第八章卧式车床数控化改造设计

杭州电子科技大学机械工程学院第八章卧式车床数控化改造设计1设计任务2总体方案的确定

引言第八章卧式车床数控化改造设计3具体设计一、引言普通车床（如C616/C6132、C618/C6136、C620/C6140、C630等）是金属切削加工最常用的一类机床。当工件随主轴回转时，通过刀架的纵向和横向移动，能加工出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等，借助成型刀具，还能加工各种成形回转表面。图C6140普通车床的结构布局1-床脚

2-挂轮

3-进给箱

4-主轴箱

5-纵溜板

6-溜板箱

7-横溜板8-刀架

9-上溜板

10-尾座

11-丝杠

12-光杠13-床身普通车床刀架的纵向和横向进给运动，是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杆或丝杆带动溜板箱、纵溜板以及横溜板产生移动。进给参数依靠手工调整，改变参数时需要停车。刀架的纵向进给和横向进给不能联动，切削次序需要人工控制。

卧式车床数控化改造设计对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改成用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；将手动刀架换成能自动换刀的电动刀架。

卧式车床数控化改造设计题目：C6140普通车床数控化改造设计

任务：将一台C6140普通车床改造成经济型数控车床。一、设计任务一、设计任务主要技术指标如下：（1）床身上最大加工直径400mm；

（2）最大加工长度1000mm；

（3）X方向(横向)的脉冲当量δx=0.005mm/脉冲,

Z方向(纵向)δz=0.01mm/脉冲；

（4）X方向最快移动速度vxmax=3000mm/min，Z方向为vzmax=6000mm/min；

（5）X方向最快工进速度vxmaxf=400mm/min，Z方向为vzmaxf=800mm/min；

（6）X方向定位精度±0.01mm，Z方向±0.02mm（7）可以车削柱面、平面、锥面与球面等；

（8）安装螺纹编码器，可以车削公/英制的直螺纹与

锥螺纹，最大导程为24mm；

（9）安装四工位立式电动刀架，系统控制自动选刀；

（10)自动控制主轴的正转、反转与停止，并可输出

主轴有级变速与无级变速信号；

（11)自动控制冷却泵的启/停；

（12)安装电动卡盘，系统控制工件的夹紧与松开；

（13)纵、横向安装限位开关；

（14)数控系统可与PC机串行通信；

（15)显示界面采用LED数码管，编程采用ISO数控代

码。一、设计任务总体方案应考虑车床数控系统的运动方式、进给伺服系统的类型、数控系统CPU的选择，以及进给传动方式和执行机构的选择等。二、总体方案的确定（1）普通车床数控化改造后应具有单坐标定位，两坐标直线插补、圆弧插补以及螺纹插补的功能。

因此，数控系统应设计成连续控制型。二、总体方案的确定（2）普通车床经数控化改造后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下，应简化结构，降低成本。

因此，进给伺服系统常采用步进电动机的开环控制系统。（3）根据技术指标中的最大加工尺寸、最高控制速度，以及数控系统的经济性要求，决定选用MCS-51系列的8位单片机作为数控系统的CPU。

MCS-51系列8位机具有功能多、速度快、抗干扰能力强、性/价比高等优点。二、总体方案的确定（4）根据系统的功能要求，需要扩展程序存储器、数据存储器、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；还要选择步进电动机的驱动电源以及主轴电动机的交流变频器等。二、总体方案的确定

（5）为了达到技术指标中的速度和精度要求，纵、横向的进给传动应选用摩擦力小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副；为了消除传动间隙提高传动刚度，滚珠丝杠的螺母应有预紧机构等。二、总体方案的确定

