滚珠丝杠表面感应淬火残余应力及摩擦磨损性能研究

发布时间：2020-12-27 01:46

　　随着现代机械制造业的不断发展,特别是精密数控机床、高端加工中心等设备的迅速发展,对滚珠丝杠的加工精度和性能要求也越来越高。滚珠丝杠在持续的接触应力和较高转速等工作条件下,通常需要承受弯曲、冲击和扭转,同时在丝杠和滚珠之间接触部位还要承受较强的摩擦作用,故而导致滚珠丝杠的主要损坏形式为接触疲劳和磨损失效。因此,提高光杠滚道部分的硬度和耐磨性,对于保证滚珠丝杠的综合力学性能具有非常重要的意义,特别是精度保持性和尺寸稳定性。本文通过优化的感应淬火工艺参数分别对GCr1 5钢和55钢滚珠丝杠进行表面感应淬火处理,并检测其微观组织、物相成分、显微硬度和残余应力。通过线性干滑动摩擦磨损试验,测试了摩擦系数和磨损体积,并对磨损表面的微观形貌进行表征,系统化的研究微观组织、感应淬火残余应力和摩擦磨损载荷对磨损机制和耐磨性产生影响的机理,期望能够为滚珠丝杠的精确控制和耐磨性提高提供理论和数据支持。通过系统的研究表明:(1)感应淬火残余压应力能够抑制微裂纹的萌生和扩展,延迟块状或片状磨屑的脱落,从而提高材料的耐磨性。(2)磨损载荷的变化影响着磨损机理的变化。GCr15钢和55钢在低载荷的磨损下,磨损机理主... 

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１滚珠丝杠结构??Ｆｉ．?１．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ｂａｌｌ?ｓｃｒｅｗ??

如表１．１所示。自５０年代以来，北京机床研究所、南京理工大学、华中技大学和山东大学等科研高校对滚珠丝杠围绕反向器、接触变形和磨削精度制等方面进行了大量地研宄，形成了国内滚珠丝杠的生产工艺。杨孝祖等［｜８－１９】??研究了滚珠丝杠的接触变形和刚度问题，对于提高滚珠丝杠的静态刚度具有重??要的影响。姜洪奎等Ｗ在借助于ａｄａｍｓ动力学仿真软件的基础上研究了影响珠运动流畅度的重要指标。胡建忠等『２１］通过对滚道接触力和滚珠接触角度的研??究，建立了滚珠丝杠的轴向刚度模型。东南大学陈勇［２２】研究了滚珠丝杠在不同??附加载荷条件下刚度的变化情况，并且通过滚珠的受力平衡关系，建立了滚珠??丝杠的刚度模型，探讨刚度的变化规律。东北大学王丹利用仿真软件ＡＮＳＹＳ??研究了接触角和螺旋角对接触刚度的影响，探讨了影响滚珠丝杠接触变形的因??素。宋现春等［２４１利用有限元软件模拟研宄了滚珠丝杠螺旋角度对弹性变形量影响，并建立了滚珠丝杠弹性变形量计算公式来探讨螺旋升角所产生的弹性形量。??

Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｈｅａｔｉｎｇ??表面感应淬火加热利用的原理为电磁感应，在工件内部形成涡流，通过涡流??进行快速加热，感应加热原理如图１．３所示。感应加热工作时，将工件放到感应??６??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2940859