專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)-xy數(shù)控工作臺(tái)[1]

1、本科生專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)（2011 屆）學(xué)生姓名:專(zhuān)業(yè)名稱:指導(dǎo)教師:2010年11月20日目錄任務(wù)書(shū)2二、總體方案的確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。三、機(jī)械傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。四、工作臺(tái)機(jī)械裝配圖的繪制錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。五、工作臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。附件1錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。附件2錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。附件3錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。附件4錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：X-Y數(shù)控工作臺(tái)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù):設(shè)計(jì)一臺(tái)微機(jī)控制XY兩坐標(biāo)工作臺(tái)，供立式數(shù)控銃床使用。具體內(nèi)容如下:1、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)：通過(guò)計(jì)算，正確選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等,根據(jù)計(jì)算說(shuō)明

2、，繪制機(jī)械系統(tǒng)裝配圖。2、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：根據(jù)系統(tǒng)要求，選擇正確的控制策略，設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)，并繪3、主要程序設(shè)計(jì)：在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行控制系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì)，列出程序清單。4、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)。系統(tǒng)主要參數(shù)：1、立銃刀最大直徑d=20mm2、立銃刀齒數(shù)Z=33、最大銃削寬度ae=20mm4、最大背吃刀量an=i0mmp5、加工材料為碳素鋼或有色金屬6、X,丫方向的脈沖當(dāng)量&x=8y=001mm/p7、X,Y方向的定位精度均為土0.01mm8、工作臺(tái)面尺寸為400mm500mm戰(zhàn)們這個(gè)長(zhǎng)度400以下），加工范圍為200mm立幡b）網(wǎng)柱贊削4端跣采用立銃刀進(jìn)行圓柱銃削時(shí)

3、，各銃削力之間的比值可由表2-2。表2-2各銃削力之間比值銃削條件比值對(duì)稱銃削不對(duì)稱銃削逆銃順銃端銃削ae=(0.40.8)d/mmfz=(0.10.2)/(mm.z-1)Ff/Fc0.30.40.60.90.150.3Fe/Fc0.850.950.450.700.91.0Ffn/Fc0.500.550.500.550.50.55圓柱銃削ae=0.05d/mmfz=(0.10.2)/(mm.z-1)Ff/Fc1.01.20.80.9Ffn/Fc0.20.30.750.8Fe/Fc0.350.40.3250.4a)b)a)a)蚓柱形倍力銃削力蚓柱形倍力銃削力b)面銃刀械削力面銃刀械削力圖2-2銃

4、削力分析4) )逆贛b)圖2-3順銃與逆銃由表2-2,圖2-2和圖2-3,考慮逆銃情況，可估算出三個(gè)方向的銃削力分別為:Ff=1.1Fc：2082NFe=0.38Fc：719NecFfn=0.25Fc：473N圖2-3a為臥銃情況，現(xiàn)考慮立銃，則工作臺(tái)受到垂直方向的銃削力Fz=Fe=719N,受到水平方向的銃削力分別為Ff和Ffno今將水平方向較大的銃削力分配給工作臺(tái)的縱向(絲杠軸線方向)，則縱向銃削力Fx=Ff=2082N,徑向銃削力Fy=Ffn=473N。3、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算與選型(1)滑塊承受工作載荷Fmax的計(jì)算及導(dǎo)軌型號(hào)的選取工作載荷是影響直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副使用壽命的重要因素。X-Y

5、工作臺(tái)采用水平布置，利用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式?？紤]最不利的情況，即垂直于臺(tái)面的工作載荷全部由一個(gè)滑塊承擔(dān)，則單滑塊所受的最大垂直方向載荷為：GFmaxF(2-2)4其中，移動(dòng)部件重量G=900N,外加載荷F=FZ=719N,代入式2-2得最大工作載荷G900Fmax=F=719=1169N=1.169kN44查表3-4148,根據(jù)工作載荷Fmax=1.169kN,初選直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的型號(hào)為ZL系列的JSA-LG45型，其額定動(dòng)載荷Ca=7.94kN,額定靜載荷C0a=9.5kN。任務(wù)書(shū)規(guī)定工作臺(tái)面尺寸為400mmx500mm,加工范圍為200mmx200mm,考慮工作行程應(yīng)留有一定余量，查

