5.2齿轮传动机构的确定
5.2.1传动比的确定
要实现脉冲当量lμm/STEP的设计要求，必须通过齿轮机构进行分度，其传动比为：
（5.5）
式中：Ph —为滚珠丝杠导程
φ—为步距角
δp—为脉冲当量
根据前面选定的几个参数，由式（5.4）得：
=0.36×4/360×0.001
=4:1=Z2/Z1
根据结构要求,选用Z1为30，Z2为120
5.2.2齿轮结构主要参数的确定
①齿轮类型：选择直齿加工方便。
②模数选择：本工作台负载相当轻,参考同类型的机床后,选择m＝1齿轮传动侧隙的消除。
③中心距的计算：
A=m×（Z1+ Z2） （5.6）
=1×(30+120)/2=75mm
齿顶高为1mm，齿根高为125mm，齿宽为20mm。
④齿轮材料及热处理：
小齿轮Z1采用40Cr，齿面高频淬火;
大齿轮Z2采用45号钢，调质处理。
5.3步进电机惯性负载的计算
由资料知，激光切割机的负载可以认为是惯性负载。机械机构的惯量对运动特性有直接的影响。不但对加速能力、加速时驱动力矩及动态的快速反应有关，在开环系统中对运动的平稳性也有很大的影响，因此要计算惯性负载。限于篇幅，在此仅对进给系统的负载进行计算。
惯性负载可由以下公式进行计算：
（5.7）
式中：JD为整个传动系统折算到电机轴上的惯性负载。
J0为步进电机转子轴的转动惯量e
J1为齿辣,文^论'文.网http://www.751com.cn 轮Zl的转动惯量
J2为齿轮Z2的转动惯量
J3为齿轮Z3的转动惯量
mn为系统工作台质量
Vm为工作台的最大移动速率
ωD为折算成单轴系统电动机轴角速度
各项计算如下：
已知：
J0＝0忽略不计， mn=112.5Kg
齿轮惯性转矩计算公式：
（5.8）
其中：
ρ为回转半径
G为转件的重量
滚珠丝杠的惯性矩计算公式：
（5.9）
最后计算可得：
J1=0.1×10-3Kg. m2
J2=1.32×10-3Kg. m2
J3=2.98×10-4Kg. m2
J4=1.14×10-5Kg. m2
Vm=12 m/s
ωD=2πrad/s
故惯性负载根据式（5.7）得：
JD=J0+J1+(Zl/Z2)（J2＋J3）+ J4 (Vm/ωD)2×mn
=17.3 Kg. cm2
此值为近似值故此值小于所选电机的转动惯量。