第5章 进给传动系统的设计 4）由表12-1-40式（20）可得R的最大和最小值： 1111???RminRsminRbRnu?1111???N??m?1970.61678.66666.6320 (5-15) 11?Rmin320 1111???RmaxRsmaxRbRnu1111????N??m?11840.51678.66666.6379 (5-16) 11 ?Rmax3795）传动系统的最小刚度（空载运转时） 静摩擦力F0?0.2?6000?1000N，重复定位精度即反向差值， 为6?m，则： Rmin?1.6F01.6?1000??267N??m-1反向差值6 (5-17) Rmin?267N??m-1 Rmin?267?320，满足重复定位要求。 6）传动系统的定位误差 ?K?F0(1111?)?1000?(?)?0.486?m?K?0.486?m RminRmax320379 (5-18) 任意300mm内行程变动量对半闭环系统而言 V300p?0.8?定位精度-?K?0.8?6-0.486?4.314?m选丝杠精度等级为3级， V300p?4.314?m?12?m可用 X向丝杠选FFZD4010-3-P3 Y向和Z向也选 FFZD4010-3-P3 V300p?4.314?m?12?m，可用。 13．最终确定滚珠丝杠副的规定代号 FFZD型，d0?40mm，ph?10mm，P类3级精度， 标记为FFZD4010-3-P3 Y向和Z向上滚珠丝杠的选择和校核同上。 型号为FFZD4010-3-P3，具体尺寸见装配图。 25
第5章 进给传动系统的设计 5.4 伺服电机的选择
5.4.1 伺服电机的选型条件
所选伺服电机，应满足下列条件：
1、在所有进给调速范围内（包括快速移动），空载荷进给力矩应小于电动机额定转矩；
2、最大切削力矩小于电机额定转矩； 3、加速时间应符合所希望的时间常数； 4、快速进给频率在希望值以内。
5.4.2 X向伺服电机的选择
1、最高转速的选择
伺服电机最高转速应根据进给系统的快速进给速度丝杠螺距及传动系统的减速比来确定，计算式为：
Nmax?KVIP (5-19)
式中V——表示工作台要求的快速进给速度，取Vm?15mmin I——传动系统减速比,因是直联 i=1 P——丝杠螺距，取P?10mm K——裕度系数(可取1 ~ 1.5) 取K=1.2
KVI1.2?15?1故：Nmax???1800rmin
P0.012、位置反馈编码器的选择
位置反馈编码器的选择应根据机床所需的最小移动单位，丝杠螺距及减速比为参数确定。其计算公式为：
I?式中 I——编码器的分辨率
P——丝杠螺距 i——减速比 故i?1
Pi? (5-20)
?——最小移动单位，??10?5mm
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第5章 进给传动系统的设计 P0.01??1000pr i?1?10?53、负载转矩计算
故：I?实际机床上，由于存在传动效率和摩擦系数因素，滚珠丝杠克服外部载荷P作等速运动所需力矩T1。
由《加工中心设计与应用》知负载转矩T1：
T11?(KFa0L0?PLo?TZb)
2?2??Z2 式中：T1——等速运动时的驱动力矩（N.mm）
KFa0L02?——双螺母滚珠丝杠的预紧力矩
其中：K——滚珠丝杠预紧力矩系数0.1~0.2，取0.2。
F——预紧力，F11ao?FBmax?3?8455.4?2818.5Na03
L0——丝杠导程 ，
L0=10mm
则：KFa0L02??0.2?2818.5?102??897.6N?mm PL 2??——克服轴向外载荷所需的力矩
其中： P——加在丝杠轴向的外载荷，取最大为2720N ?1——滚珠丝杠的正效率 0.90~0.95，取?1=0.95
则：PL2720?102???2??0.95?4556N?mm
Tb——起动力矩，由《加工中心设计与应用》表6-8查得：Tb?20N?cm?200N?mm
Z1Z?12
所以：
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(5-21)
第5章 进给传动系统的设计 T1?(KFa0L0PLoZ??Tb)1?(897.6?4556?200)?1?5653.6N?mm?5.65N?m2?2??Z2由《机电一体化设计手册》表1.2-30选择北京机床研究所最新开发，为驱动机床伺服机构而专门设计的FANUC—BESK系列直流伺服电动机B8型伺服电机
其参数为：
输出功率P?0.9kW 额定转矩Ts?5.9N?m
最大转矩Tmax?53N?m 最高转速nmax?2000r/min 4、惯量匹配计算 通常在电动机惯量
Jm与负载惯量JL（折算至电机机轴)之间。
推荐下列匹配关系：
1?Jm/JL?14 (5-22)
1）联轴器的转动惯量J1
根据丝杠轴部直径,选d=22mm,D=90mm的弹性膜片联轴器JM I 1 由《机械设计手册》表6-2-31，查得：
J1?7kg?cm2?0.007kgf?cm?s2
2）丝杠折算到电机轴上的转动惯量J2
参数d0?40mm，Ph?10mm 长度1000mm 由《机床设计手册-3》表6.6-28查得：
2kgf?cm?s转动惯量为0.01518
2J?0.01518?1?0.01518kgf?cm?s2故
3）工作台的转动惯量
由《机床设计手册-3》表6.6-29， 可知100kg的工作台折算到丝杠上的转动惯量为：
Ph?10mm的
J3?0.01651?0.1?0.001651kgf?cm?s2
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