滾珠絲杠螺母副結合面動態(tài)特性參數(shù)識別與試驗研究.pdf

1、現(xiàn)代機床行業(yè)正朝著高速、高精和高穩(wěn)定性的方向發(fā)展，對進給系統(tǒng)的動態(tài)特性的要求也越來越高，滾珠絲杠作為進給系統(tǒng)的關鍵功能部件之一，其動態(tài)特性直接影響進給系統(tǒng)乃至整機的動態(tài)特性，因此研究滾珠絲杠螺母副結合面的動態(tài)特性具有重要意義。
　　本文首先介紹了滾珠絲杠螺母副結合面的動態(tài)特性參數(shù)測試原理;建立了單自由度振動測試模型;結合Levy法模態(tài)參數(shù)識別理論，編寫了動態(tài)參數(shù)識別程序;通過模態(tài)試驗驗證通用裝置的可行性和識別程序的精度。
　

2、　其次，研制軸向加載機構、預拉伸機構，設計通用試驗臺裝置;研制并標定預拉伸力傳感器，搭建動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng);基于已建立的振動測試模型和編寫的Levy法參數(shù)識別程序，用激振器掃描激勵工作臺，準確地識別出滾珠絲杠螺母副結合面的動態(tài)參數(shù)。
　　再次，分析處理試驗數(shù)據(jù)后獲得大量結合面基礎參數(shù)，以結合面接觸剛度和阻尼的產(chǎn)生機理為理論基礎，分析軸向載荷、預拉伸力和工作臺位置對珠絲杠螺母副結合面動態(tài)參數(shù)的影響。建立了進給系統(tǒng)滾珠絲杠螺母副結合面動

3、態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)庫。
　　最后，以SGM50A機床的水平進給系統(tǒng)為工程應用實例，用激振器對工作臺進行模態(tài)試驗，處理試驗數(shù)據(jù)，得到工作臺的模態(tài)參數(shù)。將試驗結果和有限元分析結果相對比，結果表明，考慮滾珠絲杠螺母副結合面時，在滾珠絲杠軸向上的固有頻率誤差只有12.3％;未考慮滾珠絲杠螺母副結合面時，軸向誤差竟達26.1％。從而驗證了本文利用通用試驗臺裝置和測試系統(tǒng)識別出的滾珠絲杠螺母副的動態(tài)參數(shù)準確可靠，可以提供給設計人員進行準確地有限元建模