絲杠
- 一種新型滾珠絲杠傳動方式在機(jī)床設(shè)計中的應(yīng)用
10142）滾珠絲杠是機(jī)械設(shè)計中廣泛應(yīng)用的傳動元件，主要用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，具有高效快速、高精度、高剛性以及適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點[1]。目前，基于滾珠絲杠設(shè)計的傳動機(jī)構(gòu)一般由絲杠部分旋轉(zhuǎn)，通過在絲母內(nèi)部通道的滾珠帶動絲母部分直線運動，從而完成直線傳動的過程。當(dāng)直線傳動的行程較長時，這種傳動方式存在一定的弊端。這是因為隨著絲杠長度的增加，自身重力變大，在傳動過程中絲杠的彎曲變形也會隨之變大，同時使絲杠產(chǎn)生比較嚴(yán)重的的振動，導(dǎo)致整個傳動機(jī)構(gòu)的工作精度降低，
現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 2022年11期2023-01-06
- 數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠副的法向截形對其傳動效率的影響研究
9)0 前言滾珠絲杠副是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運動的核心部件，是決定零件加工精度的關(guān)鍵。然而，由于滾珠與絲杠之間是滾動接觸，隨著工作時間加長，摩擦因數(shù)在0.003～0.01之間變化，導(dǎo)致絲杠傳動效率不穩(wěn)定，不能持續(xù)高效地進(jìn)行傳動。導(dǎo)致滾珠絲杠副傳動效率低下的主要原因有：(1)滾珠絲杠副弧槽形狀設(shè)計不合理，導(dǎo)致油泥異物殘留在滾道壁上，增大了摩擦因數(shù)；(2)滾珠絲杠副抗污垢能力較弱，自身容納油泥異物很有限；(3)承受了來自外界的超重載荷等，致使?jié)L道出現(xiàn)過大的塑性變形。因
機(jī)床與液壓 2022年8期2022-09-19
- 基于Matlab的滾珠絲杠副仿真分析
前言1.1 滾珠絲杠副的發(fā)展歷程1874年，美國設(shè)計出一種螺旋壓力機(jī)是以滾珠絲杠副傳動的。之后德國和英國也有研究滾珠絲杠副傳動。我國滾珠絲杠副的理論能追溯至一百年前，且當(dāng)時設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式是合理的、科學(xué)的，與如今的結(jié)構(gòu)相似但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到精度要求且但滾珠絲杠副只是作為一個概念出現(xiàn)，并未真正進(jìn)行生產(chǎn)出來。直至1940年，滾珠絲杠副真正發(fā)揮其作用是在美國，通用汽車公司將其用于汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上。滾珠絲杠副在汽車上的應(yīng)用引起了當(dāng)時廣泛的關(guān)注。后1943 年飛行器上的一
科技資訊 2022年15期2022-07-28
- 行星滾柱絲杠壽命試驗臺有限元分析
0 引言行星滾柱絲杠壽命試驗臺作為檢測行星滾柱絲杠全壽命周期可靠性和環(huán)境適應(yīng)性的重要手段，是擴(kuò)大行星滾柱絲杠產(chǎn)品應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，國產(chǎn)行星滾柱絲杠在壽命檢測環(huán)節(jié)的落后正嚴(yán)重制約著行星滾柱絲杠技術(shù)的提升。行星滾柱絲杠主要由絲杠、滾柱和螺母組成，具有將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的特點[1]。與滾珠絲杠相比，具有更高的承載能力和使用壽命。行星滾柱絲杠在精密傳動領(lǐng)域，特別是在航空航天領(lǐng)域，得到了越來越多的重視和肯定。在實際應(yīng)用中在壽命方面，行星滾柱絲杠高于滾珠絲杠
機(jī)電設(shè)備 2021年6期2022-01-21
- 數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠副的系統(tǒng)剛度分析與研究*
高精度傳動的滾珠絲杠副自身系統(tǒng)剛度會直接影響數(shù)控機(jī)床的精密加工能力。如果在滾珠絲杠副系統(tǒng)剛度不足的情況下，就進(jìn)行精密加工作業(yè)，那么絲杠整體會出現(xiàn)抵抗變形能力不足的情況。雖然滿負(fù)荷工作不至于被損壞，但絲杠傳動卻不能及時達(dá)到所預(yù)期的位置。而隨之受影響的還有絲杠的壽命，傳動精度以及疲勞等其他關(guān)鍵參數(shù)，這在需要保持高精度的數(shù)控傳動系統(tǒng)當(dāng)中是致命的，所以要充分重視滾珠絲杠副的系統(tǒng)剛度。筆者通過對滾珠絲杠安裝方式和預(yù)緊前后的分析，得出系統(tǒng)剛度的變化規(guī)律，這對于絲杠的精
機(jī)械研究與應(yīng)用 2021年6期2022-01-14
- 數(shù)控機(jī)床單雙圓弧滾珠絲杠副的傳動性能對比研究*
于單、雙圓弧滾珠絲杠副來說，存在根本性不同的地方在于滾珠絲杠副滾道法向截面形狀不同。這就會對滾珠絲杠副本身的傳動性能，軸向剛度以及承載能力帶來一定變化。然而兩者在傳動性能方面上的優(yōu)劣情況，目前還沒有具體的研究說明，為了能夠掌握兩種絲杠的傳動特點，通過研究單雙圓弧法向截型對絲杠傳動性能的影響，達(dá)到掌握滾珠絲杠主要的法向截型傳動性能，以便在以后的滾珠絲杠傳動結(jié)構(gòu)研究過程中進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。1 單、雙圓弧滾珠絲杠副的法面截型如圖1所示，是單、雙圓弧滾珠絲杠副示意圖。
