数控机床滚珠丝杠副寿命预测建模及其影响因素分析
发布时间：2021-07-03 10:55
在数控加工设备中,滚珠丝杠副是常见的传动部件。滚珠丝杠副在使用过程中传动精度不断降低,性能逐渐下降,最终导致滚珠丝杠副产生各种不同形式的失效,使丝杠副使用寿命完结。这种失效在数控机床使用过程中严重影响企业生产质量和效益。为了有效的预防数控机床滚珠丝杠副故障,实现滚珠丝杠副更加精确的使用寿命预测已成为企业发展面临的重要问题。本文以数控机床进给轴的滚珠丝杠副为研究对象,结合滚珠丝杠副疲劳损伤寿命的定义,分析了工艺参数对滚珠丝杠副寿命的影响,提出了一种滚珠丝杠副使用寿命预测建模方法。该方法通过对疲劳损伤寿命的进一步理论推导,使疲劳损伤寿命公式更为详细且可以对不同切削路径和切削参数进行使用寿命的预测,推导出丝杠上不同位置的使用寿命情况。论文主要研究内容如下:（1）分析了滚珠丝杠副的失效形式,探讨了工艺参数对滚珠丝杠副的影响,提出了滚珠丝杠副使用寿命预测方法。将工艺参数分为切削参数和加工路径两个方面进行了研究,分析了切削参数影响下的切削力力学模型,并结合加工路径建立了分段式寿命预测模型,通过对机床丝杠副承载结构的受力分析,建立了工艺参数与滚珠丝杠副使用寿命之间的关系模型。（2）进行了滚珠丝杠副切...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南京理工大学滚珠丝杠副精度检测装置实物图
图 1. 2 西南交通大学滚珠丝杠性能退化实验装置汤文成等[33, 34]研究了滚珠丝杠副的磨损特性，基珠丝杠副的磨损模型，分析了滚珠丝杠副运转过考虑了轴向载荷、滚珠与滚道接触面间的相对速滚珠丝杠副磨损后的轴向位移。建立了实验台，黏着磨损阶段规律的预测结果。图 1. 3 东南大学滚珠丝杠副磨损实验台田等[35, 36]对滚珠丝杠副的综合性能测量方法和技运动学与动力学，弹性接触与变形理论，分析了滚
数控机床滚珠丝杠副寿命预测建模及其影响因素分图 1. 2 西南交通大学滚珠丝杠性能退化实验装置，汤文成等[33, 34]研究了滚珠丝杠副的磨损特性，基于滚珠丝杠副的磨损模型，分析了滚珠丝杠副运转过程，考虑了轴向载荷、滚珠与滚道接触面间的相对速度了滚珠丝杠副磨损后的轴向位移。建立了实验台，如对黏着磨损阶段规律的预测结果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波包分析的滚珠丝杠状态监测[J]. 吴远昊,高宏力,郭亮,何翔. 机械设计与制造. 2018(10)
[2]基于ABAQUS的滚珠丝杠副综合测试平台的轻量化设计[J]. 徐向红. 机床与液压. 2018(02)
[3]基于KPCA-LVQ和内置传感器信息采集的滚珠丝杠故障诊断研究[J]. 俞昆,谭继文,李善,战红. 机床与液压. 2016(21)
[4]滚珠丝杠副精度保持性加速退化试验方法[J]. 王民,孙瑞,张巍,孔德顺,周霜. 北京工业大学学报. 2016(11)
[5]滚珠丝杠副性能的多体动力学仿真与分析[J]. 王军岗,姜洪奎,宋现春,韩清忠,宋义顺. 组合机床与自动化加工技术. 2016(02)
[6]滚珠丝杠副可靠性试验台测控系统设计[J]. 常永寿,冯虎田,韩军,杨雪. 组合机床与自动化加工技术. 2016(02)
[7]基于Archard理论的滚珠丝杠磨损预测[J]. 徐向红,汤文成,俞涛,殷铭. 组合机床与自动化加工技术. 2016(02)
[8]基于蠕滑理论的精密滚珠丝杠副摩擦力研究[J]. 陈勇将,汤文成,干为民,孟浩东. 中国机械工程. 2016(02)
[9]模拟工况下滚珠丝杠副精度检测方法研究[J]. 杨雪,陶卫军,韩军,冯虎田. 组合机床与自动化加工技术. 2016(01)
[10]CrMo钢滚珠丝杠副的疲劳试验与失效分析[J]. 盖玉洪,闫野,李成楠,李保民,杜伟,李木森. 材料热处理学报. 2015(10)
博士论文
[1]滚珠丝杠副服役寿命预测关键技术研究[D]. 张筱辰.西南交通大学 2015
[2]数控机床在线振动监测与故障诊断关键技术研究[D]. 张攀.天津大学 2014
[3]钛合金高速铣削加工机理及铣削参数优化研究[D]. 陈建岭.山东大学 2009
[4]复杂切削条件高速铣削加工动力学建模、仿真与切削参数优化研究[D]. 李忠群.北京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]EBA 2005-3型滚珠丝杠副结构优化设计[D]. 王佳宁.河北工程大学 2017
[2]航空铝合金薄壁件铣削加工工艺优化及有限元仿真[D]. 李丹.天津工业大学 2017
[3]滚珠丝杠加载试验台的研制[D]. 陈文冬.陕西理工学院 2016
[4]铝合金模具曲面铣削加工工艺优化研究[D]. 刘润之.浙江师范大学 2016
[5]基于数据监测与视频监控的机床故障诊断[D]. 郭志明.华中科技大学 2016
[6]面向能效的数控加工工艺参数优化方法研究及应用[D]. 朱岩涛.重庆大学 2016
