滚动直线导轨副摩擦分析及试验方法研究

摘要

滚动直线导轨副是以滚动摩擦为主的直线导向功能部件,其高精度、高速度、摩擦小等特性使其被广泛的应用到数控中心、电子机械、机器人等行业中。本文阐述了滚动直线导轨副发展趋势及前景,提出认识和了解滚动直线导轨副基础理论在当前的必要性及紧迫性,并重点对滚动直线导轨副的摩擦特性进行了分析和介绍。
　　本文列举和介绍了目前较成熟的滚动摩擦机理,得出弹性接触状态下,弹性滞后机理成为摩擦能量损耗的主要形式。文中求出单个滚动体模型摩擦力求解的一般公式,并推广到滚柱直线导轨副中,计算了滚柱直线导轨副分别在正压载荷P、扭转载荷My及扭转载荷Mx作用下,导轨副有预紧力和无预紧力时滚柱直线导轨副的摩擦特性。第四章中设计了摩擦力试验台及测试夹具,对试验和理论结果进行了对比,文章最后介绍了相关摩擦力计算软件和实验数据处理软件。
　　通过以上研究过程,本文详细探讨滚柱直线导轨副摩擦特性,并取得了一定成果,为滚柱直线导轨副选型及运动过程的精确控制提供了理论支持。

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1 绪论

1.1课题来源

1.2研究背景及课题意义

1.3国内外研究概况及发展前景

1.4滚动导轨研究中的基本问题及本文主要内容

2 赫兹接触与滚动摩擦机理简介

2.1赫兹接触

2.2滚动摩擦机理

2.3弹性滞后实验设计与结果分析

3 导轨副摩擦模型建立与分析

3.1滚柱模型建立与分析

3.2滚柱直线导轨副工作载荷

3.3正压载荷P与摩擦力关系

3.4扭转载荷Mx与摩擦力关系

3.5扭转载荷My与摩擦力关系

3.6滚柱直线导轨副支撑工作台摩擦力计算

3.7弹性滞后机理引起的摩擦系数探讨

3.8考虑摩擦系数变化的摩擦曲线

3.9导轨副摩擦力的其它来源

4 滚柱直线导轨副动摩擦力试验及计算软件开发

4.1试验研究

4.2试验数据处理与对比

4.3相关计算软件开发

5 总结与展望

5.2研究展望

5.1全文总结

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表论文目录