（全套CAD）拉伸試驗機數控改造設計㊣精品文檔值得下載

理。

方案三為了降低成本，克服液壓系統的缺點，更為了提高系統的操作自動化程度，將系統定為電氣控制，且是機械傳動。

此方案克服前兩個方案的缺點，且結構簡單，成本低，所以較合理。

工作過程及機械原理如下由電機帶動級減速器，再經過級傳動帶帶動兩根絲杠。

此處選擇減速器是為了減少設計量。

用帶傳動是為了降低成本。

保證兩根絲杠同步，傳送帶選用齒形帶。

絲杠帶動螺母，落幕固定在橫梁上，從而使橫梁起運動。

橫梁又帶動夾頭。

由于上下夾頭間夾著材料試棒，所以起運動而上夾頭與工件下部不動，因此試棒就被拉斷。

在絲杠的頂端裝有光電偏碼器，通過測量絲杠的轉動計算出工件的伸長量，從而使系統達到半閉環控制，上夾頭端部裝有拉力傳感器，可直接測量作用在工件上的力。

確定方案由以上分析，可知方案三為最佳方案。

解決問題雖然反感確定了，但軟，硬件控制尚需選定，編程，各部分的尺寸尚需確定，絲杠部件的連接方式的選擇，材料，型號的選擇。

.結構總體設計采用同步齒形帶傳動，動力源為直流伺服電機，要安裝減速器，因為直流伺服電機的低速性不好。

利用同步帶傳動，它兼有帶傳動，齒輪傳動及鏈傳動的優點。

平均傳動準確，精度高，且適于低速傳動。

圖參數的確定半閉環系統的執行元件采用直流伺服電機。

檢測及反饋元件的選擇半閉環控制的伺服系統主要采用角位移傳感器。

選擇圓形的角位移傳感器，如光電脈沖編碼器，圓感應同步器，旋轉變壓器，碼盤等。

根據需要選擇光電脈沖編碼器。

拉伸，試驗，實驗，數控，改造，設計，畢業設計，全套，圖紙目錄摘要第章概述.拉伸試驗機的應用.拉伸試驗機采集系統的特點與要求第二章機械總體設計方案選擇.結構總體設計.參數的確定.電機的選擇第三章機械部分的設計計算.絲杠的選擇.聯軸器的選擇機電液手冊.減速器的選擇.齒輪傳動的設計.同步帶的設計第四章控制部分硬件設計.主控制器的的選擇.存儲器擴展電路設計地址鎖存器程序存儲器的擴展單片機應用系統中的地址譯碼口擴展電路設計引腳及說明工作方式的設定狀態查詢定時功能與的連接方法可編程外圍并行接口芯片引腳.驅動電路的設計.傳感器的選擇.其它輔助電路的設計第五章系統控制軟件的設計.系統軟件設計包含內容.軟件的設計說明及程序清單第六章設計總結參考書目摘要本次畢業設計的題目是拉伸試驗機系統改造。

主要任務是在舊的拉伸試驗機的基礎上進行改造，采用數字控制方式，進行拉伸試驗，這樣既減少了工作人員的工作量，又可以更加精確的完成試驗目的。

由于材料拉力試驗機應用廣泛，經過調查研究分析現有產品，決定設計和改造方案。

在本次設計中，主要是設計拉伸試驗機系統改造，在這個設計中共分兩個部分設計部分是機械部分，另個是控制部分。

在機械設計里，主要設計夾具和絲杠以及傳動部分，其主要要求是保證其精度。

在控制部分的設計中，用系列來控制拉伸實驗機，從而控制絲杠轉角及采集拉力。

關鍵詞拉伸試驗機精度絲杠可編程控制器第章概述為了使我們把學到的知識能夠靈活的運用，安排了此次機械工藝課程設計。

目的是通過此次設計，能夠為將來的工作打下個良好的基礎，我們盡力搞好此次設計。

但是，由于水平有限，缺乏實際經驗，時間有限，知識掌握不夠全面，因此此次設計中難免有許多不足之處，望老師見諒。

當然本次設計更得到了李任江老師的悉心指導，還有其他老師同學的幫助，才的以順利完成設計，在此對大家表示感謝！由于材料拉力試驗機應用比較廣泛，所以應該大量比較和分析現有產品，綜合后，決定設計和改造方案。

目前應用得試驗機工作力在以下的多采用機械傳動。

以上的多采用液壓式傳動。

現在本校試驗室有兩臺液壓式萬能試驗機。

由于老式液壓材料拉力試驗機的功能和原理都差不多，所以將本校試驗室的材料試驗機作為改造和參考的對象。

原機在拉伸壓縮材料后能自動畫出金屬試驗數據圖。

的容量和起來不超過。

它們在同個邏輯空間中，地址從。

內部數據存儲器的地址從，其中內部數據為，特殊功能寄存器為，個字節中為四個工作寄存器區，為區，為區，為區，為區。

改變標志寄存器中的就可以確定工作寄存器區。

從是“為尋址”空間，從是只能夠接字節尋址的數據緩沖區，單片機的外部數據存儲器最大可以擴展到，地址從，用以存儲數據。

定時器，計數器系列單片機提供兩個位寄存器，用作定時器或事件計數器，需要由特殊功能寄存器中的控制來選擇功能為定時還是計數。

中斷系統系列單片機提供了個中斷源，兩個位，輸入外部中斷請求低電平有效。

兩個為片內定時計數器。

由和溢出中斷請求和個為片內串行口中斷請求，這些中斷請求源的引腳都為口的第二功能。

對于每個中斷可編程序為高優先級和低優先級中斷，并能實現二級中斷嵌套，各中斷源所對立中斷服務程序的入口地址和優先級如下中斷源串行口中斷入口地址優先級響應中斷后，即從以上入口地址開始執行中斷服務程序，直至遇到條返回指令為止。

