，齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定滑移齿轮5,6为高度变位齿数分别为：z5=

18，z6=

53。变位系数x1=0.4，x2=-0.4

根据传动比符合iv2=3.4287的要求,以及中心距必须和其他两个齿轮对相同，齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定齿轮7,8,9,10均为角度变位齿轮，齿数分别为z7=16，z8=

55，变位系数x1=0.53,x2=0.567

z9=14，z10=57，变位系数x1=0.53,x2=0.567

它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角α=20°，实际中心距a＇=67mm。

3.2

定轴传动齿轮齿数的确定

根据定轴齿轮变速传动系统中传动比符合id的要求，以及齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，可大致选择如下：

圆柱齿轮11、12、13和14为高度变位齿轮，其齿数：z11=z13=17，z12=z14=23。变位系数x1=0.120,x2=-0.120，它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角α=20°。

圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮z15=17，z16=23，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.2，分度圆压力角α=20°。

四、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算

4.1滑移齿轮5和齿轮6

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮5

z5

齿轮6

z6

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.25

标准中心距

a

=

(z5+z6)/2=71mm

实际中心距

a＇

71mm

啮合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=20°

变位系数

齿轮5

x5

0.40

齿轮6

x6

-0.40

齿顶高

齿轮5

ha5

ha5=mha*+x5-∆y=2.800mm

齿轮6

ha6

ha6=mha*+x6-∆y=1.200mm

齿根高

齿轮5

hf5

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

齿轮6

hf6

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

分度圆直径

齿轮5

d5

d5=mz5=36.000mm

齿轮6

d6

d6=mz6=106.000mm

齿顶圆直径

齿轮5

da5

da5=d5+2ha5=41.600mm

齿轮6

da6

da6=d6+2ha6=108.400mm

齿根圆直径

齿轮5

df5

df5=d5-2hf5=32.600mm

齿轮6

df6

df6=d6-2hf6=99.400mm

齿顶圆压力角

齿轮5

αa5

αa5=arccosd5cosαda5=35.591°

齿轮6

αa6

αa6=arccosd6cosαda6=23.236°

重合度

ε

ε=[z5tanαa5-tanα＇+z6tanαa6-tanα＇]

/2π=1.559

4.2滑移齿轮7和齿轮8

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮7

z7

齿轮8

z8

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.25

标准中心距

a

=

(z7+z8)/2=71mm

实际中心距

a＇

73mm

啮合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=23.943°

变位系数

齿轮7

x7

0.53

齿轮8

x8

0.567

齿顶高

齿轮7

ha7

ha7=mha*+x7-∆y=2.866mm

齿轮8

ha8

ha8=mha*+x8-∆y=2.940mm

齿根高

齿轮7

hf7

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

齿轮8

hf8

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

分度圆直径

齿轮7

d7

d7=mz7=32.000mm

齿轮8

d8

d8=mz8=110.000mm

齿顶圆直径

齿轮7

da7

da7=d7+2ha7=37.732mm

齿轮8

da8

da8=d8+2ha8=115.880mm

齿根圆直径

齿轮7

df7

df7=d7-2hf7=29.12mm

齿轮8

df8

df8=d8-2hf8=107.268mm

齿顶圆压力角

齿轮7

αa7

αa7=arccosd7cosαda7=37.161°

齿轮8

αa8

αa8=arccosd8cosαda8=26.873°

重合度

ε

ε=[z7tanαa7-tanα＇+z8tanαa8-tanα＇]

/2π=1.553

4.3滑移齿轮9和齿轮10

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮9

z9

齿轮10

z10

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.25

标准中心距

a

=

(z9+z10)/2=71

实际中心距

a＇

啮合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=23.943°

变位系数

齿轮9

x9

0.53

齿轮10

x10

0.567

齿顶高

齿轮9

ha9

ha9=mha*+x9-∆y=2.866mm

齿轮10

ha10

ha10=mha*+x10-∆y=2.940mm

齿根高

齿轮9

hf9

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

齿轮10

hf10

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

分度圆直径

齿轮9

d9

d9=mz9=28.000mm

齿轮10

d10

d10=mz10=114.000mm

齿顶圆直径

齿轮9

da9

da9=d9+2ha9=33.732mm

齿轮10

da10

da10=d10+2ha10=119.880mm

齿根圆直径

齿轮9

df9

df9=d9-2hf9=25.120mm

齿轮10

df10

df10=d10-2hf10=111.268mm

齿顶圆压力角

齿轮9

αa9

αa9=arccosd9cosαda9=38.738°

齿轮10

αa10

αa10=arccosd10cosαda10=26.67°

重合度

ε

ε=[z9tanαa9-tanα＇+z10tanαa10-tanα＇]

