1、 目录中文摘要1英文摘要21 引言31.1 设计的目的和意义31.2 数控插齿机在国内外的发展概况及存在的问题41.2.1国内研究现状41.1.2国外研究现状41.3 课题的研究内容52.整机运动方案的确定52.1 机床主要设计参数及规格52.1.1机床的用途和使用范围52.1.2机床的技术规格52.2 数控插齿机的设计原理及主要结构62.2.1插齿机加工原理分析62.2.2数控插齿机主要运动及结构62.3 新方案的提出和分析72.3.1结构改进设计72.3.2优缺点比较和分析73 工作台进给结构各个传动部件的方案选择83.1导轨的选型和分析计算83.1.1导轨类型的选择83.1.2丝杠螺母副
2、的选用103.2.滑动导轨副的选型和计算103.2.1导轨上移动部件的重量估算103.2.2插削力的计算103.2.3滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取123.3滚珠丝杠螺母副的计算与选型143.3.1 丝杠螺母副的确定143.3.2 确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号和规格173.4伺服电机的选择183.4.1计算负载扭矩及负载惯量183.4.2伺服电机的校核:193.4.3伺服电动机最大静转矩的选定193.4.4伺服电动机的性能校核224.工作台主轴蜗轮蜗杆计算分析和校核224.1蜗轮蜗杆传动输入参数224.2蜗轮蜗杆分析计算234.3伺服电机的选型265.工作台翻转机构蜗轮蜗杆及齿轮副相
3、关计算265.1 翻转机构蜗轮蜗杆计算分析及校核265.2传动副齿轮的确定295.2.1.选定齿轮类型、精度等级、材料及螺旋角295.2.2.按齿面接触强度设计295.2.3按齿根弯曲强度设计315.2.4几何尺寸计算325.3电机的计算与选型336.机床的三维建模346.1机床的整体外观图346.2主要传动机构细图:356.2.1工作台进给传动(丝杠螺母和滑动导轨副)356.2.2工作台圆周运动356.2.3工作台翻转机构367.机床的润滑368.工作台进给控制系统的设计368.1数字化控制系统的选择368.1.1工作台中电机常用控制方案分析368.1.2直流伺服电机与交流伺服电机的区别37
4、8.1.3 主流运动控制方法388.2 PLC控制系统的设计398.2.1 PLC 控制方式的优点408.2.2控制伺服电机的方案确定408.2.3伺服电机与伺服驱动器的硬件连线图418.2.4硬件设计及线图的搭建418.2.5控制方案简单实例的试验428.3其他控制系统方案的简介和初步设计构思448.3.1基于单片机的系统结构的分析448.3.2 PMAC运动控制卡45结论46致谢47参考文献48数控插齿机床工作台结构与控制系统设计摘 要: 齿轮是机械工业中重要的基础传动元件,具有恒功率输出、承载能力大、传动效率高、使用寿命长、传动比稳定等优点。它的设计、制造水平已成为一个国家现代工业技术水
5、平的标志之一。因此,研究齿轮及齿轮加工的相关技术具有很大的理论和现实意义。插齿机作为齿轮加工机床的一种,已逐步体现出其加工的优越性。本课题的设计中,在现有的数控插齿机产品基础上,进一步研究数控插齿机工作台机械结构。在工作台设计中,根据插齿机加工齿轮的原理,对工作台进给、圆周运动以及工作台小角度翻转运动的结构部件进行详细地分析和设计,选择合理的传动方式,并对传动装置进行结构计算和校验。在设计时,要注重理解工作台各个结构部件的运动关系,对其空间结构进行合理地布局。为了实现数字化控制,在结构设计后还需进行控制系统的初步设计.由于课题时间较短,工作量较大,主要考虑伺服电机的调速问题,选择相应的驱动器,
6、进而提出控制方案以及选择相应的控制硬件。关键词:插齿机 ;工作台; 结构设计 ; 数字化控制Structure and Control System Design of CNC Gear Shaper Machine WorkbenchAbstract:Gear is an important transmission element in mechanical manufacturing,it has the features of constant power output,heavy loadings,high efficiency,long operating life,stable