（6）计算选择步进电动机，为了圆整脉冲当量，可能需要减速轮副，且应有消间隙机构。二、总体方案的确定（7）选钢择四拖工位陕自动俯回转跃刀架床与电六动卡费盘，镜选择悬螺纹中编码侮器等发。二、吗总体趁方案牵的确芳定1．主糟传动签系统箩的改僵造方稻案三、浓机械套系统尝的改蜻造设尤计方誓案对普摆通车椒床进粪行数补控化假改造争时，绕一般边可保留头原有察的主尤传动婚机构哥和变烟速操接纵机跌构，这芹样可辜减少续机械数改造脉的工缝作量均。主驳轴的林正转象、反扩转和供停止叠可由惨数控窜系统喘来控洽制。提高连车床肿的自砖动化磁程度貌，需熟要在游加工甩中自危动变抄换转甜速，限用2～４山速的汉多速根电动者机代葡替原柴有的亡单速吸主电娃动机喝；当多矛速电线动机驳仍不晕能满驳足要总求时合，用交流宪变频烫器来控交制主薯轴电盒动机纹，以圈实现盒无级型变速例（工启厂使驳用情志况表处明，然使用惨变频榆器时寺，若密工作档频率锐低于70齿Hz，原湾来的扰电动映机可螺以不魂更换坊，但闲所选广变频电器的醉功率墨应比泰电动汤机大逝）。三、趋机械怎系统禁的改菠造设推计方袖案采用折有级程变速该时，翠可选肃用浙锈江超碧力电包机有右限公亚司生菜产的YD系列7.惭5k身W变极序多速币三相励异步终电动词机，僵实现2～４夫档变表速；三、笑机械捡系统军的改匙造设店计方珠案采用钩无级上变速鸟时，肢应加趟装交屡流变零频器粱，推知荐型洋号为阀：F1叶00闷0-只G0较07海5T考3B，适呜配7.悟5k款W电动厅机，殖生产俯厂家闷为烟漏台惠碌丰电行子有将限公鸦司。为了伞提高吃加工贫效率若，工血件的装夹紧河与松没开采株用电煮动卡幕盘，杜选用命呼和杏浩特弦机床么附件容总厂脏生产妙的KD激11稼25侧0型电僻动三箭爪自阳定心掀卡盘晨。卡请盘的弓夹紧蜓与松哭开由梅数控谨系统抗发信芬控制闸。三、盲机械骂系统左的改证造设括计方樱案2．安困装电公动卡仿盘3．换兰装自影动回毁转刀将架为了摩提高眯加工衫精度摘，实脾现一瓣次装及夹完视成多卖道工碰序，绸将车炉床原病有的窗手动次刀架杯换成构自动鞋回转斩刀架阅，选停用常凭州市宋宏达伤机床益数控瞎设备旱有限稼公司另生产熔的LD晴4B菠-C创K6钩14皆0型四工恐位立沈式电时动刀霉架。实尿现自其动换视刀需先要配晋置相握应的租电路串，由盘数控拴系统芝完成崖。三、但机械滚系统略的改动造设咽计方唇案4．螺摆纹编峰码器到的安晒装方串案三、恐机械冤系统泡的改皮造设似计方宽案螺纹争编码牧器又驴称主欺轴脉恨冲发攻生器灾或圆象光栅延。数翁控车德床加摘工螺疤纹时揪，需貌要配愉置主挖轴脉睬冲发温生器添，作竿为车舰床主树轴位批置信但号的从反馈霸元件盆，它宿与车质床主伶轴同把步转跨动。改造泻后的粮车床瘦能够桨加工挂的最劫大螺线纹导飘程是24出m撕m，Z向的棕进给港脉冲螺当量旷是0.华01伙m灵m/脉冲锅，所主以螺惠纹编初码器件每转如一转录输出浇的脉族冲数蒙应不挺少于24尽m课m姐/（0.秃01偿m处m/脉冲萌）=2芹40槐0脉冲维。对考性虑到垂编码嗓器的允输出舅有相桐位差竞为90º的A、B相信防号，堆可用A、B异或掌后获里得24忌00个脉价冲（需一转渣内）当，这嘴样编内码器楼的线赶数可与降到12资00线（A、B信号弄）。默另外辜，为文了重碗复车钩削同赞一螺寻旋槽蜘时不臣乱扣貌，编窝码器键还需宵要输供出每袖转一纠个的滑零位嫁脉冲Z。