自動送料裝車系統(tǒng)設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計及自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計-畢業(yè)論文

實訓(xùn)報告課程名稱:畢業(yè)設(shè)計專業(yè):生產(chǎn)過程自動化班級:學(xué)號:姓名:指導(dǎo)教師:成績:__________完成日期：摘要隨著科學(xué)技術(shù)的進步和科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用各種各樣的自動化生產(chǎn)線，尤其是在我國正式加入WTO之后，自動化生產(chǎn)線得到了廣泛的應(yīng)用。PLC問世以來，盡管時間不長，但是發(fā)展迅速。從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的情況來看，可編程序控制器和其他工業(yè)控制計算機組網(wǎng)結(jié)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程序控制器的發(fā)展方向?？删幊绦蚩刂破鳎≒rogrammableController）簡稱PLC，由于PLC的可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強、靈活通用、使用方便、維護簡單，所以PLC的應(yīng)用領(lǐng)域在迅速擴大。對早期的PLC，凡是有繼電器的地方，都可采用。而對當(dāng)今的PLC幾乎可以說凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要PLC。尤其是近幾年來，PLC的成本下降，功能又不段增強，所以，目前PLC在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。本設(shè)計是為了實現(xiàn)送料小車的手動和自動化的轉(zhuǎn)化，改變以往小車的單純手動送料，減少了勞動力，提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。而且本送料小車的設(shè)計是由于工作環(huán)境惡劣，不允許人進入工作環(huán)境的情況下孕育而成的。針對本次課程設(shè)計要求自動送料裝車系統(tǒng)的實際情況，本文從自動送料小車的確定方案為切入點，介紹了PLC自動送料小車應(yīng)達到的控制要求；根據(jù)控制要求對小車的系統(tǒng)進行設(shè)計；包括電氣原理圖、括總流程圖、功能表圖、各種軟件分部設(shè)計及梯形圖(分段設(shè)計說明和系統(tǒng)總設(shè)計梯形圖)；最后得出結(jié)論。關(guān)鍵詞：PLC；送料小車；控制ABSTRACTWiththedevelopmentofscientifictechnologyandthedevelopmentofscienceandtechnology,industrialproductioniswidelyusedinallkindsofautomaticproductionline,especiallyinChinaofficiallyjoinedtheWTOafter,automaticproductionlinetoawiderangeofapplications.SincetheadventofPLC,eventhoughtimeisnotlong,butdevelopmentrapidly.Fromthedevelopmentofnetworksituation,theprogrammablecontrollerandotherindustrialcontrolcomputernetworkstructureintolargecontrolsystemisprogrammablecontrollerdevelopmentdirection.ProgrammablelogiccontrollerreferredtoPLC，becauseofthehighreliabilityPLCadaptability，flexibility，environment，useconvenient，simplemaintenance，sotheapplicationofPLCintherapidlyexpanding.InearlyPLC，alwayshaverelaysplace，canuse.Butintoday'sPLCtocontrolsystemthatalmostsaythereisneedofplaceofPLC.Especiallyinrecentyears，thecostofPLC，functionandnotincrease，so，atthemoment，PLCathomeandabroad，hasbeenwidelyusedinvariousindustries.Inordertoachievethedesignofthecarfeedthetransformationofmanualandautomated，simpletochangethepast，carmanualfeed，areductionoftheworkforce，increasedproductivity，automatedproduction!Feedingandthecarisdesignedtobeasaresultofbadworkingconditionsarenotallowedtoentertheworkingenvironmentofthecircumstancesformed.Accordingtothecoursedesignrequirementsautomaticfeedontheactualsituationofsystem,thisarticlefromthedeterminationofautomaticfeedingdollyschemeasthebreakthroughpoint,introducesthePLCautomaticfeedingdollyshouldachievecontrolrequirements;Accordingtothecontrolrequirementsofthesystemdesignofthecar;Includeelectricaldiagram,includingtotalflowcharts,functionchart,allkindsofsoftwaredivisiondesignandladderdiagram(blockdesigninstructionsandtheoverallsystemdesignladderdiagram);Conclusion.KEYWORDS：PLC；Feedingcar；Control目錄緒論 11認識AutoCAD 21.1AutoCAD簡介 21.2AutoCAD軟件特點 21.3AutoCAD的發(fā)展 21.4Autocad繪制PLC控制柜圖 32PLC簡介 42.1PLC基本概念 42.2PLC組成 42.2.1中央處理器(CPU) 52.2.2存儲器 62.2.3輸入/輸出模塊 72.2.4擴展模塊 72.2.5電源 82.3PLC的優(yōu)點 82.4PLC的控制思路 92.5PLC的功能 102.6PLC發(fā)展歷史 112.7PLC未來發(fā)展 112.8梯形圖程序設(shè)計 113自動送料裝車系統(tǒng)總體設(shè)計方案 143.1概述 143.2控制要求 143.3自動送料裝車系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計 153.4自動送料裝車系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計 183.4.1自動送料裝車程序流程圖如下圖所示： 183.4.2梯形圖 193.4.3系統(tǒng)程序的具體分析 19結(jié)論 23致謝 24參考文獻 25PAGEXXXIIII緒論本次課程設(shè)計PLC及計算機輔助制圖AutoCAD相結(jié)合的實踐環(huán)節(jié)，通過實訓(xùn)使學(xué)生能夠掌握電腦繪圖的相關(guān)規(guī)范、平面繪圖、尺寸的標(biāo)注等，利用繪圖、編輯等等命令完成電氣控制線路的繪制。根據(jù)電氣控制結(jié)合PLC，應(yīng)用語句表或梯形圖語言編程，學(xué)會并掌握PLC應(yīng)用運用已學(xué)過的理論知識分析、解決實際問題的能力以及實際動手能力查閱資料能力和系統(tǒng)的設(shè)計技能。隨著科學(xué)技術(shù)的日異月新，自動化程度要求越來越高，原有的生產(chǎn)裝料裝置遠遠不能滿足當(dāng)前高度自動化的需求。減輕勞動程度，保障生產(chǎn)的可靠性和安全性，降低生產(chǎn)成本，減小環(huán)境污染，提高產(chǎn)品質(zhì)量及經(jīng)濟效益是企業(yè)生存必須面臨的重要問題。我們?yōu)楦鱾€裝料生產(chǎn)領(lǐng)域所生產(chǎn)的可編程序控制器裝料系統(tǒng)。