【摘要】：本課題以“高檔數(shù)控機(jī)床”國(guó)家科技重大專項(xiàng)“功能部件測(cè)試試驗(yàn)共性技術(shù)研究與能力建設(shè)”為背景。通過(guò)探究滾珠絲杠副性能退化機(jī)理,設(shè)計(jì)開(kāi)展加速性能退化試驗(yàn),并基于性能退化數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)滾珠絲杠副主要性能失效壽命的合理預(yù)測(cè),從而指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行科學(xué)維護(hù),減少經(jīng)濟(jì)損失,具有極大的工程應(yīng)用價(jià)值。主要開(kāi)展了以下工作:首先從接觸特性及摩擦磨損的角度對(duì)滾珠絲杠副的性能退化機(jī)理展開(kāi)研究,并選取影響絲杠副實(shí)際功能中最重要的兩種性能特性——精度及預(yù)緊力作為主要研究對(duì)象,分析其性能退化機(jī)理,為加速性能退化試驗(yàn)的開(kāi)展打下了理論基礎(chǔ)。其次針對(duì)預(yù)緊力計(jì)算中摩擦系數(shù)取值存在的問(wèn)題,基于滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立了滾珠與滾道的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)了滾珠絲杠副摩擦系數(shù)計(jì)算公式,并通過(guò)預(yù)緊力調(diào)節(jié)裝置與摩擦力矩測(cè)量系統(tǒng)對(duì)摩擦系數(shù)進(jìn)行了測(cè)定,給出了合理的滾珠絲杠副摩擦系數(shù)選用標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上,為確定科學(xué)合理的加速性能退化試驗(yàn)方案,搭建了滾珠絲杠副性能退化試驗(yàn)平臺(tái);通過(guò)開(kāi)展?jié)L珠絲杠副常應(yīng)力性能退化試驗(yàn),確定了預(yù)緊力及精度的失效閾值、設(shè)置了不同應(yīng)力下的離線測(cè)量間隔時(shí)間,完成了三水平恒定應(yīng)力條件下精度及預(yù)緊力的加速性能退化試驗(yàn)。最后基于加速性能退化數(shù)據(jù)建立了滾珠絲杠副性能退化模型,并參照失效閾值計(jì)算了被測(cè)絲杠在不同應(yīng)力條件下預(yù)緊力及精度的失效壽命。在此基礎(chǔ)上借助小子樣試驗(yàn)結(jié)果的虛擬增廣方法及兩參數(shù)威布爾分布模型的數(shù)據(jù)處理方法對(duì)加速性能退化試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了可靠性分析。根據(jù)其中性能失效平均壽命數(shù)據(jù)建立了被測(cè)絲杠副的加速性能退化模型,通過(guò)該模型可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同加速應(yīng)力條件下精度及預(yù)緊力失效壽命的合理預(yù)測(cè)。
【圖文】：

絲杠副是數(shù)控機(jī)床中重要的傳動(dòng)部件之一，，其中絲杠外滾道與螺母內(nèi)紋狀，滾珠放入絲杠與螺母滾道之間構(gòu)成滾珠絲杠副部件，滾珠沿著螺母內(nèi)的反向器中循環(huán)，使螺母沿絲杠軸向運(yùn)動(dòng)。如圖１．１滾珠絲杠一般由絲杠軸、滾珠、螺母、反向器及防塵密封圈等零件組成。在滾用中，螺母按照絲杠軸的旋轉(zhuǎn)角度依據(jù)導(dǎo)程的規(guī)格將其轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)母座及螺母相鏈接，完成相應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠副集成了梯形絲處，其最主要的特點(diǎn)是具備優(yōu)良的定位精度和高負(fù)載能力，這使其成高精度測(cè)量平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、航空航天、船業(yè)等領(lǐng)域。逡逑

邐Ｊ逡逑圖１．２論文總體研[偹悸妨鞒掏煎義下畚難繡乘悸啡繽跡保菜荊芄卜至攏旱諞徽掄攵怨鮒樗扛芨斃閱芡嘶砑板義顯詡鈾儺閱芡嘶匝櫓械撓τ孟腫唇辛說(shuō)餮校雋寺畚難繡車囊庖澹壞詼巒ü垮義細(xì)芙喲ヌ匭雜肽ニ鴰淼難芯�，揭示了辊V樗扛芨斃閱芡嘶砑?jí)伟响因素闹R巒棋義系劑斯鮒樗扛芨蹦Σ料凳撲愎劍⒔惺匝椴舛ǎ雋撕俠淼難∪”曜跡壞謁惱洛義洗罱思鈾儺閱芡嘶匝櫧教�，设计并开展了尖檭嗆退化试验，得禂囁精度及预窖U﹀義霞鈾儺閱芡嘶藎壞諼逭祿謔匝槭莘直鸞⒘斯鮒樗扛芨本燃霸そ裊π閱艿耐隋義匣Ｐ�、失效寿命分布模袌D凹鈾儺閱芡嘶Ｐ停迪至碩圓煌睪商跫鹿鮒樗扛芨卞義暇燃霸そ裊κ倜腦げ�。辶x希峰義

本文編號(hào)：2704625