直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的法向接觸力學(xué)模型
本文選題:數(shù)控機(jī)床 + 滾動(dòng)導(dǎo)軌副; 參考:《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)》2016年05期
【摘要】:借助赫茲點(diǎn)接觸形成橢圓接觸區(qū)域的計(jì)算機(jī)制,考慮外加法向工作總載荷和法向預(yù)緊力,構(gòu)建了直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)結(jié)合部法向接觸力學(xué)模型;采用第一類與第二類完全橢圓積分解算了橢圓離心率。給出一個(gè)滾珠斜向下壓縮力與外加法向工作總載荷的隱函數(shù)方程,并重點(diǎn)推出了單個(gè)滾珠法向壓縮量、滾珠法向接觸剛度、滑塊總壓縮量、滑塊整體法向接觸剛度的解析解。數(shù)值仿真結(jié)果表明:單個(gè)滾珠的壓縮量隨著溝道曲率半徑系數(shù)的增加而增加;滾珠的法向接觸剛度隨著單個(gè)滾珠壓縮量的增大而向上凸弧式增大,但隨著溝道曲率半徑系數(shù)的增大而減小;滑塊的總壓縮量隨著外加法向工作總載荷或溝道曲率半徑系數(shù)的增大而增大,但隨著預(yù)緊力、每列滾珠總數(shù)或接觸角的增加而減小;當(dāng)外加法向工作總載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最大外加法向工作總載荷時(shí),可視滑塊整體法向接觸剛度為常值;當(dāng)外加法向工作總載荷接近最大外加法向工作總載荷時(shí),外加法向工作總載荷對(duì)滑塊整體法向接觸剛度有顯著影響,滑塊整體法向接觸剛度隨著外加法向工作總載荷的增加而迅速減小;滑塊整體法向接觸剛度隨著預(yù)緊力、每列滾珠總數(shù)或接觸角的增加而提升,但隨著外加法向工作總載荷或溝道曲率半徑系數(shù)的增加而減小。結(jié)合部法向接觸力學(xué)模型的建立將有助于分析直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)接觸表面間的實(shí)際接觸狀態(tài)。
[Abstract]:With the help of the computer system of forming elliptical contact region by Hertz point contact, the normal contact mechanics model of the moving joint of linear motion rolling guideway pair is constructed considering the total normal working load and normal pretightening force. The elliptical centrifuge rate is calculated by using the complete elliptic integral of the first kind and the second kind. An implicit function equation between the oblique downward compression force and the external normal working load is given, and the analytical solutions of the normal compression quantity, the normal contact stiffness of the ball, the total compression of the slider and the integral normal contact stiffness of the slider are derived. The numerical simulation results show that the compression of single ball increases with the increase of channel curvature radius coefficient, and the normal contact stiffness of ball increases with the increase of compression quantity of single ball. However, with the increase of the radius coefficient of channel curvature, the total compression of the slider increases with the increase of the external normal working load or the radius coefficient of curvature of the channel, but decreases with the increase of the total number or contact angle of each row of ball. When the applied normal working load is much less than the maximum normal working load, the overall normal contact stiffness of the slider is constant, and when the applied normal working load is close to the maximum normal working load, The total normal working load has a significant effect on the overall normal contact stiffness of the slider, the overall normal contact stiffness of the slider decreases rapidly with the increase of the external normal working load, and the overall normal contact stiffness of the slider increases with the pretightening force. The total number or contact angle of each row of ball is increased, but decreases with the increase of normal working load or radius coefficient of curvature of channel. The establishment of the normal contact mechanics model of the joint will be helpful to the analysis of the actual contact state between the moving contact surfaces of the linear moving rolling guide rail pairs.
【作者單位】: 三峽大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51275273)
【分類號(hào)】:O343.3
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本文編號(hào):1915453
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