它集成于自動控制技術(shù)、計量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計算機管理技術(shù)于一體的機電一體化產(chǎn)品；充分利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了集中控制系統(tǒng)和分散式控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計、配置靈活、組態(tài)方便。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的動負擔(dān)，要求整個工藝生產(chǎn)過程全盤自動化，這就離不開控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)是整個生產(chǎn)線的靈魂，對整個生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影響生產(chǎn)線的繼續(xù)進行，重者甚至發(fā)生人身安全事故，這樣將給企業(yè)造成重大損失。送料小車是基于PLC控制系統(tǒng)來設(shè)計的，控制系統(tǒng)的每一步動作都直接作用于送料小車的運行，因此，送料小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關(guān)系。送料小車能否正常運行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。1認識AutoCAD1.1AutoCAD簡介AutoCAD是由美國Autodesk歐特克公司于二十世紀(jì)八十年代初為微機上應(yīng)用CAD技術(shù)（ComputerAidedDesign，計算機輔助設(shè)計）而開發(fā)的繪圖程序軟件包，經(jīng)過不斷的完善，現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。它的多文檔設(shè)計環(huán)境，讓非計算機專業(yè)人員也能很快地學(xué)會使用。在不斷實踐的過程中更好地掌握它的各種應(yīng)用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。AutoCAD具有廣泛的適應(yīng)性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計算機和工作站上運行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各種圖形顯示設(shè)備40多種，以及數(shù)字儀和鼠標(biāo)器30多種，繪圖儀和打印機數(shù)十種，這就為AutoCAD的普及創(chuàng)造了條件。1.2AutoCAD軟件特點具有完善的圖形繪制功能；有強大的圖形編輯功能；可以采用多種方式進行二次開發(fā)或用戶定制可以進行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換；具有較強的數(shù)據(jù)交換能力支持多種硬件設(shè)備支持多種操作平臺；具有通用性、易用性、適用于各類用戶此外，從AutoCAD2000開始，該系統(tǒng)又增添了許多強大的功能，如AutoCAD設(shè)計中心（ADC）、多文檔設(shè)計環(huán)境（MDE）、Internet驅(qū)動、新的對象捕捉功能、增強的標(biāo)注功能以及局部打開和局部加載的功能，從而使AutoCAD系統(tǒng)更加完善。1.3AutoCAD的發(fā)展CAD(ComputerAidedDrafting)誕生于60年代，是美國麻省理工學(xué)院提出了交互式圖形學(xué)的研究計劃，由于當(dāng)時硬件設(shè)施的昂貴，只有美國通用汽車公司和美國波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。70年代，小型計算機費用下降，美國工業(yè)界才開始廣泛使用交互式繪圖系統(tǒng)。80年代，由于PC機的應(yīng)用，CAD得以迅速發(fā)展，出現(xiàn)了專門從事CAD系統(tǒng)開發(fā)的公司。當(dāng)時VersaCAD是專業(yè)的CAD制作公司，所開發(fā)的CAD軟件功能強大，但由于其價格昂貴，故不能普遍應(yīng)用。而當(dāng)時的Autodesk公司是一個僅有員工數(shù)人的小公司，其開發(fā)的CAD系統(tǒng)雖然功能有限，但因其可免費拷貝，故在社會得以廣泛應(yīng)用。1.4Autocad繪制PLC控制柜圖下面四幅圖分別為PLC控制柜立體圖、正視圖、左視圖及俯視圖。如圖所示：圖1.1PLC控制柜立體圖圖1.2PLC控制柜正視圖圖1.3PLC控制柜左視圖圖1.4PLC控制柜俯視圖2PLC簡介2.1PLC基本概念早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController,PLC)，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計算機技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(PersonalComputer)的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC,PLC自1966年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國，日本，德國的可編程序控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強大。美國電氣制造商協(xié)會NEMA(NationalElectricalManufactoryAssociation)經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1984年首先將其正式命名為PLC(ProgrammableController),并給PLC作了如下定義：PLC是一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機械或工作程序。一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行PC之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器?！币院髧H電工委員會(IEC)又先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通過了對它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。”總之，可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實際應(yīng)用時，其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設(shè)計編制。2.2PLC組成PLC的硬件主要是由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入單元、輸出模塊、擴展模塊及電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備與CPU之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計算機等外設(shè)連接。如圖2.1所示：電源電源中央處理單元(CPU)存儲器輸入單元通信端口輸出單元I/O擴展口用戶輸入設(shè)備編程器用戶輸出設(shè)備I/O擴展單元圖2.1整體PLC組成框圖2.2.1中央處理器(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC控制中樞。它PLC系統(tǒng)程序賦予功能接收并存儲從編程器鍵入用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器狀態(tài)，并能診斷用戶程序中語法錯誤。當(dāng)PLC投入運行時，首先它以掃描方式接收現(xiàn)場各輸入裝置狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，命令解釋后按指令規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。進一步提高PLC可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU表決式系統(tǒng)。這樣當(dāng)某個CPU出現(xiàn)故障時，整個系統(tǒng)仍能正常運行。2.2.2存儲器存放系統(tǒng)軟件存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應(yīng)用軟件存儲器稱為用戶程序存儲器。1.PLC常用存儲器類型(1)RAM(RandomAssessMemory)這是一種讀/寫存儲器(隨機存儲器)，其存取速度最快,由鋰電池支持。(2)EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemory)這是一種可擦除只讀存儲器。斷電情況下，存儲器內(nèi)所有內(nèi)容保持不變。紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容)。