9仓位立体仓库模拟装置及控制【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘   要  立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。本文详细论述了在现代大多数企业中普遍使用的双立柱堆垛机的设计方案，文章的重点放在其三个 部件：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的设计上。首先，提出各个机构的总体设计方案；其次，对各个机构的受力情况进行了分析并计算，然后估算初取值，再进行校核，最后确定各个实际值。  关键词 :升降机构 ， 行走机构 ， 货叉伸缩机构  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is it is to of It is of In of of is of is in up it in of in of in of or in go to of of of in in in a of of of by 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目   录  1 绪论  . 1 垛机简介  . 1 垛机的发展  . 1 轨巷道式堆垛机的特点  . 3 垛机的结构设计综述  . 4 究背景及意义  . 4 究的内容  . 5 2 堆垛机货叉机构的设计计算  . 6 线滚动导轨副的计算与选型  . 6 珠丝 杠螺母副的计算与选型  . 7 进电动机减速箱的选用  . 9 进电动机的计算与选型  . 10 3 堆垛机升降机构的设计计算  . 14 珠丝杠螺母副的计算与选型  . 14 进电动机减速箱的选用  . 16 进电动机的计算与选型  . 16 4 堆垛机行走机构设计计算  . 19 线滚动导轨副的计算与选型  . 19 珠丝杠螺母副的计算与选型  . 20 进电动机减速箱的选用  . 21 进电动机的计算与选型  . 22 5 控制系统设计  . 25 动器  . 25 进电机原理  . 25 片机的选用  . 26 线 原理图  . 26 6 结论  . 28 参考文献  . 29 致谢  . 30 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论  垛机简介  堆垛机是一种安装了起重设备的有轨或无轨小车。堆垛机上装有电动机，带动堆垛机移动和托盘的升降，一旦堆垛机找到需要的货位，就可以将零件或货箱自动推入或拉出货架，堆垛机上有检测横向移动和起升高度的传感器，辩认货位的位置和高度，有时还可以阅读货箱内零件的名称以及其他有关零件信息。  垛机的发展  近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业提高生产率、降低成本非常重要。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备。本文着重 就堆垛机的结构设计进行初步研究。  立体仓库是指采用高层货架配以货箱或托盘储存货物，用巷道堆垛机及其他机械进行作业的仓库。  它的特点有：（ 1）、高层货架存储。节约用地，充分利用库房空间增大存储量 ;  （ 2）、自动存取。收发准确迅速，提高入出库效率，机械自动化作业解放人力，减小劳动强度；   （ 3）、计算机控制。自动对信息进行准确的存储和管理，自动打印各种报表。  （ 4）、可与其他输送设备配合使用，使生产、分拣、仓储更好地链接，节约管理成本。  自动化立体仓库可以认为是自动化仓库与立体仓库的有机结合，它是由高层货架、巷道堆垛机、自动分拣系统、入出库自动输送系统、自动控制系统、计算机仓储管理系统及其周边设施与设备组成的可对集装单元货物实现自动仓储过程的一个综合系统。  自动化立体仓库的产生和发展是生产力高度发展的结果。随着社会生产力的不断发展，原有的仓储作业不能满足社会生产和生活的需求，同时伴随着城市化进程的不断发展，引起地价不断上涨，迫使人们不得不考虑仓储空间向立体化方向发展。因此，高层货架出现了，随之要求有新型的装卸搬运机械与周边设备与之配套。同时，由于计算机技术和通讯技术的蓬勃发展，为仓储过程的自动化提供了基本条件， 因而，自动化立体仓库就应运而生了。  相对国外发达国家而言，我国的自动化仓库的发展起步较晚，我国的自动化仓库大部分是简易的中低层小型分离式仓库。货架只有单元货架和重力货架两种。作业方式几乎都是巷道堆垛机配以自动导引小车、叉车或输送机等周边设备。这些仓库主要分布在机械制造业，其次是商业、电气行业。仓库的控制以手动控制为主，自动控制方式很少见。在已经建成的自动化仓库中，有一些还处于调试中，有一些则因故障率太高。 