滚珠丝杠副效率特性与测试方法研究
发布时间：2022-07-14 21:11
传动效率是滚珠丝杠副最重要的性能之一,本文密切结合数控机床对具有高传动效率的滚珠丝杠副的迫切需求,研究滚珠丝杠副传动效率试验测量方法,并开发出传动效率测试装置（含机械系统和测控系统）,研究不同影响因子对传动效率的影响规律,并提出改善传动效率的措施。以期为测量滚珠丝杠副传动效率提供理论基础、测试装备和为改善滚珠丝杠副传动效率提供相关技术支撑。全文主要取得如下成果:从滚珠丝杠副传动效率的定义入手,将传动效率转化为扭矩、驱动力等可测量量之间的映射关系,并考虑到丝杠转速、外加载荷、表面精度等因素对传动效率的影响,得到传动效率测试装置应具备的功能要求,进而提出传动效率测试装置的可行方案。选择传动效率测试方案,最后评估了传动效率试验的方法。完成了滚珠丝杠副传动效率测试装置详细机械结构设计,在设计过程中,考虑了测量装置的通用性、便捷性等要求,分别开展了试验台驱动装置、加载装置、测量装置、安全装置的设计,所设计出的测试装备不仅可满足传动效率快速准确测量的要求,同时可用于测量不同工况条件下的传动效率。在完成了滚珠丝杠副传动效率测试装置测控系统的开发,以VB为平台编写测量软件,完成测试台的工况拟合、动态检...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 滚珠丝杠副研究现状
1.2.1 滚珠丝杠副发展概况及国内外研究现状
1.2.2 滚珠丝杠副传动效率国内外研究现状
1.2.3 滚珠丝杠副传动效率检测装置研究现状
1.3 研究的意义与主要研究内容
1.3.1 课题背景及研究意义
1.3.2 研究的主要内容
1.4 本章小结
2 滚珠丝杠副传动效率理论模型与影响因素研究
2.1 滚珠丝杠副综合性能概述
2.2 效率影响因素的研究
2.2.1 转速的影响
2.2.2 轴向载荷的影响
2.2.3 正反传动的影响
2.2.4 研磨加工的影响
2.3 滚珠丝杠副传动效率
2.3.1 滚珠丝杠副传动效率的数学模型
2.3.2 滚珠丝杠副传动效率的评估
2.4 滚珠丝杠副传功效率试验方法概述
2.4.1 传动效率试验方法制定理念
2.4.2 传动效率试验特点
2.5 本章小结
3 滚珠丝杠副传动效率试验系统机械结构设计
3.1 试验系统需求
3.2 试验台整体结构
3.3 试验台结构简介
3.3.1 试验台测量原理
3.3.2 试验台总体构成
3.4 试验台机械系统设计
3.4.1 床身及其内部零部件设计
3.4.2 头架设计
3.4.3 尾架设计
3.4.4 工作台设计
3.5 本章小结
4 试验台误差分析
4.1 阿贝误差原理
4.2 试验台几何精度保证
4.3 试验台误差计算
4.3.1 导轨误差
4.3.2 支撑单元安装误差
4.3.3 圆磁栅误差
4.3.4 直线光栅误差
4.3.5 误差合成
4.4 本章小结
5 滚珠丝杠副传动效率试验系统测试系统研制
5.1 试验台测控系统简介
5.1.1 试验台控制原理介绍
5.1.2 试验台控制系统硬件配置
5.1.3 试验台测量原理
5.1.4 试验台测量系统硬件配置
5.2 试验台软件设计
5.2.1 软件整体框架构建
5.2.2 软件模块设计
5.3 本章小结
6 滚珠丝杠副传动效率试验数据分析与评估
6.1 试验目的与任务
6.2 试验内容
6.2.1 试验条件
6.2.2 试验过程
6.2.3 试验数据处理与分析
6.3 试验结果分析
6.4 丝杠传动效率提升方法总结
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 研究成果与结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录A
