滾柱直線導軌副靜剛度測評研究
本文關鍵詞: 滾柱直線導軌副 靜剛度 預緊力 群部變形 測評體系 出處:《南京理工大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:滾動直線導軌副作為高精度的滾動功能部件,具有定位精度高、磨損小、承載能力強等特點,已被廣泛用于數控機床行業(yè)。本論文重點研究了滾柱直線導軌副的靜剛度性能以及靜剛度的影響因素,同時建立了不同廠家導軌副的測評體系;诤掌澖佑|理論,推導出導軌副受不同載荷下滾柱的受力變形情況,建立了滾柱直線導軌副受垂直載荷、偏擺載荷和旋轉載荷時的靜剛度模型,并對導軌副進行了有限元分析。簡單闡述了滾動直線導軌副靜剛度試驗臺的結構和測控系統(tǒng),分析了導軌副靜剛度測量工裝優(yōu)化過程中工裝的優(yōu)缺點;對拉壓一體工裝夾具進行了有限元仿真;介紹了垂直靜剛度的測量方法和數據處理方法。各向載荷下,通過對上下兩排滾柱的變形及受力分析,從理論上說明了有預緊力作用下,滾柱直線導軌副的靜剛度大小是無預緊力下的兩倍左右。闡述了導軌副預緊力計算方法,可以通過試驗所得靜剛度曲線的轉折點求預緊力。研究了滑塊變形對滾柱直線導軌副靜剛度的影響,介紹了滑塊在預緊作用下和垂直加載作用下的滑塊群部變形測量方法,從測量數據可以看出,滑塊的群部擴張主要發(fā)生在滑塊底部,滑塊上的外加垂直載荷越大,群部變形量也就越大。試驗發(fā)現(xiàn),考慮滑塊的群部變形所得的靜剛度大小與實驗數據更接近。闡述了測評樣件的制備標準、傳感器的標定過程以及測評樣件的前處理過程,闡述了滾柱直線導軌副摩擦力測量方法。通過四次測評過程中發(fā)現(xiàn)的問題,對測評方法進行改進,最終對測評樣件進行了系統(tǒng)的分析,總結了導軌副靜剛度的測評體系。
[Abstract]:As a high precision rolling function component, the rolling linear guide rail pair has the characteristics of high positioning accuracy, small wear, strong bearing capacity, etc. It has been widely used in NC machine tool industry. In this paper, the static stiffness performance of roller linear guideway pair and the influence factors of static stiffness are studied, and the evaluation system of guide rail pair from different manufacturers is established. Based on Hertz contact theory, The deformation of roller under different loads is deduced, and the static stiffness model of roller guide pair under vertical load, deflection load and rotation load is established. The structure and measurement and control system of the static stiffness test rig for rolling linear guide rail pair are briefly described, and the advantages and disadvantages of the static stiffness measuring tool of guide rail pair in the process of optimization are analyzed. The finite element simulation of tension and compression fixture is carried out, and the measuring method and data processing method of vertical static stiffness are introduced. Under each direction load, the deformation and force of the upper and lower two rows of roller columns are analyzed. It is theoretically explained that the static stiffness of the roller linear guideway pair is about twice as large as that without the pretightening force, and the calculation method of the pretightening force of the guide rail pair is expounded. The influence of slider deformation on the static stiffness of roller linear guideway pair is studied, and the deformation measurement method of slider group under pretightening and vertical loading is introduced. It can be seen from the measured data that the group expansion of the slider mainly occurs at the bottom of the slider, and the larger the external vertical load on the slider, the greater the deformation of the group. The static stiffness obtained by considering the group deformation of the slider is closer to the experimental data. The preparation standard of the test sample, the calibration process of the sensor and the pre-processing process of the test sample are described. This paper expounds the measuring method of friction force of roller linear guideway pair. Through the problems found in the course of four times evaluation, the evaluation method is improved. Finally, the system of measuring static stiffness of guide rail pair is summarized.
【學位授予單位】:南京理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TG659
【參考文獻】
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,本文編號:1538790
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