【文章內(nèi)容簡介】 （ 9）校驗帶與小帶輪的嚙合齒數(shù) 嚙合齒數(shù)比 6大，滿足要求。 a00 2ppLLaa ???mz11212 ()22bmpzzz e nt z za???? ? ????? 85mm?12 ?四、進給傳動部件的計算和選型 機電一體化系統(tǒng)設計 （ 10）計算基準額定功率 式中 —— 帶寬為 的許用工作拉力，查表 321得 =； —— 帶寬為 的單位長度的質量，查表 321得 = —— 同步帶的帶速，可知 = m/s。 算得 = kW。 20()1000aT m v vP ??0sbmaTv0P 0sb v0Pkg/m四、進給傳動部件的計算和選型 機電一體化系統(tǒng)設計 （ 11）確定實際所需同步帶寬度 ≥ 式中 — 選定型號的基準寬度，查表得 = mm； — 小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)，查表得 =1。 由上式算得 ≥ mm，再查表選定最接近的帶寬 = mm。 sb1 / 1. 1400dszPbKP??????0sbzKzKsb0sbsbsb四、進給傳動部件的計算和選型 機電一體化系統(tǒng)設計 （ 12）帶的工作能力驗算 根據(jù)公式，計算同步帶額定功率 P的精確值： 式中， 為齒寬系數(shù) = ；經(jīng)計算得 P = kW，而 Pd = kW，滿足 P≥Pd 。 因此，帶的工作能力合格。 230( ) 10sz w asbP K K T m v vb?? ? ?wK 1. 140( / )w s sK b b?四、進給傳動部件的計算和選型 機電一體化系統(tǒng)設計 5. 步進電動機的計算與選型（縱向） （ 1）計算加在步進電動機轉軸上的總轉動慣量 eqJ0dhP 33 / cmkg????四、進給傳動部件的計算和選型 已知：滾珠絲杠的公稱直徑 =40 mm，總長（帶接桿 )l=1560 mm，導程 ＝ 6 mm，材料密度 ?？v向移動部件總重量 G = 1300 N；同步帶減速箱大帶輪寬度 28 mm，節(jié)徑 mm，孔徑30 mm，輪轂外徑 42 mm，寬度 14 mm；小帶輪寬度28 mm，節(jié)徑 mm，孔徑 19mm，輪轂外徑 29 mm，寬度 12 mm；傳動比 i =。 機電一體化系統(tǒng)設計 查表，可以算得各個零部件的轉動慣量如下（具體計算過程從略）：滾珠絲杠的轉動慣量 = ；拖板折算到絲杠上的轉動慣量 = ；小帶輪的轉動慣量 =。大帶輪的轉動慣量 =。 在設計減速箱時，初選的 Z向步進電動機型號為130BYG5501，查表得該型號電動機轉子的轉動慣量。 則加在步進電動機轉軸上的總轉動慣量為： = + +（ + + ） / ＝ SJWJ1zJ 2zJ 33?mJ 2cmkg?eqJmJ1zJ 2zJWJSJ2i 2cmkg?四、進給傳動部件的計算和選型 表 41為轉動慣量計算表。 機電一體化系統(tǒng)設計 （ 2）計算加在步進電動機轉軸上的等效負載轉矩 分快速空載起動和承受最大工作負載兩種情況進行計算。 1）快速空載起動時電動機轉軸所承受的負載轉矩 包括三部分：快速空載起動時折算到電動機轉軸上的最大加速轉矩 ，移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩 ，滾珠絲杠預緊后折算到電動機轉軸上的附加摩擦轉矩 。因為滾珠絲杠副傳動效率很高，可知， 相對于 和 很小，可以忽略不計。則有： = + eqTmaxaT1eqT fT0 1eqT0T fT1eqTmaxaTfTmaxa四、進給傳動部件的計算和選型 機電一體化系統(tǒng)設計 考慮 Z向傳動鏈的總效率 η，計算快速空載起動時折算到電動機轉軸上的最大加速轉矩： 式中 nm —— 對應 Z向空載最快移動速度的步進電動機最高轉速，單位為 r/min； —— 步進電動機由靜止到加速至 nm轉速所需的時間，單位為 s。 其中： 式中 —— Z向空載最快移動速度，任務書指定為 6000 mm/min； α —— Z向步進電動機步距角，為 ； δ —— Z向脈沖當量，本例 δ= mm/脈沖。 將以上各值代入，算得 nm=1200 r/min。 ?? 1602max ??ameqa tnJTat ?????360ma xvnmmaxv四、進給傳動部件的計算和選型 機電一體化系統(tǒng)設計 設步進電動機由靜止到加速至 nm轉速所需時間 = s，Z向傳動鏈總效率 η = 。則求得： （ Nm） 可知，移動部件運動時，折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩為： 式中 —— 導軌的摩擦系數(shù)，滑動導軌取 ； —— 垂直方向的工作負載，空載時取 0； η —— Z向傳動鏈總效率，取 。 則得： （ Nm） 最后求得快速空載起動時電動機轉軸所承受的負載轉矩為： = + = Nm at ??????? ? 4m a x?aTiPGFT hcf ???2)( ???cF ??? ???? )130 00( ?fT1eqT maxaT fT四、進給傳動部件的計算和選型 機電一體化系統(tǒng)設計 2）最大工作負載狀態(tài)下電動機轉軸所承受的負載轉矩 ， 包括三部分：折算到電動機轉軸上的最大工作負載轉矩Tt ，移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩 Tf ，滾珠絲杠預緊后折算到電動機轉軸上的附加摩擦轉矩 T0。 T0相對于 Tt和 Tf很小，可以忽略不計。則有： = Tt + Tf 其中，折算到電動機轉軸上的最大工作負載轉矩 Tt。本例中在對滾珠絲杠進行計算的時候，已知進給方向的最大工作載荷 Ff = N，則有： （ Nm） 2eqT2eqT2eqT ??? ??? ??? iPFT hft四、進給傳動部件的計算和選型 機電一體化系統(tǒng)設計 再計算承受最大工作負載（ =）情況下，移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩： （ Nm） 最后求得最大工作負載狀態(tài)下電動機轉軸所承受的負載轉矩 = Tt