机电一体化系统课程设计
设计说明书
设计题目：X－Y数控工作台机电系统设计
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2011年12 月24 日
目录
机电一体化系统设计课程设计任务书
1．总体方案
1.1导轨副的选用
1.2 丝杆螺母副的选用
1.3 减速装置的选用
1.4 伺服电动机的选用
1.5 检测装置的选用
2.控制系统的设计
3.机械传动部件的计算与选型
3.1导轨上移动部件的重量估算
3.2铣削力的计算
3.3直线滚动导轨副的计算与选型
3.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型
3.5步进电动机减速箱的选用
3.6步进电动机的计算与选型
3.7增量式旋转编码器的选用
4．工作台机械装配图的绘制
5.工作台控制系统的设计
6.步进电动机驱动电源的选用
7.设计总结
参考文献
[1]张建民.《机电一体化系统设计》第三版.高等教育出版社
[2]尹志强.《系统设计课程设计指导书》.机械工业出版社
设计计算与说明主要结果
设计任务：
题目：X-Y 数控工作台机电系统设计 任务：设计一种供立式数控铣床使用的X-Y 数控工作台，主要参数如下：
1）立铣刀最大直径d=15mm ； 2）立铣刀齿数Z=3； 3）最大铣削宽度mm a e 15=； 4）最大背吃刀量mm a p 8=； 5）加工材料为碳钢； 6）X 、Y 方向的脉冲当量
mm
y x 005.0==δδ/脉冲；
7）X 、Y 方向的定位精度均为mm 01.0±； 8）工作台导轨长度为1260mm ；
9）工作台空载最快移动速度min /3000mm v v y x ==；
10）工作台进给最快移动速度min /400max max mm v v f y f x ==； 11）移动部件总重量为800N ；
12）丝杆有效行程为920mm 。
一、总体方案的确定 1 机械传动部件的选择
1.1导轨副的选用 要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，但脉冲当量小、定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。
1.2丝杆螺母副的选用 伺服电动机的旋转运动需要通过丝杆螺母副转换成直线运动，要满足0.005mm 的脉冲当量mm 01.0±和的定位精度，滑动滑动丝杆副无能为力，只有选用滚珠丝杆副才能达到。滚珠丝杆副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高，预紧后可消除反向间隙。
1.3减速装置的选用 选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消
间隙机构。为此，决定采用无间隙齿轮传动减速箱。
1.4伺服电动机的选用任务书规定的脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度也未达到微米级，空载最快速度也只有3000mm/min。因此，本设计不必采用高档次的伺服电动机，如交流伺服电动机或直流伺服电动机等，可以选用性能好一些的步进电动机，如混合式步进电动机，以降低成本，提高性价比。
1.5检测装置的选用选用步进电动机作为伺服电动机后，可选开环控制，也可选闭环控制。任务书所给的精度对于步进电动机来说还是偏高的，为了确保电动机在运转过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，拟在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码器，用以检测电动机的转角与转速。增量式旋转编码器的分辨力应与步进电动机的步距角相匹配。
考虑到X、Y两个方向的加工范围相同，承受的工作载荷相差不大，为了减少设计工作量，X、Y两个坐标的导轨副、丝杆螺母副、减速装置、伺服电动机，以及检测装置拟采用相同的型号与规格。
2.控制系统的设计
1)设计的X-Y工作台准备用在数控铣床上，其控制系统应该具有单坐标定位、两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统应该设计成连续控制型。
2)对于步进电动机的半闭环控制，选用MCS-51系列的8位单片机AT89C52作为控制系统的CPU，应该能够满足任务书给定的相关指标。
3)要设计一台完整的控制系统，在选择CPU之后，还需要扩展程序储存器、数据存储器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A转换电路、串行接口电路等。
4)选择合适的驱动电源，与步进电动机配套使用。
三、机械传动部件的计算与选型
1.导轨上移动部件的重量估算
按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重量约为800N。
2.铣削力的计算
设零件的加工方式为立式铣削，采用硬质合金立铣刀，工件的材料为碳钢。则由表3-7查得立铣时的铣削力计算公式为：
Z
n a d f a F p z e c 13
.00.173.075.085.0118-= (1)
今选择铣刀直径d=15mm ，齿数Z=3，为了计算最大铣削力，
在不对称铣削的情况下，取得最大铣削宽度mm a e 15=，背吃刀量mm a p 8=，每齿进给量mm f z 1.0=，铣刀转速n=300r/min 。则由(1)式求得最大铣削力： N N F c 146333008151.01511813.00.173.075.085.0≈??????=-
采用立铣刀进行圆柱铣削时，各铣削力之间的比值可由表3-5查得，结合图3-4a ，考虑逆铣时的情况，可估算三个方向的铣削力分别为：N F F c f 16091.1≈=，N F F c e 55638.0≈=，
N F F c fn 36625.0≈=。图3-4a 为卧铣情况，现在考虑立铣，则工
作台受到垂直方向的铣削力N F F e z 556==，受到水平方向的铣削力分别
f
F 和
fn
F 。今将水平方向较大的铣削力分配给工作台的纵向（丝杆轴线方向），则纵向铣削力N F F f x 1609==，径向铣削力N F F fn y 366==。
3.直线滚动导轨副的计算与选型
（1）滑块承受工作载荷max F 的计算及导轨型号的选取 工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。本设计中的X-Y 工作台为水平布置，采用双导轨、四滑块的支承形式。考虑最不利的情况，即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担，则单滑块所受的最大垂直方向载荷为：
F G
F +=
4max (2)
≈c F 1463N
N F f 1609≈
N F e 556≈ N F fn 366≈
N
F z 556=
N F x 1609= N F y 366=
G=800N F=556N
其中，移动部件重量G=800N ，外加载荷N F F z 556==，代入式（2），得最大工作载荷kN N F 756.0756max ==。 查表3-41，根据工作载荷KN F 756.0max =，初选直线滚动导轨副的型号为KL 系列的JSA-LG15型，其额定动载荷kN
G a 94.7=，额定静载荷
kN
G a 5.90=。
（2）距离额定寿命L 的计算 上述选取的KL 系列JSA —LG15型导轨副的滚道硬度为60HRC ，工作温度不超过100摄氏度，每根导轨上配有两只滑块，精度为4级，工作速度较低，载荷不大。
查表3-36~表3-40，分别取硬度系数0.1=H f 、温度系数00.1=T f 、接触系数
81
.0=C f 、精度系数9.0=R f 、载荷系数5
.1=W f ，代
入式（3-33），的距离寿命：
km F G f f f f f L a W R C T H 6649503
max ≈?????
?
