混合陶瓷削邊圓柱滾動導(dǎo)軌副的研究與設(shè)計.pdf

1、作為一種精密的滾動功能部件，滾動直線導(dǎo)軌副的性能直接影響著機床的性能。隨著數(shù)控機床對重載、高速、高精、低噪音、高可靠性導(dǎo)軌副的要求越來越高，傳統(tǒng)的金屬滾動直線導(dǎo)軌副難以滿足要求。為繼承傳統(tǒng)導(dǎo)軌副的優(yōu)點并彌補不足，本文以SBR滾動圓柱導(dǎo)軌副為平臺，提出混合陶瓷滾動圓柱導(dǎo)軌副，并為拓展導(dǎo)軌副的應(yīng)用范圍，研發(fā)混合陶瓷削邊圓柱滾動導(dǎo)軌副(削邊對象為圓柱導(dǎo)軌體)，并對其載荷與接觸特性進行了研究。
　　首先對比了工程陶瓷與高碳鉻軸承鋼(GCr

2、15)的主要性能參數(shù)，確定了滾動體材料，提出混合陶瓷滾動圓柱導(dǎo)軌副，對其結(jié)構(gòu)參數(shù)和額定載荷進行了分析。
　　基于等質(zhì)量設(shè)計了滾子，并設(shè)計了削邊圓柱式多用途導(dǎo)軌體、保持鏈及預(yù)緊結(jié)構(gòu)，分析了導(dǎo)軌副額定載荷及精度的影響因素，并與滾動圓柱導(dǎo)軌副進行了對比，所設(shè)計的混合陶瓷削邊圓柱滾子導(dǎo)軌副的承載能力比混合陶瓷滾動圓柱導(dǎo)軌副高一個數(shù)量級。
　　根據(jù)Hertz理論和Palmgren公式，計算了滾動圓柱導(dǎo)軌副與削邊圓柱滾動導(dǎo)軌副的接觸應(yīng)力

3、及接觸變形，并用有限元分析進行了驗證。對比分析了滾動體為金屬與陶瓷、球與滾子時導(dǎo)軌副的接觸變形和接觸應(yīng)力，為改善直母線滾子的“邊緣效應(yīng)”，設(shè)計了滾子凸度，確定了最佳凸型和凸度量。
　　基于彈性梁彎曲變形理論，對不同預(yù)緊力及空心度下混合陶瓷削邊圓柱空心滾子導(dǎo)軌副的接觸特性進行了有限元分析，確定了具有最佳應(yīng)力分布時的空心度?；诘葎偠龋捎肈esign Exploration目標驅(qū)動優(yōu)化工具對陶瓷修型滾子進行了減重優(yōu)化設(shè)計，為高剛、高