本文關(guān)鍵詞：滾珠絲杠副軸向靜剛度試驗臺測控系統(tǒng)設計及試驗分析

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【摘要】：滾珠絲杠副軸向靜剛度性能的好壞對數(shù)控機床的定位精度有著重要的影響,本論文根據(jù)滾珠絲杠副軸向靜剛度試驗臺的機械結(jié)構(gòu)和測量原理,重點設計了其測控系統(tǒng),并對位移傳感器的工裝及整個試驗臺垂直受力情況進行了改進設計,以提高試驗臺的整體精度和剛度值測量的準確性。根據(jù)軸向靜剛度的測量方法,對靜剛度試驗臺的主要組成構(gòu)件進行了介紹,結(jié)合試驗過程中位移傳感器的示數(shù)曲線,重新設計了對位移傳感器工裝,并對加載橫梁和受力絲杠之間的中間傳遞環(huán)節(jié)進行了改進�；谠囼炁_自身的機械結(jié)構(gòu),完成試驗臺測控系統(tǒng)的設計。對傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、運動控制卡、數(shù)據(jù)傳輸總線等進行了選型對比,搭建其硬件間的連接電路。同時對壓力傳感器進行了標定,按照分段線性的處理辦法,使輸出的電壓信號與顯示力準確的對應。并通過Visual Basic6.0開發(fā)靜剛度試驗測控軟件,實現(xiàn)對試驗臺的管理和控制,最后詳細介紹了各個窗體在試驗中的作用以及主要按鈕的功能。在試驗臺測控系統(tǒng)開發(fā)完成并驗證之后,對試驗樣件進行了試驗研究。介紹了被測樣件的結(jié)構(gòu)和尺寸要求,然后分別闡述了有預緊滾珠絲杠樣件和無預緊滾珠絲杠樣件的試驗測量方案,包括測量條件、試驗步驟以及對原始數(shù)據(jù)的處理�；诮z杠和螺母的接觸原理,利用pro-e建立仿真模型,借助ANSYS workbench工作平臺進行仿真,詳細介紹了仿真的各個步驟。最后將試驗數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)進行了對比分析,驗證了試驗數(shù)據(jù)的有效性。最后針對不同滾珠有效循環(huán)圈數(shù)、不同循環(huán)結(jié)構(gòu)和不同預緊方式等結(jié)構(gòu)特點的絲杠樣件,比較其各自剛度值的大小,分析其對絲杠剛度的影響。整個技術(shù)研究涉及了試驗臺機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化,測控系統(tǒng)的設計,試驗研究及仿真分析,有效的驗證了測控系統(tǒng)的有效性和可行性,并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)分析了滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)特點對剛度的影響。
【關(guān)鍵詞】：滾珠絲杠副 軸向靜剛度 測控系統(tǒng) 試驗分析
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 滾珠絲杠副及檢測技術(shù)的發(fā)展7-8
• 1.2 滾珠絲杠副接觸變形和剛度的研究概述8-9
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容9-11
• 2 絲杠副靜剛度試驗臺結(jié)構(gòu)優(yōu)化及工裝設計11-20
• 2.1 滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)特點11-12
• 2.2 滾珠絲杠副靜剛度試驗臺12-16
• 2.3 滾珠絲杠副靜剛度試驗臺結(jié)構(gòu)優(yōu)化16-19
• 2.3.1 加載力傳遞方式的優(yōu)化16-17
• 2.3.2 位移傳感器工裝的優(yōu)化17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 3 絲杠副靜剛度試驗臺測控系統(tǒng)的設計20-43
• 3.1 測控系統(tǒng)硬件的選型與設計20-25
• 3.1.1 控制加載裝置的設計21
• 3.1.2 采集處理模塊的設計21-25
• 3.2 試驗臺力傳感器的標定25-27
• 3.3 測控系統(tǒng)軟件開發(fā)27-42
• 3.3.1 滾珠絲杠副靜剛度試驗流程29-34
• 3.3.2 測控系統(tǒng)基本窗體34-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 絲杠副靜剛度試驗測量43-49
• 4.1 絲杠副樣件要求43-44
• 4.2 絲杠副靜剛度測量方案44-46
• 4.2.1 測試條件44
• 4.2.2 試驗步驟44-45
• 4.2.3 試驗數(shù)據(jù)處理45-46
• 4.3 靜剛度試驗數(shù)據(jù)測量分析46-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 5 絲杠副模型仿真與試驗數(shù)據(jù)分析49-63
• 5.1 仿真模型的建立49-51
• 5.1.1 模型裝配49-50
• 5.1.2 模型的導入50-51
• 5.2 簡化模型的仿真分析51-56
• 5.2.1 簡化模型仿真過程51-54
• 5.2.2 仿真結(jié)果與試驗結(jié)果的對比54-56
• 5.3 試驗結(jié)果分析56-62
• 5.3.1 不同有效循環(huán)圈數(shù)對滾珠絲杠副剛度的影響56-57
• 5.3.2 不同預緊方式對滾珠絲杠副剛度的影響57-60
• 5.3.3 不同循環(huán)方式對滾珠絲杠副剛度的影響60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 論文的主要研究成果63
• 6.2 研究工作不足與展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-69
• 附錄69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳小麗;丁維明;程力;;基于PCI8134的多軸聯(lián)動控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)[J];工業(yè)控制計算機;2011年04期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張陳靈;高承載工況下滾珠絲杠副的接觸變形與剛度分析[D];南京理工大學;2013年

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本文編號：704446