(3)EEPROM(ElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemory)這是一種電可擦除只讀存儲器。使用編程器就能很容易對其所存儲內(nèi)容進行修改。2.PLC存儲空間分配各種PLCCPU最大尋址空間各不相同，PLC工作原理，其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域：(1)系統(tǒng)程序存儲區(qū) (2)系統(tǒng)RAM存儲區(qū)(包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等)(3)用戶程序存儲區(qū)系統(tǒng)程序存儲區(qū)：系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當(dāng)于計算機操作系統(tǒng)系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化EPROM中,用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該PLC性能。系統(tǒng)RAM存儲區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線圈；數(shù)據(jù)寄存器；計時器；計數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲器。(4)I/O映象區(qū)：PLC投入運行后，輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)外設(shè)。它需要一定數(shù)量存儲單元(RAM)以存放I/O狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/O映象區(qū)。一個開關(guān)量I/O占用存儲單元中一個位(bit)，一個模擬量I/O占用存儲單元中一個字(16個bit)。整個I/O映象區(qū)可看作兩個部分組成：開關(guān)量I/O映象區(qū)；模擬量I/O映象區(qū)。(5)系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū):I/O映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)RAM存儲區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類軟設(shè)備(邏輯線圈、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等)存儲區(qū)。該存儲區(qū)又分為具有失電保持存儲區(qū)域和無失電保持存儲區(qū)域，前者PLC斷電時，由內(nèi)部鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會遺失；后者當(dāng)PLC斷電時，數(shù)據(jù)被清零。用戶程序存儲區(qū)：主要用來存放用戶的應(yīng)用程序。所謂用戶程序時指使用戶根據(jù)工程現(xiàn)場的的產(chǎn)生過程和工藝要求編寫的控制程序。次程序由使用者通過編程器輸入到PLC機的RAM存貯器中，以便于用戶隨時修改。也可將用戶程序存放在EEPROM中。2.2.3輸入/輸出模塊輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程連接的借口?，F(xiàn)場的輸入信號，如按鈕開關(guān)，行程開關(guān)、限位開關(guān)以及傳感輸出的開關(guān)量或模擬量(壓力、流量、溫度、電壓、電流)等，都要通過輸入模塊送到PLC。由于這些信號電平各式各樣，而可編程控制器CPU所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以輸入模塊還需將這些信號轉(zhuǎn)換成PLC能夠接受和處理的數(shù)字信號。輸入模塊的作用是接收中央處理器處理過的數(shù)字信號，并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行部件所能接收的控制信號，以驅(qū)動如電磁閥、燈光顯示、電機等執(zhí)行機構(gòu)?？删幊炭刂破饔卸喾N輸入/輸出模塊其類型有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊。這些模塊分直流和交流、電壓和電流類型，每種類型又有不同的參數(shù)等級，主要有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入輸出/模塊，部件上都設(shè)有接線端子排，為了濾除信號的噪聲和便于PLC內(nèi)部對信號的處理，這些模塊上都帶有濾波、電平轉(zhuǎn)換、信號鎖存電路。數(shù)字量輸入模塊帶有廣電耦合電路，其目的是把PLC與外部電路隔離起來，以提高PLC的抗干擾能力。數(shù)字兩輸出有繼電器輸出、晶體管輸出和可控硅輸出三種方式。模擬量輸入/輸出模塊主要用來實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，即A/D或D/A轉(zhuǎn)換。由于工業(yè)控制系統(tǒng)中有傳感器或執(zhí)行機構(gòu)有一些信號是連續(xù)變化的模擬量，因此這些模擬量必須通過模擬量輸入/輸出模塊與PLC的中央處理器連接。模擬量輸入模塊A/D轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)字量，經(jīng)光電耦合器和輸出鎖存器宇PLC的I/O總線掛接。現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)量程的模擬電壓主要是0—5伏和0—10伏兩種。模擬量輸入模塊接收標(biāo)準(zhǔn)量程的模擬電壓或電流猴，把它轉(zhuǎn)換成8位、10位或12位的二進制數(shù)字信號，送給中央處理器進行處理。模擬量輸出模塊將中央處理器的二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓或電流輸出信號，提供給執(zhí)行機構(gòu)。2.2.4擴展模塊當(dāng)一個PLC中心單元的I/O點數(shù)不夠用時，就要對系統(tǒng)進行擴展，擴展接口就是用于連接中心基本單元與擴展單元的。模塊隨著可編程控制器在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，使可編程控制器的功能更加強大和完善。只能I/O接口模塊種類很多，例如高速計數(shù)模塊、PLCA控制模塊、數(shù)字位基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計置譯碼模塊、閥門控制模塊、智能存貯弄快以及智能I/O模塊等。2.2.5電源PLC中的電源一般有三類：1.+5V、±15V直流電源：供PLC中TTL芯片和集成運放使用；2.供輸出接口使用的高壓大電流的功率電源；3.鋰電池及其充電電源?？紤]到系統(tǒng)的可靠性以及光電隔離器的使用，不同類型的電源其地線也不同。目前PLC的發(fā)展非常迅速，型號眾多，各種特殊功能模板不斷涌現(xiàn)。通常根據(jù)其I/O點的數(shù)量將PLC分為三大類：小型機：256點以下（無模擬量）；中型機：256~2048點（64~128路模擬量）；大型機：2048點以上（128~512路模擬量）。具體實現(xiàn)時，通常采用模板式結(jié)構(gòu)，以便用戶根據(jù)實際應(yīng)用需求進行配置。但一些小型機常制作成一體機，其配置固定，主要供定型成套設(shè)備使用；而一些大型機一般在電源、或者CPU，甚至兩者都作了熱備份。PLC的電源在整個系統(tǒng)中起到十分總要的作用。因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電亞波動在+10%范圍內(nèi)，可以不采取其他措施而將PLC直接接到交流電網(wǎng)上。2.3PLC的優(yōu)點1可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2配套齊全，功能完善，適用性強PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。4系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合(5)體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。2.4PLC的控制思路按控制等效電路可以分為三部分：輸入部分、輸出部分、控制部分1輸入部分：接受各種主令器發(fā)出的操作指令及由各種反應(yīng)設(shè)備狀態(tài)信息的輸入元件傳來的各種狀態(tài)信息。PLC的一個輸入點單獨對應(yīng)一個內(nèi)部繼電器，當(dāng)輸入點與輸入用的公用引腳COM接通時，該輸入繼電器得電。2輸出部分：根據(jù)控制程序的的執(zhí)行結(jié)果直接直驅(qū)動相應(yīng)的負載。