機(jī)電產(chǎn)品課程設(shè)計(jì)塞拉門(mén)框焊接機(jī)器人工作站二維工作滑臺(tái)設(shè)計(jì)

1、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 塞拉門(mén)框焊接機(jī)器人工作站二維工作滑臺(tái)設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 機(jī)電產(chǎn)品課程設(shè)計(jì) 院（系、部、中心） 機(jī)電工程系 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 起 止 日 期 目錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)31、課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的32、課程設(shè)計(jì)題目及要求33、課程設(shè)計(jì)任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、圖紙、實(shí)物樣品等要求4二、焊接機(jī)器人工作滑臺(tái)滾珠絲杠選擇與設(shè)計(jì)51. 焊接機(jī)器人工作滑臺(tái)滾珠絲杠選擇52絲杠選擇數(shù)值計(jì)算過(guò)程：10三、機(jī)器人工作滑臺(tái)與滾動(dòng)導(dǎo)軌副選擇與設(shè)計(jì)121.直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的特點(diǎn)及要求122.滾動(dòng)導(dǎo)軌副的分類133.導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和作用1

2、34.直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算145.滾動(dòng)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑與防護(hù)15四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)161.步進(jìn)電機(jī)的選擇162.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制163.程序的編制17五、參考資料20 一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，對(duì)以下幾方面的能力進(jìn)行鍛煉和培養(yǎng)：綜合運(yùn)用有關(guān)的理論知識(shí)，查閱相關(guān)資料,針對(duì)任務(wù)書(shū)指定的任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以加深對(duì)相關(guān)理論的理解，提高綜合應(yīng)用知識(shí)以及查閱技術(shù)資料的能力，培養(yǎng)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。2、課程設(shè)計(jì)題目及要求1、焊接機(jī)器人工作滑臺(tái)絲杠選擇與設(shè)計(jì)設(shè)有一塞拉門(mén)框焊接機(jī)器人工作站，見(jiàn)塞拉門(mén)框架機(jī)器人焊接工作站簡(jiǎn)圖（附后），由于塞拉門(mén)框較長(zhǎng)，故需將焊

3、接機(jī)器人置于二維工作滑臺(tái)之上，以加大焊接機(jī)器人的工作范圍，滿足塞拉門(mén)框焊接的需要?；_(tái)總質(zhì)量q=q1+q2+q3，其中q1為機(jī)器人本體質(zhì)量1xxxn，q2為下滑臺(tái)質(zhì)量600n，q3為上滑臺(tái)質(zhì)量300n，下滑臺(tái)移動(dòng)速度為120mm/s, 下滑臺(tái)移動(dòng)最大距離l=2xxxmm,軸向移動(dòng)誤差小于等于0.05mm,使用壽命為15000h，試選定絲桿傳動(dòng)形式，精度等級(jí)選擇，間隙調(diào)整與預(yù)緊方式選擇，止動(dòng)方式選擇，支撐方式設(shè)計(jì)選擇，潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)選擇，計(jì)算選擇絲杠型號(hào)，校核系統(tǒng)壓桿穩(wěn)定性。 2、焊接機(jī)器人工作滑臺(tái)與滾動(dòng)導(dǎo)軌副選擇與設(shè)計(jì)機(jī)器人本體底面為矩形350350 mm2, 底座厚度為60mm，使用的螺栓

4、為 mm, 螺栓中心距4 -310310 mm2,其余同上。3、按（1）中的焊接機(jī)器人工作站及所涉工況，試設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)。1）步進(jìn)電機(jī)選擇計(jì)算，確定步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)；2）進(jìn)行控制系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)與方案論證。注：xxx為每位學(xué)生學(xué)號(hào)的末三位，請(qǐng)?jiān)谠O(shè)計(jì)時(shí)使用。3、課程設(shè)計(jì)任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、圖紙、實(shí)物樣品等要求1、焊接機(jī)器人工作滑臺(tái)絲杠選擇與設(shè)計(jì): 1）選擇、設(shè)計(jì)過(guò)程與計(jì)算說(shuō)明； 2）機(jī)器人工作滑臺(tái)絲桿副運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（參見(jiàn)教材p29），粘貼在計(jì)算說(shuō)明書(shū) 內(nèi)a，圖中標(biāo)出各構(gòu)件號(hào)1、2、3.n； 3）絲杠支承結(jié)構(gòu)圖（參見(jiàn)教材p27-32），a3圖，按裝配圖要求，有明細(xì)表，標(biāo)題欄有設(shè)計(jì)，校核