6、表3-35345,按標(biāo)準(zhǔn)系列，選取導(dǎo)軌長(zhǎng)度為750mm.(2)距離額定壽命L的計(jì)算上述選取的ZL系列JSA-LG45型導(dǎo)軌副的滾道硬度為60HRC,工作溫度不超過(guò)100C,每Fz=719NFx=2082NFy=473N導(dǎo)軌副的型號(hào):ZL系列的JSA-LG45型導(dǎo)軌長(zhǎng)度為750mm導(dǎo)軌型號(hào)導(dǎo)軌長(zhǎng)度系JSA-LG15280340400460520580640700760820940JSA-LG20340400520580640760820940100011201240JSA-LG2546064080010001240136014801600184019603000JSA-LG35520600840

7、10001080124014801720220024403000JSA-LG4555065750850950125014501850205025503000JSA-LG5566078090010201260138015001980222027003000JSA-LG65820970112012701420157017202020232027703000表3-35JSA型導(dǎo)軌長(zhǎng)度系列根導(dǎo)軌上配有兩只滑塊，精度為4級(jí)，工作速度較低，載荷不大。查表表2-4硬度系數(shù)滾道硬度(HRC)50555864fH0.530.81.0表2-5溫度系數(shù)每根導(dǎo)軌上滑塊數(shù)12345fC1.000.810.720.660

8、.61表2-7精度系數(shù)精度等級(jí)2345fR1.1.00.90.9表2-8載荷系數(shù)工況無(wú)外部沖擊或震動(dòng)的低速場(chǎng)合，速度小于15m/min無(wú)明顯沖擊或振動(dòng)的中速場(chǎng)合，速度為1560m/min有外部沖擊或振動(dòng)的高速場(chǎng)合，速度大于60m/minfW11.51.5223.5分別取硬度系數(shù)儲(chǔ)=1.0、溫度系數(shù)懺=1.00、接觸系數(shù)fc=0.81、精度系數(shù)fR=0.9、載荷系數(shù)fw=1.5,代入式2-346,得所選絲杠的距離壽命為180km。3fHfTfcfRCaL=HTCRaM50（2-3）、_fWFmax31.0父1.00M0.81父0.9父42.5、“c”內(nèi)I父50亡2.76父10km1.51.169

9、結(jié)論：所選導(dǎo)軌的距離壽命遠(yuǎn)大于期望值50km,故距離額定壽命滿足要求。4、滾珠絲杠螺母副的計(jì)算與選型（1）最大工作載荷Fm的計(jì)算在立銃時(shí)，工作臺(tái)受到進(jìn)給方向白載荷（與絲杠軸線平行）Fx=2082N,受到橫向的載荷（與絲杠軸線垂直）Fy=473N,受到垂直方向的載荷（與工作臺(tái)面垂直）Fz=719N。已知移動(dòng)部件總重量G=900N,按矩形導(dǎo)軌進(jìn)行計(jì)算，查表2-938,表2-9最大工作載荷Fm實(shí)驗(yàn)計(jì)算公式及參考系數(shù)導(dǎo)軌類(lèi)型實(shí)驗(yàn)公式K距離壽命為180km遠(yuǎn)大于期望值50km,故距離額定壽命滿足要求工作溫度/C90%,合格。(5)剛度的驗(yàn)算1) X-Y工作臺(tái)上下兩層滾珠絲杠副的支承均采用“單推-單推”的

10、方式。絲杠的兩端各米用一對(duì)推力角接觸球軸承，面對(duì)面組配，左、右支承的中心距離約為a=550mm;鋼的彈性模量E=2.1x105MPa；查附件3,得滾珠直徑DW=3.175mm,絲杠底徑d2=21.2mm,絲杠截面積S=&l；/4=352.8mm2o絲杠的拉伸或壓縮變形量S1在總變形量中的比重較大，可按下式計(jì)算：L_R2工.FmaMa341&i一m(2-5)ES2唯式中：Fm一一絲杠的最大工作載荷，單位為Na一一絲杠兩端支承間的距離，單位為mmE絲杠材料的彈性模量，鋼的E=2.1x105MPaS絲杠按底徑d2確定的截卸積，單位為mm2M轉(zhuǎn)矩，單位為N-mmI絲杠按底徑d2確TE的

