手機測試裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計【畢業(yè)設(shè)計】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　手機測試裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 機械設(shè)計制造及其自動化

2、</p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘　要</b></p>&

3、lt;p>　　摘要：在現(xiàn)在的生活中，手機已經(jīng)成為人們不可缺少的通訊工具，而且手機的功能也越來越多，因此也需要對手機進行測試以保證其質(zhì)量。由此手機測試裝置也因需求而產(chǎn)生。通過了解手機測試裝置的一般功能、結(jié)構(gòu)和測試方位，并設(shè)計手機按鍵測試裝置保證其XYZ的三軸運動，并能夠?qū)崿F(xiàn)按鍵功能。進而總結(jié)一些手機測試裝置設(shè)計的注意問題。裝置測試的對象是手機，文中對手機的外形結(jié)構(gòu)及不同類型手機的優(yōu)缺點進行了介紹。本課題設(shè)計的結(jié)構(gòu)是通過三軸的運動來實

4、現(xiàn)按手機鍵的功能，故結(jié)構(gòu)以電機為動力源，通過電機帶動滾珠絲桿副來實現(xiàn)三軸的運動。</p><p>　　關(guān)鍵詞：手機測試；手機測試裝置；三軸聯(lián)動；滾珠絲桿副。</p><p>　　Structural design of mobile phone test equipment</p><p>　　Abstract：In the present li

5、fe, mobile have become an indispensable communication tool, so the function of mobile phone become more and more , therefore need to be tested on the phone to ensure its quality. Mobile phone tested equipment which is al

6、so generated due to demand. By understanding the general mobile phone test equipment function, structure and test position, designed phone keypad test equipment to ensure that the XYZ three-axis movement and button funct

7、ion can be achieved. Then summariz</p><p>　　Key words：mobile phone test；mobile phone test equipment；three axes linkage；ball screw。</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　

8、摘　要I</b></p><p><b>　　目　錄III</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1手機測試簡介1</p><p>　　1.2現(xiàn)有手機的外形和結(jié)構(gòu)1</p><p>　　2測試裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

9、方案5</p><p>　　2.1X、Y方向傳動設(shè)計5</p><p>　　2.2Z方向傳動設(shè)計5</p><p>　　2.3手機夾緊設(shè)計6</p><p>　　2.4滾珠絲杠副的工作原理8</p><p>　　3設(shè)計計算及校核9</p><p>　　3.1X方向參數(shù)計算

10、9</p><p>　　3.1.1 X方向電機參數(shù)計算9</p><p>　　3.1.2 X方向滾珠絲桿設(shè)計計算11</p><p>　　3.2Y方向參數(shù)計算13</p><p>　　3.2.1Y方向電機參數(shù)計算13</p><p>　　3.2.2Y方向滾珠絲桿設(shè)計計算15</p><

11、p>　　3.3 Z方向參數(shù)計算17</p><p>　　3.3.1Z方向電機參數(shù)計算17</p><p>　　3.3.2Z方向滾珠絲桿設(shè)計計算19</p><p><b>　　4總結(jié)22</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p>　　附錄錯誤!未定義

12、書簽。</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　手機測試簡介</b></p><p>　　手機測試系統(tǒng)通常由多臺設(shè)備組成，包括射頻電性能測試、基帶測試（包括音頻、電流）、配件測試（旅充、耳機、數(shù)據(jù)線等）以及結(jié)構(gòu)測試（密封性、翻折、手感、跌落、耐疲勞性等）。雖然它們都不是便攜的，但它們能夠提供廣

13、泛的功能。這些系統(tǒng)能夠為無線設(shè)備提供一致性、互通性、意外情形和全操作范圍的測試。雖然這些系統(tǒng)的參量功能很少（只有滿足規(guī)定技術(shù)標準所需的參量），但他們能夠執(zhí)行這些標準定義了測試用例，并能提供網(wǎng)絡(luò)仿真。</p><p>　　手機自動測試不僅要完成手機的常規(guī)業(yè)務(wù)測試，同時還要對增值業(yè)務(wù)進行測試。按照自動化測試的需求，系統(tǒng)設(shè)計為三個部分：制定測試用例及用戶自定義測試用例的解析模塊，解析模塊與被測終端間的信息交互及記錄模塊