?= 远大于期望值50km ，故距离额定寿命满足要求。
4.滚珠丝杠螺母副的计算与选型
（1）最大工作载荷m F 的计算 如前页所述，在立铣时，工作台受到进给方向的载荷（与丝杠轴线平行）N F x 1609=，受到横
向的载荷（与丝杠轴线垂直）N F y 366=，受到垂直方向的载荷（与工作台垂直）N F z 556=。 已知移动部件总重量G=800N ，按矩形导轨进行计算，查表3-29，取颠覆力矩影响系数K=1.1，滚动导轨上的摩擦因数μ=0.005 。求得滚珠丝杠副的最大工作载荷：
N N G F F KF F y z x m 1779)]800366556(005.016091.1[)
(≈++?+?=+++=μ
（2）最大动载荷
Q
F 的计算 设工作台在承受最大铣削力时的
kN
F 756.0max =
kN G a 94.7= kN
G a 5.90=
km
L 6649
≈
=m F 1779N
最快进给速度v=400mm/min ，初选丝杠导程mm
P h 5=，则此
时丝杠转速80r/m in v/P n h ==。
取滚珠丝杠的使用寿命T=15000h ，代入6
010/60nT L =，得丝杠寿命系数720=L (单位为6
10r) 。
查表3-30，取载荷系数
2
.1=W f ，滚道硬度为60HRC 时，
取硬度系数0.1=H f ，代入式（3-23），求得最大载荷：
N F f f L F m H W Q 888130≈=
（3）初选型号 根据计算出的最大载荷和初选的丝杠导程，查表3-31，选择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的G 系列2504-3型滚珠丝杠副，为内循环固定反向器单螺母式，其公称直径为20mm ，导程为5mm 。循环滚珠为3圈×1列，精度等级取4级，额定动载荷为9309N 。大于
Q
F ，满足要求。
（4）传动效率η的计算 将公称直径mm D o 20=，导程
mm P h 5=，代入
()[]
0h /P arctan d πλ=，得丝杠螺旋升角
，,554 =λ。将摩擦角?=10′代入)/tan(tan ?λλη+=，得传动效率96.4%=η。 （5）刚度的验算
1)X-Y 工作台上下两层滚珠丝杠副的支承均采用“单推—单推”的方式，见书后插页图6-23。丝杠的两端各采用一对推理角接触球轴承，面对面组配，左、右支承的中心距离约为
a=500mm ；钢的弹性模量MPa 102.1E 5
?=；查表3-31，得滚珠直径 3.175m m D w =，丝杠底径mm 2.16d 2=，丝杠截面面
积22
2
12.2064/S mm d ==π。 忽略式（3-25）中的第二项，算得丝杠在工作载荷m F 作用下产生的拉/压变形量
mm
P h 5=
v=400mm/min
80r/min n = T=15000h
720=L .2
.1=W f
=Q F 8881N
mm D o 20= mm P h 5=
，,334 =λ
96.4%=η
MPa
102.1E 5?=
mm 2.16d 2=
mm mm ES a F m 0205.0)]12.206101.2/(5001779[)/(51=???==δ。2）根据公式3
)/(0-=w D d Z π，求得单圈滚珠数Z=20；该型号丝杠为单螺母，滚珠的圈数×列数为3×1，代入公式
列数
圈数??=∑Z Z ，得滚珠总数量60=∑Z 。丝杠预紧时，
取轴向预紧力N 5933/F F m YJ ==。则由式（3-27），求得滚珠与螺纹滚道间的接触变形量mm 0026.02≈δ。
因为丝杠加有预紧力，且为轴向负载的1/3，所以实际变形量可减小一半，取mm 0013.02≈δ。
3)将以上算出的1δ和2δ代入
2
1δδδ+=总，求得丝杠总变
形量（对应跨度500mm ）m mm μδ8.210218.0==总。
本例中，丝杠的有效行程为670mm ，由表3-27知，5级精度滚珠丝杠有效行程在315～400mm 时，行程偏差允许达到25μm ，可见丝杠刚度足够。
（6）压杆稳定性校核 根据公式（3-28）计算失稳时的临界载荷k F 。查表3-34，取支承系数1=k f ；由丝杠底径
mm d 2.162=求得截面惯性矩44
2
88.338064/mm d I ≈=π；压杆稳定安全系数K 取3（丝杠卧式水平安装）；滚动螺母至轴向固定处的距离a 取最大值500mm 。代入式（3-28），得临界载荷N Ka
EI
f F k k 93432
2
==
π，远大于工作载荷N F m 1779=，故丝杠不会失稳。
综上所述，初选的滚珠丝杠副满足使用要求 5 步进电动机减速箱的选用
为了满足脉冲当量的设计要求，增大步进电动机的输出转矩，同时也是为了使滚珠丝杠和工作台的转动惯量折算到电动机转轴上尽可能地小，今在步进电动机的输出轴上安装一套齿轮减速箱。采用一级减速，步进电机的输出轴与小齿轮连接，
60=∑Z =YJ F 593N
m μδ8.21=总
N F k 9343= N F m 1779=
滚珠丝杠的轴头与大齿轮连接。其中大齿轮设计成双片结构，采用图3-8所以的弹簧错齿法消除侧隙。
已知工作台的脉冲当量/005.0mm =δ脉冲，滚珠丝杠的导程
mm p h 5=，初选步进电机的步进角
75.0=α。根据式（3-12），算得减速比：
12/25)005.0360/()575.0()360/()(=??==δαh P i
本设计选用常州市新月电机有限公司生产的JBF-3型齿轮减速箱。大小齿轮模数均为mm 1，齿数比为75：36，材料
为45调制刚，齿表面淬硬后达HRC55。减速箱中心距为[]mm mm 5.5512/25)3675(=?+，小齿轮厚度为20mm ，双片
大齿轮厚度均mm 10。
6步进电动机的计算与选型
步进电动机的计算与选型参见第四章第三节相关内容。 （1）计算加在步进电机转轴上的总转动惯量eq
J 已知：
滚珠丝杠的公称直径
mm
d 200=，总长mm l 500=，导程
mm P h 5=，材料密度3
3
/1085.7cm kg -?=ρ；移动部件总重力N G 800=；小齿轮度
mm b 201=，直径mm d 361=；大齿轮度
mm b 202=，直径mm d 752
=；转动比12/25=i 。
如表4-1所示，算得各个零件部件的转动惯量如下（具体计算过程从略）：滚珠丝杠的转动惯量2.617.0cm kg J s =；拖板折算到丝杠上的转动惯量2.517.0cm kg J W =；小齿轮的转
动惯量2
1.259.0cm kg J Z =；大齿轮的转动惯量
22.877.4cm kg J Z =。
初选步进电动机型号为90BYG2602，为两相混合式，由常州宝马集团公司生产，二相八拍驱动时步距角
75.0，从表4-5
75.0=α
12/25=i
mm
d 200=
mm l 500=
mm P h 5=
mm b 201= mm b 202=
2.617.0cm kg J s =
21.259.0cm kg J Z = 22.877.4cm kg J Z =
设 计 计 算 与 说 明
主要结果
查得该型号电动机转子的转动惯量2
.4cm kg J m =。
则加在步进电机转轴上的总转动惯量为：
2221.35.30/)(cm kg i J J J J J J s w z z m eq =++++=
(2) 计算加子在步进电机转轴上的等效负载转矩
eq
T
分快速空载起动和承受最大工作负载两种情况进行计算。
1） 快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩
1
eq T 由式(4-8)可知，1eq T
包括三部分：一部分是快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩
m ax
a T ；一部分是移动
部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩
f
T ；还有一部
分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩
0T 。因为滚珠丝杠副传动效率很高，根据式(4-12)可知，0T 相对于
m ax
a T 和
f
T 很小，可以忽略不计。则有：
f
a eq T T T +=max 1
(6-13)
根据式(4-9)，考虑传动链的总效率η，计算快速空载起动时折算到电动机转轴的最大加速转矩：
ηπ1
602max ?
