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所以每次最多推动的粉料的质量为
mmax??vmax?0.5?45?45?5?5062.5g?5.063kg
所以小车每次铺粉推动的粉料的重量为：
Gmax?mmaxg?5.063?9.8?49.6125N
F1??1G?0.04?49.6125?1.98N
设铺粉小车质量为： 错误！未找到引用源。 则小车受导轨的阻力为：错误！未找到引用源。
对以上的三种情况进行分析可得，小车在初始阶段即加速阶段，需要的推力最大。最大的推力为：
F?F?F?(M?mmax)a?1.98?247.5?(5?5.063)?0.56?32.12N
小车需要的最大推力为F3=32.12N。则小车运动的所需的功率P0，根据错误！未找到引用源。得，小车运动所需的功率为：
Pw?Fv1000?35.44?0.1241000?0.0044kw
ηa为 传动装置的总效率。 错误！未找到引用源。
其中η1，η2分别是减速器，和同步带传动的效率。η1=η2=0.98 所以同步带轮的输入功率为：
P0?Fv/1000?32.12?0.112/1000?0.0037kw
即电动机的功率为0.0037kw 3.1.3 同步带轮的设计
同步带传动综合了带传动和链传动的优点。同步带通常是以钢丝绳或玻璃纤维绳等为抗拉层，氯丁橡胶或聚氨酯橡胶为基体、工作面上带齿的环状带。工作时带的凸齿与带轮外缘上的齿槽进行啮合传动。由于抗拉层承载后变形小，能保持同步带的周节不变，故带与带轮间没有相对滑动，从而保证了准确的传动比。
同步带传动的优点：a)无滑动，能保证固定的传动比；b)预紧力较小，轴和轴承上所受载荷小；c)带的厚度小，单位长度的质量小，故允许的线速度较高；d)带的柔性
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高。
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好，故选用带轮的直径可以较小。其主要缺点是安装时中心距要求严格，且价格要求较
小车的速度和同步齿形带的速度是一致的所以同步齿形带轮的线速度为: 带速v =0.112m /s
初选小带轮齿数为z1=14,模数m=4 所以小带轮直径d1=mz1=2×18=56mm 根据公式v=πd1n1/60×1000 得小带轮的转速n1=35.3r/min.
因为传动比为1所以大带轮的齿数和直径分别为: z2=14 d2=56mm
大带轮的转速n2=35.3r/min
Pd=Ka×P=1.6×0.0037=0.00592kw(Ka-工况系数) 取轴向间距a0=1450mm
带长L0=2a0+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0=3065.84mm
由L0与m=4可取Zb=290，Lp=3644.25的同步带，根据需要将他的宽度切为28mm。 即带宽bs=28mm
电机的输出转距为Td=9550Pd/n1=9550×0.00592/35.3=1.6N.m
3.2 缸体部分设计
缸体部分的传动是电机经过一个蜗轮蜗杆减速器后，由丝杠带动缸体做上下直线移动,这部分的主要特点就是蜗轮与丝杠的螺母相连,从而带动滚珠丝杠的螺母转动,而丝杠只是上下移动,不转动。 3.2.1 缸体的设计
缸体的设计首先要对缸体进行手力分析。考虑最不理想的情况，也即缸体受力最大的情况，当缸体装满粉料，从下端上升到顶端的过程，缸体的底板受到的力最大。
缸体的底板受到的力为粉料的重力G，粉料与缸体壁的摩擦力F，受力图如下图6示：
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Fm
G
F1
F2
图6 丝杠受力分析
托板在上升的过程中，经过加速，匀速，减速三个阶段。与小车的受力分析相似，在加速阶段受到的力最大，需要电机的推力最大。其中G为粉的重力与缸底板的重力之和，F1为粉料与缸体壁的摩擦力，F2为惯性力，F为电机推力。
