DK4020型滾珠絲杠副振動與噪聲實(shí)驗(yàn)研究及信號分析.pdf

1、本文的分析對象是南京工藝裝備制造有限公司的系列化產(chǎn)品——DKFZD4020型滾珠絲杠副，經(jīng)過滾珠運(yùn)動過程的計(jì)算、返向器優(yōu)化、動力學(xué)仿真、多因素正交試驗(yàn)分析與信號處理等研究手段，對絲杠的振源與聲源進(jìn)行了探尋。由于滾珠絲杠與滾動軸承在結(jié)構(gòu)與機(jī)理方面存在著較多的共性，因此在研究過程中類比了軸承振動信號處理的方法，對絲杠的振動與噪聲信號進(jìn)行分析研究。本文的具體研究內(nèi)容如下:
　　為了能較好的反應(yīng)滾珠在螺母內(nèi)的運(yùn)動情況，首先建立滾珠與絲杠的

2、相關(guān)坐標(biāo)系，并基于剛體運(yùn)動學(xué)原理，對滾珠在螺母中的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行理論分析。在赫茲接觸理論與牛頓定律的基礎(chǔ)之上，對運(yùn)轉(zhuǎn)中滾珠與返向器的作用力進(jìn)行了分析計(jì)算。應(yīng)用ADAMS對4020型絲杠進(jìn)行動力學(xué)仿真，對滾珠進(jìn)出返向器時的運(yùn)動變化與引發(fā)噪音的可能原因進(jìn)行判別。
　　根據(jù)滾珠鏈在返向器內(nèi)的運(yùn)動情形，將滾珠鏈的傳動效率與滾珠碰撞返向器的作用力作為優(yōu)化目標(biāo)，同時以返向器的循環(huán)滾道半徑與流球孔徑為優(yōu)化對象。將Matlab的局部優(yōu)化工具箱應(yīng)用到

3、有約束條件的最優(yōu)值求解。將優(yōu)化后的模型進(jìn)行動力學(xué)仿真，提取出鋼珠對返向器的碰撞力并與優(yōu)化前進(jìn)行對比分析。
　　為了驗(yàn)證優(yōu)化后的返向器是否可以達(dá)到減振、降噪的效果，同時探尋DK4020滾珠絲杠振動、噪聲的影響因素成分。選定返向器半徑、流球孔徑、螺母滾珠承載圈數(shù)以及絲杠滾道的波紋度作為試驗(yàn)因素，設(shè)計(jì)四因素兩水平的正交試驗(yàn)。利用SPSS軟件對正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)作考察交互作用的方差分析，對絲杠振動與噪聲的主要來源與影響程度進(jìn)行探究。