在PLC內(nèi)部設(shè)有輸出繼電器(可能是繼電器形式，也可能是晶體管形式)，每個繼電器對應(yīng)一個硬觸電，當(dāng)程序執(zhí)行結(jié)果讓輸出繼電器線圈通電時，該輸出繼電器的輸出觸點閉合，實現(xiàn)外部負載的控制運行。3控制部分：是由用戶自行設(shè)計的控制程序。它存放在用戶程序存儲器中，系統(tǒng)運行時，PLC依次讀取用戶程序存儲器中的程序內(nèi)容，并對他們進行解釋并執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果送到輸出端子，使得外部相應(yīng)的負載得到控制。PLC用戶采用梯形圖的編程方式，他由繼電器控制電路演變而來，有所不同的是，他內(nèi)部的繼電器并非實際的繼電器，而是“軟”繼電器，由軟繼電器組成的控制線路不是真正意義上的物理連接，而只是邏輯關(guān)系上的連接（軟連接）。PLC內(nèi)部可區(qū)分為六個部分即：輸入、輸出、存儲器、CPU、電源及操作顯示部分。(1)輸入部分：負責(zé)采集外部指令和設(shè)備狀態(tài)，以使CPU做出判斷。(2)輸入部分：將CPU運行結(jié)果向外輸出，以完成過程動作。(3)存儲器：存儲用戶程序和信息。(4)CPU：執(zhí)行各邏輯及運算程序。(5)電源：向輸入輸出及CPU提供電源。(6)操作顯示：向存儲器輸入用戶程序或更改用戶程序，顯示程序運行狀態(tài)。PLC主機有電源端子(交流供電型還設(shè)有供外部輸入設(shè)備用的服務(wù)電源)、功能接地端子(抗干擾、防電擊、必須接地)、保護端子接地(防觸電)、輸入輸出端子及其LED(當(dāng)對應(yīng)的輸入或者輸出端子ON時，相對應(yīng)的輸入或者輸出的LED燈亮，但當(dāng)CPU異常、I/O總線發(fā)生異常時所有輸入LED燈滅；當(dāng)內(nèi)存異?；蛘呦到y(tǒng)異常(FALS)發(fā)生時，所有輸入的LED保持發(fā)生異常時的狀態(tài)，即使輸入輸出發(fā)生變化，輸入的LED狀態(tài)也不改變)，PLC狀態(tài)顯示LED(POWER電源、RUN、運行、監(jiān)視/編程、停止、ERROR/ALARN亮故障/閃警告、COM外設(shè)通訊亮)，模擬設(shè)定電位器及擴展連接器。2.5PLC的功能1PLC邏輯功能：實現(xiàn)了連接邏輯和存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強。實現(xiàn)了從邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實現(xiàn)了單體設(shè)備到簡單控制到勝任運動控制、過程控制、離散控制等各種任務(wù)的跨越。2定時控制功能：利用PLC的定時來實現(xiàn)時間的控制，從而完成設(shè)備的順序動作。3計數(shù)控制功能：基于計數(shù)器的優(yōu)異功能來實現(xiàn)程序的循環(huán)功能。4順序控制功能：運用計數(shù)器、定時器對時間的控制，從而實現(xiàn)外圍設(shè)備的順序動作。5數(shù)據(jù)控制功能：PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。6通信和聯(lián)網(wǎng)功能：PLC的聯(lián)網(wǎng)就是為了提高系統(tǒng)的控制能力和范圍，將分布在不同位置的PLC之間、PLC與計算機、PLC與智能設(shè)備通過傳輸介質(zhì)連接起來，實現(xiàn)通信，已構(gòu)成功能更強的控制系統(tǒng)。2.6PLC發(fā)展歷史起源：1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程控制器PDP—14，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認的第一臺PLC。2.7PLC未來發(fā)展21世紀(jì)，PLC會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計算機集散控制系統(tǒng)DCS（DistributedControlSystem）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。2.8梯形圖程序設(shè)計梯形圖編程語言是一種圖形化編程語言，它沿用了傳統(tǒng)的繼電接觸器控制中的觸點、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，與傳統(tǒng)的繼電器控制原理電路圖非常相似，但又加入了許多功能強而又使用靈活的指令，它比較直觀、形象，對于那些熟悉繼電器一接觸器控制系統(tǒng)的人來說，易被接受。繼電器梯形圖多半適用于比較簡單的控制功能的編程，絕大多數(shù)PLC用戶都首選使用梯形圖編程。指令是用英文名稱的縮寫字母來表達PLC的各種功能的助記符號，類似于計算機匯編語言。由指令構(gòu)成的能夠完成控制任務(wù)的指令組合就是指令表，每一條指令一般由指令助記符和作用器件編號組成，比較抽象，通常都先用其它方式表達，然后改寫成相應(yīng)的語句表，編程設(shè)備簡單價廉。通常微、小型PLC主要采用繼電器梯形圖編程，其編程的一般規(guī)則有：(1)梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個邏輯行起始于左母線然后是觸點的各種連接，最后是線圈或線圈與右母線相連，整個圖形呈階梯形。梯形圖所使用的元件編號地址必須在所使用PLC的有效范圍內(nèi)。(2)梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側(cè)母線并不接任何電源，因而圖中各支路也沒有真實的電流流過。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認為它只能由左向右單方向流：層次的改變也只能自上而下。(3)梯形圖中的繼電器實質(zhì)上是變量存儲器中的位觸發(fā)器，相應(yīng)某位觸發(fā)器為“l(fā)態(tài)”，表示該繼電器線圈通電，其動合觸點閉合，動斷觸點打開，反之為“0態(tài)”。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器線圈外，還包括定時器、計數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運算的結(jié)果。(4)梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應(yīng)與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點，而左邊必須有觸點。(5)繼電器線圈在一個程序中不能重復(fù)使用：而繼電器的觸點，編程中可以重復(fù)使用，且使用次數(shù)不受限制。(6)PLC在解算用戶邏輯時，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進行的，即按掃描方式順序執(zhí)行程序，不存在幾條并列支路同時動作，這在設(shè)計梯形圖時，可以減少許多有約束關(guān)系的聯(lián)鎖電路，從而使電路設(shè)計大大簡化。所以，由梯形圖編寫指令程序時，應(yīng)遵循自上而下、從左到右的順序，梯形圖中的每個符號對應(yīng)于一條指令，一條指令為一個步序當(dāng)PLC運行時，用戶程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行，但CPU是不能同時去執(zhí)行多個操作的，它只能按分時操作原理每一時刻執(zhí)行一個操作。這種分時操作的過程稱為CPU對程序的掃描。掃描從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲地址號遞增順序逐條掃描用戶程序，也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始。3自動送料裝車系統(tǒng)總體設(shè)計方案3.1概述生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)是利用信息技術(shù)與自動化技術(shù)等傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合，對生產(chǎn)過程進行信息化管理，逐步形成從生產(chǎn)控制到信息管理集于一體，能使企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)過程與信息管理系統(tǒng)(MIS、ERP等)信息集成，從而提高自動化生產(chǎn)過程的效能，并全面提高制造業(yè)信息化的綜合效率。在自動化發(fā)展的今天，控制系統(tǒng)起著類似人類的神經(jīng)系統(tǒng)的作用，他將自動生產(chǎn)線中所有的設(shè)備連接成一個有機整體。它主要包括工作循環(huán)控制裝置、信號處理裝置及檢測裝置。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展和進步，各種新技術(shù)如光電控制、數(shù)控技術(shù)、電腦控制等自動化生產(chǎn)線中大量被采用，使其控制系統(tǒng)更趨于完善，更加可靠，效率更高。