定子内孔自动冲洗机机械结构的设计
【】本项目设计了一款步进电机定子内孔自动冲洗机。项目首先对自动冲洗机进行介绍；分析了自动冲洗机的研究现状及发展趋势；然后分析了有关自动冲洗机工作过程中的关键性技术，包括设计存在的问题、需要解决的问题、以及需要注意的问题等等，接着对自动冲洗机的总体设计进行了说明以及各主要零部件的作用和功能进行了说明，最后进行了有关传动系统的计算。步进电机定子内孔自动冲洗机由四个主要部分组成：进料系统、推料系统、冲洗系统、落料系统。项目最后提出了步进电机定子内孔自动冲洗机设计过程中存在的不足，以便于今后设计的改进。
目录
引言 1
一、 步进电机定子内孔自动冲洗机的介绍 2
（一）自动冲洗机研究的目的和意义 2
（二）自动冲洗机的发展趋势 2
（三）自动冲洗机的设计目标 2
二、 自动冲洗机的相关技术 3
（一）常见的冲洗方法 3
（二）设计存在的问题 3
（三）设计解决的问题 3
（四） 设计时注意的问题 3
三、 步进电机定子内孔自动冲洗机的总体设计 4
（一） 总体方案设计 4
（二） 自动进料系统的设计 4
（三） 自动推进系统的设计 7
（四） 自动清洗系统的设计 7
（五） 总体的装配图 8
（六） 部分零件图 9
四、 设计计算 11
（一） 驱动电机的选型 11
（二）送料装置的计算 12
总结 13
致谢 14
参考文献 15
引言
步进电机作为一种控制用的电机,它一般应用于各种开环控制。当步进驱动器接收到脉冲信号时,驱动步进电机转动一个被设定好的角度,这个就是步距角。步进电机的角位移量主要是由脉冲个数来决定的,所以控制脉冲个数就可以准确的定位。并且还可以通过控制脉冲的频率来控制电机转动的速度。正是因为这些特点,步进电机被广泛的应用在各行各业里。
定子的内侧有很多凹槽,这些凹槽被称作内孔,如果定子的内孔清洁度越高,那么安装的线圈的质量就越高。步进电机使用在各种各样的机械上,而这些机械被用在复杂多
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样的环境里,那么步进电机的定子就需要定期清理从而保证其整体的工作效率。正式基于上述关于步进电机的维护,本文设计了一种步进电机定子内孔自动冲洗机,从而实现步进电机定子内孔的自动化清洗任务。
一、 步进电机定子内孔自动冲洗机的介绍
（一）自动冲洗机研究的目的和意义
步进电机能充分的体现出机电一体化,步进电机用于精确地控制机械运动量并且可以由脉冲数字来控制。步进电机的角位移量主要是由脉冲个数来决定的，所以控制脉冲个数就可以准确的定位。并且还可以通过控制脉冲的频率来控制电机转动的速度。因此，步进电机在自动化控制领域占据着不可缺少的地位。
然而，步进电机主要由外壳、输出接头、线圈引线、定子、转子、齿轮等部分组成。其中，定子是电动机重要的组成部分，定子是电动机静止不动的部分。定子主要是由定子绕组、定子铁芯和机座三部分组成。定子的主要作用是产生旋转磁场。
定子的内侧有很多凹槽，这些凹槽被称作内孔，如果定子的内孔清洁度越高，那么安装的线圈的质量就越高。步进电机使用在各种各样的机械上，而这些机械被用在复杂多样的环境里，那么步进电机的定子就需要定期清理从而保证其整体的工作效率。所以我想通过我在大学期间学习的电气自动化有关知识来设计一款能自动清洗步进电机定子内孔的设备，我认为这是一次自我检测，也是一次锻炼，非常有意义。
本文正是基于以上的研究的目的和意义，试着设计出一种高效合理的自动冲洗机结构，实现步进电机定子内孔的冲洗任务。
（二）自动冲洗机的发展趋势
虽然有关步进电机定子内孔自动冲洗机的研究资料相关较少，但是自动冲洗机一般都包括这样三个部分：自动进料系统、自动推进系统、自动清洗落料系统。借助于已有的相关文献对该课题进行研究。
可以参见以下的设计流程图：
图11 自动清洗系统流程图
首先，在自动进料的过程中，由皮带将步进电机定子输送到指定位置，即工位板处，然后由链条输送机构将排满定子的清洗槽输送到清洗位置，接着通过检测装置检测清洗槽的位置，对步进电机的定子实现清洗工作，设定冲洗的时间，清洗干净以后，通过一种凸轮机构将清洗槽侧翻，从而实现步进电机定子内孔的自动落料任务，整个自动上料、输送、冲洗以及落料的过程完成。
