平面物体二维尺寸检测系统设计+CAD图纸(9)
查表3.7，取 =1.1，根据式（3.14）得
b 计算每分钟平均转速
每分钟平均转速n=0.4次/min ，行程长度l=350mm, 根据式（3.16），平均转速为：
C 计算用运行时间表示的额定寿命
根据式（3.15）计算滚珠螺母用运行时间表示的额定寿命为： h
额定寿命大于期望寿命要求。
（5）计算驱动扭矩
等速运动状态下电机所需要的扭矩
由于滚珠丝杠副没有预压，所以由外部负载产生的摩擦扭矩等于零，根据式（3.17）：
查阅THK滚珠丝杠选型目录,得出丝杠单位长度的转动惯量为：
J= 再乘以丝杠的长度400mm，即得带丝杠的转动惯量。
= ×400=0.0308 =
根据工作台与工件的转动惯量计算式(3.18):
根据折算到驱动电机上的总转动惯量计算式（3.19）：
电机工作时最高转速 r/min
电机所需驱动的有效值 = =0.013 N•m
（6） 选择电机型号
根据上述计算得出电机的最大负载扭矩为0.013N•m，负载扭矩的有效值为0.013N•m，负载转动惯量折算到电机输出轴上的总转动惯量为 。根据伺服电机的选型原则及转动惯量要求可知，伺服电机必须满足以下条件：
伺服电机瞬时输出扭矩大于0.013N•m；伺服电机额定输出扭矩大于0.013N•m；伺服电机转子转动惯量大于
查阅松下公司伺服电机选型资料，在额定转速为3000r/min的规格中，选定同时满足上述三个条件的规格为MSME5AZS1，额定输出功率50W，最大输出转矩为0.48N•m，额定输出转矩0.16N•m，电机转子转动惯量为 （带制动器）。
（7） Y向的线位移精度
伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。所选伺服电机带17位编码器，驱动器每接收 =131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072= （2.747 ）°。线位移精度=（2.747 ）°×4=0.1915µm。
（8） 滚珠丝杠机构的装配附件及其选型
① 支承结构（固定端+支承端）
固定端支承单元，根据选择丝杠的轴径，从THK滚珠丝杠选型目录中，选取EK型固定侧角型支承单元EK10。
支承端根据选择丝杠的轴径，从THK滚珠丝杠选型目录中，选取EF型支承侧角型支承单元EF10。
② 锁紧螺母
根据选择丝杠的轴径，从THK滚珠丝杠选型目录中，选取锁紧螺母型号RN10。
③ 螺母支座
根据选择丝杠的型号，从THK滚珠丝杠选型目录中，选取螺母座型号MC1004。
因所选滚珠丝杠的零部件在THK公司有成品，即选成品型号为BNK 1004-2.5RRG0+380LC5Y。
④ 弹性联轴器
联轴器力矩确定：
T≥
根据电机与丝杠轴径，选取联轴器型号：CT-LK1-19M。
⑤支架
Y向安装底板下需要有支承架，选用VOT铝型材，带滚珠丝杠导轨副一端采用2个VOT4080，断面积为1342mm ,用Mc尼龙地脚组件来支承，选用DJ60-M12，可承受力2000N，另一端2个采用VOT3030,Mc尼龙地脚组件DJ50-M6，可承受力1000N。而整个检测工作台约为300N。
<抗压强度195Mpa
<抗压强度195Mpa
强度满足，安全，符合使用要求。
3.3 Z向运动结构设计
由于Z向安装图像传感器和镜头，并挂在X的丝杠导轨的托板上。所以结构不能太大，太复杂，故采用直线步进电机直接实现直线运动。
直线步进电机是由磁性转子铁芯通过与由定子产生的脉冲电磁场相互作用而产生转动，直线步进电机在电机内部把旋转运动转化为线性运动。由于直线步进电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大大地下降 。直线步进电机响应速度快，定位精度高且速度非常平稳。
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