附录B 攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多源信息的数控机床故障诊断系统的设计与实现[J]. 李红斌,王嘉伟. 电子设计工程. 2018(18)
[2]面向数控机床智能化的滚珠丝杠副研究进展[J]. 姜洪奎,刘涛,周亮,王乐源. 山东建筑大学学报. 2018(03)
[3]机床的进给驱动(下[J]. 张曙,张柄生,卫汉华. 机械设计与制造工程. 2016(08)
[4]滚珠丝杠副发展及研究现状[J]. 汤文成,徐楠楠. 机械设计与制造工程. 2016(04)
[5]滚珠丝杠副精度保持性试验装置及加载方案研究[J]. 朱宇霖,欧屹,韩军. 机械制造与自动化. 2015(03)
[6]基于结合部刚度特性的滚珠丝杠进给系统动态特性分析[J]. 朱坚民,张统超,李孝茹. 机械工程学报. 2015(17)
[7]激光位移传感器测量原理及应用研究展望[J]. 马自军,杨双莲. 甘肃科技. 2012(02)
[8]滚珠丝杠螺纹曲面参数非接触测量系统设计[J]. 吴景春,李春梅,冯虎田. 组合机床与自动化加工技术. 2011(11)
[9]浅谈滚珠丝杠副传动[J]. 肖苏慧. 职业. 2011(09)
[10]滚珠丝杠副转速对摩擦力矩波动影响的分析与测试[J]. 康献民,傅卫平,王大承,王建生,马俊. 中国机械工程. 2010(14)
硕士论文
[1]滚珠丝杠副的模态和刚度特性分析[D]. 陈欢.西安理工大学 2017
[2]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
[3]滚珠丝杠副精度保持性试验台研究及测试系统开发[D]. 徐淑俭.山东建筑大学 2017
[4]滚珠丝杠动态检测系统的设计与实现[D]. 胡国政.江苏大学 2017
[5]滚珠丝杠副外滚道加工技术与装备研发[D]. 王贝贝.南京理工大学 2017
[6]滚珠丝杠副退化机理与评估系统研究[D]. 杨阳.南京航空航天大学 2016
[7]滚珠丝杠副精度保持性及寿命分析与试验研究[D]. 杨雪.南京理工大学 2016
[8]数控机床滚珠丝杠副的状态监测与故障诊断研究[D]. 杜兴苗.青岛理工大学 2015
[9]滚珠丝杠副综合性能测量试验台测控系统设计及试验方法研究[D]. 孙志平.南京理工大学 2015
[10]行星滚柱丝杠副接触、摩擦与工作特性的理论与试验研究[D]. 濮建荣.南京理工大学 2015
本文编号：3661882
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 滚珠丝杠副研究现状
1.2.1 滚珠丝杠副发展概况及国内外研究现状
1.2.2 滚珠丝杠副传动效率国内外研究现状
1.2.3 滚珠丝杠副传动效率检测装置研究现状
1.3 研究的意义与主要研究内容
1.3.1 课题背景及研究意义
1.3.2 研究的主要内容
1.4 本章小结
2 滚珠丝杠副传动效率理论模型与影响因素研究
2.1 滚珠丝杠副综合性能概述
2.2 效率影响因素的研究
2.2.1 转速的影响
2.2.2 轴向载荷的影响
2.2.3 正反传动的影响
2.2.4 研磨加工的影响
2.3 滚珠丝杠副传动效率
2.3.1 滚珠丝杠副传动效率的数学模型
2.3.2 滚珠丝杠副传动效率的评估
2.4 滚珠丝杠副传功效率试验方法概述
2.4.1 传动效率试验方法制定理念
2.4.2 传动效率试验特点
2.5 本章小结
3 滚珠丝杠副传动效率试验系统机械结构设计
3.1 试验系统需求
3.2 试验台整体结构
3.3 试验台结构简介
3.3.1 试验台测量原理
3.3.2 试验台总体构成
3.4 试验台机械系统设计
3.4.1 床身及其内部零部件设计
3.4.2 头架设计
3.4.3 尾架设计
3.4.4 工作台设计
