基于统计学规律的机床导轨接合面接触模型研究.pdf

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1、2012年12月润滑与密封Dec．2012第37卷第12期LUBRICATIONENGINEERINGV01．37No．12DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．12．013基于统计学规律的机床导轨接合面接触模型研究陈士刚胡亚辉。何志祥(1．天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384；2．天津理工大学天津300384)摘要：利用TaylorHobson粗糙度轮廓仪测量导轨表面形貌参数，得到表面形貌的评定参数；利用统计学原理建立导轨表面形貌的数学模型及导轨接合面的接触模型，并运用Matlab软件对接合面接触模型进行分析，获得接合面接触模型的变化规律，为导

2、轨表面摩擦磨损的研究提供了基础。分析结果表明：随着导轨微凸体基准面间距的减小，接触点数、接触面积、接触载荷等接触参数值呈现线性增长的趋势。关键词：表面形貌；评定参数；高斯分布；统计模型；参数分析中图分类号：TH117．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)12—052—4StudyofContactModelofGuidewayJointSurfaceBasedonStatisticalRegularityChenShigang，HuYahui’HeZhixiang’'(1．TianjinKeyLaboratoryforControlTheory＆Applicationsin

3、ComplicatedSystems，Tianjin300384，China；2．TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China)Abstract：ThesurfacetopographyparametersofamachinetoolslidingguidewaywasmeasuredbyusingTaylorHobsonroughnessprofilometer，andtheassessmentparametersofSurfacetopographyweregot．Themathematicalmodelofguidewaysurfac

4、etopographyandthecontactmodelofguidewayjointsurfacewerebuilt，thecontactmodelwasanalyzedusingthesoftwareofMatlab，andthevariationregularityofthecontactmodelofjointsurfacewasobtained，whichprovidesarefer-enceforthestudyofthefrictionandwearofguidewaysurface．Theanalysisresultsshowthattheparametersofcontac

5、tas-perities，contactareaandcontactloadshowatrendoflinerincreaseastheasperityspacingreducing．Keywords：surfacemorphology；evaluationparameters；Gaussdistribution；statisticalmodel；parameteranalysis导轨副是高精度机床进给系统的核心部件，对机度的影响。实际上，导轨的表面几何形貌是研究导轨床进给精度及其保持性起着决定性作用，所以提高导接触与摩擦问题的基础，在导轨接触过程中对导轨接轨精度对机床精度的要求有关键性影响。

6、影响导轨合面接触性质和摩擦磨损状态有很大的影响。本文作副精度及其保持性的因素有很多，研究人员对此进行者依据实验结果，采用细观分析与统计分析相结合的了大量的研究。李国伟研究了不同结构形状的导轨方法建立了导轨表面形貌的数学模型及接合面的静态对其精度的影响，王惠祖通过实验研究了不同材料接触模型，并数字仿真分析了导轨表面形貌对接触参对导轨副精度的影响，罗志刚通过对导轨表面加工数的影响。工艺的研究，分析了不同加工方法对导轨精度的影1实验过程与数据采集响。这些研究主要是从宏观角度出发分析导轨精度的采用T．dylorHobson粗糙度轮廓仪对机床导轨试影响因素，并没有能够从根本上解释导轨本身对其精件进行实验

7、测试，运用Ultra软件通过计算机对粗糙度轮廓仪进行控制。通过对测量数据的采集处理，得基金项目：国家自然科学基金项目(51105275)．到导轨表面的形貌及其评定参数。收稿日期：2012—06—271．1系统结构与测量原理作者简介：陈士刚(1987一)，男，硕士研究生，研究方向为导TaylorHobson粗糙度轮廓仪由二维工作台、三维轨副精度保持性模型试验与分析．E·mail：709750655@