直線滾動導(dǎo)軌的靜剛度建模研究與動力學(xué)特性分析.pdf

1、相對于傳統(tǒng)的直線滑動導(dǎo)軌，直線滾動導(dǎo)軌具有很多滑動導(dǎo)軌所不具備的優(yōu)點。因此，近年來，直線滾動導(dǎo)軌廣泛的應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)，例如CNC機床、測量系統(tǒng)與運輸系統(tǒng)等。伴隨著對高精度機床的日益增長的需求，為了獲得高速度和高精度的定位系統(tǒng)，在機床的設(shè)計階段，了解直線滾動導(dǎo)軌的靜態(tài)、動態(tài)特性就顯得尤為重要。
　　研究表明，直線滾動導(dǎo)軌結(jié)合面產(chǎn)生的剛度和阻尼對機床的動態(tài)性能有顯著的影響。然而機床動力學(xué)建模過程中導(dǎo)軌結(jié)合面的處理，一直是影響機

2、床動態(tài)設(shè)計和仿真精度的關(guān)鍵。本文以日本THK公司生產(chǎn)的徑向型直線滾動導(dǎo)軌為研究對象，在有限元靜力分析的基礎(chǔ)上提出了直線滾動導(dǎo)軌可動結(jié)合部的靜剛度解析計算公式，并通過理論計算、有限元分析與試驗相結(jié)合的方法研究了導(dǎo)軌可動結(jié)合面與螺栓固定結(jié)合面對直線滾動導(dǎo)軌動態(tài)性能的影響。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)本文總結(jié)和歸納了機床導(dǎo)軌結(jié)合面動力學(xué)建模的研究方法和研究現(xiàn)狀，提出了理論研究、動態(tài)試驗和有限元分析相結(jié)合的結(jié)合面研究方

3、法。同時也對國內(nèi)外螺栓結(jié)合面的有限元建模方法進行了歸納和總結(jié)，對其中幾種較為典型的建模方式進行了仿真與對比，并根據(jù)相關(guān)理論得到與本文所研究導(dǎo)軌相關(guān)的螺栓結(jié)合面參數(shù)。
　　(2)對THK公司生產(chǎn)的徑向型直線滾動導(dǎo)軌副進行了靜力接觸分析，并根據(jù)文中提出的直線滾動導(dǎo)軌的靜剛度解析計算公式，得到了直線滾動導(dǎo)軌結(jié)合面的法向靜剛度值和切向靜剛度值。
　　(3)建立了直線滾動導(dǎo)軌副的動力學(xué)理論模型和有限元模型;通過對直線滾動導(dǎo)軌振動模型的