加载条件下滚珠丝杠副精度保持性试验研究

针对国产精密滚珠丝杠副产品在精度保持性与耐磨性方面试验数据缺乏、性能研究不足的问题,提出了一种基于恒定加载的精密滚珠丝杠副精度保持性试验方法并进行了对比试验。与合作单位合作开发了配套的试验系统;给出了精密滚珠丝杠副各精度指标的求解方法、精度与摩擦力丧失判断依据。试验结果显示了参与试验的两种型号精密滚珠丝杠副的精度保持性和摩擦力随时间变化的趋势,对比分析出它们的优劣势并推测原因,符合实际生产经验,验证了试验方法与试验装置的有效性,为国产精密滚珠丝杠副精度保持性的提高提供了试验方法与有效试验数据。     

滚珠丝杠副加载试验台液压系统设计

滚珠丝杠副额定动、静载荷加载试验是滚珠丝杠副验收时必要测试环节。以工业计算机、交流伺服电动机和用比例溢流阀为调压元件的液压系统构建滚珠丝杠副加载试验台,进行额定静载荷加载试验时,通过比例溢流阀压力的PID控制能够精确稳定加载液压缸输出的加载力;进行额定动载荷跑合加载试验和效率测试时,以比例溢流阀背压作为负载,用交流伺服电动机驱动滚珠丝杠副跑合,跑合速度易于控制。经实际使用验证,试验台工作可靠、稳定。     

滚珠丝杠副精度保持性加载装置的设计与对比?

在分析了滚珠丝杠副精度保持性影响因素的基础上,针对关键影响因素,从简化方案设计的角度出发,提出了双向加载方案和外力加载方案并进行了试验台的三维设计。对两种加载设计分别进行了原理阐述和组件介绍,并对两种加载方式做了对比。结果表明双向加载方式新颖,试验效率高,但存在大载荷条件下偏载的隐患;外力加载方式传统,试验效率低,但提供的加载力大且稳定,可扩大试验样本。     

模拟工况下滚珠丝杠副精度检测方法研究

滚珠丝杠副是机械传动中重要的传动部件,滚珠丝杠副精度的检测有着极其重要意义。设计了以长光栅作为长度基准,圆光栅作为角度基准的滚珠丝杠精度动态检测装置。检测装置可模拟实际加载情况下对丝杠精度的测量。根据行业相关标准,采用最小二乘法原理建立数学模型简化了行程变动量的求解过程。提出了模拟工况下对滚珠丝杠副传动精度检测的方法,并在自行研制的精度检测装置上实现滚珠丝杠副数据采集处理,实验所得误差值与要求的误差值相对比。结果表明,该方法简单且易于计算机数据处理,能满足滚珠丝杠副动态精度的检测,具有较高的实际应用价值。     

滚珠丝杠副精度保持性试验台开发及试验研究

简述一种丝杠副精度保持性试验台的结构设计、加载系统设计及测控系统设计,制定精度保持性试验规范与流程。该试验台科学合理的结构设计,加载系统设计及测控系统设计为试验的顺利进行提供了一个有效的平台;精度保持性试验方案为规范试验操作流程,提高试验数据的准确度提供依据。试验平台的研究与开发填补了国内此领域的市场。     

预紧力对滚珠丝杠副精度影响的研究

为了更好的研究滚珠丝杠副的精度损失规律,提出了一种滚珠丝杠副精度损失的计算方法。该计算方法是在改进的运动学基础上结合滚珠与滚道间滑动特性与接触特性建立的。由于滚珠丝杠副的预紧力无法通过普通方法直接测量且运行过程中预紧力是不断变化的,计算过程中也考虑了预紧力的变化并使用摩擦力矩的测量值计算预紧力。此外,在专为滚珠丝杠副精度损失测量而设计的试验台上进行了滚珠丝杠副精度损失试验。将试验数据与计算数据进行对比与分析,结果表明该计算方法可以计算滚珠丝杠副的精度损失并预测其精度变化趋势。     

数控机床滚珠丝杠副优化设计

滚珠丝杠是数控机床重要的传动部件,它的精度与可靠性直接影响加工零件的质量。以滚珠丝杠副的疲劳寿命和静载荷为约束条件,以滚珠丝杠副的体积最小为目标函数建立数学模型,利用Matlab程序实现滚珠丝杠的优化设计。实例证明,该方法在保证滚珠丝杠疲劳寿命和刚度的前提下可有效减小成本,符合产品开发要求。此方法简单、实用,并可应用于同类产品的优化设计。     

滚珠丝杠副刚性试验台加载及测量系统工装设计

介绍了滚珠丝杠轴向静刚度试验台测试原理和方案,针对力加载系统工装和位移测量系统工装的设计做了详细讨论。讨论了位移传感器个数以及布置方式对测量位移值的影响,设计出定位精度高使用方便的位移传感器工装,提出偏离度概念来评价位移测量系统和加载系统的合理性。提出了点到面、点到点、点到线再到面的三种力加载方案,通过对丝杠变形的测量结果表明点到线再到面的设计有很好的调心功能和较低偏离度。     

