Tf = F摩 Ph 2πηi = ? （ Fz + G ） Ph 0.005 × （719 + 900 ）× 0.005 = ≈ 1.146 Nm 2πηi 2π × 0.9 × 1.25 则由式 2-14 得： Teq 2 = Tt + T f + T0 ≈ Tt + T f = 2.472 Nm 综上计算，得到加在步进电动机转轴上的zui大等效负载转矩应为： zui大工作负载 状态下电动机 转轴所承受的 负 载 转 矩 Teq2=2.472Nm 综上计算，得到 加在步进电动 机转轴上的zui 大等效负载转 矩 应 为 ： 2.472Nm Teq = max{ eq1 , Teq 2 } = 2.472 Nm T （3）步进电机zui大静转矩的选定 考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大，当输入电压降低时，其输出转矩会 下降，可能造成丢步，甚至堵转。因此，根据 Teq 选择步进电动机的zui大静转矩时，需要考 虑安全系数。这里取安全系数 K=4，则步进电动机的zui大静转矩应满足： T j max ≥ 4Teq = 4 × 2.472 = 9.888 Nm 步进电机zui大 19 专业课程设计——洪 上述初选的步进电动机型号为 110BYG2502，由附件 4 表 4-5 查得该型号电动机的zui大静转 矩 T j max = 20 Nm 。可见，满足要求。 静转矩满足要 求。 （4）步进电机性能校核 1）zui快工作速度时电动机输出转矩校核 任务书给定工作台zui快加工进给速度 v max f = 350mm / min ， 脉冲当量 δ = 0.01mm / p ， 则电动机对应的运行频率为： f max f = vmax f 60δ = 350 ≈ 583Hz 60 × 0.01 zui快工作速度 时电动机输出 转矩满足要求。 图 2-2 110BYG2502 步进电机运行距频特性曲 线 从图 2-2 查得，在此频率下，电动机的输出转矩 Tmaxf=18.6Nm，大于zui大工作负载转矩 Teq2=2.472Nm，满足要求。 2）zui快空载移动时电动机输出转矩校核 任务书给定工作台zui快空载移动速度 vmax = 2000mm / min ，则电动机对应的运行频率为： f max = vmax 2000 = = 3333Hz 60δ 60 × 0.01 zui快空载移动 时电动机输出 转矩校核满足 要求 从图 2-2 查得，在此频率下，电动机的输出转矩 Tmax=6Nm，大于快速空载启动时的负载 转矩 Teq1=0.252Nm，满足要求。 3）zui快空载移动时电动机运行频率校核 zui快空载移动 时电动机运行 频率校核满足 要求 与zui快空载移动速度 v max = 2000mm / min 对应的电动机运行频率可达 10000Hz。 查附件 4 表 4-5 可知 110BYG2502 电动机的空载运行频率可达 20000Hz，可见没有超出上限。 4）启动频率计算 20 专业课程设计——洪 已 知 电 动 机 转 轴 深圳市宇恒贸易有限公司 :陈/廖 ,29630370 ,http://www.yuhengsz.com,yuhengsz
力士乐滑块，STAR滑块，STAR轴承，Rexroth滑块，力士乐轴承，Rexroth轴承，力士乐滑轨，STAR滑轨，Rexroth滑轨，力士乐螺母，STAR螺母，Rexroth螺母，力士乐丝杆，STAR丝杆，Rexroth丝杆，力士乐线性导轨，STAR线性导轨，Rexroth导轨，力士乐线轨，STAR线轨，Rexroth线轨，力士乐直线导轨，STAR直线导轨，Rexroth直线导轨，力士乐线性导轨轴承丝杆，力士乐直线运动轴承，力士乐直线运动导轨，力士乐Rexroth滑块，星牌Star滑块，星牌Star螺母，星牌Star丝杆上 的 总 转 动 惯 量 J eq = 17.1kg .cm ， 电 动 机 转 子 的 转 动 惯 量 2 J m = 15kg.cm 2 ，电动机转轴不带任何负载时的空载启动频率 f q = 1800 Hz （查附件 4 表 4-5） 。则可以求出步进电动机克服惯性负载的启动频率： 110BYG2502 电 动机* 设计要求 fL = fq 1 + J eq / J m = 1095 Hz 因此，要保证步进电动机启动时不失步，任何时候的启动频率都必须小于 1095Hz。实 际上，在采用软件升降频时，启动频率选的更低，通常只有 100Hz。 综上所述，工作台选用 110BYG2502 电动机*设计要求。 7、增量式旋转编码器的选用 本设计所选步进电动机采用半闭环控制， 可在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码 器，用以检测电动机的转角与转速。增量式旋 转编码器的分辨率应与电动机的步距角匹配。 由步进电动机的步距角 α = 0.9° ，可知电动机 旋转 1 转，需要控制系统发出 360/α=480 个步 进脉冲。考虑到增量式旋转编码器输出的 A、B 相信号， 可以送到四倍频电路进行电子四细分， 因此，编码器的分辨力可选 120 线， 。这样控制 系统每发一个步进脉冲，电动机转过一个步距角，编码器对应输出一个脉冲信号。这里我们 选用编码器型号为 ZLK-A-100-05VO-10-H：盘状空心型，孔径 10mm，与电动机尾部出轴相 匹配，电源电压+5V，每转输出 120 个 A/B 脉冲，信号为电压输出，生产厂家为长春光机数 显技术有限公司。 编码器型号为 ZLK-A-120-05 VO-10-H 21 专业课程设计——洪 按钮控制显示程序 ORG MOV MOV MOV ACALL MAIN： M3：JB LCALL AJMP 01H，M4 KEY M3 00H SP，30H 46H，#4 20H，#00H XS M4：CLR01H CPLP3.4 CPLP3.7 AJMP MAIN 22 专业课程设计——洪 按键控制程序 KEY： MOV MOV SETB LCALL MOV ORL JC SETB MOV KEY1： MOV ORL JC AJMP KEY2： INC 46H MOV CJNE MOV KEY3： A，46H A，#10，KEY3 46H，#0 LCALL XS SETB C，P3.5 00H，C P3.5 DL_20 C，P3.5 C，00H KEY_END 01H 05，C LCALL C，P3.5 C，00H KEY2 KEY1 SETB 01H 01H P3.5 KEY_END：RET 显示程序 XS： MOV MOVC MOV RET MOV A，46H DPTR，#SEGTAB A，@A+DPTR P1，A 23 专业课程设计——洪 SEGTAB： 0C0H，0F0H，0A4H，0B0H， 99H，92H，82H， 0F8H，80H，90H， 0FFH，0BFH DB 延时 DL_20： MOV R0，#80 R1，#125 DL_20_1： MOV DJNZ DJNZ RET R1，$ R0，DL_20_1 END 24