三坐标工作台控制系统设计
设计一个3工位旋转工作台的控制系统
任务书课题十二、设计一个3工位旋转工作台的控制系统1.动作特性其工作示意如图所示。
三个工位分别完成上料、钻孔和卸件。
工位1：上料器推进，料到位后退回等待。
工位2：将料夹紧后，钻头向下进给钻孔，下钻到位后退回，退回到位后，工件松开，放松完成后等待。
工位3：卸料器向前将加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。
2.控制要求工位2工作台示意图1）用选择开关来决定控制系统的全自动、半自动运行和手动调整方式。
2）手动调整采用按钮点动的控制方式。
3）系统处于半自动工作方式时，每执行完成一个工作循环，用一个起动按钮来控制进入下一次循环。
4）系统处于全自动运行方式时，可实现自动往复地循环执行。
5）系统运动不很复杂，采用4台电机。
6）对于部分与顺序控制和工作循环过程无关的主令部件和控制部件，采用不进入PLC的方法以节省I/O点数。
7）由于点数不多，所以用中小型PLC可以实现。
3.时间安排第1-2天：根据设计任务查阅相关文献；第3-6天：选择一种合适的设计方法，制定详细的设计方案，设计出满足要求的电器控制系统并验证其正确性；第7-8天：编写课程设计报告；绘制相关电气图纸。
第9-10天：提交课程设计报告；进行课程设计答辩。
4.所需提交的材料1）编写输入输出对照表。
包括信号名称、外部元件号、内部继电器号2）绘制PLC外部接线图3）绘制功能流程图；4）编写、调试梯形图或语句表程序目录任务书 ........................................................................ 错误!未定义书签。
第1章课程设计任务说明 ...................................... 错误!未定义书签。
1.1 课题简介........................................................... 错误!未定义书签。
三坐标数控铣床设计
三工位旋转工作台的控制设计
三工位旋转工作台的控制设计需要考虑以下几个方面：
1. 控制方式：可以采用手动控制或自动控制。
手动控制需要操作员手动控制旋转工作台的转动方向和速度，而自动控制则需要通过程序控制旋转工作台的转动。
2. 控制器选择：可以选择PLC、单片机或其他控制器。
PLC控制器可以实现较为复杂的控制功能，而单片机则适合于简单的控制任务。
3. 传感器选择：需要选择合适的传感器来检测旋转工作台的位置和速度。
常用的传感器包括编码器、光电开关等。
4. 控制算法：需要设计合适的控制算法来实现旋转工作台的控制。
常用的控制算法包括PID控制、模糊控制等。
5. 电机选择：需要选择合适的电机来驱动旋转工作台。
常用的电机包括步进电机、直流电机等。
6. 电路设计：需要设计合适的电路来实现控制器、传感器和电机之间的连接和控制。
综上所述，三工位旋转工作台的控制设计需要综合考虑以上几个方面，根据实际需求选择合适的控制方式、控制器、传感器、控制算法、电机和电路设计。
三坐标工作台控制系统设计
1总体方案的确定1.1引言现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。
在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
1.2、设计任务主要是设计一个具有X、Y、Z三个坐标轴的工作台，能够沿着X、Y、Z轴运动，用于加工机床时不仅可以对空间任意平面加工,而且能对空间曲面加工；还能用于测量装置，可以对工件的三维坐标进行测量。
设计包括其机械结构部分，控制系统部分的软、硬件系统，能够实现基本的运动功能和联动功能。
1.3机械传动部件的选择1.3.1导轨副的选用要设计的工作台，需要承受20kN的载荷，载荷不大，而且脉冲当量小，定位精度高，因此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，安装预紧方便等优点。
1.3.2丝杠螺母副的选用步进电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足0.005mm冲当量和01mm的定位精度，滑动丝杠副为能为力，只有选用滚珠丝杆.0副才能达到要求。
1.3.3减速装置的选用选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消间隙机构，选用无间隙齿轮传动减速箱。
1.3.4步进电动机的选用选定的脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度也未达到微米级，空载最快移动速度也只有因此3000mm/min，故设计不必采用高档次的伺服电动机，因此可以选用混合式步进电动机。
以降低成本，提高性价比。