時序由于在單片機中程序存儲器與數據存儲器嚴格分開，因此，程序存儲器的操作時序中分兩種情況即不執行指令和執行指令。

.存儲器擴展電路設計程序存儲器擴展單片機應用系統中擴展用的程序存儲芯片大多數采用芯片中。

在選擇時，要考慮與時序的匹配，即所能讀取的時間必須大于所需要的讀取時間。

此外，還需要考慮最大讀取速度，工作溫度及存儲器的容易。

在滿足容量要求時，盡量選擇大容量芯片，以減少芯片數量，使系統簡化，若選擇為而程序容量又小于的情況下，可不擴展程序存儲器。

芯片介紹芯片是雙列直插式腳芯片，如圖所示，共有根地址線，根數據線，其余為控制線，定義線分別是片選信號端取指允許編程控制端編程電壓端電源地電平空腳不接圖，管腳分配圖圖程序存儲器擴展電路框圖地址鎖存器鍵的強度校核由于聯軸器利用鍵與電機，減速器相聯接。

根據電機軸徑，選擇普通平鍵相聯接，靠側面傳遞轉矩，對中性良好，結構簡單，裝拆方便，選擇型，軸的應力集中小。

查機電液手冊表得鍵的強度校核公式如下鍵聯接工作面擠壓應力其中傳遞的轉矩軸的直徑鍵的工作長度鍵與輪轂之間的接觸高度數據列表如下表.查表得，聯接鋼，輕微沖擊.校核由表得即所以符合要求。

鍵的剪切強度校核所以鍵的剪切強度符合要求。

校核鍵的剪切強度和擠壓強度均合格。

綜合上述計算結果得知，對于及兩徑上的鍵，無論是擠壓強度還是剪切強度均符合要求，可按全工作。

.減速器的選擇查機電液手冊，選擇減速器。

計算載荷如下式中螺杠輸入各功率工況系數查表，啟動率系查表，得小時負載率系數查表，得.環境溫度系數查表，得減速器型號系數查表，得把查得的數據代入式中，得根據上述結果查表，符合要求的減速器為Ⅱ，傳動比。

.齒輪傳動的設計齒輪的幾何尺寸的計算查機電液手冊，有關于直齒錐齒輪傳動的幾何尺寸的計算如下齒數比大端分度圓直徑確定齒數查圖.，取確定大端模數查表.得，標準的分錐角當時，外錐矩齒寬齒寬系數平均分度圓直徑中錐矩平均模數切徑向變位系數由圖.得，由表.得，選取齒頂高齒根高由表.的齒頂圓直徑頂隙⑿大端分度圓厚大端分度圓弦齒厚大端分度圓弦齒高當量齒數⒁端面重合度式中所以.校核鍵的強度錐齒輪聯接的鍵的強度計算如下鍵的剪切強度和擠壓強度均滿足要求，可以安全工作。

錐齒輪傳動的校核計算⒈齒面接觸疲勞強度的校核根據機電液手冊，查得式中使用系數查表得.動載荷系數查表得齒向載荷分布系數為支承情況系數，查表得齒間載荷分配系數查表得，節點區域系數查圖，得機械系統與控制系統方案的確定由執行元件通過減速器和滾動絲杠螺母機構，驅動工作臺運動。

伺服電機動力參數確定由拉伸試驗機，屬于般的直流伺服系統，故根據各種直流伺服電機的特性，選擇電磁式直流電機。

它具有體積小重量輕力能指標高產品的結構牢固。

機構特性和調節特性的線性度較好的特點。

故選擇直流永磁電動機。

試驗機的參數最大拉力，最大拉伸空間，金屬試樣加工范圍，其精度等級級。

.電機的選擇初選電機拉伸工件時所需的最大功率其中查機械原理書知根據機電體化系統設計手冊初選電機。

查表，其數據參數如下轉矩為.轉速功率為電壓為外形為長重量為.驗算所選電機的轉矩是否符合要求絲杠轉矩其中為當量摩擦角。

取.，則所選電機合理。

第三章機械部分的設計計算.絲杠的選擇根據機電體化設計基礎，選絲杠的長度，壽命，傳動精度.求計算載荷查表，取查表，取查表，取級精度查表，取。

計算額定動載荷根據選擇滾珠絲杠副假設選用型號，按滾珠絲杠符的額定動載荷的原則，查表，選以下型號規格考慮各種因素選用.，由表得絲杠副數據公稱直徑，導程，螺旋角為，滾珠直徑.按表中尺寸公式計算滾道半徑偏心距.絲杠內徑穩定性的驗算由于絲杠在工作時可能回發生失穩和共振兩種情況，所以下面對其分別進行驗算。

第種情況失穩由于端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發生失穩，所以在設計時應該驗算其安全系數，其值應大于絲杠副傳動結構允許的安全系數。