7、transmission ratio, etc.The design and manufacturing level of gears has become one of symbol of modem industry level of a country .Thus, it is of great theoretic and realistic significance to research on correlative technology of gearsAs one kind of the gear finishing lathes, the gear shaper has man
8、ifested the superiority in processing gradually. In this paper, based on the product of existing CNC gear shapers, making further study on the structure of CNC gear shaper workbench. In the design of workbench, according to the principle of gear processing,focus on detailed design and analysis of fe
9、ed of workbench, circular motion, small-angle flip movement of workbench, select the reasonable way to drive and make calculation and verification on transmission structure .In design time, we also should focus on understanding the movement and spatial structure between the various structural compon
10、ents of workbench. In order to realize the digital control, needed for the preliminary design of the control system after structural design. Due to lacking of time and larger workload in this subject, the main consideration of the lifting speed of the motor, select the appropriate drive, and then th
11、e proposed control scheme, select the appropriate control hardware. Keywords: gear shaper ;Workbench ; Structure design ; CNC1 引言1.1 设计的目的和意义机床是现代制造技术的重要生产工具,在某种意义上,它也是衡量一个国家工业制造整体水平的重要标志之一。近些年来,机床设计思想不断进步,为生产高速,高精度,高刚性的机床提供了条件,尤其是计算机在控制,计算,分析处理,仿真的方面中广泛应用,使机床的设计方法与手段日渐丰富。现代机床正向高精度,模块化,全自动,多元化方向发展。数
12、控机床就是现代机床的产物,它是采用数字信息控制的机床,详言之,是用数字化代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤以及刀具和工件之间的相对位移等信息,通过计算机自动编程或手工编程,产生加工程序,送入数控系统经过译码,运算及处理自动加工出所需工件。与其他数控机床相比齿轮加工的数控技术复杂度大,且起步晚,目前,数控滚齿机的驱动元件,可以采用步进电机,直流伺服电机,交流伺服电机。近些年来,交流伺服系统价格不断降低,性能大大超过前两者,已占主导地位。在机械结构上,采取滚珠丝杠传动,贴塑导轨和消除间隙等措施,各轴精度已达0.005-0.01mm。一般带有显示屏幕,提供中英文界面,采用标准数控代码编程,有的