5、，批閱欄等 ，粘貼在計(jì)算說(shuō)明書(shū)內(nèi)。2、焊接機(jī)器人工作滑臺(tái)與滾動(dòng)導(dǎo)軌副選擇與設(shè)計(jì)1）選擇、設(shè)計(jì)過(guò)程與計(jì)算說(shuō)明； 2）機(jī)器人工作滑臺(tái)絲桿副運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（參見(jiàn)教材p29），粘貼在計(jì)算說(shuō)明書(shū)內(nèi)，圖中標(biāo)出各構(gòu)件號(hào)1、2、3.n； 3）絲杠支承結(jié)構(gòu)圖（參見(jiàn)教材p27-32），a3圖，按裝配圖要求，有明細(xì)表，標(biāo)題欄有設(shè)計(jì)，校核，批閱欄等 ，粘貼在計(jì)算說(shuō)明書(shū)內(nèi)。3、按題1中的焊接機(jī)器人工作站及所涉工況，試設(shè)計(jì)其單片機(jī)控制系統(tǒng)。1）控制系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)（a3圖）；其中擴(kuò)展一片8155，利用pa、pb口各控制一個(gè)步進(jìn)電機(jī)。2）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖設(shè)計(jì)（a3圖）。3）控制程序流程圖（a4圖）；編寫(xiě)程序清單。5、應(yīng)提交的成

6、果形式：1）機(jī)電產(chǎn)品課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份,打印文擋（含目錄，所編程序附后，5千字）；2）控制系統(tǒng)原理圖和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖各1份（2張a3圖）附后。 二、焊接機(jī)器人工作滑臺(tái)滾珠絲杠選擇與設(shè)計(jì)1. 焊接機(jī)器人工作滑臺(tái)滾珠絲杠選擇1） 絲杠傳動(dòng)形式選擇 絲杠螺母機(jī)構(gòu)又稱螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它主要用來(lái)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。有以傳遞能量為主的（如螺旋壓力機(jī)、千斤頂?shù)龋?，也有以傳遞運(yùn)動(dòng)為主的（如工作臺(tái)的進(jìn)給絲杠），還有調(diào)整零件之間相對(duì)位置的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等（如螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）。絲杠螺母機(jī)構(gòu)有滑動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)和滾動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)，滑動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，制造成本底，具有自鎖功能，但其摩擦

7、阻力矩大，傳動(dòng)效率底（30%-40%）。滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，但其最大優(yōu)點(diǎn)是摩擦阻力矩小，傳動(dòng)效率高（92%-98%）其具有螺旋槽的絲桿與螺母之間裝有中間傳動(dòng)元件滾珠。絲杠與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合情況有四種基本形式：螺母固定絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)；絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)；螺母轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠移動(dòng)；絲杠固定螺母移動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)。滾珠絲杠副是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件，其作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它是傳統(tǒng)滑動(dòng)絲杠的進(jìn)一步延伸發(fā)展。這一發(fā)展的深刻意義如同滾動(dòng)軸承對(duì)滑動(dòng)軸承所帶來(lái)得改變一樣。滾珠絲杠副因優(yōu)良的摩擦特性使其廣泛的運(yùn)用于各種工業(yè)設(shè)備、精密儀器、精密數(shù)控機(jī)床。

8、尤其是近年來(lái)，滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床直線驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，在機(jī)床行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，極大的推動(dòng)了機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。這些都取決于其具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)良特性： 滾珠絲杠副發(fā)熱率低，溫升小以及在加工過(guò)程中對(duì)絲杠采取預(yù)拉伸并預(yù) ；緊消除軸向間隙等措施，使絲杠副具有高的定位精度和重復(fù)定位精度；傳動(dòng)效率高、定位精度高、傳動(dòng)可逆性、使用壽命長(zhǎng)、同步性能好等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求所選傳動(dòng)形式為絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)的滾珠絲杠。特點(diǎn)是需要限制螺母的傳動(dòng)，需要導(dǎo)向裝置。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，絲桿剛性較好，適用于工作行程較大的場(chǎng)合。2）滾珠循環(huán)方式的選擇滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。內(nèi)循環(huán)方式的滾珠在循

