稳态设计实例.ppt

稳态设计实例： 己知：拖板重量W=2000N，拖板与贴塑导轨之间的摩擦因数u=0.06车削时最大切削负载Fs=2150N(与运动方向相反)，y向切削分力Fy=2Fz=300N(垂直于导轨）,要求刀具切削时的进给速度：V=10~500mm/min，快速行程速度：V0=3000mm/min，滚珠丝杠名义直径D0=32mm,导程：p=6mm，丝杠总长l=1400mm拖板最大行程1150mm，定位精度0.01mm，试选择合适的步进电机，并检查其启动特性和工作速度。 (2)等效惯量的计算： 1)滚珠丝杠的惯量： (3)等效负载的计算： * (1)脉冲当量的选择: 初步选择三相步进电机的步距角为0.750/1.50，三相六拍控制时步距角为0.750，每转其脉冲数为 根据脉冲当量 的定义， 可以得到中间齿轮传动比i为： 当 时，由公式： 设计大小齿轮为：Z1=20 Z2=25 m=2mm 2)齿轮的惯量： 求得： 3)拖板的运动惯量转化动电机轴的转动惯量： 4)总的等效转动惯量负载： 1)折算到电机轴上的摩擦转矩 2)空载时折算到电机轴上的最大附加转矩 3)空载时折算到电机轴上的最大加速度转矩 初步选择电机为110BYG260B，其电机轴转动惯量为： 其矩频特性曲线见下图 由图可得电机的最大静转矩Mjmax=9.5Nm连续运转频率为 fm=1600Hz， 求加速度转矩为Mamax(按在0.03s之内加速到最大空行程速度3000mm/min计算) (a)快速启动时的启动转矩： (b)最大切削时所需转矩Mc： (c)快速进给时所需转矩Mk： 综上，应该以快速启动时所需的转矩作为选择电机的依据 (4)动态效核 1)转动惯量效核： 合适 2)最大带惯量启动频率： 3)最大空载启动频率： 4)最大工作频率： *