CA6140车床主轴箱的数控化改造(11)

可选定齿轮齿数为：

I =Z1/Z2

Z1=32，Z2=40 ，或Z1=20，Z2=25

4.2横向进给齿轮箱传动比计算

已确定横向进给脉冲当量δp =0.005，滚珠丝杠导程L0=5mm，初选步进电机

步距角0.75º。可计算出传动比i

I=360δp / θbL 0=360×0.005/0.75×5=0.48

考虑到结构上的原因，不使大齿轮直径太大，以免影响到横向溜板的有效

行程，故此处可采用两级齿轮降速：

i=Z1Z2/Z3Z4=3×4/5×5=24×20/40×25

Z1=24，Z2=40，Z3=20，Z4=25

5.5.1纵向进给步进电机计算

5.1.1等效传动惯量计算

方法计算如下，传动系统折算到电机轴上的总传动惯量JΣ(kg cm2)可有下式

计算：

22JΣ=Jm+J1+（Z1/Z2）〔(J2+Js)+G/g(L0/2π)〕

式中：Jm—步进电机转子转动惯量(kg cm2)

2J1，J2—齿轮Z1、Z2的转动惯量(kg cm)

Js—滚珠丝杠传动惯量(kg cm2)

参考同类型机床，初选反应式步进电机150BF，其转子转动惯量Jm=10(kg

2 cm)

J1=0.78×10­3×d14·L1=0.78×10­3×6.42×2=2.6 kg cm2

J2=0.78×10­3×d24·L2=0.78×10­3×82×2=6.39 kg cm2

Js=0.78×10­3×44×150=29.952 kg cm2

G=800N

代入上式：

22 JΣ=Jm+J1+（Z1/Z2）〔(J2+Js)+G/g(L0/2π)〕

=10+2.62+(32/40)2〔(6.39+29.592)+800/9.8(0.6/2π)2〕

=36.355 kg cm2

考虑步进电机与传动系统惯量匹配问题。

Jm/JΣ=10/36.355=0.275

基本满足惯量匹配的要求。

5.1.2电机力矩计算

机床在不同的工况下，其所需转距不同，下面分别按各阶段计算：

A.快速空载启动力矩M起