课设设计xk714

1、 陕西理工学院 机电方向课程设计 任务书 机械工程学院机自091 陈海宝 0915014020题目：XK716数控铣床X向交流伺服进给系统设计要求：按照题目给定型号的数控铣床设计其某个方向的进给系统，包括机械传动系统 驱动系统和单片机控制系统；机床分辨率均为=0.005mm，最大移动速度=20m/min；机床规格参数 加工负载自行查阅 注意：1.要求采用滚珠丝杆和滚动导轨，必要是增加减速机; 2.同一型号机床 相同驱动方式的题目为一组，共同部分 接口部分必须协调设计 具体任务：1. 总体方案设计，绘制系统组成框图1张（A2）2. 驱动系统设计，经过必要的匹配计算，选择适当的驱动元器件3. 机械

2、传动系统，绘制机械部分装配图1长（A0或A1）4. 控制电路设计，绘制电气原理图1张（A1或A2）5. 编写设计说明书1份（不少于8千字） 目 录陕西理工学院1机电方向课程设计1题目：XK716数控铣床X向交流伺服进给系统设计1第一部分 前 言3（1）滚珠丝杠副3（2）伺服电动机4第二部分 总体方案设计62.1技术参数62.2进给伺服系统基本要求72.3铣床的技术要求72.4传动方案设计82.5系统结构和工作原理82.6总体方案系统框图9第三部分 X向滚珠丝杆的选型和计算103.1主切削力及其切削分力计算103.2导轨摩擦力的计算113.3计算滚珠丝杆螺母副的轴向负载力113.4滚珠丝杆的动载

3、荷计算与直径估算123.5工作台部件的部分装配图17第四部分 滚珠丝杆螺母副的承载能力校验18第五部分 计算机械传动系统的刚度20第六部分 驱动电动机的选型与计算23第七部分 机械传动系统的动态分析26第八部分 机械传动系统的误差计算与分析27第九部分 确定滚珠丝杆螺母副的精度等级和规格型号28第十部分 联轴器的选型与电气原理图的确定。29第十一部分 总 结30第一部分 前 言数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的。数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同

4、时也可以对零件进行钻、扩、铰和镗孔的加工。故对它进行研究和设计非常有意义。1.2数控铣床的组成与进给系统概述图1-1为数控铣床示意图。其机械结构由以下几部分组成：(1)主传动系统(如图中的5-主轴变速手柄和按钮板)；(2)进给传动系统(如图中的12-横向溜板；13-纵向进给伺服电机；14-横向进给伺服电机等)；(3)基础支承件(如图中的1-底座；6-床身；16-纵向工作台等)；(4)辅助装置(如图中的8，11-保护开关)。图1-1 数控铣床示意图1-底座；2-强电柜；3-变压器箱；4-垂直升降进给伺服电机；5-主轴变速手柄和按钮板；6-床身；7-数控柜；8，11-保护开关；9-档铁；10-操纵

5、台；12-横向溜板；13-纵向进给伺服电机；14-横向进给伺服电机；15-升降台；16-纵向工作台数控铣床的进给系统包括动力源、传动件及进给运动执行件（工作台、刀架）等，其功用是将伺服驱动装置的运动与动力传给执行件，以实现进给切削运动。其中的代表部件为滚珠丝杠副、伺服电动机、滚动直线导轨。（1）滚珠丝杠副现代机床的发展需要高的传动精度、定位精度以及宽的进给调速范围，要求响应速度快，传动无间隙，传动机构稳定性好，寿命长，使用维护方便，滚珠丝杠副正好适应了这种发展的需要。它在中等载荷、进给速度要求不十分高、行程范围不太大(小于4-5m)的一般高速加工中心和其它经济型高速数控机床仍然经常被采用。滚珠

6、丝杠副是回转运动与直线运动相互转换的一种新型传动装置，在数控铣床上得到了广泛应用。滚珠丝杠副是将螺母与丝杠分别加工成凹半圆弧螺纹，在螺纹之间放入滚珠形成的。滚珠沿螺旋滚道滚动，带动螺母或丝杠轴向移动，将原先传动中使用的T形丝杠的螺纹摩擦变为滚动摩擦，因为降低了摩擦阻力，消除了局部爬行现象，从而提高了传动精度与传动机械效率。滚珠丝杠副有很多优点，主要为传动效率高，约为92-96，可消除轴向移动产生的间隙，定位精度高，刚度好，运动平稳，无爬行现象，传动精度好。再次，旋转运动变为直线运动，丝杠与螺母都可作为主动件，磨损小，使用寿命长。但滚珠丝杠副制作工艺复杂，精度要求高，且不能自锁。滚珠丝杠支承用轴

