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1、作為一種精密的滾動(dòng)功能部件,滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的性能直接影響著機(jī)床的性能。隨著數(shù)控機(jī)床對(duì)重載、高速、高精、低噪音、高可靠性導(dǎo)軌副的要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)的金屬滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副難以滿足要求。為繼承傳統(tǒng)導(dǎo)軌副的優(yōu)點(diǎn)并彌補(bǔ)不足,本文以SBR滾動(dòng)圓柱導(dǎo)軌副為平臺(tái),提出混合陶瓷滾動(dòng)圓柱導(dǎo)軌副,并為拓展導(dǎo)軌副的應(yīng)用范圍,研發(fā)混合陶瓷削邊圓柱滾動(dòng)導(dǎo)軌副(削邊對(duì)象為圓柱導(dǎo)軌體),并對(duì)其載荷與接觸特性進(jìn)行了研究。
首先對(duì)比了工程陶瓷與高碳鉻軸承鋼(GCr
2、15)的主要性能參數(shù),確定了滾動(dòng)體材料,提出混合陶瓷滾動(dòng)圓柱導(dǎo)軌副,對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)和額定載荷進(jìn)行了分析。
基于等質(zhì)量設(shè)計(jì)了滾子,并設(shè)計(jì)了削邊圓柱式多用途導(dǎo)軌體、保持鏈及預(yù)緊結(jié)構(gòu),分析了導(dǎo)軌副額定載荷及精度的影響因素,并與滾動(dòng)圓柱導(dǎo)軌副進(jìn)行了對(duì)比,所設(shè)計(jì)的混合陶瓷削邊圓柱滾子導(dǎo)軌副的承載能力比混合陶瓷滾動(dòng)圓柱導(dǎo)軌副高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
根據(jù)Hertz理論和Palmgren公式,計(jì)算了滾動(dòng)圓柱導(dǎo)軌副與削邊圓柱滾動(dòng)導(dǎo)軌副的接觸應(yīng)力
3、及接觸變形,并用有限元分析進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)比分析了滾動(dòng)體為金屬與陶瓷、球與滾子時(shí)導(dǎo)軌副的接觸變形和接觸應(yīng)力,為改善直母線滾子的“邊緣效應(yīng)”,設(shè)計(jì)了滾子凸度,確定了最佳凸型和凸度量。
基于彈性梁彎曲變形理論,對(duì)不同預(yù)緊力及空心度下混合陶瓷削邊圓柱空心滾子導(dǎo)軌副的接觸特性進(jìn)行了有限元分析,確定了具有最佳應(yīng)力分布時(shí)的空心度?;诘葎偠?,采用Design Exploration目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化工具對(duì)陶瓷修型滾子進(jìn)行了減重優(yōu)化設(shè)計(jì),為高剛、高
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