机床滚动直线传动部件的力学特性研究

发布时间：2020-12-24 05:23

　　目前,我国高速切削加工行业所必需的高速、重载、精密机床滚动直线传动部件几乎全部依赖进口,已成为制约我国高速数控机床技术发展的瓶颈。针对如何提高我国高速重载滚珠丝杠副和滚柱直线导轨副产品的使用性能,必须从理论上对这两种直线滚动驱动部件进行摩擦分析、接触区的接触变形分析以及动力学仿真研究。本课题针对高速重载机床滚动直线传动部件研究领域存在的一些分析难题,开展了相关的研究工作,旨在对上述问题的解决提供一些新的思路和方法。滚动摩擦作为机床滚动直线传动部件的主要磨损之源和主要的能量消耗途径,是影响它们工作性能的重要指标。本文在分析和归纳机床滚动直线传动部件接触区结构特点的基础上,对机床滚动直线传动部件接触区的弹性滞后损失、差动滑动摩擦、粘着效应及润滑状态等对摩擦的影响进行了探讨并提出了采用预紧力降低滚柱直线导轨副的差动滑动的方法。通过滚柱直线导轨副的负载跑合试验,测得了摩擦对滚柱直线导轨副的圆柱滚动体的圆度、表面粗糙度等的影响。机床滚动直线传动部件的接触刚度严重影响着机床的使用性能。本文通过对机床滚动直线传动部件的结构及功能分析,将滚珠丝杠副的滚珠与滚珠丝杠滚道、滚珠螺母滚道的接触视为非协调性接... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

滚珠丝杠副结构图

第一种称为外循环滚珠丝杠副，其由丝杠、螺母、钢珠、返向器及固定块组合而成。而钢珠介于丝杠与螺母之中，钢珠的循环乃经由返向器的连接，使其得以在螺母上回流;而返向器则装置在螺母外部，此种形态称为外循环滚珠丝杠，如图1.2，其回流方式如图1.3所示。外循环结构制造工艺简单，承载能力较高，但管道焊接处难以做到平滑，影响滚珠滚动的平稳性，甚至发生卡珠想象，外形尺寸大，噪声也较大，耐磨性差。图1.2外循环滚珠丝杠结构图 F19.1.2ConfigurationoftheeXternaleireulationballscrew图1.3外循环方式原理图 Fig.1.3TheSchematicofexternaleireulation第二种称为内循环滚珠丝杠副，由丝杠、螺母、钢珠及回流盖所组成。钢珠采以单圈循环。以回流盖跨越连接两相邻珠槽，连接构成一个单一封闭回流路径;由于回流盖组装在螺母内部，所以称之为内循环滚珠螺杆，如图1.4，回流方式如图1.5所示。其优点是:滚珠丝杠副螺母的外形尺寸较小

而钢珠介于丝杠与螺母之中，钢珠的循环乃经由返向器的连接，使其得以在螺母上回流;而返向器则装置在螺母外部，此种形态称为外循环滚珠丝杠，如图1.2，其回流方式如图1.3所示。外循环结构制造工艺简单，承载能力较高，但管道焊接处难以做到平滑，影响滚珠滚动的平稳性，甚至发生卡珠想象，外形尺寸大，噪声也较大，耐磨性差。图1.2外循环滚珠丝杠结构图 F19.1.2ConfigurationoftheeXternaleireulationballscrew图1.3外循环方式原理图 Fig.1.3TheSchematicofexternaleireulation第二种称为内循环滚珠丝杠副，由丝杠、螺母、钢珠及回流盖所组成。钢珠采以单圈循环。以回流盖跨越连接两相邻珠槽，连接构成一个单一封闭回流路径;由于回流盖组装在螺母内部，所以称之为内循环滚珠螺杆，如图1.4，回流方式如图1.5所示。其优点是:滚珠丝杠副螺母的外形尺寸较小，返向器固定牢靠、刚性好且不易磨损;滚珠丝


本文编号：2935064