機(jī)械研究與應(yīng)用 2021年5期2021-12-03
- 卸荷式滾珠絲杠預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)設(shè)計*
10142)滾珠絲杠副在工作時難免要發(fā)熱，其溫度將高于床身。滾珠絲杠的熱膨脹將使導(dǎo)程增大，影響機(jī)床定位精度[1-2]。研究表明，熱變形引起的誤差通常會占到工件加工總誤差的40%～70%[3-5]。在實際生產(chǎn)中，一般都采用快速升溫，待機(jī)床熱平衡后再進(jìn)行加工，這需要機(jī)床先熱機(jī)，造成生產(chǎn)效率降低。目前，減小機(jī)床熱誤差主要有誤差預(yù)防和誤差補(bǔ)償兩種基本方法[6-7]。采用軟件補(bǔ)償消除誤差，需要對機(jī)床進(jìn)行大量的試驗后建立誤差預(yù)測模型，對數(shù)控系統(tǒng)要求較高，有時還需要進(jìn)行
制造技術(shù)與機(jī)床 2021年11期2021-11-09
- 綠色制造在絲杠傳動設(shè)計和加工中的應(yīng)用
001 序言傳統(tǒng)絲杠傳動機(jī)構(gòu)中的絲杠往往采用車削或磨削加工，螺母采用鑄鐵或鑄銅材料。而隨著綠色制造理念的推廣，人們開始認(rèn)真反思：在工業(yè)制造的過程中，如何改善對環(huán)境的影響，如何提高資源的利用率，從而使傳統(tǒng)的制造模式，逐步向現(xiàn)代的制造模式發(fā)展。同時還要考慮如何滿足產(chǎn)品功能的要求，以及控制成本。性價比是人們重點考慮的問題，但實現(xiàn)高性價比卻不是一件太容易的事情。從絲杠傳動件來看，如何滿足部件所需的要求和性能，是很關(guān)鍵的問題。也就是說，引入綠色制造的理念，就應(yīng)該打破
金屬加工(冷加工) 2021年10期2021-11-02
- 數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠副設(shè)計計算分析*
)0 引 言滾珠絲杠副是機(jī)械傳動系統(tǒng)最常用的裝置，由絲杠，螺母，滾珠等零件組成，其作用是將直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動或者將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動。滾珠絲杠副絲杠和絲母的傳動通過滾珠的運動來進(jìn)行，摩擦損失小，傳動效率高，有效避免運動部件的爬行現(xiàn)象，可以進(jìn)行高速進(jìn)給及微進(jìn)給，廣泛應(yīng)用于機(jī)床行業(yè)中。滾珠絲杠副的設(shè)計直接影響傳動系統(tǒng)的精度。目前在滾珠絲杠的使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)絲杠熱伸長過大，絲杠發(fā)熱，剛性不夠，絲杠精度保持性不好等問題，直接導(dǎo)致機(jī)構(gòu)的運動精度不穩(wěn)定。這
機(jī)械研究與應(yīng)用 2020年6期2021-01-12
- 考慮裝配誤差的行星滾柱絲杠副載荷分析與研究
0 引言行星滾柱絲杠主要由絲杠、滾柱和螺母3部分組成，具有將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的特點[1]。相比行星滾珠絲杠，其具有更高的承載能力及使用壽命。行星滾柱絲杠在精密傳動領(lǐng)域特別是航空航天領(lǐng)域已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注和肯定[2-3]。目前，國內(nèi)外對于行星滾柱絲杠的理論研究已有一定基礎(chǔ)，理論研究主要集中在運動學(xué)分析、軸向變形、動態(tài)特性以及傳動效率等方面[4-7]。在螺紋牙載荷分布方面，楊家軍等[8]依據(jù)Hertz 彈性接觸理論，將滾柱作為整體，建立了剛度模型，
機(jī)械制造與自動化 2020年6期2021-01-04
- 絲杠系統(tǒng)傳動誤差的測量與補(bǔ)償
8)0 引言滾珠絲杠副具有高效率、高精度、高剛度等特點，是機(jī)械傳動與定位的首選部件，同樣也是機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的核心部件。隨著數(shù)控機(jī)床和工具機(jī)的普及以及系統(tǒng)向高速化的方向發(fā)展，進(jìn)給系統(tǒng)的速度也越來越快,但是滾珠絲杠的高速化運轉(zhuǎn)也引起了其熱變形增大等問題。滾珠絲杠副處于進(jìn)給系統(tǒng)傳動鏈的末端，它的傳動誤差直接影響到機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，而溫升引起的熱變形通常占到絲杠總變形的50%以上，是影響其定位精度的主要因素，因此解決絲杠熱變形引起的定位誤差具有一定的現(xiàn)實
機(jī)械工程與自動化 2020年6期2020-12-28
- 數(shù)控機(jī)床絲杠的錯流內(nèi)冷結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究