13、也实现参数化编程,性能和方便性大大提高。本课题的目的和意义在于通过设计中运用所学的基础课、技术基础课和专业课的理论知识、生产实习和实验等实践知识,达到巩固,加深和扩大所学知识的目的,同时更加深入掌握数控插齿机的机械结构和控制原理。1.2 数控插齿机在国内外的发展概况及存在的问题1.2.1国内研究现状从1952年世界上第一台数控机床诞生以来,数控技术经过几十年的发展日趋完善,已由最出的硬件数控(NC)经过计算机数控(CNC),发展到以微型计算机为基础的数控(MNC)、直接数控(DNC)和柔性制造系统(FMS)等,并朝着更高的水平发展。绿色设计和环保概念在新一代数控车床设计中起着越来越重要的地位。
14、在国内方面,各主要机床厂家生产的主流数控机床大部分采用的是进口数控系统。但是插齿机的发展在近几年有很大的提高,例如南京第二机床厂、天津第一机床厂在插齿机生产方面已经达到很高的水平,但从整体来说这些国产数控系统大部分还处在封闭阶段,各方面还很不完善,距国际水平有很大差距。目前,数控齿轮加工机床在国内起步晚,但受市场需求驱动,商品化国产数控机床发展很快,在这样的形势下,研制出具有自主知识产权,具有高水平,高质量,高可靠性的数控系统迫在眉睫。1.1.2国外研究现状在国外方面,目前国际上大的数控齿轮机床生产商大多配自行研制的专业数控系统,也有部分厂商在通用数控系统上,加入齿轮加工所特有的功能,而成为专
15、用齿轮数控系统。全功能齿轮加工数控系统在国外已占主导地。目前国际上生产滚齿机的强国美国、德国和日本,也是世界经济强国和汽车生产大国。国外主要是德国西门子公司和法国的NUM公司,还有日本三菱公司和法那克公司。三菱系统实际上是用于加工中心的普通数控系统的产品变形,即在普通数控系统上增加电子齿轮,以实现齿轮范成运动,分齿运动和差动运动控制。相比于国内机床在精度性、产品质量、生产效率方面要领先很多。国外系统主要是德国西门子(840c)和法国的NUM公司的产品(760E),还有少数配日本三菱公司和法那克公司的系统。西门子,三菱系统实际上是用于加工中心的普通数控系统的产品变形,即在普通数控系统上增加电子齿
16、轮,以实现齿轮范成运动,分齿运动和差动运动控制。此外,它仍然采用普通数控机床的G代码,没有适合于齿轮加工特点的参数化自动编程功能,因此很少反映齿轮加工特点。法国NUM公司的数控系统中,有一类专门为数控齿轮加工而开发的,它除了采用反映齿轮加工的G代码之外,还提供了表格式的参数化自动编程功能,但齿轮数控机床特有的范成运动、分齿运动和差动运动控制方面,仍采用硬件为主的电子齿轮方案,因而缺乏灵活性,难以实现灵活的齿形修形。1.3 课题的研究内容本论文主要研究数控插齿机X轴进给运动结构,主要内容有:(1) 掌握数控插齿机加工原理及各个运动所需的机构,着重对带进给的工作台进行详细地结构设计,绘制传动原理图
17、。(2) 进一步设计数控插齿机工作台的各个功能部,使工作台能完成圆周运动,X轴进给及其翻转运动。(3)利用三维设计软件进行建模,对所设计工作台的机械结构进行细节修改和完善,绘制出装配图纸。(4)对相应电机进行控制,选择合适的硬件,提出可行的控制方案。2.整机运动方案的确定2.1 机床主要设计参数及规格2.1.1机床的用途和使用范围本机床主要用于加工圆柱齿轮和多种平板形非圆齿轮;当采用不带齿的圆形光刀,还可加工各种平板形凸轮;采用特殊形状的刀具,还可加工多种齿轮还可加工轴齿轮;倾斜角度的工作台,还可加工锥度齿圆柱齿轮;通过改变机床相应机构还可加工鼓形齿轮。本机床为数控插齿机,特别适用于单件和小批
18、生产,也适用于大批量生产。本机床可广泛应用于汽车、拖拉机、飞机、仪表等各种机械行业。2.1.2机床的技术规格最大加工模数:6毫米最大加工直径:外齿:250毫米内齿:120+刀具直径毫米最大加工齿宽:60毫米刀轴轴心线至工作台主轴轴心线的移动距离:-60220毫米插齿刀支承端面至工作台台面的距离: 160_-230毫米插齿刀冲程最大长度:70毫米工作台台面直径:345毫米刀具冲程数:250-900次分。圆周进给量:(无级)正常使用00225毫米冲程)径向进给量:(无级)正常使用0Ol一01毫米冲程)主电机功率:1.8 KW三个交流伺服电机: SGMGH-20ABA2 、 SGMGH-30ABA2
19、机床净重:3000Kg2.2 数控插齿机的设计原理及主要结构2.2.1插齿机加工原理分析机床采用滚切法(展成法)加工,即加工时,工件和刀具作无间隙啮合的纯滚动,当刀具的齿形为渐开线时,加工出的工件齿形也为渐开线。当用特殊形状的刀具加工时,加工出的轮廓或齿形为其共轭曲线。2.2.2数控插齿机主要运动及结构本机床加工时的几个主要运动如下:1主运动:主运动是机床的主切削运动,由主电机,经传动轴和曲柄滑块结构将旋转运动变为刀轴的直线往复运动,以完成工件切削。主运动速度以刀轴每分钟冲程数表示。2让刀运动:刀具切削回程时退离工件的运动,用以避免刀具齿面与工件已加工表面相摩擦或干涉,以保证加工零件的齿面光洁
