预紧力对滚柱直线导轨副刚度特性影响的研究

摘要

滚柱直线导轨副是数控机床的重要功能部件,研究预紧力对其刚度特性的影响,是对机床进行准确动态优化设计和振动控制的重要基础。文章建立了导轨副的刚度模型,利用ANSYS Workbench仿真了不同预紧力下的滚柱直线导轨副,得到了其在不同预紧力下弹性变形量和各阶固有频率,分析了预紧力对滚柱直线导轨副刚度特性的影响规律,并通过不同预紧力对导轨静刚度的影响进行实验分析和模态分析,验证了仿真方案。结果表明:对滚柱直线导轨副合理施加预紧力,可以显著地提高滚柱直线导轨副的静刚度,增加滚柱直线导轨副的承载能力;滚柱直线导轨副的预紧力增大时,各阶固有频率相应增大,而持续增大预紧力时,滚柱直线导轨副的固有频率变化明显变小。