控機(jī)床進(jìn)給部件，絲杠由于受到溫升影響而發(fā)生膨脹，導(dǎo)致進(jìn)給量發(fā)生偏移，最終零件精度也會受到影響。所以將絲杠進(jìn)行合理恰當(dāng)?shù)慕禍卦谝欢ǔ潭壬峡梢愿纳茩C(jī)床的加工精度。圖1 我國各檔次數(shù)控機(jī)床自主生產(chǎn)情況 圖2 我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)存在的主要問題分析情況1 絲杠空心內(nèi)冷結(jié)構(gòu)分析圖3 空心式內(nèi)冷結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，絲杠空心式內(nèi)冷結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在內(nèi)冷卻的普遍做法[3-5]，具體做法是：首先將絲杠做成中空型式，然后放入導(dǎo)管至絲杠另一端，最后通入冷卻液。冷卻液從導(dǎo)管入口開始流入，經(jīng)
機(jī)械工程師 2020年12期2020-12-23
- 滾珠絲杠在超精密定位中的應(yīng)用
272071滾珠絲杠是加工中心進(jìn)給傳動系統(tǒng)的重要傳動部件，其定位誤差分析和計算是選擇的重要依據(jù)。應(yīng)根據(jù)絲杠的軸向載荷大小來確定絲杠直徑，根據(jù)絲杠的支承結(jié)構(gòu)、支承方式、行程來確定絲杠的總長度；并對絲杠的剛度、熱變形和臨界轉(zhuǎn)速等進(jìn)行必要的驗算。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)床定位精度的要求，選擇合理的滾珠絲杠精度等級，保證滾珠絲杠運行穩(wěn)定可靠。1 滾珠絲杠定位系統(tǒng)和控制1.1 雙重驅(qū)動機(jī)構(gòu)對于非常精確的大徑定位，現(xiàn)在通常使用應(yīng)力陶瓷微位移裝置平衡工作臺從校準(zhǔn)點到滾珠絲杠之
商品與質(zhì)量 2020年48期2020-11-26
- 棉紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)集落升降滾珠絲杠剛度分析
的關(guān)鍵因素。滾珠絲杠副作為細(xì)紗機(jī)集落升降的重要傳動件，其可靠性直接影響細(xì)紗機(jī)集落升降系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于滾動旋轉(zhuǎn)傳動的精度要求很高而且其制造比較復(fù)雜，故一般由專業(yè)廠完成，使用者則以選擇性計算或校驗為主。一般情況下，滾珠絲杠副的承載能力取決于其抗疲勞能力，故首先應(yīng)按壽命條件及額定動載荷選擇和校核其基本參數(shù)，并校驗其載荷是否超過額定靜載荷[1]；當(dāng)轉(zhuǎn)速很低時，可按額定靜載荷確定和校核其尺寸；當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時，還應(yīng)考慮絲杠的臨界轉(zhuǎn)速；一般無論轉(zhuǎn)速高低，均應(yīng)對滾珠絲杠進(jìn)
紡織器材 2020年2期2020-06-05
- 塞拉門機(jī)構(gòu)中絲杠磨損分析
張毅迪摘 要：絲杠的磨損過程與潤滑狀態(tài)、受力、材料等多種方面有關(guān)，文章以塞拉門機(jī)構(gòu)中絲杠螺母副為例，定量的研究絲杠的磨損量。首先分析確定絲杠的磨損類型為磨粒磨損，通過simulation仿真確定絲杠最大允許磨損深度為設(shè)計尺寸Δ?；贏rchard磨損模型對絲杠的磨損建立磨損模型，同時建立絲杠受力模型，通過計算得出保證絲杠在允許磨損范圍Δ內(nèi)絲杠表面硬度至少應(yīng)為401.85HV。最終通過壽命試驗，將試驗現(xiàn)象與驗證理論計算進(jìn)行擬合，對后續(xù)塞拉門機(jī)構(gòu)絲杠選材及表
汽車實用技術(shù) 2020年4期2020-04-10
- 車床橫向滾珠絲杠裝置的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計
4)1 橫向滾珠絲杠裝置介紹橫向滾珠絲杠裝置即刀架的橫向移動是由伺服電動機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠副來實現(xiàn)的。滾珠絲杠裝置采用“固定-固定”安裝方式，絲杠分度圓直徑40 mm，螺距5 mm，精度等級為5級。絲杠左、右兩端各有一套滾珠絲杠專用的60°角接觸球軸承背對背組配來支承。圖1為橫向滾珠絲杠裝置示意圖，經(jīng)過調(diào)整與預(yù)緊及預(yù)緊拉伸使?jié)L珠絲杠具有很高的精度和軸向剛度。圖2為本裝置的三維展示。2 滾珠絲杠的調(diào)整與預(yù)緊拉伸[1]2.1 安裝與調(diào)整在滾珠絲杠的安裝過程中，為了
制造技術(shù)與機(jī)床 2019年2期2019-03-06
- 行星滾柱絲杠副的研究
n發(fā)明了行星滾柱絲杠副,直到上世紀(jì)70年代才有幾家開始研發(fā)、生產(chǎn)行星滾柱絲杠副,由于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜而沒有普及,現(xiàn)在國際上也只有幾家生產(chǎn)行星滾柱絲杠副,代表企業(yè)為德國SKF公司、瑞士ROLLVIS公司、德國Rexroth公司等.1999年,北京機(jī)床研究所研發(fā)腸衣擠出用行星滾柱絲杠副,絲杠副規(guī)格:公稱直徑d0＝65 mm,導(dǎo)程Ph＝16 mm,螺紋頭數(shù)為6頭,滾柱數(shù)量為13個；2014年,為俄羅斯研發(fā)心臟起搏器用行星滾柱絲杠副,公稱直徑d0＝5 mm,導(dǎo)程Ph＝
制造技術(shù)與機(jī)床 2019年1期2019-01-14
- 絲杠輔助支撐在GDC1640A產(chǎn)品中的應(yīng)用
