电机驱动端盖多孔钻专用机床的设计
0 前言
这次毕业设计是关于电机驱动端盖多孔钻专用机床的设计。为了能让钻孔在一道工序上完成，不需要分为几道工序，也就是说为了提高生产效率，使机床能适应新技术、新工艺的要求。目的是改变机床的工艺范围，改善机床的操作性能和劳动强度，适合于组成生产流水线。大多的改巧机床的工作都是在废旧机床进行的，随着科学技术的发展，使原来属于新颖、先进的机床也逐渐变得陈旧、落后，满足不了产品种类日益增加和质量不断提高地需要，我就必须进行有效的技术改造。本次毕业设计主要依据是被加工工件、机床的使用要求和制造条件等。我们可根据工件的结构特点或者根据加工批量来寻求专用机床的方法。这样我们就想到了组合钻床的运用。我们可在废旧的C6136上改造，它装卸方便，维修方便。本次设计利用C6136的机床，作了如下改动一是钻头的动力传动系统，二是大拖板上面的夹具等。经过改装后就类似是台专用组合钻床，能在一道工序中把电机驱动端盖上的孔加工完毕。其中我们必须考虑夹具在机床上怎么样定位、怎么样安装等问题以及传动轴的中心位置的排布。改巧机床的效益是多方面的，从提高生产率来看，假设改造机床100万台，每台的生产效率平均提高20%，这就等于多生产了20万台的新机床，而且能进行大批量的生产，加速我国国民经济的发展。
本次设计是关于电机驱动端盖多孔钻专用机床的设计。具的内容就是完成整个机床的总体设计，传动箱和夹具的设计。传动箱设计要注意与机床主轴的联接，齿轮的结构，轴的结构以及相互间的配合，夹具设计就是要使加工工件的定位准确、可靠、满足工艺精度，提高工作效率。
本文介绍了“电机驱动端盖多孔钻”专用机床的设计。它是在废旧的C6136车床的基础上进行改造的，目的是能将电机端盖上所要加工的孔在一道工序上全部完成，类似于组合钻床。它主要在钻头的动力传动系统和机床的夹具进行改造，可将传动箱安装在机床的床身上，夹具可安装在大拖板上。注意传动箱与机床主轴的连接，它可采用调整垫板保证三者等高性。其中必须考虑夹具在机床上怎么样定位、怎么样安装等问题以及传动轴的中心位置的排布。通过這些改进后，可以使机床能夠适应新技术、新工艺的要求，适合于组成生产流水线。大多的改巧机床的工作都是在废旧机床进行的，随着科学技术的发展，使原来属于新颖、先进的机床也逐渐变得陈旧、落后，满足不了产品种类日益增加和质量不断提高地需要，我就必须进行有效的技术改造。本次毕业设计主要依据是被加工工件、机床的使用要求和制造条件等。我们可根据工件的结构特点或者根据加工批量来寻求专用机床的方法。这样我们就想到了组合钻床的
1
运用。我们可在废旧的C6136上改造，它装卸方便，维修方便。本次设计利用C6136的机床，作了如下改动一是钻头的动力传动系统，二是大拖板上面的夹具等。经过改装后就类似是台专用组合钻床，能在一道工序中把电机驱动端盖上的孔加工完毕。其中我们必须考虑夹具在机床上怎么样定位、怎么样安装等问题以及传动轴的中心位置的排布。改巧机床的效益是多方面的。
1．电机驱动端盖多孔钻专用机床的总体设计1．1 总体方案论证
（1）要深入现场，了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹紧情况以及生产率的要求等，确定在电机驱动端盖多孔钻专用机床上的工艺内容及加工方法。
（2）机床结构方案的分析和确定根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考虑现实工艺方案，保证加工精度、技术要求及生产效率；又要考虑机床操作、维护、修理是否方便，排屑情况是否良好。
（3）总体设计确定机床各部件间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向。计算切削用量及机床生产效率。根据任务书的要求和自己的分析初定两种设计方案1.1.1卧式的电机驱动端盖多孔钻专用机床
特点：卧式机床重心底、振动小运作平稳、加工精度高、占地面积大
1.1.2立式的电机驱动端盖多孔钻专用机床
特点：立式机床重心高、振动大、加工精底、占地面积小。
1.1.3方案比较
根据卧式机床和立式机床的特点比较可知：为了保证电机驱动端盖孔
的加工精度和结合气缸体本身的特点选择卧式机床。
3
2．计算部分
2.1选择电动机
(1)．确定切削用量
根据工序的加工余量合理分配给：
1p a =10mm 2p a =3p a =16mm
4p a =10mm 以切削速度满足深孔为主。参考表12-5 确定v=20mm/min f=0.2 主轴转速:N
4.814.32010001000??==D V N πr/min=0.7583310?r/min=758.3r/min
钻头每分钟进给量:f
f=0f n=0.2?758.3r/min=151.6mm/min
(2).确定机床动力参数
主轴运动电动机功率的确定, 首先计算每根主轴的切削力 /
z F =35.7p a 75.0r
f
75.0HBS
《金属切削手册》第2版 蒋同洋 主编 第103页(4-8) /
z F --------圆周力 (N) p a ---------背吃刀量 (mm) HBS--------布氏硬度 /
z F =35.775.075.01502.016.0??? =35.786.4229.016.0??? =7099.94=71.0N z F =3/
z F =71.04N 2844=?
(3).机床切削功率
5 P=
6000v Fz
=6000
20284?=0.94KW (4).电动机功率计算
KW p
p a 06.19
.071
.0==
=
η
(5).选择电动机
考虑到安全性,选择电动机 Y90S-4 额定功率 P=1.1KW 额定转速 d n =1400r/min
2．2传动箱的设计
2．2．1 每个轴的所受的力、扭矩及功率
轴M8的钻削
63.10538.060.5888
.02.011=?==??）（F
Y f K F X f d
C F
《金属切削手册》第2版 汪同洋 主编 第107页(4-13)
7968
14.3201000100011=??==
D v n π(r/min) M
M Y M K f X M d C M 1
1==588.601
2
.018
.08???=670.84(N.M)
《金属切削手册》第2版 汪同洋 主编 第103页(4-3) ==1112n M P π2W 44.335379684.670=??
轴M6的钻削
08.972660.5888
.02.012=?==??）（F
Y f K F X f d
C F 2F
10636
14.3201000100021=??==
D v n π(r/min) M
M Y M K f X M d C M 2
2==576.96(N.M)
==2222n M P π2W 7.3840106096.57614.3=??? 轴M8.4的钻削
）
（）（N d C F F
Y f K F X f 13.10684.860.5888
.02.013
3=?==?? 7604
.814.320
1000100033=??==
D v n π M
M Y M
K f X
M d C M 33==0.68821
==3332n M P π3284.7W
2.2.2 传动比的确定
(1) i 1=796/1400=0.58 (2) i 2=i 3=1060/1400=0.76 (3) i 4=760/1400=0.5
2.3 齿轮的设计计算及校核
2.3.1 齿轮的材料、精度和齿数的选择
因传递功率不大、转速不高、材料按表7-1选取，都采用45钢，锻造毛坯，大齿轮正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。等级精度用8级，轮齿表面粗糙度为R a 1.6。软齿面闭式传动，失效形式为点蚀。
2.3.2 设计计算
(1) 设计准则 按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。 (2) 按齿面接触疲劳强度设计，由式（7-9）
u u KT Z Z Z d d
H E H t 1
2]
[131±???? ?