9、環(huán)過(guò)程中始終與絲杠表面保持接觸。內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點(diǎn)是滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。其不足是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)反向時(shí)，離開(kāi)絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外做循環(huán)運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵摻z杠用于焊接機(jī)器人工作站，其往復(fù)運(yùn)動(dòng)較頻繁，負(fù)載不大。內(nèi)循環(huán)中的螺紋預(yù)緊螺母式滾珠絲杠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、容易制造，精度符合要求，所以選用此方式。3）精度等級(jí)的選擇根據(jù)jb/t3162.2-91標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)滾珠絲杠副的精度分成六個(gè)等級(jí)，即c，d，e，f，g，h級(jí)。最高精度為c級(jí)，最低精度為h級(jí)；而jb/t3162.2-1991為1，2，3，4，5，7，10共七個(gè)等級(jí)，

10、最高為1級(jí)，最低為10級(jí)。由于是采用開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)，絲杠傳動(dòng)距離為2734，由上表可得：根據(jù)定位精度和重復(fù)定位精度的要求可選用4級(jí)。4）間隙的調(diào)整與預(yù)緊方式選擇滾珠絲杠副在負(fù)載時(shí)，其滾珠與滾道面接觸點(diǎn)處將產(chǎn)生彈性變形。換向時(shí)，其軸向間隙會(huì)引起空回，這種空回是非連續(xù)的，既影響傳動(dòng)精度，又影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，有五種調(diào)整預(yù)緊系統(tǒng)方法雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式，雙螺母螺紋預(yù)緊式，雙螺母齒差調(diào)整預(yù)緊式，彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式，單螺母變位導(dǎo)程自頂緊式和單螺母滾珠過(guò)盈預(yù)緊式。雙螺母螺紋調(diào)整預(yù)緊式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單剛度高、預(yù)緊可靠，使用中調(diào)整方便?？紤]到本次設(shè)計(jì)精度要求不高，可以盡量選擇較簡(jiǎn)單的預(yù)緊形式，故本

11、設(shè)計(jì)采用雙螺母螺紋預(yù)緊式。5）支撐方式選擇絲杠的軸承組合及軸承座以及其它剛性零件的連接不足，將嚴(yán)重軸承絲杠副的傳動(dòng)精度和剛度。為了提高軸向剛度，常用以推力軸承為主的軸承組合來(lái)支承絲杠，當(dāng)軸向載荷較小時(shí)，也可用角接觸球軸承來(lái)支承絲杠。支承方式有單推單推式，雙推-雙推式，雙推簡(jiǎn)支式，雙推-自由式。其中雙推簡(jiǎn)支式兩端可預(yù)拉伸安裝，預(yù)緊力小，軸承壽命較高，試用于中速傳動(dòng)精度較高的長(zhǎng)絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)中滑臺(tái)距離較長(zhǎng)，即絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)較長(zhǎng)，故選擇這種傳動(dòng)方式。因軸向載荷較小，選擇角軸承作為雙推支點(diǎn)，簡(jiǎn)支端為深溝球軸承。因轉(zhuǎn)速不高，軸承采用脂潤(rùn)滑。6）止動(dòng)方式的選擇 因滾珠絲杠傳動(dòng)效率高，無(wú)自鎖作用，故在垂

12、直安裝狀態(tài)，必須設(shè)置防止因驅(qū)動(dòng)力中斷而發(fā)生逆?zhèn)鲃?dòng)的自鎖、制動(dòng)或重力平衡裝置。常用的制動(dòng)裝置有體積小、重量輕、易于安裝的超越離合器。本運(yùn)動(dòng)無(wú)垂直運(yùn)動(dòng)，無(wú)需制動(dòng)裝置。7）潤(rùn)滑和密封方式的設(shè)計(jì)選擇 滾珠絲杠副可用防塵密封圈或防護(hù)套密封來(lái)防止灰塵及雜質(zhì)進(jìn)入滾珠絲杠副，使用潤(rùn)滑劑來(lái)提高其耐磨性及傳動(dòng)效率，從而維護(hù)其傳動(dòng)精度、延長(zhǎng)其使用壽命。密封圈有接觸式和非接觸式兩種，將其裝在滾珠螺母的的兩端即可。接觸式密封圈用具有彈性的耐油橡膠或尼龍等材料制成，因此有接觸壓力并產(chǎn)生一定的摩擦力矩，但其防塵效果好。為使?jié)L珠絲杠副能充分發(fā)揮機(jī)能，在其工作狀態(tài)下，必須潤(rùn)滑，潤(rùn)滑方式主要有以下兩種：（1）脂潤(rùn)滑：潤(rùn)滑脂的給脂