帶輪降速后與滾珠絲杠聯(lián)接，帶動工作臺在床身上前后移動，實現(xiàn)X軸進(jìn)給運動。如圖1所示X軸傳動方式為兩端固定的支撐方式，該產(chǎn)品工作臺行程4m，其安裝距離達(dá)到4850mm，X軸絲杠選用80直徑12導(dǎo)程。因安裝間距較長，絲杠的長徑比超過60，長徑比太大會使絲杠產(chǎn)生彎曲和撓度的變化（如圖1所示）。導(dǎo)致滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生抖動，增大運動噪聲、縮短支撐軸承和滾珠絲杠本身的使用壽命、降低機(jī)床運動精度以及機(jī)床的加工精度。圖1 X軸絲杠安裝方式除此之外，絲杠安裝距離過長，也會影
制造業(yè)自動化 2018年8期2018-09-04
- 滾珠絲杠副預(yù)加載荷分析*
問題的提出滾珠絲杠副是在滾珠絲杠和滾珠螺母旋合的圓弧螺旋槽內(nèi)放置鋼球作為中間傳動體，借助反向裝置元件，構(gòu)成滾珠在閉合回路中反復(fù)循環(huán)運動的螺旋傳動功能部件［1］。隨著我國制造業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展提高，滾珠絲杠副已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、測量、醫(yī)療等行業(yè)。滾珠絲杠副作為先進(jìn)的傳動功能部件，具有傳動效率高、定位精度及重復(fù)定位精度高的優(yōu)點。為保證精密滾珠絲杠副的重復(fù)定位精度，要求精密滾珠絲杠副無反向間隙，因此，需要對滾珠絲杠副施加合理的軸向預(yù)加載荷來消除間隙，軸向預(yù)
機(jī)械制造 2018年6期2018-09-01
- 滾珠絲杠支承端的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計*＊
72100)滾珠絲杠副傳動是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床中最常見的直線坐標(biāo)軸傳動形式，滾珠絲杠副由于具有傳動效率高，靈敏度高，傳動平穩(wěn)，磨損小，壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各類中小數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)。滾珠絲杠傳動的精度和可靠性，一方面取決于滾珠絲杠副本身的精度和質(zhì)量，同時與其軸向固定支承端的安裝方式和機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣有直接的關(guān)系。滾珠絲杠軸端機(jī)械結(jié)構(gòu)如果設(shè)計不合理，會直接影響滾珠絲杠的傳動精度和性能，也會對軸向固定支承端的軸承壽命帶來極大的影響，嚴(yán)重時會造成軸承損壞，進(jìn)一步
制造技術(shù)與機(jī)床 2018年6期2018-07-20
- 雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠副摩擦力矩與接觸剛度波動關(guān)系研究
10094)滾珠絲杠副廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)[1-3],進(jìn)給系統(tǒng)是各種數(shù)控設(shè)備的核心組成部分[4-5]。滾珠絲杠副剛性對數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定、振動幅度有重要影響[6-7]。隨著滾珠絲杠副速度和載荷的不斷提高，其振動問題愈加突出，嚴(yán)重影響數(shù)控機(jī)床的定位精度，滾珠絲杠副剛度不足問題已成為數(shù)控機(jī)床向高速化、高精度發(fā)展的主要障礙[8]。目前對滾珠絲杠副剛性的研究大多集中在滾珠絲杠副靜剛度的建模上，采用理論計算分析靜剛度的影響因素或使用有限元仿真對所建模型的
振動與沖擊 2018年11期2018-06-23
- 滾珠絲杠副熱變形模型理論分析及其對定位精度影響的試驗研究
引言高速精密滾珠絲杠副是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵功能部件[1]，隨著數(shù)控機(jī)床的高速化推進(jìn)，對高速滾珠絲杠副的要求越來越高：①滾珠絲杠與滾珠螺母軸向的相對位移加速度大于或等于1g，②相對軸向位移速度大于或者等于60m/min或DN值大于或等于120000。而此高速運行條件下絲杠溫升引起的熱變形成為制約滾珠絲杠副的關(guān)鍵因素，研究滾珠絲杠的熱變形對其定位精度的影響具有重要的意義[2]。目前，國內(nèi)在滾珠絲杠熱變形的研究主要集中在滾珠絲杠副的有限元分析和熱變形檢測系統(tǒng)的設(shè)計上
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2018年1期2018-01-29
- 雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠副軸向靜剛度與扭轉(zhuǎn)變形關(guān)系研究*
)雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠副軸向靜剛度與扭轉(zhuǎn)變形關(guān)系研究*黃金寶，榮乾鋒，歐屹，祖莉 (南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，南京210094)為了研究扭轉(zhuǎn)變形對滾珠絲杠副軸向靜剛度影響，對雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠副的滾珠進(jìn)行動力學(xué)分析，并考慮接觸角的變化，建立滾珠絲杠副扭轉(zhuǎn)變形數(shù)學(xué)模型。使用滾珠絲杠副摩擦力矩試驗臺、靜剛度試驗臺對雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠副進(jìn)行摩擦力矩、靜剛度檢測。結(jié)果表明:滾珠絲杠副剛性測量中對絲杠進(jìn)行扭轉(zhuǎn)補(bǔ)償后，測量結(jié)果更加合理、準(zhǔn)確;滾珠絲杠副剛性測量中，絲杠被
