滚珠丝杠副临界转速研究.pdf

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1、功能部件Func{ionUnils滚珠丝杠副临界转速研究汪爱清战晓明(南京工艺装备制造有限公司，江苏南京210004)摘要：针对高端装备制造业对滚珠丝杠副转速不断增长的要求。研究了滚珠丝杠副临界转速问题。基于转子动力学理论。根据滚珠丝杠副的运行机理，建立了滚珠丝杠副轴系单元力学模型。运用分布质量模型的硒ccati传递函数矩阵法，展开对滚珠丝杠副临界转速问题的研究。进而得出滚珠丝杠副在高速运转过程中，临界转速随螺母移动变化情况。关键词：滚珠丝杠副临界转速中图分类号：THl32文献标识码：ATherese

2、archOnthecriticaIspeed0fba¨screw·WANGAiqing。ZHANXiaoming(NanjingTechnicalEquipmentManufactureCo．，Ltd．，Nanjing210004，CHN)Abstract：ThisthesisresearchesthecriticalspeedofrotationfbrtheballscrewsusedintheadVancedequipmentmanufacturing．Basedonthetheoryofroto

3、rdynamiesandtherunningmechanismofballscrews，wecanbuildthemechanicalmodelofaxiselementofballscrewandusetheRiccatitransf毫rfhnctionmat“xtoresearchthecriticalspeedofrotation．Afterwardswecangetthechangeofcriticalspeedwiththetransla—tionofnutwhentheballscI-ew

4、smnninginthehighspeed．Keywords：BaUScrew；CriticalSpeed高速旋转的滚珠丝杠副相当于一个动力学转子系1滚珠丝杠副旋转系统的动力学分析方法统，因此对滚珠丝杠副的旋转振动研究可以借鉴转子临界转速的研究方法。与之不同的是在研究丝杠旋对于滚珠丝杠副临界转速的研究，首先要建立与转、螺母直线移动工况下的滚珠丝杠副的旋转振动时，滚珠丝杠副等效的转子系统分析模型。进行分析建模可不必考虑由轴上盘状零件旋转引起的“陀螺效应”时，将滚珠丝杠副系统分成许多不同的单元；从丝杠轴的

5、影响。除此之外，必须考虑丝杠的轴端安装方式一端的边界条件开始，计算该段的状态参数(挠度、转(即约束形式)以及螺母移动过程中作用在丝杠上的角、弯矩和剪力)，然后根据与其相邻段在此截面处有附加约束，对丝杠临界转速的影响。关参数的约束条件，推算出下一段的状态参数。依次M42一选择主轴第二档；M43一选择主轴第三档；足先进的，具备现代先进数控机床的功能，编制的PLcM44一选择主轴第四档。逻辑控制程序采用模块化编程具有较好的应用推广价值，调整数控系统和伺服系统参数使机电匹配，达到了6结语较高的定位精度及先进的

6、数控控制功能，达到了预期MAHO700C镗铣床经过改造后通过一段时问的目标。运行证明，sINuMERIK840Di数控系统在MAHO700C第一作者：许建，男，1965年生，硕士，高级工程镗铣床的数控改造中的应用是成功的，尤其是将三轴师，一直从事数控设备维修改造等技术工作。联动改造成五轴联动，改造后该机床有一个主轴和五(编辑孙德茂)个进给轴联动精确地进行三维的立体加工，采用五轴(收稿日期：20ll一1l一27)文章编号：120934联动功能可以使刀具以最佳形状进行切削，在复杂形如果您想发表对本文的看法

7、。请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。状的高速精加工中可以提高效率，减小粗糙度值，技术晒、≈i薯i=予⋯誊o‘十搿$3MFunclio。Unils功能都件类推，计算到丝杠转轴的另一端。最后根据不同的计对式(2)中所描述的微分方程进行求解可得：算要求及转轴末端的边界条件，完成对滚珠丝杠副系戈(z)=c1sinA三+c2cosA。+c3sin矗Az+c4cos矗Az统动力特性的分析。2J。以上分析过程所涉及的转子(3)单元主要包括质量分布均匀的均质轴段单元以及轴段式中：c，、c：、c，、c。是常数

8、，由轴单元的边界条件确定。间具有集中质量的弹性支撑单元两种。下面首先给出由此可得：这两种单元的传递矩阵，然后运用Riccati传递函数矩阵法建立丝杠副等效转子动力学模型，并施加与丝杠Iz‘z’Z三三：：A三+。2c。8Az+c381n^Az+实际约束相符的边界条件，最终求得螺母在不同位置时丝杠的临界转速。f臼(三，c)=旦苎≯=A[c。c。sAz—c：sinAz+1．1考虑质量的均质轴段的传递矩阵c，c。s^Az+c4sin危Az]对于旋转的滚珠丝杠副，