1.3.5检测装置的选用为了确保电动机在运动过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，拟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。
一种三坐标数控铣床的设计
一种三坐标数控铣床的设计摘要:本文介绍对三坐标数控铣床进行分析和设计，该机床能通过三轴联动，实现曲线直线等不同的加工路线。
从而了解单片机的工作原理，主要有以下几个方面：X、Y、Z工作台的传动机构设计，机床整体结构的设计，并提供了相应的原理图和电路图。
提高了数控铣床的加工能力和加工范围，节省了直接购买机床的部分资金，具有很好的经济效益。
关键词:铣床, 数控,伺服,闭环, 半闭环, 三坐标1．引言随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入自适应控制﹑模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程﹑前馈控制﹑模糊控制﹑学习控制﹑自适应控制﹑工艺参数自动生成﹑三维刀具补偿﹑运动参数动态补偿等功能，而且人机截面极为友好，并且有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。
伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，能自动识别负载并自动优化调整参数。
直线电机驱动系统以使用化。
用数控铣床加工零件时，首先应编制该零件的加工程序，这是数控铣床的工作指令。
将加工程序输入数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速﹑启动﹑停止﹑进给运动的方向﹑速度和位移量，以及工件装置和冷却润滑的开关等动作，使刀具与被加工零件以及其它辅助装置严格按照加工工序规定的顺序﹑运动轨迹加工出符合要求的零件。
三坐标数控铣床的进给运动是数字控制的直接对象，不论点位控制还是连续控制，被加工工件的最后坐标精度和轮廓精度都受到进给运动的传动精度﹑灵敏度和稳定性的影响。
为此，要注意以下三点进给运动要求：(1) 减少运动件的摩擦力。
进给系统虽有许多元件，但摩擦阻力主要来自丝杠和导轨。
丝杠和导轨结构的滚动化是减少摩擦的重要措施之一。
(2) 提高传动精度和刚度。
在进给系统中滚珠丝杠和支承结构是决定其传动精度和刚度的主要部件，因此，必须首先保证它们的加工精度。
(3) 减少运动惯量。
进给系统中每个元件的惯量对伺服机构的启动和制动特性都有直接的影响。
三坐标数控磨床设计-毕业设计
中文摘要本次设计为三坐标数控磨床，该机床能通过三轴联动，实现曲线直线等不同的加工路线，同时可以通过更换砂轮来加工不同的型腔和轮廓提高其表面质量。
另外该机床也能够对其它一些工具零件进行表面加工。
所设计的三坐标数控磨床，磨头与立柱之间用鼠齿器相连，可以改变主轴与工作台的角度。
三个坐标方向的移动均由交流伺服电机带动丝杠驱动，所选用的联轴器为十字滑块联轴器，工作台选用双推与双推轴承组成两端固定支承，达到所要求的高精度。
三个方向通过速度反馈和位置反馈实现闭环系统。
主轴电机采用交流电机，由变频器对其进行无级调速。
所有电机均有单片机进行控制。
此设计主要对数控磨床的机构进行设计，了解单片机的工作原理，主要有以下几个方面：X、Y工作台的传动机构设计，主要是滚珠丝杠的运用；伺服系统应用开环控制，了解它的工作原理；机床整体结构的设计，了解优缺点，充分考虑主要矛盾，择优选取；数控装置的设计，了解其控制原理。
设计中充分考虑经济性、工艺性、适用性等要求，选择最好的方案，以达到最佳的效果。
关键词：数控三坐标铣床英文摘要This design is for tri-coordinate numerical control grinding machine .This machine tool can work along the curve and straight line through co-operation of three axles .By changing the abrasive wheel it can also process different type and outline .And thus improve the quality of its surface .Furthermore, this machine tool can handle the face-improving process of other tools and components .The tri-coordinate NC curved surface grinding machine work head is connected with stand post by means of a mouse-tooth device .It can change the angle between the main axle and