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2017年4期2017-07-01
- 高精度滾珠絲杠最佳接觸角的分析與驗證
192高精度滾珠絲杠最佳接觸角的分析與驗證陳婉，王科社，宋杰，董青霞北京信息科技大學(xué)，北京，100192接觸角作為滾珠絲杠副的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)之一，對其性能有著重要影響。研究表明，接觸角越大，滾珠絲杠的承載能力越大，但過大的接觸角會加大接觸變形從而影響精度。隨著滾珠絲杠副不斷向著高速高精發(fā)展，對高精度滾珠絲杠副接觸角的研究就顯得尤為重要。結(jié)合滾珠絲杠副接觸角對絲杠轉(zhuǎn)速的影響，分析接觸角與滾珠絲杠副旋滾比及摩擦力矩的關(guān)系，總結(jié)出高精度滾珠絲杠副最佳接觸角的選取范
新型工業(yè)化 2016年9期2016-11-15
- 基于結(jié)合部剛度特性的滾珠絲杠副動態(tài)性能研究
部剛度特性的滾珠絲杠副動態(tài)性能研究卞真玉*，林建中，周炯(上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 200093)本文以某型號滾珠絲杠副為研究對象，通過合理簡化模型，在充分考慮結(jié)合部對動態(tài)性能的影響情況下，準(zhǔn)確地建立了滾珠絲杠副有限元模型，對滾珠絲杠副進(jìn)行了模態(tài)分析，并研究了結(jié)合部剛度變化及螺母在絲杠上的位置對滾珠絲杠副固有頻率的影響。結(jié)果表明：滾珠絲杠副的第一階臨界轉(zhuǎn)速高于其最高轉(zhuǎn)速，在其工作轉(zhuǎn)速內(nèi)不會發(fā)生共振；結(jié)合部采用彈性處理時更接近滾珠絲杠副的實際情況；隨
貴州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) 2016年2期2016-09-24
- 滾珠絲杠傳動用徑向卸荷結(jié)構(gòu)
問題的提出當(dāng)滾珠絲杠采用同步帶傳動方式輸入動力時，一般采用普通的滾珠絲杠傳動結(jié)構(gòu)，如圖1所示，同步帶輪被動輪13通過脹緊套4安裝于絲杠14的端頭，同步帶輪主動輪9通過脹緊套7、壓蓋6安裝在進(jìn)給電動機(jī)軸上，兩只同步帶輪通過同步帶11傳遞動力和轉(zhuǎn)矩。為了提高傳動剛性和傳動精度，同步帶11通過脹緊座8支緊來獲得合適的預(yù)緊力，這時滾珠絲杠一直處于懸臂支撐狀態(tài)，同步帶在傳遞動力的同時也給滾珠絲杠帶來了不良徑向力，導(dǎo)致滾珠絲杠彎曲變形，降低滾珠絲杠的傳動精度和使用壽命
金屬加工(冷加工) 2015年9期2015-11-23
- 行星滾柱絲杠小轉(zhuǎn)角運動的動力學(xué)分析
)0 引 言滾柱絲杠按其用途可分為行星滾柱絲杠(RSM)、差動式滾柱絲杠及循環(huán)式滾柱絲杠，其中行星滾柱絲杠具有很高的承載能力，能適應(yīng)極高的速度加速度，且具有很高的穩(wěn)定性［1］，因此在傳動進(jìn)給系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。行星滾柱絲杠主要由五部分組成:絲杠、滾柱、螺母、持環(huán)及齒輪，如圖1 所示。行星滾柱絲杠是把轉(zhuǎn)動運動形式轉(zhuǎn)化為軸向運動形式的機(jī)構(gòu)，其與行星滾珠絲杠(BSM)結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別在于行星滾柱絲杠的載荷傳遞元件為螺紋滾柱，而非滾珠，相比于行星滾珠絲杠，行星滾柱
航空兵器 2015年2期2015-11-15
- 滾珠絲杠副軸向靜剛度的建模與研究*
00102）滾珠絲杠副軸向靜剛度的建模與研究*黃露郎1，王科社1，查初亮2（1.北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院北京 100192；2.北京機(jī)床研究所，北京 100102）針對絲杠傳動系統(tǒng)軸向靜剛度，考慮兩端固定安裝絲杠彈性變形，結(jié)合滾珠絲杠國家標(biāo)準(zhǔn)，運用赫茲接觸理論，建立了兩端固定支撐雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠的軸向靜剛度模型。然后對各個參數(shù)對模型產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明使用優(yōu)良性能的新材料，使用先進(jìn)的熱處理技術(shù)能夠增大絲杠軸向剛度，提高絲杠的綜合性能；提高絲
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2015年8期2015-11-02
- 軸承副摩擦生熱對實心/空心滾珠絲杠變形影響分析*
對實心/空心滾珠絲杠變形影響分析*韓 軍，張玲聰，李明亞（內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭 014010）隨著機(jī)床滾珠絲杠進(jìn)給速度的提高，由滾珠絲杠軸承副摩擦產(chǎn)生的熱量傳遞到滾珠絲杠上的熱量也越多，同時由于滾珠絲杠軸承端熱變形對滾珠絲杠變形的影響也逐漸凸顯。為了研究清楚滾珠絲杠受熱變形的影響，分析軸承副摩擦生熱，并通過實例計算，運用有限元分析軟件ANSYS仿真，將計算熱流量加載到發(fā)熱部位，比較實心/空心滾珠絲杠熱變形對滾珠絲杠變形的影響，提出帶冷卻的
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2015年10期2015-11-02
