专业课程设计xy数控工作台

1、本科生专业课程设计（2011届）学生姓名:学号:专业名称:班级:指导教师:2010年11月20日专业课程设计一一洪灵- -目录任务书2二、总体方案的确定错误!未定义书签。三、机械传动部件的计算与选型错误!未定义书签。四、工作台机械装配图的绘制错误!未定义书签。五、工作台控制系统的设计错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。附件1错误!未定义书签。附件2错误!未定义书签。附件3错误!未定义书签。附件4错误!未定义书签。专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #任务书设计题目：X-Y数控工作台机电系统设计设计任务：设计一台微机控制XY两坐标工作

2、台，供立式数控铣床使用。具体内容如下:1、机械系统设计：通过计算,正确选择传动机构、导向机构、执行机构、驱动电机等,根据计算说明，绘制机械系统装配图。2、控制系统设计：根据系统要求，选择正确的控制策略，设计合理的控制系统，并绘制控制系统电路图。3、主要程序设计：在机械系统设计与控制系统设计的基础上，进行控制系统的主程序设计，列出程序清单。4、设计说明书撰写。系统主要参数：1、立铣刀最大直径d=20mm2、立铣刀齿数Z=33、最大铣削宽度a20mme4、最大背吃刀量a10mmp5、加工材料为碳素钢或有色金属6、X,Y方向的脉冲当量S=50.01mm/pxy7、X,Y方向的定位精度均为0.01mm

3、8、工作台面尺寸为400mmX500mm（我们这个长度400以下），加工范围为200mmX200mm9、工作台空载最快移动速度vv5000mm/minxmaxymax10、工作台进给最快移动速度Vv350mm/minxmaxfymaxf时间安排及任务：一、系统功能介绍、总体方案设计（1天）机电一体化产品设计的基本过程介绍；2.XY工作台功能介绍；3总体方案的确定二、单元功能模块介绍和设计任务的落实（1天）三、详细设计（8天）1.机械系统装配图设计；2.控制各部分原理图的设计；3.主功能程序的编制、总体方案的确定1、机械传动部件的选择导轨副的选用要设计的X-Y工作台是用来配套轻型的立式数控铣床，

4、选直线滚动导轨副需要承载的载荷不大，但脉冲当量小(6=60.01mm/p),xy定位精度高(VV350mm/min)，因此，决定xmaxfymaxf选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。丝杠螺母副的选用选滚动丝杠螺母副伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，要满足0.01mm的脉冲当量和土0.01mm的定位精度，滑动丝杠副无能为力，只有选用滚珠丝杠副才能达到。滚珠丝杠副的传动精度咼、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率咼、预紧后可消除反向间隙，而且滚珠丝杠已经系列化，选用非常方便，有利于提咼开发效率。减速装置的选用拟采用减速器选择

5、了步进电动机和滚珠丝杠副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消除间隙机构。为此，系统中决定采用无间隙齿轮传动减速箱。伺服电动机的选用伺服电机选步进电机任务书规定的脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度也未达到微米级，空载最快移动速度也只有2000mm/min。因此，本设计不必采用高档次的伺服电动机，如交流伺服电动机或直流伺服电动机等，可以选用性能好一些的步进电动机，如混合式步进电动机，以降低成本，提咼性价比。检测装置的选用检测装置的选用：增量式旋转编码器选用步进电动机作为伺服电动机后，可选开环控制，也可选闭环控制。任

6、务书所给精度对于步进电动机来说还是偏高的，为了确保电动机在运转过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，并在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码器，用以检测电动机的转角与转速。增量式旋转编码器的分辨率应与步进电动机的步距角相匹配。考虑到X、Y两个方向的加工范围相同，承受的工作载荷相差不大，为了减少设计工作量，X、Y两个坐标的导轨副、丝杠螺母副、减速装置、伺服电动机，以及检测装置拟采用相同的型号与规格。2、控制系统的设计(1)设计的X-Y工作台准备用在数控铣床上，其控制系统应该具有单坐标定位、两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统应该设计成连续控制型。连续控制型(2)对

