滚珠丝杠副摩擦力矩影响因素及测试方法研究（可复制论文）.pdf

山东大学
硕士学位论文
滚珠丝杠副摩擦力矩影响因素及测试方法研究
姓名:刘晓慧
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:宋现春
20060508
摘要精密滚珠丝杠副是数控机床的关键功能部件,其制造水平的高低在很大程度除了原材料和加工设备的精度等因素外,没有完善的试验检测手段也是制约其发展的一个重要原因。基于此我们研制了滚珠丝杠副摩擦力矩测试仪,经过传感器选择、软硬件设计、接电路设计等环节,可实现以下功能:根据采集到的数据实时绘制摩擦力矩变化曲线:计算分析测量数据;显示“中/英报告”、“打印测量报告”、“打印用户报告”。每次测量结果、力矩数据及被测丝杠参数可以存盘作为资料存档,在任何需要的时候重现,也可以输出到打印机上,作为检测报告。本文首先从滚珠丝杠副摩擦力矩的产生机理入手,结合其结构特点,分析了滚珠丝杠副摩擦力矩的影响因素,并通过对滚珠在滚道中的受力分析,重点分析及测试结果分析提供了理论支持:然后对测试仪的功能及实现进行了详细的阐述,上决定了数控机床的精度高低。随着机械产品、数控机床向高速化,高精度化、复合化与环保化方向发展,对滚珠丝杠副的性能提出了越来越高的要求。摩擦力矩是滚珠丝杠副的重要的使用性能参数,它直接影响到能量的损耗、温度的变化值奈律ǖ贾氯蠡炼窕⒛ニ鸺泳纾踔恋贾鹿ぷ鞅砻嫔丈以及噪声、振动的变化,因此摩擦力矩的测量是滚珠丝杠副出厂检测的基本要求。目前我和国外相比还有不小的差距。了预紧力对摩擦力矩的影响,得出预紧力与摩擦力矩的关系式,为测试方法研究最后对测试结果及测试系统误差进行了分析。关键词:滚珠丝杠副;摩擦力矩;影响因素:测试方法研究山东大学硕十学忙论文
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论文作者签名:丕⒌娴际η┟嘿迦期::主:≯樱日期:五盟』:.盒原创性声明关于学位论文使用授权的声明独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容夕卜,本论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论课题的背景数控机床及各类机电一体化自动机械正向高精度、高速度、高可靠性以及智能化、数字化、绿色环保方向发展。在航空机械、数控机床、精密仪器和仪表,以及各种精密机械设备中,精密滚珠丝杠传动副是确定线性位移精度的最关键部件之一。早在世纪末就发明了滚珠丝杠副,但因制造难度太大很长一段时间未能实际应用。世界上第一个使用滚珠丝杠副的是美国通用汽车公司萨吉诺分厂,它将滚珠丝杠副用于汽车的转向机构上。年,美国开始成批生产用于汽车转向机构的滚珠丝杠副,年,滚珠丝杠副开始用于飞机上。精密螺纹磨床的出现使滚珠丝杠副在精度和性能上产生了较大的飞跃,随着数控机床和各种自动化设备的发展,促进了滚珠丝杠副的研究和生产。从年代开始,在工业发达的国家中,滚珠丝杠副生产厂家如雨后春笋般迅速出现,例如:美国的—公司、公司;英国的荆蝗毡镜腘公司、镜取N夜早在年代末期开始研制用于程控机床、数控机床的滚珠丝杠副。多年来,随着数控机床,加工中心、等高科技技术的迅猛发展,作为基础功能部件之一的精密滚珠丝杠副的加工精度要求越来越高,驱动线速度要求越来越快,应用范围也越来越广。高精度、高速化已经成为近年来国内外滚珠丝杠副的一大发展趋作为设备制造业的基本生产手段——机床工业浯聿肪褪鞘鼗是制造业的基础,而数控机床功能部件又是组成数控机床的基本单元。不言而喻,功能部件是基础的基础。我们这样一个拥有近亿人的社会主义大国,必须己研发功能部件,不可能全部依靠进口。我们的需求量很大,如果完全依靠进口,势必造成很大部分利润外流;而且,如果大量高精度功能部件不掌握在自己的手中,必将受制于人:再者,如果我们不能生产具有独立知识产权的高性能功能部件,就不能开发有特色的高性能数控机床,就不能让我国的设备制造业居于国际前列,不能领先就必然落后。我国的数控机床功能部件制造行业的现状是不容乐势Ⅲ.山东大学硕十学位论文
:材料不合格,工艺不过关、管理不先进、布局不合理,最终表现为产品性能落后、市场竞争能力薄弱”一个的滚动功能部件及其专业化程度,从一