凡是在沒有人直接參與下，能完成能量、物料和信息的整個變換過程的機器稱為自動機。自動機中各個機械動作，一般都采用各種各樣的機構(gòu)來完成的。完成一定工藝的自動機群，通過自動運輸裝置連接起來，可組成自動線。此次的自動送料裝車控制系統(tǒng)是基于PLC的控制部分是設(shè)計的中樞神經(jīng)，運用可編程序控制器對其全程控制。3.2控制要求控制要求：按下系統(tǒng)啟動按鈕，綠燈L2亮，表示允許汽車開進裝料，料斗K2,電機M1，M2，M3皆為OFF。當(dāng)汽車到來時（用S2接通表示），紅燈L1亮，綠燈L2滅，M3運行，電機M2在M3通2S后運行，M1在M2通2S后運行，K2在M1通2S后打開出料。當(dāng)汽車料滿后（用S2斷表示），料斗K2關(guān)閉，電機M1延時2S后關(guān)斷，M2在M1停2S后停止，M3在M2停2S后停止，同時綠燈L2亮，紅燈L1滅，表示汽車可以開走，下一輛汽車可以進入裝料。當(dāng)料不滿時，高度傳感器動作（用S1通表示），料斗開關(guān)K2關(guān)閉（OFF）燈滅，不出料，進料開關(guān)K1打開（K1為ON）進料，否則不進料，任何時刻按下停止按鈕，在本次裝車完畢后系統(tǒng)關(guān)閉。3.3自動送料裝車系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計1自動送料裝車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3.1所示：圖3.1自動送料裝車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2根據(jù)控制要求寫出I/O分配表如下表所示：表3.1自動送料裝車系統(tǒng)I/O分配表操作地址操作功能操作地址操作功能0.00啟動按鈕200.00中間繼電器0.01S2按鈕10.01料斗K10.02S1按鈕10.02綠燈L20.03停止按鈕10.03紅燈L110.04電機M310.05電機M210.06電機M110.07料斗K2TIM000定時器0TIM001定時器1TIM002定時器2TIM003定時器3TIM004定時器4TIM005定時器5TIM006定時器63根據(jù)控制要求畫出系統(tǒng)電氣原理圖如下圖所示：圖3.2自動送料裝車系統(tǒng)電氣原理圖3.4自動送料裝車系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計3.4.1自動送料裝車程序流程圖如下圖所示： 圖3.3自動送料裝車系統(tǒng)流程圖3.4.2梯形圖PLC控制程序用CX-Programmer編程軟件開發(fā)。CX-Programmer是OMRON公司PLC的軟件編程﹑調(diào)試的工具程序，其運行在Windows操作系統(tǒng)下，具有豐富、簡捷的操作環(huán)境和強大的編程、調(diào)試功能。可實現(xiàn)梯形圖的編程、監(jiān)視和控制等功能，尤其擅長于大型程序的編寫，彌補了手編程器編程效率低的不足[1]。CX-Programmer編程軟件支持模塊化設(shè)計，在程序編寫時可以直接將編寫好的程序通過RS-232C傳送到PLC來控制現(xiàn)場設(shè)備。3.4.3系統(tǒng)程序的具體分析PLC采用循環(huán)掃描的的工作方式，這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶程序進行運算處理，然后順序向各輸出點發(fā)出相應(yīng)的控制信號，任一時刻它只能執(zhí)行一條指令，這就是說PLC是以“串行”方式工作的，它能有效地避免繼電接觸器控制系統(tǒng)中易出現(xiàn)的觸點競爭和時序失配的問題。PLC執(zhí)行用戶程序是從梯形圖左母線開始由上至下，由左向右逐個掃描每個梯級的每個元素，進行運算，此時CPU只是與映象區(qū)進行數(shù)據(jù)交換，讀取輸入數(shù)據(jù)，送出輸出信號。當(dāng)CPU執(zhí)行到END指令時，表示程序段結(jié)束，則此次掃描用戶程序結(jié)束。PLC控制程序分析實現(xiàn)功能：按下啟動按鈕0.00，中間繼電器點200.00通電保持，同時中間繼電器200.00的常開觸點閉合，常閉觸點斷開，當(dāng)按下啟動按鈕時中間繼電器200.00的常開觸點斷開，常閉觸點閉合。實現(xiàn)功能：中間繼電器點200.00的常開觸點閉合，輸出點10.02通電被點亮（通電保持），即綠燈L2亮，表示允許汽車開進裝料，此時料斗K2,電機M1，M2，M3皆為OFF。在點10.03得電或按下停止按鈕分別使常閉觸點10.03和常閉觸點0.03斷開可以使點10.02失電。實現(xiàn)功能：按下開始按鈕0.01，點10.03得電保持。表示汽車到來，紅燈L1亮。在定時器TIM006得電或按下停止按鈕分別使常閉觸點TIM006和常閉觸點0.03斷開可以使點10.03失電。實現(xiàn)功能：點10.03的常開觸點閉合，輸出點10.04通電被點亮并保持。表示電機M3運行。在定時器TIM006得電后別使常閉觸點TIM006斷開可以使點10.04失電。實現(xiàn)功能：點10.04通電其常開觸點閉合，定時器TIM000得電開始定時，定時2S。實現(xiàn)功能：點TIM000的常開觸點閉合，輸出點10.05通電被點亮并保持。表示電機M2運行。在定時器TIM005得電后別使常閉觸點TIM005斷開可以使點10.05失電。實現(xiàn)功能：點10.05通電其常開觸點閉合，定時器TIM001得電開始定時，定時2S。實現(xiàn)功能：點TIM001的常開觸點閉合，輸出點10.06通電被點亮并保持。表示電機M1運行。在定時器TIM004得電后別使常閉觸點TIM004斷開可以使點10.06失電。實現(xiàn)功能：點10.06通電其常開觸點閉合，定時器TIM002得電開始定時，定時2S。實現(xiàn)功能：點TIM003的常開觸點閉合，輸出點10.07通電被點亮并保持。表示料斗K2打開運行。在定時器TIM003得電后別使常閉觸點TIM003斷開可以使點10.07失電。實現(xiàn)功能：點0.01通電其常開觸點閉合，定時器TIM003得電開始定時，定時2S。實現(xiàn)功能：定時器TIM003定時時間到時其常開觸點閉合，定時器TIM004得電（電機M1停止）。實現(xiàn)功能：定時器TIM004定時時間到時其常開觸點閉合，定時器TIM005得電（電機M2停止）。實現(xiàn)功能：定時器TIM005定時時間到時其常開觸點閉合，定時器TIM006得電（電機M3停止）。實現(xiàn)功能：按下按鈕0.02，點10.01得電。表示料斗開關(guān)K2關(guān)閉（OFF）燈滅，不出料，進料開關(guān)K1打開（K1為ON）進料，否則不進料，任何時刻按下停止按鈕，在本次裝車完畢后系統(tǒng)關(guān)閉。結(jié)論專業(yè)綜合實訓(xùn)是學(xué)習(xí)階段一個非常難得的理論與實踐相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的自動送料裝車系統(tǒng)的設(shè)計，擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，充分運用所學(xué)的理論知識和實際向結(jié)合的方式，鍛煉了我綜合運用所學(xué)的理論基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料的能力，書寫規(guī)范及電腦繪圖等其他專業(yè)能力的水平，而且通過整體的掌控和局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力和耐力也得到了提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行這次專業(yè)綜合實訓(xùn)的目的所在。盡管專業(yè)綜合實訓(xùn)的內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但是我的收獲越是豐富。各種系統(tǒng)的運用條件，各種設(shè)備的運用標(biāo)準(zhǔn)，各種軟件的使用操作方法，都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。經(jīng)過與指導(dǎo)老師的溝通更加對設(shè)計有了新的認識，同時也對自己提出了更嚴(yán)格的要求。順利的完成本次專業(yè)綜合實訓(xùn)給了我自己很大的信心與鼓勵，讓我掌握知識的同時也讓我對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿了信心。雖然本次設(shè)計程序已經(jīng)做完，但是我本設(shè)計還是存在一些瑕疵，比如在設(shè)計中的故障檢測還不夠完善，這也是我自身感到非常遺憾的事，可是這些小的瑕疵與不足這是我不斷地研究探索更好設(shè)計方案的最大動力，只有勇敢地發(fā)現(xiàn)問題才能更好的解決問題。最后，通過本次專業(yè)綜合實訓(xùn)讓我把理論知識和工程實踐相結(jié)合、鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結(jié)合、個人作用和小組集體協(xié)作相結(jié)合等方面全面培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。