選擇步進(jìn)馬達(dá)時(shí)，首先要保證步進(jìn)馬達(dá)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說最大靜力矩的電機(jī)，負(fù)載力矩大。

 

　　選擇步進(jìn)馬達(dá)時(shí)，應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動來完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。

 

　　選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動的需要。

 

　　

 

步進(jìn)電機(jī)

　　選擇步進(jìn)電機(jī)需要進(jìn)行以下計(jì)算：

 

　　(1)計(jì)算齒輪的減速比

 

　　根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量，齒輪減速比i計(jì)算如下:

 

　　i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1)

 

　　式中φ ---步進(jìn)電機(jī)的步距角(o/脈沖)

 

　　S ---絲桿螺距(mm)

 

　　Δ---(mm/脈沖)

 

　　(2)計(jì)算工作臺，絲桿以及齒輪折算至電機(jī)軸上的慣量Jt。

 

　　Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2](1-2)

 

　　式中Jt ---折算至電機(jī)軸上的慣量(Kg.cm.s2)

 

　　J1、J2 ---齒輪慣量(Kg.cm.s2)

 

　　Js ----絲桿慣量(Kg.cm.s2)

 

　　W---工作臺重量(N)

 

　　S ---絲桿螺距(cm)

 

　　(3)計(jì)算電機(jī)輸出的總力矩M

 

　　M=Ma+Mf+Mt (1-3)

 

　　Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)

 

　　式中Ma ---電機(jī)啟動加速力矩(N.m)

 

　　Jm、Jt---電機(jī)自身慣量與負(fù)載慣量(Kg.cm.s2)

 

　　n---電機(jī)所需達(dá)到的轉(zhuǎn)速(r/min)

 

　　T---電機(jī)升速時(shí)間(s)

 

　　Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)

 

　　Mf---導(dǎo)軌摩擦折算至電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(N.m)

 

　　u---摩擦系數(shù)

 

　　η---傳遞效率

 

　　Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)

 

　　Mt---切削力折算至電機(jī)力矩(N.m)

 

　　Pt---最大切削力(N)

 

　　(4)負(fù)載起動頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機(jī)的啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系，其估算公式為

 

　　fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml]÷(1+Jt/Jm)] 1/2 (1-7)

 

　　式中fq---帶載起動頻率(Hz)

 

　　fq0---空載起動頻率

 

　　Ml---起動頻率下由矩頻特性決定的電機(jī)輸出力矩(N.m)

 

　　若負(fù)載參數(shù)無法精確確定,則可按fq=1/2fq0進(jìn)行估算.

 

　　(5)運(yùn)行的最高頻率與升速時(shí)間的計(jì)算。由于電機(jī)的輸出力矩隨著頻率的升高而下降，因此在最高頻率 時(shí)，由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動負(fù)載，并留有足夠的余量。

 

　　(6)負(fù)載力矩和最大靜力矩Mmax。負(fù)載力矩可按式(1-5)和式(1-6)計(jì)算，電機(jī)在最大進(jìn)給速度時(shí)，由矩頻特性決定的電機(jī)輸出力矩要大于Mf與Mt之和，并留有余量。一般來說，Mf與Mt之和應(yīng)小于(0.2 ～0.4)Mmax。

 

　　同步帶線性模組

 

　　同步帶線性模組的工作原理是：皮帶安裝在直線模組兩側(cè)的傳動軸，其中作為動力輸入軸，在皮帶上固定一塊用于增加設(shè)備工件的滑塊。當(dāng)有輸入時(shí)，通過帶動皮帶而使滑塊運(yùn)動。通常同步帶線性模組經(jīng)過特定的設(shè)計(jì)，在其一側(cè)可以控制皮帶運(yùn)動的松緊，方便設(shè)備在生產(chǎn)過程中的調(diào)試。同步帶線性模組可以根據(jù)不同的負(fù)載需要選擇增加剛性導(dǎo)軌來提高線性模組的剛性。不同規(guī)格的線性模組，負(fù)載上限不同。同步帶線性模組的精度取決于其中的皮帶質(zhì)量和組合中的加工過程，動力輸入的控制對其精度同時(shí)會產(chǎn)生影響。同步帶線性模組是線性模組的其中一種,也是重要的組成部分。