滚珠丝杠副摩擦力矩影响因素及测试方法研究

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1、山东大学硕十学忙论文摘要精密滚珠丝杠副是数控机床的关键功能部件，其制造水平的高低在很大程度上决定了数控机床的精度高低。随着机械产品、数控机床向高速化，高精度化、复合化与环保化方向发展，对滚珠丝杠副的性能提出了越来越高的要求。摩擦力矩是滚珠丝杠副的重要的使用性能参数，它直接影响到能量的损耗、温度的变化(过分的温升将导致润滑剂恶化、磨损加剧，甚至导致工作表面烧伤)以及噪声、振动的变化，因此摩擦力矩的测量是滚珠丝杠副出厂检测的基本要求。目前我国除台湾地区外高速滚珠丝杠副的发展水平和国外相比还有不小的差距。除了原材料和加工设备的精度等因素外，没有完善的试

2、验检测手段也是制约其发展的一个重要原因。基于此我们研制了滚珠丝杠副摩擦力矩测试仪，经过传感器选择、软硬件设计、接ID电路设计等环节，可实现以下功能：根据采集到的数据实时绘制摩擦力矩变化曲线：计算分析测量数据；显示“中／英报告”、“打印测量报告”、“打印用户报告”。每次测量结果、力矩数据及被测丝杠参数可以存盘作为资料存档，在任何需要的时候重现，也可以输出到打印机上，作为检测报告。本文首先从滚珠丝杠副摩擦力矩的产生机理入手，结合其结构特点，分析了滚珠丝杠副摩擦力矩的影响因素，并通过对滚珠在滚道中的受力分析，重点分析了预紧力对摩擦力矩的影响，得出预紧力

3、与摩擦力矩的关系式，为测试方法研究及测试结果分析提供了理论支持：然后对测试仪的功能及实现进行了详细的阐述，最后对测试结果及测试系统误差进行了分析。关键词：滚珠丝杠副；摩擦力矩；影响因素：测试方法研究ABSTRACTPrecisionballscrewunitiSthekeypartofNCmachine．anditsmanufacturingleveldeterminestheprecisionlevelofNCmachinetogreatextent．WiththedevelopmentofmechanicalproductionandNCma

4、chineorientedtohigh-speed，hi曲一precision；multi·purposeandenvironmentalization,theperformanceofballscrewunitsisdemandedhigher．The伍ctionmomentisanimportantusagefunctionparameterofthehallscrewunit．Itinfluencesenergyexhaust,temperature，voice，andvibrationvarietydirectly，Exorbitantt

5、emperatureincreasewillcauselubricantworsen,abrasionturnworse．evencausetheworksurfacebum．嘶eforefrictionmomenttestingofballscrewunitisabasicrequestoffactoryexamination．CurrentlyourcountryinadditiontotheTaiwaneseregioncomparestoabroadstillhaveaverybigmargininhigh-speedballscrewu

6、nitdevelopment．Inadditiontooriginalmaterialandaccuracyoftheequipments，don’thaveperfectexaminationmeansalsoisallimportantreasontorestrictitsdevelopment．Accordingtothiswedevelopfrictionmomentofballscrewunittestinstrument．Passedbysensorchoosing,softandhardwaredesignandinterfacec

7、ircuitdesign,etc．Itcarlcarryoutthefollowingfunction：Accordingtothecollectingdatadraw伍ctionmomentgraphrealtime；Calculateandanalyzemeasuringdata；show”China／Englishreport”，”printmeasurementreport"，”printthecustomerreport”；n圮measurementresults，momentdataandmeasuredballscrewparame

8、tersCanbesavedindishasadatabackupeachtime．Atanydemandtimere·appearan