7、于步进电动机的半闭环控制，选用MCS-51系列的8位单片机AT89S52作为控制系统的CPU，应该能够满足任务书给定的相关指标。单片机选：AT89S52(3)要设计一台完整的控制系统，在选择CPU之后，还需要扩展程序存贮器、数据存贮器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A转换电路、串行接口电路等。需要电路扩展(4)选择合适的驱动电源，与步进电动机配套使用，我们将自行设计。自行设计步进电机驱动电源系统总体方案图三、机械传动部件的计算与选型1、导轨上移动部件的重量估算按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重

8、量约为900N。2、铣削力的计算设零件的加工方式为立式铣削，采用硬质合金立铣刀，工件的材料为碳钢。则由表2-1查得立铣时的铣削力计算公式为：表2-1硬质合金铣刀铣削力的计算公式（单位N）316铣刀类型工件材料碳钢面铣刀灰铸铁可锻铸铁碳钢圆柱铣刀灰铸铁三面刃铣刀两面刃铣刀碳钢立铣刀铣削力公式F=11278a1.06f0.88d-i.3a0.90n-o8ZcezpF=539ai.of0.74d-1.0a0.90ZcezpF=4825ai.if0.75d-1.3ai.0n-0.20ZcezpF=1000a0.88f0.75d-0.87a1.0ZcezpF=596a0.9f0.80d-0.90a1.0

9、ZcezpF=2560a0.9f0.80d-1.1a1.1n-0.1ZcezpF=2746a0.8f0.70d-1.1a0.85ZcezpF=118a0.85f0.75d-0.73a1.0n-0.13Zcezp期中：ap为背吃刀量mm；ae为侧吃刀量mm；fz为每齿进给量mm/Z；vf进给速度mm/min；Z铣刀齿数；d铣刀直径mm；n铣刀转速r/min,见图2-1。可F=118a0.85f0.75d-0.73a1.0n-0.13Z(2-1)图2-1铣削用量说明若铣刀直径d=15mm,齿数Z=3，为了计算最大铣削力，在不对称铣削情况下，取最大铣削宽度ae=15mm，背吃刀量ap=8，每齿进给量

10、fz=0.1mm/Z；铣刀转速n=300r/min。则由公式2-1求得最大铣削力：PZF=118x200.85x0.10.75x20-0.73x81.0 x3000.13x3，1893N 专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵采用立铣刀进行圆柱铣削时，各铣削力之间的比值可由表2-2。表2-2各铣削力之间比值铣削条件比值对称铣削不对称铣削逆铣顺铣端铣削Ff/Fc0.3-0.40.60.90.15-0.3ae=(0.40.8)d/mmFe/Fc0.85-0.950.450.700.9-1.0fz=(0.10.2)/(mm.z-i)Fn/Fc0.50-0.550.500.550.50.55圆柱

11、铣削Ff/Fc1.01.20.8-0.9a=0.05d/mmF為/F0.20.30.75-0.8efncfz=(0.10.2)/(mm.z-1)Fe/Fc0.350.40.3250.4a)bi叮圆柱廉铳刀就削力b)嵐饶旳抚削力图2-2铣削力分析图2-3顺铣与逆铣由表2-2,图2-2和图2-3,考虑逆铣情况，可估算出三个方向的铣削力分别为:F=1.1F2082NTOC o 1-5 h zfCF=0.38F719NecF=0.25F473Nfnc专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #F=719NzF=2082NXF=473Ny图2-3a为卧铣情况，现考虑立铣，则工作台受到垂直方向的铣削力F

