精密滾珠絲杠副摩擦力矩測量系統(tǒng)的設(shè)計與試驗研究.pdf

1、精密滾珠絲杠副是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵功能部件，其制造水平的高低在很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床的精度高低。隨著數(shù)控機(jī)床向高速化、高精度化、復(fù)合化與環(huán)?；较虬l(fā)展，對滾珠絲杠副的性能提出了越來越高的要求。摩擦力矩是滾珠絲杠副的重要性能參數(shù)，其變動量對滾珠絲杠副的動態(tài)性能有很大影響。為了找出影響摩擦力矩波動的因素，改善其摩擦性能，我們設(shè)計了滾珠絲杠副摩擦力矩測量系統(tǒng)，并進(jìn)行了大量檢測試驗與頻譜分析，為有效改進(jìn)高速滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)及工藝提供指導(dǎo)。

2、 本課題為國家自然科學(xué)基金資助項目“高速滾珠絲杠副動力學(xué)性能分析及試驗研究”(No.50675124)一部分，主要解決摩擦力矩測試方面技術(shù)和分析方法。設(shè)計開發(fā)了“滾珠絲杠副摩擦力矩測試儀”，使其適應(yīng)工廠現(xiàn)代化生產(chǎn)質(zhì)量檢驗、控制與管理的要求，具體工作如下： 1)系統(tǒng)綜述了滾珠絲杠的發(fā)展歷史和趨勢，概括了目前國內(nèi)外滾珠絲杠檢測體系的研究狀況，指出了滾珠絲杠副高速化帶來的問題，介紹了課題的背景和研究內(nèi)容，提出了論文的研究目的。

3、 2)從滾珠絲杠副摩擦力矩的產(chǎn)生機(jī)理入手，結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，分析了滾珠絲杠副摩擦力矩的影響因素，得出了加工制造誤差、循環(huán)返向裝置、預(yù)緊力以及使用方式均對其力矩波動產(chǎn)生影響，重點討論了預(yù)緊力對滾珠絲杠副摩擦力矩的影響，分析討論了合理的預(yù)緊力大小的確定方法，使?jié)L珠絲杠副的性能達(dá)到最佳。 3)詳盡闡述了測量儀的硬件、軟件及其抗干擾設(shè)計，測量儀包括下位機(jī)和上位機(jī)兩部分。下位機(jī)由單片微機(jī)作為控制核心，具有實時顯示摩擦力矩大小以及在行程范圍內(nèi)

4、的變化曲線、打印檢測報告、與上位機(jī)通訊等功能。上位機(jī)主要功能是按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、保存數(shù)據(jù)、打印檢測報告、文件管理等。下位機(jī)可以脫離上位機(jī)獨立使用，測量儀操作簡單，運行可靠。 4)最后給出了滾珠絲杠副摩擦力矩檢測試驗結(jié)果，分析了動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩波動變化的特點，并對滾珠絲杠副摩擦力矩測量儀的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了頻譜分析，定性得出了影響摩擦力矩波動的主要因素。該結(jié)論與第二章理論分析結(jié)果基本一致，更進(jìn)一步驗證了摩擦力矩影響因素的理論研