三、勤机械自系统鞭的改坛造设奶计方丹案基于持上述填要求防，本坝例选作择螺鹿纹编伞码器习的型熔号为翠：ZL习F-省12碌00丘Z-苗05阵V0归-1严5-命CT。电述源电肚压+5关V，每婆转输担出12时00个A/违B脉冲演与1个Z脉冲波，信傍号为提电压加输出骡，轴恨头直市径15姜m市m，生呼产厂士家为假长春没光机暮数显娃技术雾有限慈公司弓。三、历机械些系统汽的改董造设猴计方舟案螺纹恰编码柏器通腐常有羞两种随安装沸形式追：同肢轴安性装和债异轴傻安装秆。坐同轴窝安装说是指够将编宾码器抖直接瓜安装激在主友轴后里端，款与主构轴同锈轴，猜这种黎方式省结构翠简单虽，但滩它堵娃住了胞主轴威的通拜孔。解异虏轴安匠装是世指将谎编码亏器安蓬装在守床头翁箱的势后端狠，一败般尽任量装且在与改主轴按同步糖旋转寄的输引出轴晶，如识果找萝不到虑同步游轴，尤可将巷编码切器通赵过一豪对传铜动比析为1：1的同果步齿亚形带茫与主呈轴联学接起烤来。三、惑机械梦系统肉的改内造设讯计方弄案需要降注意径的是霸：编纸码器迁的轴贸头与拔安装称轴之想间必阁须采下用无浴间隙觉柔性盏联接驶，且改车床巡寿主轴努的最挡高转朵速不隔允许贡超过辩编码夕器的所最高惕许用瓣转速医。三、梅机械器系统蛾的改巡寿造设台计方帆案5．进血给系敞统的陡改造亦与设沫计方形案三、脉机械颗系统叹的改勒造设良计方丝式案（1）拆扯除挂纵轮架惹所有新齿轮灶，在帆此寻咸找主爸轴的精同步弊轴，倘安装非螺纹至编码切器。遮（2）拆伏除进桃给箱固总成洒，在脾此位陷置安垫装纵恒向进雀给步悦进电禁动机搜与同纸步带犹减速玻箱总稳成。阀（3）拆洲除溜骨板箱阴总成竞与快馆走刀说的齿潜轮齿劈燕条，赠在纵捐溜板逗的下惭面安吹装纵储向滚碑珠丝甜杠的步螺母哑座与辨螺母伯座托概架。狗（4）拆施除四曲方刀橡架与滤上溜苍板总斥成，垦在横虚溜板弃上方质安装亲四工腐位立菊式电改动刀堡架。（5）拆袭除横笋溜板耳下的池滑动匹丝杆妖螺母咽副，吹将滑另动丝友杆靠榴刻度蠢盘一涨段（鲁长21蚊6庆mm）锯贞断保避留，烤拆掉屿刻度黑盘上趣的手洽柄，超保留估刻度拒盘附探近的佳两个其推力辰轴承装，换呆上滚主珠丝施杠副究。燃（6）将轰横向宁进给佳步进德电动匠机通惹过法板兰座爱安装嚼到横悼溜板即后部羊的纵拖溜板答上，绒并与徒滚珠赵丝杠嘴的轴誓头相天联。久（7）拆区去三锁杆（烤丝杆米、光汪杆与团操纵播杆）冤，更嗓换丝塘杆的筝右支抱承。三、咱机械捧系统笨的改当造设撇计方皂案纵、神横向害进给利传动园部件稼的计衫算和掘选型铜主要腾包括狸：确糟定脉唇冲当掏量、钥计算璃切削翠力、肿选择锅滚珠液丝杠贪螺母咸副、红设计辆减速滴箱、秘选择峰步进辞电动这机等加。以值下详押细介妥绍纵捏向进目给机竭构，王横向歪进给满机构鞋与纵屡向类蓝似，阻在此悟从略日。四、乳进给售传动滥部件充的计拦算和谱选型1．脉嘱冲当就量的松确定四、娇进给手传动晴部件煮的计帆算和心选型根据弱设计看任务准的要码求，X方向伤（横旺向）衬的脉女冲当衬量为δx=局0.讯00奥5选mm旬/脉冲束，Z方向揉（纵谱向）袋为δz=萌0.庆01蹲m井m/脉冲初。四、方进给蚕传动迎部件收的计鹅算和坏选型2．切达削力随的计益算——纵向缎车削贸力的搏计算设工滋件材登料为掉碳素东结构考钢，σb＝65排0Mp突a；选用拘刀具流材料利为硬遍质合舌金YT桃15；刀具愈几何捉参数尿为：锣主偏怎角kr＝60透°，前庙角γ0＝10绘°，刃雪倾角λs＝－5°；切削比用量选为：筝背吃店刀量ap＝3狗mm，进蝴给量f=0泄.6由m婆m/唐r，切宾削速兔度vc＝10诊5方m/协mi捧n。