work desk. The motion of tri-coordinate direction is urged by DC. The work desk is fixed at both ends, thus it can reach the high accuracy .Three coordinate direction move and urge by direct current serve electrical machinery and realize half close ring system through speed feedback and position feedback. Main shaft adopt and exchange electrical machinery by electrical machinery ,go on step speed regulation to their by converter. All electrical machineries are controlled by the one-chip computer.In this way the product produced are with high quality we mainly design the structure of the numerically controlled milling machine, and find out control prnciple of single tool machine: The design of the transmission structure of X、Y worktable .Mainly the application of boll beany; Assiting system with the control of open-loop system and its working prinples; The design of the whole machine structure and it advantages and disadvantages; The design of the numerically controlled device ,and its control principles. In this design ,we fully consider the practical orders of economy , technology and applicability and choose the least plan to get the least effect.Key Words: Numerical Control Tri-coordinate Milling Machine目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)目录 (3)第一章概论 (1)1.1数控机床的产生与发展 (1)1.2何谓数控机床 (1)1.3数控机床的应用范围 (1)1.4数控机床的基本组成 (2)1.5数控机床的分类 (2)1.6数控机床的工作过程 (2)1.7数控机床的特点 (2)1.8磨削概论 (2)1.9三坐标数控磨床 (3)第二章总体结构设计 (6)2.1提高机床的结构刚度的设计 (6)2.2提高机床的抗振性的措施 (7)2.3提高机床灵敏度 (7)第三章进给伺服系统结构设计 (8)3.1进给伺服系统的作用 (8)3.2进给伺服系统的设计要求 (8)3.2.1对进给伺服系统的基本要求 (8)3.2.2 进给伺服系统的设计要求 (9)3.3进给伺服系统的组成 (9)3.4进给伺服系统的分类................................................................. 错误！未定义书签。
组态监控PLC-三工位旋转工作台系统的设计
摘要随着科学技术的不断发展，对生产工艺的要求不断提高，电气控制技术经历了从手动到自动、从简单到复杂、从单一到多功能、从硬件控制到软件控制的不断变革。
工业控制自动化技术正向智能化、网络化和集成化方向发展。
组态王是运行在Windows 95/NT/2000上的一种组态软件。
使用组态王，用户可以方便地构造适应自己需要的“数据采集系统”，在任何需要的时候把生产现场的信息实时地传送到控制室，保证信息在全厂范围内的畅通。
可编程控制器简称(PLC),是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的，并逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。
本文用组态王软件设计、三菱FX2N型PLC通讯连接，监控现场三工位旋转工作台钻孔，无需人员到现场检查，节省了人力，实现远程监控功能。
