滾珠絲杠副冷卻潤滑特性機(jī)理及試驗(yàn)研究.pdf

1、滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵滾動功能部件，隨著高速切削技術(shù)的發(fā)展，滾珠絲杠副需要高速化。高速化的滾珠絲杠副面臨著噪聲，振動及摩擦引起的溫升等問題。合理的潤滑和冷卻有助于減少滾珠絲杠副噪聲和溫升。研究滾珠絲杠副的潤滑機(jī)理和溫升及熱變形影響因素，并進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證，為滾珠絲杠副的合理潤滑和冷卻提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。本文研究主要內(nèi)容如下:
　　首先，應(yīng)用彈流動力潤滑理論分析滾珠絲杠副的潤滑狀態(tài)，結(jié)合滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和Hamrock-

2、Dowson最小油膜厚度公式，得出滾珠絲杠副的最小油膜厚度計(jì)算公式，通過數(shù)值計(jì)算分析了不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載、不同潤滑油粘度及選擇不同絲杠結(jié)構(gòu)參數(shù)對最小油膜厚度的影響。
　　其次，進(jìn)行滾珠絲杠副溫升及熱變形量的研究，主要針對進(jìn)給系統(tǒng)的熱源分布及熱傳導(dǎo)進(jìn)行分析，得出影響溫升的具體因素。建立了中空滾珠絲杠副的溫度場和熱平衡分析的數(shù)學(xué)模型，并且通過上述滾珠絲杠副的轉(zhuǎn)速、散熱能力及傳熱系數(shù)對溫升的影響分析和支撐方式及熱膨脹系數(shù)對絲杠熱位移的影

3、響分析，提出解決的方法。
　　設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺。根據(jù)試驗(yàn)要求，確定了試驗(yàn)臺的總體設(shè)計(jì)方案，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定了機(jī)械結(jié)構(gòu)的方案，并對試驗(yàn)臺進(jìn)行了三維建模;闡述了測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，對PLC進(jìn)行了選型，按照檢測要求，選擇了傳感器，并對傳感器性能進(jìn)行了介紹;根據(jù)試驗(yàn)臺所需要試驗(yàn)的功能，設(shè)計(jì)了上位機(jī)監(jiān)控界面。
　　最后，開展試驗(yàn)。在冷卻試驗(yàn)方面，通過冷卻潤滑試驗(yàn)臺測量不同轉(zhuǎn)速，不同載荷，不同潤滑油及不同冷卻