贵州大学机电一体化课程设计说明书最终版
机电一体化课程设计指导书
机电一体化课程设计指导书一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机电一体化基本原理，包括机械系统、电子系统、控制系统及信息处理系统的基本构成及相互关系。
2. 学习并掌握常用传感器的工作原理及其在机电一体化系统中的应用。
3. 掌握机电一体化系统的设计方法和步骤，能够运用相关知识进行简单的系统设计。
技能目标：1. 能够运用CAD软件进行简单的机械结构设计，并完成图纸绘制。
2. 能够运用编程软件对控制系统进行编程，实现对机电系统的基本控制。
3. 能够运用相关工具和仪器进行机电一体化系统的调试和故障排除。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、探索未知的精神，提高对机电一体化技术的兴趣和认识。
2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，使他们在项目实践中能够主动承担责任，共同解决问题。
3. 培养学生具备安全意识、环保意识和质量意识，使其在设计过程中充分考虑这些因素，养成良好的职业素养。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实践操作能力。
课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师明确课程预期成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
在教学过程中，注重理论联系实际，激发学生的创新思维，培养具备实际操作能力的机电一体化技术人才。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 理论知识学习：- 机电一体化基本原理：讲解机械系统、电子系统、控制系统及信息处理系统的基本构成及相互关系，涉及课本第一章内容。
- 常用传感器：介绍各种传感器的工作原理及其在机电一体化系统中的应用，对应课本第二章。
- 系统设计方法：学习机电一体化系统的设计方法和步骤，包括需求分析、方案设计、详细设计等，参考课本第三章。
2. 实践操作：- 机械结构设计：运用CAD软件进行简单机械结构设计，绘制图纸，结合课本第四章内容。
- 控制系统编程：使用编程软件进行控制系统编程，实现对机电系统的基本控制，涉及课本第五章。
机电一体化系统设计说明书
机电⼀体化系统设计说明书课程设计说明书课程设计名称：机电⼀体化系统设计专业班级：机械电⼦⼯程XXX 学⽣姓名： X X X 学号： 09143413 指导⽼师： XXX机电⼀体化系统设计摘要：本次系统设计是完成典型机电⼀体化装置，该装置有车体和电路两个模块，车体有三个轮⼦，车体宽度可调，⽤齿轮齿条传动⽅式来实现左右轮距的调节范围为200mm到250mm。
该⼩车能够以光控⽅式启动，从起点出发，并沿“L”形路线运⾏，最终停靠在指定的终点位置。
将⼩车整体车形设计成“凸”形，⽤直流继电器输出稳定电压来控制⼩车驱动电机转动，⽤时控复位开关来控制由555定时器够成的单稳态电路，输出⼀个1S低电平脉冲波来实现⼩车转弯。
转弯后⽤另⼀个时控复位开关，响应时间继电器（E模式），来实现⼩车车轮距从200mm变到250mm，从⽽完成设计任务。
关键词：齿轮齿条、车轮轴、光控、555定时器、直流继电器、时间继电器Abstract:The system design is complete typical electromechanical device, this device has a body and two module circuit, the hull has three wheels, car body width can be adjusted, with gear rack drive ways around the adjustment range between 200 mm to 250 mm. The car to start, from control way start, and the "L" type line operation, at the end of the final designated location. Will the car whole car shape design into "convex" form, with ordinary relay stable output voltage to control the car drive motor rotation and use control switch to control by 555 reset timers enough of a single state circuit, output a 1 S low level pulse wave to realize the turning