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管道机器人适应不同管径的三种调节机构的比较 被引量:32
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作者 徐小云 颜国正 +1 位作者 丁国清 颜德田 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第1期60-65,共6页
为了使管道机器人能够适应管径为400~650mm的管道,介绍了3种适应不同管径的常用调节机构。分析了每种调节机构的力学特性,给出了计算结果,比较研究了各种调节机构的优缺点。针对工程需要,选用了滚珠丝杠螺母副调节机构,滚珠丝杠上的筒... 为了使管道机器人能够适应管径为400~650mm的管道,介绍了3种适应不同管径的常用调节机构。分析了每种调节机构的力学特性,给出了计算结果,比较研究了各种调节机构的优缺点。针对工程需要,选用了滚珠丝杠螺母副调节机构,滚珠丝杠上的筒式压力传感器保证驱动轮和管道内壁间的压力始终处于稳定的范围,使管道机器人具有充裕并且稳定的牵引力,牵引力的实验表明该调节机构具有1404N的牵引力输出。该调节机构能很好地适应管径为400~650mm的管道。 展开更多
关键词 管道机器人 滚珠丝杠螺母副 管道检测 调节机构 管径
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滚珠丝杠副摩擦力矩影响因素及测试方法研究 被引量:12
2
作者 刘晓慧 宋现春 《工具技术》 北大核心 2006年第6期59-61,共3页
分析滚珠丝杠副摩擦力矩的影响因素,并给出一种测量摩擦力矩的方法。
关键词 滚珠丝杠副 摩擦力矩
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基于蒙特卡洛方法的滚珠丝杠副运动可靠性分析 被引量:12
3
作者 王丹 周亮 +1 位作者 孙志礼 杜金成 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1179-1181,1185,共4页
对滚珠丝杠副的可靠性分析有利于提高机床的传动精度.用赫兹空间接触理论对滚珠丝杠副的接触变形进行分析,得到了滚珠丝杠副的接触变形量函数.在无法预先确定变形量函数分布类型的条件下,用蒙特卡洛数字仿真方法,实现了滚珠丝杠副运动... 对滚珠丝杠副的可靠性分析有利于提高机床的传动精度.用赫兹空间接触理论对滚珠丝杠副的接触变形进行分析,得到了滚珠丝杠副的接触变形量函数.在无法预先确定变形量函数分布类型的条件下,用蒙特卡洛数字仿真方法,实现了滚珠丝杠副运动可靠性分析.用MATLAB生成随机数,并对各参数进行随机抽样,得到滚珠丝杠副的运动误差和运动可靠度值,并得到丝杠各加工尺寸参数精度等级与可靠度的关系曲线.对加工工艺与尺寸误差等因素对滚珠丝杠副运动可靠性的影响作出评价. 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 运动可靠性 蒙特卡洛法 MATLAB 随机抽样
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滚珠丝杠副综合性能动态测量系统设计 被引量:9
4
作者 周超 殷爱华 冯虎田 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第4期32-34,共3页
介绍了滚珠丝杠副综合性能动态测试系统设计,根据测试系统技术要求,确定了测试系统总体方案,对系统的机械结构及电气组成进行了设计,确定了试验条件及测量方法,开发了系统测试软件。构建的测试系统可以动态实时测量滚珠丝杠副在四种安... 介绍了滚珠丝杠副综合性能动态测试系统设计,根据测试系统技术要求,确定了测试系统总体方案,对系统的机械结构及电气组成进行了设计,确定了试验条件及测量方法,开发了系统测试软件。构建的测试系统可以动态实时测量滚珠丝杠副在四种安装方式下振动、噪声、温升、极限转速等性能。通过试验及试验数据采集与分析,根据HJS056动态测量的滚珠丝杠副噪声、振动、温升、极限转速等性能测试结果,取得了四种安装方式下滚珠丝杠副性能试验结论,为滚珠丝杠副的优化设计提供实验数据。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 动态测量 四种支承方式 噪声 振动 温升
