内容发布更新时间 : 2025/8/30 10:52:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
Fcr6.38?105安全系数S===179.7，查上表，（S）=3-4. S>(S),丝杠是安全的，3Fm3.8?10不会失稳。
（2）高速长丝杠工作是可能产生共振，因此需验证其不会发生共振的最高转速--临界转速ncr。要求丝杠的最大转速nmax
fc2d2 ncr=99102(?l)2（3.927）?0.04576?10927 r/min =9910?22（?1.2）3nmax
（3）滚珠丝杠副还受d0n值的限制，通常要求d0n<7?104 mm?r/min
d0n=50?100mm?r/min?5?103mm?r/min<7?104mm?r/min所以该丝杠副工
作稳定。
4.1.4步进电机的计算和选型
选用步进电机时，必须首先根据机械结构草图计算机械传动装置及负载折算到电机轴上的等效转动惯量的数据分别计算各种工况下所需的等效力矩，在根据步进电机最大静转矩和起动、运行矩频特性选择合适的步进电机。
4.2 纵向进给步进电机计算
4.2.1等效转动惯量计算
计算见图2-1，传动系统折算到电机轴上的总的惯量J?（㎏2㎝2）可由下式计算：
Z J?=JM+J1+(1)2Z22?G?L0????J2?JS?????
g?2??????式中 JM---步进电机转子转动惯量（㎏2㎝2）;
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J1、J2---齿轮z1、z2的传动惯量（㎏2㎝2）;
Js---滚珠丝杠转动惯量（㎏2㎝2）。
参考市场上较常见的数控机床，初选反应式步进电机，型号150BF，起转转子转动惯量JM=10㎏2㎝2。
J1=0.78310?33d142L1=0.78310?336.4432=2.62㎏2㎝2
4J2=0.78310?33d22L2=0.78*10?338432=6.39㎏2㎝2
Js=0.78310?33443150=29.952㎏2㎝2
G=1000 N
代入上式：
2Z12?G?L0?? J?=JM+J1+()??J2?JS?????
Z2?g?2??????32?=10+2.62+???40?22?1000?0.6????? ??6.39?29.952??9.8?2??????=36.474㎏2㎝2
考虑步进电机与传动系统惯量匹配问题
JM /J?=10/36.474=0.274 基本满足匹配的要求。
4.2.2电机力矩的计算
机床在不同的工况下，其所需转距不同，下面按个阶段计算： 1、 快速空载起动力矩M起 。
在快速空载起动阶段，加速力矩占的比例较大，具体计算公式如下： M起 =Mamax+Mf+M0 Mamax=J?2?=J?nmax2??nmax?10?2?2310=J?3
6060?ta?ta2?34
nmax =
vmax?p3
?b 0360将前面数据代入，式中各符号意义同前。
nmax =
vmax?p3
?b24000.75?==500 rmin。 00.01360360起动加速时间 ta=30ms Mamax=J?3
2??nmax2?*500=36.4743310?2
60*0.0360*ta=1506.2N2㎝
折算到电机轴上的摩擦力矩Mf：
<