=
a
m eq a t n J T （6-14）
式中m n ——对空载最快移动速度的步进电动机最高转速，单位为r/min ；
a t ——步进电动机由静止到加速到n 转速所需的时间，单位为s 。
其中：
δ
α
360max v n m =
（6-15）
2.4cm kg J m =
2
.35.30cm kg J eq =
设 计 计 算 与 说 明
主要结果
式中max v ——空载最快移动速度，任务书指定为3000mm/min ；
α ——步进电动机步距角，预选电动机为 75.0； δ ——脉冲当量，本例/005.0mm =δ脉冲。 将以上各值代入式(6-15)，算得1250=m n r/min
设步进电动机由静止到加速至n 转速所需时间t=0.4s ，传动链总效率η=0.7。则由式(6-14)求得：
m N m N T a ?≈??????=-42.17
.04.0601250
105.3024max π
由式(4-10)可知，移动部件运动时，折算到电动机转轴上的摩擦转矩为：
i P G F T h
z f πημ2)(+= （6-16）
式中μ——导轨的摩擦因数，滚动导轨取0.005; z F ——垂直方向的铣销力，空载时取0;
η——传动链总效率，取0.7。
则由式(6-16)，得：
m N m N T f .002.0.12
/257.02005.0)10000(005.0≈???+?=π
最后由式(6-13)求得快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩：
m N T T T f a eq .422.1m ax 1=+=
2)最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩T 由式(4-13)可知，T 包括三部：一部分是折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩T ;一部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩T ;还有一部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩T ，T 相对于T 和T 很小，可以忽略不计。则有：
1250=m n r/min
m
N T a ?≈42.1max
m
N T f .002.0≈
m N T eq .422.11=
设 计 计 算 与 说 明
主要结果 f
t eq T T T +=2
其中，折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩T 由式(4-14)计算。本例中在对滚珠丝杠进行计算的时候，已知沿着丝杠轴线方向的最大进给载荷F=1609N.m ，则有： 将以上各值代入式(6-15)，算得1250=m n r/min
设步进电动机由静止到加速至n 转速所需时间t=0.4s ，传动链总效率η=0.7。则由式(6-14)求得：
m N m N T a ?≈??????=
-422.17
.04.0601250
1035.3024
max π
由式(4-10)可知，移动部件运动时，折算到电动机转轴上的摩擦转矩为：
i P G F T h
z f πημ2)(+=
式中μ——导轨的摩擦因数，滚动导轨取0.005;
z F ——垂直方向的铣销力，空载时取0;
η——传动链总效率，取0.7。
则由式(6-16)，得：
m N m N T f .002.0.12
/257.02005
.0)8000(005.0≈???+?=π
最后由式(6-13)求得快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩：
m N T T T f a eq .422.1m ax 1=+=
2)最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩T 由式(4-13)可知，T 包括三部：一部分是折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩T ;一部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩T ;还有一部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩T ，T 相对于T 和T 很小，可以忽略不计。则有：
1250=m n
r/min
m
N T a ?≈422.1max
m
N T eq .422.11=
f
t eq T T T +=2
设 计 计 算 与 说 明
主要结果 （6-18）
其中，折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩T 由式(4-14)计算。本例中在对滚珠丝杠进行计算的时候，已知沿着丝杠轴线方向的最大进给载荷F=913N.m ，则有：
m N m N i
P F T h f t .88.0.12
/257.02005
.016092≈???=
=
ππη
再由式(4-10)可知，移动部件运动时，折算到电动机转轴上的摩擦转矩为：
m
N m N i P G F T h z f .004.0.12/257.02005
.0)800556(005.02)(≈???+?=+=ππημ
最后由式(6-18)，求得最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩为：
m N T T T f t eq .884.02=+=
经过上述计算后，得到加在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩应为：
m N T T eq T eq eq .422.1},m ax {21== （3） 步进电动机最大静转矩的选定 考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大，当输入电压降低时，其输出转矩会下降，可能造成丢步，甚至堵转。因此，根据T 来选择步进电动机的最大静转矩时，需要考虑安全系数。本例中取安全系数K=4，则步进电动机的最大静转矩应满足：
m
N m N T T eq j .688.5.422.144max =?=≥ （6-20）
上述初选的步进电动机型号为90BYG2602，由表4-5查
得该型号电动机的最大静转矩m .6N T jmax =。可见，满足式(6-20)的要求。
（4）步进电动机的性能校核
1）最快工进速度时电动机输出转矩校核 任务书给定工作
m
N T t .88.0≈
m
N T f .004.0≈
m
N T eq .884.02=
m
N Teq .422.1=
m
N T j .688.5m ax ≥
m .6N T jmax =
/
005.0mm =
δ
台最快工进速度v=400mm/min ，脉冲当量 =0.005mm/脉冲，由式(4-16)求出电动机对应的运行频率
设 计 计 算 与 说 明
主要结果
f=[400/(60*0.005)]Hz =1333hz 。从90BYG2602电动机的运行矩频特性曲线图6-24可以看出，在此频率下，电动机的输出转矩m N T f .6.5max ≈，远远大于最大工作负载转矩m N T eq .884.02=，满足要求。
2)最快空载移动时电动机输出转矩校核 任务书给定工作台最快空载移动速度v=3000mm/min ，仿照式(4-16)求出电动机对应的运行频率f=[3000/(60*0.005)]Hz=10000Hz 。从图6-24查得，在此频率下，电动机的输出转矩m N T .8.1max =，大于快速空载起动时的负载转矩m N T eq .422.11=，满足要求。 4)最快空载移动时电动机运行频率校核 与最快空载移动速度v=3000mm/min 对应的电动机运行频率为f=10000Hz 。查表4-5可知90BYG2602电动机的空载运行频率可达20000Hz ，可见没有超出上限。
5)起动频率的计算 已知电动机转轴上的总转动惯量2.35.30cm kg J eq =，电动机转子的转动惯量2.4cm kg J m =，电动
机转轴不带任务负载时的空载起动频率Hz f q 1800= (查表4-5)。则由式(4-17)可以求出步进电动机克服惯性负载的起动频率：
Hz J J f f m
eq q L 614/1=+=
上式说明，要想保证步进电动机起动时不失步，任何时候的起动频率都必须小于614Hz 。实际上，在采用软件升降频时，起动频率选得更低，通常只有100Hz(即100脉冲/s)。
综上所述，本例中工作台的进给传动选用90BYG2602步进电动机，满足设计要求。
7. 增量式旋转编码器的选用
本设计所选步进电动机采用半闭环控制，可在电动机的尾部转
m N T f .6.5max ≈
m
N T eq .884.02=
Hz f q 1800=
Hz f L 614=
轴上安装增量式旋转编码器，用以检验电动机的转角与转速。增量式旋转编码器的分辨力应与步进电动机的步距角相匹配。
设 计 计 算 与 说 明
主要结果
由步进电动机的步距角@=0。75°，可知电动机转动一转时，需要控制系统发出360/@=480个步进脉冲。考虑到增量式旋转编码器输出的A 、B 相信号，可以送到四倍频电路进行电子四细分（见第四章第五节相关内容），因此，编码器的分辨力可选120线。这样控制系统每发一个步进脉冲，电动机转过一个步距角，编码器对应输出一个脉冲信号。