/2π=1.531

五、定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算

5.1圆柱齿轮11与齿轮12

(齿轮13同齿轮11，齿轮14同齿轮12)

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮11

z11

齿轮12

z12

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.25

标准中心距

a

=

(z11+z12)/2=60

实际中心距

a＇

啮合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=20°

变位系数

齿轮11

x11

0.120

齿轮12

x12

-0.120

齿顶高

齿轮11

ha11

ha11=mha*+x11-∆y=3.360mm

齿轮12

ha12

ha12=mha*+x12-∆y=2.640mm

齿根高

齿轮11

hf11

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

齿轮12

hf12

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

分度圆直径

齿轮11

d11

d11=mz11=51mm

齿轮12

d12

d12=mz12=69mm

齿顶圆直径

齿轮11

da11

da11=d11+2ha11=57.720mm

齿轮12

da12

da12=d12+2ha12=74.280mm

齿根圆直径

齿轮11

df11

df11=d11-2hf11=44.220mm

齿轮12

df12

df12=d12-2hf12=60.780mm

齿顶圆压力角

齿轮11

αa11

αa11=arccosd11cosαda11=33.916°

齿轮12

αa12

αa12=arccosd12cosαda12=29.203°

重合度

ε

ε=[z11tanαa11-tanα＇+z12tanαa12-tanα＇]

/2π

=1.549

5.2圆锥齿轮15与16

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮15

z15

齿轮16

z16

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.2

分度圆锥角

齿轮15

δ15

δ15=arccot(z16/z15)=36.469°

齿轮16

δ16

δ16=90°-δ15=53.531°

分度圆直径

齿轮15

d15

d15=mz15=51.000mm

齿轮16

d16

d16=mz16=69.000mm

锥距

R

R=12d152+d162=42.901mm

齿顶高

齿轮15

ha15

ha15=mha*=3.000mm

齿轮16

ha16

ha16=mha*=3.000mm

齿根高

齿轮15

hf15

hf15=mha*+c*=3.600mm

齿轮16

hf16

hf16=mha*+c*=3.600mm

齿顶圆直径

齿轮15

da15

da15=d15+2ha15cosδ15=55.825mm

齿轮16

da16

da16=d16+2ha16cosδ16=72.566mm

齿根圆直径

齿轮15

df15

df15=d15-2hf15cosδ15=45.210mm

齿轮16

df16

df16=d16-2hf16cosδ16=64.720mm

当量齿数

齿轮15

zν15

zν15=z15cosδ15=21.140

齿轮16

zν16

zν16=z16cosδ16=38.695

当量齿轮

齿顶圆压力角

齿轮15

ανa15

ανa15=arccosmzν15cosαmzν15+2ha15=30.854°

齿轮16

ανa16

ανa16=arccosmzν16cosαmzν16+2ha16=26.682°

重合度

ε

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

/2π=1.640

六、输出转速的检验

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，当输入转速为745

r⁄min时，所设计齿轮传动机构能输出符合所要求的转速。

第四篇：【机电传动控制】机械手控制

实验二

搬运机械手的控制

一、实验目的

掌握应用PLC技术设计工艺生产控制系统的思想和方法，掌握PLC的编程技巧和程序调试方法，训练解决工程实际控制问题的能力。

二、实验仪器设备

1、THPLC－2型可编程序控制器模拟实验箱。

其中配备的主机为日本三菱FX1N－40MR型可编程序控制器，实验面板中设有多个实验区，本实验对应的实验区为“机械手动作的模拟”实验区。

2、个人计算机。

3、FX-422CAB型RS-422缆线或FX-422CAB-150型RS-422缆线。

4、FX系列PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C。

三、控制要求

有一搬运工件的机械手，其操作是将工件从左工作台搬到右工作台，工艺流程示意图如下面附图所示。

机械手通常位于原点。SQ1为下限位开关，SQ2为上限位开关，SQ3、SQ4分别为右限位开关和左限位开关。机械的上下左右移动以及工件的夹紧，均由电磁阀驱动气缸来实现。电磁阀YV1控制机械手下降，YV2负责夹紧工件，YV3使机械手上升，YV4控制机械手右移，YV5控制机械手左移。

搬取工件时，按下启动按钮1SB，则：

① 机械手先由原点下降，碰到下限位开关SQ1后，停止下降；

② 夹紧电磁阀YV2动作将工件夹紧，为保证工件可靠夹紧，机械手在该位置等待3s； ③ 待夹紧后，机械手开始上升，碰到上限位开关SQ2后，停止上升； ④ 改向右移动，移到右限位开关SQ3位置时，停止右移； ⑤ 改为下降，至碰到下限位开关SQ1时，停止下降；