of the car. After turning with another possession in reset switch, response time relay (E mode), to realize the car wheels from 200 mm changed from 250 to mm, thus completing design task.Keyword:Super-modulus gear, electric, car wheel, 555 timer, Dc relay, time relay⼀、课程设计的⽬的要求和简介设计⽬的：通过典型机电⼀体化装置的设计，进⼀步加深对机械电⼦专业知识和理论知识学习的认识和理解，使⾃⼰的设计⽔平和对所学知识的应⽤能⼒以及分析问题、解决问题的能⼒得到全⾯提⾼。
机电一体化课程设计说明书
机电一体化课程设计说明书目录一、设计的目的 (1)二、设计任务 (1)三、总体方案的确定 (1)四、机械传动部件的计算与选型 (3)五、控制系统设计 (14)六、总结 (17)7 七、附录 (1)一、设计的目的课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的:1、通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。
2、通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式3培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想4锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力二、设计任务题目:X—Y数控工作台机电系统设计任务:设计一种供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台，主要参数如下: 1)立铣刀最大直径d=20mm;2)立铣刀齿数Z=4;3)最大铣削宽度; a,15mme4)最大背吃刀量; a,12mmp5)加工材料为碳素钢;6)X、Y方向的脉冲当量/脉冲; ,,,,0.005mmxy,0.01mm7)X、Y方向的定位精度均为;8)工作台尺寸230mmX230mm,加工范围为250mmX250;9)工作台空载最快移动速度; v,v,2000mm/minxy10)工作台进给最快移动速度; v,v,300mm/minxmaxfymaxf11)移动部件总重量为800N;12)每齿进给量 f,0.1mmz13)铣刀转速n=300r/min三、总体方案的确定1 机械传动部件的选择1.1导轨副的选用要设计的X-Y工作台是用来配套轻型的立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，但脉冲当量小、定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。
1.2丝杆螺母副的选用伺服电动机的旋转运动需要通过丝杆螺母副转换成直线运动，要满足0.005mm的脉冲当量和的定位精度，滑动滑动丝,0.01mm 杆副无能为力，只有选用滚珠丝杆副才能达到。
机电一体化课设(十字滑台)说明书
目 录1绪论 (1)1.1课程设计的背景 (1)1.2课程设计的目的和意义 (1)1.3双坐标十字滑台的技术指标及主要内容 (1)1.3.1技术指标 (1)1.3.2主要内容 (1)2双坐标十字滑台整体结构设计 (2)2.1总体方案确定 (2)2.2滚珠丝杠的设计 (3)2.2.1计算载荷C F (3)2.2.2计算额定动载荷a C ' (3)2.2.3根据a C '选择滚珠丝杠副 (3)2.2.4稳定性验算 (4)2.2.5刚度验算 (5)2.2.6效率验算 (6)2.2.7丝杠的消隙 (6)2.3滚珠丝杠的固定端选择 (6)2.4滚动导轨 (6)2.5步进电机的选择 (7)2.5.1步距角的确定 (7)2.5.2减速器传动比计算 (7)2.5.3电动机轴上总当量负载转动惯量计算 (8)2.5.4惯量匹配验算 (8)2.5.5步进电动机负载能力校验 (8)2.6减速器参数设计 (11)2.6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (11)2.6.2按齿面接触疲劳强度设计 (11)2.6.3轴承的选择 (12)2.6.4联轴器的选择 (12)3双坐标十字滑台控制系统设计 (13)3.1设计目的 (13)3.2设计任务 (13)3.3设计步骤 (14)3.4数控编程及电气控制部分设计过程 (14)3.4.1总体设计方案的选择及确定 (14)3.4.2硬件控制电路设计 (14)3.4.3软件设计 (15)3.5程序清单 (21)3.5.1显示子程序 (21)3.5.2键盘子程序设计 (22)3.5.3中断 (25)3.5.4主程序设计 (27)4心得体会 (28)5参考文献 (30)1绪论1.1课程设计的背景机电一体化系统是综合多个学科的系统,包括机械技术,传感器技术,测试技术,电子技术和控制技术,信息与计算机技术。