四、行进给党传动潜部件脑的计气算和徒选型查表3-虫1，得舅：＝27况95，＝1.宰0，＝0.义75，＝－0.葛15。芝查表粪，得佩：主碰偏角Кr的修始正系＝0.赏94；刃畏倾角第、前枯角和暗刀尖荐圆弧凑半径猴的修趣正系羞数值雨均为1.备0。迎由弹经验低公式似，算旷得主狼切削薯力＝26记73自.4躬N。由蹈经验愉公式::＝1：0.妈35：0.叙4，算界得纵辨向进雪给切旬削力＝93五5.条69役N，背悲向力=1为06么9.简36跌N。四、顶进给呢传动霉部件占的计尚算和坝选型已知自移动遥部件锈总重砖量G=萌13类00谢N；者车哀削力=2打67竹3.怠4筹N，=1零06现9.剥36历N，=9献35雹.6呢9股N。四、启进给既传动职部件钱的计似算和束选型3．滚臣珠丝求杠螺调母副晒的计误算和堡选型吓（纵著向）（1）工畜作载述荷Fm的计疫算根据=，=，=的对烧应关周系，乏可得赶：=2革67贵3.泪4邪N，=1息06韵9.混36飘N，=9离35织.6湾9迫N。讲选用悼矩形门－三救角形搜组合领滑动俩导轨昼，查型表，搂取=惧1.刺15，=正0.突16，划代入Fm＝+灿,得工作姨载荷Fm≈灯17斩12滥N。四、吼进给琴传动猾部件予的计跟算和远选型设车共床Z向在江承受主最大该切削施力条割件下雾最快且的进重给速骆度V=叮0.端8龙m/袍mi部n，初歼选丝描杠基器本导窃程Ph=春6经mm，则毁此时侵丝杠焰转速n=吨10秤00V/Ph≈唱13奴3（r/轧mi界n）。扎取贡滚珠乏丝杠疾的使联用寿干命T=1内50钢00答h，代在入L0=底60n绕T/暗106，得造丝杠锐寿命鸣系数L0=桑11齿9.猴7（单墨位为尘：106r）。四、沾进给西传动该部件粉的计雹算和耽选型（2）最院大动毯载荷FQ的计那算查表3-屯30，取趁载荷端系数fW=端1.博15，硬充度系脸数fH=邻1，代摊入下趁式，妹得到劈燕最大离动载施荷：根据伴计算宫出的悬最大暗动载悬荷，克查表3-问33，选祝择启他东润婶泽机书床附总件有致限公谨司生虾产的FL牺40代06型滚冬珠丝启杠副枕。其盲公称若直径秘为40锁m息m，基土本导杨程为6栽mm，双皂螺母真滚珠绢总圈谦数为3械×座2鸣=飞6圈，肤精度此等级般取4级，战额定换动载刷荷为13奖20辞0芝N，满徒足要吧求。四、眨进给搜传动祝部件鞋的计积算和扶选型（3）初梦选型姨号将公兄称直尽径=4凤0突mm，基霞本导再程mm，代芳入λ=ar俩ct效an[Ph/幅(πd0)层]，得项丝杠冰螺旋拦升角λ=2袭44逃′。将摩倘擦角=1盟0′，代哀入=ta徒nλ/ta胆n(λ+)，得柏传动部效率=报94久.2膜%。四、妹进给既传动龄部件跌的计蛇算和僚选型（4）传放动效辉率的计贫算采取伍一端骑轴向候固定遮，一服端简胡支的躲方式讯。固咽定端特采取乘一对凳推力擦角接狡触球座轴承哄，面江对面齐组配稠。丝游杠加窄上两罚端接岸杆后泡，左傅、右驱支承喇的中破心距站离约权为a=14迹97芬m逢m；钢扔的弹居性模篇量＝2.匙1Mp照a；查强表，退得滚握珠直肺径=3售.9议68换8库mm，算宣得:丝杠爷底径d2=公称迈直径－滚威珠直爷径=3梁6.胖03甩12追m丘m，则疫丝杠辆截面氏积/4乖=笋10会19康.6购4（mm2）。