14、，被測終端響應(yīng)模塊。指定測試用例及用戶自定義測試用例的解析模塊的主要功能在于測試用例的定義以及測試用例的指令化，測試用例要轉(zhuǎn)化成指令或者指令序列，該指令或指令序列是可以在被測端引發(fā)執(zhí)行相應(yīng)的功能動作。被測終端響應(yīng)模塊主要功能是響應(yīng)指令或指令序列，執(zhí)行規(guī)定的動作，同時按照設(shè)計需求將需要返回的測試結(jié)果數(shù)據(jù)以及狀態(tài)數(shù)據(jù)反饋。解析模塊與被測終端間的信息交互及記錄模塊主要提供測試終端與被測終端的一個信息交互通道，同時對于已經(jīng)反饋的測試結(jié)果及狀態(tài)進

15、行記錄。在測試結(jié)束時可以供用戶直接查看，同時在測試指標沒有達到的情況下，提供手機狀態(tài)數(shù)據(jù)，具體到功能函數(shù)的執(zhí)行以及寄存器的數(shù)據(jù)狀態(tài)，該數(shù)據(jù)可以反饋給開發(fā)人員，提高該測試系統(tǒng)的可應(yīng)用性。</p><p>　　現(xiàn)有手機的外形和結(jié)構(gòu)</p><p>　　目前基本手機外形有五種：直板型、橫板式、翻蓋、滑蓋、旋轉(zhuǎn)型手機。</p><p>　　（1）直板型手機，如圖1-1。手機

16、在剛剛發(fā)明的時候，命名為移動電話，它的功能決定了它的主要組成部分：接收的部分與操作按鍵部分。顯而易見的，直板手機外形受到遙控器、手提電話等產(chǎn)品的影響。直板手機方便實用、抗摔能力強、攜帶很方便、單手操作容易、生產(chǎn)成本較低、同樣配置的手機中市場售價相對比較低，防水性能好、工藝簡單，所以三防的手機基本都是直板的。但是直板手機的樣子較古老，很難設(shè)計出具有創(chuàng)意的機型，而且屏幕很容易損傷，鍵盤必須得有鍵盤鎖，如果打開鍵盤鎖(一般需要兩個鍵)也體現(xiàn)不

17、出其操作方便的優(yōu)勢來。再者通話的針對性不好，外界的雜音會比較多的傳進去。直板手機的大體尺寸，寬度一般為40mm到70mm之間；長度一般在100mm到130mm左右，但按鍵部分只占其一半左右，故可定為與寬度一致40mm到70mm；厚度一般介于5mm到15mm之間。</p><p>　　圖1-1 直板型手機 圖1-2 橫版式手機</p><p>　?。?

18、）橫板式手機，如圖1-2。橫版式手機的顯示屏幕和功能區(qū)位于機身的正中央，數(shù)字鍵盤不再位于屏幕的下方，而是均勻地分布在屏幕的兩側(cè)，26個英文字母一個也不少地排列在數(shù)字按鍵的下方，像一個便攜式的電腦鍵盤，用雙手握住的感覺又像是一部掌上游戲機。橫板手機為游戲玩家設(shè)計了強大的輸入鍵盤,其橫向的操作借鑒了手柄和掌上游戲機的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，更加方便可以進行雙手操控。但是橫板手機的體積一般都很大，是一般手機的2-3倍；重量也大,是一般手機2倍；而且造型

19、另類，一般只適合喜歡玩游戲的人群，很多人都接受不了；按鍵較小，數(shù)字鍵都在一起，必須使用雙手來操作，單手比較困難。</p><p>　?。?）翻蓋手機，如圖1-3。翻蓋是為了放在口袋里不會不小心進行操作，這種新結(jié)構(gòu)為手機的外形設(shè)計的發(fā)展帶來了很大的影響。。翻蓋手機顯示時間和來電號碼很方便，符合中國人的審美觀。另外，合上翻蓋手機體積就變小了，打開后通話針對性又好，聽筒和話筒都很符合人耳與嘴的位置關(guān)系，很少有外界雜音傳

20、進，這個優(yōu)點是其它形狀的手機做不到的。另外鍵盤和屏幕相對能做更大，造型也美觀。不過翻蓋手機生產(chǎn)成本比較高（增加了排線，多了上翻蓋的外部包裝等），操作不是很方便，因為大部分操作都需要翻蓋。生產(chǎn)的時候做防水的性能工藝較復(fù)雜，所以翻蓋手機的防水功能并不好，排線的故障率也較高。一般翻蓋手機的堅固程度是最差的，而且翻蓋手機面臨的一個大問題就是攝像頭的位置不好處理。</p><p>　　圖 1-3 翻蓋手機