?=φσε
《机械设计》第2 版 机械工业出版社 108页
T 1=9.55m
N
n
P
?
?
?
=
?
1415
43
.0
10
55
.9
106
6=2902.12N m
?
d 1=d
1t
3
3.1
431
.1
m=d
1/z
1
由表7-6取标准模数m=2mm 齿轮1：
图1
d
a =mz+2m=2mm
48
2
2
22=
?
+
?
d=16mm
d 1≈1.6d=mm
24
15
6.1=
?
B=20mm
D
1=d
a
-10m=48-10mm
28
2=
?
D
0=0.5(D
1
+d
1
)=0.5（28+24）=26
d
0=0.25(D
1
-d
1
)mm
1
=<10mm(可不钻孔)
齿轮2：
7
d a =mz+2m=2mm 402218=?+? d=16mm
d 1≈1.6d=mm 24156.1=? B=26mm
D 1=d a -10m=40-10mm 202=? D 0=0.5(D 1+d 1)=22mm
d 0=0.25(D 1-d 1)<10mm(可不钻孔) 校核齿根弯曲疲劳强度
由图7-18查得Y FS1=4.0,Y FS2=4.06 由式（7-12）校核大小齿轮的
][σ60MP Y Y m
Z φ2KT σF1a εFS13
21d 1
F1<==
([F1σ]=328MP a )
581
2
1
2==FS FS F F Y Y σσMP a <[2F σ]
([2F σ]=300MP a )
9 说明合适。
注：其余5对齿轮的设计计算后都合格，具体步骤略。
2．4轴的设计计算及校核
2.4.1 轴的材料选择
考虑到：①轴的强度、刚度及耐磨性要求；②热处理方法；③材料来源；④材料的加工工艺性；⑤材料价格等，以及传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求，故选择常用材料45钢。
2.4.2轴的设计计算
以主轴为例，如图3所示
图3
初步估计轴的直径（参照机械工业出版社《机械设计》第2版）： 根据式（10-2），得：
d ≥33
6][2.01055.9n P C n P T =?τ=11731415
2
.4=15.8mm
∴刀杆轴的直径d=16m
2.4.3 轴的强度校核
1)轴的受力分析 (1) 画轴的受力简图 (2) 计算支撑反力. 在水平面上：
3
2312l l d
F L F F a
R H R ++=
=60
602/240600601600+?+?N=1400N
《机械设计》第2 版 机械工业出版社 182页
H R V R H R F F F 122-==1600-1400=200N
在垂直面上：
V R r V R F F F 21-==2/t F =2250N
(3) 画弯矩图（略） 在水平面上,a-a 剖面左侧
21l F M H R aH ==601400?N ·mm=84000N ·mm a-a 剖面右侧
31/l F M H R aH ==200x60N ·mm=120000N ·mm
在垂直面上
21/.l F M M V R aV AV ===2250X60N ·mm=120000N ·mm 合成弯矩,a-a 剖面左侧
aV aH
a M M
M 22+==2
2135000
84000+N ·mm=159000N ·mm a-a 剖面右侧
aV aH
a M M
M 2/2
//
+==22135000
12000+=135532N ·mm 画扭矩图
转矩 T=2/.d F t =4500X240/2N ·mm 2)判断危险剖面（图略）
显然,图所示a-a 截面左侧合成弯矩最大,扭矩为T,该截面左侧可能是危险剖面;b-b 截面合成弯矩虽不是最大,但该截面左侧轴径小于a-a 截面;故b-b 截面左侧也可能是危险剖面.若从疲劳强度考虑, a-a,b-b 截面均有应力集中,且b-b 截面处应力更为集中严重,故a-a 截面左侧和b-b 截面左,右侧又均有可能是疲劳破坏危险剖
11 面。
3)轴的弯扭合成强度校核
由表10-1查得 [σ]=[b ]1-σ=60MPa, [b ]0σ=100MPa
α=[b ]1-σ/[b ]0σ=0.6
（1）a-a 截面左侧
3
323
23
12107]52
2)652(616521.0[2)(1.0mm mm d t d bl d W =?-??-?=--=MPa W T M e 12107
5400006.01590002
222）
（）（?+=+=
ασ=29.8MPa 〈[]σ
（2）b-b 截面左侧 W=0.13d =12500m 3m
b-b 截面处合成弯矩b M ：
b M =a
M mm N mm N l mm l ?=?-?=-8480060
28
601590002822）（ MPa W T M e 12500
5400006.0848002
222）
（）（?+=+=
ασ
=26.79Ma 〈[]σ
4)轴的疲劳强度安全系数校核 由表10-1查得:
1
.02.015530065011=====--τσ??τσσ，；，，MPa MPa MPa b （1）a-a 截面左侧
d t d bt d W T 22.03
）（--==[0.2]52
2652616522
3
?-?-
?）（mm =26168mm
由附表10-1查得63.1=Kt ，1=τK ；由附表10-4查得绝对系数；
，76.081.0==r εεσ轴经磨削加工，由附表10-5查得表面系。0.1=β则
弯曲应力 MPa W M b 12107
159000==
σ=13.13MPa 应力幅 b a σσ==13.13MPa 切应力 26168
540000
=
=
T T W T τ=20.64MPa MPa T
M a 32.102
==
=τττ
安全系数 《机械设计》第2 版 机械工业出版社 192页 m
K S σ?βσσεσ
σ
σ+=
-1=
5.180
.0213.138
.00.11
300
=?+?? （10-6）
m
a
K S τ?βετττ
τ+=
-1=
32
.101.032.1076
.00.163
.1155
?+??=6.69 （10-7）
S=
2
2
τ
σστ
S S S S +=
2
2
69
.65.1869.65.18+?=6.29 （10-5）
查表10-6得 许用安全系数[S]=1.3~1.5，显然S>[S],故a-a 剖面安全。
（2）b ——b 截面右侧
抗弯截面系数 W=0.1333314061
521.0mm mm d =?= 抗扭截面系数 333328122522.02.0mm mm d W T =?== 又前文已求得 b M =84800N.mm,故弯曲应力 MPa MPa W M b b 03.614061
84800
===
σ MPa b a 03.6==σσ 0=m σ 切应力 MPa MPa W T T T 2.192812
540000
===
τ MPa T m T 6.92/===τττ
13 由附表10-1查得过盈配合引起的有效应力集中系数89.1,6.2==τσK K 。又81.0=σε，
76.0=τε及,0.1=β 2.0=a ?1.0=τ?。则
m
K S σ?βσσεσ
σ
σ+=
-1=
32.150
.0203.681
.00.11
300
=?+??
m
a
K S τ?βετττ
τ+=
-1=
6
.91.06.976
.00.163
.1155
?+??=6.24
S=
2
2
τ
σστ
S S S S +=
2
2
24
.632.1524.632.15+?=5.78
显然S>[S],故b-b 截面右侧安全.