它极大推动了机械工业,兵器行业及其他行业的发展。
其技术结构,产品结构,技术功能与构成,生产方式和管理体系均发生了巨大的变化。
贵州大学机电一体化课程设计汇本说明书最终版
课程设计设计题目：ZK5125C型立式数控钻床工作台设计课程名称：机电一体化系统设计课程设计学院：机械工程专业：机械设计制造及其自动化：学号：年级：2013 任课教师：2016年12月10日大学本科课程设计诚信责任书本人重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：？？？型立式数控钻床工作台设计数据说明第一章总体方案的确定1.1机械传动部件的选择1.1.1导轨副的选用：要设计的X-Y 工作台是用来配套立式数控钻床使用，需要承重的载荷不大，无切削力（工作台移动中不作切削），设计数据所要求的脉冲当量较小、定位精度一般。
因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小，不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。
1.1.2丝杠螺母副的选用：伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，选择滚珠丝杠螺母副，滚珠丝杠螺母副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙。
第二章 机械传动部件的计算与选型2.1导轨上移动部件的重量估算2.1.1 Y 方向导轨上移动部件的重量估算按照导轨上面的移动部件的重量进行估算。
包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，工件的最大质量为800kg ，重量为7840N ，根据参考资料上的实例可以看出，工作台尺寸为230mm ×230mm 的除去工件重量的总重量大约为500N ，ZK5125C 型立式数控钻床工作台的尺寸为650mm ×300mm ，大约为实例的2倍，也就是除去工件重量的总重量大约为500N ×2=1000N ，所以总的重量为7840N+1000N ≈9000N ，估计重量为9000N 。
2.1.2 钻削力的计算设零件的加工方式为立式钻削，采用硬质合金立钻刀。
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书一、课程设计的目的机电一体化系统设计是一门综合性很强的课程，通过本次课程设计，旨在让我们将所学的机电一体化相关知识进行综合运用，培养我们独立设计和解决实际问题的能力。
具体来说，课程设计的目的包括以下几个方面：1、加深对机电一体化系统概念的理解，掌握系统设计的基本方法和步骤。
2、熟悉机械、电子、控制等多个领域的知识在机电一体化系统中的融合与应用。
3、培养我们的工程实践能力，包括方案设计、图纸绘制、参数计算、器件选型等。
4、提高我们的创新思维和团队协作能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
二、课程设计的任务和要求本次课程设计的任务是设计一个具有特定功能的机电一体化系统，具体要求如下：1、确定系统的功能和性能指标，包括运动方式、精度要求、速度范围等。
2、进行系统的总体方案设计，包括机械结构、驱动系统、控制系统等的选择和布局。
3、完成机械结构的详细设计，绘制装配图和零件图。
4、选择合适的驱动电机、传感器、控制器等器件，并进行参数计算和选型。
5、设计控制系统的硬件电路和软件程序，实现系统的控制功能。
6、对设计的系统进行性能分析和优化，确保满足设计要求。
三、系统方案设计1、功能需求分析经过对任务要求的仔细研究，确定本次设计的机电一体化系统为一个小型物料搬运机器人。
该机器人能够在规定的工作空间内自主移动，抓取和搬运一定重量的物料，并放置到指定位置。
2、总体方案设计（1）机械结构采用轮式移动平台，通过直流电机驱动轮子实现机器人的移动。
机械手臂采用关节式结构，由三个自由度组成，分别实现手臂的伸缩、升降和旋转，通过舵机进行驱动。
抓取机构采用气动夹爪，通过气缸控制夹爪的开合。
（2）驱动系统移动平台的驱动电机选择直流无刷电机，通过减速器与轮子连接，以提供足够的扭矩和速度。
机械手臂的关节驱动选择舵机，舵机具有控制精度高、响应速度快等优点。
抓取机构的气缸由气泵提供气源，通过电磁阀控制气缸的动作。
机电一体化课程设计说明书
机电一体化课程设计班级：08级专二姓名：陈欣学号：1指导教师：杜辉日期：2010年12月24日机电一体化毕业课程设计题一、目的与要求机电专业课程设计是在学完了《机电一体化系统设计》课程之后进行的一个设计性和实践性教学环节。
通过本课程设计，使学生受到一次较为全面地综合运用所学课程知识进行机械系统及电气系统软、硬件设计的基本训练。