12、z=Fe=719N,受到水平方向的铣削力分别为Ff和Ffn。今将水平方向较大的铣削力分配给工作台的纵向(丝杠轴线方向)，则纵向铣削力Fx=Ff=2082N,径向铣削力Fy=Ffn=473N。3、直线滚动导轨副的计算与选型(1)滑块承受工作载荷F的计算及导轨型号的选取max工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。X-Y工作台采用水平布置，利用双导轨、四滑块的支承形式。考虑最不利的情况，即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担，则单滑块所受的最大垂直方向载荷为：GF=-F(2-2)max4其中，移动部件重量G=900N,外加载荷F=FZ=719N，代入式2-2得最大工作载荷F=F=9007

13、19=1169N=1.169kNmax44查表3-4148,根据工作载荷F=1.169kN，初选直线滚动导轨副的型号为ZL系列的max导轨副的型号:ZL系列的JSA-LG45型导轨长度为750mmJSA-LG45型，其额定动载荷Ca=7.94kN，额定静载荷Ca=9.5kN。导轨型号导轨长度系JSA-LG15280340400460520580640700760820940JSA-LG20340400520580640760820940100011201240JSA-LG2546064080010001240136014801600184019603000JSA-LG3552060084010

14、001080124014801720220024403000JSA-LG4555065750850950125014501850205025503000JSA-LG5566078090010201260138015001980222027003000JSA-LG65820970112012701420157017202020232027703000表3-35JSA型导轨长度系列任务书规定工作台面尺寸为400mmX500mm,加工范围为200mmX200mm,考虑工作行程应留有一定余量，查表3-35345,按标准系列，选取导轨长度为750mm.(2)距离额定寿命L的计算上述选取的ZL系列JSA-

15、LG45型导轨副的滚道硬度为60HRC，工作温度不超过100C,每根导轨上配有两只滑块，精度为4级，工作速度较低，载荷不大。查表表2-4硬度系数滚道硬度(HRC)50555864工作温度/c90%，合格。九，338。将摩擦角，10，代入耳，tan九/tan(X+)，得传动效率耳=95.9%。效率要求大于90%，该丝杠副合格。(5)刚度的验算1)X-Y工作台上下两层滚珠丝杠副的支承均采用“单推-单推”的方式。丝杠的两端各米用一对推力角接触球轴承，面对面组配，左、右支承的中心距离约为a=550mm；钢的弹性模量E=2.1X105MPa；查附件3,得滚珠直径DW=3.175mm,丝杠底径d2=21.

16、2mm,丝杠截面积S，d2/4，352.8mm2。2丝杠的拉伸或压缩变形量J在总变形量中的比重较大，可按下式计算：父,Fa,Ma251-ES土2IE(2-5)341式中：Fm丝杠的最大工作载荷，单位为Na丝杠两端支承间的距离，单位为mmE丝杠材料的弹性模量，钢的E=2.1X105MPaS丝杠按底径d2确定的截面积，单位为mm2M转矩，单位为NmmI丝杠按底径d9确定的截面积惯性矩(1，d4/64),单位为mm422滚珠与螺纹滚道间的接粗变形量52父11F丫无预紧时50.0038-(2-6)3412WU0Z丿F有预紧时，=0.0013,m=(2-7)341210DFZ2/10式中DW滚珠直径，m

17、mZE滚珠总数量，ZE=ZX圈数X列数Z单圈滚珠数，Z=nd/D(外循环)，Z二Gd/D3(内循环)0w0WFYj预紧力，单位N忽略式2-5中的第二项，算得丝杠在工作载荷Fm作用下产生的拉/压变形量=0.0124mm2Fa2301x550八小“即,=-=沁0.0171mm1ES2.1x105x352.8根据公式Z=Gd/D-3，求得单圈滚珠数Z-22；该型号丝杠为单螺母，滚珠的0W圈数X列数为4X2，代入公式：Zs=ZX圈数X列数，得滚珠总数量Zs=176。丝杠预紧时，取轴向预紧力FYJ=Fm/3=767N。贝9由式2-7，滚珠与螺纹滚道间的接触变形量2F2301,0.0013m0.0013沁