本例选择编码器型号为ZLK —A —120—05VO —10—H ：盘状空心型。孔径10mm ，与电动机尾部出轴相匹配，电源电压+5V 。每转输出120个A/B 脉冲，信号为电压输出，生
产厂家为长春光机数显技术有限公司。
图6-24 90BYG2602 步进电动机 的运行矩频特性曲线 四、工作台机械装配图的绘制
在完成直线滚动导轨副、滚珠丝杠螺母副、齿轮减速箱、步进电动机，以及旋转编码器的计算与选型后，就可以着手绘制工作台的机械装配图了。绘图过程中的有关注意事项参见本章第一节相关内容绘制后的X-Y 数控工作台机械装配图如数后插页图6-23所示。
6 5 4 3 2 1
0 10 2
10 3
10 4
10
五、工作台控制系统的设计
X-Y数控工作台的控制系统设计，可以参考本章第一节的车床数控系统，但在硬件电路上需要考虑步进电动机（编码器）反馈信号的处理，在软件上要实现半闭环的控制算法。
六、步进电动机驱动电源的选用
本例中X、Y向步进电动机均为90BYG2602型，生产厂家为常州宝马集团与公司。查表4-14选择与之配套的驱动电源为BD28Nb型，输入电压100VAC，相电流4A，分配方式为二相八拍。该驱动电源与控制器的接线方式如图6-25所示。
七、增量式旋转编码器的选用
本设计所选步进电动机采用半闭环控制，可在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码器，用以检验电动机的转角与转速。增量式旋转编码器的分辨力应与步进电动机的步距角相匹配。由步进电动机的步距角α=0.75°，可知电动机转动一转时，需要控制系统发出360/α=480个步进脉冲。考虑到增量式旋转编码器输出的A、B相信号，可以送到四倍频电路进行电子四细分（见第四章第五节相关内容），因此，编码器的分辨力可选120线。这样控制系统每发一个步进脉冲，电动机转过一个步距角，编码器对应输出一个脉冲信号。
本例选择编码器型号为ZLK—A—120—05VO—10—H：盘状空心型。孔径10mm，与电动机尾部出轴相匹配，电源电压+5V。每转输出120个A/B脉冲，信号为电压输出，生
产厂家为长春光机数显技术有限公司。
八、步进电机驱动器的选用
本例中X、Y向步进电动机均为90BYG2602型，生产厂家为
常州宝马集团与公司。查表4-14选择与之配套的驱动电源为BD28Nb型，输入电压100VAC，相电流4A，分配方式为二相八拍。该驱动电源与控制器的接线方式如系统设计课程设计指导书》图6-25所示。
九、设计总结
通过此次课程设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来机械的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。
课程设计是我作为一名学生即将完成学业的一次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好实践，课程设计是我对所学知识理论检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的一份综和性作业，从老师的角度来说，指导做课程设计是老师对学生所做的一次执手训练。其次，课程设计的指导是老师检验其教学效果，改进教学方法，提高教学质量的绝好机会。
总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我们的指导老师欧老师对我悉心的指导，感谢老师们给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
××智能生产设备组装与调试 工 作 任 务 书 中国.四川.XX 2017.10
一、工作任务与要求 一、按《工件处理设备组装图》（图号01）组装工件处理设备，并满足图纸提出的技术要求。 二、按《工件处理设备电气原理图》（图号为02）连接电路，你连接的电路应符合工艺规范要求。 三、按《工件处理设备气动系统图》（图号03）连接工件处理设备的气路，使其符合工艺规范要求。 四、请你正确理解工件处理设备的检测和分拣要求、意外情况的处理等，制作触摸屏的各界面，编写工件处理设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。 注意：在使用计算机编写程序时，请你随时保存已编好的程序，保存的文件名为工位号+A（如3号工位文件名为“3A”）。 五、请你安装、调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成工件处理设备的整体调试，使工件处理设备能按照要求进行生产。 二、工件处理设备说明 1. 工件处理设备为先对金属件和白塑料件两种工件（黑色塑料件为生产过程中出现的不合格工件）进行加工，然后进行表面处理，再分拣打包的机电一体化设备。 2. 工件处理设备高速运行时，变频器的输出频率为30Hz；工件处理设备低速运行时，变频器的输出频率为25Hz（工件由A向B方向运行为传送带正转方向）。 工件处理设备各部件名称及位置如图1所示： 图1 工件处理设备各部件名称及位置
（a ） （b ） （b ） （d ） 工件处理设备有“调试”和“运行”两种模式，由其按钮模块上的转换开关SA2选择。当SA2在左挡位时，选择的模式为“运行”；当SA2在右挡位时，选择的模式为“调试”。 工件处理设备上电后，绿色警示灯闪烁，指示系统电源正常，同时触摸屏进入首页界面如图2（a ）所示。将PLC 拨到运行状态，若系统不处于初始状态，则按钮模块上的指示灯HL1闪烁（每2秒闪烁一次）；若处于初始状态，则指示灯HL1长亮。 工件处理设备的初始状态是：机械手的悬臂靠在右限止位置，悬臂和手臂气缸的活塞杆缩回，手指张开，斜槽气缸的活塞杆缩回。料盘的直流电机、传送带的三相电动机不转动。若上电时有某个部件不处于初始状态系统应进行复位，复位方式自行设定。 （一）工件处理设备的系统调试 将按钮模块上的转换开关SA2置于“调试”档位，触摸屏“首页界面”对应的“调试”指示灯常亮，如图（a “输入密码框”，如图（b ）所示，输入正确密码：235后，则可以进入触摸屏“调试界面”界面如图3所示。若密码不正确则弹出“重新输入密码”的对话框如图（c ）所示，可重新输入新的密码；若重新输入的密码还不正确，则弹出“你不能进行设备调试进”的提示，如图（d ）所示。这时需要再次按下触摸屏上的 a ）。 图2 触摸屏进入首页界面 1.输送机的调试
吉林建筑大学 安全人机工程学课程设计 设计题目人机工程学在轿车安全性设计中的应用 与分析 名姓 号学 级班安全121班 业专安全工程 学院市政与环境工程学院 指导教师马池香
2015年6月19日 摘要 随着社会的飞速发展，以及经济增长速度的大幅度提高，随着物质条件的优越，人们对现代化交通工具的需求量也在不断地加大，比如说轿车，以往，轿车只不过是少数人的特权产物，但是如今，他早就已经走进了寻常百姓家，成为了大家外出必不可少的交通工具，而且，所扮演的戏份也是越来越大。而轿车的设计，也要充分的的人机工程尤其是安全人机工程的角度来考虑轿车的安全性与舒适性。而消费者在购买的过程中也越来越看重这些，所以轿车内的设施与配置的设计与安全人机工程的联系也显得越来越举足轻重。 本设计主要针对于轿车，分析人机工程学在轿车安全性设计中的应用，通过主动与被动两个方面来进行阐述。在主动安全系统中，驾驶员与轿车构成了典型的人机系统，其中驾驶员是系统的核心，通过对人机工程学原理的应用对轿车进行转向系统和制动系统操纵装置、仪表显示装置和驾驶视野的设计，从而提高了车辆的主动安全性。
目录 第一章人机学的基本理 论 (1) 第二章轿车的显示装置设 计 (2) 2.1显示装置的概 念 (2) 2.2显示器的分类与选 择 (2) 2.3仪表显示器的设 计 (2) 2.3.1仪表显示装 置 (2) 2.3.2表盘的设 计 (3) 2.3.3 字符 ........................................................... 4 2.3.4 指针 ........................................................... 4 2.4信号灯显示装 置 (5) 2.5显示装置的布 置 (6) 第三章控制装置设计的人机分析及改 进 (8) 3.1方向盘的设计分 析 (8) 3.1.1 方向盘的角度设计 ............................................... 8 3.1.2方向盘的位置设 计 (9) 3.1.3方向盘大小的设计 ............................................... 10 3.2变速杆设计分 析 (10) 3.2.1变速杆的形状 ................................................... 10 3.2.2变速杆的高度及位置 ............................................. 11 3.2.3变速杆的操纵角度及位移 .........................................
系统工程 课程设计报告 LOGO 题目：关于大学生“课堂低头族”现象的问题分析专业班级：工业141班组别：五组 组长：xx（140xxxxx） 小组成员：薛xx（140xxxxx）桂xx（140xxxxx） xx（140xxxxx）x（140xxxxx）