通过训练能够达到以下目的：1.能够正确运用数控技术、微机控制技术、机电一体化系统设计等课程的基本理论和有关知识，学会进行机电一体化系统设计时的方案分析、比较、拟订；掌握进行机电设备设计的设计步骤；掌握机电系统设计的设计方法。
2.通过对数控设备的机械部分设计，掌握数控设备工作原理、学会机械系统设计步骤、学会典型零件的设计计算方法或选型计算方法、提高结构分析能力和设计能力。
3.通过对数控设备控制系统硬件和软件的设计，掌握系统工作原理、熟悉数控系统硬件设计的基本方法、掌握元器件的选用原则、提高应用计算机进行电气原理图设计的能力、提高编制控制软件的能力。
4．通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生分析问题和解决问题的能力。
5.提高学生查阅手册、使用图表、应用标准以及编写技术文件资料的能力。
二、课程设计内容课程设计的内容一般是一个简单的数控装置或是对现有旧机床进行数控化改造的机械和电气系统的设计及其控制软件的设计。
1.数控装置总体方案的确定：（1）数控装置设计参数的确定或机床改造部分及现存设备总体情况的描述。
（2）总体方案的分析、比较、论证及最终确定。
2．机械系统设计：（1）机械脉冲当量确定。
（2）机械部分的总体尺寸及重量的估算。
（3）切削力计算。
（4）传动元件及导向元件的设计、计算和选用。
（5）步进电机选型计算。
（6）机械系统结构设计及部件装配图绘制。
3．微机数控系统设计：（1）微机数控系统总体控制方案设计（2）主芯片选型分析（3）存储器扩展电路设计（4）I/O接口电路及外接电路的设计（5）伺服控制电路设计（6）系统控制软件设计4. 课程设计说明书编制：（1）说明书是课程设计的总结性技术文件，应叙述整个设计的内容。
机电一体化课程设计说明书
机电一体化课程设计说明书机电一体化是现代制造业的重要组成部分，其涉及到机械工程、电气工程、计算机技术、控制工程等多个学科领域。
为了培养适应现代制造业需求的高素质人才，不少高校开设了机电一体化课程，而机电一体化课程设计则是学生在课程学习中的一项重要内容。
一、目的与意义机电一体化课程设计的目的是为了让学生在理论学习的基础上，通过实践掌握机电一体化原理、设计方法和实践技能，并培养解决实际问题的能力。
课程设计能够促进学生综合运用所学知识，掌握设计和制造的技能，提高科学研究和工程实践的水平。
二、设计内容机电一体化课程设计的内容主要包括以下几个方面：1.课程设计的选题选题的过程需要从市场需求、生产实际等方面进行全面考虑，将理论与实际相结合，确保课程设计的实用性和先进性。
学生可以从课程学习的重点内容或自己感兴趣的领域中选择选题。
2.课程设计方案的制定制定课程设计方案是课程设计的关键，应包括课程设计的目的、任务、具体步骤和实验条件等内容，同时还需要对项目分工和时间进度进行规划和安排。
3.实行课程设计方案课程设计的实施需要学生掌握一定的技能，包括制图、计算、加工及调试等技能。
学生应严格按照课程设计方案，展开实验与制作。
4.试验结果的分析和评价课程设计完成后，需要对试验结果进行全面评价。
学生要认真分析实验中的问题，总结出有关经验，发现不足之处并对试验结果加以评价。
三、设计要求与注意事项课程设计是提高学生综合素质、实践能力和创新能力的重要途径，需要具备以下要求：1.选题合理。
选题应符合实际需求，并能使学生深入了解机电一体化学科领域的主要问题和发展趋势。
2.方案制定合理。
制定方案时应注意前后任务之间的时间差，确定完成任务的能力和实践经验，保证制定的方案语言通俗易懂，可行性高。
3.实验准确和系统。
实验应尽量准确地进行，注意实验的规范、安全、环保、效率等问题，在进行实验的同时要注意记录数据，方便后期数据分析等。
四、总结机电一体化课程设计是机电一体化课程学习中的一个重要环节，对学生的综合素质和实践能力的提高具有重要意义。
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课程设计设计题目：ZK5125C型立式数控钻床工作台设计课程名称：机电一体化系统设计课程设计学院：机械工程专业：机械设计制造及其自动化姓名：学号：年级：2013 任课教师：2016年12月10日贵州大学本科课程设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：？？？型立式数控钻床工作台设计数据说明第一章 总体方案的确定1.1机械传动部件的选择1.1.1导轨副的选用：要设计的X-Y 工作台是用来配套立式数控钻床使用，需要承重的载荷不大，无切削力（工作台移动中不作切削），设计数据所要求的脉冲当量较小、定位精度一般。
因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小，不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。
