滚珠丝杠副刚性试验台加载及测量系统工装设计.pdf

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1、第4期组合机床与自动化加工技术No．42016年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2016文章编号：1001—2265(2016)04—0l13—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．04．030滚珠丝杠副刚性试验台加载及测量系统工装设计术周福兴，王禹林，韩军，欧屹，冯虎田(南京理工大学机械工程学院，南京210094)摘要：介绍了滚珠丝杠轴向静刚度试验台测试原理和方案，针对力加载系统工装和位移测量系统工装的设计做了详细讨论。讨论了位移传感器个数以及布置方式对测量位移值的影响，设

2、计出定位精度高使用方便的位移传感器工装，提出偏离度概念来评价位移测量系统和加载系统的合理性。提出了点到面、点到点、点到线再到面的三种力加栽方案，通过对丝杠变形的测量结果表明点到线再到面的设计有很好的调心功能和较低偏离度。关键词：滚珠丝杠副；工装；轴向变形；静刚度中图分类号：TH122；TG506文献标识码：ADesignofToollingofLoadingandDeformationDetectionSystemofBallScrewStaticSti仃nessTestBedZH0UFu．xing．WANGYu．1in，HANJun，OUYi，FENGHu．tian(Schoolo

3、fMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Thetestprincipleandtestprogramoftheballscrewofaxialstaticstiffnesswasintroduced，thetoolingofloadingsystemanddeformationdetectingsystemweredetaileddiscussedanddesigned．Theinflu—enceofthelayoutandthequanti

4、tyofthedeformationsensoronthetestresultswereanalyzed，onthisbasethetoolingofdeformationdetectingsystemwhichCanbeeasilyusedwithhighaccuracyweredesigned．ThedegreeofdeviationwasgiventoevaluatetherationalityoftheThreedifferentkindsofloadingsolutionsin—cludingpointtosurface，pointtopoint，pointtocircle

5、tosurfacewereproposed，thepointtocircletosur-facesolutionwaschosentobethefinalsolutionandwasprovedbythetestedresultsoftheballscrew’Sde—formationtohaveafunctionofself-aligning．Keywords：ballscrew；tooling；axialdeformation；thestaticstiffness论以及变形协调条件建立了求解滚珠丝杠副载荷分布0引言的模型并对相关结构参数进行优化。许向荣。。等分析滚珠丝杠副轴向静刚

6、度是衡量滚珠丝杠副定位精了影响数控机床滚珠丝杠进给系统刚度的主要因素，度的重要指标，也是国内外研究的热点。目前国内针提出了提高进给系统刚度的措施。蒋书运等建立了对滚珠丝杠副刚性的研究大多集中在理论和仿真方带滚珠丝杠副直线导轨结合部的动力学特性理论模面，一般是先建立滚珠丝杠副的轴向变形公式，再通过型。采用建立纯数学理论模型和有限元仿真的方式有建立有限元模型的方法来验证公式的正确性，之后再诸多不足，首先建立滚珠丝杠副模型时大多采用一个讨论一些因素如滚珠直径等对滚珠丝杠副的刚性的影钢球和半个钢球的模型，此种模型过于简单，无法真实响。反映滚珠丝杠副的真实受力情况，再者接触问题是一胡建忠⋯讨论

7、了双螺母定位预紧滚珠丝杠副轴向种高度非线性问题，这对计算所需要的资源提出了很接触刚度，综合考虑滚珠、螺母和丝杠滚道的几何参高要求。因此不少学者从研制刚度试验仪的角度去研数，建立滚珠丝杠副接触角模型。李凌丰等建立了究。比较早的是1898年日本的KazukiTAKAFUJI滚珠丝杠副弹性接触变形的模型和轴向变形模型，讨设计出一种滚珠丝杠副刚性测试装置，提出并建立了论了螺旋升角、滚珠直径、接触角对轴向变形的影响。滚珠丝杠副整体刚度计算的模型。陈勇将利用滚珠丝许向