二维步进单片机控制工作台机械系统设计(含cad零件图和装配图)(含选题审批表,任务书,开题报告,中期检查表,论文说明书14400字,CAD图纸10张)
摘 要：本系统采用一级齿轮减速，带动丝杠传动，通过螺母的直线移动带动工作台运动。根据脉冲当量、步矩角、丝杠导程来确定齿轮的传动比，根据负载转矩的大小来校核丝杠传动的强度。 单片机控制二维工作台是众多控制机械传动方法的一种，它利用单片机发出指令控制步进电机的转角和转速，进而控制X-Y工作台两方向的移动，实现画线，移动物体等功能，常用于试验教学。
单片机控制二维工作台主要由三部分组成：工作台及传动支撑部分，减速装置，控制部分及电机组成,设计主要内容包括了，方案原理的确定，步进电机的选择与校核，减速器，轴承和联轴器，键以及丝杠，导轨的设计，最后是其支撑部分，也就是支座的选材,再出画出工作台的装配草图，再选择步进电动机的型号，进而设计选择滚珠丝杠，最后设计出X-Y工作台，画出其装配图。
关键词：工作台；步进电机；脉冲当量；步距角
The Design Of Two Step Control Table Mechanical System
Abstract：The system uses a gear reducer, drives the lead screw drive,And nut straight through mobile workbench movement. I According to the pulse equivalent, step torque angle, screw gear ratio to determine, And load torque to check the screw drive strength.then SCM control of two-dimensional table is one of the many methods of control of a mechanical transmission, It issued a directive by SCM stepper motor control and the speed of rotation，To control the X-Y table two moving direction, realize painting lines, moving objects and other functions. Commonly used in the experimental teaching.
SCM control of two-dimensional table is mainly composed of three parts, The worktable and the driving and supporting part, reducer, a control part and a motor. Design content mainly includes step scheme determination, stepper motor selection and checking, reducer, bearing and coupling Then draw a table assembly sketch, then choose stepper motor model, And then design the choice of ball screw, finally design a X-Y table, draw the assembly drawings
Key words: Table Stepper motor; Control; Microcontroller-driven pulse; Equivalentstep moment kok;
研究方案（研究目的、方法、预期成果、条件保障等）
研究目的：
《二维步进单片机控制工作台机械系统设计》毕业设计是培养学生设计能力的重要实践性教学环节之一，是综合运用所学过的机械、电子、自动控制、计算机等知识进行的基本设计训练。其目的是：
1. 能够正确运用《二维步进单片机控制工作台机械系统设计》课程的基本理论和相关知识，掌握机电一体化系统（产品）的功能构成、特点和设计思想、设计方法，了解设计方案的拟定、比较、分析和计算，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生具有机电一体化系统设计的初步能力；
2. 通过机械部分设计，掌握机电一体化系统典型机械零部件和执行元件的计算、选型和结构设计方法和步骤；
3. 通过测试及控制系统方案设计，掌握机电一体化系统控制系统的硬件组成、工作原理，和软件编程思想；
4. 通过课程设计提高学生应用手册、标准及编写技术说明书的能力，促进学生在科学态度、创新精神、专业技能等方面综合素质的提高。
研究内容:
设计并制作山茶采摘平台行走控制系统，能够提高摘茶的效率，对茶叶的生产起到积极意义，其主要研究内容有以下。
[1] 方案原理的设计
方案原理的设计其主要包括两个部分，（1）总体方案的选择和说明，（2）总体方案实现的系统组成框图。
[2] 各组成的零部件的设计，其大概可以分为八个环节。
（1）步进电机的设计，步进电机步进电机的组成及工作原理以及校核。
（2）减速器设计，其中包括齿轮和轴的设计和校核。
（3）轴承的设计，其中包括大小轴承的设计和选择。
（4）联轴器的设计，有步进电机输出轴与小轴之间联轴器的选择与计算和大轴和滚珠丝杠间联轴器的选择和计算。
（5）键的设计。
（6）丝杠的特点，计算与校核。
（7）直线滚动导轨的选型，和校核计算。
（8）支座的特点及材料组成。
研究方法：
以实验法为主，辅以比较研究法、经验法及查阅文献资料等方法。
利用学校的电子创新实验室，与机器人小组的老师同学请教，以及在电脑上用CAD建模；查相关的文献资料以及设计手册来保障毕业设计的顺利完成。
目 录
摘要……………………………………………………………………………………1
关键词………………………………………………………………………………1
1 前言……………………………………………………………………………2
1.1 研究的目的与意义…………………………………………………………2
1.2 国内外研究现状及存在的问题……………………………………………2
1.2.1 数控技术的发展趋势………………………………………………3
1.2.2 对我国数控技术及其产业发展的基本估计………………………4
1.2.3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考………………………4
2 方案原理设计………………………………………………………………………5
2.1 总体方案的确定和说明…………………………………………………5
2.2 总体方案实现的系统组成框图……………………………………………6
3 零件设计……………………………………………………………………………7
3.1 步进电机的设计……………………………………………………………7
3.1.1 步进电机的组成及工作原理………………………………………7
3.1.2 步进电机的选择……………………………………………………8
3.1.3 步进电机的校核……………………………………………………9
3.2 减速器设计………………………………………………………………10
3.2.1 主动齿轮的选择与计算…………………………………………10
3.2.2 从动齿轮的选择与校核…………………………………………13
3.2.3 轴的设计…………………………………………………………13
3.3 轴承的设计………………………………………………………………16
3.4.1 小轴两端轴承的选择和计算……………………………………17
3.4.2 大轴两端轴承的选择和计算……………………………………17
3.4 联轴器的设计……………………………………………………………18
3.4.1 步进电机输出轴与小齿轮轴之间联轴器的选择与计算………18
3.4.2 大齿轮轴和滚珠丝杠间联轴器的选择和计算…………………19
3.5 键的设计…………………………………………………………………20
3.6 丝杠的设计………………………………………………………………21
3.6.1 丝杠的特点………………………………………………………21
3.6.2 丝杠的选择………………………………………………………22
3.6.3 丝杠的校核计算…………………………………………………23
3.7 导轨的设计………………………………………………………………25
3.7.1 直线滚动导轨的选型……………………………………………26
3.7.2 直线滚动导轨的校核计算………………………………………26
3.8 支座的特点及材料组成…………………………………………………29
4 结论………………………………………………………………………………31
参考文献 ……………………………………………………………………………31
致谢……………………………………………………………………………………32
附录……………………………………………………………………………………32
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