7、承通常要选用专用轴承，一般选用丝杠支承专用角接触球轴承3。该轴承具有如下特点：a刚性大。由于采用采用特殊色设计的尼龙保持架，增加了钢球数，且接触角为60 °，故轴向刚度大；b无须预调整。对每种组合形式，厂家已做好了能得到最佳预紧力的间隙，故用户在装配时不需再调整，只要按厂家作出的装置序列符号排列后，装紧即可；c力矩小。与圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承相比，启动力矩更小。随着科学技术的不断发展，人们对滚珠丝杠副的要求也越来越高，为了使机械产品能实现高的定位精度且能平稳运行，这就要求滚珠丝杠副不但有高的精度，而且运转平稳，无阻滞现象。滚珠丝杠副运转是否平稳，主要取决于滚珠丝杠副预紧转矩的变动

8、量，不同转速下滚珠丝杠副的滚珠链运动的流畅性不同。由于存在加工误差，使滚珠丝杠副的动态预紧转矩在丝杠螺纹全长上是不恒定的，这直接影响驱动系统的平稳性，因而也影响滚珠丝杠副的定位精度。因此，滚珠丝杠副预紧转矩变动量的大小是反映滚珠丝杠副性能好坏的重要指标4。 当前，数控机床的高速化不断推动精密高速滚珠丝杠副的发展。为了达到高速驱动目的，设计时在提高电动机转速(电动机最高转速可达4000r/min)的同时，使用大导程滚珠丝杠副，导程可达32mm。如日本马扎克公司在FF660机床上使用滚珠丝杠副，机床快速移动速度达90m/min，加速度达l.5g5。也可改进结构提高滚珠运动的流畅性，采用丝杠固定、螺

9、母旋转的传动方式以及进一步提高滚珠丝杠的制造质量等方式来使得滚珠丝杠副达到高速、高精度进给。（2）伺服电动机伺服电机是在数控机床中应用相当广泛的一种电机。早期机床多采用小惯量直流伺服电动机，自20世纪60年代末至80年代中期，在数控机床的进给伺服驱动系统中，大惯量直流伺服电动机（永磁直流伺服电动机）占据着绝对统治地位。直流伺服电动机具有优良的调速性能，但它也存在着固有的缺点，如直流伺服电机的电刷和换向器容易磨损，需要经常维护；由于换向器换向时会产生火花而使最高转速受到限制，也使应用环境受到限制；直流伺服电机结构复杂、制造困难、成本高，因此，自20世纪80年代中期以来，以交流伺服电机作为驱动元件

10、的交流伺服系统得到迅速发展，现已成为潮流。这些年来，随着高速加工技术与高速机床的迅速发展，国外正采用直线电动机来取代常规数控铣床进给系统中 “伺服电动机+滚珠丝杠”的模式6。综上所述，不难发现数控铣床在机械行业中起着至关重要的作用，其进给系统的好坏对精密、复杂工件的加工具有重要影响。其中最关键的部件便是滚珠丝杠副和滚动直线导轨副，我国在这方面的研究与世界先进国家有较大差距，因此本课题所做的研究和设计工作非常有意义。第二部分 总体方案设计2.1技术参数项 目单位 规 格工作台工作台尺寸（宽×长）mm590×1450T型槽槽宽×数量×间距mm18×

11、5×125工作台最大承重kg1350行程工作台行程(X轴)mm1270滑鞍行程 (Y轴)mm610主轴箱行程(Z轴)mm760主轴主轴锥孔ISO 50主轴转速r/min206000主轴电机功率kw11/15主轴最大扭矩Nm95.4主轴端面至工作台距离mm150910主轴中心至立柱距离mm635进给切削进给速度mm/min18000快速移动速度mm/min20000X/Y/Z轴电机额定功率Kw4.0/4.0/7.0X/Y/Z轴电机额定转矩N.m22/22/30B轴电机额定功率(选配)Kw3.0B轴电机额定转矩(选配)N.m12冲刷切屑冲刷泵流量L/min120切屑冲刷泵扬程m15冷却刀