(3)b-b 截面左侧
333325000502.02.0mm mm d W T =?== b-b 截面左右侧的弯矩，扭矩相同。 弯曲应力
MPa MPa W M b b 78.6125001
84800
===
σ MPa b a 78.6==σσ
0=m σ 切应力
MPa MPa W T T T 1.2125000
540000===
τ MPa T m T 8.102/===τττ
（D-d ）/r=2，r/d=0.02。由附表10-2查得圆角引起的有效集中系数
。36.1,48.1==τσK K 由
附表10-4查得绝对尺寸系数
。则，，。又，1.02.00.178.083.0=====τσσ??βεεr
m
K S σ?βσσεσ
σ
σ+=
-1=
81.240
.0278.683
.00.11
300
=?+??
m
a
K S τ?βετττ
τ+=
-1=
8
.101.08.1078
.00.163
.1155
?-??=7.78
S=
2
2
τ
σστ
S S S S +=
2
2
78
.781.2478.781.24+?=7.42
显然S>[S],故b-b 截面左侧安全。
以上计算表明: 1.轴的弯扭合成强度和疲劳强度均是足够的；
2.计算出的安全系数都偏大,且弯扭合成强度付与较多;
3.三个安全系数中以b-b 截面右侧安全系数最小.
2.5轴承的选择和计算
图3 角接触球轴承
键联接的选择和校核 2.5.1键的选择
参照浙江大学出版社《机械设计课程设计》，考虑到平键联接结构简单、装拆方便、对中性好，查表8-61，选择GB1096-79A 型普通平键，材料为45钢。 2.5.2键联接的校核
平键联接的主要失效形式是压溃，所以通常只进行键联接的挤压强度计算。 根据式（10-12），强度条件为：
][2/2p p dlK
T lk d T σσ≤==
15 式中 T —传递的转矩，单位为N ·m ；
d —轴的直径，单位为mm ； l —键的接触长度，单位为mm ；
K —键的轮毂接触高度，K ≈h/2，单位为mm ；
][p σ—许用挤压应力，单位为MP a 。
图4 键
以传动轴的键为例（如图4）： l=20mm,h=5mm,b=5mm
d=15mm,K=2.5mm
T=95501415
2
.49550?=n P =28.3N ·m
][p σ=100MP a
则08.05
.218153
.2822=???==
dlK T p σ MP a <][p σ 证明该键合适。
2.6定位销高度计算
定位销的最大工作高度为：
H max =
min )(25.0X d L d
L d
l L ++++ 定位孔 Φ1018.00+mm. 定位销Φ10006
.0017.0--
∴X min =0.006mm
∴H max =
006.0)10132(210
13210
5.013240++?++=11.6mm 取H max =12mm
为了使装夹工件方便，可使削边销低于圆柱销3～5mm 。
确定两定位销中心距及尺寸公差
取ld δ=LD δ31=18.03
1
?=0.06
故两销间的间距为13206.0±mm 。
2.7定位误差的计算
由于两孔定位有转角误差α?，使加工尺寸产生21D D ??和。应考虑较大值对加工尺寸的影响。
?Y=min 111X d D ++δδ
=0.18+0.011+0.006 =0.197mm
?Y ——基准位移误差
tg α?=L x x 2min
2min 1+
=L
x 2006.0min
2+
又 x min 2=
min 22D ab =min
2)
(D d D L L δδ+ =(0.18+0.011)10/4? =0.076mm tg α?=1322076
.0006.0?+=0.0003
l 1=40+
α
?tg x 2min
1=40+0003.02006.0?=50mm
l 2=170-l 1=170-50=120mm
11—中心线与中心线交点至左端面的距离 l 2—交点至右端面的距离
由于转角误差很小。不计工件左右端面旋转对定位误差的影响。故：
=?1D 2l 1tg α?=20003.050??=0.03mm 2D ?=2l 2tg α?=2?120?0.0003=0.072mm
17 较大的定位误差小于工件误差的三分之一（15.03
1
?）
∴此方案可取
2.8夹紧力的计算
根据工件所受切削力、夹紧力的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不利的状态，来确定夹紧力。 2
1f f KP
Q +=
364
][P Ⅲ
式中 K —安全系数；
P —切削力；
Q —夹紧力
1f — 压板和工件表面间的摩擦系数； 2f — 工件和定位支承块间的摩擦系数。
因为压板、工件、定位支承板均为铸铁，查得摩擦系数f 1、f 2均为0.18
安全系数K 按下式计算
6543210K K K K K K K K =361
][Ⅲ 式中，0K ~6K 为各种因素的安全系数，查表3-179][P 和表3-279][P
0K ：考虑工件材料及加工余量均匀性的基本安全系数 0K 2.1= 1K ：加工性质 1K 2.1=
2K ：刀具钝化程度 2K 0.1=
3K ：切削特点 3K 0.1= 4K ：夹紧力的稳定性 4K 0.1=
5K ：夹紧时的位置 5K 0.1=
6K ：仅有力矩使工件回转时工件与支承面的接 还需要再夹紧工件，将工件紧固，因此它们之间是不同的 6K =1.5
则K=K 0K 1K 2K 3K 4K 5K 6=1.2?1.2?1.0?1.0?1.0?1.0?1.5=2.16 因为安全系数K 的计算结果小于2.5,则K 取2.5
根据前面的计算可知分别加工孔 4.5和 2.7的扭矩分别为M 1=0.476Kg m ?，M 2=0.378Kg m ?