13、量一般是螺母內(nèi)部空間容積的1/3，部分滾珠絲杠副出廠時(shí)在螺母內(nèi)部已加注gb7324-94 2#鋰基潤(rùn)滑脂； （2）油潤(rùn)滑：潤(rùn)滑油的給油量標(biāo)準(zhǔn)如表16所示，但是隨行程、潤(rùn)滑油的種類、使用條件（熱抑制量）等的不同而有所變化。請(qǐng)注意使用。在這里選用潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油的給油量標(biāo)準(zhǔn)（間隔3分鐘）8）承載能力的選擇計(jì)算作用于絲杠軸向最大動(dòng)載荷ca，然后根據(jù)ca值選擇絲杠副型號(hào)。ca= fhfwfmax 式中：l滾珠絲杠壽命系數(shù)，(單位為1 轉(zhuǎn)，如1.5則為150萬(wàn)轉(zhuǎn))。l=60nt/ （其中t為使用壽命時(shí)間，h），普通機(jī)械為500010000h、數(shù)控機(jī)床及其他機(jī)電一體化設(shè)備及儀器裝置為15000h、航空機(jī)械為

14、1000h；fw載荷系數(shù)（平穩(wěn)或輕度沖擊時(shí)為1.01.2，中等沖擊時(shí)為1.21.5，較大沖擊或振動(dòng)時(shí)為1.52.5）；fh硬度系數(shù)（hrc=58時(shí)為1.0，等于55時(shí)為1.11，等于52.5時(shí)為1.35，等于50時(shí)為1.56，等于45時(shí)為2.40）。 絲桿傳動(dòng)簡(jiǎn)圖2絲杠選擇數(shù)值計(jì)算過(guò)程： 絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算焊接機(jī)器人質(zhì)量，上滑臺(tái)質(zhì)量，下滑臺(tái)質(zhì)量 ，最快速度，滑臺(tái)移動(dòng)最大距離，軸向移動(dòng)誤差小于等于，使用壽命，絲杠副的工作載荷：（1） 絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算： 滾動(dòng)絲杠摩擦系數(shù)： 滾動(dòng)絲杠摩擦力： 設(shè)：讓滑臺(tái)在0.1秒內(nèi)加速到0.12 m/s由 即 牽引力：總工作負(fù)載：設(shè)傳動(dòng)效率： 軸向載荷計(jì)算公式： 按表

15、查得，取=1.1，=1.0，=1.0 求得載荷（2）根據(jù)壽命條件計(jì)算額定動(dòng)載荷，初選導(dǎo)程，可得（3）根據(jù)必須的額定動(dòng)載荷選擇絲杠副尺寸，由查絲杠標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)得如下規(guī)格：考慮各種因素，初選fnzd40053內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)式墊片預(yù)緊滾珠絲杠副，其中： 公稱直徑： 導(dǎo)程： 螺旋角：滾珠直徑：螺紋滾道半徑：=0.52=0.523.5= 1.82偏心距：=0.707(-/2)=0.707(1.82-3.5/2)=0.049絲杠底徑：=+2-2 = 40+20.049-21.82=36.46（4）穩(wěn)定性驗(yàn)算：假設(shè)為雙推-簡(jiǎn)支（f-s），因?yàn)榻z杠較長(zhǎng)，所以用壓桿穩(wěn)定來(lái)求臨界載荷 =式中 -絲杠的彈性模量，對(duì)于鋼=2