- 基于MATLAB 的單、雙絲杠進(jìn)給系統(tǒng)動力學(xué)建模分析與比較*
器+減速器+滾珠絲杠構(gòu)成的傳動結(jié)構(gòu)，聯(lián)軸器實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)之間的連接，將驅(qū)動系統(tǒng)提供的輸入扭矩傳遞到減速器或直接傳遞到滾珠絲杠軸端，最終由滾珠絲杠將軸的扭矩轉(zhuǎn)化對工作臺的推力，實現(xiàn)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為刀具和工作平臺的直線運動。目前國內(nèi)在設(shè)計機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)時，以經(jīng)驗法和類比法作為主要設(shè)計手段，在決定選擇單滾珠絲杠驅(qū)動還是雙滾珠絲杠驅(qū)動時，多數(shù)參照國外同類型機(jī)床，缺乏理論依據(jù)。此外，傳統(tǒng)的滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性分析多數(shù)以單絲杠進(jìn)給系統(tǒng)為研究對象
制造技術(shù)與機(jī)床 2015年1期2015-07-13
- 滾珠絲杠傳動特性與剛度特性研究
315211滾珠絲杠是實現(xiàn)直線和旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換的重要部件，一般由絲杠、螺母、滾珠、回珠器等構(gòu)成，其傳動具有平穩(wěn)、效率高、精度高、負(fù)載能力強(qiáng)、壽命長等特點，因此在機(jī)床直線進(jìn)給系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。然而，隨著數(shù)控機(jī)床向高精度、高速度方向的發(fā)展，使絲杠-滾珠-螺母在運動傳遞過程中的動力學(xué)和運動學(xué)狀態(tài)參數(shù)變得復(fù)雜，影響到滾珠絲杠運動平穩(wěn)性［1］。Chin Chung Wei等［2］，對滾珠絲杠傳動過程中各部件間的相對速度、摩擦力、效率、滑動速度等進(jìn)行了分析，指出了滾珠
機(jī)械制造 2015年9期2015-06-12
- 絲杠精度測量誤差分析
1005)董新國絲杠屬于細(xì)長類制件，長度和直徑之比一般在15～40 左右。影響機(jī)床用絲杠精度測量誤差的主要原因有以下幾個方面。1.溫度誤差例如鋼制零件長度L=1 000mm，取碳鋼的線膨脹系數(shù)αl=11.5×10-6m/℃時，溫度相差1℃，其全長上的尺寸變化達(dá)ΔL=αlL (t-t1)=11.5×10-6×106×1=11.5μm，這樣就超過5 級絲杠所規(guī)定的全長的累積誤差。因此，測量精密絲杠時要嚴(yán)格控制溫度。目前，計量室的溫度一般只能控制在 (20 ±0
金屬加工(冷加工) 2014年3期2014-12-02
- 一種數(shù)控車床進(jìn)給絲杠熱變形補(bǔ)償設(shè)計
一般采用緊密滾珠絲杠把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成移動部件的直線運動，通常有三種布局形式：一是一端固定，一端自由；二是一端固定，一端支撐；三是兩端固定，在小規(guī)格數(shù)控車床中一端固定一端支撐的這種方式被廣泛采用［1］，如圖1 所示。圖1 一端固定一端支撐的布局形式由于在設(shè)計單主軸雙刀架數(shù)控車床的時候，下刀架布局空間受限，本文采用的是絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)方式，即絲杠螺母一邊轉(zhuǎn)動、一邊沿固定的絲杠作軸向移動。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于螺母轉(zhuǎn)動慣性小、運動靈活,可實現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)速,具有
機(jī)械工程師 2014年6期2014-11-28
- 經(jīng)濟(jì)性地改善滾珠絲杠的熱延伸
11151)滾珠絲杠是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的主要傳動部件，承擔(dān)機(jī)床的切削進(jìn)給，它的動態(tài)性能直接影響整機(jī)的運行狀態(tài)和精度。在高速滾珠絲桿副傳動中，由于接觸區(qū)域(絲杠和螺母與鋼珠)摩擦產(chǎn)生大量的熱，這些熱量又無法及時散發(fā)，會使?jié)L珠絲杠的溫度升高，導(dǎo)致絲杠產(chǎn)生熱延伸，使每個2π 的節(jié)距不一致，降低了熱補(bǔ)的效果;改變了工件和刀具相對原點的位置，影響了機(jī)床的加工精度和工件品質(zhì)一致性。因此研究滾珠絲杠的溫升和熱變形，采取措施控制溫升，對提高機(jī)床的精度有著重要意義。1 滾珠
制造技術(shù)與機(jī)床 2014年7期2014-04-27
- 滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)軸向接觸剛度研究*