⑥ 机械手将工件松开，放在右工作台上，为确保可靠松开，机械手在该位置停留2s； ⑦ 然后上升，碰到上限位开关SQ2后，停止上升；

⑧ 改为左移，回到原点，压在左限位开关SQ4和上限位开关SQ2上，各电磁阀均失电，机械手停在原位。

再按下启动按钮时，又重复上述过程。

四、系统配置

根据控制要求画出PLC的I/O分配表或I/O分配图；

由于所采用的实验箱中，已将PLC输入输出端外接的开关、按钮和信号灯的部分线路连接好，放置于实验模板内，因此，实验时只要将PLC主机与“机械手动作的模拟”实验模板两者的外接插孔用连接线按需要插接好即可。

五、程序设计

要求采用两种编程方法进行程序设计：

1、设计梯形图（用基本指令和移位功能指令），列写出相应的指令表；

2、设计状态转移图，画出相应的梯形图（用步进指令和基本指令），写出相应的指令表。参考程序如附图。

六、程序的写入、运行与调试

采用FX系列PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C进行程序的写入。

用基本指令编程的梯形图，采取梯形图的程序写入方法；用步进指令编程的状态转移图，采取梯形图或指令表的程序写入方法。

运行并调试程序，记录运行调试过程，分析控制效果。

七、思考与练习题

在上述内容的基础上，修改系统配置及控制程序，从而实现以下要求：

1、系统启动工作后，自动运行5个工作循环，即机械手连续完成了5次搬运过程时，才使搬运停止；

2、搬运停止时使系统发出闪光报警信号，该信号为亮、灭各0.5秒，持续30秒后熄灭。

八、实验报告要求

要求“实验预习报告内容”填写第一至四项的内容和第五项中的状态转移图，“实验原始记录”填写指令表，“实验报告内容”填写第五项中的两种梯形图和第六、七项的相关内容。

附图：

第五篇：2014机电传动控制复习提纲2

2014机电传动控制复习提纲

21.了解常用控制电器的工作原理（接触器，热继电器，熔断器，断路器，行程开关，速度继电器，电压继电器，电流继电器）

2.了解继电器-接触器控制基本电路工作原理，电路中的基本保护。（习题6.5，6.8，6.9）

3.PLC的工作方式？PLC的5个工作阶段？PLC的编程元件有哪些？掌握三相异步电动机星-角启动控制的PLC控制设计。（习题7.1,7.2,7.3.作业）

4.学习了解步进顺控指令设计顺序控制程序的方法。可编程序控制器PLC为适应不同负载，输出电路一般有哪3种形式？

5.电力电子器件根据其导通与关断可控性不同分为哪三类？

6.掌握SCR,GTO,GTR,IGBT,P-MOSFET电力开关器件的工作原理。电力变换电路按其功能分为哪几种类型？（习题8.8）

7.晶闸管的导通条件是什么？导通后的晶闸管的电流大小决定于什么？晶闸管由导通转变为阻断的条件是什么？

8.掌握单相半波可控整流电路的工作原理（控制角α，导通角θ范围，电阻负载，电感负载，续流二极管的作用，输出电压Ud, Id公式）（习题8.3）

9.掌握单相桥式可控整流电路的工作原理（控制角α，导通角θ范围，电阻负载，电感负载，反电动势负载，）

10.掌握无源逆变电路的工作原理。掌握斩波电路工作原理（输出电压的计算公式）。（习题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.了解晶闸管触发电路的工作原理。（习题8.13,8.14,8.15）

13.调速系统的主要性能指标（静差度S，调速范围D，超调量，过度过程时间）

14.开环和闭环直流调速系统的调速范围，静态速降。

15.单闭环直流调速系统有哪两类？掌握转速负反馈调速系统工作原理（有静差，无静差系统）

16.掌握电压负反馈系统，电流正反馈与电压负反馈调速系统，电流截止负反馈系统工作原理。

17.掌握双闭环直流调速系统组成及工作原理。

18.掌握可逆直流调速系统工作原理。

19.交流调速系统的组成，变频器由哪几部分组成？交-直-交变频器分为哪两类？特点？（习题10.1,10.2）

20.学习了解交-交变频器的工作原理。

21.掌握单相晶闸管交流调压电路、三相晶闸管交流调压电路工作原理。闭环控制的变压调速系统及其静态特性。（习题10.15）

22.学习了解步进电动机环形分配器的工作原理。掌握4种步进电动机驱动电源功率放大电路工作原理。

23.学习了解步进电动机步距角的细分控制，开环控制。（习题11.2,11.3）