四、搅进给鲁传动周部件炎的计移算和严选型（5）刚句度的悼验算1）Z向滚痰珠丝秋杠副边的支幅承＝(壮)－3，求惰得单私圈滚蛛珠数咬目=纷29；该怜型号两丝杠袄为双损螺母葱，滚炊珠总欲圈数猾为3造×殃2蠢=夕6，则抵滚珠窗总数置量＝29检×喘6提=祝17绞4。滚罗珠丝盾杠预裁紧时幼，取祸轴向轿预紧据力=积/3饰≈5录71画N。则债，求距得滚胃珠与另螺纹川滚道鸦间的急接触缝变形过量≈0.猫00眉11候7衔mm。四、善进给谈传动妙部件谷的计交算和挨选型2）根党据公鸟式求虹得单却圈滚惯珠数露目因为匙丝杠速加有次预紧领力，油且为敬轴向秆负载上的1/放3，所封以实投际变狗形量赵可减报小一探半，廉取=嫁0.勺00弄05匪85愿m族m。3）将缘瑞以上秤算出聋的和代入,求得融丝杠肥总变玻形量残（对撞应跨反度14配97胞m质m）0.断01帝25前55缓m爽m=行12处.5害55μm。叫查表样知，4级精崭度滚义珠丝业杠任哀意30爷0场mm轴向根行程穴内行释程的召变动抬量允影许16μm，而习对于秃跨度姐为14汇97拢m伤m的滚形珠丝武杠，兴总的身变形粪量只有12园.5执55μm，可引见丝楼杠刚装度足扭够。四、袜进给开传动甚部件来的计镜算和六选型（5）刚遇度的疑验算根据户公式善计算计失稳仁时的女临界气载荷Fk。查锈表，差取支板承系句数=汉2；由播丝杠找底径=封36贴.0具31船2m泳m,得截畅面惯臣性矩≈82宅73想4.痒15登mm4；压宋杆稳招定安后全系歇数取3（丝欺杠卧臂式水流平安隙装)；滚借动螺群母至缸轴向例固定小处的砍距离取最炮大值14乒97违m境m。求农得得戒临界固载荷≈51丘01冷2描N，远横大于耻工作用载荷故丝杠不念会失炒稳。综上阶所述郊，初巴选的留滚珠征丝杠域副满变足使骡用要狠求。四、贱进给担传动常部件隙的计箩算和察选型（6）压艺杆稳者定性疗校核为了日满足兆脉冲从当量备的设技计要统求和躬增大伍转矩钩，同预时也旬为了垂使传剩动系虑统的殿负载割惯量蜓尽可巡寿能地狂减小吵，传敌动链以中常指采用息减速是传动求。本号例中邀，Z向减纠速箱生选用顾同步柜带传蒙动。睛设计夹同步刷带减蛮速箱妥需要碧的原啦始数段据有抬：带俭传递愤的功会率；主柳动轮末转速和传付动比i；传忌动系骗统的字位置萌和工刷作条岂件等靠。模根据企改造宣经验膛，C6怠14讲0车床Z向步剧进电甚动机驻的最直大静隐转矩列通常纸在15接-2休5N·啦m之间叠选择场。今初累选电拼动机洽型号盈为13或0B甲YG惯55语01，五袋相混岔合式诉，最膊大静酒转矩愿为20N·锋m，十腔拍驱兆动时扇步距搂角为0.业72焦º。四、设进给常传动宏部件型的计瓜算和因选型4.同步套带减勾速箱剪的设汉计（博纵向互）图6-音4功1璃30差BY姻G5创50朴1步进蹄电动己机的财运行危矩频询特性携曲线图13徒0B进YG睛55炉01步进略电机洽运行替矩频团特性（1）传或动比i的确挤定已知市电动游机的酿步距挪角α=赛0.较72衫º，脉渐冲当轿量δz=射0.寨01崖m漂m/脉冲贷，滚竭珠丝雹杠导条程Ph=日6润mm。根停据公浪式算躬得传趟动比i=图1.丸2。礼（2）主葵动轮天最高爽转速由Z向拖怕板的旅最快斯移动展速度vzm碍ax=6珍00稼0m炊m/雨mi弟n，可界以算等出主勒动轮鸽最高互转速=（vzm平ax/δz）×α/36教0凭=1堡20庆0（r/耗mi任n）。伞（3）确具定带漫的设嘴计功姓率Pd预选企的步育进电骂动机完在转亭速为12齐00课r杏/m头in时，石对应阻的步库进脉记冲频晨率为唯：fma干x=涛12轨00蔑×粮3弦60批/博(伐6赚0帮×α)蚀=甩10互00丝式0（Hz）。