2.力矩与功率的换算
P
=
T
贩n
60
2pr
P为功率，单位为w；n为转速，单位r/min，T为力矩，N.m
（一）步进电机选择实例
经济型数控车床的纵向（z 轴） 进给系统，通常是采用步进电机驱 动滚珠丝杠、带动装有刀架的拖板 作直线往复运动，其工作原理与图 相似，其中工作台即拖板。
假设:拖板重量W＝2000N ，拖板导轨之间的摩擦系数μ＝0.06 ,车 削时最大切削负载＝2150N , y 向切削分力Fy＝2Fz ＝4300N （垂 直于导轨），要求刀具切削时的进给速度v1＝10 ~500mm /min，快 速行程速度＝3000mm/min ，滚珠丝杠名义直径d0＝32mm ， 导程 tsp＝6mm ，丝杠总长l = 1400mm ，拖板最大行程为1150mm ，定 位精度士0 .0lmm ，试选择合适的步进电机。
500 mm / min
综上所述，可选该型号的步进电机。
实用公式：转速(r/s）=脉冲频率 /（电机每转整步数*细分数）
n(r / s) =
P qe 360 ´ m
n：电机转速（R/S）；P：脉冲频率（Hz）；θe：电机固有步距角；
= t/360 i
J g2
d 2 4b2
32
54 1.0 7.85 10 3 32
0.482 N cm
( 4）小齿轮的转动惯量 Jg1
J g1
d1 4 b1
32
44
1.2 7.85 10 3 32
0.2N cm
JL
J g1 J W
J g2 J sp i2
0.2 0.012 0.482 11.31 7.76 1.52 2
N cm s2
中 b1 = 10mm ，为小齿轮的宽度。
5。速度验算
( l )快进速度的验算 快速进给时，电机空载运行，查步进电机 110BF003 的运行矩频特性曲线得。
fmax 6000 Hz
电机转矩
Tm 90N cm Tf 11.46N cm
故可按此频率计算最大的 ds
=
6 0.01´ 480 =
1.25
2。等效负载转矩的计算 (l)空载时的等效摩擦转矩Tf
Tf =
mNtsp
2phsi
=
0.06 创2000 2p 创0.8
6 ? 10- 2 1.25
=
11.46
N.cm
(2)车削加工时的等效摩擦转矩TL
TL =
( ) 轾 犏 臌Fz + m W + Fy tsp
1。脉冲当量的选择 初选三相步进电机的步距角为0.75 º /1.5 º, 当三相六拍运
行时，步距角θ = 0.75 º ，其每转脉冲数S=480。初选脉冲当量 δ =0.01mm(0.05~0.01mm)，根据脉冲当量的定义，可得中间齿轮
传动比i为1.25,选小齿轮齿数z1=20 ,z2 =25，模数m = 2mm。
2phsi
=
臌 轾2150 + 0.06(2000 + 4300) 创6 2p 创8 1.25
10- 1 = 241.4N.cm
式中ηs= 0 . 8 ，为丝杠预紧时的传动效率。 3。等效转动惯量
(l）滚珠丝杠的转动惯量Jsp
Jsp =
pl02lr 32
p 创3.22
140创7.85 32
10- 3 = 11.31(N鬃cm s2 )
v2
6
f
m
ax
tsp l
1 0.75 6000 6
6 1.25
3600 mm / min
3000 mm / min
( 2 )工进速度的验算 Tl 241.4N cm 时，对应的频率f1=2000Hz
v1
6
f1
tsp l
1 0.75 2000 6
6 1.25
1200 mm / min
步进电机的选型计算
1.步进电机的选型参数
a.步距角 b.静转矩 c.电流 1.1步距角
电机的步距角取决于负载精度的要求。将负载的最小分辨 率（当量）换算到电机轴上，每个电机轴应走多少角度（包括减 速）。电机的步距角应等于或小于此角度。
1.2静力矩 静力矩为摩擦力矩的2~3倍。
1.3电流的选择 依据矩频特性选择。
式中钢的密度 7.85 10 3 kg / cm2
3。等效转动惯量
（2）拖板运动惯量换算到电机轴上的转动惯量JW
JW
W g
t sp
2
2
1 i2
2000 980
0.6
2
2
1 1.252
1.2 102
N cm s2
(3）大齿轮的转动惯量 Jg2,式中 b2 = 10mm ，为大齿轮的宽度