這些都是我在今后學(xué)習(xí)、工作乃至生活中都有很大的幫助。致謝本文是在指導(dǎo)老師悉心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題到相關(guān)材料的收集，從論文框架的設(shè)計到具體內(nèi)容遣詞造句，每一章節(jié)都凝聚著指導(dǎo)老師的心血，在這次專業(yè)綜合實訓(xùn)中指導(dǎo)老師給了我很大的幫助。這次專業(yè)綜合實訓(xùn)是我對自己所學(xué)的專業(yè)知識的一次綜合，在剛剛開始是時候我花了大量的時間去回憶復(fù)習(xí)以前學(xué)過但是忘記是知識，這個專業(yè)綜合實訓(xùn)也是對我個人能力的一個挑戰(zhàn)，但是事后我確實學(xué)了不少知識，當(dāng)本文完成時，我內(nèi)心充滿了成就與自豪感。本文能夠順利完成要感謝大學(xué)期間所有教過我的老師們，是他們在大學(xué)期間教會了我的知識，培養(yǎng)了我的個人能力。同時在我撰寫論文期間，特別要感謝我的兩位指導(dǎo)老師，在忙碌的工作之余，給予我專業(yè)知識上的指導(dǎo)，并且教會我學(xué)習(xí)的思路和方法，這使我在本次專業(yè)綜合實訓(xùn)中不斷有新的認識和提高。為我提出許多指導(dǎo)行的意見，為我撰寫和修改了許多具體的指導(dǎo)與幫助。多得他們的指導(dǎo)與幫助才使我順利的完成本次設(shè)計的論文，在此對兩位指導(dǎo)老師表示衷心為我感謝。在本次的專業(yè)綜合實訓(xùn)中我所在我小組同學(xué)也給予了我無言的幫助，和學(xué)院提供的設(shè)備，在這請接受我真誠的謝意。也希望每個參加這次專業(yè)綜合實訓(xùn)的同學(xué)和我一樣，通過這次的專業(yè)綜合實訓(xùn)能學(xué)到很多知識和道理，能提高自己的能力，用一顆熱誠的心去投身未來的工作，回報父母、老師、祖國。由于本人的理論知識水平有限，實踐能力和設(shè)計經(jīng)驗的不足，加上時間的倉促，在本次設(shè)計中還難免存在一些錯誤。懇請各位老師批評指導(dǎo)，以便我在今后的學(xué)習(xí)和工作中加以改正。參考文獻[1]儲云峰.西門子電氣可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京機械工業(yè)出版,2006[2]汪巍；汪小鳳.基于PLC的氣動機械手研究.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報,2005[3]丁筱玲；趙立新.PLC在機械手控制系統(tǒng)上的應(yīng)用.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006[4]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用．北京機械工業(yè)出版社,2004[5]王兆義.可編程序控制器教程.北京機械工業(yè)出版社,2005[6]張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京化學(xué)工業(yè)出版社,2001[7]方承遠.工廠電氣控制技術(shù).北京機械工業(yè)出版社,2007[8]肖峰.PLC編程100例.北京中國電力出版社,2009[9]張桂香.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京化學(xué)工業(yè)出版社,2003[10]呂景泉.可編程序控制器技術(shù)教程.北京高等教育出版社,2000[11]李俊季；趙黎明.可編程控制應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)指導(dǎo).北京化學(xué)工業(yè)出版社,2001[12]周萬珍；高鴻賓.PLC分析與設(shè)計應(yīng)用.北京電子工業(yè)出版社,2004自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計摘要本文闡述一種自動洗衣機內(nèi)部的行星輪系減速器。在洗衣機中使用行星輪系減速器正是利用了行星齒輪傳動：體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、傳動效率高、傳動比較大、運動平穩(wěn)、抗沖擊和震動的能力較強、噪聲低的特點。行星輪減速器利用齒輪減速器的原理，用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備，把電動機高速運轉(zhuǎn)的動力，通過減速機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪，嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的。由于行星輪系減速也存在很多缺點，它不僅要材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求較高、安裝較困難些，設(shè)計計算也較一般減速器復(fù)雜。本文主要就對這些缺點加以改進，使洗衣機的工作性能更加的平穩(wěn)。隨著對行星傳動技術(shù)進一步的深入地了解和掌握，以及對國外行星傳動技術(shù)的引進和消化吸收，從而使其傳動結(jié)構(gòu)和均載方式都不斷完善，同時生產(chǎn)工藝水平也不斷提高，完全可以制造出更好的行星齒輪傳動減速器。關(guān)鍵詞：行星輪系減速器；行星輪；太陽輪；行星架目錄摘要 I第1章緒論 11.1課題背景 11.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 11.3主要研究內(nèi)容 1第2章傳動原理及特點 32.1行星齒輪傳動原理 32.2有關(guān)固定參數(shù)和工作原理 32.3行星輪系減速器特點 52.4本章小結(jié) 5第3章傳動系統(tǒng)方案的設(shè)計 63.1傳動方案的分析與擬定 63.1.1對傳動方案的要求 63.1.2擬定傳動方案 63.2行星齒輪傳動設(shè)計 63.2.1傳動比和效率計算 63.3傳動的配齒計算 73.4幾何尺寸和嚙合參數(shù)計算 83.5傳動強度計算及校核 113.6行星齒輪傳動的受力分析 123.7本章小結(jié) 15第4章輪架與輸入輸出軸的設(shè)計 174.1齒輪材料及精度等級 174.2減速器齒輪輸入輸出軸的設(shè)計 174.2.1減速器輸入軸的設(shè)計 174.2.2減速器輸出軸的設(shè)計 194.3本章小結(jié) 21結(jié)論 22參考文獻 23致謝 24哈爾濱理工大學(xué)?？粕厴I(yè)論文PAGE14PAGE1緒論課題背景本課題研究的是一種自動洗衣機的行星齒輪減速器，其特征在于采用由太陽輪、均勻排布在太陽輪外周并與太陽輪外嚙合的各行星輪、以及與所述各行星輪內(nèi)嚙合的內(nèi)齒輪構(gòu)成的行星輪系。各行星輪的軸端都是支承在端蓋上的，以太陽輪的軸為主動軸，即減速器的輸入軸，與該軸位于同一軸線上的端蓋中心軸為輸出軸。本課題由于采用輸入輸出軸線重合的結(jié)構(gòu)方式，而且提高減速器中各齒輪間的傳動精度，能使洗衣機在運行中做到震動小,從根本上削弱了噪音、延長設(shè)備使用壽命。國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對機械設(shè)備的性能要求越來越高，在齒輪傳動裝置方面具體表現(xiàn)為提高齒輪的承載能力、傳動效率、減小外形尺寸、減輕質(zhì)量以及增大傳動比等，行星齒輪傳動便是在這種背景下產(chǎn)生，并隨著齒輪傳動的設(shè)計與制造技術(shù)不斷發(fā)展而逐漸完善。行星齒輪傳動以其使用功率、速度范圍和工作條件寬而受到了世界各國的廣泛關(guān)注，成為世界各國在機械同行的重點研究課題之一。我國對行星齒輪傳動的研究起步較晚，而且在行星齒輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達工業(yè)國家，由于行星齒輪減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量小、承載能力大和同軸性好等許多優(yōu)點，它可以廣泛地應(yīng)用于航空航天、兵器、石油化工、紡織、輕工食品、精密機械、醫(yī)療器械、儀器儀表、機器人和工業(yè)機械手以及高級電動玩具等各個領(lǐng)域和部門中。行星齒輪減速器在現(xiàn)代的軍用和民用工業(yè)中具有極廣闊的應(yīng)用前景。主要研究內(nèi)容本文主要設(shè)計的是一種自動洗衣機的行星齒輪減速器。這種減速器對于體積和重量方面要求較高，在設(shè)計過程中不僅要注意其體積和質(zhì)量的控制，同時也要保證其精度，如果精度達不到一定的要求，洗衣機運行中產(chǎn)生的震動和噪音就很大，隨著人們對家電的要求逐漸提高和科技的日益發(fā)展，洗衣機已經(jīng)成為每個家庭的必備家電之一，人們對它的性能要求也就越來越高，對它的重量、體積、噪音等方面的要求也越來越高，本文設(shè)計的減速器就注重在這些方面下手，盡量減輕減速器的重量并縮小其體積，同時提高減速器中各齒輪間的傳動精度，能使洗衣機在運行中做到噪音小，震動小。