機電一體化課程設計報告(編輯修改稿)
2025-09-03 10:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 端軸向固定，另一端浮動的結(jié)構(gòu)形式，絲桿長度取1200mm，絲杠最小拉壓長度lmin=150 mm, 最大拉壓長度lmax=900 mm,故工作臺行程范圍為750 mm。（1）電動機軸上總當量負載轉(zhuǎn)動慣量計算絲杠轉(zhuǎn)動慣量JS = πρd4l32 = 1000 = 式中ρ——絲杠材料鋼的密度，取ρ=103 kg/m3 l ——滾珠絲杠長度，l=1200 mm(2) 工作臺與刀架折算到電機軸上慣量J1=m(v/ω)2=m(p/2π)2 =500()2 =103 (3) 聯(lián)軸器加上鎖緊螺母等效慣量可直接取 J2 = （4）負載總慣量Jd = J1+ J2+ JS =103 +103+=103 （5）慣量匹配驗算JdJm== 141，滿足式541[1],故慣量匹配合理。 （1）伺服電機軸上的總慣量 J= Jm+Jd= +103=103 （2）空載啟動時，電動機軸上的慣性轉(zhuǎn)矩TJ =Jωmax△t=J2πvmaxp△t=103260= 式中 △t——啟動時間，取△t= S(3)電動機軸上的當量摩擦轉(zhuǎn)矩Tμ =p2πηFμ=p2πηmgμ=500= 式中 η——伺服進給傳動鏈的總效率，取η=設滾動絲杠螺母副的預緊力為最大軸向載荷的1/、則算到電動機軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩為 T0=p2πηF0（1η02）=35000（）= 式中η0——滾珠絲杠的的傳動效率，取η0=(4)空載啟動時電動機軸上的總負載轉(zhuǎn)矩Tq =TJ + Tμ+ T0 =++= 因為 Tq TS =20 故可正常啟動。本傳動系統(tǒng)絲杠采用一端軸向固定，另一端浮動的結(jié)構(gòu)形式，按表58[1]所列公式可求得絲杠最大、最小拉壓剛度為KLmax =πd2E4lmin=π10114=109 N/mKLmin =πd2E4lmax=π10114=108 N/m式中 E——拉壓彈性模量，E=1011 N/m2假定絲杠軸向支撐軸承經(jīng)過預緊并忽略軸承座和螺母座剛度的影響，按表59[1]所列公式可求得絲杠螺母機構(gòu)的綜合拉壓剛度 1K0min=12KB+1KLmin+1KN=12108+108+109 m/N 得 K0min=108 N/m 1K0max=12KB+1KLmax+1KN=12108+109+109 m/N得 K0max=108 N/m按式545[1]可計算出絲杠最低扭轉(zhuǎn)剛度為KTmin=πd4G32lmax=101032=104 式中 G——材料切邊模量，G=1010 N/m2絲杠質(zhì)量為ms=14πd2Lρ=14103= kg絲杠工作臺縱振系統(tǒng)的最低固有頻率為ωnc=K0minm+13ms =108500+13 = rad/s折算到絲桿軸上系統(tǒng)的總當量轉(zhuǎn)動慣量為Jsd=Ji2=103 如果忽略電動機軸及減速器中的扭轉(zhuǎn)變形，則系統(tǒng)的最低扭振固有頻率為ωnt=KTminJsd == rad/sωnc 和ωnt都較高，說明系統(tǒng)動態(tài)特性好設絲杠螺母機構(gòu)采取了消隙和預緊措施，則按式559[1]可求得由摩擦力引起的最大反向
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