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 代初，一些部队仓库和少数企业率先使用具有高层货架，并利用堆垛起重机进行入、出库作业的立体仓库。当时 因为刚刚接触，对立体仓库的要求不高。只有少数立体库采用现自动认址、光电探测货位、微机账目管理，大多数的堆垛机仍使用手动控制入、出库作业。它与一般平库比较，主要是利用空间，增加存储量，减少占地，减轻劳动强度和减少货物破损率。尽管如此，立体仓库的优势已较为明显地被人们所看到。80年代至 90年代初，立库产品的设计和制造有了很大发展。全国至少有十几家科研单位和生产厂家在进行自动化立体仓库的科研、开发、设计、制造。近些年来，仓储物流行业已有了自己的学术组织，定期在全国范围内交流学术经验。针对目前我国立库行 业的设计制造水平，参照国外标准制定出了一系列行业标准与规范。使立体仓库的科研、设计、制造进入规范化发展。   从立库设计，制造和使用的现状来看，发达国家走在我们前面。引进、消化、吸收国外先进产品和技术，最终国产化成为自己的产品，这无疑是一条捷径。先决条件是要引进先进的，不适合国内市场的项目，决不盲目引进。  1956年美国建立第一座自动化立体仓库，目的为军事上自动化搬运弹药，之后又成功运用在航空母舰上为完成舰载机的换装，由于自动化立体仓库具有占地面积少，差错少，节省人力等优点，大大提升了航空母舰战斗机群轮番战斗 能力。整个 60年代，美国建造 1836座自动化立体仓库，其中大部分分布在以五大湖为核心的工业地带上。存在必然有其合理性。自动化立体仓库可靠性高，节省劳动力，零件容易维修更换，操作简单方便，导致了工业生产中的生产物流成本下降，建设费用和土地资源都得到有效节约。在美国各个地区都掀起了自动化立体仓库的热潮。  正确的理论一经掌握，群众就有无穷的物质力量。进入 70年代以后，日本通过采用自动化立体仓库的建筑技术，首先在多火山多地震地带建立起第一幢 60层以上的高楼，之后，整个 70年代，日本劳动人民在自动化技术和机器人技术的 帮助下，先后建设了 2000多座自动化立体仓库，数量和整个欧洲的自动化立体仓库数量相同。这一运动有效节约了整个日本国内的劳动力和土地资源，为之后日本国内的物流系统现代化奠定了基础。进入80年代后，自动化立体仓库设计技术先后在欧洲各个国家得到广泛利用和改良。以荷兰的路特丹港口为例，工程师与设计人员采用自动化立体仓库技术对集装箱堆放场等进行重新设计，使古老港口获得新的生命。在发达资本主义国家，由于工业资本的转移，社会逐渐向消费型和享受型转变。大规模和超大规模的自动化立体仓库已经过时。美国仓储协会数据显示， 2005年全美国的工业自动化立体仓库使用率已经萎缩了一半，而使用在流通领域中的物流配送中心（自动化立体仓库的改进形式）则增加了 20%。  目前澳大利亚 成淡季是仓库，旺季是会展的商业物流地产。意大利则开发了自动化立体停车场，希腊则建设了地下自动化立体采矿系统，为自动化立体仓库未来的发展、消亡和涅磐提出了值得我国参考和借鉴的思路。  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 早期的堆垛机是在桥式起重机的起重小车上悬挂一个门架（立柱），利用货叉在立柱上的上下运动及立柱的旋转运动来搬运货物，通常称之为桥式堆垛机 。 1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机。这种堆垛机是在地面上的导轨行走，利用上部的导轨防止倾倒；或者相反，在上部导轨上行走，利用地面导轨防止倾倒。其后，随着计算机控制技术和自动化立体仓库的发展，堆垛机的应用越来越广泛，技术性能越来越好，高度也在不断增加，到目前为止，堆垛机的高度可达 40m，事实上，如果不受仓库建筑和费用的约束，堆垛机的高度可以不受限制。  有轨巷道式堆垛机替代桥式堆垛机主力地位的原因如下：与巷道堆垛机相比，自重很大，必须用比较坚固的建筑结构支持。为使堆垛机的大梁通过，在仓库顶部与货架之间要有 很大的空间。堆垛机的通道宽度大，作业范围要受大梁的跨度的限制。与巷道无轨堆垛机相比，有轨巷道堆垛机在结构上有很大的不同。它采用钢轮在钢轨上运行，而巷倒无轨堆垛机则采用轮胎，因此在轮压不同时会产生不同的变形量；有轨堆垛机采用立柱，无轨堆垛机采用多级门架，当门架伸出时，由于门架间的间隙，货叉尖的水平和垂直位移会随门架升降高度的变化而变化。凡此种种因素都对巷道无轨堆垛机的货叉在垂直和水平方向上的定位精度产生影响。  轨巷道式堆垛机的特点  有轨巷道堆垛机的主要用途是在高层货架的巷道内来回运行，将位于巷道口入库 台上的货物存入货位；或者将货位内的货物取出送到巷道口的出库台上。  整体结构高而窄。由于采用有轨巷道堆垛机的高架仓库货架很高，而巷道很窄，堆垛机的宽度一般只与所搬运的单元货物的宽度相同。  结构的刚度和精度要求高。