傳動原理及特點行星齒輪傳動原理行星齒輪傳動裝置由輸入軸、行星輪及銷軸式輸出機構(gòu)組成。行星輪中的輸入軸1、外圍設(shè)有偏心套2、轉(zhuǎn)臂軸承3、星齒4、針齒5和固定的內(nèi)齒圈7；輸出機構(gòu)包括帶銷盤8即將輸出軸9及銷軸和銷孔，銷軸由針齒5的圓柱滾子代替，其圓柱滾子的一端插入銷軸孔內(nèi)，即將輸出機構(gòu)中的銷軸與針齒合而為一，增大了容納轉(zhuǎn)臂軸承的空間，若銷軸的另一端與均載環(huán)6相配合，則可增加其強度。當(dāng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時。其上的偏心套帶動轉(zhuǎn)臂軸承旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)臂軸承外圈上空套的星齒和針齒做偏心運動和錯齒運動，這時針齒既做高速公轉(zhuǎn)，又做低速自轉(zhuǎn)的行星運動。針齒的自轉(zhuǎn)通過其圓柱滾子的另一端作為銷軸，與輸出軸銷盤上的銷孔始終相互接觸而轉(zhuǎn)動，將針齒的行星運動變成輸出軸的低速、定軸轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)減速。此外，各主要受力處又多為凹凸接觸，不僅具有較高的接觸強度而且容易形成油膜，有利于潤滑，因此傳動效率高；二是針齒與輸出機構(gòu)合二為一，使得容納轉(zhuǎn)臂軸承的空間增大，可以選擇較大的、具有較高承載能力的轉(zhuǎn)臂軸承，使轉(zhuǎn)臂軸承不再是傳動中的的薄弱環(huán)節(jié)，同時，銷軸的分布圓直徑也增大，進而加大銷軸的直徑，使其強度增大。因此，行星齒輪傳動可有效解決轉(zhuǎn)臂軸承壽命較短、銷軸強度不夠的難題，具有巨大的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?。有關(guān)固定參數(shù)和工作原理本課題是關(guān)于一種自動洗衣機行星輪系減速器的設(shè)計，有關(guān)固定參數(shù)如下表所示：表2-1有關(guān)固定參數(shù)數(shù)據(jù)傳動比（）5.2輸入轉(zhuǎn)速n（r/min）2600輸入功率p（w）150行星輪個數(shù)3內(nèi)齒圈齒數(shù)63使用地點：自動洗衣機減速離合器內(nèi)部減速裝置；自動洗衣機的工作原理：見圖2-1洗滌過程具體工作內(nèi)容如下：在A制動同時B放開，運動經(jīng)電機、帶傳動、中心齒輪、行星輪、行星架、波輪。脫水過程具體工作內(nèi)容如下：在A放開同時B制動，運動經(jīng)電機、帶傳動、內(nèi)齒圈（脫水桶）、中心齒輪、行星架、波輪與行星架等速旋轉(zhuǎn)。圖2-1洗衣機工作原理圖減速器系統(tǒng)主要由電動機輸出軸、中心輪、行星輪、輸出軸等組成。具體減速器系統(tǒng)組成框圖如圖2-2（電機輸入轉(zhuǎn)速）輸出軸（電機輸入轉(zhuǎn)速）輸出軸中心輪行星輪輸出軸圖2-2減速器系統(tǒng)組成框圖行星輪系減速器特點行星輪系減速器較普通齒輪減速器具有體積小、重量輕、效率高及傳遞功率范圍大等優(yōu)點，逐漸獲得廣泛應(yīng)用。同時它的缺點是：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求較高、安裝較困難些、設(shè)計計算也較一般減速器復(fù)雜。但隨著人們對行星傳動技術(shù)進一步的深入地了解和掌握以及對國外行星傳動技術(shù)的引進和消化吸收，從而使其傳動結(jié)構(gòu)和均載方式都不斷完善，同時生產(chǎn)工藝水平也不斷提高，完全可以制造出較好的行星齒輪傳動減速器。本章小結(jié)本章對行星齒輪減速器進行了分析具體內(nèi)容如下：（1）論述了行星齒輪傳動裝置的組成。（2）闡述了行星輪系減速器的各種特點。（3）確定原始數(shù)據(jù)以及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。傳動系統(tǒng)方案的設(shè)計傳動方案的分析與擬定對傳動方案的要求合理的傳動方案，首先應(yīng)滿足工作機的功能要求，還要滿足工作可靠、傳動精度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護方便等要求。擬定傳動方案任何一個方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。例如圖3-1所示是擬定的傳動方案，適于在惡劣環(huán)境下長期連續(xù)工作。a-中心輪；b-內(nèi)齒圈；g-行星輪；H-行星架圖3-1周轉(zhuǎn)輪系行星齒輪傳動設(shè)計傳動比和效率計算行星齒輪傳動比符號及角標(biāo)含義為：，1固定件、2—主動件、3—從動件，1、齒輪2固定時（圖3—1），2K—H（NGW）型傳動的傳動比為：=1-=1+/(3-1)輸出轉(zhuǎn)速：=/=n/=2600/5.2=500r/min2、行星齒輪傳動的效率計算：η=1-|-/(-1)·|·(3-2)=式中—a—g嚙合的損失系數(shù)—b—g嚙合的損失系數(shù)—軸承的損失系數(shù)—總的損失系數(shù)，一般取=0.025按=2600r/min、=500r/min、=-21/5可得η=1-|-/(-1)·|·=97.98%傳動的配齒計算傳動比的要求——傳動比條件=1+/=4.2(3-3)所以中心輪a和內(nèi)齒輪b的齒數(shù)滿足給定傳動比的要求。保證中心輪、內(nèi)齒輪和行星架軸線重合——同軸條件為保證行星輪與兩個中心輪、同時正確嚙合，要求外嚙合齒輪a—g的中心距等于內(nèi)嚙合齒輪b—g的中心距，即稱為同軸條件。=(3-4)對于非變位或高度變位傳動，保證多個行星輪均布裝入兩個中心輪的齒間——裝配條件m/2(+)=m/2(-)(3-5)得=-/2=63-15/2=24相鄰兩個行星輪所夾的中心角=2π/中心輪a相應(yīng)轉(zhuǎn)過角，角必須等于中心輪a轉(zhuǎn)過個（整數(shù)）齒所對的中心角，即=·2π/(3-6)式中2π/為中心輪a轉(zhuǎn)過一個齒（周節(jié)）所對的中心角。=n/=/=1+/(3-7)經(jīng)整理后=+=（15+63）/2=24(3-8)滿足兩中心輪的齒數(shù)和應(yīng)為行星輪數(shù)目的整數(shù)倍的裝配條件。保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰——鄰接條件在行星傳動中，為保證兩相鄰行星輪的齒頂不致相碰，相鄰兩行星輪的中心距應(yīng)大于兩輪齒頂圓半徑之和，如圖3-2所示圖3-2行星齒輪可得2＞(3-9)2·2/m·(+)sin=39/2m=d+2=17m滿足鄰接條件。幾何尺寸和嚙合參數(shù)計算按齒根彎曲強度初算齒輪模數(shù)m齒輪模數(shù)m的初算公式為m=(3-10)式中—算數(shù)系數(shù)，對于直齒輪傳動=12.1；—嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，N·m；=/=9549/n=9549×0.15/3×1600=0.2984N·m;—使用系數(shù)，由參考文獻[2]表6—7查得=1；—綜合系數(shù)，由參考文獻[2]表6—5查得=2；—計算彎曲強度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)，由參考文獻[2]公式6—5得=1.85；—小齒輪齒形系數(shù)，由參考文獻[2]圖6—22可得=3.15；，—齒輪副中小齒輪齒數(shù)，==15；—試驗齒輪彎曲疲勞極限，N·按由參考文獻[2]圖6—26～6—30選取=120N·所以m==0.658(3-11)取m=0.9(1）分度圓直徑d(3-12)=m·=0.9×15=13.5mm=m·=0.9×24=21.6mm=m·=0.9×63=56.7mm(2)齒頂圓直徑齒頂高：外嚙合=·m=m=0.9(3-13)內(nèi)嚙合=（-△）·m=0.792=+2=13.5+1.8=15.3mm=+2=21.6+1.8=23.4mm=-2=56.7-1.584=55.116mm(3)齒根圓直徑齒根高=（+）·m=1.25m(3-14)=-2=13.5-2.25=11.25mm=-2=21.6-2.25=19.35mm=+2=56.7+2.25=58.95mm(4）齒寬b由參考文獻[3]表8—19選取=1(3-15)=·=1×13.5=13.5mm=+5=13.5+5=18.5mm=13.5+(5-10)=13.5-5=8.5mm(5)中心距a對于不變位或高變位的嚙合傳動，因其節(jié)圓與分度圓相重合，則嚙合齒輪副的中心距為a—g為外嚙合齒輪副，b—g為內(nèi)嚙合齒輪副=m/2(+)=0.9/2×(15+24)=17.55mm(3-16)=m/2(+)=0.9/2×(63-24)=17.55mm(3-17)表3-1幾何尺寸和嚙合參數(shù)中心輪a行星輪g內(nèi)齒圈b模數(shù)m（mm）齒數(shù)z152463分度圓直徑d（mm）13.521.656.7齒頂圓直徑（mm）15.323.454.9齒根圓直徑（mm）11.2519.3558.95齒寬高b（mm）18.518.58.5中心距a（mm）=17.55mm=17.55mm傳動強度計算及校核（1）選擇齒輪材料及精度等級中心輪a選選用45鋼正火，硬度為162～217HBS，選8級精度，要求齒面粗糙度1.6行星輪g、內(nèi)齒圈b選用聚甲醛（一般機械結(jié)構(gòu)零件，硬度大，強度、鋼性、韌性等性能突出，吸水性小，尺寸穩(wěn)定，可用作齒輪、凸輪、軸承材料）選8級精度，要求齒面粗糙度3.2。