12、具冷却泵流量L/min66刀具冷却泵扬程m15精度定位精度 mm±0.030重复定位精度 mm±0.005其他机床高度尺寸mm2950机床地基面积mm3200×2650机床总功率Kw35机床总重量kg8000kg2.2进给伺服系统基本要求伺服进给系统的基本要求： （1）精度要求伺服系统必须保证机床的定位精度和加工精度。对于低档性的数控系统，驱动控制精度一般为0.01mm；对于高性能数控系统，驱动控制精度为1m，甚至为0.1m。 （2）响应速度为了保证轮廓切削形状精度和低的加工表面粗糙度，除了要求有较高的定位精度外，还要有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号响应要

13、快。 （3）调速范围调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比 =6000/20=300 。在各种数控机床中，由于加工用道具、被加工工件材质及零件加工要求的不同，为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件，就要求进给系统驱动系统必须具有足够宽的调速范围。 （4）低速、大转矩 根据机床的加工特点，经常在低速下进行重切削，即在低速下进给驱动系统必须有大的转矩输出。2.3铣床的技术要求工作台质量为200kg（估算），工件和夹具的总质量为1150kg。工作台纵向行程为1270mm，进给速度为18000mm/min，快速移动速度为20000mm/min；横向行程为610mm，进给速度为180

14、00mm/min，快速移动速度为20000mm/min；垂向行程为760mm，进给速度为18000mm/min，快速移动速度为20000mm/min。采用滚动直线导轨，导轨的动摩擦系数为0.01，静摩擦系数为0.02；定位精度为0.03mm，重复定位精度为0.005mm。机床的工作寿命为20000h。主轴转速 206000 r/min 主轴电机功率 11/15 KW2.4传动方案设计为了满足以上技术要求，采取以下技术方案： （1）工作台工作面尺寸（宽度×长度）确定为590mm×1450mm。 （2）对滚珠丝杠螺母副采用预紧，并对滚珠丝杠进行拉伸预紧。 （3）采用伺服电动机驱

15、动。 （4）采用夹紧式法兰膜片联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。(5) 导轨采用四方向等载荷性滚动直线导轨副。2.5系统结构和工作原理数控铣床的X方向进给系统主要由伺服电机、联轴器、轴承、滚珠丝杠副、滚动导轨副等零件组成，具体如图2.1所示。图2-1 X方向进给系统1-X向伺服电机；2-联轴器；3-角接触球轴承；4-X向滚珠丝杠； 5-X向滑块；6-连接基座；7-X向滚珠螺母；8-工作台；9-Y向滑块；10-Y向导轨其中，X向导轨见图2.2所示。滚珠螺母、滑块与连接基座固定；导轨与工作台用螺钉联接。系统工作时，伺服电机通过联轴器带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠作横向移动，滚动导轨带动工作台作横向移动

16、。滚珠螺母与滑块均固定不动。滚珠丝杠的固定方式为两端固定，左右各有2个角接触球轴承。2.6总体方案系统框图根据课设要求必须采用单片机控制，采用交流伺服，由于采用交流伺服，必须有反馈检测装置，以便对机械传动误差进行反馈和校正 执 行 元 件检 测 装 置 接 口 电 路 驱 动 电 器机械传动元件 驱 动 元 件 单 片 机第三部分 X向滚珠丝杆的选型和计算3.1主切削力及其切削分力计算1计算主切削力 根据条件，采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削时，主轴具有最大扭矩，并能传递主电动机的全部功率。由此可知。 表3-1 数控铣床的切削状况切削方式进给速度/(m/min)时间比例/(%)备注强力

17、切削0.610主轴电动机满功率条件下切削一般切削0.830粗加工精加工150精加工快速进给2010空载条件下工作台快速移动（1）计算转速 计算转速为1/3段最高一级转速，已知主轴的转速范围为206000 =6000/20=300 取 取Z=26 取r/min(2) 铣刀直径D 由于铣刀的直径越大对应的最大切削力就越小，所以选取合适的铣刀直径， D=125mm(3) 铣刀的切削速度v （4） 计算主切削力 若主传动链的机械效率=0.8，所以 =2计算给切削分力 查表可知工作台纵向切削力 横向切削力和垂向切削力分别为 3.2导轨摩擦力的计算1计算在切削状态下的导轨摩擦力。此时，导轨动摩擦系数=0.

