運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計-x-y數(shù)控機床運動控制系統(tǒng)設(shè)計說明書(編輯修改稿)
2025-07-10 18:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 1D ? ?10 0. 2 ~ 0. 25 5 10 .5qD d d? ? ? 見表 21。 ⑶、傳動效率計算 7 . 2 6 0 . 9 7 3( ) ( 7 . 2 6 0 . 2 )tg tgtg tg?? ??? ? ??? 式中： ? —— 摩擦角； ? —— 絲杠螺紋升角。 ⑷、剛度驗算 滾珠絲杠受工作負載 P 引起的導程 0L 的變化量 EFPLL o??? 1 Y 向所受牽引力大，故應(yīng)用 Y 向參數(shù)計算 ? ?NP ? 0 ( )L cm? 622 0 .6 1 0 ( / )E N cm?? ? ?材 料 為 鋼 天津職業(yè)技術(shù)師范大學 機檢 1111 班 第一組 7 ? ?2220 .7 9 83 .1 4 0 .52F R c m? ??? ? ????? 所以 ? ?cmL 661 ?????? ???? 絲杠因受扭矩而引起的導程變化量 2L? 很小，可以忽略。 所以導程總誤差 。 ? ?mmLL / 60 ??????? ? 查表知 E 級精度的絲杠允許誤差 15m? ，故剛度足夠。 ⑸、穩(wěn)定性驗算 由于絲杠兩端采用止推軸承，故不需要穩(wěn)定性驗算。 、步進電機的選用 ⑴、步進電機的步距角 b? 取系統(tǒng)脈沖當量 0. 01 /p mm ste p? ? ，初選步進電機步距角 ? ? 。 ⑵、步進電機啟動力矩的計算 設(shè)步進電機等效負載力矩為 T，負載力為 P，根據(jù)能量守恒原理，電 機所做的功與負載力做功有如下關(guān)系 T Ps??＝ 式中： ? —— 電機轉(zhuǎn)角； s —— 移動部件的相應(yīng)位移； ? —— 機械傳動效率。 若取 b??? ，則 ps ?? ，且 SP P G??? ，所以 ? ?? ?cmNGPTbSp ??? ??? ?? 2360 式中： SP —— 移動部件負載（ N）； G—— 移動部件重量（ N）； zP —— 與重量方向一致的作用在移動部件上的負載力（ N）； ? —— 導軌摩擦系數(shù)； b? —— 步進電機步距角，（ rad）；T—— 電機軸負載力矩（ cmN? ） 本例中，取 ?? （淬火鋼滾珠導軌的摩擦系數(shù)）， ?? ， SP 為絲杠牽引力，NPP hs ?? ?？紤]到重力影響， Y 向電機負載較大，因此取 NGG y 163?? ，所以 天津職業(yè)技術(shù)師范大學 機檢 1111 班 第一組 8 ? ? ? ?cmNT ???? ???? ? 若不考慮啟動時運動部件慣性的影響，則啟動力矩 ~ TT ? 取安全系數(shù)為 ，則 ? ?cmNTq ??? 對于工作方式為三相六拍的三相步進電機 m ax ?? qj TT ? ?cmN? ⑶、步進電機的最高工作頻率 ? ?HzVf p 21000601000 m a xm a x ?? ??? ? 查表選用兩個 45BF0032 型步進電機。電機的有關(guān)參數(shù)見表 22。 表 22 步進電機參數(shù) 型 號 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸()mm 重量 ()N 步距角?? 最 大靜轉(zhuǎn)距? ?Ncm 最高空載啟動頻率( /steps ) 相數(shù) 電壓 ()V 電流 ()A 外徑 長度 軸徑 45BF0032 1． 5 3700 3 60 2 45 58 4 11 、確定齒輪傳動比 因步進電機步距角 ? ? ，滾珠絲杠螺距 4t mm? ，要實現(xiàn)脈沖當量 0. 01 /p mm ste p? ? ，在傳動系統(tǒng)中應(yīng)加一對齒輪降速傳動。齒輪傳動比 12360 0 . 0 1 3 6 0 0 . 61 . 5 4pbZi Zt? ?? ?? ? ? ?? 選 1 17Z? ， 2 28Z ? 。 、確定齒輪模數(shù)及有關(guān)尺寸 因傳遞的扭距較小，取模數(shù) 1m mm? ，齒輪有關(guān)尺寸見表 33。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學 機檢 1111 班 第一組 9 、步進電機慣性負載的計算 表 23 齒輪尺寸 Z 17 28 ? ?d mZ mm? ? ?2ad d m mm?? ? ?2 1. 25fd d m m m? ? ? ? ? ? ?36b m mm?? ? ?122dda mm?? 17 19 5 28 30 5 根據(jù)等效轉(zhuǎn)動慣量的計算公式，得 ? ?2210 1 2 32 180pdbZJ J J J J MZ?? ???????? ? ? ? ????? ???? 式中： dJ —— 折算到電機軸上的慣性負載（ 2cmkg? ）； 0J —— 步進電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量（ 2kg cm ）； 1J —— 齒輪 的轉(zhuǎn)動慣量（ 2cmkg? ）； 2J
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