任xx（140xxxxx）xx（140xxxxx） 目录 关于大学生“课堂低头族”现象的问题分析 (3) 一、利用ISM法进行系统分析 (4) 1.1确定影响因素 (4) 1.2有向图 (5) 1.3可达矩阵 (5) 1.4系统要素集合 (6) 1.5级位划分 (7) 1.6多级递阶有向图 (7) 二、利用AHP法确定评价指标权重体系 (8) 2.1建立递阶层次结构 (8) 2.2重要度分析 (9) 2.2.1判断矩阵标度 (9) 2.2.2建立判断矩阵 (9) 2.3总重要度分析 (11) 三、利用模糊综合判断法对案进行评价 (11) 3.1满意度评价 (11) 3.1.1评价指标 (11) 3.1.2评价过程 (11) 四、结论 (14) 五、参考文献 (14) 六、任务分配 (15) 七、个人心得 (15) XX (15) XX (16) 任XX (16) 桂XX (17) X (17) XX (18) 薛XX (19) 八、会议讨论照片 (19)
关于大学生“课堂低头族”现象的问题分析【摘要】21世纪是信息网络迅速发展的时代，大学生上网是一个普遍现象，网络传递给他们更多的信息与知识，但也造成了不可忽视的负面影响。有部分大学生过度沉迷网络，以至于课上课下沉迷于手游、网游，出现了一种“课堂低头族”的现象。目前，大学生逐渐对网络有了一种消极的心理依赖性，对其身心造成了重的危害，甚至具有一定的社会危害性。为了加强学校学风建设、为了学生的未来我们必须深刻认识，加强教育和管理。 【关键词】大学生网络低头族AHP ISM 系统分析学风建设 确定研究对象 随着互联网和手机技术的发展，学生的生活也在改变。学生利用手机、电脑等多途径上网花去大量的时间和金，过度沉迷网络，以至于形成一种上课玩手机的现象。学生上网的动机及其在网上的活动反映了他们不健康的心理倾向，这必将重影响他们的正常学习与生活，危害健康。鉴于此，我们决定对学校学生课堂沉迷于手机，形成“课堂低头族”的现象进行分析，解决这种不良的学习风气，使学生形成积极向上的学习风气，为学校优良学风建设做贡献。 系统分析的法和步骤 1、分析大学生“课堂低头”的原因，确定影响因素体系；（ISM） 2、制定解决案；
附件1：全国职业院校技能大赛工作任务书样题 2018年全国职业院校技能大赛中职组机电一体化设备组装与调试赛项××智能车间××单元搭建 工 作 任 务 书 2017.09
一、工作任务与要求 1. 按《××智能车间××单元设备立柱组装图》（图号00）组装各立柱，按《××智能车间××单元设备组装图》（图号01）组装皮带输送机及其他机械构件，并实现该设备的生产功能。 2. 按《××智能车间××单元设备电气原理图》（图号02）连接××智能车间××单元设备的控制电路，你连接的电路应符合工艺规范要求。 3. 按《××智能车间××单元设备通信拓扑图》（图号03）连接××智能车间××单元设备的网络并根据通信协议设置通信参数，你连接的网络应通信稳定且符合工艺规范要求。 4. 按《××智能车间××单元设备气动系统图》（图号04）安装气动系统的执行元件、控制元件和连接气路，调节气动系统的工作压力、执行元件的进气量。使气动系统能按要求实现功能，气路的布局、走向、绑扎应符合工艺规范要求。 5. 请你参考××智能制造系统说明，正确理解××智能车间××单元设备的生产过程和控制要求、意外情况的处理等，制作触摸屏的界面，编写××智能车间××单元设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。 注意：在使用计算机编写程序时，请你随时在计算机E盘保存已编好的程序，保存文件名为工位号加A（如03号工位文件名为“03A”）。 6. 请你安装、调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成××智能车间××单元设备的整机调试，使××智能车间××单元设备能按提交的订单及要求完成配料、加工和送到指定的产品领取口。 7. 根据要求正确使用RFID读写器：现场提供两个电子标签（一个有数据标签和一个空白标签），使用RFID读写器将有数据的标签信息读出并填写到记录表相应的位置；使用RFID读写器将现场提供
人机工程学课程设计 现在是人工智能的时代，下面是人机工程学课程设计，欢迎参考！ 人机工程学课程设计安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。 机械系统过程的任何阶段都必须有人参与，人始终起着主导作用，是最活跃、最难把握，同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生，据国外资料统计，生产中有58％一70％的事故是与忽视人的因素有关。因此，机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征，以减少人为差错，最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。 由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。 由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时，由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因，造成心理负担过重而导致的危险。 由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干
扰或由于人-机配合、协调不当，使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。 在机械设计中，根据安全人机学原则，通过减小操作者心理和生理的不利影响，协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率，以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面： 合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段，要分析、比较人和机的各自特性，合理分配人机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进。 适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。 友好的人机界面设计。人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。 作业空间的布置。这是指显示装置和操纵装置的位置，以及确定合适的作业面。它对操作者的心理和行为可产生直
一.引言 (1) 二.系统开发的目标 (1) 三.可行性研究 (2) 四.系统需求分析 (2) 五.总体设计 (3) 六.概要设计 (4) 七.详细设计 (7) 八.软件测试 (8) 九.页面显示效果及代码分析 (13) 十.特别说明………………………………………………… ..20
十一.参考资料 (21)
一、引言 1.编写目的 本需求分析文档的目的是说明网上书店管理系统最终需要满足 的条件和限制，为进一步设计和实现提供依据。本文档将用户的需求用文字的形式固定下来，是与用户沟通的成果，也是用户验收项目时的参考。 2. 项目背景 系统名称：《网上书店管理系统》 需求背景分析：随着互联网的迅速发展以及我国经济的稳定平衡发展，人们对于知识的追求也越来越高，因而市场场上出现了各类的图书，但由于各种各样的原因使得消费者在选购图书的时候不能找到自己合意的书籍，同时由于网络经济的迅速发展激生出了网上卖书的现象，由于网上书店里面的图书相当丰富，且价格较市场上的书店里的便宜，以致于越来越多的人上网购书，同时也使得越来越多的人在网上开设自己的书店，本系统即是在以上各种条件成熟的条件下，建立的一个可以让消费者登录本系统购买他们的图书的一个网上书店 管理系统。 系统用途：本系统利用网络平台，使得消费者和销售者足不出户即可实现买书和卖书的行为，同时大大减少的人员的参与。 系统使用围：网上想买书者。 二、系统开发的目标 管理员可以维护客户注册信息、维护图书信息、处订定单信息、维护系统公告、网上售书。查看图书调查报告、游客可以在线注册为会员、投票、购书。本系统的设计目标将最终定位于完成以上所述的系统主要业务的基本模型上。 三、可行性研究 可行性研究是系统分析阶段的第二项活动。此活动的主要目标是:
机电一体化系统设计基础 课程设计报告 专业：机械电子工程 班级：机电0811 学号： 2008716022 姓名：陈智建 指导教师：刘云、柯江岩 2012 年 1 月 13 日
目录 第一节绪论 (3) 1.1课程设计目的意义 (3) 1.2课程设计任务描述 (3) 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (3) 第二节总体方案设计 (4) 2.1主轴驱动系统设计方案 (4) 2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (4) 2.3电气系统设计方案 (4) 第三节传动系统设计 (5) 3.1主轴传动系统的设计 (5) 3.1.1主轴电机选择 (5) 3.1.2变频器的选择 (5) 3.1.3主轴传动系统设计 (5) 3.2伺服驱动系统设计 (6) 3.2.1伺服传动机构设计 (6) 3.2.2伺服电机选择 (6) 3.2.3 滚珠丝杠的选择 (6) 3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (8) 3.3设计验算校核 (8) 3.3.1惯量匹配验算 (8) 3.3.2伺服电机负载能力校验 (9) 3.3.3系统的刚度计算 (9) 3.3.4固有频率计算 (10) 3.3.5死区误差计算 (11) 3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (11) 第四节电气系统设计 (12) 第五节总结 (15) 参考文献 (15) 附：6张系统框图和元器件图