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普通车床数控化改造中机械结构的设计 被引量:8
5
作者 李海荣 《机械工程与自动化》 2019年第1期215-216,219,共3页
给出普通车床数控改造方案,对普通车床的主要机械结构如滚珠丝杠副、步进电动机的选用进行了梳理,列出较实用的设计、计算、选型方法,便于在改造中选择应用。
关键词 方案设计 滚珠丝杠副 步进电动机 机械结构 车床
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行星滚柱丝杠副的研究 被引量:5
6
作者 肖正义 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第1期36-39,共4页
介绍了行星滚柱丝杠副的结构及原理,并对滚珠丝杠副与滚柱丝杠副进行了比较,分析了影响滚柱丝杠副承载的因素和滚珠丝杠副的承载,列举了相应的应用领域。
关键词 行星滚柱丝杠副 滚珠丝杠副 滚柱丝杠副 航天 航空
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滚珠丝杠副接触变形影响因素分析 被引量:7
7
作者 王丹 王文竹 +1 位作者 孙志礼 周亮 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期567-570,共4页
从滚珠丝杠副的结构参数入手,计算出滚珠丝杠副的主曲率半径,并做出接触角、螺旋升角与主曲率的关系曲线.以赫兹空间接触理论为依据,对滚珠丝杠副的接触变形进行理论计算,并对接触角、螺旋升角与接触变形、接触刚度之间的关系做进一步探... 从滚珠丝杠副的结构参数入手,计算出滚珠丝杠副的主曲率半径,并做出接触角、螺旋升角与主曲率的关系曲线.以赫兹空间接触理论为依据,对滚珠丝杠副的接触变形进行理论计算,并对接触角、螺旋升角与接触变形、接触刚度之间的关系做进一步探讨.采用ANSYS有限元模型对上述接触变形计算结果进行验证.结果验证了理论模型的正确性,表明适当增大接触角、螺旋升角可以有效改善滚珠丝杆副传动性能. 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 接触角 螺旋升角 接触变形 有限元模型
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单螺母滚珠丝杠副静刚度可靠性及灵敏度分析 被引量:7
8
作者 张义民 石晏霖 +1 位作者 李常有 邓强 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期140-144,共5页
为提高数控机床整机可靠度,基于赫兹接触理论,对单螺母滚珠丝杠副静刚度可靠性及灵敏度进行研究,利用单螺母滚珠丝杠副的导程、接触角、丝杠公称直径、滚道曲率比、工作载荷等技术参数建立了轴向接触变形的理论模型.根据滚珠丝杠副的轴... 为提高数控机床整机可靠度,基于赫兹接触理论,对单螺母滚珠丝杠副静刚度可靠性及灵敏度进行研究,利用单螺母滚珠丝杠副的导程、接触角、丝杠公称直径、滚道曲率比、工作载荷等技术参数建立了轴向接触变形的理论模型.根据滚珠丝杠副的轴向接触变形小于加工精度的原则,建立滚珠丝杠副可靠性模型.利用改进一次二阶矩法分析和计算单螺母滚珠丝杠副的可靠度和灵敏度。结果表明:适当增大滚珠丝杠副的导程以及减小滚道曲率比可提高滚珠丝杠副的刚度,减小工作载荷可以降低滚珠丝杠副的轴向接触变形,提高滚珠丝杠副的可靠度. 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 刚度 赫兹接触 可靠度 灵敏度
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滚珠丝杠副精度保持性试验台开发及试验研究 被引量:6