主要功能部件就是絲杠進(jìn)給系統(tǒng)［1-3］。絲杠進(jìn)給系統(tǒng)是一種力和運動傳輸裝置。絲杠進(jìn)給系統(tǒng)最重要的兩個特點是它的定位精度和承載能力［4-6］。這兩個優(yōu)點使它適合用作機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)和高精密平臺的驅(qū)動副［7-9］。滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)已使用許多年了，但關(guān)于滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)(以下簡稱統(tǒng)杠進(jìn)給系統(tǒng))性能參數(shù)(像軸向載荷、接觸角、滾珠個數(shù)、螺旋升角和曲率比)如何影響絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的軸向接觸剛度還沒有徹底研究清楚。1 赫茲點接觸理論點接觸的兩個物體，在載荷Q的作用下，接觸點將擴(kuò)
制造技術(shù)與機(jī)床 2014年1期2014-04-25
- 長跨距滾珠絲杠振動分析與減振提速方案
技術(shù)裝備中，滾珠絲杠仍然是進(jìn)給系統(tǒng)的重要功能部件。滾珠絲杠傳動是通過滾珠在螺母和絲杠之間順著滾道的循環(huán)滾動，驅(qū)使螺母和絲杠發(fā)生的相對運動。在機(jī)械傳動中，螺母和絲杠必然有一個部件是固定不旋轉(zhuǎn)的。因此結(jié)構(gòu)上可設(shè)計為以絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，也可設(shè)計成以螺母旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，帶動機(jī)械執(zhí)行部件進(jìn)給。傳統(tǒng)的“絲杠轉(zhuǎn)動－螺母移動”型滾珠絲杠副在水平安裝時，由于滾珠絲杠副旋轉(zhuǎn)慣性力大，致使能耗加大、振動嚴(yán)重。而且由于長絲杠撓度變形大，高速旋轉(zhuǎn)的絲杠更加容易發(fā)生橫向振動。細(xì)長結(jié)構(gòu)的絲杠本身
機(jī)床與液壓 2014年17期2014-03-18
- 新型重載行星滾柱絲杠副
朱繼生行星滾柱絲杠副是一種將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的機(jī)械裝置。與滾珠絲杠副的傳動方式類似，不同點在于：在滾珠絲杠副中，載荷通過安裝在螺紋滾道中的鋼球從螺母傳遞到絲杠上，載荷的大小主要取決于鋼球的大小和接觸點的個數(shù)。而行星滾柱絲杠副的載荷傳遞元件為螺紋滾柱，滾柱能加工出較大曲率半徑的圓弧凸齒形。每個螺母中一般包含9～13個螺紋滾柱，并且所有的滾柱都參與工作，接觸點眾多，因此承載力和剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滾珠絲杠副。在需要高承載的應(yīng)用場合，與液壓傳動相比，行星滾柱絲杠
金屬加工(冷加工) 2013年8期2013-06-17
- 基于HyperMesh的滾珠絲杠有限元分析*
數(shù)控機(jī)床中，滾珠絲杠副是伺服進(jìn)給系統(tǒng)中最關(guān)鍵的傳動部件，決定了機(jī)床的精度和壽命。在運行過程中，由于螺母對絲杠的作用，絲杠容易產(chǎn)生較大變形，而隨著滾珠與絲杠表面的摩擦，會導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋，最后失效。導(dǎo)致絲杠失效的主要原因是應(yīng)力過大、加工問題、材料缺陷和安裝誤差等，其中絲杠內(nèi)部應(yīng)力過大起了主導(dǎo)作用。因此，切合實際的分析和計算滾珠絲杠內(nèi)部的應(yīng)力及其分布狀況對提高滾珠絲杠的承載能力具有重要意義。1 建立滾珠絲杠有限元前處理模型首先建立滾珠絲杠的有限元分析模型。獲得分析
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2013年5期2013-05-28
- 注塑復(fù)印成型法在梯形絲杠與螺母配合中的應(yīng)用
003）現(xiàn)有梯形絲杠與絲杠螺母的配合精度主要依靠絲杠和絲杠螺母的加工精度。但在加工中，絲杠的加工較絲杠螺母簡單，主要以先車削后磨削的工藝過程來實現(xiàn);而絲杠螺母為內(nèi)螺紋牙，一般采用先車（或鏜孔）后研合的工藝過程來實現(xiàn)，無法采用磨削處理，很難得到很好的研合度——在實際生產(chǎn)中一般只能達(dá)到40%左右的研合度，且加工和研合完后的絲杠和絲杠螺母會產(chǎn)生較大的傳動間隙，會形成較大的回程誤差（即反向間隙）。在傳動過程中絲杠與絲杠螺母也很難實現(xiàn)較好的同軸度，這就致使絲杠和絲杠
制造技術(shù)與機(jī)床 2012年12期2012-10-24
- 高速雙螺母滾珠絲杠副軸向接觸剛度研究*
泛應(yīng)用，我國滾珠絲杠的發(fā)展正在不斷走向高速、高精、低碳的新時代［1］。大導(dǎo)程滾珠絲杠成為高速化的重要途徑之一，作為機(jī)床的關(guān)鍵功能部件，高速化的同時必須保證加工精度。滾珠絲杠副的軸向剛度是定位精度的重要影響因素，尤其是在機(jī)床的傳動系統(tǒng)中，滾珠絲杠副的軸向剛度是比較薄弱的環(huán)節(jié)［2］，因此對高速滾珠絲杠副軸向剛度的研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文對雙螺母預(yù)緊結(jié)構(gòu)的KD4020－3型的滾珠絲杠副進(jìn)行了研究，提出了不同因素對有預(yù)緊的滾珠絲杠副軸向剛度的影響，其結(jié)論
制造技術(shù)與機(jī)床 2012年8期2012-10-23
- 長跨距滾珠絲杠輔助支撐裝置
進(jìn)給傳動采用滾珠絲杠很普遍。當(dāng)進(jìn)給軸的行程超過5.5 m時，滾珠絲杠的兩端軸承座之間的跨距將超過6 m，屬于長跨距滾珠絲杠。此時滾珠絲杠由于自重產(chǎn)生的下垂變形會很大，導(dǎo)致滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生抖動，增大運動噪聲、縮短支撐軸承和滾珠絲杠本身的使用壽命、降低機(jī)床運動精度以及機(jī)床的加工精度。因此，必須設(shè)法消除滾珠絲杠自重變形的影響。加大滾珠絲杠的直徑以及加大絲杠預(yù)拉伸的力度固然可以解決滾珠絲杠的自重產(chǎn)生的變形問題和旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的抖動問題，但同時帶來的問題是，加大滾珠絲
