数控机床滚珠丝杠副摩擦力矩研究进展

基于数控机床滚珠丝杠副摩擦力矩产生的机理,分析了组成摩擦力矩的各个因素,从滚珠在返向器中产生的摩擦、润滑剂产生的摩擦、滚珠的滑动摩擦和滚动摩擦,以及摩擦力矩模型的建立等方面进行评述。结果表明,当前的研究在普遍性、实用性和系统性方面还存在不足,在充分考虑滚珠丝杠副摩擦力矩的波动性和运行的平稳性的基础上,建立普遍适用的摩擦力矩分析模型,是将来研究的方向。     

面向数控机床智能化的滚珠丝杠副研究进展

随着数控机床智能化的发展,滚珠丝杠副已是高性能数控机床不可或缺的功能部件。直线进给是数控机床最主要的进给形式之一,滚珠丝杠副作为普遍应用的直线进给机构,具有传动效率高、磨损小、寿命长及自锁特性等优点。文章围绕机床数控技术的发展阶段,分析了数控机床向智能化方向发展的现状,从滚珠丝杠副的典型失效形式及表现、多种失效检测方法、智能维护以及误差补偿等方面综述了滚珠丝杠副的研究进展,并展望滚珠丝杠副的多元化发展方向。     

滚珠丝杠副的可靠性设计

根据滚珠丝杠副工作中,实际负协和工作寿命等均呈分布状态性质,把规定的可靠度目标值,直接设计到滚珠丝杠副中,克服了传统“安全系数”设计方法的不足。     

滚珠丝杠副的选型自动化

以滚珠丝杠理论设计为基础，提出利用计算机，在输入设计参数和类型时，自动计算和查表，从而实现选择型号的方法和设计过程的自动化，以提高滚珠丝杠的设计效率和设计质量。设计实例表明，其界面友好，具有一定的工程实际意义。     

滚珠丝杠副滚珠与反向器碰撞分析

对Jui-Pin Hung等人提出的碰撞法向速度公式的不足,提出了修正的碰撞法向速度公式。利用赫兹接触理论,建立了滚珠与反向器的接触碰撞力学模型;通过ADAMS仿真分析,验证了修正后的公式的可靠性;对比了滚珠与普通外插管和斜插管的碰撞区别;通过分析滚珠与斜插管的碰撞特点,设计了一种新型无管舌斜插管反向器。     

高速滚珠丝杠副非赫兹接触应力计算

在滚珠丝杠副运动过程中,滚珠与滚道之间的摩擦和磨损导致滚珠丝杠副精度衰退,降低其精度保持性.针对高速滚珠丝杠副螺旋线滚道接触区域的非对称性,采用传统的赫兹接触理论对丝杠和螺母滚道接触几何形状和关系的计算存在较大误差,提出了一种基于最小余能原理对高速滚珠丝杠副滚珠与滚道之间的法向接触应力进行分析计算的方法.首先,基于Fr...     

基于等温弹流润滑理论的滚珠丝杠副摩擦机理研究

针对滚珠丝杠副在低转速状态存在混合润滑导致丝杠滚道加速磨损的问题,基于等温弹流润滑理论建立了滚珠丝杠副弹流润滑接触模型研究滚珠与滚道间的摩擦机理和磨损形式.首先基于Frenet-Serret坐标转换方法建立丝杠与螺母的滚道曲面几何模型.其次基于Reynolds方程建立了滚珠丝杠副弹流润滑接触模型,求解了润滑油膜接触压力分布、油膜厚度分布和微凸体接触压力分布.最后从微观角度阐明了滚珠丝杠副的摩擦机理,其摩擦因数由微凸体接触摩擦因数和油膜润滑摩擦因数组成.实验结果表明：在低转速阶段丝杠滚道的磨损方式为黏着磨损和磨粒磨损,且模拟的摩擦因数曲线趋势和经典的Stribeck摩擦曲线趋势吻合较好,根据实测摩擦力矩准确识别了不同转速下滚珠丝杠副的摩擦因数和润滑状态.     

滚珠丝杠副精度保持性加速退化试验方法

为了研究滚珠丝杠副精度保持性,实现快速预测其精度寿命,建立了其精度保持性加速退化试验方法。利用滚珠丝杠副磨损物理仿真模型开展了滚珠丝杠副精度保持性加速退化仿真试验。结果表明：实现了滚珠丝杠副寿命的快速预测,为开展精密滚珠丝杠副精度保持性加速退化试验研究提供了理论依据。     

滚珠丝杠副摩擦力矩测量系统的研制

滚珠丝杠副是数控机床等机械设备中的重要传动部件,其摩擦力矩特性直接影响设备的动态性能。本文介绍了一种基于80C552单片机的滚珠丝杠副摩擦力矩测量系统。系统采用高精度压力传感器,测量精度高;测量过程中摩擦力矩和测量位置可以在屏幕实时显示,微机自动进行数据处理并保存记录和打印数据、曲线,提高了测量精度和工作效率。     

基于加速退化试验的滚珠丝杠副统计分析

为有效地获取滚珠丝杠副精度寿命特征,利用滚珠丝杠副磨损特征建立加速退化模型,并且根据设计的试验装置和试验过程的摩擦力矩值变化情况,采用参数估计方法进行退化数据的统计分析,获得不同应力水平下的滚珠丝杠副加速退化参数模型.同时,根据不同应力条件下实测的滚珠丝杠副摩擦力矩退化数据,计算出滚珠丝杠副定位反向变动量,为滚珠丝杠副的定位精度退化提供一种新的评价方法.建立的滚珠丝杠副加速退化模型针对其磨损进程极为缓慢的特性,利用该退化方法能较准确地推算出滚珠丝杠副精度寿命,能节约滚珠丝杠副试验费用、试验时间和指导滚珠丝杠副的设计.     