9
作者 高山龙 宋现春 +3 位作者 姜洪奎 马洪君 荣伯松 杜伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第1期14-16,共3页
简述一种丝杠副精度保持性试验台的结构设计、加载系统设计及测控系统设计,制定精度保持性试验规范与流程。该试验台科学合理的结构设计,加载系统设计及测控系统设计为试验的顺利进行提供了一个有效的平台;精度保持性试验方案为规范试... 简述一种丝杠副精度保持性试验台的结构设计、加载系统设计及测控系统设计,制定精度保持性试验规范与流程。该试验台科学合理的结构设计,加载系统设计及测控系统设计为试验的顺利进行提供了一个有效的平台;精度保持性试验方案为规范试验操作流程,提高试验数据的准确度提供依据。试验平台的研究与开发填补了国内此领域的市场。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 精度保持性试验台 试验规范与流程
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滚珠丝杠副滚道磨损的有限元模拟分析 被引量:6
10
作者 钟金豹 尹明 +1 位作者 李鑫 余国俊 《机床与液压》 北大核心 2020年第21期155-159,共5页
滚珠丝杠副磨损是导致机床精度降低或丧失的主要原因。针对滚珠丝杠副滚道磨损问题,基于弹性接触理论分析得出丝杠滚道接触应力大于螺母滚道,二者接触应力差异导致磨损的差异。建立三维模型结合ANSYS软件对滚珠丝杠副磨损过程进行模拟分... 滚珠丝杠副磨损是导致机床精度降低或丧失的主要原因。针对滚珠丝杠副滚道磨损问题,基于弹性接触理论分析得出丝杠滚道接触应力大于螺母滚道,二者接触应力差异导致磨损的差异。建立三维模型结合ANSYS软件对滚珠丝杠副磨损过程进行模拟分析,结果表明丝杠滚道磨损大于螺母滚道。基于表面织构化机制,提出对丝杠滚道表面进行织构化,通过ANSYS软件对改造后的滚珠丝杠副磨损进行分析,得到了丝杠滚道表面织构化后磨损量由5.89μm下降到5.15μm,织构化后磨损量下降了0.74μm,同比下降了12.6%,表面织构化对丝杠滚道起到了一定的减磨效果。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 磨损 有限元 模拟分析
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螺旋升角对滚珠丝杠副弹性变形及传递效率的影响 被引量:6
11
作者 芮执元 韩新健 郭俊锋 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第11期39-42,60,共5页
针对高速数控机床采用的大导程滚珠丝杠副对进给系统性能影响问题,考虑螺旋升角、滚珠与滚道接触面的滑动和滚动摩擦,研究了滚珠丝杠副的轴向弹性变形,利用有限元方法进行了仿真分析;建立了丝杠由转动到直线进给运动的传递效率数学模型... 针对高速数控机床采用的大导程滚珠丝杠副对进给系统性能影响问题,考虑螺旋升角、滚珠与滚道接触面的滑动和滚动摩擦,研究了滚珠丝杠副的轴向弹性变形,利用有限元方法进行了仿真分析;建立了丝杠由转动到直线进给运动的传递效率数学模型,并利用实验进行了验证。结果表明,随着螺旋升角的增大,丝杠副的传递效率提高,轴向弹性变形减小,轴向力减小,提高了轴向定位精度。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 弹性变形 传递效率 有限元
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不同负载工况下双螺母滚珠丝杠副动态传动效率的试验研究 被引量:6
12
作者 潘承莹 祖莉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期99-107,共9页