18、0.0015mm210詁DFZ2/1010#3.175x767x1762/10因为丝杠加有预紧力，且为轴向负载的1/3,所以实际变形量可减小一半，2=0.0005mm。将以上算出的J和2代入,=,+,0.0171+0.00050.0176mm17.6pm。总12丝杠的有效行程为400mm，由表3-2735知，5级精度滚珠丝杠有效行程在315400mm时，行程偏差允许达到25um，可见丝杠刚度足够。丝杠刚度足够(6)压杆稳定性校核滚珠丝杠是属于受轴向力的细长杆，如果轴向负载过大，则可能产生失稳现象。失稳时的临界载荷Fk应满足：厂f兀2EI厂FF(2-8)【3】42kKa2m式中Fk临界载荷，单位

19、Nfk丝杠支承系数，如表所示K压杆稳定安全系数，一般取2.54,垂直安装时取小值；A滚珠丝杠两端支承间的距离，单位为mm。表2-11丝杠支承系数42丝杠不会失稳方式双推-自由双推-简支双推-双推单推-单推fk0.25241查表2-11,取fk=l；由丝杠底径d2=16.2mm,求得截面惯性矩：I=，d4/649910.44mm4；压杆稳定系数K取3(丝杠卧式水平安装)；滚动螺母至轴向固定处的距离a取最大值550mm。代入式2-8,得临界载荷Fk22611N,远大于工作载荷Fm=2301N,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。综上所述，初选的滚珠丝杠副满足使用要求5、步进电动

20、机减速箱的选用为了满足脉冲当量的设计要求，增大步进电动机的输出转矩，冋时也为了使滚珠丝杠和工作台的转动惯量折算到电动机轴上尽可能小，决定在步进电动机的输出轴上安装一套齿轮减速箱。采用一级减速，步进电动机的输出轴与小齿轮联接，滚珠丝杠的轴头与大齿轮联接。其中大齿轮设计成双片结构，米用右图所示的弹簧错齿法消除侧隙。(1)计算减速器传动比已知工作台的脉冲当量8=0.01mm/P，滚珠丝杠的导程Ph=5mm,初选步进电动机的步距角a=0.9，算得减速比：.aP0.75x55ih360。360 x0.014专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #-步进电机步距角（。）p-丝杠导程（mm）-工作台运

21、动的脉冲当量（mm）p专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #5-33传动级数选择曲线机电一体化设计基础*专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #按图5-33，选一级齿轮传动（2）齿轮机构设计传递功率=工作台进给抗力x工作台移动速度/传动链效率机械传动效率概略值（供参考）类型V带传动联轴器传动圆柱齿轮传动一对滚动轴承丝杠螺母副符号nnnnbnvcgbs效率0.940.970.970.9950.960.990.980.9950.900.95传递功率：7.14W初选效率为0.98。7传递功

22、率=1200 x/0.98=7.14w1200可见，系统传递的功率很小，在要求不高时，以后各步的计算可省略。并采用经验法来设计各元部件。但为练习计算过程，本次设计采用分析计算来设计。（3）齿轮传动机构的基本参数传递功率（W）小齿轮转速n1（r/min）传动比一天运转时间（h）工作寿命（年）传动效率转向工况3.5787.55/4850.975不变平稳小齿轮转速:n=87.5r/min其中小齿轮转速:nv工作台XI000i350 x587.5r/mnp54（4）选择材料及确定许用应力小齿轮材料选择45钢（表面淬火），硬度为45HRC大齿轮材料为45钢（调质）硬度为220HBS小齿轮的接触疲劳强度极

23、限，1130MP（淬火处理）TOC o 1-5 h zHlim1a大齿轮的接触疲劳强度极限，550MPHlim2a安全系数Sh和Sf安全系数软齿面硬齿面重要的传动、渗碳淬火齿轮或铸造齿轮SH1.01.11.11.21.3SF1.31.41.41.61.62.2TOC o 1-5 h z取安全系数ShII,Hliml7.27MP HYPERLINK l bookmark47H1S1.1aH=Hlim2 HYPERLINK l bookmark51H2S1.1aH专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #小齿轮的弯曲疲劳强度极限。fUm1=240MP.专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪

24、灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #大齿轮的弯曲疲劳强度极限Flim2=190MPa专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #取SF1.3专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #=罟=184-62MpaIG=Flim1TOC o 1-5 h zF1SFGG=Flim2=F2SF190=146.15MP1.3a专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #416J(335a5+H丿、3KT=15+1V4丿335丫1.1x

25、0.164x1000Iv5000.3x413.5mm按齿面接触强度设计设齿轮按7级精度制造。取载荷系数1.1，齿宽系数=0.3，aP714x10-3T=9550-=9550 x=0.164Nmn专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #取z1=32；大齿轮齿数：z2=气=4x32=402a2x13.5门_模数m=0.375；按实际取m=0.9z+z40+321确定中心距专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #=号SZ2LQ0+32L32中心距：a=32.4专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 专业课程

26、设计一一洪灵 #齿宽：b=a=0.3x32.4=9.72mma取b10mm;b=10mm21验算轮齿弯曲强度齿形系数Y2.4;Y1.67F1F22KTY21.30.16410002.4厂,56.85MPa1184.62F1bm2z50.3240F11If256.852.481.7MPa1,146.15F2F1Y1.67F2F1校验结果：安全。校验结果：安全（7）齿轮的圆周速度兀dn3.140.34087.5_/“/v1-u0.055m/s10m/s601000601000选用7级精度是安全的。6、步进电动机的计算与选型（1）计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量Jeqeq已知：滚珠丝杠的公称直径

27、d0=25mm；总长l=580mm导程Ph=20mm；材料密度P=7.85X10-3kg/cm3移动部件总重力G=900N；小齿轮宽度b=10mm,直径d=28.8mm；大齿轮宽度b2=10mm,直径d2=36mm；传动比i=5/41）滚珠丝杠转动惯量：叩d41兀7.851030.02540.58._._,J17.510-5kgm21.75kgcm2s3232小齿轮转动惯量：滚珠丝杠转动惯量=1.75kg.cm2小齿轮转动惯r叩d41,7.85,103,0.02884,0.01MJ0.53xl0-5kgm20.053kgcm2zi3232大齿轮转动惯量：T叩d41x7.85xl03x0.036

28、4x0.01c“c7J1.29x10-5kgm20.129kgcm2z23232托板折算到丝杠上的转动惯量：,PPG0.5900/J1h1m1一x0.582kg/cm2w(2丿i(2丿g(2兀丿9.8初选步进电动机型号为110BYG2502，为两相混合式，由常州宝马集团公司生产，二相八拍驱动时步距角为0.9，从附件4表4-5【3】65查得该型号电动机转子的转动惯量Jm=15kg.cm。则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为：JJ+J+(J+J+J)/i217.1kg.cm2eqmz1z2WS量=0.053kg.cm2大齿轮转动惯量=0.129kg.cm2托板折算到丝杠上的转动惯量=0.582kg

29、.cm2步进电动机转轴上的总转动惯量=17.1kg.cm2（2）计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Teqeq分快速空载启动和承受最大工作负载两种情况进行计算。快速空载启动时电动机转轴所承受的负载转矩T1TT+T+T（2-9）eq1amaxf0式中：T快速空载启动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩，NmamaxTf移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩，NmT0滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩，Nm12Jn1TJ（2-10）amaxeq耳60t耳a式中：J步进电动机转轴上的总转动惯量，kg.m2eq专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #电动机转轴的角加速度，rad/

30、s2nm电动机转速，r/mint电动机加速所用时间，s,般在0.3Is之间选取。（这里取0.4s）an齿轮组总效率，取n=0.9va2000 x0.9/.n=fax500r/minm360,360 x0.01式中vmax空载最快移动速度，任务书指定为2000mm/min;a步进电机步距角，预选电动机为0.98脉冲当量，任务书指定为0.01mm/P由式2-10得电动机转速=500r/minamax2kx17.1x10-4x50060 x0.4x0.9N.m0.249Nm快速空载启动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩=0.249Nm0.005x(0+900)x0.0052kx0.9x1.250.0