21、 圖 1-4 滑蓋手機</p><p>　　（4）滑蓋手機，如圖1-4。標準的滑蓋手機，是三星最先生產(chǎn)的，其他廠家也有效仿。不用的時候體積較小，通話時可以滑出去拉長，屏幕也可以做大，操作的方便性也優(yōu)于其他的幾種機型。這種手機的排線是滾動式彎曲的，在材料和力學(xué)的理論上，故障率要比翻蓋的手機少很多。不過生產(chǎn)成本高，排線故障率不是很低，雖然相對翻蓋手機少一些，防水性能和生產(chǎn)工藝也很復(fù)雜，

22、所以沒有滑蓋的防水手機。通話的針對性也沒有翻蓋手機好。并且這種手機的鍵盤面積很小，這給操作方便的優(yōu)勢大打折扣。</p><p>　?。?）旋轉(zhuǎn)手機，如圖1-5。旋轉(zhuǎn)手機的屏幕可以垂直于轉(zhuǎn)軸做180度旋轉(zhuǎn)，這樣既可以保持翻蓋的保護屏幕和減小面積的特性，同時又有了滑蓋的大屏幕展現(xiàn)，而且保持整機一體的優(yōu)點。旋屏手機，實際上是滑蓋和折疊的結(jié)合，是滑蓋的平面運動和折疊的旋轉(zhuǎn)運動的結(jié)合。保留了滑蓋的優(yōu)點，同時又發(fā)揮了折疊軸的

23、優(yōu)點。轉(zhuǎn)動的磨損比摩擦要小很多，所以旋轉(zhuǎn)手機一般比滑蓋使用壽命長。旋屏手機比折疊手機的面積小，與人體臉形合適，又有滑蓋和直板的屏幕一體化展現(xiàn)，而且攝像頭視野角度也比其他結(jié)構(gòu)更大。</p><p>　　圖 1-5 旋轉(zhuǎn)手機</p><p>　　本課題的手機測試裝置只針對直板型手機運用，直板手機的大體尺寸前文已有介紹。該課題手機測試裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計的結(jié)構(gòu)是為了實現(xiàn)對手機按鍵的功能。通過按鍵

24、及顯示屏的反應(yīng)來測試手機軟件與該手機的兼容性，及隨著按鍵次數(shù)增多手機按鍵性能的變化等。</p><p>　　測試裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案</p><p><b>　　X、Y方向傳動設(shè)計</b></p><p>　　為實現(xiàn)在X、Y方向上的傳動，我采用了滾珠絲桿副作為傳動系統(tǒng)。如圖2-1即為X、Y的傳動結(jié)構(gòu)。X向電機工作時帶動X方向的滾珠絲桿副的工作，從

25、而使Z向支撐臺可以再X方向上來回運動。Z向支撐臺在X方向的有效行程是80mm，與上文介紹的直板手機最大寬度相符合。Y方向也是同樣的原理，Y想電機工作帶動X向橫梁板得在Y方向運動，實現(xiàn)Y方向的來回傳動。X向橫梁板的有效行程也為80mm，與上文中手機鍵盤的寬度相符合。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　Z方向傳動設(shè)計<

26、;/b></p><p>　　Z方向即上下運動，要實現(xiàn)按鍵的功能，也采用了滾珠絲桿的傳動。如圖2-2所示。Z向電機連著Z向絲桿，電機工作絲桿轉(zhuǎn)動，從而渦輪工作，因為有著擋板存在，阻止了渦輪隨著絲桿轉(zhuǎn)動的可能，渦輪就可以上下移動而實現(xiàn)按鍵的功能。渦輪的有效移動行程是25mm，結(jié)合上文直板手機尺寸的介紹，這行程已經(jīng)足夠?qū)崿F(xiàn)按鍵的功能。</p><p><b>　　圖2-2<

27、;/b></p><p><b>　　手機夾緊設(shè)計</b></p><p>　　要進行手機的按鍵，必須將手機固定夾緊，故需要一個夾緊裝置，因為只需稍稍夾緊手機，因此設(shè)計了一個較簡單的夾緊裝置。如圖2-3所示。一個夾板是固定在底座臺上的，另一個夾板通過手動轉(zhuǎn)動把手使絲桿轉(zhuǎn)動而進行運動，來夾緊手機。兩個夾板之間的距離在40mm到80mm之間，與前文介紹的手機寬度相符

28、合，可以有效固定住手機。</p><p><b>　　圖2-3</b></p><p><b>　　圖2-4</b></p><p>　　設(shè)計好這三方面后結(jié)構(gòu)已基本成型，圖2-4是整個裝置的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)三個電機同時工作時，按鍵指針就可以在三個方向同時運動，從而實現(xiàn)按手機鍵的功能了。</p><p>　