（三）自动冲洗机的设计目标
1.完成一种能够将步进电机定子内孔实现自动清洗的装置的结构设计；
2.该步进电机定子内孔自动冲洗装置可以完成自动进料、自动推料、自动冲洗以及卸料等等任务。
二、 自动冲洗机的相关技术
（一）常见的冲洗方法
1.浸泡法：将要清洗的零部件直接浸泡在盛有ES311的容器中，一段时间后捞出,等待风干。在需要润滑的部件上涂上润滑油。
2.喷射法：使用气雾罐或161#喷枪，将它竖直并放在欲清洗部位上方1015cm处，进行喷洗。如果有难以清洗的地方，用ES311润湿并持续1530秒，然后再进行清洗。
3.擦洗和刷洗方法：用干净的抹布沾上ES311擦洗，然后等待风干。
4.超声波清洗法：控温60℃以下，轻度油污在超声波清洗槽中清洗后自然风干，不需要再用水冲；重度油污需要在清洗槽中加入溶剂，多次清洗，清洗干净后捞出等待风干。
（二）设计存在的问题
中国在步进电机定子内孔自动冲洗系统的发展时间上并不算长，缺乏相关核心技术，在经济全球化的带动之下，也在不断地进步和探索之中，在研发的过程中遇到以下问题：1.将智能化的机器人系统与步进电机定子内孔自动冲洗系统相结合的研究,在国内很难广泛普及开来，技术也比较落后,确准确度也有待提高。
2.将先进传感器技术与步进电机定子内孔自动冲洗系统相结合的研究,虽然也可以实现清洗任务，但还是感觉成本较高，应用范围依然会受到局限性，很难被一般的小型工厂采用，因此推广难度非常大。
3.现有的步进电机定子内孔自动冲洗系统在工作效率上还是大打折扣的，改进的层次和细节上还不够深入，核心部位的优化不够高，所以步进电机定子内孔自动冲洗系统有待进一步研究。
（三）设计解决的问题
熟悉步进电机定子内孔自动冲洗系统的结构组成和工作原理，实现对步进电机定子内孔的全自动化清洗任务，要求实现自动送料、自动推料、自动冲洗以及自动卸料的功能，同时还要使该种步进电机定子内孔自动冲洗系统的成本最低。
（四） 设计时注意的问题
1. 清洗效率要保证
在进行步进电机定子内孔自动冲洗的任务时，清洗效率应当成为我们重点考虑的因素。为此初步设想的是一次实现多个（8x8）步进电机定子的清洗，为此需要设计一个装置将多个（8x8）步进电机定子包装起来，然后一次实现全部清洗的任务。
2. 推料要精准
目录
引言 1
一、 步进电机定子内孔自动冲洗机的介绍 2
（一）自动冲洗机研究的目的和意义 2
（二）自动冲洗机的发展趋势 2
（三）自动冲洗机的设计目标 2
二、 自动冲洗机的相关技术 3
（一）常见的冲洗方法 3
（二）设计存在的问题 3
（三）设计解决的问题 3
（四） 设计时注意的问题 3
三、 步进电机定子内孔自动冲洗机的总体设计 4
（一） 总体方案设计 4
（二） 自动进料系统的设计 4
（三） 自动推进系统的设计 7
（四） 自动清洗系统的设计 7
（五） 总体的装配图 8
（六） 部分零件图 9
四、 设计计算 11
（一） 驱动电机的选型 11
（二）送料装置的计算 12
总结 13
致谢 14
参考文献 15
引言
步进电机作为一种控制用的电机,它一般应用于各种开环控制。当步进驱动器接收到脉冲信号时,驱动步进电机转动一个被设定好的角度,这个就是步距角。步进电机的角位移量主要是由脉冲个数来决定的,所以控制脉冲个数就可以准确的定位。并且还可以通过控制脉冲的频率来控制电机转动的速度。正是因为这些特点,步进电机被广泛的应用在各行各业里。
定子的内侧有很多凹槽,这些凹槽被称作内孔,如果定子的内孔清洁度越高,那么安装的线圈的质量就越高。步进电机使用在各种各样的机械上,而这些机械被用在复杂多
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样的环境里,那么步进电机的定子就需要定期清理从而保证其整体的工作效率。正式基于上述关于步进电机的维护,本文设计了一种步进电机定子内孔自动冲洗机,从而实现步进电机定子内孔的自动化清洗任务。
一、 步进电机定子内孔自动冲洗机的介绍
（一）自动冲洗机研究的目的和意义