四、艳进给醒传动需部件岩的计叙算和嘴选型查图认得，招当脉厕冲频现率为10哭00茎0渔Hz时，击电动辨机的肤输出愈转矩赖约为3.治8N·家m，对小应的溉输出裁功率切为POU汉T=n×T/抄9.捞55牙=永1映20跃0昏×赶3.夏8矮/于9.株55蜘≈怜4爹77跳.5（W）。羽同步牲带传歌递的摧负载睛功率脆应该撇小于47多7.挪5勺W，今付取P=裳0.片32秘k铁W，查讽表取再工作肺情况耐系数KA=遭1.割2，则隆求得忙带的桑设计艰功率Pd=穴KAP=1餐.2疾×0帅.3奸2为kW衫=白0.硬38压4芦kW。舅（4）选喘择带乌型和备节距根据猫带的取设计被功率Pd=0劳.3伙84背k裂W和主袋动轮米最高担转速=1贺20跳0洋r/冈mi锋n，查镰图选鼻择同窑步带舟，型耐号为XL型，斯节距=5使.0择8舞mm。四、芬进给典传动省部件兔的计串算和巩选型（5）确期定小桂带轮捧齿数和小准带轮仔节圆励直径取=2差5，则竞小带族轮节挖圆直肯径=镇=柄40骗.4允3互mm。家当达最足高转堤速12变00拼r/纵mi畅n时，蹲同步捆带的参速度与为=2连.5旋4（m/讯s），护没有草超过XL型带毒的极匀限速度40m/沙s。四、算进给长传动智部件姑的计禁算和掠选型（7）初乎选中挎心距、带弊的节授线长阁度、带的有齿数初选升中心迎距=1居.3（+）=1烤15多.6坝22层m块m，圆竟整后义取=1辫20咱mm犁.则带辱的节梯线长竞度为四、别进给碰传动咱部件障的计碧算和滔选型（6）确伙定大替带轮债齿数和大垦带轮疼节圆吊直径大带震轮齿疲数=千=版30工,节圆绣直径=4趣8.伟51湿m蔽m。（8）计筹算实淹际中青心距实际首中心瞎距（9）校狂验带采与小港带轮坡的啮微合齿请数啮合住齿数巷比6大，爱满足斯要求原。四、姜进给觉传动交部件渡的计购算和颂选型（10）计冈算基演准额协定功惭率式中——带宽忠为的许什用工娇作拉菊力，暖查表3-冶21得=5亩0.轿17躺N；——带宽赤为的单金位长闻度的倍质量王，查蔬表3-踢21得=0声.0链22——同步熔带的慎带速踏，可战知=2派.5泼4m/甲s。仙算得=直0.祸12男7挡kW。四、止进给窝传动添部件竟的计惭算和剖选型（11）确才定实边际所栋需同得步带浅宽度≥式中—选定隆型号辫的基类准宽涛度，苗查表拢得=钞9.无5对mm；—小带区轮啮念合齿桨数系递数，迷查表威得=1。栏由上病式算哗得≥25拦.0驰7尾mm，再浪查表音选定姓最接蠢近的顽带宽=2棉5.载4窃mm。四、忽进给狱传动鞭部件畅的计该算和坊选型（12）带廊的工帮作能当力验默算根据宴公式辆，计券算同丑步带答额定说功率P的精来确值舞：式中凑，为齿龄宽系到数=唯3.萍06昂8；经鼻计算陶得P=幕0.住39赶0隐kW，而Pd=址0.极38先4禽kW，满否足P≥Pd。因此奥，带披的工撕作能今力合仰格。四、弟进给柴传动耍部件缓的计逝算和宫选型5.步进咱电动翅机的境计算阵与选原型（姐纵向挠）诱（1）计咏算加盾在步息进电芹动机穴转轴只上的锈总转票动惯以量四、跟进给箩传动炒部件袍的计堂算和璃选型已知拥：滚秆珠丝垒杠的惨公称宵直径=4诊0方mm，总裤长（聚带接币杆)l=1咏56勇0乳mm，导侧程＝6昏mm，材异料密变度;纵向狡移动义部件梁总重描量G=箱13草00冶N；同启步带渣减速浪箱大挎带轮绘宽度28然m勿m，节穿径48互.5船1亦mm，孔首径30谢m刊m，轮粮毂外菌径42灰m晒m，宽对度14李m胆m；小并带轮毁宽度28湖m瞎m，节洲径40厨.4欲3逆mm，孔季径19功mm，轮欧毂外皆径29要m栽m，宽纯度12异m驰m；传抬动比i=1塑.2。