20、度及提高刀具的使用寿命。3滚切运动:又称分齿运动。即刀具和工件按一定速比的回转运动,以完成渐开线齿形或其它共轭曲线的加工。4圆周进给运动:用以控制滚切运动的快慢,即满足租、精加工不同的需要,满足不同粗糙度要求和生产率要求。圆周进给量的大小以每往复行程工件在度圆上转过的弧长计。5径向进给运动:用以控制刀具沿工件径向切入(实际为工件向刀具移动)的快慢和切削深度。用以满足不同的加工精度要求和生产率要求。6刀轴快速回转运动:用于检验刀轴安装刀具的基面的径向跳动和端面跳动。或刀具装在刀轴上后的端面跳动和径向跳动。7工作台快速回转运动:工件和插刀需要进行展成运动。2.3 新方案的提出和分析2.3.1结构改
21、进设计着重对数控插齿机机床的工作台进行详细的结构设计,使工作台有更多的使用功能,主要从以下几个方面进行改进:(1)工作台旋转采用伺服电机+蜗轮蜗杆副直接进行动力传递,伺服电机与工作台相对固定。(2)插齿机的径向进给运动由工作台承担(3)工作台能够进行一定角度的旋转,实现能加工锥齿的要求。2.3.2优缺点比较和分析改进方案与传统机床的优缺点分析:表 2.1优缺点改进方案 优点 缺点工作台圆周运动由内部伺服电机直接拖动 传动效率高,避免使用复杂的齿轮系,工作台运动更加灵活,空间干涉减少 增加了工作台的空间结构,对伺服电机散热性和动力性能要求很高工作台实现径向进给避免大立柱进给,减少运行中的惯性,机
22、床的稳定性得到提升,主轴运动和结构也得到简化工作台进行进给导致加工工件的位置具有不确定性,不便于流水线式的装夹工作台可进行小角度翻转 可加工锥度齿圆柱齿轮工作台的刚度减小,工件回转中心与插刀主轴的定位精度降低,自重增加综上所述,本次毕业设计提出的数控插齿机结构方案能够满足齿轮加工机床的基本结构要求,运动更加灵活,应用范围更加广泛。同时也具有很多不足,需要不断地实际应用和研究来寻求到更好地解决方案。并对所研究部分进行结构设计,绘制初步的传动原理图如图1。最后根据设计的传动原理图对插齿机主要传动结构进行关键零件的选型和校核。图2.13 工作台进给结构各个传动部件的方案选择3.1导轨的选型和分析计算
23、3.1.1导轨类型的选择导轨在机器中是个十分重要的部件,在机床中尤为重要。机床的加工精度与导轨精度有直接的联系,小批量生产的精密机床,导轨的加工工作量占整个机床加工工作量的40%左右。而且,导轨一旦损坏,维修十分困难。按运动学原理,所谓导轨就是将运动构件约束到只有一个自由度的装置。导轨副中设在支承构件上的导轨面为承导面,称为静导轨,它比较长;另一个导轨面设在运动构件上,称为动导轨,它比较短。具有动导轨的运动构件常称为工作台、滑台、常用导轨面有平面和圆弧面。圆弧导轨面构成圆柱形导轨;不同的平导轨面组合,构成矩形导轨面间的摩擦为滑动摩擦者称为滑动导轨,在导轨面间置人滚动元件,使摩擦转变为滚动摩擦者
24、称为滚动导轨。导轨有闭式和开式之分,闭式导轨可以承受倾覆力矩,而开式导轨则不能。导轨性能的好坏,直接影响机床的加工精度、承载能力和使用性能。所以,导轨要满足以下基本要求:结构简单,有良好的导向精度、精度保持性、低速运动平稳性和工艺性好。导轨作为进给系统的重要环节,不同类型的机床,对导轨的要求也不同。数控机床的导轨比普通机床的导轨要求要高,各个导轨的类型和应用特点如下表3.1所示表3.1 各种导轨的比较导轨类型主要特点应 用普通滑动导轨1、 结构简单,使用维修方便2、 未形成完全液体摩擦时低速易爬行3、 磨损大、寿命低、运动精度不稳定普通机床、冶金设备上应用普遍贴塑导轨1、 动导轨表面贴塑料软带
25、等与铸铁或钢导轨搭配摩擦系数小,且动、静摩擦系数相近。不易爬行,抗磨损性能好2、 贴塑工艺简单3、 刚度较低、耐热性差,容易蠕变主要应用于中、大型机床压强不大的导轨应用日趋广泛直线滚动导轨1、 运动灵敏度高、低速运动平稳性好,定位精度高2、 精度保持性好,磨损少、寿命长3、 刚性和抗振性差,结构复杂,成本高,要求良好的防护广泛用于各种精密机床、数控机床及纺织机械等静压导轨1、 摩擦系数很小、驱动力小2、 低速运动平稳性好3、 承载能力大,刚性、吸振性好4、 需要一套液压装置,结构复杂,调整困难各种大型、重型机床、精密机床、数控机床的工作台要设计的工作台是用来配套轻型的立式数控插齿机床,需要承载