1.1.2丝杠螺母副的选用：伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，选择滚珠丝杠螺母副，滚珠丝杠螺母副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙。
第二章 机械传动部件的计算与选型2.1导轨上移动部件的重量估算2.1.1 Y 方向导轨上移动部件的重量估算按照导轨上面的移动部件的重量进行估算。
包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，工件的最大质量为800kg ，重量为7840N ，根据参考资料上的实例可以看出，工作台尺寸为230mm×230mm 的除去工件重量的总重量大约为500N ，ZK5125C 型立式数控钻床工作台的尺寸为650mm×300mm ，大约为实例的2倍，也就是除去工件重量的总重量大约为500N ×2=1000N ，所以总的重量为7840N+1000N ≈9000N ，估计重量为9000N 。
2.1.2 钻削力的计算设零件的加工方式为立式钻削，采用硬质合金立钻刀。
工件的材料为碳钢。
立钻时的钻削力计算公式为：F F f K f d C F yF zF =（2-1）式中：f F 为轴向力，单位为N ；F C 为轴向力系数；d 为钻头直径，单位为mm ；Fz 为轴向力指数；f 为每钻进给量，单位为mm/r ；F y 为轴向力指数；F k 为修正系数。
600=F C ，mm d 50=，0.1=F Z ，r mm f /4.0=，7.0=F Y ，1=F K从而求得：NF f 5684125.0256007.01≈⨯⨯⨯=2.1.3直线滚动导轨副的计算与选型①滑块承受工作载荷m ax F 的计算及导轨型号的选取工作载荷是影响直线导轨副使用寿命的重要因素。
本例中的X-Y 工作台为水平布置，采用双导轨、四滑块的支撑形式。
考虑最不利的情况，即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担，则单滑块所受的最大垂直载荷为：F GF +=4max （2-2）式中：m ax F 为最大工作载荷；G 为移动部件的重量；F 为外加载荷。
N G 9000=，N F F f 5684== 从而求得：kN N F 934.77934568449000max ≈=+=根据工作载荷kN F 5.18max =，初选直线滚动导轨副的型号为KL 系列的JSA-LG35型，其额定动载荷kN C a 5.32=，额定静载荷kN C a 2.470=。
任务书上规定工作台面的尺寸为650mm ×300mm ，X-Y 方向的加工范围为700mm ×350mm ，考虑工作行程留有一定的余量，选取导轨的长度为：Y 方向为1080mm 。
②距离额定寿命L 的计算上述选取的KL 系列的JSA-LG35型导轨的滚到硬度为60HRC ，工作温度不超过100℃，每根导轨上配有两只滑块，精度等级为4级，工作温度较低，载荷不大。
50)(3max⨯⨯=F C f f f f f L a W R C T H （2-3） 式中：L 为距离额定寿命，单位为km ；a C 为额定动载荷，单位为kN ；H f 为硬度系数；F 为滑块上的工作载荷，单位为kN ；T f 为温度系数；C f 为接触系数；R f 为精度系数；W f 为载荷系数。
0.1=H f ，0.1=T f ，81.0=C f ，5.1=W f ，9.0=R f ，5.32=a C ，934.7max =F 。
从而求得：kmL 40050)934.75.325.19.081.00.10.1(3=⨯⨯⨯⨯⨯=大于期望值50km ，故距离额定寿命满足要求。
2.1.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型①最大工作载荷m F 的计算根据任务书所说工作台移动中不作切削，所以滚动丝杠在运动中只需要克服滚动导轨的摩擦力。
G F m μ=（2-4）式中：m F 为最大工作载荷；μ为滚动导轨的摩擦因数；G 为移动部件的总重量。
005.0=μ，N G 9000=从而求得：N F m 459000005.0=⨯= ②最大动载荷Q F 的计算设工作台的最快进给速度min /2000mm ，初选丝杠导程mm P h 5=，则此时丝杠转速hP vn =（2-5） 式中：n 为丝杠转速；v 为最快进给速度；h P 为丝杠导程。
从而求得：min /40052000r n ==。
601060nTL =（2-7） 式中：0L 为滚珠丝杠副的寿命；T 为使用寿命；n 为丝杠每分钟转速。
因为这个机床为数控机床，所以取h T 15000=，min /400r n =。
从而求得：36010150004006060=⨯⨯=L 。
m H W Q F f f L F 30=（2-8）式中：Q F 为最大动载荷；0L 为滚珠丝杠副的寿命；W f 为载荷系数；H f 为硬度系数；m F 为滚珠丝杠副的最大工作载荷。