关键词：PLC，组态王，自动化，动画连接，远程监控组态监控PLC 三工位旋转工作台系统的设计陈昊鹰 16460510 引言监控组态软件自20 世纪80 年代初诞生至今，已有20 多年的发展历史。
随着计算机技术发展的日新月异，围绕工控计算机的自动化集成系统新产品、新技术的推陈出新，监控组态软件将会扮演越来越重要的角色。
当前，世界上的组态软件种类繁多，但在中国市场上还是国外组态软件占据了大部分的市场，如Wonderware公司的InTouch、Intellution 公司的iFIX 等，而国产组态软件，如北京亚控的组态王（Kingview）的市场占有量挺高。
组态王是一个具有易用性、开放性和集成能力的通用组态软件。
应用组态王可以使工程师把主要精力放在控制对象上，而不是形形色色的通信协议、复杂的图形处理、枯燥的数字统计，只需要进行填表式操作即可生成一个监控和数据采集系统。
它可以在整个生产企业内部将各种系统和应用集成在一起，实现企业综合自动化的目标。
组态王软件作为一种工业控制组态软件在国内已得到了非常广泛的应用。
三坐标工作台课程设计
三坐标工作台课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解三坐标工作台的基本结构、工作原理及其在工业生产中的应用；2. 掌握三坐标工作台的空间坐标系统，能进行简单的坐标变换；3. 了解三坐标测量仪的基本操作流程，熟悉相关术语。
技能目标：1. 能够运用三坐标工作台进行简单零件的定位、测量和加工；2. 培养学生动手操作三坐标工作台的能力，提高实际操作技能；3. 学会使用三坐标测量软件进行数据处理和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械制造、自动化等领域的兴趣，增强学习动力；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高团队合作意识；3. 引导学生认识到三坐标工作台在现代制造业中的重要性，激发创新精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为高二年级机械制造与自动化课程的一部分，旨在帮助学生掌握三坐标工作台的基础知识和操作技能。
学生已具备一定的机械基础知识，对实际操作有较高的兴趣。
教学要求注重理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解、示范和练习，使学生掌握三坐标工作台的相关知识；2. 技能目标：通过实践操作，提高学生的操作技能和数据处理能力；3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生的学习兴趣，培养严谨、细致的工作态度。
二、教学内容1. 三坐标工作台基本结构：介绍三坐标工作台的主要组成部分，包括导轨、滑块、丝杠、电机等，并分析各部分功能；2. 三坐标工作台工作原理：讲解三坐标工作台的运动原理，坐标系统建立及坐标变换方法；3. 三坐标测量仪操作流程：介绍三坐标测量仪的基本操作步骤，包括开机、测量、数据处理等；4. 三坐标工作台应用案例：分析三坐标工作台在工业生产中的典型应用，如零件加工、测量、装配等；5. 实践操作：安排学生进行三坐标工作台的实际操作，包括简单零件的定位、测量和加工；6. 数据处理与分析：教授学生使用三坐标测量软件进行数据处理和分析，掌握相关技巧。
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1总体方案的确定1.1引言现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。
在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
1.2、设计任务主要是设计一个具有X、Y、Z三个坐标轴的工作台，能够沿着X、Y、Z轴运动，用于加工机床时不仅可以对空间任意平面加工,而且能对空间曲面加工；还能用于测量装置，可以对工件的三维坐标进行测量。
设计包括其机械结构部分，控制系统部分的软、硬件系统，能够实现基本的运动功能和联动功能。
1.3机械传动部件的选择1.3.1导轨副的选用要设计的工作台，需要承受20kN的载荷，载荷不大，而且脉冲当量小，定位精度高，因此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，安装预紧方便等优点。
1.3.2丝杠螺母副的选用步进电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足0.005mm冲当量和01mm的定位精度，滑动丝杠副为能为力，只有选用滚珠丝杆.0副才能达到要求。
1.3.3减速装置的选用选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消间隙机构，选用无间隙齿轮传动减速箱。