31、03Nm(2-11)专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩=0.003Nm(2-13)式中F摩导轨的摩擦力，N摩Ph滚珠丝杠导程，mn齿轮总效率，取n=0.9i总的传动比，i=n/n，其中n为电动机转速，n为丝杠的转速。TOC o 1-5 h zss卩导轨摩擦因数（滑动导轨取0.150.18），滚动导轨取0.0030.005）；这里取0.005Fz垂直方向的工作载荷，空载时Fz=0F=（F+G）（2-12） HYPERLINK l bookmark93wc式中：卩导轨摩擦因数（滑动导轨取0.150

32、.18），滚动导轨取0.0030.005）；F垂直方向的工作载荷，车削时为F,立铣时为F单位为N,空载时F=0；cczcG运动部件的总总量，单位为NFP=YJ_ht-2冋i式中Fyj滚珠丝杠的预紧力，一般取滚珠丝杠工作载荷Fm的1/3,单位为N；n0滚珠丝杠未预紧时的传动效率，一般取n020.9由于滚珠丝杠副的传动效率很高，所以T0值一般很小，与Tamax和Tf比起来，通常可以uamaxi专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 #滚珠丝杠预紧专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #忽略不计。由式2-9得快速空载启动时电动机转轴所承受的负载转矩：TT+T+T，T+T0.249+0.0

33、03=0.252Nmeq1amaxf0amaxf后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩=0(即忽略)快速空载启动时电动机转轴所承受的负载转矩=0.252Nm2)最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩Teq2TT+T+T(2-14)eq2tf0式中：Tf和T0分别按式2-11和2-13计算。Tt折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩，FP2082x0.005Tfh，1.326Nm(2-15)t2冋i2x0.9x1.25式中Ff进给方向最大工作载何，单位N。本设计对滚珠丝杠进行计算的时候，已知沿着丝杠轴线方向的最大进给载荷Fx=2802No由式2-11得：垂直方向承受最大工作负载(Fz=719N)

34、情况下，移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩：FP卩(F+G)P0.005x(719+900)x0.005f2qi2眄i2x0.9x1.25则由式2-14得：TT+T+T，T+T2.472Nmeq2tf0tf综上计算，得到加在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩应为：TmaxT,TL2.472Nmeqeq1eq2折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩=1.326Nm移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩=1.146Nm最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩Teq2=2.472Nm综上计算，得到加在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩应为：2.472Nm(3)步进电机最大静转矩的选定专

35、业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #专业课程设计一一洪灵 专业课程设计一一洪灵 #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Teq选择步进电动机的最大静转矩时，需要考eq虑安全系数。这里取安全系数K=4,则步进电动机的最大静转矩应满足：T，4T4x2.472=9.888Nmjmaxeq上述初选的步进电动机型号为110BYG2502,由附件4表4-5查得该型号电动机的最大静转矩T20Nm。可见，满足要求。jmax（4）步进电机性能校核1）最快工作速度时电动机输出转矩校核步进电机最大静转矩满足要求。任务书给定工作台最

36、快加工进给速度V350mm/min，脉冲当量=0.01mm/p，maxf则电动机对应的运行频率为：V350fmaxfmaxfx0.0最快工作速度时电动机输出转矩满足要求。图2-2110BYG2502步进电机运行距频特性曲从图2-2查得，在此频率下，电动机的输出转矩Tmaxf=18.6Nm,大于最大工作负载转矩Teq2=2.472Nm,满足要求。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v2000mm/min，则电动机对应的运行频率为:maxVmax20003333Hzmax60S60X0.01从图2-2查得，在此频率下，电动机的输出转矩T=6Nm，大于快速空载启动时的负载max转矩Teq1=0.252Nm,满足要求。最快空载移动时电动机