查表贷，可吸以算业得各秀个零局部件烤的转茎动惯倡量如飞下（劫具体捏计算御过程遥从略母）：老滚珠旬丝杠厚的转钟动惯译量=3季0.竭78；拖缺板折傅算到勿丝杠断上的吨转动幻玉惯量=1鸽.2野1；小袋带轮贱的转竞动惯步量=0焰.6歇0;大带辽轮的亚转动铲惯量=1引.2斤7。历在侵设计饮减速沈箱时茶，初该选的Z向步迈进电艰动机源型号险为13花0B邻YG驼55尘01，查懒表得投该型萄号电籍动机炒转子休的转沾动惯帆量。帜则加属在步服进电煤动机伪转轴陡上的浇总转写动惯麦量为腹：=午+想+（+急+）/＝56猛.7四、梁进给洋传动裂部件够的计猎算和尝选型表4-肤1为转壮动惯轨量计鸡算表左。（2）计叹算加俭在步撒进电松动机邮转轴派上的小等效演负载漆转矩分快宵速空衰载起侵动和吩承受徐最大讲工作路负载忽两种傻情况穿进行搞计算镰。1）快世速空遍载起率动时咸电动慰机转亭轴所闹承受映的负保载转胃矩包括旨三部鉴分：梨快速母空载我起动霞时折拐算到牙电动顽机转侦轴上在的最染大加器速转努矩，移地动部林件运垃动时美折算搜到电樱动机损转轴您上的削摩擦乖转矩，滚膜珠丝倾杠预粪紧后语折算址到电锄动机宿转轴蛙上的汁附加宅摩擦备转矩。因敢为滚估珠丝哲杠副刮传动部效率训很高防，可驰知，相对伤于和很小总，可辩以忽跟略不芳计。羽则有借：=壳+四、认进给音传动市部件沾的计堂算和钢选型考虑Z向传嫁动链电的总互效率η，计嘴算快膛速空悄载起诵动时图折算枝到电捆动机倡转轴其上的终最大掌加速揭转矩搅：式中nm——对应Z向空婆载最桐快移向动速隙度的碧步进象电动无机最守高转畜速，刑单位纪为r/怨mi尖n；——步进这电动地机由送静止芳到加宅速至nm转速革所需付的时触间，攻单位孔为s。岂其中咏：式中——束Z向空满载最馋快移邮动速梁度，盲任务园书指虽定为60有00旨m乞m/伤mi但n；α——联Z向步腥进电被动机穗步距犯角，羞为0.赌72叶º；δ——卷Z向脉役冲当令量，概本例δ=0.拨01刷m尊m/脉冲掌。贞将访以上泥各值块代入芽，算懒得nm=1果20爬0益r/沸mi供n。四、倒进给狗传动识部件恭的计乱算和望选型设步部进电享动机贱由静纲止到垮加速倍至nm转速港所需得时间=0洋.4惕s，Z向传委动链莲总效烤率η眼=0.骆7。则天求得河：2.街54（N·逼m）可知帆，移源动部里件运文动时坚，折铲算到飞电动烟机转穗轴上船的摩港擦转革矩为贸：式中——导轨刃的摩林擦系胡数，先滑动仔导轨粱取0.摄16；——垂直薄方向渐的工状作负喂载，虾空载铁时取0；η锤—便—Z向传框动链抓总效会率，钳取0.辽7。奔则得茶：0.捎24（N·弊m）最后请求得琴快速死空载本起动离时电谱动机首转轴兵所承扰受的职负载溜转矩睡为：=丛+臂=丧2.注78N·呆m四、域进给嘱传动箱部件钞的计胃算和妇选型2）最仗大工购作负堆载状味态下愤电动朗机转福轴所填承受迹的负款载转弃矩，包括央三部书分：飘折算肉到电盒动机深转轴回上的肝最大仓工作挨负载袋转矩Tt，移道动部亿件运坝动时盈折算加到电输动机瞒转轴盗上的天摩擦寒转矩Tf，滚冶珠丝蚂杠预愉紧后趣折算移到电高动机谦转轴脉上的僚附加浮摩擦勉转矩T0。T0相对兰于Tt和Tf很小资，可昆以忽前略不肥计。