制造技術(shù)與機(jī)床 2012年1期2012-10-20
- 一張照片的事
大立羅副市長要來絲杠車間視察。絲杠車間主任想，這個羅副市長是不是又沖絲杠大王來的？要是，那可是個麻煩事。他的腳不由自主地朝絲杠大王的工位走去，見對方正在絲杠上使千分尺，就湊到跟前說，副市長要來車間視察，可能要來你的工位。絲杠大王頭也不抬地說，你不會是來通知我搞衛(wèi)生的吧？我可沒那個閑。主任遞給絲杠大王一支煙，給他點火，說，你知道這個副市長姓啥嗎？絲杠大王還是頭也不抬，說，跟天子一姓跟我又有啥關(guān)系？主任笑嘻嘻地說，他雖然不跟天子一姓，可是姓羅……絲杠大王像被蜂
文學(xué)港 2011年3期2011-11-21
- 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)熱變形分析及補(bǔ)償抑制對策*
30223)滾珠絲杠副是數(shù)控機(jī)床和加工中心的關(guān)鍵部件，起到精密傳動和定位的作用。隨著數(shù)控機(jī)床向高速高精方向的發(fā)展對滾珠絲杠的精度提出了更高的要求。一般來說，機(jī)床加工過程中影響加工精度的因素有機(jī)床傳動鏈誤差、溫度變化引起的誤差、安裝誤差、操作者人為誤差等。其中，溫度引起的熱變形誤差是最大的，也是較難控制的，成為制約滾珠絲杠副高速化的關(guān)鍵因素。研究滾珠絲杠的溫升及熱變形規(guī)律對提高機(jī)床的加工精度具有重要意義。滾珠絲杠螺母副由于處于進(jìn)給系統(tǒng)傳動鏈的末級，它的傳動誤
制造技術(shù)與機(jī)床 2011年8期2011-09-26
- 滾珠絲杠副在大重型機(jī)床上的應(yīng)用
10043）滾珠絲杠副在大重型機(jī)床上的應(yīng)用孫玉民（中捷機(jī)床有限公司技術(shù)部，遼寧沈陽 110043）滾珠絲杠副是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的關(guān)鍵傳動元件。隨著數(shù)控機(jī)床向高速化、高精度化的大重型方向發(fā)展，高速、高精、大導(dǎo)程重載滾珠絲杠副應(yīng)運而生，服務(wù)于我國機(jī)械制造業(yè)。由于滾珠絲杠副具有定位精度好、剛度高、摩擦系數(shù)小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于大型數(shù)控機(jī)床的直線驅(qū)動，替代齒輪齒條傳動。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，大型設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，其中大規(guī)格重型數(shù)控落地式鏜銑床是一個重要的組成部
制造技術(shù)與機(jī)床 2011年7期2011-09-11
- 不同工況下高速空心滾珠絲杠的熱特性研究*
1)0 引言滾珠絲杠螺母副作為數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的主要功能部件，對于數(shù)控機(jī)床向高速化方向發(fā)展起著非常重要的作用。但是滾珠絲杠在高速下長時間運行將會導(dǎo)致絲杠溫度的上升，使其產(chǎn)生軸向熱位移，直接導(dǎo)致機(jī)床進(jìn)給軸的定位精度下降。目前對于高速滾珠絲杠副多采用空心滾珠絲杠副強(qiáng)制冷卻、滾珠絲杠副螺母和支承軸承冷卻、預(yù)壓轉(zhuǎn)換滾珠絲杠副、實時補(bǔ)償熱變形等先進(jìn)技術(shù)來取得較好的溫升效果，最大限度抑制滾珠絲杠的熱位移［1］。其中抑制熱變形最有效的方式是對滾珠絲杠副進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2011年3期2011-05-28
- 滾珠絲杠副非協(xié)調(diào)性接觸特性研究
116024滾珠絲杠副非協(xié)調(diào)性接觸特性研究王福吉 陽江源 賈振元 王 威 盧曉紅大連理工大學(xué)精密與特種加工教育部重點實驗室，大連，116024滾珠絲杠副中滾珠與絲杠滾道和螺母滾道的接觸是一種典型的非協(xié)調(diào)性接觸，這種接觸的特性對滾珠絲杠副的承載能力、傳動效率和定位精度等都有著重要的影響。為此，采用Hertz接觸理論建立了滾珠絲杠副軸向接觸剛度的求解公式，然后從滾珠絲杠副軸向負(fù)載、設(shè)計參數(shù)和材料屬性等方面分析了滾珠絲杠副的接觸特性，最后運用有限元分析軟件ANS
中國機(jī)械工程 2011年19期2011-01-29
- X209龍門銑床垂直主軸箱走刀絲杠潤滑方式的改進(jìn)
床垂直主軸箱走刀絲杠潤滑方式的改進(jìn)李祥貴（重慶大江工業(yè)集團(tuán)汽車零部件公司，重慶 401321）針對機(jī)床垂直主軸箱走刀絲杠用螺母使用壽命短的問題，從潤滑技術(shù)的角度改進(jìn)設(shè)計了螺母的結(jié)構(gòu)，達(dá)到延長螺母使用壽命、減少停機(jī)頻次的目的。螺母 壽命 潤滑 設(shè)計X209龍門銑床的垂直主軸箱走刀絲杠原潤滑方式采用的是滴油潤滑。該方式對經(jīng)常有走刀運動的絲杠副潤滑很不充分，生產(chǎn)中不時會出現(xiàn)絲杠副的螺母嚴(yán)重磨損甚至報廢。因而需新制螺母再裝配到絲杠上，這樣不可避免地會中斷生產(chǎn)。采用
制造技術(shù)與機(jī)床 2010年4期2010-09-11