温度载荷作用下胶接位置误差对精密马达系统运动精度稳定性影响机理

摘要

研究了温度场作用下胶接位置误差对精密马达系统运动精度稳定性的影响问题.在对精密马达系统的结构分析基础上,简化并建立了马达系统的胶接部件“圆环-框架”的胶接有限元仿真模型,分析了仿真模型的收敛性,进行仿真并得到了带有装配位置误差的胶接结构热应力场的形成机理以及位置误差对马达系统精度稳定性的定量影响规律.圆环的热应力主要来源是使用的胶和金属件的热膨胀系数相差较大,从而引起的热变形不协调.圆环装配偏心每增加10μm,会导致圆环在半径方向有10nm数量级的质心位移.在经历一定的温度循环之后,圆环偏心每增加10μm会导致在半径方向产生1nm数量级的质心位移,这会对马达系统的运动精度以及精度稳定性产生不利影响.根据研究结论,在实际装配生产的过程中,应当严格控制装配偏心量,以减小胶接位置误差对马达系统的影响.