电机选型计算（脉冲当量，扭矩计算)

机电一体化课程设计指导书主要内容
1、设计题目确定及要求
2、总体方案确定
（1）总体方案设计
（2）绘制总体方案图
3、 伺服系统机械传动部件设计
（1）切削力计算
（2）滚动丝杠螺母副的计算与选型
（3）伺服系统传动设计
（4）步进电机当量扭矩计算及选型
（5）机械传动结构设计（绘制一个轴的机械装配图）
4、 控制系统硬件电路设计
（1）确定控制系统方案及绘制系统框图
（2）单片机的选用
（3）存储器的选用与扩展
（4）译码电路设计
（5）接口电路设计
（6）绘制控制系统硬件电路原理图
5、 基本的参考图表汇编。

电一体化系统是综合多个学科的系统,包括机械技术,传感器技术,测试技术,电子技术和控制技术,信息与计算机技术。它极大推动了机械工业,兵器行业及其他行业的发展。其技术结构,产品结构,技术功能与构成,生产方式和管理体系均发生了巨大的变化。使工业生产由机械电气化迈进到机电一体化为特征的数字化,自动化,高精度,微型化,多功能化,智能化的时代。

结合精密机械控制是现代机械的一个重要方向，它能使机械加工的精度又提高一个层次，主要技术是用微机、单片机等现代高科技仪器来控制步进电机，再通过步进电机来实现精密的工作台控制。这个由微机或单片机、步进电机、机械工作机构组成的机械手运动控制系统就是一个很简单的机电一体化的系统。让我们由这样简单的机电一体化系统重新复习学过的知识, 接触机电一体化系统,为下学期的毕业设计打下一定的基础,另外也是为工作作好准备。

目录

摘要

第一章：绪论

1.1引言

1.2题目和技术指标要求分析

1.3总体方案的工作原理

第二章：机械本体结构设计

2.1丝杠导程选择

2.2丝杠支承结构选择

2.3螺旋机构运动部件导向机构选择

2.4步进电机的安装结构以及与丝杠的连接结构设计

第三章：步进电机驱动器电路设计

第四章：控制器程序流程框图设计

第五章：程序代码设计

结论

第一章 绪论

1.1 引言

机械手运动控制系统要求控制精度高，故采用步进电机控制，步进电动机在半闭环控制系统中具有控制精度高 ( 可精确到1度以下) 、可靠性高、使用方便等优点,所以其应用非常普遍,尤其随着混合式步进电机的产生和应用,步进电机的输出功率和力矩不断增加,而成本价格不断降低,为步进电机的推广和应用打下了良好基础, 单片机作为控制部件,对步进电机具有良好的控制能力,下面讨论用一下机械手运动控制系统的设计方法。

1.2题目和技术指标要求分析

设计题目：机械手运动控制系统设计。

设计参数：机械手运动范围 0~150mm

机械手移动步距 50
步进电机型号 42BYG006

1.3 总体方案的工作原理

单片机对步进电机进行控制，通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过不同的放大电路和不同参数的器件，可以达到不同的放大的要求，放大后能够得到较大的功率。用四路分别进行放大的信号驱动四相五线的步进电机。而步进电机与滚珠丝杠机构用联轴器连接起来，进而将螺旋运动转化为稳定的水平直线运动。

该系统可分为控制部分、驱动部件、执行元件、传动和导向机构、以及控制软件等几个部分。要求设计该系统的机械及电路的结构和参数、设计部分单片机或微机控制程序，使机械手能够左右步进，并达到技术指标所规定的要求。

机械手运动控制系统机械本体采用步进电机驱动、滚珠丝杆传动、滚动直线导轨导向的总体机构方案。机械本体设计以工作台运动位移控制增量的实现为主要目标，以滚珠丝杆及其周边零部件的选用为主要内容，同时考虑运动相关精度问题。

步进电机控制器采用微机或单片机作为控制部件。采用微机时，可通过ISA总线、并行端口、串行端口传送数据，设计步进电机与微机的接口电路。采用单片机时，可选用AT89C51, 设计单片机最小系统和步进电机与单片机的接口电路。微机或单片机的软件均采用C语言编写代码。

该机械手运动控制系统采用半闭环伺服系统，通过