工程上一般采用斜面模型计算滚珠丝杠副传动效率,无法体现负载对传动效率的影响,且缺乏试验验证,因此有必要研究不同载荷下滚珠丝杠副的传动效率。从丝杠的受力分析入手,考虑接触变形,融合结构参数与实际工况,提出了传动效率计算模型。... 工程上一般采用斜面模型计算滚珠丝杠副传动效率,无法体现负载对传动效率的影响,且缺乏试验验证,因此有必要研究不同载荷下滚珠丝杠副的传动效率。从丝杠的受力分析入手,考虑接触变形,融合结构参数与实际工况,提出了传动效率计算模型。为验证传动效率计算模型的有效性,研制了丝杠副传动效率试验台,并对4010型双螺母滚珠丝杠副开展了传动效率试验。结果表明:传动效率模型计算值与试验台试验值均随着负载的增加而提高,最终趋于稳定,传动效率计算模型能够更准确的计算丝杠副在不同负载下的效率值,与目前使用的工程选型计算公式相比,更具科学性。实际工程选型设计时,可根据负载工况,使用传动效率计算模型进行效率的有效估算。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 传动效率 斜面模型 负载工况
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极限载荷工况下滚珠丝杠副疲劳弹性寿命研究 被引量:6
13
作者 龚梦辉 周华西 +2 位作者 周长光 庄皓然 冯虎田 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期37-47,共11页
滚珠丝杠副因高精度、高可靠性等特点,被广泛应用于机械、航空航天及核工业等领域。传统滚珠丝杠副寿命计算方法是以疲劳点蚀为失效判定依据,而在航空航天等极限载荷工况下,滚珠丝杠副需要在短时间内承受几近额定静载荷的负载,其主要失... 滚珠丝杠副因高精度、高可靠性等特点,被广泛应用于机械、航空航天及核工业等领域。传统滚珠丝杠副寿命计算方法是以疲劳点蚀为失效判定依据,而在航空航天等极限载荷工况下,滚珠丝杠副需要在短时间内承受几近额定静载荷的负载,其主要失效形式将变为塑性变形失效。因此,基于疲劳点蚀的疲劳寿命理论和计算方法不再适用。基于滚珠丝杠副的塑性接触变形特性提出了疲劳弹性寿命的概念及计算方法。基于滚珠丝杠副刚性试验台设计了疲劳弹性寿命测试方法并进行了试验,发现提出的疲劳弹性寿命计算方法的误差在15%以内。通过灵敏度分析,对滚珠丝杠副疲劳弹性寿命的影响最大的为适应比,其次是接触角、导程、轴向载荷、丝杠节圆直径,滚珠直径最小。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 极限载荷 塑性变形 疲劳弹性寿命
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螺母副摩擦热对高速空心/实心滚珠丝杠热特性影响分析 被引量:5
14
作者 韩军 张玲聪 李明亚 《机床与液压》 北大核心 2016年第9期140-146,103,共8页
针对滚珠丝杠的热变形问题,提出了一种采用通有冷却油的空心滚珠丝杠。通过理论计算了螺母副摩擦热及热边界条件,运用ANSYS有限元分析软件首先对空心/实心滚珠丝杠温升与载荷、温度与转速的关系进行了分析,然后分析了冷却油的流速对空... 针对滚珠丝杠的热变形问题,提出了一种采用通有冷却油的空心滚珠丝杠。通过理论计算了螺母副摩擦热及热边界条件,运用ANSYS有限元分析软件首先对空心/实心滚珠丝杠温升与载荷、温度与转速的关系进行了分析,然后分析了冷却油的流速对空心滚珠丝杠温升的影响,最后对比分析了空心/实心滚珠丝杠的变形情况。结果表明:通有冷却油的空心滚珠丝杠在高速高载荷的工况下更优于实心滚珠丝杠。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 摩擦热 热变形
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精密滚珠丝杠螺母副热平衡-温升特性仿真研究 被引量:5
15
作者 商鹏 高长建 +4 位作者 韩忠建 刘腾 高卫国 张建军 张大卫 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期725-732,共8页