第一节绪论 1.1课程设计目的意义 机电一体化是一门实践性强的综合性技术学科，所涉及的知识领域非常广泛，现代各种先进技术构成了机电一体化的技术基础。机电一体化系统设计基础课程设计属于机械电子工程专业的课程设计，培养学生综合应用所学的知识，进行机电一体化系统设计的能力。 1.2课程设计任务描述 本课程设计主要要求学生设计一数控铣床的传动系统跟控制系统，即在已有数控系统的基础上，根据实际加工要求，进行二次开发。由于生产数控系统，伺服电动机的驱动器，伺服电机的厂家很多，即使同一厂家，其生产的产品系统和型号也很多。为了避免在设计过程中选型过于宽广，并考虑到本设计的目的主要是为了训练从事设计的基本能力，数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能，可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴（变频器），满足4轴联动数控铣床的控制要求。考虑到CNC控制器，驱动器和电机之间电器接口的相互匹配，在该设计中，要求3轴伺服驱动器，伺服电动机都采用Fanuc 公司生产的产品。 1.3数控铣床的性能指标设计要求 （1）主轴的转速范围：1000—24000 （rpm） （2）主轴电机功率：30/37 kw （3）X/Y/Z轴快速进给速度15/15/15m/min，X/Y/Z轴切削进给速度，1-10000 mm/min （4）系统分辨率：0.0005mm,重复精度0.02mm。
机电一体化设备组装与调试样题
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2016年全国职业院校技能大赛选拔赛（中职组） 机电一体化设备组装与调试赛项样题 请你仔细阅读配料装置的工作说明，在240min内，按要求完成下面的工作任务。 在完成工作任务的过程中，请你遵守安全操作规程。 工作任务与要求 一、按《警示灯与接料平台组装图》组装警示灯和接料平台。 二、按《配料装置组装图》组装配料装置，并满足图纸提出的技术要求，其中触摸屏的安装位置自定，要求安装合理方便操作。 三、请你按《配料装置气动系统图》连接连接配料装置的气路。气管与接头的连接必须可靠，不漏气；气路的走向合理，符合安全要求；气管与信号线、导线等不能绑扎在一起。 四、根据PLC输入输出端子（I/O）分配表，如表1所示，在赛场提供的图纸上画出配料装置电气控制原理图并连接电路。你连接的电路应符合下列要求： 1. 凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。交流电机金属外壳与变频器的接地极必须可靠接地。 2. 工作台上各传感器、电磁阀控制线圈、送料直流电机、警示灯、触摸屏的连接线，必须放入线槽内；为减小对控制信号的干扰，工作台上交流电机的连接线不能放入线槽。 表1 PLC输入输出端子（I/O）分配表 输入端子功能说明输出端子功能说明 X0 急停按钮Y0 皮带正转 X1 接料平台光电传感器Y1 皮带低速 X2 接料平台电感式传感器Y2 皮带中速 X3 接料平台光纤传感器Y3 皮带高速 X4 传送带进料口来料检测Y4 送料直流电机 X5 位置A来料检测Y5 手指夹紧 X6 旋转气缸左到位检测Y6 手指松开 X7 旋转气缸右到位检测Y7 旋转气缸左转 X10 悬臂伸出到位检测Y10 旋转气缸右转
人机工程学课程设计 题目键盘的人机工程学分析与设计 学生姓名郑平平学号1115074008所在学院机械工程学院 专业班级工业设计2011级1101班 指导教师王小军 完成地点陕西理工学院北区 2013年 12 月 28 日
课程设计任务书 院(系) 机械工程学院专业班级工业设计11 学生姓名李洋 一、课程设计题目键盘的人机工程学分析与改进设计 二、课程设计工作自__ 2013 _年_ 12 月_ 16 日起至 2014_年 1 月 08 日止。 三、课程设计进行地点: 校内 四、课程设计的内容要求： 设计内容 1、对所研究的产品进行人机工程学分析，包括该产品与人体尺寸的匹配，操纵或显示装置的感知、认知分析，操纵机构的宜人性分析，用户视觉感受与使用心理的分析； 2、在分析的基础上，总结现有该产品存在的问题或不足； 3、针对所存在的问题，提出解决方案；（或进行创新设计） 4、经过分析论证，进行方案的比较、筛选，优化设计方案，并最终确定设计方案； 5、建立三维模型，制作效果图六视图； 6、绘制标准CAD六视图工程图； 7、制作展板，进行效果展示。 设计要求： 1、设计说明书A4幅面，统一采用计算机打印； 2、设计说明书撰写规范参考《陕西理工学院毕业设计（论文）》格式及计要求； 3、所有图纸打印幅面A4（工程图、设计草图、效果图6视图、展板），单独装订成册； 4、设计说明书、图册、所有源文件的刻录光盘一并装入资料带，并填写清单； 5、课程设计题目参见选题表及题目清单，每位同学可从中自行选择其中之一，或自拟题目，但必须经过指导教师同意，方可进行； 6、每位同学独立设计，完成所有设计任务。 指导教师王小军系(教研室)工业设计教研室系(教研室)主任签名批准日期
《安全系统工程》课程设计 姓名 学号 班级 专业安全工程 课程名称安全系统工程 指导教师
目录 前言 (2) 第一章安全评价 (3) 1.1安全评价的目的 (3) 1.2安全评价的原则 (3) 1.3安全评价范围 (3) 1.4安全评价内容 (3) 1.5安全评价步骤 (4) 第二章加油站概况 (5) 2.1站内建设 (5) 2.2工艺流程 (5) 2.3安全管理制度 (6) 2.4消防器材配置 (6) 第三章危险有害因素分析 (7) 3.1 加油站固有危险源 (7) 3.2工艺过程中有害因素分析 (12) 3.2.1加油区危险有害因素辨识 (12) 3.2.2 储油罐区危险、有害因素辨识 (13) 3.3安全管理危险有害因素分析 (14) 3.4重大危险源分析 (15) 3.5事故树定性定量分析 (15) 3.6最小割集与最小径集的计算 (16) 3.7顶上事件概率的计算 (17) 3.8结构重要度分析与计算 (17) 3.9概率重要度的计算 (18) 3.10临界重要度分析 (19) 第四章加油站安全对策与措施 (20) 第五章总结 (21)
前言 我们国家的安全生产方针是“安全第一预防为主”，由此我们可以知道“安全”是我们国家以至于整个人类发展生存活动中永恒的主题，而就当今世界来看，安全问题在我们的日常生活中是无处不在，各行各业，安全问题已经成为关注的首要问题。 根据《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》国务院令第334号中第十七条规定：“生产、储存、使用剧毒化学品的单位，应对本单位的生产、储存装置每年进行一次安全评价；生产、储存、使用其它化学品的单位，应对本单位的生产、储存装置每两年进行一次安全评价。” 现平顶山市加油站作为危险化学品的经营单位，有必要定期对其进行安全评价。加油站由安全评价事务有限公司对其危险化学品经营情况进行了评价，并取得了危险化学品经营安全许可证。今年，为完成安全现状评价报告，我小组对其进行了安全评价。经过现场勘查，收集有关资料，在对该加油站充分调研分析的基础上，对其进行系统的安全评价，包括危险因素的辨识与分析，定性定量分析及安全措施的提出与改进等。 由于时间仓促，加之评价人员水平有限，本评价中有不当、错漏之处在所难免，恳请各位老师与同学批评指正。
机电一体化课程设计报 告
机电一体化系统设计基础 课程设计报告 专业：机械电子工程 班级：机电0811 学号： 2008716022 姓名：陈智建 指导教师：刘云、柯江岩 2012 年 1 月 13 日
目录 第一节绪论 (4) 1.1课程设计目的意义 (4) 1.2课程设计任务描述 (4) 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (4) 第二节总体方案设计 (5) 2.1主轴驱动系统设计方案 (5) 2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (5) 2.3电气系统设计方案 (5) 第三节传动系统设计 (6) 3.1主轴传动系统的设计 (6) 3.1.1主轴电机选择 (6) 3.1.2变频器的选择 (6) 3.1.3主轴传动系统设计 (6) 3.2伺服驱动系统设计 (7) 3.2.1伺服传动机构设计 (7) 3.2.2伺服电机选择 (7) 3.2.3 滚珠丝杠的选择 (8) 3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (9) 3.3设计验算校核 (9) 3.3.1惯量匹配验算 (9) 3.3.2伺服电机负载能力校验 (10) 3.3.3系统的刚度计算 (11) 3.3.4固有频率计算 (11) 3.3.5死区误差计算 (12) 3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (12) 第四节电气系统设计 (13) 后附6张系统框图和元器件图。 (15) 第五节心得体会 (16) 参考文献 (17)