3600=L ，2.1=W f ，0.1=H f ，N F m 45=从而求得：N F Q 384450.12.13603=⨯⨯⨯=③初选型号根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程，选择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的G 系列的2005-3型滚珠丝杠副，为内循环固定反向器但螺母式，其公称直径为20mm ，导程为5mm ，循环滚珠为3圈×1列，精度等级为5级，额定动载荷aC 为9309N ，大于QF ，满足要求。
④传动效率η的计算])(arctan[0d P hπλ=(2-9) 式中：0d 为公称直径，h P 为导程，λ为丝杠螺旋升角。
mm P h 5=,mm d 200=。
从而求得，3342014.35arctan'︒=⨯=λ。
)tan(tan ϕλλη+=（2-10）式中：η为传动效率；λ为丝杠螺旋升角；ϕ为摩擦角334'︒=λ，01'=ϕ从而求得，%4.96=η。
⑤刚度的验算⑴X-Y 工作台上下两层滚珠丝杠副的支撑均采用“单推—单推”的方式，丝杠的两端各采用一对推力角接触轴承，面对面组配，因为Y 方向的行程为350mm ，考虑到安装和工作行程应该有一定的余量，所以左、右支撑的中心距离约为450mm ；钢的弹性模量MPa E 5101.2⨯=；查表得，滚珠直径mm D w 175.3=，丝杠底径mm d 2.162=，丝杠截面积422d S π=（2-11）式中，S 为丝杠截面积；2d 为丝杠底径。
从而求得：3212.20642.1614.3mm S =⨯=。
丝杠在工作载荷m F 作用下产生的拉/压变形量ESaF m =1δ（2-12） 式中，1δ为变形量；m F 为工作载荷。
从而求得，mm 45110681.412.206101.245045-⨯=⨯⨯⨯=δ ⑵根据公式30-=wD d Z π（2-13）式中，0d 为丝杠的公称直径；w D 为滚珠直径；Z 为单圈滚珠数。
mm d 200=，mm D w 175.3=。
从而求得：173175.32014.3=-⨯=Z ；该型号丝杠为单螺母，滚珠的圈数×列数为3×1，代入公式：∑Z =Z×圈数×列数，得滚珠总数量∑Z =45个，丝杠预紧时，取轴向预紧力31mY F F =（2-14） 式中，1Y F 为轴向预紧力；m F 为工作载荷。
从而求得，N F Y 153451==。
求滚珠与螺纹滚道之间的接触变形，因为丝杠有预紧力32210/100013.0∑=Z F D F YT w mδ（2-15）式中，2δ为滚珠与螺纹滚道之间的接触变形；m F 为工作载荷；w D 为滚珠直径；∑Z 为滚珠总数量；YJ F 为预紧力。
从而求得：()mm 432210746.2104515175.310450013.0-⨯=⨯⨯⨯⨯=δ。
因为丝杠有预紧力，且为轴向力的1/3，所以实际变形量可减少一半，取mm 4210873.1-⨯=δ。
⑶将以上算出的1δ和2δ带入21δδδ+=∑，求得丝杠的总变形量（对应跨度为550mm ）m μδ6554.010873.110681.444=⨯+⨯=--∑本任务中，在Y 方向，丝杠的有效行程为350mm ，由表中可知，5级精度滚珠丝杠有效行程在315mm —400mm 时，行程偏差允许达到25m μ，可见丝杠刚度足够。
⑥压杆稳定性校核22Ka EIf F k k π=（2-16）式中，k F 为临界载荷；k f 为丝杠支撑系数；K 为压杆稳定安全系数；a 为滚珠丝杠两端支撑间的距离；I 为界面惯性矩。
1=k f ，3=K ，mm a 450=，444217.3379642.1614.364mm d I =⨯==π，5101.2⨯=E 。
从而求得，N F k 1152450317.3379101.214.314.3125=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=，远远大于，N F m 55=，故丝杠不会失稳。
综上所述，初选的滚珠丝杠副满足使用要求。
2.1.5步进电动机减速箱的选用首先假设传动比为1，因为这样能够简化结构，增加可靠性，提高传动效率。
δα360hP i =（2-17） 式中，i 为传动比；α为初选电机的步距角；h P 为滚珠丝杠的导程；δ为脉冲当量。
假设让1=i ，从而求α步距角的值。
01.036051⨯⨯=α解出了：︒=72.0α。
2.1.6步进电动机的计算与选型 ①总转动惯量总J 的求解总J 主要包括电动机转子的转动惯量，减速装置，滚珠丝杠以及移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量。
因为传动比为1，所以没有减速装置，即移动部件丝杠转子总J J J J ++=⑴丝杠J 的求解：2344022555.0321085.745214.33222cm kg l d r v mr J •=⨯⨯⨯⨯==⨯==-ρπρ丝杠式中，0d 为丝杠的公称直径；l 为丝杠的长度；ρ为密度。