P max =180.05.4476.0? =11.9N
代入上式，可得：2
1f f KP Q +=
364
][P Ⅲ=82639N
∴确定估算所需的夹紧力的大小为82639N 左右。
2.9 偏心夹紧计算
夹紧行程 s=()cos 22θe D --)cos 2
(1θe D
-=e )cos (cos 21θθ- 机床夹具设计（3—13）公式
其中 e —圆偏心的偏心距（mm ）;
21?θ、—圆偏心轮工作段的回转角，一般取1θ=45 —60 ，2θ=120 —135 s —圆偏心轮的夹紧行程（mm ）。
e=62≈8.5mm ∴s=8.5(0.7-0)=5.95 mm
3设计部分
3.1 夹具设计
3.1.1夹具设计的基本要求和方法
1）保证工件的加工精度
保证工件的加工精度是夹具设计的最基本要求。其关键在于，正确地确定定位方案、夹紧方案和刀具导向方式，合理地制定夹具的尺寸、公差和技术要求，必要时应进行误差的分析和计算。 2）提高生产效率、减低制造成本
夹具设计的总体方案应与生产纲领相适应。在大批量生产时，应尽量采用各种快
速、高效的结构、机动装置和先进的控制方法，以缩短辅助时间，提高生产率；在中心批量生产中，则要求在满足夹具功能的前提下，尽量使夹具结构简单，容易制造，以降低夹具的制造成本。
3）操作方便、省力和安全
夹具的操作要大量做到方便、省力，如有条件，尽可能采用气动、液压及其他机械化夹紧装置、以减轻工人的劳动强度。并可较好地控制夹紧力。夹具操作位置应符合操作工人的习惯，必要时应有安全保护装置，以确保使用安全。
4）便于排屑
夹具的排屑是一个容易忽视的问题，如果排屑功能不好，切屑积集在夹具中，会破坏工件正确的定位；切屑带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形，影响加工质量；切屑的的清扫又会增加辅助时间，降低生产率。切屑积集严重时，还会损伤刀具以致造成设备事故或工伤事故。因此，排屑问题在夹具设计时必须给予充分的注意，在设计高效机床夹具时由为重要。
5）有良好的结构工艺性
夹具的结构简单、合理，便于加工、装配、检验和维修，应尽可能选用标准元件和标准结构。
夹具设计主要是一种相互关联的工作，通常是在参阅有关资料的情况下，按加工要求构思出设计方案，绘制出图样，经修改后确定夹具的结构。
3.2夹具设计的步骤
3.2.1 设计的准备
分析产品零件图及装配图，分析零件的作用、形状、结构特点、材料和技术要求；分析零件的加工工艺规程，工艺设备设计任务书，对任务书所提出的要求进行可行性研究；了解所用机床的规格、性能、精度以及与夹具连接部分结构的联系尺寸；了解所用刀具、量具的规格；了解零件的生产纲领及生产组织等有关问题；收集有关设计资料。
3.2.2 方案设计
在分析各种原始资料的基础上，确定夹具的类型、定位设计、夹紧方式、导向方案、连接方式、总体布局和夹具的结构形式。绘制方案设计图，进行工序精度分析，对动力夹紧装置进行夹紧力的计算。
[1] 夹紧力确定的基本原则
夹紧力的方向
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1）夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力应朝向主要定位基面。
2）夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。
3）夹紧力的方向应是工件刚度较高的方向。
夹紧力的作用点
1）夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。
2）夹紧力的作用点应选在工件刚度较高的部位。
3）夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。
[2] 夹紧方案
根据以上要求及原则，工件属于箱体类零件，夹紧力的方向应垂直于最重要的定位基面—底面，并将工件压向该面，而不宜与其他方面进行夹紧。由于工件为薄壁件，易受力变形，故采用多点同时压向工件，均匀分布压紧力，起到减少受力变形的效果。夹紧力为液压缸驱动。用推杆将压力传递致压板，然后由压板将压力分散到工件压紧表面，从而将工件压紧。
1）定位基准的选择是定位设计的一个关键问题。工件的定位基准一旦被确定，其定位方案也基本上被确定。设计夹具时，从减少加工误差考虑，应尽可能选用工序基准为定位基准，即遵循所谓基准重合原则。当用多个表面定位时，应选择其中一个较大的表面为主要定位基准。
2）在电机驱动端盖多孔钻的专用机床加工时,必须使被加工零件对刀具及其导向保证正确的相对位置，这是靠夹具的定位支承系统来实现的，定位支承系统除用以确定被加工零件的位置外，还要承受被加工零件的重量和夹紧力，有时还要承受切削力。
3.2.3 审核
检查夹具的各项功能是否符合设计要求。
3.2.4 总体设计
根据所定方案绘制夹具装配图，应将夹具的工作原理、结构和各种元件的装配关系表达清楚。用双点划线绘制工件外形轮廓、定位基准面、夹紧表面和加工表面。合理选择材料，标注尺寸、公差和技术要求。
3.2.5 夹具重要零件设计
1) 夹具体的设计夹具体的形状及尺寸取决于夹具体上各种装置与机床的连接。夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面，应有适应的尺寸和形状精度，他们之间应有适当的位置精度，为了使夹具体尺寸稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造，夹具体要进行退火处理。此外，夹具体还要有一定的壁厚，铸造和焊接夹具经常设置加强筋，铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台，以减少加工面积。当夹
电机驱动板及说明
L298直流电机/步进电机驱动板【实物图片】 驱动板尺寸：65mmX50mmX30mm 安装尺寸：49.2mmX45mm 孔径：直径3.5mm [主要功能特点] 关键芯片：L298N 双H 桥直流/步进电机驱动芯片 L298N 芯片工作电压：DC 4.5~5.5V。 电机驱动电源电压DC 5--35V。 电源输入正常时有LED 灯指示。 最大输出电流2A（瞬间峰值电流3A），最大输出功率25W。 输出正常时电机运转有LED 灯指示。 具有二极管续流保护。 可单独控制２台直流电机或１台两相4 线(或6 线)步进电机。 可以采用并联接法控制一台高达3A 的直流电机。
可实现电机正反转。 直流电机转速可通过PWM 方式实现调速。 可以给单片机等控制器提供5V电源 接口说明： J1：电机驱动电源输入接口 范围DC 5V—35V。V+接正，GND接地，注意不要接反电源极性。 J2：驱动器和控制端的接口 控制直流电机时IN1、IN2 和ENA 为一组，它们控制的电机A 接在J3 的A+和A-，如果电机A 不调速，则ENA 悬空即可；如果电机A调速，则ENA 接一路PWM 输出口；IN3、IN4 和ENB 为一组，它们控制的电机B 接在J3 的B+和B-，如果电机B 不调速，则ENB 悬空即可；如果电机B 调速，则ENB 接另一路PWM 输出口；控制步进电机时IN1、IN2、IN３和IN４接４根IO 线，A-、A+接步进电机一相；B-、B+接步进电机另一相。ENA、ENB 悬空即可。如果是6线步进电机，可以把两相的公共线一起接在 J1 的V+即可。 J3：输出电机接口 接直流电机时，A+和A-为一路电机；B+和B-为另一路电机。接步进电机时，A+、A-、B+和B-步进电机的4 根相线接口，如果是6线步进电机，可以把两相的公共线一起接在 J1 的V+即可。
钻孔组合机床设计文献综述
钻孔组合机床设计文献综述 附:文献综述或报告 钻孔组合机床设计 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或非凡外形的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效专用机床。它能够对一种(或多种)零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工精度稳定。 组合机床与通用机床、其他专用机床比较，具有以下特点: (1)组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70~80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。 (2)由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
(3)组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。 (4)在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。 (5)当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部部件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。 (6)组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。 组合机床虽然有很多优点，但也还有缺点: (1)组合机床的可变性较万能机床低，重新改装时有10%~20%的零件不能重复利用，而且改装时劳动量较大。 (2)组合机床的通用部件不是为某一种机床设计的，它是具有较广的适应性。这样，就使组合机床的结构较专用机床稍为复杂些。 近几年组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的使用，一些中小批量生产部门也开始推广使用。我国在组合机床及其自动线上将获得较快的发展，其发展方向为: 1、提高通用部件的水平衡量通用部件水平的主要标准是:品种规格齐全，动、静态性能参数先进，工艺性好，精度高和精度保持性好。 目前应注意开发适应强力铣削的大功率动力滑台，高精度镗削头和高精度滑台，以及适应中、 小批生产的快调、速换动力部件和支承部件。 机械驱动的动力部件具有性能稳定，工作可靠等优点。目前，机械驱动的动力部件应用了交流变频调速电机和直流伺服电机等，使机械驱动的动力部件增添了新的竞争能力。