26、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。3.1.2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,要满足0.01mm的脉冲当量和0.01mm的定位精度,滑动丝杠副无能为力,只有选用滚珠丝杠副才能达到。滚珠丝杠副的传动精度高、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,而且滚珠丝杠已经系列化,选用非常方便,有利于提高开发效率。3.2.滑动导轨副的选型和计算3.2.1导轨上移动部件的重量估算按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。包括工件、夹具、工作平台、
27、上层电动机、减速箱、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等,估计重量约为1500N。3.2.2插削力的计算a.平均插削力计算零件的加工方式为立式插削,采用硬质合金立铣刀,工件的材料为碳钢。插齿机的工作原理分析 :插齿加工按展成原理滚切法,如图3.2。图 3.1插齿切削力F(N)和切削功率P(kW)一般是用最大切削总面积和平均切削面积()进行计算的。切削力的计算公式如下:Am=0.47m2fcZ0.09式中 z工件齿数; m工件模数(mm); p单位切削力,见参考书目1表517; 圆周进给量(mm/行程)。最大切削力按下式计算:Am=0.609m2fcZ0.11查参考书目1表5-17得:p=320
28、0N/mm根据设计机床参数和经验:工件平均模数取 m=2.5圆周平均进给量取 fc=0.8mm/行程工件平均齿数取 Z=25则平均切削力切削力为=5688.5Nb.切削功率切削功率的计算公式为Pm=FzVC60000式中 切削力(N); 切削速度(m/min) 查询参考资料取 Vmax=10.5m/min则切削功率为Pm=FzVC60000 =1 .0kW 现考虑立插机床,插刀上下往复运动为主运动,工作台插刀圆周展成运动的接触应力较小,由经验可知,假定本毕业设计工作台受到垂直方向的插削力Fz=5700N,受到轴向和径向方向的滚切力分别为Ff和Ffn。今将水平方向较大的滚切力分配给工作台的纵向(
29、丝杠轴线方向),则纵向滚削力Fx=Ff=800N,径向切削力Fy=Ffn=600N。3.2.3滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取a.计算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。本次所设计工作台采用水平布置,利用双导轨、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: (2-2)其中,移动部件重量G=1500N,外加载荷F=FZ=12300N,代入式2-2得最大工作载荷根据工作载荷Fm=6.75kN,初选直线滚动导轨副的型号为ZL系列的JSA-LG45型,其额定动载荷Ca=42.5kN,额定静载荷C0a=71kN。初
30、步确定工作台面尺寸为600mm800mm,加工范围为350mm,考虑工作行程应留有一定余量,查表3.2,按标准系列,选取导轨长度为850mm. 表3.2 JSA型导轨长度系列导轨型号导轨长度系JSA-LG15280340400460520580640700760820940JSA-LG20340400520580640760820940100011201240JSA-LG2546064080010001240136014801600184019603000JSA-LG3552060084010001080124014801720220024403000JSA-LG455506507508509
31、50125014501850205025503000JSA-LG5566078090010201260138015001980222027003000JSA-LG65820970112012701420157017202020232027703000b.距离额定寿命L的计算上述选取的ZL系列JSA-LG45型导轨副的滚道硬度为60HRC,工作温度不超过100,每根导轨上配有两只滑块,精度为4级,工作速度较低,载荷不大。查下表:表3.3 硬度系数滚道硬度(HRC)50555864fH0.530.81.0表3.4 温度系数工作温度/= 7689.64Ng.确定滚珠丝杠副预紧力= 1/2 , 其中2