步进电机能充分的体现出机电一体化,步进电机用于精确地控制机械运动量并且可以由脉冲数字来控制。步进电机的角位移量主要是由脉冲个数来决定的，所以控制脉冲个数就可以准确的定位。并且还可以通过控制脉冲的频率来控制电机转动的速度。因此，步进电机在自动化控制领域占据着不可缺少的地位。
然而，步进电机主要由外壳、输出接头、线圈引线、定子、转子、齿轮等部分组成。其中，定子是电动机重要的组成部分，定子是电动机静止不动的部分。定子主要是由定子绕组、定子铁芯和机座三部分组成。定子的主要作用是产生旋转磁场。
定子的内侧有很多凹槽，这些凹槽被称作内孔，如果定子的内孔清洁度越高，那么安装的线圈的质量就越高。步进电机使用在各种各样的机械上，而这些机械被用在复杂多样的环境里，那么步进电机的定子就需要定期清理从而保证其整体的工作效率。所以我想通过我在大学期间学习的电气自动化有关知识来设计一款能自动清洗步进电机定子内孔的设备，我认为这是一次自我检测，也是一次锻炼，非常有意义。
本文正是基于以上的研究的目的和意义，试着设计出一种高效合理的自动冲洗机结构，实现步进电机定子内孔的冲洗任务。
（二）自动冲洗机的发展趋势
虽然有关步进电机定子内孔自动冲洗机的研究资料相关较少，但是自动冲洗机一般都包括这样三个部分：自动进料系统、自动推进系统、自动清洗落料系统。借助于已有的相关文献对该课题进行研究。
可以参见以下的设计流程图：
图11 自动清洗系统流程图
首先，在自动进料的过程中，由皮带将步进电机定子输送到指定位置，即工位板处，然后由链条输送机构将排满定子的清洗槽输送到清洗位置，接着通过检测装置检测清洗槽的位置，对步进电机的定子实现清洗工作，设定冲洗的时间，清洗干净以后，通过一种凸轮机构将清洗槽侧翻，从而实现步进电机定子内孔的自动落料任务，整个自动上料、输送、冲洗以及落料的过程完成。
（三）自动冲洗机的设计目标
1.完成一种能够将步进电机定子内孔实现自动清洗的装置的结构设计；
2.该步进电机定子内孔自动冲洗装置可以完成自动进料、自动推料、自动冲洗以及卸料等等任务。
二、 自动冲洗机的相关技术
（一）常见的冲洗方法
1.浸泡法：将要清洗的零部件直接浸泡在盛有ES311的容器中，一段时间后捞出,等待风干。在需要润滑的部件上涂上润滑油。
2.喷射法：使用气雾罐或161#喷枪，将它竖直并放在欲清洗部位上方1015cm处，进行喷洗。如果有难以清洗的地方，用ES311润湿并持续1530秒，然后再进行清洗。
3.擦洗和刷洗方法：用干净的抹布沾上ES311擦洗，然后等待风干。
4.超声波清洗法：控温60℃以下，轻度油污在超声波清洗槽中清洗后自然风干，不需要再用水冲；重度油污需要在清洗槽中加入溶剂，多次清洗，清洗干净后捞出等待风干。
（二）设计存在的问题
中国在步进电机定子内孔自动冲洗系统的发展时间上并不算长，缺乏相关核心技术，在经济全球化的带动之下，也在不断地进步和探索之中，在研发的过程中遇到以下问题：1.将智能化的机器人系统与步进电机定子内孔自动冲洗系统相结合的研究,在国内很难广泛普及开来，技术也比较落后,确准确度也有待提高。
2.将先进传感器技术与步进电机定子内孔自动冲洗系统相结合的研究,虽然也可以实现清洗任务，但还是感觉成本较高，应用范围依然会受到局限性，很难被一般的小型工厂采用，因此推广难度非常大。
3.现有的步进电机定子内孔自动冲洗系统在工作效率上还是大打折扣的，改进的层次和细节上还不够深入，核心部位的优化不够高，所以步进电机定子内孔自动冲洗系统有待进一步研究。
（三）设计解决的问题
熟悉步进电机定子内孔自动冲洗系统的结构组成和工作原理，实现对步进电机定子内孔的全自动化清洗任务，要求实现自动送料、自动推料、自动冲洗以及自动卸料的功能，同时还要使该种步进电机定子内孔自动冲洗系统的成本最低。
（四） 设计时注意的问题
1. 清洗效率要保证
在进行步进电机定子内孔自动冲洗的任务时，清洗效率应当成为我们重点考虑的因素。为此初步设想的是一次实现多个（8x8）步进电机定子的清洗，为此需要设计一个装置将多个（8x8）步进电机定子包装起来，然后一次实现全部清洗的任务。
2. 推料要精准
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