直流电机驱动电路设计
直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 1. 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。 2. 性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动
1．输入与电平转换部分： 输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。 高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放，因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上，压降较大，后面一级的三极管将无法截止。 2．栅极驱动部分： 后面三极管和电阻，稳压管组成的电路进一步放大信号，驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容（大约 1000pF）进行延时，防止H桥上下两臂的场效应管同时导通（“共态导通”）造成电源短路。 当运放输出端为低电平（约为1V至2V,不能完全达到零）时，下面的三极管截止，场效应管导通。上面的三极管导通，场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平（约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC）时，下面的三极管导通，场效
多轴钻孔组合机床设计
摘要 本次设计是结合近年来国内外机床行业发展的新趋势,针对柴油机汽缸盖两侧的小孔钻削的组合机床设计.组合机床是由大量的通用部件和少量的专用部件组成的工序集中的高效率机床,它能够对一种(多种)零件进行多刀,多轴,多面,多工位加工,制造的周期短,投资少,经济效益高. 关键词:汽缸盖;毛坯;定位;机床夹具;金属切削;钻头
ABSTRACT This design was unified the new tendency of domestic and foreign machine tool’s industry development in the recent years, aimed at the design of assembled machine tool of the two sides’ pore drilling of diesel engine cylinder’s cover. The assembled machine tool is the centralized working procedure and high efficiency machine tool, which is composed by the massive general parts and the few special parts, it can process one kind (or many kinds)of part on the multi-knives, multiple-spindle, multi- surface, multi-locations. Its manufacture cycle is short, the investment is little ,but the economic benefit is high. Keywords:Cylinder Head；roughCutters；allocation; jig; metal cutting; drills
直流电机驱动电路设计
应用越来越广泛的直流电机，驱动电路设计 Source：电子元件技术| Publishing Date：2009-03-20 中心论题： ?在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑功能和性能等方面的因素 ?分别介绍几种不同的栅极驱动电路并比较其性能优缺点 ?介绍PWM调速的实现算法及硬件电路 ?介绍步进电机的驱动方案 解决方案： ?根据实际电路情况以及要求仔细选择驱动电路 ?使用循环位移算法及模拟电路实现PWM调速 ?对每个电机的相应时刻设定相应的分频比值，同时用一个变量进行计数可实现步进电机的分频调速 直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。 性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1。输出电流和电压围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2。效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3。对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。
4。对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5。可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 三极管-电阻作栅极驱动 1．输入与电平转换部分： 输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。 高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2。7V 基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。
较大功率直流电机驱动电路的设计方案
1 引言 直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便、调速围广，过载能力强，可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转，能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求，因此在工业控制领域，直流电机得到了广泛的应用。 许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片，但这些芯片多数只适合小功率直流电机，对于大功率直流电机的驱动，其集成芯片价格昂贵。基于此，本文详细分析和探讨了较大功率直流电机驱动电路设计中可能出现的各种问题，有针对性设计和实现了一款基于25D60-24A 的直流电机驱动电路。该电路驱动功率大，抗干扰能力强，具有广泛的应用前景。 2 H 桥功率驱动电路的设计 在直流电机中，可以采用GTR 集电极输出型和射极输出性驱动电路实现电机的驱动，但是它们都属于不可逆变速控制，其电流不能反向，无制动能力，也不能反向驱动，电机只能单方向旋转，因此这种驱动电路受到了很大的限制。对于可逆变速控制， H 桥型互补对称式驱动电路使用最为广泛。可逆驱动允许电流反向，可以实现直流电机的四象限运行，有效实现电机的正、反转控制。而电机速度的控制主要有三种，调节电枢电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。三种方法各有优缺点，改变电枢回路电阻只能实现有级调速，减弱磁通虽然能实现平滑调速，但这种方法的调速围不大，一般都是配合变压调速使用。因此在直流调速系统中，都是以变压调速为主，通过PWM(Pulse Width Mo dulation)信号占空比的调节改变电枢电压的大小，从而实现电机的平滑调速。 2.1 H 桥驱动原理 要控制电机的正反转，需要给电机提供正反向电压，这就需要四路开关去控制电机两个输入端的电压。当开关S1 和S4 闭合时，电流从电机左端流向电机的右端，电机沿一个方向旋转;当开关S2 和S3 闭合时，电流从电机右端流向电机左端，电机沿另一个方向旋转， H 桥驱动原理等效电路图如图1 所示。
卧式双面多孔钻加工机床设计
卧式双面多孔钻加工机床设计 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计说明书题目：卧式双面多孔钻加工机床设计 二级学院（直属学部）：无锡技师学院专业：数控车班级： 学生姓名：学号： 指导教师姓名：职称： 评阅教师姓名：职称： 2013 年9月