18、01表3-2镶条紧固力推荐表导轨形式主电功机功率/KW2.23.75.57.5111518贴塑滑动导轨50080015002000250030003500滚动直线导轨244075100125150175由上表可得镶条紧固力=150 工作台的最大承重是1350 2计算在不切削状态下的导轨摩擦力和导轨静摩擦力 3.3计算滚珠丝杆螺母副的轴向负载力1计算最大轴向负载力 由公式 2计算最小轴向负载力3.4滚珠丝杆的动载荷计算与直径估算1确定滚珠丝杆的导程根据已知条件，取X向电动机的最高转速=2000r/min ，由导程公式 不加减速机构 所以i=1 2计算滚珠丝杆螺母副的平均载荷和平均转速1） 估算在

19、各种切削方式下滚珠丝杆的轴向载荷将强力切削时的轴向载荷定位最大载荷，快速移动和钻镗定位是的轴向载荷定位最小轴向载荷 一般切削（粗加工）和精细切削（精加工）时，滚珠丝杆螺母副的轴向载荷 分别可按下公式计算 ，并将计算结果填入下表3-3 表3-3 数控铣床滚珠丝杆的计算切削方式轴向载荷/N进给速度/(m/min)时间比例/(%)备注强力切削2783.9010一般切削869.7830精加工 452.2050快速进给136.50102） 计算滚珠丝杆在各种切削方式下的转速 3） 计算滚珠丝杆螺母副的平均转速 4） 计算滚珠丝杆螺母副的的平均载荷 =822.86N3确定滚珠丝杆预期的额定动载荷（1）按预

20、定工作时间估算。 （3. 式中预期工作时间（小时）； 精度系数； 可靠性系数； 负荷系数。查得载荷性质系数=1.3。已知初步选择的滚珠丝杠的精度等级为2级，查得精度系数=1,可靠性系数=0.44，则 2）因对滚珠丝杠螺母副将实施预紧，所以可按估算最大轴向载荷。取预加载荷系数=4.5，则 3）确定滚珠丝杠预期的额定动载荷取以上两种结果的最大值，=16901.68N4按精度要求确定允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径（1）估算允许的滚珠丝杠的最大轴向变形。机床或机械装置的伺服系统精度大多在空载下检验。空载时作用在滚珠丝杠副上的最大轴向工作载荷是静摩擦力。移动部件处启动和返回时，由于方向变化将产生误差因素，

21、一般占重复定位精度的（1/21/3）。所以规定滚珠丝杠副允许的最大轴向变形（1/31/4）重复定位精度。已知重复定位精度为 定位精度30 则 影响定位精度最主要因素是滚珠丝杠副的精度，其次是滚珠丝杠本身的拉压弹性变形以及滚珠丝杠副摩擦力矩的变化等。一般估算（1/41/5）定位精度。 取上述计算结果的较小值=1.672）估算允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径本机床工作台（X轴）滚珠丝杠螺母副的安装方式拟采用两端固定方式 式中估算的滚珠丝杠最大允许轴向变形量（m）； 导轨静摩擦力（N）； L滚珠螺母至滚珠丝杠两个固定支承的距离。滚珠丝杠螺母副的两个固定支承之间的距离为L行程+安全行程+2×余程

22、+螺母长度+支承长度 取 L=1.4行程+30=又，由公式 5初步确定滚珠丝杠螺母副的规格型号根据计算所得的、，初步选择FFZD型内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杠螺母副FFZD4010-5其公称直径、基本导程、额定动载荷和丝杠底径如下:=40mm, =10mm,=46500N=16901.68N, =34.3mm=24.34mm。故满足式设计要求。6确定滚珠丝杠螺母副的预紧力 2783.90926.97N7计算滚珠丝杠螺母副的目标行程补偿值与预紧拉力（1）计算目标行程补偿值 已知温度变化值t=2，丝杆的膨胀系数滚珠丝杠螺母副的有效行程： 安全行程 余程 由公式 得 （2）计算滚珠丝杠的预拉伸力。已

23、知滚珠丝杆螺纹底径=34.3mm,滚珠丝杆的温升变化值= 8确定滚珠丝杠螺母副支承用轴承的规格型号1）计算轴承所承受的最大轴向载荷 2）计算轴承的预紧力 =1/3= 3)计算轴承的当量轴向载荷 4)计算轴承的基本额定动载荷C 已知轴承的工作转速，轴承所承受的当量轴向载荷,轴承的基本额定寿命,轴承的径向载荷和轴向载荷分别为 因为 表3-4 载荷系数组合列数2列3列4列承载列数1列2列1列2列3列1列2列3列4列组合形式DFDTDFDDFDDTDDFTDFFDFTDTTX1.9-1.432.33-1.172.332.53-Y0.54-0.770.35-0.890.350.26-X0.920.920