Fm?F1?F2?G
整缸粉的体积为错误！未找到引用源。 整缸粉的重力为G1??vg?500?0.1?9.8?490N 缸体底板的重量为G2=100N 则有G=G1+G2=590N
取粉与缸体壁的摩擦力错误！未找到引用源。1
缸体的惯性力F2?G，由于加速度不大，所以惯性力较小。
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则缸体所需要的最大推力为：
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Fm?F1?F2?G?0.8?490?590?590?1572N 电机的选择
国内的标准型号有:70BYG,90BYG,130BYG等由于缸体的上升速度不宜过快，以免影响加工质量，可取上升速度v=0.8mm/s。
由上升过程所用的功率应等于丝杠所提供的功率，则上升所消耗的功率为 P=FmV升=FV。
其中F为丝杠的圆周力，V为圆周线速度，Fm为向上推力，V升为上升速度。 有后面可知所选的丝杠的直径d=32mm，且其线速度v=0.02m/s，Fm=1572N,V
?3=0.8mm/s。则代入上式有：1572?0.8?10?F?0.02升
可F=62.88N
则其转矩为：T=Fd=62.88?0.032=2.01NM
有余载计算中没考虑到其效率损失，所以其所选的转矩肯定比2.01NM大，根据转矩可选取70BYG2501,其最大转矩为2.5N.M。电机型号数据见下表1所示：
表1 90BYG250A系列步进电机技术参数
参数型号 相电流（A） 步距角（o） 保持转矩N.M 转子惯量kg.cm.s2 空载启动频率KHz 空载运行频率KHz 电机重量Kg
70BYG2501 3 0.9/1.8 2.5 1.5 1200
?20
2.8
3.2.2 滚珠丝杠副的计算
(1) 滚珠丝杆简介
近年来，越来越多的滚珠丝杆被用在各式各样的机床上。来满足设备高精度与高性
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能的需求，滚珠丝杆已成为使用最广的传动元件之一。在CNC的机械中，使用滚珠丝杆能增加其定位精度及延长其使用寿命。在传统机械上，滚珠丝杆也逐渐取代爱克姆丝杆。滚珠丝杆通常搭配预压力来消除机器运转时的背隙。
引起滚珠丝杆间隙过大的原因： 1) 无预压或预压不足
无预压的滚珠丝杆垂直放置时。螺帽会因本身的重量而造成转动下滑，无预压的丝杆会有相当的背隙，因此只能用于较小操作阻力的机器，但主要的依据是其定位精度没有太多的要求。丝杠在不同的应用场所给出正确的预压量，并在出厂前调整好预压，因此当您定购滚珠丝杆前请详述设备的操作情况。
2) 扭转位移太大
丝杆的细长比越小，刚性越高，细长比的界限一般在60以下。如果细长比太大，丝杆会因自重原因产生下垂，如果滚珠丝杆只以侧支撑。此种设计刚性较弱，应尽可能避免。
3) 轴承选用不当
通常滚珠丝杆必须搭配斜角轴承。尤其是以高爪力角设计的轴承为较佳的选择，当滚珠丝杆承受轴向负载时。一般的深沟滚轴轴承会产生一定量的轴向间隙，因此深沟滚珠轴承不适用于此。
4) 轴承安装不当
轴承的承靠面与锁定螺帽V形牙轴心的垂直度不佳，或两对应方向的锁定螺帽面平行度不佳，会导致轴承的倾斜。因此螺帽肩部的锁定螺帽V形牙与轴承的承靠面必须同时加工，才能确保垂直度，如果以研磨方式加工更好。
5) 螺帽座或轴承座刚性不足
如果螺帽座或轴承刚性不足，由于元件本身的重力就会引起丝杆变形，因此在设计螺帽和轴承座时要使其刚度足够，保证丝杆的间隙不会过大。
7）支撑座的表面平面度超差
不论结合元件的表面是研磨或铲花，只要其平面度超出公差范围，床台运动时位置的重现性精度将较差，因此一部机器中，通常在支撑座与机器本体间以薄垫片来达到调整的目的。
为了调整间隙，滚珠丝杠的使用要预紧。轴承间隙的调整和预紧常采用双螺母预紧