棉纺环锭细纱机集落升降滚珠丝杠刚度分析

发布时间：2022-02-17 21:33

　　为了提高棉纺环锭细纱机集落升降系统滚珠丝杆副的稳定性,介绍滚珠丝杠副的结构、连接及运动关系,探讨其传动刚度引起的弹性变位量的计算方法,以1200锭TH598型自动落纱棉纺环锭细纱机为例,通过理论计算及Matlab对滚珠丝杠进行轴向及扭转刚度分析,得出滚珠丝杠运转到不同位置时的轴向力学特性曲线及弹性变位量曲线。指出:滚珠丝杠副的可靠性直接影响棉纺环锭细纱机集落升降系统的稳定性;通过Matlab仿真分析,可为棉纺环锭细纱机集落升降滚珠丝杠副的结构设计、选型及定位精度优化提供重要依据,以适应产品要求。 

【文章来源】：纺织器材. 2020,47(02)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

集落升降滚珠丝杠螺母副的结构

在Matlab环境下,运行程序生成丝杠运转到不同位置时所承受的轴向力Fa特性曲线,运用Matlab图形窗口下工具栏中的数据游标按钮 ,即可读取特征曲线中任一点数值,如图2所示。从图2(图中横坐标值“-”号仅表示丝杠位置关系)可知丝杠运转到不同位置时,其所承受的轴向力呈余切曲线关系,且在刚启动运转时轴向力最大,即:x(t)=800 mm,Fa=21.88 kN,轴向载荷Fa小于动载荷C0,其选型满足使用要求。另外,为了集落系统可靠稳定运转,设计中须增设助推辅助装置,降低集落升降系统的功耗,提高机械效率及其可靠性。

从图3(图中横坐标值“-”号仅表示丝杠位置关系)丝杠运转到不同位置时的弹性变位量曲线可知,当x(t1)=800 mm～750 mm时,是伺服电机转速从0加速到额定转速过程,如图3a)所示,此阶段滚珠丝杠传动刚度引起的弹性变位量为0.092 mm～0.046 mm;当x(t2)=750 mm～210 mm时,是伺服电机额定转速过程,见图3b),此阶段滚珠丝杠传动刚度引起的弹性变位量为0.046 0 mm～0.002 3 mm;当x(t3)=210 mm～160 mm时,是伺服电机从额定转速减速到0过程,见图3c),此阶段滚珠丝杠传动刚度引起的弹性变位量为0.002 30 mm～0.001 56 mm。由图3数据还可看出,滚珠丝杠在双推轴承端的弹性变位量趋于0,由于集落滚珠丝杠副安装方式为双推—支承形式,在双推轴承为支点的支持约束端,因而滚珠丝杠在双推轴承支点处弹性变位量趋于0;滚珠丝杠在铜导向套/滑动膜端时,即集落升降刚启动工作时的位置,由于没有轴向约束且距双推轴承支点距离为最大,因而其弹性变位量最大、相应刚度相对较弱。因此,在设计细纱机超长车(锭数不少于1200锭的细纱机)时,在限制滚珠丝杠公称直径不变的情况下,可合理增大钢球直径及导程,以适当提高滚珠丝杠的刚度。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Matlab的细纱机集落升降系统力学及位移分析[J]. 徐兆山,唐国新,毛阿平.  纺织器材. 2019(03)
[2]基于MATLAB的滚珠丝杠动力学建模与仿真分析[J]. 陈豪.  甘肃科技. 2007(04)



本文编号：3630139