24、.920.020.020.920.920.920.92Y1.01.01.01.01.01.01.01.01.0由上表可知 径向系数X=1.9， 轴向系数Y=0.54 故 5) 确定轴承的规格型号因为滚珠丝杆螺母副拟采取拉伸措施，所以选用角接触球轴承组背对背安装，以组成滚珠丝杆两端固定的支承方式，由于滚珠丝杆的底径 所以选择轴承的内径d=30mm，以满足滚珠丝杆结构的需要。 在滚珠丝杆的两个固定端均选择国产角接触球轴承两件一组背对背安装，组成丝杆的两端固定的支承方式，选择的轴承型号760306TNI/, 尺寸（内径*外径*宽度）为，选用油润滑，。该轴承的预载荷能力，大于计算所得的轴承的预紧力。并

25、在油润滑状态下的极限转速为3100r/min，高于滚珠丝杆的最高转速2000r/min，故满足要求，该轴承的额定动载荷为34500N,而该轴承在20000h工作寿命下的基本额定载荷为27306.55N，也满足要求。3.5工作台部件的部分装配图1确定滚珠丝杆的螺纹长度2两端固定支承距离 =2078mm，丝杠全长L=2277mm3行程起点离定支承距离 371.5mm第四部分 滚珠丝杆螺母副的承载能力校验1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验。本工作台的滚珠丝杆支承方式采用预拉伸结构，丝杆始终受拉而不受压。不存在压杆不平衡问题。2滚珠丝杆螺母副临界转速校验根据前面计算可得。已知弹性模量E= ，材料密度，

26、重力加速度，安全系数， 表4-1 与支承方式有关的系数支承方式f一端固定 一端自由0.251.8753.4一端固定 一端游动23.92715.1 二段固定0.84.7321.9滚珠丝杆的最小惯性矩为滚珠丝杆的最小截面积由下公式 本工作台滚珠丝杆螺母副的最高转速为2000r/min，远远小于其临界转速，故满足要求。3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验。滚珠丝杆螺母副的寿命，只要是指疲劳寿命。它是指一批尺寸 规格 精度 相同的滚珠丝杆在相同条件下回转时，其中百分之九十不发生疲劳剥落的情况下运转的总转速。根据以选择的滚珠丝杆，查表得知滚珠丝杆的额定动载荷，滚珠丝杆的 轴向载荷，滚珠丝杆螺母副转速则有 注

27、运转条件系数。无冲击平稳运转时，取1.01.2，一般运转时，取1.21.3，有冲击运转时，取1.53.0.一般来讲，在设计数控机床时，应保证滚珠丝杆螺母副的总时间寿命，故满足要求。第五部分 计算机械传动系统的刚度1机械传动系统的刚度计算1） 计算滚珠丝杆的拉压刚度 本工作台的丝杆支承方式为两端固定，当滚珠丝杆的螺母中心位于滚珠丝杆两支承的中心位置（）时，滚珠丝杆螺母副具有最小的拉压刚度，由公式 当滚珠丝杆的螺母中心位于行程的两端时，滚珠丝杆螺母副具有最大拉压刚度，由公式 2） 计算滚珠丝杆螺母副支承的刚度。 已知轴承接触角，滚动体直径，滚动体的个数Z=17,轴承的最大轴向工作载荷5650.84

28、N 由下表可知 表5-1 一个未预紧的轴承或一对预紧轴承的组合刚度的计算公式轴承类型未预紧有预紧角接触球轴承（6000型圆锥滚珠轴承（7000型推力球轴承（8000型）推力圆柱滚珠轴承 9000型备注1 表中公式的使用条件：球轴承的预紧力；滚珠轴承的预紧力表5-2滚珠丝杆螺母副支承刚度的计算公式滚珠丝杆螺母副支承方式支承刚度的计算公司一端固定，一端自由一端固定，一端游动固定端预紧时： 两端支承预紧时：；未预紧时：两端固定固定端预紧时：可知 3) 计算滚珠与滚道的接触刚度。 查表可得滚珠与滚道的接触刚度K=1585，额定动载荷,滚珠丝杆上所承受的最大轴向载荷。 由公式可知 4） 计算进给传动系统

