论文部分内容阅读
滚珠丝杠副凭借其高精度、高效率、高刚度、运行平稳等特点在精密机械、自动化、半导体等领域广泛应用。滚珠丝杠副在工作过程中性能逐渐衰退,传动精度逐渐降低,最终导致失效并造成巨大的经济损失,因此对滚珠丝杠副的性能状态进行实时评估具有十分重要的意义。本文应用接触力学、碰撞力学、弹流润滑等理论,分析滚珠丝杠副的结构参数对接触角、接触压力和接触变形的影响,建立了载荷分布模型并对滚珠丝杠副系统的轴向刚度进行了分析。对滚珠在工作滚道和反向器内的运动进行了分析,对摩擦力矩的来源和影响因素进行了研究,建立了摩擦力矩的理论模型。通过对载荷、转速、润滑、温度和误差之间的相互影响的分析,揭示了不同工况下滚珠丝杠副的性能退化机理。在此基础上确定了性能状态的评估指标。为了方便、有效、低成本地实现性能状态监测,减少传感器的使用,以滚珠丝杠副在数控机床上的应用为例,研究并建立了评估指标的间接测量方法。对数控机床上的滚珠丝杠副的性能状态进行了评估。以配备西门子840D数控系统的数控机床为应用对象,基于OPC数据访问技术,开发了性能状态评估系统,通过实时监测滚珠丝杠副的性能状态,减少滚珠丝杠副性能退化带来的经济损失。