目录 目录 (2) 第1章绪论 (4) 1.1本课题的研究背景及意义 (4) 1.2本课题国内外研究概况 (5) 1.3本论文的主要工作及结构 (5) 第2章钻加工机床的总体设计 (7) 2.1组合机床工艺方案的拟定 (7) 2.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则 (7) 2.1.2 组合机床工艺方案的拟订 (7) 2.1.3 确定组合机床配置型式及结构方案应考虑的问题 (8) 2.1.4 工艺规程 (8) 2.2加工工序图 (9) 2.3加工示意图 (10) 2.3.1 技术分析 (10) 2.3.2 刀具的选择 (10) 2.3.3 攻丝靠模装置选择 (11) 2.3.4 切削用量的选取 (11) 2.3.5 确定主轴类型、尺寸、外伸长度 (12) 2.3.6 选择接杆、浮动卡头 (12) 2.3.7 动力部件工作循环及行程的确定 (12) 2.4机床联系尺寸图 (13) 2.4.1 机床联系尺寸图作用和内容 (13) 2.4.2 绘制机床尺寸联系总图之前应确定的内容 (13) 2.4.3 机床分组 (15) 2.5机床生产率计算卡 (16) 2.5.1 理想生产率Q (16) 2.5.2 实际生产率Q1 (16) 2.5.3 机床负荷率 (16) 第3章多轴箱设计 (17) 3.1多轴箱的组成及表示方法 (17) 3.1.1 多轴箱的组成 (17) 3.1.2 多轴箱总图绘制方法特点 (17) 3.2多轴箱通用零件 (17) 3.2.1 通用箱体类零件 (17) 3.2.2 通用主轴、通用传动轴、通用齿轮和套 (18)
步进电机驱动电路设计
https://www.360docs.net/doc/b86911332.html,/gykz/2010/0310/article_2772.html 引言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。驱动器接收到一个脉冲信号后，驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。首先，通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；其次，通过控制脉冲顿率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到涮速的目的。目前，步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点，在机电一体化产品中应用广泛，常用作定位控制和定速控制。步进电机驱动电路常用的芯片有l297和l298组合应用、3977、8435等，这些芯片一般单相驱动电流在2 a左右，无法驱动更大功率电机，限制了其应用范围。本文基于东芝公司2008年推出的步进电机驱动芯片tb6560提出了一种步进电机驱动电路的设计方案 1步进电机驱动电路设计 1.1 tb6560简介 tb6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有：内部集成双全桥mosfet驱动；最高耐压40 v，单相输出最大电流3.5 a(峰值)；具有整步、1／2、1／8、1／16细分方式；内置温度保护芯片，温度大于150℃时自动断开所有输出；具有过流保护；采用hzip25封装。tb6560步进电机驱动电路主要包括3部分电路：控制信号隔离电路、主电路和自动半流电路。 1.2步进电机控制信号隔离电路 步进电机控制信号隔离电路如图1所示，步进电机控制信号有3个(clk、cw、enable)，分别控制电机的转角和速度、电机正反方向以及使能，均须用光耦隔离后与芯片连接。光耦的作用有两个：首先，防止电机干扰和损坏接口板电路；其次，对控制信号进行整形。对clk、cw信号，要选择中速或高速光耦，保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动，且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。本设计中选择2片6n137高速光耦隔离clk、cw，其信号传输速率可达到10 mhz，1片tlp521普通光耦隔离enable信号。应用时注意：光耦的同向和反向输出接法；光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源，否则不能起到隔离干扰的作用。
三相直流无刷电机驱动程序
1.检测霍尔传感器的值可以判断出转子的位置，再使能相应的上下桥臂，则能驱动电机运动；若要让电机持续转动，则必须再次检测传感器值及使能相应的上下桥臂。这里采用的是将霍尔传感器输出的三根线相边的IO口配置成外部中断，并且为边沿触发，在中断函数中加入传感器检测与上下桥臂切换程序，如此电机就能持续运转了。 2.上桥臂的控制采用IO口置高低电平来控制上桥臂的通断，下桥臂则使用单片机内部集成的三路PWM波来控制，通过控制PWM波的占空比，可以实现对电机的调速了。实际测得，占空比与电机的速度成正比例关系，在PWM波频率为20KHz时，占空比增加1%，速度增加60rpm，并在占空比为53%时达到额定转速3000rpm（空载）。 3.速度测量则采用如下公式： 电机每转一圈，霍尔值改变6次x5个周期=30次，记录边沿触发的中断次数N/30=电机转过的圈数,设运转时间为t(s)则电机转速v=N/30/t*60 rpm。即动转时间为2s时，霍尔值改变次数即为速度值，单位rpm。 4.调速：给定速度，由电机驱动板自动由当前速度平滑过渡到给定速度。实际测试发现，速度变化量很大时，电机会有突然加速或减速时的冲击；因此，调速应有一个缓冲的过程。即加速或减速应以小步进缓慢增加或减少占空比来让速度渐渐达到最终值。 #include "stm32f10x.h" #include "driver_motor.h" #define PWM_PERIOD_T 400 #define U_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_13 #define U_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_13 #define U_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_8 #define U_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_8 #define V_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_14 #define V_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_14 #define V_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_9 #define V_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_9 #define W_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_15 #define W_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_15 #define W_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_10 #define W_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_10 #define SU_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_15 #define SV_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_12 #define SW_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_11 //u8 Motor_Dir=0; //u8 Motor_EN=0;
步进电机控制驱动电路设计.
实习名称：电子设计制作与工艺实习 学生姓名：周文生 学号：201216020134 专业班级：T-1201 指导教师：李文圣 完成时间： 2014年6月13日 报告成绩：
步进电机控制驱动电路设计 摘要： 本设计在根据已有模电、物电知识的基础上，用具有置位，清零功能的JK 触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器，来对555定时器产生的脉冲进行分配，通过功率放大电路来对步进电机进行驱动，并且产生的脉冲的频率可以控制，从而来控制步进电机的速度，环形分配器中具有复位的功能，在对于异常情况可以按复位键来重新工作。 关键字：555定时器脉冲源环行分配器功率放大电路 一、方案论证与比较： （一）脉冲源的方案论证及选择： 方案一：采用555定时器产生脉冲，它工作频率易于改变从而可以控制步进电机的速度并且工作可靠，简单易行。 C2 10uF 图一 555定时器产生的方法 方案二:采用晶振电路来实现，晶振的频率较大，不利于电机的工作，易失步，我们可以利用分频的方法使晶振的频率变小，可以使电机工作稳定，但分频电路较复杂，并且晶振起振需要一定的条件，不好实现。
X1 1kohm 1kohm 图二晶振产生脉冲源电路 综上所述，我们采用方案一来设计脉冲源。 （二）环形分配器的设计： 方案一：采用74ls194通过送入不同的初值来进行移位依此产生正确的值使步进电机进行转动。但此方案的操作较复杂，需要每次工作时都要进行置位，正反转的操作较复杂，这里很早的将此方案放弃。 方案二：使用单独的JK 触发器来分别实现单独的功能。 图三双三拍正转 图四单三拍正转