16、06gpa； -絲杠危險(xiǎn)截面的軸慣性轉(zhuǎn)矩，=； -長(zhǎng)度系數(shù)，兩端用鉸接時(shí)，=2/3； 取絲杠長(zhǎng)： =2.7所以 =5.44故 s 絲杠是安全的不會(huì)失穩(wěn)。三、機(jī)器人工作滑臺(tái)與滾動(dòng)導(dǎo)軌副選擇與設(shè)計(jì)1.直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的特點(diǎn)及要求1）特點(diǎn)：（1）摩擦系數(shù)小，運(yùn)動(dòng)靈活； （2）動(dòng)靜摩擦系數(shù)相同，因而啟動(dòng)阻力小，不易產(chǎn)生爬行； （3）可以預(yù)緊，剛度高； （4）壽命長(zhǎng)； （5）精度高；（6）潤(rùn)滑方便，可以采用脂潤(rùn)滑，一次裝填，長(zhǎng)期使用；（7）由專業(yè)廠生產(chǎn)，可以外購(gòu)選用。2）基本要求：（1）導(dǎo)向精度；（2）耐磨性；（3）剛度；（4）工藝性由于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的特殊結(jié)構(gòu)，使其具有垂直向上、向下和左右水平四方向

17、額定載荷相等（見(jiàn)圖）,且額定載荷大，剛性好，剛度高，三個(gè)方向抗顛覆力矩能力大，適用于各種載荷機(jī)床。本次設(shè)計(jì)選用此型號(hào)的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副。2滾動(dòng)導(dǎo)軌副的分類 直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的滾動(dòng)體有循環(huán)和不循環(huán)兩種類型。這兩種類型又將導(dǎo)軌副分成多種形式。按照滾動(dòng)體不循環(huán)的有滾珠導(dǎo)軌副，滾針導(dǎo)軌副，圓柱滾子導(dǎo)軌副等；滾動(dòng)體循環(huán)的有筏子導(dǎo)軌塊，滾動(dòng)花鍵副，直線運(yùn)動(dòng)球軸承及其支承，滾珠導(dǎo)軌塊。3.導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和作用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副包括導(dǎo)軌條和滑塊兩部分，主要功用是導(dǎo)向和承載。導(dǎo)軌通常為兩根，裝在支承件上。每根導(dǎo)軌條上有兩個(gè)滑塊，固定在移動(dòng)件上，如移動(dòng)件較長(zhǎng)，也可在一根導(dǎo)軌條上裝3個(gè)或3個(gè)以上滑塊。如移動(dòng)件較寬，也可以用

18、3根或3根以上的導(dǎo)軌條。如果移動(dòng)件的剛度較高，則少裝為好。在兩條導(dǎo)軌條中，一條為基準(zhǔn)導(dǎo)軌，上面有基準(zhǔn)面，滑塊上有基準(zhǔn)面；另一條為從動(dòng)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌材料選擇低合金鑄鐵。 滾動(dòng)導(dǎo)軌簡(jiǎn)圖4.直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算（1）下滑臺(tái)滾動(dòng)導(dǎo)軌副計(jì)算直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算與滾動(dòng)軸承相仿，以在一定的載荷下行走一定的距離，90%的支承不發(fā)生點(diǎn)蝕為依據(jù)。這個(gè)載荷稱為滾動(dòng)導(dǎo)軌的額定動(dòng)載荷，可從產(chǎn)品樣本中查到。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的主要參數(shù)，其中為額定動(dòng)載荷，為額定靜載荷（kn）。這個(gè)行走距離稱為滾動(dòng)導(dǎo)軌的距離額定壽命，它可以根據(jù)滾動(dòng)導(dǎo)軌的額定動(dòng)載荷用下面公式進(jìn)行計(jì)算：滾動(dòng)體為球時(shí) 式中：為滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命（km）；為額定動(dòng)載

19、荷（n），初選滾動(dòng)導(dǎo)軌型號(hào)后，可以從樣本中查出初選導(dǎo)軌為ggb20aa型導(dǎo)軌。額定動(dòng)載荷=13.70kn額定靜載荷=19.27kn。導(dǎo)軌參數(shù)如工程圖。 為每個(gè)滑塊上的工作載荷（n）；f=/4 = 80.873n 查表得，取=1.0，=1，=0.81，=1.5 計(jì)算可得: 如果把距離額定壽命換算為小時(shí)額定壽命，則 = 式中s為移動(dòng)件行程長(zhǎng)度（m）；為移動(dòng)件每分鐘往復(fù)次數(shù)（min）為安全起見(jiàn)，取，可得 設(shè)計(jì)所需時(shí)間15000，滿足設(shè)計(jì)要求，初選的導(dǎo)軌可用。5.滾動(dòng)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑與防護(hù)要注意工作環(huán)境與裝配過(guò)程中的清潔，不要有鐵屑、雜質(zhì)、灰塵等粘附在導(dǎo)軌副上。若工作環(huán)境有粉塵時(shí)，除利用導(dǎo)軌的密封外，還應(yīng)考