堆垛机的金属结构设计除需满足强度要求外，结构的静刚度，动刚度是一项非常重要的指标。制动时，机架顶端水平位移一般要求不超过 20构振动衰减时间要短。载货台在立柱上的升降导轨的不垂直度一般要求不超过3 取物装置复杂。堆垛机配备有特殊的取物装置，常用的有伸缩货叉，伸缩平板和可对物料箱或特殊形 状货物作业的机器手，工作时，能对两侧货架作业，存取货物。  堆垛机的电力拖动系统要同时满足快速，平稳和准确三个方面的要求。即要求堆垛机的工作速度高，启，制动快，尽量缩短作业周期；还要求平稳性好，启，制动要平稳，以防货物单元在载货台上发生滑移或使装在托盘上的货物发生倒塌，并减少结构的动载荷；同时要求具有较高的停车准确性，能保证载货台停在指定的货位，停车的精度在510 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 垛机的结构设计综述  垛机结构的组成和形式  堆垛机一般由升降机构，运行机构，载货台及取货装置组成。下面对本设计的双立柱堆 垛机各机构做出介绍。   运行机构  运行机构是堆垛机水平运动的驱动机构。一般由电动机，联轴器，制动器，减速器和行走车轮组成。按运行机构所在位置的不同分为地面运行式，上部运行式，中间运行式等，本处采用地面运行式。这种方式用四个车轮，沿设在地面的单轨运行。堆垛机的顶部有两组水平轮沿固定在上横梁的工字钢导向，上横梁用螺栓和立柱连在一起。下横梁用槽钢和钢板拼焊，行走驱动机构，主从动车轮，电器柜等都装在它的上面，下横梁的两侧还装有缓冲器，防止堆垛机在巷道两端因失控而产生很大的碰撞力。如果堆垛机要走弯道，还可对导向轨道做 一些改进，本设计简化这方面的要求不考虑。  升降机构  升降机构是使载货台垂直运动的机构。一般由电动机，制动器，减速器，滚筒或轮以及柔性件组成。常用的柔性件有钢丝绳和起重链两种。除一般的齿轮减速机外，由于需要比较大的速比，因而采用蜗轮蜗杆减速机和行星减速机。起重链传动装置多数装在上部，常配有平衡重块，以减小提升功率。为使起重机构结构紧凑，常使用带制动器的电机。钢丝绳通过上横梁两侧的定滑轮与载货台上的动滑轮联接。垂直升降的支撑部件为立柱，立柱为一抗扭曲的箱形结构，而导轨就装在立柱的两侧，立柱上还装有上下极限位置开 关等部件。   货叉机构  货叉机构是堆垛机存取货物的执行机构，装在堆垛机载货台上，可以横向伸缩以便向两侧货格送入或取出货物。一般按叉子的数量分为单叉货叉，双叉货叉和多叉货叉。其中多叉货叉多用在特长货物的堆垛。货叉多采用三级直线差动式伸缩货叉，由上叉，中叉，下叉及起导向作用的滚针轴承等组成，以减少巷道的宽度，且使之具有足够的伸缩行程。货叉按结构形式分有两种：齿轮 链条方式。货叉的伸缩原理是下叉安装在载货台上，中叉在齿轮齿条或链轮链条的驱动下，从下叉的重点向左或向右移动约自身长度的一半，上叉从中叉 的中点，向左或向右伸出比自身长度一半稍长的长度。上叉由两根滚子链或钢丝绳驱动，链条或钢丝绳的一端固定在下叉或载货台上，而另一端固定在上叉上。  垛机的控制系统  本堆垛机控制系统用单片机控制。  究背景及意义  自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 低成本有着重要意义。近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。堆垛机是自动化立体 仓库中最重要的起重堆垛设备，它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。  世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性。在堆垛机方面，我们应当看到和世界发达国家的差距，总结经验，找出不足，打破传统思路，推出新的外形和更高性能的堆垛机。  相信，通过我们的不断努力，必能设计出高速、安全、可靠性能高的堆垛机，为增强我国综合国力，为我国填补一分科技空白。  究的内容  在堆垛机设计中将做以下工作： (1)堆 垛机的货叉伸缩机构的设计计算； (2)堆垛机的行走机构的设计计算； (3)堆垛机的升降机构的设计计算； (4)堆垛机运行控制  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 堆垛机货叉机构的设计计算  货叉连在丝杠螺母上，通过丝杠螺母的移动带动货叉的伸缩，同时通过机座连接丝杠螺母与滑块，直线导轨副受力，起到力支撑的作用。  线滚动导轨副的计算与选型  块承受工作载荷工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。本设计采用双导轨、四滑块的支撑形式。  