滚动直线导轨副振动信息提取及失效分析

发布时间：2021-01-05 02:16

　　滚动直线导轨副作为高档数控机床中的核心导向部件,由于其失效引起的异常振动会导致机床整体性能和加工精度随之下降。导轨副的主要失效形式——预紧力丧失、润滑失效、点蚀失效会使其精度降低、磨损加剧、疲劳寿命减小,而导轨副运行过程中的失效信息多可通过振动信号进行反映,因此探究导轨副不同失效形式对应的振动特征具有重要工程应用价值,该结论可应用于机床导轨的状态监测及失效诊断。本文首先分析了滚动直线导轨副的主要失效形式及其失效机理,阐述了导轨副振动信号的采集技术、检测手段及分析处理方法,并对国内外的研究特点进行了对比分析。着重研究了滚动直线导轨副预紧力丧失、润滑失效、点蚀失效的振动特征提取以及导轨阻尼器油膜丧失的振动特征提取。通过理论分析建立了滚柱直线导轨副的动力学模型,得出了导轨副预紧力与固有频率之间的关系式,并通过ADAMS仿真进行了验证,得到滚柱直线导轨副的预紧力丧失可以通过固有频率的偏移进行监测的结论。基于小波包能量法对导轨副润滑失效下的振动信号进行分析,试验研究结果得到:不同润滑条件下,滚动直线导轨副的振动信号在16个频率带上所表现出的能量差异较大并有规律可循,可以作为区别润滑条件的特征向量... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

论文主要研究内容框架

３．２所示。图中笛卡尔坐标系的原点０位于滑块的重心位置处，ａ为下滚道滚柱与滑块??的接触点到Ｘ－Ｙ平面的垂直距离，６为上滚道滚柱与滑块的接触点到Ｘ－Ｙ平面的垂直??距离，ｅ为滚柱与滑块的接触点到Ｘ－Ｚ平面的垂直距离，ａ为接触角。图３．３为导轨副??的三种典型振型。??Ｚ??Ｉ?ｉ??Ｖ???＾?滑块?Ｐ??辱記卜??／／／／／／／／／／／／／／／／??图３．２滚柱直线导轨副的振动形式??１８??

硕士学位论文??接下来，选择滚柱直线导轨副作为研究对象进行预紧力丧失的振动特征提取研究。??图３．１滚柱直线导轨副结构示意图??３．１．２滚柱直线导轨副振动模型??对于滚柱直线导轨副而言，如果不把滑块沿着导轨方向的往复直线运动考虑进去，??则滑块相对于导轨就只有５个自由度，分别是沿Ｙ轴方向的左右运动Ｗ，沿Ｚ轴方向的??上下运动Ｖ，绕Ｙ轴的俯仰运动心绕Ｚ轴的偏航运动Ｖ，绕Ｘ轴的侧翻运动０，如图??３．２所示。图中笛卡尔坐标系的原点０位于滑块的重心位置处，ａ为下滚道滚柱与滑块??的接触点到Ｘ－Ｙ平面的垂直距离，６为上滚道滚柱与滑块的接触点到Ｘ－Ｙ平面的垂直??距离，ｅ为滚柱与滑块的接触点到Ｘ－Ｚ平面的垂直距离，ａ为接触角。图３．３为导轨副??的三种典型振型。??Ｚ??Ｉ?ｉ??Ｖ???＾?滑块?Ｐ??辱記卜??／／／／／／／／／／／／／／／／??图３．２滚柱直线导轨副


本文编号：2957817