11、截面積慣性矩(I一nd2/64),單位為mm滾珠與螺紋滾道間的接粗變形量82、2無(wú)預(yù)緊時(shí)52-0.00383!m(2-6)(D10ZZ；)有預(yù)緊時(shí)聞=0.0013Fm(2-7)341103/DwFYJZy/10式中DW滾珠直徑，mmZE滾珠總數(shù)量，Z!2=Zx圈數(shù)x列數(shù)Z單圈滾珠數(shù)，Z=nd0/Dw(外循環(huán))，Z=(nd0/Dw)-3(內(nèi)循環(huán))FYJ預(yù)緊力，單位N忽略式2-5中的第二項(xiàng)，算得絲杠在工作載荷Fm作用下產(chǎn)生的拉/壓變形量=0.0124mm日Fma2301M550八即孰=m=5定0.0171mmES2.1父10m352.82)根據(jù)公式Z=(nd0/DW)-3,求得單圈滾珠數(shù)Z=22;

12、該型號(hào)絲杠為單螺母，滾珠的圈數(shù)X列數(shù)為4X2,代入公式：Z產(chǎn)ZX圈數(shù)X列數(shù)，得滾珠總數(shù)量Zx=176。絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力FYj=Fm/3=767N。則由式2-7,滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量82一Fm23016=0.0013m=0.0013,電0.0015mm10:DWFYJZ|/1010牛3.175父767M1762/10因?yàn)榻z杠加有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的1/3,所以實(shí)際變形量可減小一半，S2=0.0005mm。3)將以上算出的81和82代入6總=自+62=0.0171+0.0005=0.0176mm=17.6Nm。絲杠的有效行程為400mm,由表3-2735知，5級(jí)精度滾珠絲杠有效行

13、程在315400mm時(shí)，行程偏差允許達(dá)到25m,可見(jiàn)絲杠剛度足夠。絲杠剛度足夠(6)壓桿穩(wěn)定性校核滾珠絲杠是屬于受軸向力的細(xì)長(zhǎng)桿，如果軸向負(fù)載過(guò)大，則可能產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷Fk應(yīng)滿足：匚匚fk7T2日日13142Fk2Fm( (2-2-8)Ka式中Fk一一臨界載荷，單位Nfk一一絲杠支承系數(shù)，如表所示K一一壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取2.54,垂直安裝時(shí)取小值；5、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)減速箱的選用為了滿足脈沖當(dāng)量的設(shè)計(jì)要求，增大步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)也為了使?jié)L珠絲杠和工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到電動(dòng)機(jī)軸上盡可能小，決定在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出軸上安裝一套齒輪減速箱。采用一級(jí)減速，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出軸與小齒

14、輪聯(lián)接，滾珠絲杠的軸頭與大齒輪聯(lián)接。其中大齒輪設(shè)計(jì)成雙片結(jié)構(gòu)，采用右圖所示的彈簧錯(cuò)齒法消除側(cè)隙。(1)計(jì)算減速器傳動(dòng)比已知工作臺(tái)的脈沖當(dāng)量S=0.01mm/P,滾珠絲杠的導(dǎo)程Ph=5mm,初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角a=0.9,算得減速比：;Ph0.7555i=360:3600.014A滾珠絲杠兩端支承間的距離，單位為mm。方式雙推-自由雙推-簡(jiǎn)支雙推-雙推0-0fk0.25241絲杠不會(huì)失穩(wěn)_4_一_4I=叼/64為9910.44mm；壓桿穩(wěn)定系數(shù)K取3(絲杠臥式水平安裝)；滾動(dòng)螺母至軸向固定處的距離a取最大值550mm。代入式2-8,得臨界載荷Fk=22611N,遠(yuǎn)大于工作載荷Fm=2301N,

15、故絲杠不會(huì)失穩(wěn)。綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿足使用要求。綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿足使用要求表2-11絲杠支承系數(shù)42查表2-11,取1=1；由絲杠底徑d2=16,2mm,求得截面慣性矩:一步進(jìn)電機(jī)步距角廣）p p絲杠導(dǎo)程（mmmm）6 6P P工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的脈沖當(dāng)量-pP05-33傳動(dòng)級(jí)救選擇曲線機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)按圖5-33,選一級(jí)齒輪傳動(dòng)（2）齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)傳遞功率=工作臺(tái)進(jìn)給抗力區(qū)工作臺(tái)移動(dòng)速度/傳動(dòng)鏈效率機(jī)械傳動(dòng)效率概略值（供參考）V 帶傳動(dòng)聯(lián)軸器傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)一對(duì)滾動(dòng)軸承絲杠螺母副符號(hào)刀v刀c刀gbb刀s效率0.940.970.970.9950.960.990.98-0.9950.