滚珠丝杠单元热特性仿真建模是精密机床直线进给系统热平衡优化设计与热误差抑制方法的基础.目前的建模方法中,对于滚珠螺母副的相对运动环节多采取不同程度的简化措施,这是造成现有模型仿真精确性欠佳的关键原因.本文在充分考虑丝杠螺... 滚珠丝杠单元热特性仿真建模是精密机床直线进给系统热平衡优化设计与热误差抑制方法的基础.目前的建模方法中,对于滚珠螺母副的相对运动环节多采取不同程度的简化措施,这是造成现有模型仿真精确性欠佳的关键原因.本文在充分考虑丝杠螺母副相对移动效果的基础上,构建出一种精密滚珠丝杠单元瞬态热平衡-温升特性有限元仿真模型.首先,利用APDL定义了滚珠螺母与丝杠的位移-时间关系,从而在瞬态仿真建模中实现了滚珠螺母-丝杠结构的往复线性相对运动效果;其次,综合考虑了滚珠螺母-丝杠摩擦生热、滚珠-螺母与滚珠-丝杠间接触热阻及中空循环液-丝杠螺母副的流-固耦合换热效应等因素,构建起精密滚珠丝杠螺母副的热平衡-温升特性仿真模型;基于该模型重点研究了精密滚珠丝杠单元在不同循环换热条件下循环冷却液换热功率与丝杠螺母副生热功率的平衡匹配特性,及其对滚珠丝杠螺母副温升特性的影响.最终,通过对比试验验证了该仿真建模方法的准确性.研究结果表明:循环冷却液换热量不仅来源于螺母副生热,也来源于丝杠其他结构;只有当循环液换热功率增大至螺母副生热功率的1.5倍左右时,螺母副生热才可能被冷却液完全吸收,其温度值开始低于环境温度.该结论可以为滚珠丝杠单元的热平衡优化设计提供理论依据. 展开更多
关键词 滚珠丝杠 螺母副 接触热阻 流-固耦合
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数控机床滚珠丝杠副织构化减摩设计及仿真 被引量:5
16
作者 刘乐平 陈金华 +3 位作者 袁林中 邹欢 曾昭韦 黄渝菊 《机床与液压》 北大核心 2020年第2期67-70,148,共5页
针对数控机床进给系统滚珠丝杠副高速运行时润滑不良、磨损较大的情况,基于Hertz接触理论对滚珠丝杠副的接触应力进行计算并确定了织构的加工位置,建立了有、无织构的滚珠丝杠副分析模型,对滚珠丝杠副的接触应力和润滑特性进行有限元分... 针对数控机床进给系统滚珠丝杠副高速运行时润滑不良、磨损较大的情况,基于Hertz接触理论对滚珠丝杠副的接触应力进行计算并确定了织构的加工位置,建立了有、无织构的滚珠丝杠副分析模型,对滚珠丝杠副的接触应力和润滑特性进行有限元分析,并对比分析了有、无织构时滚珠丝杠副的接触与润滑性能。结果表明,有织构时虽会增大滚珠丝杠副的接触应力,但在织构两侧产生的流体动压可使滚珠丝杠副形成流体摩擦,极大改善其润滑性能,从而起到很好的减摩效果。 展开更多
关键词 织构 滚珠丝杠副 接触特性 减摩 润滑分析
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端块式滚珠丝杠副振动特性分析 被引量:4
17
作者 陈勇将 汤文成 《机械传动》 CSCD 北大核心 2016年第12期117-122,共6页
为了分析高速下滚珠丝杠副的振动特性,以端块式滚珠丝杠副为研究对象,考虑螺母移动下的动态特性,建立了滚珠丝杠副的振动模型。首先基于可考虑螺母滚道与丝杠滚道接触界面润滑作用的刚度和阻尼矩阵,建立了柔性滚珠丝杠副的混合模型;其... 为了分析高速下滚珠丝杠副的振动特性,以端块式滚珠丝杠副为研究对象,考虑螺母移动下的动态特性,建立了滚珠丝杠副的振动模型。首先基于可考虑螺母滚道与丝杠滚道接触界面润滑作用的刚度和阻尼矩阵,建立了柔性滚珠丝杠副的混合模型;其次在滚珠丝杠振动与噪声测试实验台上对振动数据进行了采集与分析;最后利用振动模型并结合实验,分析了不同转速和螺母位置的改变对其振动的影响。分析结果表明,螺母在整个振动系统中扮演着移动支撑的角色,螺母的移动对滚珠丝杠副的振动特性有显著影响。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 刚度与阻尼 振动模型 经验分解
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基于SSA-VMD和SVM的滚珠丝杠副故障诊断
18
作者 左乾君 陈国华 +4 位作者 毛杰 张帅伟 周博 张智洋 张秀琴 《机床与液压》 北大核心 2024年第12期231-238,共8页