3.5 本章小结
4 试验台误差分析
4.1 阿贝误差原理
4.2 试验台几何精度保证
4.3 试验台误差计算
4.3.1 导轨误差
4.3.2 支撑单元安装误差
4.3.3 圆磁栅误差
4.3.4 直线光栅误差
4.3.5 误差合成
4.4 本章小结
5 滚珠丝杠副传动效率试验系统测试系统研制
5.1 试验台测控系统简介
5.1.1 试验台控制原理介绍
5.1.2 试验台控制系统硬件配置
5.1.3 试验台测量原理
5.1.4 试验台测量系统硬件配置
5.2 试验台软件设计
5.2.1 软件整体框架构建
5.2.2 软件模块设计
5.3 本章小结
6 滚珠丝杠副传动效率试验数据分析与评估
6.1 试验目的与任务
6.2 试验内容
6.2.1 试验条件
6.2.2 试验过程
6.2.3 试验数据处理与分析
6.3 试验结果分析
6.4 丝杠传动效率提升方法总结
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 研究成果与结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录A
附录B 攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多源信息的数控机床故障诊断系统的设计与实现[J]. 李红斌,王嘉伟. 电子设计工程. 2018(18)
[2]面向数控机床智能化的滚珠丝杠副研究进展[J]. 姜洪奎,刘涛,周亮,王乐源. 山东建筑大学学报. 2018(03)
[3]机床的进给驱动(下[J]. 张曙,张柄生,卫汉华. 机械设计与制造工程. 2016(08)
[4]滚珠丝杠副发展及研究现状[J]. 汤文成,徐楠楠. 机械设计与制造工程. 2016(04)
[5]滚珠丝杠副精度保持性试验装置及加载方案研究[J]. 朱宇霖,欧屹,韩军. 机械制造与自动化. 2015(03)
[6]基于结合部刚度特性的滚珠丝杠进给系统动态特性分析[J]. 朱坚民,张统超,李孝茹. 机械工程学报. 2015(17)
[7]激光位移传感器测量原理及应用研究展望[J]. 马自军,杨双莲. 甘肃科技. 2012(02)
[8]滚珠丝杠螺纹曲面参数非接触测量系统设计[J]. 吴景春,李春梅,冯虎田. 组合机床与自动化加工技术. 2011(11)
[9]浅谈滚珠丝杠副传动[J]. 肖苏慧. 职业. 2011(09)
[10]滚珠丝杠副转速对摩擦力矩波动影响的分析与测试[J]. 康献民,傅卫平,王大承,王建生,马俊. 中国机械工程. 2010(14)
硕士论文
[1]滚珠丝杠副的模态和刚度特性分析[D]. 陈欢.西安理工大学 2017
[2]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
[3]滚珠丝杠副精度保持性试验台研究及测试系统开发[D]. 徐淑俭.山东建筑大学 2017
[4]滚珠丝杠动态检测系统的设计与实现[D]. 胡国政.江苏大学 2017
[5]滚珠丝杠副外滚道加工技术与装备研发[D]. 王贝贝.南京理工大学 2017
[6]滚珠丝杠副退化机理与评估系统研究[D]. 杨阳.南京航空航天大学 2016
[7]滚珠丝杠副精度保持性及寿命分析与试验研究[D]. 杨雪.南京理工大学 2016
[8]数控机床滚珠丝杠副的状态监测与故障诊断研究[D]. 杜兴苗.青岛理工大学 2015
[9]滚珠丝杠副综合性能测量试验台测控系统设计及试验方法研究[D]. 孙志平.南京理工大学 2015
[10]行星滚柱丝杠副接触、摩擦与工作特性的理论与试验研究[D]. 濮建荣.南京理工大学 2015
本文编号：3661882
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