图五三相六拍正转 利用单独的做，电路图较简单，单具体操作时不方便，并且不利于工程设计。块分的较零散，无法统一。 方案三：利用JK触发器的自己运动时序特性设计，利用卡诺图来进行画简。 图六单，双三拍的电路图 单，双三拍的正，反转主要由键s1,s2的四种状态来决定四种情况的选择。
电机驱动电路的设计
《电子线路CAD》课程论文题目：电机驱动电路的设计
1 电路功能和性能指标 此电路是用MCU发出的PWM波来控制电机的转速的电路，电路输入电压是7.2V。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 元器件截图： 图1 这个是图中的BTN7971的原理图，是一款电机驱动半桥芯片。 制作步骤： 1.点击菜单栏的放置，然后点击弹出的窗口中的矩形，如下图： 图2 2.然后鼠标光标下就会出现一个黄色的矩形边框，自己就可以随意设置边框的大小，之后框图的大小可以拖动修改，如下图：
图3 3.框图定好后,点击下图的图标，可以进行画引脚： 图4 4.放引脚时可以按table键设置引脚属性： 图5 2.2 原理图设计 ①原理图设计过程： 首先简历里一个PCB工程项目，保存命名为BTN驱动，然后在这个工程下面
建立一个原理图文件和一个PCB文件，并将其保存并重命名为BTN在与工程相同的目录下面，然后开始绘制原理图了，将所有设置默认为初始状态不需要更改，然后开始画原理图了，将其模块化绘图比较方便好看。 ②下面就是绘制成功后的原理图： 图6 ③下图为massage框图： 图7 其操作步骤为： 1.点击system中的message， 2.然后点击下图中高亮部分 图8
3.最后打开message就可以看见编译信息了 4.之后根据错误提示进行查找修改，直至没有错误和警告，如下图： 图9 ④该项目的元器件库截图如下： 图10 图11
生成原理图库的步骤为： 1.点击界面右下角的design compiler,然后点击如图高亮部分： 图12 2.点击界面上面的工具栏中的设计，然后点击高亮部分： 图13 3.最后可以查看刚才打开的navigater,如图：
直流电机驱动电路的设计
直流电机驱动电路的设计 驱动电路的性能很大程度上影响整个系统的工作性能。有许多问题需要慎重设计，例如，导通延时、泵升保护、过压过流保护、开关频率、附加电感的选择等。 1.开关频率和主回路附加电感的选择 力矩波动也即电流波动，由系统设计给定的力矩波动指标为ΔI/IN，对有刷直流电动机而言，通常在(5~10)%左右。为了便于分析可认为 ΔI/IN=ΔI/(Us/Rd) (1) 式中Rd为电枢回路总电阻。代入前面各种驱动控制方式的ΔI 表达式中，消去Us，可求出： 对于单极性控制 &nbs p; Ld/Rd≥5T~2.5T(可逆或不可逆) (2) 对于双极性控制 Ld/Rd≥10T~5T （3） 式中T为功率开关的开关周期。 对于有刷直流电动机，电磁时间常数Ld/Rd一般在10ms至几十毫秒。若采用GTR，开关频率可取2KHz左右，T=0.5ms。若采用IGBT，开关频率可取18KHz以上，所以上式均能满足。若采用GTO或可控硅功率器件，由于工作频率只有100Hz左右，此时应考虑在主回路附加电抗器，且Ld="Lf"+La (4)
对不可逆系统还应进一步检查临界电流，IaL=UsT/8Ld≤Ia0应小于电机空载电流，防止空载失控。对于低惯量电机、力矩电动机，由于电磁时间常数很小（几个毫秒或更小），此时应考虑采用开关频率高的IGBT功率开关器件。 2. 功率驱动电路的选择 图1 H桥开关电路(Ⅰ) & nbsp; 图2 H桥开关电路(Ⅱ) 小功率驱动电路可以采用如图1所示的H桥开关电路。UA和UB 是互补的双极性或单极性驱动信号，TTL电平。开关晶体管的耐压应大于1.5倍Us以上。由于大功率PNP晶体管价格高，难实现，所以这个电路只在小功率电机驱动中使用。当四个功率开关全用NPN晶体管时，需要解决两个上桥臂晶体管(BG1和BG3)的基极电平偏移问题。图2中H桥开关电路利用两个晶体管实现了上桥臂晶体管的电平偏移。但电阻R上的损耗较大，所以也只能在小功率电机驱动中使用。 当驱动功率比较大时，一般桥臂电压也比较高，例如直接取工频电压，单相220V，或三相380V。为了安全和可靠，希望驱动回路（主回路）与控制回路绝缘。此时，主回路必须采用浮地前置驱动。图3所示的浮地前置驱动电路都是互相独立的，并由独立的电源供电。由
MOS管驱动直流电机要点
直流电机驱动课程设计 题目：MOS I电机驱动设计 Word专业资料
摘要 直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速围广，过载能力大， 能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起动、制动和反转；能满足生产过程 中自动化系统各种不同的特殊运行要 求。 本文介绍了直流电机驱动控制装置（H 桥驱动）的设计与制作，系统采用分立
元件搭建H 桥驱动电路，PWM 调速信号由单片机提供，信号与H 桥驱动电路之间采用光电耦合器隔离，电机的驱动运转控制由PLC 可编程逻辑控制器实现。 关键词：直流电动机，H 桥驱动，PWM
目录 一、直流电机概述 (4) 二、直流电机驱动控制 (6) 三、直流电机驱动硬件设计 (8) 四、直流电机驱动软件设计 (9) 五、程序代码..................................................... 1..2 六、参考文献..................................................... 1..8
一、概述 19 世纪70 年代前后相继诞生了直流电动机和交流电动机，从此人类社会进入了以电动机为动力设备的时代。以电动机作为动力机械，为人类社会的发展和进步、工业生产的现代化起到了巨大的推动作用。在用电系统中，电动机作为主要的动力设备而广泛地应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。电动机负荷约占总发电量的70 ％，成为用电量最多的电气设备。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种。简单控制对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件
电机及电机驱动模块设计
电机及电机驱动模块设计 1.电机选择 通过对各种电机性能的初步查询和在单片机开发板上对于步进马达和PWM直流电机的实验，我们了解到：步进电机的优点是可以精确定位，但缺点是耗电量大，若采用电池供电，可能不能长时间工作，此外，采用步进电机需要两块驱动板，控制复杂。而直流电机的缺点是不能实现精确定位，但是可以通过调节PWM波实现调速，但在电源相同的条件下，速度较慢；优点是耗电小。由于设备有限，我们无法精确测量两种电机工作时的实际工作电流，上述比较出自文献[1]与产品参数的分析。结合我们的需求，最终决定选择普通直流电机。2.增加驱动、实现换向、实现调速 由于电机属于大功率的器件，而单片机的I/O口所提供的电流往往十分有限，所以必须外加驱动电路来增大驱动；由于我们小车中即将使用的直流电机没有电刷，且供电电源为单电源，所以需要设计一个电子开关以实现换向功能。通过对电机驱动原理的研究得知使用H 桥电路可以实现这两个功能。 从图中可以看出，在上面电路由于内部采用了三极管，三极管本身起到放大的作用，即增大了驱动电流；假设开关A、D接通，电机正向转动，而开关B、C接通时，直流电机将反向转动，从而实现了电机的正反控制。 依据这个原理，我们决定直接使用结构较为简单、价格便宜且可靠性高的电机驱动芯片来连接单片机与电机以减少电路搭建的麻烦和硬件设计的复杂性。电机驱动芯片L298N内部的组成其就是H桥驱动电路，其内部电路图如下：
各引脚功能以及性能参数再次不做赘述。因为小车中打算采用两个直流电机，而选择的L298的特点是工作电压高，输出电流大。因此决定设计单片机和电机独立供电，即控制电路和驱动电路双电源供电。优点是可以保证电源功率和电压大小满足需要，可提高系统的稳定性。缺点是电机驱动模块中独立电影的增加会使车体变重，可能影响小车的运行效果。 最后将L298的引脚正确连接到单片机PO口并拉上电阻，通过Keil对单片机编写程序让小车上的两个电机正反转即可实现小车前进。目前已经写出使两个电机正转的程序，等待测试。小车左右转向的程序设计还未完成。 结构框图
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110_L298N_LMD18200
在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 1．功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机 即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4 个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速，只要使 用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM （脉冲宽度调制）调速。 2．性能：对于PWM 调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防 止共态导通（H 桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或 光电耦合器实现隔离。 4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 H桥驱动电路：H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机，因其外形酷似字母'H'，所以称作H桥驱动电路。 要使电机M运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经Q4回到电源负极。电机顺时针转动。当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，驱动电机逆时针方向转动。