项则有超：=Tt+Tf其中罢，折评算到长电动贼机转朱轴上迈的最袋大工坚作负产载转乏矩Tt。本牢例中煎在对冬滚珠奏丝杠邀进行傲计算健的时窝候，调已知塘进给迷方向穴的最交大工购作载唐荷Ff=废93躲5.支69稳N，则椅有：1.项06（N·捷m）四、翠进给客传动酸部件似的计青算和贝选型再计盒算承污受最约大工载作负膜载（=2贱67剥3.以4N）情烈况下厉，移被动部狂件运坟动时固折算笼到电较动机念转轴膛上的镇摩擦行转矩贸：（N·炕m）最后玻求得衣最大泼工作姻负载婚状态浙下电购动机感转轴美所承则受的诉负载攀转矩=Tt+Tf=耗1.脸78N·层m经过学上述腐计算认后，鹿得到缝加在签步进贿电动授机转翁轴上静的最睬大等自效负角载转激矩=ma悦x{，}=监2馅.7松8N·盾m四、锦进给口传动饿部件尽的计灾算和雅选型（3）步冠进电皇动机猴最大隙静转茂矩的挥选定象考勉虑到备步进妨电动且机采具用的友是开朗环控既制，暗当电泻网电屯压降织低时仅，其携输出勾转矩庙会下屯降，晕可能猾造成控丢步允，甚鸡至堵击转。缸因此薪，根争据来选陵择步娱进电法动机畏的最阶大静淘转矩救时，辣需要馆考虑烦安全喂系数榆。本浅例中裂取安葛全系束数K=挥4，则买步进花电动剥机的畜最大薪静转程矩应蜡满足复：Tjm忠ax≥4乡丰×拘=态4授×教2.沟78N·粪m=渐11衣.1坊2N·平m对于逐前面助预选小的13照0B刘YG如55跳01型步各进电恨动机榨，查努表可敌知，宁其最渣大静丧转矩Tjm缠ax=溪20N·展m，可辉见完材全满罪足要册求。四、争进给职传动离部件观的计衣算和骡选型（4）步梁进电剪动机唇的性渠能校读核1）最且快工旷进速蚀度时救电动链机输亮出转脑矩校育核任务树书给幅定Z向最屿快工热进速贩度=8仪00顷mm铲/m观in，脉冲肌当量δ=0.破01春m侨m/脉冲复，求浅出电垂动机脂对应络的运参行频陆率=数80痛0/（60谢×0拾.0桂1）≈13央33因(H疏z)。从13铁0B壤YG素55科01的运慨行矩绘频特贩性图串可以潜看出壮，在肥此频全率下予，电夫动机若的输容出转低矩≈17N·希m，远远姥大于富最大嘱工作魔负载乏转矩=1蛮.7危8N·速m，满岁足要号求。四、棋进给往传动炼部件念的计发算和持选型2）最易快空替载移次动时咳电动火机输坛出转某矩校铸核任务封书给兽定Z向最住快空本载移蔽动速岗度=6影00惜0m秃m/决mi范n，求王出电硬动机膝对应忘的运百行频汪率=6怕00涌0/（60耗×0泳.0鱼1）=1珠00释00会(H锈z)。查盏图得乞，在谱此频栗率下芽，电荷动机娱的输系出转贸矩=3去.8N·火m，大济于快逗速空锡载起烦动时崇的负清载转进矩=肃2.酱78N·灵m，满捧足要国求。四、外进给源传动亚部件迹的计晨算和别选型3）最腐快空裹载移唱动时袭电动扩机运锤行频但率校差核最快如空载叔移动济速度=惯60宜00吸m到m/击mi灭n对应秋的电胞动机雹运行捷频率=尝10借00勒0肿Hz。查绸表可双知13武0B雄YG马55振01的极腰限运决行频诉率为20奋00奥0幼Hz，可满见没知有超钓出上龄限。四、岛进给亭传动睛部件旨的计券算和能选型4）起龟动频雨率的旦计算已知日电动雾机转猛轴上沿的总困转动桶惯量Jeq=膝56聪.7，电叹动机西转子弓自身束的转锄动惯拆量，查表秧可知约电动新机转束轴不监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