29、　滾珠絲杠副的工作原理</p><p><b>　　工作原理及結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　絲杠和螺母的螺紋滾道間置有滾珠，當(dāng)絲杠或螺母轉(zhuǎn)動時，滾珠沿螺紋滾道滾動，則絲杠與螺母之間相對運動時產(chǎn)生滾動摩擦，為防止?jié)L珠人滾道中滾出，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有回程引導(dǎo)裝置，反向器與擋珠器它們與螺紋滾道開成循環(huán)回路，使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循環(huán)。</p><p

30、>　　圖2-5 滾珠絲桿副</p><p><b>　　設(shè)計計算及校核</b></p><p><b>　　X方向參數(shù)計算</b></p><p><b>　　X方向電機參數(shù)計算</b></p><p><b>　?。?）脈沖當(dāng)量選擇</b><

31、/p><p><b>　　X參數(shù)選定與計算</b></p><p><b>　　， ， </b></p><p>　　初選五相電機，按五相十拍工作時，步矩角，脈沖當(dāng)量為， 絲杠導(dǎo)程，中間齒輪傳動比為：故采用直接傳動的方式。采用剛性聯(lián)軸器直接帶動絲杠轉(zhuǎn)動。</p><p>　　（2）等效傳動慣量計算（不計

32、傳動效率）</p><p>　　式中 鋼密度初選滾珠絲桿CDM0805-2.5得到，根據(jù)設(shè)計尺寸，</p><p><b>　　滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣量</b></p><p>　　估算工作臺整體重量為</p><p>　　工作物重折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量</p><p>　　因此,折算到電機軸上的等效轉(zhuǎn)

33、動慣量</p><p>　?。?）等效負載轉(zhuǎn)矩計算</p><p>　　以下為折算到電機軸的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　上述式中-絲桿預(yù)緊時的傳動效率取 </p><p><b>　　-為摩擦系數(shù)取 </b></p><p><b>　　取起動加速時間</b></p>

34、;<p>　　初選電機型號75BF006，其最大靜轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動慣量，。</p><p><b>　　故</b></p><p>　　式中 —滾珠絲杠預(yù)加負荷,一般取</p><p><b>　　—進給牽引力（）</b></p><p>　　—滾珠絲杠未預(yù)緊時的傳動效率,取0.9</

35、p><p>　　從計算可知最大，作為初選電機的依據(jù)。</p><p><b>　　滿足轉(zhuǎn)矩要求。</b></p><p>　?。?）步進電機動態(tài)特性校驗</p><p><b>　　說明慣量可以匹配</b></p><p>　　電機慣量最大起動頻率</p><

36、p>　　步進電機工作時最大空載起動頻率和切削時最大工作頻率</p><p>　　所以,與對應(yīng)的按電機最大靜轉(zhuǎn)矩校核,顯然滿足要求。</p><p>　　綜上所述，可選該型號步進電機，具有一定的裕量。</p><p>　?。?）X方向聯(lián)軸器選擇</p><p>　　聯(lián)軸器除聯(lián)接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩外，有些還有補償兩軸因制造和安裝誤差而造成的軸線

37、偏移的功能，以及具有緩沖、吸振、安全保護等功能。因此要根據(jù)傳動裝置工作要求來選定聯(lián)軸器類型。本方案選擇套筒聯(lián)軸器。</p><p>　　X方向滾珠絲桿設(shè)計計算</p><p>　　(1)滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型</p><p><b>　?、贊L珠循環(huán)方式</b></p><p>　　由[3]表5-1查得,選擇外循環(huán)插管式&l

38、t;/p><p><b>　?、谳S向間隙預(yù)緊方式</b></p><p>　　預(yù)緊目的在于消除滾珠螺旋傳動的間隙,避免間隙引起的空程,從而提高傳動精度.由[3]表5-2查得,采用雙螺母螺紋式預(yù)緊方式。</p><p>　　(2)滾珠絲杠副直徑和基本導(dǎo)程系列</p><p>　　采用絲杠公稱直徑 8mm,導(dǎo)程為5mm，絲杠外徑

39、7.8mm，絲杠底徑7.5mm，循環(huán)列數(shù)圈數(shù)為，基本動載荷3321N，基本靜載荷7300N，剛度220N/um。</p><p>　　(3)滾珠絲杠精度等級確定</p><p>　?、俳z杠有效行程 由導(dǎo)程查得余程，</p><p><b>　　得絲杠有效行程，</b></p><p><b>　?、诰鹊燃?