直流电机驱动控制电路
1 引言 长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统 的最佳选择。特别随着计算机在控制领域，高开关频率、全控型第二代电力半导体器件(GTR、GTO、MOSFET、IGBT等)的发展，以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。为适应小型直流电机的使用需求，各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电路，构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。但是，专用集成电路构成的直流电机驱动器的输出功率有限，不适合大功率直流电机驱动需求。因此采用N沟道增强型场效应管构建H桥，实现大功率直流电机驱动控制。该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求，并具有快速、精确、高效、低功耗等特点，可直接与微处理器接口，可应用PWM技术实现直流电机调速控制。 2 直流电机驱动控制电路总体结构 直流电机驱动控制电路分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H桥功率驱动电
路等四部分，其电路框图如图一 由图可以看出，电机驱动控制电路的外围接口简单。其主要控制信号有电机运转方向信号Dir电机调速信号PWM及电机制动信号Brake，Vcc为驱动逻辑电路部分提供电源，Vm 为电机电源电压，M+、M-为直流电机接口。 在大功率驱动系统中，将驱动回路与控制回路电气隔离，减少驱动控制电路对外部控制电路的干扰。隔离后的控制信号经电机驱动逻辑电路产生电机逻辑控制信号，分别控制H桥的上下臂。由于H桥由大功率N沟道增强型场效应管构成，不能由电机逻辑控制信号直接驱动，必须经驱动信号放大电路和电荷泵电路对控制信号进行放大，然后驱动H桥功率驱动电路来驱动直流电机。 3 H桥功率驱动原理
直流电机驱动电路设计的一些知识
一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 1．功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动 时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管， 场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。 2．性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动 1．输入与电平转换部分： 输入信号线由DA TA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。 高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放，因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上，压降较大，后面一级的三极管将无法截止。 2．栅极驱动部分： 后面三极管和电阻，稳压管组成的电路进一步放大信号，驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容（大约1000pF）进行延时，防止H桥上下两臂的场效应管同时导通（“共态导通”）造成电源短路。 当运放输出端为低电平（约为1V至2V,不能完全达到零）时，下面的三极管截止，场效
MOS管驱动直流电机
直流电机驱动课程设计题目：MOS管电机驱动设计
摘要 直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起动、制动和反转；能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求。 本文介绍了直流电机驱动控制装置（H桥驱动）的设计与制作，系统采用分立元件搭建H桥驱动电路，PWM调速信号由单片机提供，信号与H桥驱动电路之间采用光电耦合器隔离，电机的驱动运转控制由PLC可编程逻辑控制器实现。 关键词：直流电动机，H桥驱动，PWM
目录 一、直流电机概述 (4) 二、直流电机驱动控制 (6) 三、直流电机驱动硬件设计 (8) 四、直流电机驱动软件设计 (9) 五、程序代码 (12) 六、参考文献 (18)
一、概述 19世纪70年代前后相继诞生了直流电动机和交流电动机，从此人类社会进入了以电动机为动力设备的时代。以电动机作为动力机械，为人类社会的发展和进步、工业生产的现代化起到了巨大的推动作用。在用电系统中，电动机作为主要的动力设备而广泛地应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。电动机负荷约占总发电量的70％，成为用电量最多的电气设备。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种。简单控制对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件来实现。复杂控制是对电动机的转速、转角、转矩、电压、电流等物理量进行控制，而且有时往往需要非常精确的控制。以前对电动机的简单控制应用较多，但是，随着现代化步伐的迈进，人们对自动化的需求越来越高，使电动机的复杂控制变成主流，其应用领域极其广泛。电动机控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步，使电动机控制技术在近二十多年内发生了翻天覆地的变化。其中电动机控制部分已由模拟控制让位给以单片机为主的微处理器控制，形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统的应用，并向全数字控制系统的方向快速发展。电动机驱动部分所用的功率器件经历了几次更新换代，目前开关速度更快，控制更容易的
电机驱动电路(详细)
电机驱动电路 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 1．功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向 转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继 电器。如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三 极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。 2．性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动 1．输入与电平转换部分： 输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K 欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成
mx612 直流电机驱动IC 马达驱动IC
有刷直流马达驱动电路MX612 有刷直流马达驱动电路 MX612 概述 该产品为电池供电的玩具、低压或者电池供电的运动控制应用提供了一种集成的有刷直流马达驱动解决方案。电路内部集成了采用N沟和P沟功率MOSFET设计的H桥驱动电路，适合于驱动有刷直流马达或者驱动步进马达的一个绕组。该电路具备较宽的工作电压范围（从2V到10V），最大持续输出电流达到1.2A，最大峰值输出电流达到2.5A。 该驱动电路内置过热保护电路。通过驱动电路的负载电流远大于电路的最大持续电流时，受封装散热能力限制，电路内部芯片的结温将会迅速升高，一旦超过设定值(典型值150℃)，内部电路将立即关断输出功率管，切断负载电流，避免温度持续升高造成塑料封装冒烟、起火等安全隐患。内置的温度迟滞电路，确保电路恢复到安全温度后，才允许重新对电路进行控制。 特性 ●低待机电流(小于0.1uA)； ●低静态工作电流； ●集成的H桥驱动电路； ●内置防共态导通电路； ●低导通内阻的功率MOSFET管； ●内置带迟滞效应的过热保护电路(TSD)； ●抗静电等级：3KV (HBM)。 典型应用 ● 2-6节AA/AAA干电池供电的玩具马达驱动； ● 2-6节镍-氢/镍-镉充电电池供电的玩具马达驱动； ● 1-2节锂电池供电的马达驱动
引脚排列 引脚定义 功能框图
注：D A JA T A表示电路工作的环境温度，θJA为封装的热阻。150℃表示电路的最高工作结温。 (2)、电路功耗的计算方法: P =I2*R 其中P为电路功耗，I为持续输出电流，R为电路的导通内阻。电路功耗P必须小于最大功耗P D (3)、人体模型，100pF电容通过1.5KΩ 电阻放电。 注：(1)、逻辑控制电源VCC与功率电源VDD内部完全独立，可分别供电。当逻辑控制电源VCC掉电之后，电路将进入待机模式。 (2)、持续输出电流测试条件为：电路贴装在PCB上测试，SOP8封装的测试PCB板尺寸为25mm*15mm。