發(fā)布時(shí)間：2021-11-28 01:56

　　滾珠絲杠副的預(yù)緊力施加可以有效地減小由彈性變形產(chǎn)生的絲杠副軸向間隙,明顯地改善軸向剛度和定位精度。然而,作為產(chǎn)生摩擦力矩的主要因素,預(yù)緊力太大則會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)力矩變大,傳動(dòng)效率損失,引起滾珠與絲杠滾道之間的溫度升高,接觸疲勞和磨損增加,減少滾珠絲杠副的使用年限。因此研制預(yù)緊力可調(diào)控的自動(dòng)預(yù)緊系統(tǒng)對(duì)改善滾珠絲杠副的傳動(dòng)性能具有十分重要的意義�；趬弘娞沾伞⒊胖律炜s材料（Giant Magnetostrictive Material-GMM）等功能材料的精密微位移致動(dòng)器具有分辨率高、響應(yīng)特性好、輸出力可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)緊力的實(shí)時(shí)調(diào)控是行業(yè)內(nèi)提高滾珠絲杠副傳動(dòng)性能的努力方向。根據(jù)這一研究思路,本文利用GMM設(shè)計(jì)了筒狀超磁致伸縮致動(dòng)器（Cylindrical Giant Magnetostrictive Actuator-CGMA）,提出了滾珠絲杠副筒狀超磁致伸縮自動(dòng)預(yù)緊系統(tǒng),進(jìn)行了滾珠絲杠副自動(dòng)預(yù)緊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化、CGMA多場(chǎng)仿真與輸出特性研究、筒狀超磁致伸縮自動(dòng)預(yù)緊系統(tǒng)建模與控制研究,并進(jìn)一步探討了滾珠絲杠副應(yīng)用CGMA自動(dòng)預(yù)緊后的主要性能。（1）雙螺母滾珠絲杠副的預(yù)緊力取決于墊片... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２預(yù)緊力調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)圖??

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力動(dòng)態(tài)調(diào)整的分析研宄［４３４６］。與壓電陶瓷致動(dòng)器相比超磁致伸縮滾??珠絲杠副自動(dòng)預(yù)緊系統(tǒng)具有輸出力大、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)，其中一種自動(dòng)預(yù)緊結(jié)構(gòu)??見(jiàn)圖１－４，該系統(tǒng)由ＧＭＡ的輸出力實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，通過(guò)鉸鏈－杠桿結(jié)構(gòu)將輸出力放大并??傳遞到滾珠絲杠副的兩螺母間，利用力傳感器檢測(cè)預(yù)緊力，結(jié)合鉸鏈－杠桿超磁致??伸縮預(yù)緊系統(tǒng)完成滾珠絲杠副的自動(dòng)預(yù)緊，但該結(jié)構(gòu)縮小了致動(dòng)器的輸出位移，??容易造成傳遞過(guò)程中位移被結(jié)構(gòu)的彈性變形吸收，對(duì)鉸鏈－杠桿剛性要求高，且機(jī)??械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在絲杠運(yùn)行過(guò)程中安裝與控制困難。??１?２＿?Ｊ＿?４?５??Ｐ＇?＇?：丨，??Ｇ．００?２０ＱＪ３Ｃ?（ｍｍ）??１００＾０??６??

】－底板；２－側(cè)板；３－ＧＭＡ；?４－圓柱銷；５－螺母Ａ；?６－絲杠；７－力傳感器；８－螺母Ｂ；?Ａ－超磁致伸??縮預(yù)緊系統(tǒng)；Ｂ－鉸鏈－杠桿預(yù)緊結(jié)構(gòu)??圖１－４基于ＧＭＡ預(yù)緊的滾珠絲杠副??１．２．２國(guó)外研宄現(xiàn)狀??國(guó)外從事滾珠絲杠副預(yù)緊力研宄工作的國(guó)家主要有美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)??等。１９８４年，美國(guó)學(xué)者＿ｌ〇ｈｎＳｔ〇ｉＷ４７］提出了一種采用鎳或鎳合金等壓磁材料調(diào)節(jié)滾??珠絲杠副預(yù)加載的設(shè)計(jì)方法，其縱向剖面見(jiàn)圖１－５，兩個(gè)螺母通過(guò)螺紋嚙合方式與??絲杠相連接，其中一個(gè)螺母固定，另外一個(gè)螺母與固定螺母間的距離可通過(guò)改變??同心套筒間的線圈的激勵(lì)調(diào)整套筒的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的調(diào)整。??％?ｒｒ１?，４??１－固定螺母；２－壓磁材料；３－驅(qū)動(dòng)線圈：４－可動(dòng)螺母；５－絲杠??圖１－５基于壓磁材料預(yù)加載可調(diào)的滾珠絲杠副??德國(guó)的Ｗｅｕｌｅ和Ｆｒａｎｋ［４８］對(duì)滾珠絲杠副傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行探討，并與傳統(tǒng)機(jī)??電傳動(dòng)進(jìn)行對(duì)比分析，提出附加預(yù)緊力控制提高滾珠絲杠副的定位性能。Ｖｅｒｌ等??［４９＃］研宄了滾珠絲杠進(jìn)料速度和預(yù)緊力之間的相關(guān)性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]超磁致伸縮射流伺服閥的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李躍松.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]超磁致伸縮致動(dòng)器的電—磁—熱基礎(chǔ)理論研究與應(yīng)用[D]. 張成明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]超磁致伸縮執(zhí)行器的基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 唐志峰.浙江大學(xué) 2005
[5]超磁致伸縮致動(dòng)器的磁滯非線性動(dòng)態(tài)模型與控制技術(shù)[D]. 曹淑瑛.河北工業(yè)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]高速滾珠絲杠副預(yù)緊力喪失對(duì)比試驗(yàn)及綜合性能研究[D]. 王立.南京理工大學(xué) 2016



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