第一节绪论 1.1课程设计目的意义 机电一体化是一门实践性强的综合性技术学科，所涉及的知识领域非常广泛，现代各种先进技术构成了机电一体化的技术基础。机电一体化系统设计基础课程设计属于机械电子工程专业的课程设计，培养学生综合应用所学的知识，进行机电一体化系统设计的能力。 1.2课程设计任务描述 本课程设计主要要求学生设计一数控铣床的传动系统跟控制系统，即在已有数控系统的基础上，根据实际加工要求，进行二次开发。由于生产数控系统，伺服电动机的驱动器，伺服电机的厂家很多，即使同一厂家，其生产的产品系统和型号也很多。为了避免在设计过程中选型过于宽广，并考虑到本设计的目的主要是为了训练从事设计的基本能力，数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能，可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴（变频器），满足4轴联动数控铣床的控制要求。考虑到CNC控制器，驱动器和电机之间电器接口的相互匹配，在该设计中，要求3轴伺服驱动器，伺服电动机都采用Fanuc公司生产的产品。 1.3数控铣床的性能指标设计要求 （1）主轴的转速范围：1000—24000 （rpm） （2）主轴电机功率：30/37 kw （3）X/Y/Z轴快速进给速度15/15/15m/min，X/Y/Z轴切削进给速度，1-10000 mm/min
全国职业院校技能大赛中职组机 电一体化设备组装与调试赛项 样题 ××智能生产设备组装与调试工 作 任 务 书 中国.山东.潍坊 2016.4 工作任务与要求 页脚内容1
一、按《××智能生产设备组装图》（图号01）组装智能生产设备，并实现该设备的生产功能。 二、按《××智能生产设备电气原理图》（图号02）连接××智能生产设备的控制电路，你连接的电路应符合工艺规范要求。 三、按《××智能生产设备气动系统图》（图号03）安装气动系统的执行元件、控制元件和连接气路，调节气动系统的工作压力、执行元件的进气量。使气动系统能按要求实现功能，气路的布局、走向、绑扎应符合工艺规范要求。 四、请你正确理解××智能生产设备的生产过程和工艺要求、意外情况的处理等，制作触摸屏的界面，编写××智能生产设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。 注意：在使用计算机编写程序时，请你随时在计算机E盘保存已编好的程序，保存文件名为工位号加A （如03号工位文件名为“03A”）。 五、请你安装、调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成××智能生产设备的整机调试，使××智能生产设备能按照要求完成生产任务。 六、请你填写组装与调试记录中的有关内容。 注意！ 本次组装与调试的××智能生产设备，用触摸屏控制。 你可以同时使用触摸屏和按钮模块上按钮、开关控制，但没有加分。 你也可以单独使用按钮模块上的按钮、开关控制。这时，你需要在《××智能生产设备电气原理图》上画出增加的电路，但原电路不能改动。单独使用按钮模块上的按钮、开关控制不能得触摸屏的相关分。 ××智能生产设备说明 页脚内容2
页脚内容3 图1零件及其插装位置 ××智能生产设备有按照顾客的需求，完成产品原料配置，加工成型与检测，产品分拣包装，记录产品信息等功能。是一种多品种、小批量的智能生产设备，该设备各部件名称及其安装位置如图1所示。 ××智能生产设备 上电，若设 备的气动机械手在B 料台/废品仓上方且手爪张开，各推送气缸的活塞杆在缩回位置，加工装置/成品仓、带输送机的电动机停止的初始位置，则触摸屏显示首页如图2所示。若××智能生产设备的相关部件不在初始位置，则需手动复位，复位后出现触摸屏首页。 按进入按钮，进入按钮变色且页面弹出“密码”对话框如图3所示，输入设备管理人员发给你的密码（235A ），可进入触摸屏的下一页面。若输入密码错误，出现要求重输密码的对话框如图4所示，输入正确密码可进入下一页面；若输入密码错误，则出现“你不能进入，请离开！”的警告且进入按钮闪烁5s 后熄灭，返回如图2所示的页面后，可再次按进 入按钮。 输入正确密码进入
我校学生公寓洗漱室的改进设计 课程名称：人机工程学课程设计 姓名，学号： 所属院系：管理学院工业工程系 指导教师：邓华 1设计目的：让学生经历一次完成的人机工程学应用实践，引导学生发现问题、调查问题、探索可能的改进以及更求最佳的解决方案。激发学生的学习主动性，培养学生自我钻研，开拓进取的精神。扩大学生的学科眼界，延伸课堂教学的空间。 2设计题目：我校学生公寓洗漱室的改进设计
3说明：盥洗台是我们一天当中使用次数最多的地方之一，拥有一个舒适的洗漱环境和平台对提高我们的生活质量作用很大。通过对我校学生公寓盥洗台的人机学评析，发现其中的不足与不便之处，通过参考文献资料和网络对盥洗台的现状进行改进设计。学生公寓盥洗室的改进设计是整个学生公寓设计中最复杂但也是最重要的一部分,合理的学生公寓盥洗室设计能够减轻学生的疲劳与损伤,提高学习效率,为学生带来和谐,愉快的气氛以及更加美好的环境.本文运用人因工程的主要原则与理论,利用真实具体的数据,为学生公寓盥洗室进行了个性化设计,涉及布局,尺寸，环境,色彩与通风等各个主要方面,充分体现了人因工程的核心“以人为本,提高效率”。 4背景：我们小组所选择的研究对象是西苑3号楼3区二楼的盥洗室。它具有一定的代表性。西苑的8栋公寓均采用这样的洗漱室。而且也是我们小组日常生活的地方，每天可以接触到，具有一定的说服力。5调研： 1.水龙头数。现在的宿舍是12个水龙头，而通常洗漱室高峰期有14到16 个人同时洗漱。同学们要么与人共用，要么等待。一方面会侵犯别人的个人空间造成心理上不舒服，另外一方面浪费等待时间。90% 同学认为应该增加水龙头数目 2.水槽深度。85%同学觉得水槽深度应该为一个面盆的深度为最佳，15%同学觉得深度要达到半个桶的深度。 3.放刷牙杯子的位置。100%同学同意放水槽上方的凸台。并且要有边缘，以防牙刷、杯子等洗漱用具的掉落。
网上招聘系统分析设计
目录 第一章网上招聘系统需求规格说明书.................... - 3 - 第二章软件项目的概要设计说明书. (16) 第三章网上招聘系统详细设计 (54) 第四章软件项目的编码案例说明 (67) 第五章网上招聘系统客户端系统测试计划 (74) 第六章网上招聘系统客户端系统测试设计 (78) 第八章网上招聘系统客户端系统测试报告 (95)
第一章网上招聘系统需求规格说明书 1.导言 1.1 目的 该文档是关于用户对于网上招聘系统的功能和性能的要求，重点描述了网上招聘系统的功能需求，是概要设计阶段的重要输入。 本文档的预期读者是： ·设计人员； ·开发人员； ·项目管理人员； ·测试人员； ·用户。 1.2 围 该文档是借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型的，解决整个项目系统的“做什么”的问题。在这里，没有涉及开发技术，而主要是通过建立模型的方式来描述用户的需求，为客户、用户、开发方等不同参与方提供一个交流的平台。 1.3 编写说明 HR,Human Resource（人力资源管理）的缩写。 JSP,Java Server Page（Java服务器页面）的缩写，一个脚本化的语言。 UML,Unified Modeling Language（统模语言）的缩写，是一个标准的建模语言。 1.4 术语定义 无 1.5 引用标准 [1]《企业文档格式标准》，****************软件工程过程化组织 [2]《需求规格报告格式标准》，************软件工程过程化组织 1.6 参考资料 [1]《UML说明》，***********************软件 [2]《需求规格报告格式标准》，************公司软件工程过程化组织 1.7 版本更新信息 本文档的更新记录如表A-1所示。 表A-1 版本更新记录 修改编号修改日期修改后版本修改位置修改容概述 001 002 003 004 005 2008.9.5 2006.9.10 2006.9.15 2006.9.16 2006.10.18 0.1 0.2 0.3 0.4 1.0 全部 第3.1节 第4.1节 第5.1节 第7章 初始发布版本 增加 修改 修改 增加 2.系统定义 我们分别阐述一下项目的来源、背景，项目的用户特点和项目的目标。 2.1 项目来源及背景 本项目是为某公司开发的一个网上招聘系统，由于这个公司的规模比较大，需要招聘 的员工也很多，每次招聘总能收到成千上万的简历，如何挑选合适的应聘者常常是公司比较
机电一体化综合课程设计 《机电一体化课程设计任务书》普通格式 一．课程设计的目的 本次设计是机电一体化和计算机控制课程结束之后进行的一个重要的综合性、实践性教学环节，课程设计的基本目的是： 1、掌握机电一体化系统的设计过程和方法，包括参数的选择、传动设计、零件计算、结构设计、计算机控制等培养系统分析及设计的能力。 2、综合应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