40、 </b></p><p>　　根據(jù)有效行程內(nèi)的平均行程允許偏差</p><p>　　由[3]表5-5得,精度等級為T5</p><p>　　(4)滾珠絲杠副支承形式選擇</p><p>　　滾珠絲杠主要承受軸向載荷,應(yīng)選用運轉(zhuǎn)精度高,軸向剛度高、摩擦力距小的滾動軸承.滾珠絲杠副的支承主要約束絲杠的軸向串動,其次才是徑向約束.由[

41、3]表5-6查得,采用一端固定一端游動(F-S)支承形式。</p><p>　　(5)滾珠絲杠副的選擇</p><p>　　本方案屬于高速或較高轉(zhuǎn)速情況，按額定動負荷 選擇滾珠絲杠副由[3]式（3-2）可知：</p><p>　　式中 --滾珠絲杠副的計算軸向動負荷(N)</p><p>　　--絲杠軸向當(dāng)量負荷(N). 取進給抗力的一半&l

42、t;/p><p>　　--絲杠當(dāng)量轉(zhuǎn)速(r/min).取最大工作進給轉(zhuǎn)速 </p><p>　　--絲杠工作壽命(h). 查考[3]表5-7得</p><p>　　--溫度系數(shù). 查[3]表5-8,得</p><p>　　--精度系數(shù). 查[3]表5-9得</p><p>　　--負載性質(zhì)系數(shù). 查[3]表5-10得<

43、;/p><p>　　--硬度系數(shù).查[3]表5-11得</p><p>　　--可靠性系數(shù).查[3]表5-12得（可靠度99%）</p><p><b>　　計算得</b></p><p>　　(6)滾珠絲杠副校核</p><p>　?、倥R界壓縮負荷對于一端軸向固定受壓縮的滾珠絲杠,應(yīng)進行壓杠穩(wěn)定性校

44、核計算.</p><p>　　不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮負荷稱為臨界壓縮負荷,用表示</p><p>　　式中 --最長受壓長度.取0.14m</p><p>　　--絲杠支承方式系數(shù), F-S取2</p><p>　　--絲杠螺紋底徑,取0.0075m</p><p>　　--安全系數(shù)，取1/3</p>&l

45、t;p>　?、谂R界轉(zhuǎn)速 </p><p>　　對于在高速下工作的長絲杠，須驗算其臨界轉(zhuǎn)速，以防止絲杠共振。</p><p>　　式中 --絲杠支承方式系數(shù)，F(xiàn)-S取3.927 </p><p>　　--臨界轉(zhuǎn)速計算長度.=0.14m </p><p>　　--絲杠螺紋底徑，取0.0075m</p><

46、;p>　　同時驗算絲桿的另一個臨界值。</p><p><b>　　Y方向參數(shù)計算</b></p><p><b>　　Y方向電機參數(shù)計算</b></p><p><b>　?。?）脈沖當(dāng)量選擇</b></p><p><b>　　X參數(shù)選定與計算</b&

47、gt;</p><p><b>　　， ， </b></p><p>　　初選五相電機，按五相十拍工作時，步矩角，脈沖當(dāng)量為， 絲杠導(dǎo)程，中間齒輪傳動比為：故采用直接傳動的方式。采用剛性聯(lián)軸器直接帶動絲杠轉(zhuǎn)動。</p><p>　?。?）等效傳動慣量計算（不計傳動效率）</p><p>　　式中 鋼密度初選滾珠絲桿CDM

48、0805-2.5得到，根據(jù)設(shè)計尺寸，</p><p><b>　　滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣量</b></p><p>　　估算工作臺整體重量為</p><p>　　工作物重折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量</p><p>　　因此,折算到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量</p><p>　　（3）等效負載轉(zhuǎn)矩計算</p

49、><p>　　以下為折算到電機軸的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　上述式中-絲桿預(yù)緊時的傳動效率取 </p><p><b>　　-為摩擦系數(shù)取 </b></p><p><b>　　取起動加速時間</b></p><p>　　初選電機型號75BF006，其最大靜轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動慣量，。&l

50、t;/p><p><b>　　故</b></p><p>　　式中 —滾珠絲杠預(yù)加負荷,一般取/3</p><p><b>　　—進給牽引力(N)</b></p><p>　　—滾珠絲杠未預(yù)緊時的傳動效率,取0.9</p><p>　　從計算可知最大，作為初選電機的依據(jù)。<