32、050N683.33N h. 行程补偿值与拉伸力(1)行程补偿值C=11.8,式中查现代机床设计手册950,110,(24)15温差取代入数据得C=32(2) 预拉伸力1.95 代入得4807N3.3.2 确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号和规格(1)轴承所承受得最大轴向载荷480720506857N(2)轴承类型两端固定的支承形式,选背对背60角接触推力球轴承a.轴承内径计算轴承内径略小于丝杠公称直径d =40,取d30b.轴承校核FBP=1/3Fmax带入数据得2285.7N轴承预紧力:预力负荷按现代机床设计手册选取轴承型号规格当d25mm,预加负荷为:所以选用角接触球轴承7305Cd25,预
33、加负荷为29002285.7N3.4伺服电机的选择3.4.1计算负载扭矩及负载惯量由下面公式Tm=FL2+TfTm:作用在电机轴上的负载扭矩(N.m)F:移动部件(工作台、刀架、零件)沿轴运动所需的力(kgf)L:电机每转进给轴的实际移动距离L=PZ1Z2=51=5mmT:丝杠螺母,轴承等作用电机上的摩擦扭矩,一般取T=2(N.m)1.1不管是否正在切削,不管是水平还是垂直,F值均是取决于工作台的重量、摩擦系数。对于水平进给轴,F的计算公式如下:a不进行切削时:F=(W+fg)fg:斜铁预紧力(kgf),取50kgfF=0.05(2050+50)=105(kgf)Tm=1050.520.9+2
34、=9.28kgf.cm=0.9(N.m)b.在进行切削时:F=Fc+(W+fg+Fcf)Fc:由切削力产生的反向推力,取120(kgf)Fcf:由切削运动使工作台作用于滑动表面的力,在此插齿机工作台设计中取50kgf则有F=120+0.05(2050+50+50)=227.5(kgf)Tm=227.50.520.9+2=22.13kgf.cm=2.12 N.m为了满足上述所求负载要求,查伺服电机规格、参数表并从中选择一种电机,在不切削的情况下,其输出力矩1.27(N.m),并要求其最高转速大于3000R/min,考虑到加速要求,预选伺服电机为安川公司生产的-系列的SGMGH-30ABA2,永磁
35、式伺服电动机。3.4.2伺服电机的校核:传动部件加在伺服电动机转轴上的总转动惯量J明细表格如下:表3.10项目及单位传动件外径或公称直径(mm)宽度或长度(mm)材料及密度(kgcm3)减速比安装内经D2(mm)转动惯量J(kgcm2)重量(kg)丝杠40700钢材7.851031013.86.90工作台800铸铁01.37150联轴器0.011(查)8.36计算加在伺服电动机转轴上的总转动惯量J:这里主要讨论与惯量计算有关的数控机床进给传动系统的组成环节(部分),主要为:进给电机、联轴器、丝杆螺旋传动机构或齿轮齿条机构、执行部件。减速环节折算到电机轴上的惯量为0丝杠环节折算到电机轴上的惯量
36、J2=13.8 kgcm2执行部件折算到电机轴上的惯量 J3=mzPh22=1.37 kgcm2折算到电机轴上的总惯量J=JM+J1+J2+J3+J4=61.181kgcm2其中,Ja为主动轮的转动惯量; Jb为被动轮的转动惯量; Js为丝杠的转动惯量; J4为联轴器的转动惯量; mz为包括跟随移动的负荷在内的执行部件净重; i为减速比; S为丝杠螺距; J为负载惯量与电机惯量之和; JM为电机旋转惯量,查手册得惯量为46kgcm2。 本方案中,大带轮的转动惯量计算较复杂,采用了三维建模的方式,软件计算得出其转动惯量Jb。同时说明,其他附属零件都已附加到各环节进行计算,以后不再提及。根据上面的
37、分析可知,在其他因素不变的情况下,运动零部件本身的惯量越大,则折算惯量越大;减速比越大,则折算惯量越小;丝杆螺距越大,则折算惯量越大。(参考论文机床进给驱动伺服电机的选择和安川伺服电机设计手册P91知,电机满足要求)计算加在伺服电动机转轴上的等效负载转矩Teq 分快速空载启动和承受最大工作负载两种情况进行计算。快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩Teq1 Teq1应包括三部分:快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩Tamax、移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩Tf、滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩T0。因为滚珠丝杠副传动效率很高,根据T0=FYJPh2i102式中,FYJ滚珠丝杠的