1.3.4步进电动机的选用选定的脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度也未达到微米级，空载最快移动速度也只有因此3000mm/min，故设计不必采用高档次的伺服电动机，因此可以选用混合式步进电动机。
以降低成本，提高性价比。
1.3.5检测装置的选用为了确保电动机在运动过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，拟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力应与步进电动机的步距角相匹配。
1.4控制系统的设计1）设计的三坐标工作台准备用在数控机床上，其控制系统应该具有单坐标定位，两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统设计成连续控制型。
2）对于步进电动机的半闭环控制，选用MPC07运动控制卡作为控制系统的CPU，能够满足相关的指标。
MPC07控制卡主要特征有：开放式结构、使用简便、功能丰富、可靠性高等3）要设计一台完整的控制系统，在选择CPU之后，还要扩展程序存储器，键盘与显示电路，I/O接口电路，D/A转换电路，串行接口电路等。
4）选择合适的驱动电源，与步进电动机配套使用。
2、机械传动部件的选择由于所设计的三坐标工作台是用于数控铣床上，所以根据参考资料设计主要参数如下：1. 立铣刀最大直径的d=20 mm ；2. 立铣刀齿数Z=43. 最大铣削宽度e a =15mm;4. 最大背吃刀量p a =10mm;5. 加工材料为碳素钢。
6. X 、Y 方向的脉冲当量x y δδ==0.005mm/脉冲;7. X 、Z 方向的定位精度均为01.0±mm;8. 工作台面尺寸为350mm ×350mm ，加工范围为380mm ×380mm;9. 工作台空载进给最快移动速度：min /3000max max mm V V y x ==;10.工作台进给最快移动速度:min /300max max mm V V y x ==;11.每齿进给量F=0.1mm 。
12.铣刀转速n=300r/min 。
2.1 工作台的受力分析与计算所设计的三坐标工作台是用于铣床上，零件的加工方式为立式铣削，采用硬质合金立铣刀，工件的材料为碳钢。
则由所参考资料查得立铣时的铣削力计算公式为：0.850.750.73 1.00.13c e z p 118a f d a n Z F -=今选择铣刀的直径为d=20mm ，齿数Z=4,为了计算最大铣削力，在不对称铣削情况下，取最大铣削宽度为e a 15mm =，背吃刀量p a =10mm ，每齿进给量z f 0.1mm =，铣刀转速n 300r/min =。
则由式求的最大铣削力：C F =N N 1976430010201.01511813.00.173.075.085.0≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯-N采用立铣刀进行圆柱铣削时，各铣削力之间的比值可由参考资料查得，考虑逆铣时的情况，可估算三个方向的铣削力分别为：N F F N F F N F F c fn c e c f 49425.0,75138.0,21741.1≈=≈=≈=。
现考虑立铣，则工作台受到垂直方向的铣削力N F F e Z 751==，受到水平方向的铣削力分别为f F 和fn F 。
今将水平方向较大的铣削力分配给工作台的纵向，则纵向铣削力N F F f X 2174==，径向铣削力为N F F fn y 494==。
2.1 Z 轴的选型：2.1.2 直线滚动导轨副的计算与选型工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。
工作台为水平布置，采用双导轨、四滑块的支承形式。
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方向载荷为：max G F F 4=+ 其中，移动部件重量Ｇ＝20kN ，外加载荷N F F z 751==，代入式中，得最大工作载荷max F =5.751kN 。
由所参考资料查得，根据工作载荷max F =5.751kN ，初选直线滚动导轨副的型号为KL 系列的JSA-LG25型，其额定动载荷Ca=17.7kN ，额定静载荷Coa=22.6kN 。
任务书规定工作台面尺寸为350mm ×350mm ，加工范围为380mm ×380mm ，考虑工作行程应留有一定余量，由所参考资料查得，按标准系列，选取导轨的长度为800mm 。
上述所取的KL 系列JSA-LG25系列导轨副的滚道硬度为60HRC ，工作温度不超过100C ，每根导轨上配有两只滑块，精度为4级，工作速度较低，载荷不大。
由所参考资料查得，分别取硬度系数f H =1.0，温度系数f T =1.00，接触系数f c =0.81，精度系数f R =0.9，载荷系数f w =1.5，代入式中，得距离寿命： L=Km F C f f f f f a w r c t h 16750)(3max≈⨯⨯⨯⨯⨯ 大于期望值50Km ，故距离额定寿命满足要求。