51、/p><p><b>　　滿足轉(zhuǎn)矩要求。</b></p><p>　?。?）步進電機動態(tài)特性校驗</p><p><b>　　說明慣量可以匹配</b></p><p>　　電機慣量最大起動頻率</p><p>　　步進電機工作時最大空載起動頻率和切削時最大工作頻率</p&g

52、t;<p>　　所以,與對應(yīng)的按電機最大靜轉(zhuǎn)矩校核,顯然滿足要求。</p><p>　　綜上所述，可選該型號步進電機，具有一定的裕量。</p><p>　　Y方向滾珠絲桿設(shè)計計算</p><p>　　(1)滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型</p><p><b>　?、贊L珠循環(huán)方式</b></p><

53、;p>　　由[3]表5-1查得,選擇外循環(huán)插管式</p><p><b>　　②軸向間隙預(yù)緊方式</b></p><p>　　預(yù)緊目的在于消除滾珠螺旋傳動的間隙,避免間隙引起的空程,從而提高傳動精度.由[3]表5-2查得,采用雙螺母螺紋式預(yù)緊方式。</p><p>　　(2)滾珠絲杠副直徑和基本導(dǎo)程系列</p><p&

54、gt;　　采用絲杠公稱直徑 8mm,導(dǎo)程為5mm，絲杠外徑7.8mm，絲杠底徑7.5mm，循環(huán)列數(shù)圈數(shù)為，基本動載荷3321N，基本靜載荷7300N，剛度220N/um。</p><p>　　(3)滾珠絲杠精度等級確定</p><p>　?、俳z杠有效行程 由導(dǎo)程查得余程，</p><p><b>　　得絲杠有效行程，</b></p>

55、;<p><b>　　②精度等級 </b></p><p>　　根據(jù)有效行程內(nèi)的平均行程允許偏差</p><p>　　由[3]表5-5得,精度等級為T5</p><p>　　(4)滾珠絲杠副支承形式選擇</p><p>　　滾珠絲杠主要承受軸向載荷,應(yīng)選用運轉(zhuǎn)精度高,軸向剛度高、摩擦力距小的滾動軸承.滾珠

56、絲杠副的支承主要約束絲杠的軸向串動,其次才是徑向約束.由[3]表5-6查得,采用一端固定一端游動(F-S)支承形式。</p><p>　　(5)滾珠絲杠副的選擇</p><p>　　本方案屬于高速或較高轉(zhuǎn)速情況，按額定動負荷 選擇滾珠絲杠副由[3]式（3-2）可知：</p><p>　　式中 --滾珠絲杠副的計算軸向動負荷(N)</p><p&g

57、t;　　--絲杠軸向當(dāng)量負荷(N). 取進給抗力的一半</p><p>　　--絲杠當(dāng)量轉(zhuǎn)速(r/min).取最大工作進給轉(zhuǎn)速 </p><p>　　--絲杠工作壽命(h). 查考[3]表5-7得</p><p>　　--溫度系數(shù). 查[3]表5-8,得</p><p>　　--精度系數(shù). 查[3]表5-9得</p><p

58、>　　--負載性質(zhì)系數(shù). 查[3]表5-10得</p><p>　　--硬度系數(shù).查[3]表5-11得</p><p>　　--可靠性系數(shù).查[3]表5-12得（可靠度99%）</p><p><b>　　計算得</b></p><p>　　(6)滾珠絲杠副校核</p><p>　?、倥R界壓

59、縮負荷對于一端軸向固定受壓縮的滾珠絲杠,應(yīng)進行壓杠穩(wěn)定性校核計算。</p><p>　　不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮負荷稱為臨界壓縮負荷,用表示</p><p>　　式中 --最長受壓長度.取0.14m</p><p>　　--絲杠支承方式系數(shù), F-S取2</p><p>　　--絲杠螺紋底徑,取0.0075m</p><p&g

60、t;　　--安全系數(shù)，取1/3</p><p>　?、谂R界轉(zhuǎn)速 </p><p>　　對于在高速下工作的長絲杠，須驗算其臨界轉(zhuǎn)速，以防止絲杠共振。</p><p>　　式中 --絲杠支承方式系數(shù)，F(xiàn)-S取3.927 </p><p>　　--臨界轉(zhuǎn)速計算長度.=0.14m. </p><p>　　--

61、絲杠螺紋底徑，取0.0075m</p><p>　　同時驗算絲桿的另一個臨界值。</p><p><b>　　Z方向參數(shù)計算</b></p><p><b>　　Z方向電機參數(shù)計算</b></p><p><b>　?。?）脈沖當(dāng)量選擇</b></p><p