16、90-0.95初選效率為0.98。傳遞功率：77.14W傳遞功率=1200乂/0.98=7.14w1200可見(jiàn)，系統(tǒng)傳遞的功率很小，在要求不高時(shí)，以后各步的計(jì)算可省略。并采用經(jīng)驗(yàn)法來(lái)設(shè)計(jì)各元部件。但為練習(xí)計(jì)算過(guò)程，本次設(shè)計(jì)采用分析計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)。（3）齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)傳遞功率(w)小齒輪轉(zhuǎn)速ni(r/min)傳動(dòng)比r 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(h)工作壽命(年)傳動(dòng)效率轉(zhuǎn)向工況3.5787.55/4850.975/、變平穩(wěn)其中小齒輪轉(zhuǎn)速:n工作臺(tái)10叫;圖5=87.5r/minp54(4)選擇材料及確定許用應(yīng)力小齒輪材料選擇45鋼(表面淬火)，硬度為45HRC大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為220HBS小齒

17、輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限0Hlim1=1130MPa(淬火處理)大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限0Hlim2=550MPa安全系數(shù)SH和SF安全系數(shù)軟齒卸硬齒卸重要的傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪SH1.01.11.11.21.3SF1.31.41.41.61.62.2取安全系數(shù)SH=1L1仃Hlim11130H1=Hlim1=1027.27MPaSH1.11Hlim2550仁 ccracSH2-500MPaSH1.1小齒輪轉(zhuǎn)速：n=87.5r/min小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限crFlim1=240MPa大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限c-Flim2=190MPaFlim2a取SF=1.3,1；、lim1240tF1

18、I-Flim1184.62MPaSF1.3Flim2190F2146.15MPaSF1.3(5)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按7級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)1.1,齒寬系數(shù)Wa=0.3,P7.14103T=955095500.164Nmn4165取ZI=32；大兇輪兇數(shù)：z2=iz1=一父32=4042a213.5模數(shù)m=0.375；按實(shí)際取m=0.9z1z24032確定中心距a=m(z1+z2)=-019(40+32)=32.422齒寬：b=aa=0.332.4=9.72mm取b2=10mm;b1=10mm(6)驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度33335:1.10.164110005000.35=13.5mm中心距：

19、a=32.4齒形系數(shù)YFI=2.4；YF2=1.672KT1YF12x1.3x0.164x1000 x2.4riaF1=2-=2=56.85MPabF1】=184.62bm45x0.3父40Y2.4cF2=仃尸1=56.85父=81.7MPabF2】=146.15YF11.67校驗(yàn)結(jié)果：安全。校驗(yàn)結(jié)果：安全(7)齒輪的圓周速度叼1nl3.14X0.3X40X87.5v0.055m/s10m/s60 x100060M1000選用7級(jí)精度是安全的。6、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型(1)計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JeqJq已知：滾珠絲杠的公稱直徑d0=25mm;總長(zhǎng)l=580mm導(dǎo)程Ph=20m

20、m;材料密度p=7.85X103kg/cm3移動(dòng)部件總重力G=900N;小齒輪寬度b1=10mm,直徑d1二28.8mm;大齒輪優(yōu)度b2=10mm,直徑d2=36mm;傳動(dòng)比i=5/41)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：nPd4lnm7.85父103M0.0254父0.5822Js=17.5乂10kg*m=1.75kgcm3232小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量“一，2=1.75kg.cm小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣nPd4ljix7.85x103X0.02884x0.01/22Jzi=0.53x10kg*m2=0.053kgcm23232大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：nPd4l冗父7.85父103M0.0364父0.01,22Jz2=

21、1.29x10kgm=0.129kg,cm3232托板折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：.2,_、2-、2,(PhrPh；G僅.5、v900/2JWmmi0.582kg/cm2nJ0.9由于滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率很高，所以T0值一般很小，與Tamax和Tf比起來(lái)，通?？梢詽L珠絲杠預(yù)緊nm電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=500r/min8脈沖當(dāng)量，任務(wù)書(shū)指定為0.01mm/P由式2-10得Tamax一一一一._42二17.110500N.m：0.249Nm600.40.9快速空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的 最 大 加 速 轉(zhuǎn) 矩=0.249NmTfF摩Ph(FzG)Ph0.00509000.005：0.003Nm2二0.91.

