丝杠系预拉伸力的综合分析计算和探讨

丝杠传动系统是数控机床的关键部分之一,针对单推-单推和双推-单推支承型式丝杠传动系统的预拉伸力计算和确定问题,通过分析认证,指出现行的结论存在以下不足和缺陷：在只考虑轴向负载因素时确定的预拉伸力在一般情况下过大;以及没有给出综合考虑最大轴向负载和热伸长变形两种主要因素时的预拉伸力计算和确定方法,或只按照热变形补偿方式而计算和确定预拉伸力,所得出的计算结果和结论具有局限性、不合理性和不完整性。为克服这些不足和缺陷,综合考虑上述两种主要影响因素,对双端固定丝杠系的受力和变形进行了分析,引入一个新的技术参量--临界预拉伸力,推导出丝杠系的综合临界预拉伸力方程及其解法;并考虑轴承最小载荷要求,同时根据实际应用状况进行系数修正,给出了最终预拉伸力的表达式,讨论了修正系数的选择原则和方法,使预拉伸力的计算和确定方法明确、合理、符合实际。对计算方法进行试验验证,显示了其合理性。     

双驱滚珠丝杠进给系统温度场计算

在铣车复合加工中心双驱进给系统中,由于滚珠丝杠传动过程中产生的摩擦力矩会生成大量热能,因此需要对滚珠丝杠螺母副的温度场进行计算分析.采用SolidWorks建立滚珠丝杠副的传动系统简化模型,通过计算其相应的摩擦力矩求出发热量,并推导出热分析所需的边界条件,从而为滚珠丝杠进培系统进行热力学稳态温度场分析奠定基础.     

基于MATLAB的单、双丝杠进给系统动力学建模分析与比较

以精密卧式加工中心进给系统为研究对象,分别建立其单丝杠驱动和双丝杠驱动进给系统数学模型,对两模型的传动系统动态响应进行分析。计算系统在扭转振动、时变啮合刚度、误差激励等因素作用下的动态响应,分析比较系统动态特性。对比结果显示,相对于单丝杠进给系统,在丝杠轴径比其小一个级别的情况下,双丝杠进给系统的振动速度幅值能减小35%。     

行星滚柱丝杠副弹塑性接触分析

针对行星滚柱丝杠副弹塑性接触问题,以赫兹接触理论及弹塑性力学为基础,建立了丝杠与滚柱单对接触模型,得出一种判断行星滚柱丝杠副是否进入屈服状态的方法。其次,基于有限元法建立其弹塑性接触的数值模型,分析了载荷与行星滚柱丝杠副弹塑性接触变形的关系。进一步的计算表明,滚柱先于丝杠屈服,且在塑性变形量较小的载荷范围内,运用赫兹公式计算接触应力仍然可行。通过对行星滚柱丝杠副的弹塑性接触分析,得出其额定静载荷对应的塑性变形量,对未来行星滚柱丝杠副的设计提供了理论依据。     

数控机床单双圆弧滚珠丝杠副的传动性能对比研究

为对比单双圆弧滚珠丝杠的传动性能,以单、双圆弧两种滚珠丝杠法面截型为研究对象,利用功能性对比法,将单、双圆弧两种滚珠丝杠进行了传动效率波动对比分析.得出:单圆弧滚珠丝杠比双圆弧滚珠丝杠传动效率波动范围更大.其中丝杠传动效率上升最快的区域在导程角为1°～5°的范围内,导程角平均每增加1°,丝杠的传动效率平均提升约4％.进行了单双圆弧丝杠所需驱动力矩对比分析.分析结果表明:单圆弧滚珠丝杠所需驱动力矩比双圆弧滚珠丝杠最大可节约33％.进行了丝杠的系统刚度分析.分析结果表明:在公称直径一定的情况下,滚珠丝杠滚珠列数越多,则轴向刚度越好.丝杠导程越大,则轴向刚度越差.最后得出结论:双圆弧滚珠丝杠的传动效率和轴向刚度要比单圆弧滚珠丝杠稳定,但需要的驱动力矩却要比单圆弧滚珠丝杠大.     