62、>　　初選三相電機，按三相六拍工作時，步矩角，脈沖當(dāng)量為， 絲杠導(dǎo)程，中間齒輪傳動比為：</p><p>　?。?）等效傳動慣量計算（不計傳動效率）</p><p>　　式中 鋼密度初選滾珠絲桿CDM0805-2.5，得到，根據(jù)設(shè)計尺寸，</p><p><b>　　滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣量</b></p><p>　　估

63、算工作臺整體重量為</p><p>　　工作物重折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量</p><p>　　因此,折算到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量</p><p>　?。?）等效負載轉(zhuǎn)矩計算</p><p>　　以下為折算到電機軸的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　由于沒有導(dǎo)軌</b></p><

64、;p>　　上述式中-絲桿預(yù)緊時的傳動效率取 </p><p><b>　　取起動加速時間</b></p><p>　　初選電機型號45BF003，其最大靜轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動慣量，。</p><p><b>　　故</b></p><p>　　式中 —滾珠絲杠預(yù)加負荷,一般取/3</p>

65、<p><b>　　—進給牽引力(N)</b></p><p>　　—滾珠絲杠未預(yù)緊時的傳動效率,取0.9</p><p>　　從計算可知最大，作為初選電機的依據(jù)。</p><p><b>　　滿足轉(zhuǎn)矩要求。</b></p><p>　　（4）步進電機動態(tài)特性檢驗</p>&

66、lt;p><b>　　說明慣量可以匹配</b></p><p>　　電機慣量最大起動頻率</p><p>　　步進電機工作時最大空載起動頻率和切削時最大工作頻率</p><p>　　所以,與對應(yīng)的按電機最大靜轉(zhuǎn)矩校核,顯然滿足要求。</p><p>　　綜上所述，可選該型號步進電機，具有一定的裕量。</p&g

67、t;<p>　　Z方向滾珠絲桿設(shè)計計算</p><p>　　(1)滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型</p><p><b>　?、贊L珠循環(huán)方式</b></p><p>　　由[3]表5-1查得,選擇外循環(huán)插管式</p><p><b>　?、谳S向間隙預(yù)緊方式</b></p><

68、p>　　預(yù)緊目的在于消除滾珠螺旋傳動的間隙,避免間隙引起的空程,從而提高傳動精度.由[3]表5-2查得,采用雙螺母螺紋式預(yù)緊方式。</p><p>　　(2)滾珠絲杠副直徑和基本導(dǎo)程系列</p><p>　　采用絲杠公稱直徑 8mm,導(dǎo)程為2.5mm，絲杠外徑7.8mm，絲杠底徑7.5mm，循環(huán)列數(shù)圈數(shù)為，基本動載荷3321N，基本靜載荷7300N，剛度220N/um.</p&

69、gt;<p>　　(3)滾珠絲杠精度等級確定</p><p>　?、俳z杠有效行程 由導(dǎo)程查得余程，</p><p><b>　　得絲杠有效行程，</b></p><p><b>　?、诰鹊燃?</b></p><p>　　根據(jù)有效行程內(nèi)的平均行程允許偏差</p>&

70、lt;p>　　由[3]表5-5得,精度等級為T5</p><p>　　(4)滾珠絲杠副支承形式選擇</p><p>　　滾珠絲杠主要承受軸向載荷,應(yīng)選用運轉(zhuǎn)精度高,軸向剛度高、摩擦力距小的滾動軸承.因為此方向的絲桿是豎直的.由[3]表5-6查得,采用一端固定一端自由(F-O)支承形式。</p><p>　　(5)滾珠絲杠副的選擇</p><

71、p>　　本方案屬于高速或較高轉(zhuǎn)速情況，按額定動負荷 選擇滾珠絲杠副由[3]式（3-2）可知：</p><p>　　式中 --滾珠絲杠副的計算軸向動負荷(N)</p><p>　　--絲杠軸向當(dāng)量負荷(N). 取進給抗力的一半</p><p>　　--絲杠當(dāng)量轉(zhuǎn)速(r/min).取最大工作進給轉(zhuǎn)速 </p><p>　　--絲杠工作壽命(

72、h). 查考[3]表5-7得</p><p>　　--溫度系數(shù). 查[3]表5-8,得</p><p>　　--精度系數(shù). 查[3]表5-9得</p><p>　　--負載性質(zhì)系數(shù). 查[3]表5-10得</p><p>　　--硬度系數(shù).查[3]表5-11得</p><p>　　--可靠性系數(shù).查[3]表5-12得（