3、训练和提高设计的基本技能，如计算，绘图，运用设计资料、标准和规，编写技术文件（说明书）等。 二．设计任务及要求 设计题目：车辆出入库单片机自动控制系统 1.设计容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书； 2.课题容简介或设计要求：编制一个用单片机控制的车辆出入库管理控制程序，控制要求如下：1）入库车辆前进时，经过1# → 2#传感器后计数器加1，后退时经过2# → 1#传感器后计数器减1，单经过一个传感器则计数器不动作。2）出库车辆前进时经过2# → 1#传感器后计数器减1，后退时经过1# → 2#传感器后计数器加1，单经过一个传感器则计数器不动作。3）设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库车辆的实际数量。 3.机械部分的设计： 4.计算机控制的设计：设计显示电路图，并按图连接。画出单片机接线图，并按图接线。编制控制程序。 摘要 本次设计车辆出入库单片机自动控制系统的基本功能和设计思路，根据给定的条件，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械和电子方面的知识，完成车辆入库自动控制，并画好元器件的连接图，其中包括装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现，设计计算与说明。 车辆出入库单片机自动控制系统对我们生活很贴近，一个很实用的系统，可以有效地帮助我们管理车库，再加上如果用单片机来实现的话成本低，很实用，这是一个很有意义的设计。车辆入库单片机自动控制系统的难点在于,如何控制
机电一体化设备安装与调试国赛任务书任务书
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2012年全国职业院校技能大赛中职组电工电子赛项机电一体化设备组装与调试 工 作 任 务 书 中职组电工电子技术技能比赛专家组 中国·天津 2012·6
一、工作任务与要求 一、按《取料平台组装图》（附页1图号01）组装自动领料装置的取料平台。 二、按《自动领料装置部件组装图》（附页2图号02）组装自动领料装置，并满足图纸提出的技术要求。 三、按《自动领料装置气动系统图》（附页3图号03）连接自动领料装置的气路，并满足图纸提出的技术要求。 四、根据如表1所示的PLC输入输出端子（I/O）分配，在赛场提供的图纸（附页4图号04）上画出自动领料装置电气原理图并连接电路。你画的电气原理图和连接的电路应符合下列要求： 表1 PLC输入输出端子（I/O）分配表 输入端子 功能说明输出端子 功能说明 三菱PLC 西门子 PLC 松下 PLC 三菱 PLC 西门子 PLC 松下 PLC X0 I0.0 X0 装置模式选择SA1 Y0 Q0.0 YA 蜂鸣器 X1 I0.1 X1 组装调试启动按钮SB5 Y1 Q0.1 YB 旋转气缸左转 X2 I0.2 X2 调试内容选择按钮SB1 Y2 Q0.2 YC 旋转气缸右转 X3 I0.3 X3 调试内容选择按钮SB2 Y3 Q0.3 YD 悬臂伸出 X4 I0.4 X4 调试内容选择按钮SB3 Y4 Q0.4 Y0 悬臂缩回 X5 I0.5 X5 取料平台A电感传感器Y5 Q0.5 Y1 手臂上升 X6 I0.6 X6 取料平台A光电传感器Y6 Q0.6 Y2 手臂下降 X7 I0.7 X7 进料口光电传感器Y7 Q0.7 Y3 手爪合拢 X10 I1.0 X8 领料口一光纤传感器Y10 Q1.0 Y4 手爪张开 X11 I1.1 X9 领料口一气缸伸出到位检测Y11 Q1.1 Y5 领料口一气缸活塞杆伸出X12 I1.2 XA 领料口一气缸缩回到位检测Y12 Q1.2 Y6 领料口二气缸活塞杆伸出X13 I1.3 XB 领料口二光纤传感器Y13 Q1.3 Y7 X14 I1.4 XC 领料口二气缸伸出到位检测Y14 Q1.4 Y8 X15 I1.5 XD 领料口二气缸缩回到位检测Y15 Q1.5 Y9 X16 I1.6 XE 旋转气缸左转到位检测Y16 Q1.6 Y10 X17 I1.7 XF 旋转气缸右转到位检测Y17 Q1.7 Y11 X20 I2.0 X10 悬臂伸出到位检测Y20 Q2.0 Y12 红色警示灯 X21 I2.1 X11 悬臂缩回到位检测Y21 Q2.1 Y13 绿色警示灯 X22 I2.2 X12 手臂上升到位检测Y22 Q2.2 Y14 三相电动机正转 X23 I2.3 X13 手臂下降到位检测Y23 Q2.3 Y15 三相电动机低速 X24 I2.4 X14 手爪合拢到位检测Y24 Q2.4 Y16 三相电动机中速 X25 I2.5 X15 Y25 Q2.5 Y17 三相电动机高速 X26 I2.6 X16 Y26 Q2.6 Y18 X27 I2.7 X17 Y27 Q2.7 Y19 1. 电气原理图按2011年5月29日武汉说明会要求绘制，图形符号规范， 布局合理，书写工整，图面整洁。 2. 凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。带输送机的三相交流
课程设计 （安全人机工程课程设计——————说明书）题目：寝室桌椅的安全人机优化设计 班级：2012级安管1班 学号： 学生姓名： 指导老师：刘艳宾 重庆安全技术职业院学院
目录 人体参数———————————————————————3 4 5 电脑桌高度的确定——————————————————— 5 6 电脑桌材质和颜色选择——————————————————7 电脑桌标准尺寸—————————————————————8 宿舍电脑桌分析————————————————————9 10 电脑桌设计———————————————————————11 座椅设计理念——————————————————————12 座椅结构————————————————————————13 座椅建模————————————————————————14 座椅渲染效果——————————————————————15 结束语—————————————————————————16 参考文献—————————————————————16
学生公寓电脑桌的人机学分析与设计 摘要：通过对大学生寝室电脑桌的尺寸，外形进行分析，结合安全人机工程学中的有关知识，以及人的主要尺寸，对大学生电脑桌进行评估及改进。 关键词：安全人机工程学人体参数舒适安全 人体的主要参数： 表1 人体测量尺寸主要参数如下（CM）： 项目百分位 数 男（尺 寸） 女（尺 寸） 尺寸平 均值 坐高50 908 855 881.5 坐姿眼高50 798 739 768.5 坐姿肘高50 263 + 413 251 + 382 654.5 小腿加足高50 坐姿大腿厚 度 95 151 151 151 坐姿膝高95 532 493 512.5 电脑桌的整体要求： 桌面的高度、键盘的抽屉、走线等要符合自己实际情况和工作习惯。 电脑桌的高度应该适中，根据安全人机工程学的知识可知，电脑桌的高度应以第5百分位至第95百分位的人体尺
《系统工程》课程设计基于层次分析法的 校园食堂综合服务水平对比评价 学院：交通运输学院 专业：交通工程 指导老师： 成员：
基于层次分析法的校园食堂综合服务水平对比评价 一、调查背景简介 高校食堂服务是高校后勤服务体系的核心环节之一。食堂服务质量的好坏，对学校教学秩序的稳定有较大影响。在高校后勤工作迈向社会化的今天，高校食堂要在逐渐开放的校内市场中求生存，就必须注重服务质量，以服务质量赢得市场和效益，从而给师生带来安全放心的食品，使他们更好地投入到学习工作和生活中。下面，我们将对学生活动中心一楼食堂、学生活动中心二楼食堂以及明湖餐厅作简要的介绍和定性分析。 1.1学生活动中心一楼食堂简介 学生活动中心一楼食堂位于北京交通大学主校区西北方向，紧邻22号公寓、12号公寓两座学生宿舍。来此就餐的群体主要为从思源西楼、思源楼、建艺楼下课的学生和居住在12号、22号以及19号宿舍楼的学生。 学活一楼共有15个窗口，早餐、午餐、晚餐的供应时间分别为07:00—09:00、11:00—13:00、17:00—19:00，其中早07:30—7:50、午12:05—12:30、晚18:15—18:30为学生就餐高峰。早餐主要供应各类面食和粥，相比之下，晚餐和午餐菜品较为丰富。调查发现，学活一楼的操作间较为卫生、服务人员均带有手套和口罩，餐具均经过反复消毒方给学生使用。 综合以上方面，学活一楼卫生整体条件较好，上菜速度快，价格经济实惠，但菜品口味和质量一般，种类较少，整体就餐环境较为简陋，高峰时期需要等座。1.2学生活动中心二楼食堂简介 学生活动中心二楼食堂位于学生活动中心一食堂楼上。来此就餐的群体和学活一食堂大体相同，但更加追求菜品的种类和质量。 学活二楼一共有16个窗口，早餐、午餐、晚餐的供应时间分别为07:00—10:30、11:00—14:00、17:00—19：30，其中早07:30—7:50、午12:05—12:30、晚18:15—18:30为学生就餐高峰。早餐供应各类面食、粥等，午餐和晚餐除供应早餐的内容之外，还增加了几个窗口供应菜品和小吃。调查发现，学活二楼的操作间较为卫生，但服务人员卫生不及一楼。 综合以上方面，学活二楼卫生整体条件和上菜速度相对一楼略有逊色，价格较一楼略贵，但菜品口味质量以及花色品种要明显优于一楼，整体就餐环境较好，一般情况下无需等座。 1.3明湖餐厅简介 明湖餐厅位于交大东北方向一食堂三楼，紧邻18号公寓、16号公寓两栋学生宿舍。来此就餐的群体主要为图书馆自习、逸夫楼下课学生以及居住在其旁的两栋宿舍楼的学生。一般来明湖就餐的学生以集体或情侣形式为主，主要追求就餐环境和菜品质量。 明湖餐厅共有五个窗口，午餐、晚餐的供应时间分别为10:30—14:30、16:30—21:00，其中午12:05—12:30、晚18:15—18:30为学生就餐高峰。早餐供应各类面食、粥等，午餐和晚餐除供应早餐的内容之外，还增加了几个窗口供应菜品和小吃。但其业务处理过程较以上两个食堂明显不同：顾客通过收银员人为操作，选择喜欢的菜品，付款后生成菜品订单，然后通过顾客提交至厨房售票窗口，后台生成菜品，服务人员将菜品送达餐桌。就餐完毕后，无需将剩余菜品和餐具递