直線滾動導軌預加載荷的應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)代制造加工業(yè)要求機械具有高速、高精度的優(yōu)良性能。直線滾動導軌具有結(jié)構(gòu)緊湊、反應(yīng)靈敏、承載性能好、安裝簡便等優(yōu)點，作為支撐部件在加工中心、數(shù)控機床等行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。國內(nèi)產(chǎn)品在承載性能、精度和壽命方面與國外同型產(chǎn)品存在一定差距，通過分析預加載荷對直線滾動導軌各項性能的影響，研究提高各項性能的措施具有重要的意義。 本文研究的主要內(nèi)容是針對預加載荷對滑塊剛度、鋼球運動、載荷分布、精度均化等各項性能的影響進行理論分析、模擬仿真和

2、實驗驗證，并且綜合各項因素，對直線滾動導軌的壽命進行了預測，具體可分為以下四個方面： 一、根據(jù)直線滾動導軌結(jié)構(gòu)特點以及鋼球與滾道的接觸狀態(tài)，利用赫茲接觸理論和彈性力學等方面的知識，構(gòu)建起滑塊中鋼球在承受載荷情況下彈性變形的力學模型。本文首先利用赫茲接觸理論結(jié)合滑塊結(jié)構(gòu)分析了鋼球的接觸狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上進一步分析了滑塊滾道與軌道滾道的相互趨近量，最終推導滑塊在承受一定預加載荷下的產(chǎn)生的偏移量。 二、根據(jù)滾動軸承和滾珠絲杠等

3、方面成熟的理論，分析了直線滾動導軌中鋼球在承載區(qū)和反向區(qū)的運動，建立了鋼球的有效滾動和無效滑動的數(shù)學模型，研究了預加載荷對有效滾動和無效滑動的影響以及提高有效滾動和無效滑動比值的措施。 三、通常認為施加預加載荷后會降低直線滾動導軌承受工作載荷的能力。但是預加載荷與工作載荷的施加方式是不一樣的，通過有限元軟件模擬仿真可以得出結(jié)論，預加載荷對直線滾動導軌承受力矩時的載荷分布有顯著的改善，降低了載荷的最大值，增加有效承載鋼球的數(shù)目。在