20、慮增加防塵裝置。如下圖所示。潤(rùn)滑的主要目的是減小摩擦和磨損以防止過(guò)熱，破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，影響導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)能力。當(dāng)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)速度為高速時(shí)（v15m/min）,推薦使用n32潤(rùn)滑油（ggb443-84），40時(shí)28.535.2cst,相當(dāng)于舊標(biāo)準(zhǔn)的20號(hào)機(jī)械油，定期潤(rùn)滑油或接油管強(qiáng)制潤(rùn)滑（如下圖所示）。低速時(shí)（v15m/min）推薦使用鋰基潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。本次設(shè)計(jì)的最高時(shí)速為2m/min，所以選用脂潤(rùn)滑。四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.步進(jìn)電機(jī)的選擇（1）初步選擇步進(jìn)電機(jī)四相八拍，步距角為1.5的反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。取安全系數(shù)k=1.3，則電機(jī)所需輸出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量j0=初選電機(jī)型號(hào)：110byg4601技術(shù)參

21、數(shù)：步距角為1.5，四相八拍，轉(zhuǎn)矩13，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量11.3電機(jī)傳動(dòng)比公式： 已知所選，電機(jī)直聯(lián) 可得脈沖當(dāng)量：誤差0.05，可選此電機(jī)。電機(jī)步矩角運(yùn)算公式： （2）電機(jī)轉(zhuǎn)矩驗(yàn)算查表得，齒輪傳動(dòng)效率：,絲杠傳動(dòng)效率總的傳動(dòng)效率：傳遞功率：0.12=35電機(jī)所需功率：轉(zhuǎn)矩： 2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性與配套使用的驅(qū)動(dòng)電源有密切關(guān)系,驅(qū)動(dòng)電源由脈沖分配器、功率放大器等組成。驅(qū)動(dòng)電源是將變頻信號(hào)源送來(lái)的脈沖信號(hào)及方向信號(hào)按要求的配電方式自動(dòng)地循環(huán)供給電動(dòng)機(jī)各相繞組，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子正反向旋轉(zhuǎn)。變頻信號(hào)源是可提供從幾赫茲到幾萬(wàn)赫茲的頻率信號(hào)連續(xù)可調(diào)的脈沖信號(hào)發(fā)生器。連續(xù)可調(diào)的脈沖信號(hào)發(fā)生

22、器。3程序的編制（1）四相八拍分配狀態(tài)轉(zhuǎn)向1-2相通電cpdcba代碼轉(zhuǎn)向 正a0000101h反ab1001103hb2001002hbc3011006hc4010004hcd511000chd6100008hda7100109ha8000101h（2）程序 com xdata 4000hpa xdata 4001hpb xdata 4002horg 1000hmov dptr,#commov a,#03hmovx dptr,amain:mov a,#0ffhlcall motor1lcall motor2loop:jnb p1.0,c1ajnb p1.1,c1bjnb p1.2,c2ajn

23、b p1.3,c2bsjmp loopc1a:lcall delayjnb p1.0,c1a0c1b:lcall delayjnb p1.1,c1b0c2a:lcall delayjnb p1.2,c2a0c2b:lcall delayjnb p1.3,c2b0c1a0: mov r0,#00hc1a1:mov a,r0lcall tabjz c1a0cpl alcall motor1jnb p1.1,c1bjnb p1.2,c2ajnb p1.3,c2blcall delayinc r0sjmp c1a1c1b0: mov r0,#09hc1b1:mov a,r0lcall tabjz c1

24、b0cpl alcall motor1jnb p1.0,c1ajnb p1.2,c2ajnb p1.3,c2blcall delayinc r0sjmp c1b1c2a0: mov r0,#00hc2a1:mov a,r0lcall tabjz c2a0cpl alcall motor2jnb p1.0,c1ajnb p1.1,c1bjnb p1.3,c2blcall delayinc r0sjmp c2a1c2b0: mov r0,#09hc2b1:mov a,r0lcall tabjz c2b0cpl alcall motor2jnb p1.0,c1ajnb p1.1,c1bjnb p1.2,c2alcall delayinc r0s