滚珠丝杠副空回程角研究

预紧的滚珠丝杠副在正反向换向的过程中,扭矩会减小至零,再由零增大至正常扭矩。在此过程中丝杠或螺母旋转的角度称作空回程角,反映在机床上为轴向间隙。不论滚珠丝杠副是双螺母垫片预紧还是单螺母变位预紧,这个空回程角是不能消除的,但采用适当办法可以将其减小。文章以滚珠丝杠副中滚珠的螺旋运动分析和受力分析为基础,深入剖析了滚珠丝杠副空回程角产生的原因。更进一步研究了减小空回程角的措施。研究结果在实际生产中取得了很好的效果。     

基于LabVIEW的高速滚珠丝杠副温升测试系统设计

介绍了基于虚拟仪器的滚珠丝杠副温升测试系统的设计方案.系统硬件主要由温度传感器、温度变送器、低通滤波器、数据采集卡以及PC机组成,负责温度的采集放大滤波和模数转换.系统软件由图形化编程软件LabVIEW编写,负责将硬件采集并转换的数据在PC机上显示分析.     

滚珠丝杠副的智能化设计

滚珠丝杠副是数控系统中重要的传动机构.文章利用计算机集成技术和面向对象技术研制开发了滚珠丝杠副智能化设计系统,设计效率高,数据可靠.     

滚珠丝杠副滚珠循环系统的热机耦合分析

为了研究滚珠丝杠副滚珠循环系统冲击滑动作用下由于热-机耦合效应产生的微区特性变化,根据赫兹接触理论和经典碰撞理论,文章建立了冲击滑动耦合作用下的接触模型.在此基础上计算了滚珠的入口速度、碰撞力大小、接触时间等.结果表明:冲击滑动接触主要表现为反复的热冲击和剪切表面化,并伴随冲击和滑动加剧,热-机耦合作用下,热影响区很薄.热效应增加了沿深度方向分布的等效应力梯度,且最大等效应力更接近接触表层.     

滚珠丝杠副综合测试平台定位误差研究

对滚珠丝杠副综合测试平台进行误差分析,以期达到对滚珠丝杠副综合测试平台进行精度评价和误差补偿。主要从影响测试平台定位误差的系统刚度和热变形两个方面进行分析,改进了之前滚珠丝杠副力学模型和热分析模型,将用改进的计算模型计算的定位误差与实验测量结果进行对比,验证了新计算模型的有效性。这为未来滚珠丝杠副综合测试平台的误差计算提供了新的有效方法,具有较好的应用价值。     

基于虚拟仪器技术的滚珠丝杠副摩擦力矩测试系统设计

介绍了滚珠丝杠副摩擦力矩虚拟测试系统的设计方案。系统主要由测力传感器、滤波放大电路、编码器、单片机80C552及上位PC机组成,采用图形化编程语言LabVIEW作为人机界面和数据处理平台,将虚拟仪器技术运用到摩擦力矩测试中来,使得系统的测试功能更加强大,测试、分析过程更加方便、迅速。     

基于滚珠丝杠副精度保持性加速退化方法的验证分析

为了有效地获取滚珠丝杠副精度寿命特征,利用文献中所建立的滚珠丝杠副复合指数加速退化模型和分形磨损模型,结合实测的滚珠丝杠副精度退化过程中的摩擦力矩值,计算出滚珠丝杠副加速退化模型参数。根据滚珠丝杠副复合指数加速退化模型参数能够较好预测滚珠丝杠副精度寿命,并利用实测的滚珠丝杠副摩擦力矩值的退化曲线,验证了滚珠丝杠副精度退化规律,同时利用滚珠丝杠副复合指数加速退化模型和分形磨损模型能节约滚珠丝杠副实验费用和实验时间,为滚珠丝杠副的设计、生产和使用提供理论基础。     

滚珠丝杠副的接触疲劳行为

通过显微硬度、化学成分、扫描电镜和能谱仪等方法对接触疲劳试验样品进行了分析。结果表明,试样经过一定周次的循环加载,滚道表面出现点蚀、微裂纹和剥落等现象。疲劳裂纹主要从滚道表面萌生,并与表面呈一定角度向内部扩展。材料内部的非金属夹杂物对裂纹的萌生和扩展发生影响。次表面疲劳裂纹优先在Al₂O₃·MgO颗粒周边萌生和扩展,并没有在TiN颗粒周围萌生。     

数控机床滚珠丝杠副计算机选型设计系统研究

以VC++为平台,以ANSYS的APDL语言和ACCESS数据库为工具,开发了一个数控机床滚珠丝杠副计算机选型设计系统.该系统将滚珠丝杠副设计置于整个数控机床进给传动系统之中进行研究,利用VC调用ACCESS数据库和封装APDL命令流,并将ANSYS作为一个子程序嵌套入VC,以有限元分析的结果作为判据参与校核计算以弥补...     

大型机床滚珠丝杠副温升与降温研究

针对滚珠丝杠副温升问题,分析丝杠温升主要来源,建立热力学理论模型。以某加工中心进给用滚珠丝杠副为研究对象,分析丝杠螺母副温升变化情况以及导致变化的原因。滚珠丝杠副在加工中心强切削的工况下,丝杠因热膨胀所引的轴向起位移约为1.8μm。设计螺旋式内冷结构丝杠,通过有限元分析比较丝杠空心式与螺旋式内冷结构的降温效果。结果表明:丝杠表面温度不是越低越好,而是越均匀越好;螺旋式内冷结构比空心式内冷结构径向温度分布更均衡,整体降温效果更加明显。