直線滾動(dòng)導(dǎo)軌預(yù)加載荷的應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)代制造加工業(yè)要求機(jī)械具有高速、高精度的優(yōu)良性能。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)緊湊、反應(yīng)靈敏、承載性能好、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，作為支撐部件在加工中心、數(shù)控機(jī)床等行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在承載性能、精度和壽命方面與國(guó)外同型產(chǎn)品存在一定差距，通過(guò)分析預(yù)加載荷對(duì)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌各項(xiàng)性能的影響，研究提高各項(xiàng)性能的措施具有重要的意義。 本文研究的主要內(nèi)容是針對(duì)預(yù)加載荷對(duì)滑塊剛度、鋼球運(yùn)動(dòng)、載荷分布、精度均化等各項(xiàng)性能的影響進(jìn)行理論分析、模擬仿真和

2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并且綜合各項(xiàng)因素，對(duì)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)，具體可分為以下四個(gè)方面： 一、根據(jù)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及鋼球與滾道的接觸狀態(tài)，利用赫茲接觸理論和彈性力學(xué)等方面的知識(shí)，構(gòu)建起滑塊中鋼球在承受載荷情況下彈性變形的力學(xué)模型。本文首先利用赫茲接觸理論結(jié)合滑塊結(jié)構(gòu)分析了鋼球的接觸狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了滑塊滾道與軌道滾道的相互趨近量，最終推導(dǎo)滑塊在承受一定預(yù)加載荷下的產(chǎn)生的偏移量。 二、根據(jù)滾動(dòng)軸承和滾珠絲杠等

3、方面成熟的理論，分析了直線滾動(dòng)導(dǎo)軌中鋼球在承載區(qū)和反向區(qū)的運(yùn)動(dòng)，建立了鋼球的有效滾動(dòng)和無(wú)效滑動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，研究了預(yù)加載荷對(duì)有效滾動(dòng)和無(wú)效滑動(dòng)的影響以及提高有效滾動(dòng)和無(wú)效滑動(dòng)比值的措施。 三、通常認(rèn)為施加預(yù)加載荷后會(huì)降低直線滾動(dòng)導(dǎo)軌承受工作載荷的能力。但是預(yù)加載荷與工作載荷的施加方式是不一樣的，通過(guò)有限元軟件模擬仿真可以得出結(jié)論，預(yù)加載荷對(duì)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌承受力矩時(shí)的載荷分布有顯著的改善，降低了載荷的最大值，增加有效承載鋼球的數(shù)目。在