基于线阵CCD的滚珠丝杠牙形参数测量系统的研制

针对目前国内滚珠丝杠几何参数检测主要依靠人工静态检测,测量效率低、精度低等问题,研制了一种基于线阵CCD(电荷耦合器件)、传感器融合的滚珠丝杠牙形几何参数测量系统。首先通过线阵CCD,工业相机对滚珠丝杠图片进行采集,通过对图像进行一系列的数学形态学处理,发现延伸螺旋面会造成牙形失真问题;然后推演出牙形失真后的轮廓曲线方程,计算出牙型角和中径的失真量,并提出牙形补偿的计算方法,实现对滚珠丝杠几何参数的高效率、高精度测量。     

滚珠丝杠副产生弹性接触变形时实际接触角的计算

本文提出了在预载过盈条件下，单螺母变位导程预加负荷滚珠丝杠副钢球和滚道弹性接触变形模型及实际接触角的计算方法，还推荐了合理的原始设计接触角。     

大H型钢BD轧机压下系统机械磨损原因分析

大H型钢厂自投产至今,BD压下装置操作侧铜螺母和止推铜垫已出现多次工作面磨损严重的情况,虽未造成严重的生产设备事故,但严重影响设备的使用寿命,增加了生产备件采购费用。因此,通过对铜螺母和止推铜垫磨损现象、磨损机理、丝杠和铜螺母螺旋副及止推铜垫进行受力情况,从实际磨损现象、丝杠与铜螺母螺旋副耐磨条件、压下两侧平衡缸工作压力的计算及其他因素,分析压下铜螺母和止推铜垫磨损的原因,确定操作侧平衡液压缸工作压力过大是铜螺母及止推铜垫磨损的主要原因,并给出了参考调整数值,效果显著。     

机床数控化改造中滚珠丝杠的选型及定位误差计算

数控机床进给传动系统的传动精度和刚度主要取决于滚珠丝杠螺母副的传动精度及其支撑结构的刚度，丝杠的直径、支撑、预紧影响系统刚度，丝杠螺母及其支撑部件之间的间隙影响传动精度。因此，在机床数控化改造中，应主要解决滚珠丝杠的选型及预紧计算。本文以M28125轴承磨床数控化改造为例，着重介绍纵向滚珠丝杠的选型计算。     

滚珠丝杠副静力学特性分析

以赫兹接触理论为基础,考虑螺旋角的影响,通过遍历法计算量纲为1的接触位移,建立滚珠丝杠副轴向接触变形与刚度的数学模型.计算结果表明:双螺母滚珠丝杠副的轴向接触变形量比单螺母的减小60％,刚度提高80％,增大螺旋角,有利于提高机床进给系统的定位精度.     

伺服电机驱动式水槽造波机系统设计

介绍了由伺服电机驱动的水槽造波机系统的设计.通过对水槽造波机不同安装形式的比较,确定了水槽造波机的安装形式为槽壁式安装.水槽造波机通过交流伺服电机和滚珠丝杠来驱动推波板,通过计算确定滚珠丝杠的规格和选择伺服电机,并对伺服电机的带载能力进行校核.造波机的性能测试验证了设计的造波机系统满足要求.     