22、25(2-11)式中F摩一一導(dǎo)軌的摩擦力,Ph一一滾珠絲杠導(dǎo)程,-齒輪總效率,Y=0.9移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩=0.003Nmi總的傳動(dòng)比,i=nm/ns,其中nm為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，飛為絲杠的轉(zhuǎn)速?？埔灰粚?dǎo)軌摩擦因數(shù)（滑動(dòng)導(dǎo)軌取0.150.18），滾動(dòng)導(dǎo)軌取0.0030.005）;這里取0.005Fz垂直方向的工作載荷，空載時(shí)Fz=0(2-12)式中:TO=FYJR(2-13)Fm的1/3,單位為N;忽略不計(jì)。由式2-9得快速空載啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：Teql=Tamax+Tf+T。電Tamax+Tf=0.249+0.003=0.252Nm后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加

23、摩擦轉(zhuǎn)矩二0（即忽略）快速空載啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩=0.252Nm2）最大工作負(fù)栽狀態(tài)卜.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)栽轉(zhuǎn)矩Teq2Teq2=1+Tf十丁。（2-14）式中：Tf和T0分別按式2-11和2-13計(jì)算。Tt一一折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩FfPh2082M0.005Tt=忠1.326Nm（2-15）2冗川2nx0.9x1.25式中Ff一一進(jìn)給方向最大工作載荷，單位No本設(shè)計(jì)對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，已知沿著絲杠軸線方向的最大進(jìn)給載何Fx=2802N。由式2-11得：垂直方向承受最大工作負(fù)載（Fz=719N）情況下，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩：丁F摩Ph

24、N（Fz+G）Ph0.005父（719+9000.005（一八Tf=化1.146Nm2n七2冗叫2冗父0.9黑1.25則由式2-14得:Teq2=Tt+Tf+T0-Tt+Tf=2.472Nm綜上計(jì)算，得到加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為：Teq=max&eq1,Teq2=2.472Nm折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩=1.326Nm移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩=1.146Nm最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受 的 負(fù) 載 轉(zhuǎn) 矩Teq2=2.472Nm綜上計(jì)算， 得到加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為：2.472Nm（3）步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩的選定考慮

25、到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源受電網(wǎng)電壓影響較大，當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)下降，可能造成丟步，甚至堵轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)Teq選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要考慮安全系數(shù)。這里取安全系數(shù)K=4,則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：Tjmax_4Teq=42.472=9.888Nm上述初選的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為110BYG2502,由附件4表4-5查得該型號(hào)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩Tjmax=20Nm?？梢?jiàn)，滿足要求。（4）步進(jìn)電機(jī)性能校核1）最快工作速度時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書(shū)給定工作臺(tái)最快加工進(jìn)給速度vmaxf=350mm/min，脈沖當(dāng)量6=0.01mm/p,則電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率為:圖2-2110BYG2

26、502步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行距頻特性曲從圖2-2查得，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tmaxf=18.6Nm,大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq2=2.472Nm,滿足要求。2）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書(shū)給定工作臺(tái)最快空載移動(dòng)速度Vmax=2000mm/min,則電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率為:3）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率校核步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩滿足要求。vmaxf60、600.01350；583Hz最快工作速度時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩滿足要求。fmaxvmax60、2000600.01=3333Hz從圖2-2查得，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tmax=6Nm,大于快速空載啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq1=0.252Nm,滿足要求。最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核滿足要求與最快空載移動(dòng)速度vmax=2000mm/min對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率可達(dá)10000Hz。查附件4表4-5可知110BYG2502電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行頻率可達(dá)20000Hz,可見(jiàn)沒(méi)有超出上限。最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率校核滿足要求4）啟動(dòng)頻率計(jì)算已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jeq=17.1kg.cm2,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.一2-Jm=15kg.cm,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不帶任何負(fù)載時(shí)的空載啟動(dòng)頻率fq=1800Hz（查附件4表4-5）。則可以求出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)克服慣性負(fù)載的啟動(dòng)