73、可靠度99%）</p><p><b>　　計算得</b></p><p>　　(6)滾珠絲杠副校核</p><p>　　①臨界壓縮負荷對于一端軸向固定受壓縮的滾珠絲杠,應(yīng)進行壓杠穩(wěn)定性校核計算。</p><p>　　不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮負荷稱為臨界壓縮負荷,用表示</p><p>　　式中 --

74、最長受壓長度.取0.35m</p><p>　　--絲杠支承方式系數(shù), F-O取0.25</p><p>　　--絲杠螺紋底徑,取0.0075m</p><p>　　--安全系數(shù)，取1/3</p><p>　?、谂R界轉(zhuǎn)速 </p><p>　　對于在高速下工作的長絲杠，須驗算其臨界轉(zhuǎn)速，以防止絲杠共振。<

75、/p><p>　　式中 --絲杠支承方式系數(shù),F-O取1.875 </p><p>　　--臨界轉(zhuǎn)速計算長度.=0.35m. </p><p>　　--絲杠螺紋底徑,取0.0075m</p><p>　　同時驗算絲桿的另一個臨界值</p><p><b>　　總結(jié)</b></p>

76、<p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我對設(shè)計過程有了較深刻全面的認識。從搜集資料，整理資料，設(shè)計方案，選定方案，具體計算到驗證。在做畢業(yè)設(shè)計過程中也讓我回顧了學(xué)過的專業(yè)知識，有了更深刻的了解及運用。</p><p>　　過程中因為自己對專業(yè)知識的了解不深刻，并且對設(shè)計沒什么經(jīng)驗，在設(shè)計時出現(xiàn)很多的問題。例如對結(jié)構(gòu)整體尺寸的掌握，部分結(jié)構(gòu)不知道如何去實現(xiàn)，還會遺漏一些結(jié)構(gòu)沒設(shè)計等等。但在老師的指導(dǎo)下得到了

77、解決，在這過程中讓我學(xué)到了很多，做設(shè)計要考慮全面、要細心，不能憑自己的主觀意識，想怎么做就怎么做。</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)，使我能夠把課本上學(xué)習(xí)的理論知識有了在實踐工作中靈活運用的機會，也為自己積累了工作經(jīng)驗，培養(yǎng)了我在實踐中去總結(jié)，在工作中去學(xué)習(xí)，在探索中去創(chuàng)新。經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計不僅鞏固了我們以前所學(xué)的知識，而且還對我們今后走上社會工作奠定了一定的基礎(chǔ)。</p><p&g

78、t;<b>　　參考文獻</b></p><p>　　鄭堤, 唐可洪. 機電一體化設(shè)計基礎(chǔ)[M]. 機械工業(yè)出版社, 2005(9). </p><p>　　吳宗澤主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第3版[M]. 北京高等教育出版社. 2001</p><p>　　樓應(yīng)侯, 潘曉彬, 鄭堤, 崔玉國, 胡利永. 機械電子工程專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].

79、寧波大學(xué)機械工程與力學(xué)學(xué)院</p><p>　　張峰, 羅向源. 手機開發(fā)過程中測試系統(tǒng)及裝置的運用[J]. 電子質(zhì)量, 2005（2）: 24－26.</p><p>　　劉海鵬. 手機軟件測試簡介[J]. 科技咨詢導(dǎo)報, 2007, （01）: 11.</p><p>　　賀曉能, 薛濤, 譚燕齊, 劉巖, 張小英. 手機應(yīng)用層軟件的功能要求和測試方法[J].

80、 現(xiàn)代電信科技, 2007, 03（03）: 43－46.</p><p>　　劉雄心. 一種新型定位夾緊的設(shè)計及工藝改進[J], 機械工程師, 2010（3）: 121－122.</p><p>　　興濤. 一種簡單實用的夾緊裝置[J], 機械工程師, 2009（4）: 140.</p><p>　　江衛(wèi)華, 蘇文靜. 基于DD伺服傳動器實現(xiàn)三軸聯(lián)動定位的設(shè)計[J

81、]. 設(shè)計與研究, 2008, （08）: 41－42.</p><p>　　李田甜, 陳鴻.基于SPMC75F2413A單片機控制步進電機實現(xiàn)三軸聯(lián)動[J]. 電器開關(guān), 2009, （04）: 58－59.</p><p>　　Yong S.Park, Sung H.Han. Touch key design for one-handed thumb interaction with

82、a mobile phone: Effects of touch key size and touch key location[J], International Journal of Industrial Ergonomics, 2010(40): 68－76.</p><p>　　Beom Suk Jin, Yong Gu Ji. Usability risk level evaluation for ph