图4 细分驱动器的原理
用途特点及工作条件
LX19系列开关用于交流50Hz或60Hz,控制电路的电压220 v到380 v的电路中,机械信号变成电信号,控制运动机构和转换方向度用。LX19系列开关采用双断点瞬动式结构,安置在一个金属外壳构成的保护式。壳上装有各种机械零件的方法。组成的单轮、双旋转动,没有线性运动形式的行程开关,等等。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁步进电机(PM),混合步 进电机(HB)和单相步进电机,等等。永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度； 反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。
步进电机的一些特点：
1、一般精密步进电机步进角的3 - 5%,且不累积。 2、步进电机外壳允许最高温度。
步进电机温度太高会使磁性材料退磁,所以电机外壳允许最高温度应该取决于不同的退磁磁性材料;有些材料都在130摄氏度以上,有的甚至高达200摄氏度以上,因此步进电机出现在80 - 90摄氏度温度完全正常
2.3丝杠的选型
1.公称直径。即丝杠的外径，常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不过请注意，这些规格中，各厂家一般只备16~50的货，也就是说，其他直径大部分都是期货（见单生产，货期大约在30~60天之间，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。公称直径和负载基本成正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念：动额定负荷与静额定负荷，前者指运动状态下的额定轴向负载，后者是指静止状态下的额定轴向负载。设计时参考前者即可。需要注意的是，额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。推荐：直径尽量选16~63。
2.导程。也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小导程现货产品一般只有5、10，大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越大速度越快。推荐：导程尽量选5和10。
3.长度。长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长，但有些厂家需要提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量（如果需要安装防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的18计算）。在设计绘图时，丝杠的全长大致可以按照一下参数累加：丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度（轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量）+动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量）。特别需要注意的是，如果你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事先咨询厂家销售人员可否生产，总体的情况是，国内厂家常规品最大长度3米，特殊品16米，国外厂家常规品6米，特殊品22米。当然不是说国内厂家就不能生产更长的，只是定制品的价格比较离谱。推荐：长度尽量选6米以下，超过的用齿轮齿条更划算了。
4.螺母形式。各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式，一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母（注意，单螺母和双螺母没有负载和刚性差异，这一点不要听从厂家销售人员的演说，单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能，另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍）。在安装尺寸和性能允许的情况下，设计者在选用时应尽量选择常规形式，以避免维护时备件的货期问题。推荐：频繁动作、高精度维持场合选双螺母，其他场合选双且边单螺母。推荐：螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。
5.精度。滚珠丝杠按GB分类有P类和T类，即传动类和定位类，精度等级有1、2、3、4.....几种，国外产品一般不分传动还是定位，一律以C0~C10或具体数值表示，一般来说，通用机械或普通数控机械选C7（任意300行程内定位误差±0.05）或以下，高精度数控机械选C5（±0.018）以上C3（±0.008）以下，光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是，精度和价格关联性很大，并且，精度的概念是组合和维持，也就是说，螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差，出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题，与生产商的生产工艺有关。推荐：精度尽量选C7。
图5 精度C7号丝杠（d=8mm）
2.4初选导轨型号
直线滚动导轨,根据最大动载荷C = 1613 N垂直,水平最大动载荷C = 483.9 N,通过检查（机电一体化系统设计手册）表2.9 -3.8 ,其参数长度:650毫米,最终确定使用直径D=8mm的导轨最合适。。
图6 d=8mm号导轨
3.传动部分总体设计的计算
3.1丝杠的受力计算
滚珠丝杠副已经标准化。因此只需选择合适的型号即可。 滚珠丝杠的负荷包括粉料的重力及摩擦引起的阻力。 1)经查表和前述计算可以的出如下参数：
查表得，使用寿命 T=15000h,初选丝杠螺距 t=4mm,且已经知道Z轴下降的最大的下降速度是
Vmax=0.048mmin
所以丝杠转速 n?1000vmaxt?1000?0.0484?12rmin 取丝杠转速n=12rmin
所以L?60?12?15000106?10.8转 额定动载荷
设计其精度为3级，可靠性为90%
13则由C`am?fwF(60nLn)/100fafc
其中可查出精度系数fa=1，可靠性系数fc=1，荷性质系数fw=1.2，且已知F=1572N,Lh=15000,n=12rmin。
上述数据代入公式后，可得 查表（机械设计手册），取滚珠丝杠的直径d0=6mm,选用滚珠丝杠螺母副型号为3206-3,其额定负荷为6766N,足够用。
3.2导轨的选型及计算
3.2.1导轨刚度检验
滚珠丝杠受工作负荷P引起的导程L0的变化量
FNL?L?EA
6222其中FN=1574，L=0.4cm，E?20.6?10N/cm，A??R?8.04cm
所以
?L?FNL1574?0.4?6??3.8?10cm6EA20.6?10?8.08
导轨因受扭矩引起的导程变化量很小，可忽略 所以导程总误差
a`?a63?61.2??0.72m2.5
?2?查表知6级精度的丝杠允许误差13μm,（中国机械设计手册卷4）故刚度足够。所选丝杠符合要求。
3.3丝杠和螺母自锁校核计算
螺纹升角 Ψ=arctan(Lπ*d2) 其中 L——导程；
d2——螺纹中径（一般而言，d2=d-0.5p）； 螺纹摩擦角 β=arctan[fcos(α2)] 其中 f——静摩擦系数； α——螺纹牙型角； 若 Ψ≤β，则传动螺纹具有自锁特性。
3.3.1 电机转矩的选择计算
加热板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=πd1n160×1000 得小带轮的转速n1=35.3rmin.
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=35.3rmin
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)24a0=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=9550Pdn1=9550×0.0059235.3=1.6N.m 综合考虑，查表选择57BYG096型步进电机，如图8、图9所示
图7步进电机