29、的综合拉压刚度K由公式得进给传动系统的综合拉压刚度的最大值为 =344.83N/um由公式得进给传动系统的综合拉压刚度的最小值为 故 2滚珠丝杆螺母副的扭矩刚度计算由前面的计算可知，扭矩的作用点 已知剪切模量，滚珠丝杆的底径。由公式可知 第六部分 驱动电动机的选型与计算1 计算折算到电动机轴上的负载惯量1） 计算滚珠丝杆的转动惯量。 已知滚珠丝杆的密度，由公式可知 =2） 计算联轴器的转动惯量。3） 计算折算到电动机轴上的移动部件的转动惯量. 已知机床执行部件（工作台 工件 夹具）的总质量m=1550kg，电动机没转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离L=1cm,由公式可得 4） 计算加载在电动

30、机上的负载转动惯量。 2计算折算到电动机轴上的负载转矩1） 计算切削负载力矩。 已知在切削状态下坐标轴向负载力，电动机每转一圈，机床执行部件在轴向移动发的距离L=10mm=0.01m,进给传动系统的总效率，由公式可得 2） 计算摩擦负载力矩。 已知在不切削状态下坐标轴的轴向负载力矩（即为空载时的导轨摩擦力）,由公式可得 3） 计算由滚珠丝杆的预紧而产生的附加负载力矩 已知滚珠丝杆螺母副的预紧力926.97N，滚珠丝杆螺母副的基本导程，滚珠丝杆螺母副的效率，由公式可知。3计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需的力矩。1） 计算线性加速力矩。已知机床执行部件以最快转速运动时电动机的最高转速为2000

31、r/min，电动机的转动惯量坐标轴的负载惯量，进给伺服系统的位置环增益Hz，加速时间，由公式可得 =2）计算阶跃加速力矩 已知加速时间，由公式 3） 计算各坐标轴所需的折算到电动机轴上的各种力矩计算线性加速空载启动力矩 计算阶跃加速控制启动力矩，又公式可得 计算快进力矩，由公式可得 计算共进力矩,由公式可得 4选择驱动电动机的型号1） 根据以上信息和网上所查资料，选择日本FANUC公司生产的型交流伺服电动机 主要技术参数如下输出功率/KW额定转矩/（N.m）最大转矩/（N.m）最高转速/（r/min）4.022 143.73000转子转动惯量/（）驱动器型号热时间常数/min质量/kg0.01

32、28029 交流伺服电动机的加速力矩一般为额定力矩的5-10倍。若按5倍计算，则该电动机的加速力矩为110，均大于本机床工作台的线性加速时所需的启动空载力矩，以及阶跃加速时所需的空载启动力矩，因此，不管采用何种加速方式，本电动机均满足加速力矩要求。 该电动机的额定力矩为，均大于本机床工作台快进时所需力矩 以及工进时所需的驱动力矩 因此，不管是工进还是快进，本电动机均满足要求。2） 惯量匹配计算 为了机械传动系统的惯量达到合理的匹配，系统的负载惯量与伺服电机的转动惯量之比应满足 而上述中，故满足惯量匹配要求第七部分 机械传动系统的动态分析1计算丝杆-工作台纵向振动的最低固有频率。已知滚珠丝杆螺母

33、副的综合拉压刚度，而滚珠丝杆螺母副和机床执行部件的等效质量（其中，分别是机床执行部件的质量和滚珠丝杆螺母副的质量），则 m=1550kg2计算扭转振动系统的最低固有频率。折算到滚珠丝杆轴上的系统总当量转动惯量为 已知丝杆的扭转刚度，则 由以上可知，丝杆-工作台纵向振动系统的最低固有频率为405.84rad/s 扭转振动系统的最低固有频率为1099.67rad/s都比较高，一般按的要求来设计机械传动系统的刚度，故满足要求。第八部分 机械传动系统的误差计算与分析1计算机械传动系统的反向死区 已知进给传动系统的最小综合拉压刚度，导轨的静摩擦力,则由公式 2计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差，则由公式 即3计算滚珠丝杆因扭转变形产生的误差1） 计算由快速进给扭矩引起的滚珠丝杆螺母副的变形量。 已知负载力矩T= 由前面的计算可知扭矩作用点之间的