[7]面向工业4.0的机床管理系统的研究与开发[D]. 王帅.中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所) 2016
[8]基于改进MEP的表面粗糙度建模及加工工艺参数多目标优化[D]. 汪清远.浙江大学 2016
[9]滚珠丝杠副冷却润滑特性机理及试验研究[D]. 周海燕.南京理工大学 2016
[10]基于SINUMERIK 840D数控系统的恒功率自适应控制方法研究[D]. 徐剑.南京航空航天大学 2015
本文编号：3262447
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南京理工大学滚珠丝杠副精度检测装置实物图
图 1. 2 西南交通大学滚珠丝杠性能退化实验装置汤文成等[33, 34]研究了滚珠丝杠副的磨损特性，基珠丝杠副的磨损模型，分析了滚珠丝杠副运转过考虑了轴向载荷、滚珠与滚道接触面间的相对速滚珠丝杠副磨损后的轴向位移。建立了实验台，黏着磨损阶段规律的预测结果。图 1. 3 东南大学滚珠丝杠副磨损实验台田等[35, 36]对滚珠丝杠副的综合性能测量方法和技运动学与动力学，弹性接触与变形理论，分析了滚
数控机床滚珠丝杠副寿命预测建模及其影响因素分图 1. 2 西南交通大学滚珠丝杠性能退化实验装置，汤文成等[33, 34]研究了滚珠丝杠副的磨损特性，基于滚珠丝杠副的磨损模型，分析了滚珠丝杠副运转过程，考虑了轴向载荷、滚珠与滚道接触面间的相对速度了滚珠丝杠副磨损后的轴向位移。建立了实验台，如对黏着磨损阶段规律的预测结果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波包分析的滚珠丝杠状态监测[J]. 吴远昊,高宏力,郭亮,何翔. 机械设计与制造. 2018(10)
[2]基于ABAQUS的滚珠丝杠副综合测试平台的轻量化设计[J]. 徐向红. 机床与液压. 2018(02)
[3]基于KPCA-LVQ和内置传感器信息采集的滚珠丝杠故障诊断研究[J]. 俞昆,谭继文,李善,战红. 机床与液压. 2016(21)
[4]滚珠丝杠副精度保持性加速退化试验方法[J]. 王民,孙瑞,张巍,孔德顺,周霜. 北京工业大学学报. 2016(11)
[5]滚珠丝杠副性能的多体动力学仿真与分析[J]. 王军岗,姜洪奎,宋现春,韩清忠,宋义顺. 组合机床与自动化加工技术. 2016(02)
[6]滚珠丝杠副可靠性试验台测控系统设计[J]. 常永寿,冯虎田,韩军,杨雪. 组合机床与自动化加工技术. 2016(02)
[7]基于Archard理论的滚珠丝杠磨损预测[J]. 徐向红,汤文成,俞涛,殷铭. 组合机床与自动化加工技术. 2016(02)
[8]基于蠕滑理论的精密滚珠丝杠副摩擦力研究[J]. 陈勇将,汤文成,干为民,孟浩东. 中国机械工程. 2016(02)
[9]模拟工况下滚珠丝杠副精度检测方法研究[J]. 杨雪,陶卫军,韩军,冯虎田. 组合机床与自动化加工技术. 2016(01)
[10]CrMo钢滚珠丝杠副的疲劳试验与失效分析[J]. 盖玉洪,闫野,李成楠,李保民,杜伟,李木森. 材料热处理学报. 2015(10)
博士论文
[1]滚珠丝杠副服役寿命预测关键技术研究[D]. 张筱辰.西南交通大学 2015
[2]数控机床在线振动监测与故障诊断关键技术研究[D]. 张攀.天津大学 2014
[3]钛合金高速铣削加工机理及铣削参数优化研究[D]. 陈建岭.山东大学 2009
[4]复杂切削条件高速铣削加工动力学建模、仿真与切削参数优化研究[D]. 李忠群.北京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]EBA 2005-3型滚珠丝杠副结构优化设计[D]. 王佳宁.河北工程大学 2017
[2]航空铝合金薄壁件铣削加工工艺优化及有限元仿真[D]. 李丹.天津工业大学 2017
[3]滚珠丝杠加载试验台的研制[D]. 陈文冬.陕西理工学院 2016
[4]铝合金模具曲面铣削加工工艺优化研究[D]. 刘润之.浙江师范大学 2016
[5]基于数据监测与视频监控的机床故障诊断[D]. 郭志明.华中科技大学 2016
[6]面向能效的数控加工工艺参数优化方法研究及应用[D]. 朱岩涛.重庆大学 2016
[7]面向工业4.0的机床管理系统的研究与开发[D]. 王帅.中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所) 2016
[8]基于改进MEP的表面粗糙度建模及加工工艺参数多目标优化[D]. 汪清远.浙江大学 2016
[9]滚珠丝杠副冷却润滑特性机理及试验研究[D]. 周海燕.南京理工大学 2016
[10]基于SINUMERIK 840D数控系统的恒功率自适应控制方法研究[D]. 徐剑.南京航空航天大学 2015
本文编号：3262447
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