2.1.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型如前面所述，在立铣时，工作台受到进给方向的载荷（与丝杠轴线平行）Fy=494N,受到横向载荷（与丝杠轴线平行）Fx=2174N ，受到垂直方向的载荷（与工作台面垂直）Fz=751N.已知移动部件总重量G=20000N ，按矩形导轨进行计算，由所参考资料查得，取颠覆力矩影响系数K=1.1，滚动导轨上的摩擦系数μ=0.005。
求得滚珠丝杠副的最大工作载荷：N N G F F KF F y z x m 2497)]20000494751(005.021741.1[)(≈++⨯+⨯=+++=μ 设工作台在承受最大铣削力时的最快进给速度v=300mm/min ，初选丝杠导程Ph=5mm,则此时丝杠转速n=v/Ph=60r/min 。
取滚珠丝杠的使用寿命T=15000h,代入L0=60Nt/106,得丝杠寿命系数L0=54（单位为：106r ）。
由所参考资料查得，取载荷系数fw=1.2,滚道硬度为60HRC 时，取硬度系数fH=1.0,代入公式，求得最大动载荷：F Q =N F f f L m H w 1132530≈根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程，由所参考资料查得，选择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的G 系列3205-4型滚珠丝杠副，为内循环固定反向器单螺母式，其公称直径为32mm ，导程为5mm ，循环滚珠为4圈*2系列，精度等级取5级，额定动载荷为13675N ，大于F Q ，满足要求。
将公称直径d 0=32mm,导程P h =5mm,代入λ=arctan[P h /(∏d 0)]，得丝杠螺旋升角λ=2°51′。
将摩擦角ψ=10′，代入η=tan λ/tan(λ+ψ),得传动效率η=92.1%。
2.1.4 步进电动机减速箱的选用为了满足脉冲当量的的设计要求，增大步进电动机的输出转矩，同时也为了使滚珠丝杠和工作台的转动惯量折算到电动机轴上尽可能的小，今在步进电动机的输出轴上安装一套齿轮机减速，采用一级减速，步进电动机的输出轴与齿轮相连，滚珠丝杠的轴头与大齿轮相连。
其中大齿轮设计成双片结构。
已知工作台的脉冲当量δ=0.005mm/脉冲，滚珠丝杠的的导程P h =5mm ， 初选步进电动机的步距角α=0.75°。
根据公式，算得减速比：()/(360)h i P αδ==（0.75⨯5）/（360⨯0.005）=25/12本设计选用常州市新月电机有限公司生产的JBF-3型齿轮减速箱。
大小齿轮模数均为1mm ，齿数比为75：36，材料为45调质钢，齿表面淬硬后达到55HRC 。
减速箱中心距为[（75+36）⨯1/2]mm=55.5mm,小齿轮厚度为20mm ，双片大齿轮厚度均为10mm 。
2.1.5 步进电动机的计算与选型已知：滚珠丝杠的公称直径d 0=32mm ，总长l=750mm ，导程Ph=5mm ，材料密度ρ=7.85⨯10-5kg/2cm ;移动部件总重力G=20000N ；小齿轮齿宽b 1=20mm.，直径d 1=36mm ，大小齿轮齿宽b 2=20mm ，直径d 2=75mm ；传动比i=25/12。
由所参考资料查得，算得各个零部件的转动惯量如下：22S L R J πρ= 22Z R J πρ=b滚珠丝杠的转动惯量J s =0.473kg ·cm 2;拖板折算到丝杠上的转动惯量J w = 0.298kg ·cm 2;小齿轮的转动惯量J z1=0.259 kg ·cm 2；大齿轮的转动惯量J z2=4.877 kg ·cm 2。
初选步进电动机的型号为110BYG2602,为两相混合式，由常州宝马集团公司生产，二相八拍驱动时的步距角为0.75°，由所参考资料查得该型号的电动机转子的转动惯量J m =15 kg ·cm 2。
则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为：212()/eq m Z Z W S J J J J J J i =++++=16.56kg ·cm 2分快速空载和承受最大负载两种情况计算等效负载转矩Teq 。
1) 快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩1eq T 由公式可知，1eq T 包括三部分;一部分是快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩max a T ；一部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩f T ；还有一部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩0T 。