热管滚珠丝杠热性能仿真和实验

针对传统液冷散热滚珠丝杠存在的丝杠表面温度梯度及温度波动性较大、达到热平衡时间较长等问题，设计了内置热管的新型滚珠丝杠。选择热管丝杠充液介质并计算其结构尺寸参数；为验证热管丝杠热性能，提出了含管壁层、冷凝回流层、蒸气腔层的热管丝杠分层等效模型并对其进行仿真；分析螺母位于不同位置时丝杠表面的温度分布，并与传统液冷丝杠散热性能进行对比分析；采用沸腾排气法制备热管丝杠，搭建实验台，测试热管丝杠表面温度并与仿真结果进行对比。研究结果表明，相对传统的液冷散热丝杠，热管丝杠表面具有较小的温度梯度，温度均匀性良好，且达到热平衡的时间短，仿真与实验结果一致，验证了仿真方法的有效性。     

高速化与高负荷滚珠丝杠之研究对策

为使滚珠丝杠达到高速化的需求，dn值(d为丝杠外径；n为丝杠每分钟回转数)成为影响滚珠丝杠噪声、工作温度、服务寿命与滚珠循环系统的最大因素。另外，由传统油压式塑料射出成形机已渐被节省能源、控制稳定与洁净等优势之全电伺服式塑料射出成形机所取代。由于滚珠丝杠所具备的高机械效率与高负荷的性能，其已广泛应用在全电伺服式塑料射出成形机的各单元传动机构上。本文系针对滚珠丝杠高速化与高负荷在机床与射出成形机两方面的应用特性进行相关的探讨。     

ANSYS的丝杠模态分析

丝杠是机床进给系统中十分重要的部件，然而传统的解析方法难以完成精确全面的计算和分析，因此必须对丝杠进行动力学研究。讨论了如何运用先进的有限元分析软件ANSYS对丝杠进行模态分析；研究了丝杠的无阻尼自由振动；得到了系统的固有频率和振型。     

基于Visual C++的数控机床滚珠丝杠副的计算机辅助设计及应用

丝杠螺母副的设计和选型过程复杂，计算工作量大。本文提出了用Visual C＋＋语言开发辅助程序．可进行丝杠螺母的设计选型，并且进行相应的校核，从而快速选定满足机床要求的丝杠螺母副。     

精密长丝杠磨削过程中工件热变形的分析

对丝杠磨削过程中磨削热的热源强度进行了分析与计算,给出了丝杠内部温度场的计算方法,对丝杠的热变形规律进行了分析,通过一个计算实例,对丝杠磨削过程中的一些热现象进行了总结。     

插管式外循环滚珠丝杠副螺母回程角计算

回程角是插管式外循环滚珠丝杠副螺母设计关键参数之一，回程角大小的确定，直接影响插管式外循环滚珠丝杠副产品质量及使用寿命。本文举例介绍了插管式外循环滚珠丝杠副螺母回程角的设计计算，并推导出理论计算公式。     

电火花线切割机床横向滚珠丝杠的受力分析

文中对电火花线切割机床横向进给机构的滚珠丝杠的特殊受力进行了分析，并介绍了滚珠丝杠的设计计算及校核过程。     

推制弯头在成形过程中金属流动的规律

推制弯头即为采用心棒挤弯法制造的弯头,其主机示意图见图1。推制机理:将一组确定长度的管坯7依次穿在心轴8上,起动调速电机1,通过齿轮传动带动丝杠5,使推板4沿丝杠5向前运动。推板4将套在心轴8上的管坯7推向心轴前端的牛角形心棒。与此同时,中频感应器的感应圈6对管坯7进行加热,管坯在边被加热边向前移动的过程中,从牛角     

面向双圆弧滚珠丝杠副装配的计算机辅助设计

滚珠丝杠零件的选配必须依据最优接触角理论,即使装配后的滚珠丝杠副内的滚珠与滚道的接触角达到最优值。目前的接触角计算模型限定条件太窄,且需要试算方法,计算量大且计算效率低,针对这一问题,结合实际的滚珠丝杠副装配工艺,考虑滚珠丝杠副滚道的截型磨削误差等因素,基于通用的滚珠丝杠副弹性接触角的计算模型,使用MATLAB GUI设计了滚珠丝杠副辅助装配软件,能够根据不同的装配方式及所提供的参数给出选配后滚珠丝杠副的弹性接触角值,并直接选配相应的丝杠、螺母或滚珠,极大地提高了滚珠丝杠副的装配精确度和效率。