滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副數(shù)控精密工作臺(tái)的靜動(dòng)態(tài)性能分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，同時(shí)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的定位精度、導(dǎo)向精度和進(jìn)給速度在不斷提高，使傳統(tǒng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)發(fā)生了重大變化。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副以其獨(dú)有的特性，逐漸取代了傳統(tǒng)的滑動(dòng)直線導(dǎo)軌，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)搭建目前典型的滾珠絲杠帶動(dòng)的四滑塊工作臺(tái)試驗(yàn)系統(tǒng)也是數(shù)控伺服系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要組成環(huán)節(jié)，為使其具有較高的穩(wěn)定性，需要進(jìn)行必要的力學(xué)及靜動(dòng)態(tài)方面的分析。
　　本文以安裝有藝工牌GGB25BA四方

2、向等載荷窄型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的SZHT2020-P4型數(shù)控精密工作臺(tái)為研究對(duì)象，通過理論、試驗(yàn)和有限元分析相結(jié)合的方法研究滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副精密工作臺(tái)的各項(xiàng)性能。根據(jù)導(dǎo)軌副剛性和抗振性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等的缺點(diǎn)，本文主要針對(duì)這兩方面的特點(diǎn)，對(duì)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副精密工作臺(tái)進(jìn)行了力學(xué)性能以及靜動(dòng)態(tài)性能的一些研究。本文的研究內(nèi)容主要包含以下幾個(gè)方面:
　　(1)對(duì)課題研究意義、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及最新研究動(dòng)向進(jìn)行理論性的了解，并對(duì)全文進(jìn)行構(gòu)

3、思，提出了理論研究、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和有限元分析相結(jié)合的研究方法。
　　(2)對(duì)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副進(jìn)行了與力學(xué)相關(guān)的分析。分析了影響其工作性能的幾個(gè)重要參數(shù)指標(biāo)。并分析了摩擦力的影響因素之一的彈性滯后損失，得到較精確的摩擦力。推導(dǎo)出精密工作臺(tái)各滑塊受載的理論計(jì)算公式;并通過模擬的試驗(yàn)工況載荷來驗(yàn)算導(dǎo)軌副的工作性能。得到了精密工作臺(tái)呈直線和拋物線軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，各方向速度的關(guān)系，并開發(fā)系統(tǒng)程序?qū)ζ潋?yàn)證并演示。
　　(3)使用ANSYS Wor

4、kbench軟件對(duì)單滑塊導(dǎo)軌副進(jìn)行靜力分析，試湊出一種未知彈性體夾層來代替鋼球、保持架和滾道間結(jié)合面的復(fù)雜接觸關(guān)系，使導(dǎo)軌副在樣本規(guī)定的幾種額定負(fù)載之內(nèi)所產(chǎn)生的剛度變形量，滿足剛度要求。得到了準(zhǔn)確的有限元模型。
　　(4)用有限元仿真方法識(shí)別出了滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的靜剛度。采用彈簧加阻尼的方法模擬結(jié)合面，建立了滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)其固有頻率的理論公式并計(jì)算結(jié)果。進(jìn)行有限元模態(tài)分析，求得前6階的固有頻率及對(duì)應(yīng)的振型，對(duì)照結(jié)果

5、并證明有限元模型及理論模型的動(dòng)態(tài)性能的分析是準(zhǔn)確的。
　　(5)對(duì)精密工作臺(tái)整體靜、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行有限元分析。求解了其整體及各向的靜剛度值?？紤]結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行了模態(tài)分析，確定結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。
　　(6)使用HP3566A動(dòng)態(tài)信號(hào)分析系統(tǒng)，并采用錘擊法，對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，測得了工作臺(tái)的固有頻率及振型，得到了精密工作臺(tái)的實(shí)際動(dòng)態(tài)特性，同時(shí)對(duì)比有限元分析結(jié)果，驗(yàn)證有限元分析模型的正確性。
　　本文對(duì)有效