图 2块受力分析  如图 2示可得： 12 ， )( 111  所以 09563 541 02 ， 56354101 单个 滑块所受的最大垂直方向载荷为 ：  2/4/2m a x (2其中，移动部件的重量 12 ，代入上式得 到最大工作载荷 :  1  3m a x  根据工作载荷  1  3m a x ,初选直线滚动导轨副的型号为 列的，起额定载荷  6。  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 任务书规定仓库深为 200虑工作行程应留有一定余量，按标准系列，选取导轨的长度为 460。  离寿命的计算  上述选取的 列 导轨副的滚道硬度为 60作温度不超过100 ，每跟导轨上配有两只滑块，精度等级为 4 级，工作速度较低，载荷不大。分别取硬度系数为 f 、温度系数为 f 、接触系数为 f、精度系数 f 、载荷系数为 f6。  距离寿命 ：  22556503m a x               (2     够大，满足设计需求。  珠丝杠螺母副的计算与选型  大工作载荷  已知移动部件总重量 13 ，按矩形导轨进行计算，6。求得滚珠丝杠副的最大工作载荷 ：  （ 2 所以 。  大动工作载荷  设工作台最大快进速度 m 000  ,初选丝杠导程 ，则此时丝杠转速  （ 2 所以 33  ， 取滚珠 丝杠的使用寿命 5000 ，代入  1000000/60 (2得丝杠寿命系数 300 取载荷系数 f，滚道硬度为 60，取硬度系数 f  6，  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (2求得最大动载荷 662。  选型号    根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程，选择 4005滚珠丝杠副 6，其 公称直径为 40程为 5度等级取 5 级，额定动载荷为 18292N，大于足要求。  动效率的计算     将公称直径 0，导程 ,代入   oh r c t g (2得丝杠螺旋升角 。将摩擦角 10 代入   tg/                          (2得传动效率 。  度的验算  （ 1） 工作台上滚珠丝杠副的支撑采用“单推 方式。丝杠的两端各采用一对推力角接触轴承，面对面组配，左、右支撑的中心距离约为 60 ，钢的弹性模量 10000 ;滚珠直径 丝杠底径   6，  4/22                              (2丝杠截面积 222  2 94/ 。  丝杠在工作载荷 用下产生的拉 /压变形量          0  （ 2 （ 2） 根据公式   3/ （ 2 求得单圈滚珠数 40Z ；该型号丝杠滚珠的圈数 列数为 3 1，代入公式：  列数圈数 2 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 得滚珠总数量 120 Z。丝杠预紧时，取轴向预紧力  (2 滚珠与螺纹滚道间的接触变形量   2 （ 2 因为丝杠加有预紧力，且为轴向负载荷的 1/3，所以实际变形量可减小一半， 。  （ 3）  将以上算出的 1 和 2 代入  21 总                         （ 2 求得丝杠总变形量  3  0 总 。  丝杠的有效 行程为 1705 级精度滚珠丝杠有效行程在 时行程偏差允许达到 23 m6，可见丝杠刚度足够。  杆稳定性校核    计算失稳时的临界载荷支撑系数 1由丝杠底径   6，求得截面惯性矩  442 2 6 8 5 564/                      （ 2 压杆稳定安全系数 K 取 3；滚动螺母至轴向固定处外的距离 a 取最大值 450入  22K （ 2 得临界载荷  ,远大于工作载荷 ，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。  进电动机减速箱的选用                        （ 2                                 由于传动比 所以不需要减速箱。  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 进电动机的计算与选型  算加在步进电动机转轴上的总转动惯量  已知：滚珠丝杠的公称直径 0,总长 50 ,导程 ,材料密度3/00785.0  ,移动部件总重力 ,传动比 55.0i ,定位精度  滚珠丝杠 的转动惯量如下：  22S                               (2滚珠丝杠的转动惯量 2110.0 。  初选步进电动机的型号为 110五相混合式，由常州宝马集团公司生产，五 相驱动时的步距角为 该型号的电动机转子的转动惯量 2/4 6。  