滚珠丝杠及丝母预紧力自动测控装置设计

以滚珠丝杠及丝母预紧力装置为对象,在分析和研究以往对滚珠丝杠预紧力测量装置的基础上,设计了一种新的连续可调预紧装置并进行了MATLAB/SIMULINK仿真,仿真显示设计效果良好,为以后滚珠丝杠的装配提供了切实可行的依据。     

滚珠丝杠副摩擦力矩测量系统的研制

滚珠丝杠副是数控机床等机械设备中的重要传动部件,其摩擦力矩特性直接影响设备的动态性能。本文介绍了一种基于80C552单片机的滚珠丝杠副摩擦力矩测量系统。系统采用高精度压力传感器,测量精度高;测量过程中摩擦力矩和测量位置可以在屏幕实时显示,微机自动进行数据处理并保存记录和打印数据、曲线,提高了测量精度和工作效率。     

磨煤机钢球磨损的一般数学模型研究

对中储式球磨机中多种随机过程联合作用的运行特征进行了综合分析,研究了各输入、输出状态参数之间的相互关系。在生产实践中,磨煤机的各工况条件参数是在一定范围内波动的,依据泛灰数理论,建立了既能反映工况条件参数的影响又能体现运行经济性的钢球磨损的一般数学模型,并对该模型提出了辨识的方法,为磨煤机运行过程的监控、预测和控制提供了理论依据。     

基于ANSYS的滚珠丝杠反向器参数化建模分析

滚珠丝杠返向器的回珠槽半径是影响返向器工作性能的重要参数。以有限元仿真分析软件ANSYS为基础,建立端盖式滚珠丝杠反向系统的三维仿真模型,并通过优化求解器对反向器的关键几何参数进行了优化计算,经过比较分析优化数据,得到回珠槽内表面考查点应力最小时的回珠槽轨迹半径和其截面半径之比。结合实际试验台的试验结果比较分析,优化后的返向器回珠槽内表面的最大应力明显减小,初步实现设计参数的优化设计。     

PMCC的磨粒磨损微观形态和机理的研究

在ＥＳＥＭ试样室中对自制ＰＭＣＣ涂层样品使用金刚石尖针进行单磨粒显微磨损试验，直接观察发现ＰＭＣＣ样品随着尖针侵入比的增加磨损形式由弹性恢复过渡到切削模式，在低于临界侵入比时，样品表面只有弹性变形而无磨属产生．宏观耐磨性测试也表明在较低载荷下ＰＭＣＣ有优良的耐磨性．涂层的网状聚合物基体结构以及其中不同的填料组分是其展现耐磨性的主要原因．     

基于FPGA的滚珠丝杠螺旋线误差动态检测系统

针对目前广泛应用的滚珠丝杠螺旋线误差检测系统的不足,对传统测量仪器进行了改造,以长光栅作为长度测量基准,圆光栅作为角度基准,设计以现场可编程门阵列（FPGA）为核心电路的计算机测量系统方案。FPGA完成测量信号的逻辑转换和数据测量,数据的处理、显示和通讯等由51单片机完成。测量过程中螺旋线误差和测量位置可在屏幕实时显示,系统稳定性好、测量效率高。     

RS485局域网络在滚珠丝杠补偿加工系统中的应用研究

RS485总线具有传输可靠、通讯距离远、抗干扰能力强等优点,在工业现场中广泛应用.本文主要介绍了RS485局域网络在滚珠丝杠补偿加工系统中的应用,阐述了基于RS485局域网络滚珠丝杠补偿加工系统的原理,并详细介绍了RS485局域网络硬件电路的设计以及上位机界面的设计,同时给出了通讯程序设计框图.     

RS485局域网络在滚珠丝杠补偿加工系统中的应用研究

RS485总线具有传输可靠、通讯距离远、抗干扰能力强等优点,在工业现场中广泛应用。本文主要介绍了RS485局域网络在滚珠丝杠补偿加工系统中的应用,阐述了基于RS485局域网络滚珠丝杠补偿加工系统的原理,并详细介绍了RS485局域网络硬件电路的设计以及上位机界面的设计,同时给出了通讯程序设计框图。     

基于FPGA的滚珠丝杠螺旋线误差动态检测系统

针对目前广泛应用的滚珠丝杠螺旋线误差检测系统的不足,对传统测量仪器进行了改造,以长光栅作为长度测量基准,圆光栅作为角度基准,设计以现场可编程门阵列(FPGA)为核心电路的计算机测量系统方案.FPGA完成测量信号的逻辑转换和数据测量,数据的处理、显示和通讯等由51单片机完成.测量过程中螺旋线误差和测量位置可在屏幕实时显示,系统稳定性好、测量效率高.