轉(zhuǎn)矩=298.4N·mm。按齒根彎曲疲勞強度校核。由參考文獻[3]式8—24得出，如【】則校核合格。齒形系數(shù)由參考文獻[3]表8—12得=3.15，=2.7，=2.29；應(yīng)力修正系數(shù)由參考文獻[3]表8—13得=1.49，=1.58，=1.74；許用彎曲應(yīng)力由參考文獻[3]圖8—24=180MPa，=160MPa；表8—9得=1.3；圖8—25得==1；式8—14可得=138MPa；=123.077MPa；=2K/b<=138MPa(3-18)=/<=123.077MPa(3-19)齒根彎曲疲勞強度校核合格。（2）齒輪齒面強度的計算及校核：齒面接觸應(yīng)力=(3-20)==許用接觸應(yīng)力為許用接觸應(yīng)力可按下式計算，即=·(3-21)（3）強度條件校核齒面接觸應(yīng)力的強度條件：大小齒輪的計算接觸應(yīng)力中的較大值均應(yīng)不大于其相應(yīng)的許用接觸應(yīng)力為，即。或者校核齒輪的安全系數(shù)：大、小齒輪接觸安全系數(shù)值應(yīng)分別大于其對應(yīng)的最小安全系數(shù)，即>；查參考文獻[2]表6—11可得=1.3，所以>1.3。（4）有關(guān)系數(shù)和接觸疲勞極限。通過查閱參考文獻[2]可得出各個參數(shù)的如下數(shù)據(jù)：表3-2參考數(shù)據(jù)使用系數(shù)=1動載荷系數(shù)=1.02齒向載荷分布系數(shù)=1齒間載荷分配系數(shù)、==1.1==1.2行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)=1.5節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.06彈性系數(shù)=1.605重合度系數(shù)=0.82螺旋角系數(shù)=1試驗齒的接觸疲勞極限=520Mpa最小安全系數(shù)、=1.5、=2接觸強度計算的壽命系數(shù)=1.38潤滑油膜影響系數(shù)、、=0.9、=0.952、=0.82齒面工作硬化系數(shù)=1.2接觸強度計算的尺寸系數(shù)=1==2.95(3-22)==3.5==4.32=·=464.4所以齒面接觸校核合格行星齒輪傳動的受力分析在行星齒輪傳動中由于其行星輪的數(shù)目通常大于1，即>1,且均勻?qū)ΨQ地分布于中心輪之間；所以在2H—K型行星傳動中，各基本構(gòu)件（中心輪a、b和轉(zhuǎn)臂H）對傳動主軸上的軸承所作用的總徑向力等于零。因此，為了簡便起見，本設(shè)計在行星齒輪傳動的受力分析圖中均未繪出各構(gòu)件的徑向力，且用一條垂直線表示一個構(gòu)件，同時用符號F代表切向力。為了分析各構(gòu)件所受力的切向力F，提出如下三點：（1）在轉(zhuǎn)矩的作用下，行星齒輪傳動中各構(gòu)件均處于平衡狀態(tài)，因此，構(gòu)件間的作用力應(yīng)等于反作用力。（2）如果在某一構(gòu)件上作用有三個平行力，則中間的力與兩邊的力的方向應(yīng)相反。（3）為了求得構(gòu)件上兩個平行力的比值，則應(yīng)研究它們對第三個力的作用點的力矩。在2H—K型行星齒輪傳動中，其受力分析圖是由運動的輸入件開始，然后依次確定各構(gòu)件上所受的作用力和轉(zhuǎn)矩。對于直齒圓柱齒輪的嚙合齒輪副只需繪出切向力F，如圖3—3所示。（a）傳動簡圖(b)構(gòu)件的受力分析圖3-3傳動簡圖由于在輸入件中心輪a上受有個行星輪g同時施加的作用力和輸入轉(zhuǎn)矩的作用。當(dāng)行星輪數(shù)目2時，各個行星輪上的載荷均勻，（或采用載荷分配不均勻系數(shù)進行補償）因此，只需要分析和計算其中的一套即可。在此首先確定輸入件中心輪a在每一套中（即在每個功率分流上）所承受的輸入轉(zhuǎn)矩為=/=9549/n=0.2984N·m（3-23）可得=·=0.8952N·m（3-24）式中—中心輪所傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·m；—輸入件所傳遞的名義功率，kw；按照上述提示進行受力分析計算，則可得行星輪g作用于中心輪a的切向力為=2000/=2000/=2000×0.2984/13.5=44.2N(3-25)而行星輪g上所受的三個切向力為中心輪a作用與行星輪g的切向力為=-=-2000/=-44.2N(3-26)內(nèi)齒輪作用于行星輪g的切向力為==-2000/=-44.2N(3-27)轉(zhuǎn)臂H作用于行星輪g的切向力為=-2=-4000/=-88.4N(3-28)轉(zhuǎn)臂H上所的作用力為=-2=-4000/=-88.4N(3-29)轉(zhuǎn)臂H上所的力矩為==-4000/·=4655.0N·m(3-30)在內(nèi)齒輪b上所受的切向力為式=-=2000/=44.2N(3-31)在內(nèi)齒輪b上所受的力矩為=/2000=/=1.43N·m(3-32)式中—中心輪a的節(jié)圓直徑，㎜—內(nèi)齒輪b的節(jié)圓直徑，㎜—轉(zhuǎn)臂H的回轉(zhuǎn)半徑，㎜根據(jù)參考文獻[2]式（6—37）得-/=1/=1/1-=1/1+P(3-33)轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)矩為=-·（1+P）=-4.655N·m(3-34)/=1/=1/1-=p/1+P內(nèi)齒輪b所傳遞的轉(zhuǎn)矩=-p/1+p·=-4.2/5.2×(-4.655)=3.76N·m(3-35)行星齒輪傳動的均載機構(gòu)及浮動量行星齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小、承載能力大等優(yōu)點。這些是由于在其結(jié)構(gòu)上采用了多個（2）行星輪的傳動方式，充分利用了同心軸齒輪之間的空間，使用了多個行星輪來分擔(dān)載荷，形成功率分流，并合理地采用了內(nèi)嚙合傳動；從而，才使其具備了上述的許多優(yōu)點。輪間載荷分布均勻的措施為了使行星輪間載荷分布均勻，起初，人們只努力提高齒輪的加工精度，從而使得行星輪傳動的制造和轉(zhuǎn)配變得比較困難。后來通過實踐采取了對行星齒輪傳動的基本構(gòu)件徑向不加限制的專門措施和其他可進行自動調(diào)位的方法，即采用各種機械式的均載機構(gòu)，以達到各行星輪間載荷分布均勻的目的。從而，有效地降低了行星齒輪傳動的制造精度和較容易轉(zhuǎn)配，且使行星齒輪傳動輸入功率能通過所有的行星輪進行傳遞，即可進行功率分流。為了使行星輪間載荷分布均勻，有多種多樣的均載方法。本次所設(shè)計行星齒輪是靜定系統(tǒng)，基本構(gòu)件中心輪a浮動的均載機構(gòu)。本章小結(jié)在本章中規(guī)定了自動洗衣機行星齒輪減速器的傳動要求并且擬定了傳動方案。對行星齒輪進行了相關(guān)的計算及強度校核，有大量的數(shù)據(jù)計算，具體歸納為以下幾點：首先確定了滿足工作機工作的各種要求。（2）對行星齒輪傳動比和效率進行了計算，闡述了傳動比符號及角標(biāo)的含義。（3）確保了行星輪都滿足同軸條件、裝配條件、鄰接條件。（4）算出各個齒輪的幾何尺寸和嚙合參數(shù)。（5）確定了輪間載荷分布均勻的幾種措施。輪架與輸入輸出軸的設(shè)計齒輪材料及精度等級已知：傳遞功率P=150w,齒輪軸轉(zhuǎn)速n=1600r/min，傳動比i=5.2，載荷平穩(wěn)。使用壽命10年，單班制工作。行星輪架內(nèi)齒圈選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220～250HBS，齒輪軸選用45鋼正火，硬度為170～210HBS，選用8級精度，要求齒面粗糙度3.2～6.3。減速器齒輪輸入輸出軸的設(shè)計減速器輸入軸的設(shè)計（1）選材，確定許用應(yīng)力由已知條件選用45號鋼,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,由參考文獻[4]表14—4查得強度極限=650MPa,再由表14—2得許用彎曲應(yīng)力=60MPa（2）按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑根據(jù)參考文獻[4]表14—1得C=118～107。又由式14—2得d(4-1)取直徑=8.5mm（3）確定各軸段的直徑軸段1(外端)直徑最少=8.5mm考慮到軸在整個減速離合器中的安裝所必須滿足的條件，初定：=9.7mm,=10mm,=11mm,=11.5mm,=12mm,=15.42mm，=18mm。（4）確定各軸段的長度齒輪輪廓寬度為20.5mm，為保證達到軸于行星齒輪安裝的技術(shù)要求及軸在整個減速離合器中所必須滿足的安裝條件，初定：L=10