则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为：  22 /（ 2 算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩 (1)快速空载起动时电动机转轴所承 受的负载转矩1一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部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩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，0以忽略不计 6。则有：   m 2 考虑传动链的总效率 ，计算空载起动时折算到电动机转轴上最大加速转矩：   1602m a x a                       （ 2其中：                   m  1 63 6 0m a x m (2纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中空载最快移动速度，指定为 2000mm/ 步进电动机步距角，预选电动机为 ；   脉冲当量 ， 脉冲/004.0  。  设步进电机由静止加速至 需时间 ，传动 链总效率  。则由式（ 2得：   a x  移动部件运动时，电动机转轴上的摩擦转矩为：   0 0  式中 导轨的摩擦因素，滚动导轨取   传动链效率，取 速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩：   9 3 a  (2)最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩2括三部分：一部分是折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩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，0T，以忽略不计 6。则有：           2                               垂直方向承受最大工作负载情况下，移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩：   0 0 (                 (2以  e qT e qT e q ,1ma x  进电动机最大静转矩的选定   纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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，根据要考虑安全系数。取 4K , 则步进 电动机的最大静转矩应满足：       5 7  a x           （ 2 初选步进电动机的型号为 110型号电动机的最大静转矩 66。可见，满足要求。  进电动机的性能校核  (1)最快工进速度时电动机的输出转矩校核   任务书给定工作台最快工进速度m 000m a x f ，  60                         （ 2 求出电动机对应的运行频率 a x 。从 图 2动机的输出转矩 a x，远远大于最大工作负载转矩 满足要求。  图 2动机的运行矩频特性曲线  (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000m a x  ，求出其对应运行频率 f 。在此频率下，电动机的输出转矩 大于快速空载起动时的负载转矩 足要求。  (3) 最 快 空 载 移 动 时 电 动 机 运 行 频 率 校 核   与 快 速 空 载 移 动 速 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 000m a x  对应的电动机运行频率为 2500m  。 110动机的空载运行频率可达 20000 6，可见没有超出上限。  (4)起动频率的计算   已知电动机转轴上的总转动惯量 动机转子的转动惯量 24 ，电动机转轴不带任何负载时的空载起动频率 8006。步进电动机克服惯性负载的起动频率为：  558/1/               (2上式说明，要想保证步进电动机启动时不失步，任何时候的起动 频率都必须小于1558 实际上，再采用软件升降频时，起动频率选的更低，通常只有 100 综上所述，所用 110进电动机，完全满足设计要求。  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 堆垛机升降机构的设计计算  货叉机构通过机构连接在丝杠螺母上，通过丝杠螺母的移动带动货叉机构的升降。   