由胎架的内部结构可以知道，丝杠是调节胎架型值的核心结构，也是胎架直接与分段船体接触的支撑结构。通过丝杠在竖直方向上的直线运动，可以改变胎架支柱的型值，使其到达所需的工作曲面。而胎架的上下运动由蜗轮蜗杆实现，首先由蜗杆提供动力，带动蜗轮，再通过蜗轮内的螺纹推动丝杠，实现直线运动。蜗轮与丝杠的传动方式是螺纹传动。通过各个零件运动件间的配合关系以及零件的运动参数，可以计算出蜗杆的转速和丝杠上升高度之间的关系。各运动件具体参数如下：

1。蜗轮蜗杆换向组的基本参数见表3-2。

表3-2 蜗轮蜗杆换向组的基本参数

项目 参数 项目 参数

模数m 4mm 传动比i 20

螺旋方向 右旋 蜗杆直径系数q 10

中心距a 100mm 蜗杆分度圆直径 40mm

蜗杆头数 2 导程角r 11。3deg

蜗轮齿数 40 蜗杆压力角α 19。6deg

2。丝杠梯形螺纹的基本参数见表3-3。

表3-3 丝杠梯形螺纹的各项参数

公称直径d 螺距 外螺纹小径 外、内螺纹中径 内螺纹

大径 小径

70mm 10 mm 59 mm 65 mm 71 mm 60 mm

由表3-2可知，胎架所使用的蜗杆为双头蜗杆，所以蜗杆的齿数z1=2，与蜗杆配合的蜗轮的齿数z2=40，根据传动比计算公式：

可知传动比i=20。即蜗杆每转动一周，蜗轮转过两个齿。式中z1表示蜗杆头数，z2表示蜗轮齿数。

由表3-3可知，丝杠梯形螺纹的螺距P=10mm。即蜗轮转动一周，丝杠纵向移动10mm。当蜗杆转过一周，由于蜗轮只转过了两个齿，即转过一周的1/20，所以丝杠纵向移动了0。5mm。由于步进电动机和蜗杆的传动比为1，所以步进电动机转子转过一周，丝杠纵向移动0。5mm。从表3-1中步进电动机的基本参数可知步进电动机的步距角为0。6°，转过一周需要接受600个高速脉冲。所以PLC控制器每发送一个脉冲，丝杠的纵向位移为0。5/600mm。至此得出控制器脉冲数与丝杠位移量之间的线性关系：

式中S（mm）为丝杠纵向位移量，n为控制器发射脉冲数。丝杠的纵向位移方向由脉冲方向决定。由此可见，PLC控制步进电动机，只需要在控制程序中改变发射的脉冲数就可以达到控制步进电动机的转子的角位移量，从而达到线性控制丝杠纵向位移量的目的。文献综述

3。2 可编程逻辑控制器（PLC）简介

3。2。1 可编程逻辑控制器（PLC）及其工作原理

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。是一种基于数字技术、继电器控制技术和计算机技术的自动控制设备。PLC的核心是一种专业应用于工业控制的计算机，在硬件结构上基本与微型计算机相同，主要由中央处理单元CPU、存储器、输入输出单元I/O、电源和编程器等几部分组成。其硬件结构如图3-1所示。