针对滚珠丝杠副故障特征提取困难的问题,提出一种基于麻雀搜索算法优化变分模态分解算法(SSA-VMD)结合支持向量机(SVM)的滚珠丝杠副故障诊断方法。以最小包络熵作为SSA的适应度函数,对VMD参数进行自主寻优;运用IMF能量值对分解信号进行... 针对滚珠丝杠副故障特征提取困难的问题,提出一种基于麻雀搜索算法优化变分模态分解算法(SSA-VMD)结合支持向量机(SVM)的滚珠丝杠副故障诊断方法。以最小包络熵作为SSA的适应度函数,对VMD参数进行自主寻优;运用IMF能量值对分解信号进行筛选重构,去除噪声和无关成分的干扰;最后提取重构信号的8类时域特征参数和5类频域特征参数作为特征向量集,导入SVM进行故障识别模型的训练。通过搭建滚珠丝杠副故障诊断实验平台采集振动信号,分别采用SSA-VMD、VMD、EMD方法进行信号分解提取故障特征。实验结果表明:与VMD和EMD相比,SSA-VMD能针对不同的信号自主选择最优的VMD参数进行信号分解,能准确识别滚珠丝杠副故障类型,证明了基于SSA-VMD的滚珠丝杠副故障诊断的可行性和准确性。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 变分模态分解(VMD) 麻雀搜索算法(SSA) 故障诊断
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滚珠丝杠直驱抽油机结构改进及性能分析
19
作者 杨胡坤 戴永钦 +3 位作者 韩佰超 姜民政 常思远 赵鑫瑞 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期182-186,192,共6页
目前游梁式抽油机仍是油田机械采油系统中的主力机型,常规游梁式抽油机传动链长,系统效率低、能耗大、安装运输困难。本研究对滚珠丝杠直驱抽油机初始样机进行现场试验,实验结果表明初始样机做功不平衡;针对做工不平衡问题对滚珠丝杠直... 目前游梁式抽油机仍是油田机械采油系统中的主力机型,常规游梁式抽油机传动链长,系统效率低、能耗大、安装运输困难。本研究对滚珠丝杠直驱抽油机初始样机进行现场试验,实验结果表明初始样机做功不平衡;针对做工不平衡问题对滚珠丝杠直线驱动抽油机进行结构改进,以求在减少抽油机传动链的基础上,开发一种井口直驱的节能型抽油机。在初始样机的基础上增加气-液两相无动力平衡系统,并针对平衡系统的蓄能器进行选型;基于AMEsim软件建立改进前后抽油机液压仿真模型,针对初始样机悬点载荷进行探究,发现悬点载荷受泵径的影响较大;针对不同泵径对改进前后抽油机的电机工作特性进行探究仿真分析,发现改进后抽油机平衡度达到92.16%~106.24%、节能率达67.2%~73.8%,平衡效果及节能效果显著。 展开更多
关键词 直线驱动 滚珠丝杠副 蓄能器 抽油机 AMESIM
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数控机床滚珠丝杠副的系统刚度分析与研究 被引量:4
20
作者 李帅 胡军旺 《机械研究与应用》 2021年第6期1-5,共5页
为提高滚珠丝杠的静态和动态稳定性。以南京工艺装备制造有限公司内循环垫片预紧法兰螺母FFZD型滚珠丝杠副为研究对象,分析了数控机床滚珠丝杠副的系统刚度,这对于丝杠的精度、寿命、疲劳等特性具有一定的借鉴意义。文中分别分析了滚珠... 为提高滚珠丝杠的静态和动态稳定性。以南京工艺装备制造有限公司内循环垫片预紧法兰螺母FFZD型滚珠丝杠副为研究对象,分析了数控机床滚珠丝杠副的系统刚度,这对于丝杠的精度、寿命、疲劳等特性具有一定的借鉴意义。文中分别分析了滚珠丝杠的拉压刚度、支撑轴承刚度、轴向刚度在预紧前后发生的变化。分析结果表明:预紧后比预紧前的滚珠丝杠轴向刚度最大可高出47%。最后得出结论:螺母位置决定滚珠丝杠系统刚度的大小。当螺母朝着丝杠两端移动时,则丝杠系统刚度会随着自身直径增大而明显增大,而当螺母朝着丝杠中点位置移动时,则此时丝杠系统刚度会随自身直径增大而变化不明显。 展开更多
关键词 数控机床 滚珠丝杠副 系统刚度 轴向刚度
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