珠丝杠螺母副的计算与选型  大工作载荷  螺母受到垂直方向的载荷 NF z 。  已知 移 动部件总重量 ，取颠覆力矩影响系数  ， 由（ 2得 滚珠丝杠副的最大工作载荷 ：  NF m 2 3  6  8 。  大动工作载荷 计算    设工作台最大快进速度 m 000  ,初选丝杠导程 ，则此时丝杠转速  所以 33  ，取滚珠丝杠的使用寿命 0000 ，由 (2  丝杠寿命系数 200 取载荷系数 f，滚道硬度为 60，取硬度系数 f ，                             由 (2得最大动载荷   选型号    根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠 导程，选择 4005滚珠丝杠副 6，其 公称直径为 40程为 5度等级取 5 级，额定动载荷为 18292N，大于足要求 。  动效率的计算     将公称直径 0，导程 ,代入  (2丝杠螺旋升角 。将摩擦角 10 代入 (2传动效率 。  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 度的验算  (1)工作台上滚珠丝杠副的支撑采用“单推 方式。丝杠的两端各采用一对推力角接触轴承，面对面组配，左、右支撑的中心距离约为 310 ，钢的弹性模量 10000 ;滚珠直径 丝杠底径   6，由 (2得 丝杠截面积 222  2 94/ 。  由（ 2 丝杠在工作载荷  用下产生的拉 /压变形量 ：          1  (2)根据公式 （ 2求得单圈滚珠数 40Z ；该型号丝杠滚珠的圈数 列数为 31，代入公式： （ 2得滚珠总数量 120 Z。丝杠预紧时，取轴向预紧力  0213/                        滚珠与螺纹滚道间的接触变形量   2 因为丝杠加有预紧力，且为轴向负载荷的 1/3，所以实际变形量可减小一半， 。  (3) 将以上算出的 1 和 2 代入  21 总                           求得丝杠总变形量  0  1 总 。  丝杠的有效行程为 1260 5级精度滚珠丝杠有效行程在 250 时行程偏差允许达到 55 m6，可见丝杠刚度足够。  杆稳定性校核    计算失稳时的临界载荷支撑系数 1由丝杠底径   6， 由（ 2求得截面惯性矩 442 2 6 8 5 564/ 。                       压杆稳定安全系数 K 取 动螺母至轴向固定处外的距离 a 取最大值 1300 (2临界载荷  ,远大于工作载荷 ，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。  纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 进电动机减速箱的选用  由 （ 2得 由于传动比 所以不需要减速箱。  进电动机的计算与选型  算加在步进电动机转轴上的总转动惯量   已知：滚珠丝杠的公称直径 0,总长 300 ,导程 ,材料密度3/00785.0  ,移动部件总重力 ,传动比 89.0i ，定位精度为  滚珠丝杠 的转动惯量 由（ 2得：  滚珠丝杠的转动惯量 24.6 。  初选步进电动机的型号为 110五相混合式，由常州宝马集团公司生产，五 相驱动时的步距角为  该型号的电动机转子的转动惯量 2/4 6。  则加在步进电动机转轴上的总转动惯量由（ 2得：  22 /  算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩 (1)快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩1一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部分是 移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩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，0以忽略不计 6。则由（ 2（ 2 (2得 ：   a x  移动部 件运动时，电动机转轴上的摩擦转矩为：   0 0 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中 导轨的摩擦因素，滚动导轨取   传动链效率，取  (2得 快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩：   2 5 a                      (2)最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负