中空滚珠丝杠副热动态特性分析 被引量：8

1

作者 杨建军 吴沁 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第9期53-56,共4页

以传热学理论为基础,研究滚珠丝杠进给系统主要热源分布及热传导计算,分析中空滚珠丝杠副的热态特性及达到热稳定状态后进给系统的温度场。探讨了多热源作用下滚珠丝杠的一维温度响应,给出了滚珠丝杠系统的热传导方程。通过实验验证了... 以传热学理论为基础,研究滚珠丝杠进给系统主要热源分布及热传导计算,分析中空滚珠丝杠副的热态特性及达到热稳定状态后进给系统的温度场。探讨了多热源作用下滚珠丝杠的一维温度响应,给出了滚珠丝杠系统的热传导方程。通过实验验证了理论结果的正确性,根据滚珠丝杠系统各主要部件的升温曲线对比,获得滚珠丝杠系统的温度场变化规律,并在此基础上分析了滚珠丝杠的热变形,确定滚珠丝杠的热伸长量,从而为滚珠丝杠的优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 中空滚珠丝杠 热传导 温度场 热动态特性

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高速实心/空心滚珠丝杠热变形受轴承副摩擦热影响分析 被引量：5

2

作者 韩军 张玲聪 李明亚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2017年第3期63-69,共7页

机床高速高精度的发展方向,迫切需要提高机床滚珠丝杠的进给速度,然而随着滚珠丝杠进给速度的提高,轴承副摩擦热也在急剧增加,增大了滚珠丝杠的热变形,进而降低了滚珠丝杠的定位精度,为了解决这一问题,文中提出采用通入冷却油的空心滚... 机床高速高精度的发展方向,迫切需要提高机床滚珠丝杠的进给速度,然而随着滚珠丝杠进给速度的提高,轴承副摩擦热也在急剧增加,增大了滚珠丝杠的热变形,进而降低了滚珠丝杠的定位精度,为了解决这一问题,文中提出采用通入冷却油的空心滚珠丝杠抑制温升。先对轴承摩擦生热、热边界条件及滚珠丝杠变形进行理论计算,再通过刚度计算得到与给定空心滚珠丝杠等刚度的实心滚珠丝杠外径,运用有限元分析软件分别对空心、实心滚珠丝杠轴承副热特性进行分析,得出通入冷却油的空心滚珠丝杠可以有效地抑制温升和热变形,最后对不同载荷不同转速下实心滚珠丝杠和空心滚珠丝杠的热特性进行分析,为空心滚珠丝杠的设计和研究提供理论依据。 展开更多

关键词 高速 空心滚珠丝杠 实心滚珠丝杠 热变形 摩擦生热

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轴承副摩擦生热对实心/空心滚珠丝杠变形影响分析 被引量：5

3

作者 韩军 张玲聪 李明亚 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第10期64-68,共5页

随着机床滚珠丝杠进给速度的提高,由滚珠丝杠轴承副摩擦产生的热量传递到滚珠丝杠上的热量也越多,同时由于滚珠丝杠轴承端热变形对滚珠丝杠变形的影响也逐渐凸显。为了研究清楚滚珠丝杠受热变形的影响,分析轴承副摩擦生热,并通过实例计... 随着机床滚珠丝杠进给速度的提高,由滚珠丝杠轴承副摩擦产生的热量传递到滚珠丝杠上的热量也越多,同时由于滚珠丝杠轴承端热变形对滚珠丝杠变形的影响也逐渐凸显。为了研究清楚滚珠丝杠受热变形的影响,分析轴承副摩擦生热,并通过实例计算,运用有限元分析软件ANSYS仿真,将计算热流量加载到发热部位,比较实心/空心滚珠丝杠热变形对滚珠丝杠变形的影响,提出带冷却的空心滚珠丝杠可以控制滚珠丝杠热变形的依据,为空心滚珠丝杠热特性研究提出理论依据。 展开更多

关键词 滚珠丝杠 摩擦生热 丝杠变形

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空心/实心滚珠丝杠机床伺服进给系统热特性分析 被引量：4

4

作者 马艳雪 张玲聪 《机床与液压》 北大核心 2018年第19期159-164,共6页

机床正向着高速高精度的方向发展,解决机床伺服进给系统在高速运行下产生的大量摩擦热及热变形,成为推进机床发展的突破口。提出采用通入冷却介质的空心滚珠丝杠来抑制温升从而控制热变形。先对轴承副和螺母副摩擦生热、热边界条件及滚... 机床正向着高速高精度的方向发展,解决机床伺服进给系统在高速运行下产生的大量摩擦热及热变形,成为推进机床发展的突破口。提出采用通入冷却介质的空心滚珠丝杠来抑制温升从而控制热变形。先对轴承副和螺母副摩擦生热、热边界条件及滚珠丝杠变形进行理论计算,运用ANSYS分别对不同载荷不同转速下实心/空心滚珠丝杠的传热进行分析,再对空心/实心滚珠丝杠机床伺服进给系统变形进行分析,通过完整的仿真得出:通入冷却介质的空心滚珠丝杠伺服进给系统可以有效地抑制温升和热变形,为机床伺服进给系统的设计和研究提供理论依据。 展开更多

关键词 空心滚珠丝杠 实心滚珠丝杠 伺服进给系统 热特性

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空心滚珠丝杠在数控机床伺服进给系统中的应用 被引量：4

5

作者 常瑞丽 韩军 《机床与液压》 北大核心 2016年第15期117-121,共5页

针对数控机床主轴和伺服传动系统的热误差阻碍进一步提高机床定位精度的问题,对数控机床伺服进给系统的热变形作了深入研究。结果表明:螺母摩擦和轴承摩擦是滚珠丝杠伺服进给系统的主要热源,其摩擦热量与滚珠丝杠转速及轴向载荷几乎成正... 针对数控机床主轴和伺服传动系统的热误差阻碍进一步提高机床定位精度的问题,对数控机床伺服进给系统的热变形作了深入研究。结果表明:螺母摩擦和轴承摩擦是滚珠丝杠伺服进给系统的主要热源,其摩擦热量与滚珠丝杠转速及轴向载荷几乎成正比;采用空心丝杠和空心螺母有效抑制了滚珠丝杠在高速进给时的热变形量,减小伺服进给系统的稳态误差。 展开更多

关键词 空心滚珠丝杠 热变形 高速机床

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螺母副摩擦热对高速空心滚珠丝杠热特性影响分析 被引量：3

6

作者 韩军 张玲聪 李明亚 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第12期221-225,229,共6页

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要功能部件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈。其中螺母副摩擦热是影响滚珠丝杠热变形的主要因素。采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠... 滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要功能部件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈。其中螺母副摩擦热是影响滚珠丝杠热变形的主要因素。采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠为解决此问题提供了一种方法。将通过计算得到的螺母副摩擦热加载到空心滚珠丝杠滚道内,分析空心滚珠滚珠丝杠温度受轴向载荷、转速、通入空心滚珠丝杠的冷却介质的种类、冷却介质流速以及空心滚珠丝杠内孔的大小的影响及内孔大小对空心滚珠丝杠变形的影响。通过分析,结果表明:轴向载荷和转速对空心滚珠丝杠温度影响较小;专业冷却油更适合用于空心滚珠丝杠的冷却,合理控制其温升和热变形;热变形和热-结构耦合的分析,给出了最佳内孔直径。为空心滚珠丝杠的设计及研究提供理论依据。 展开更多

关键词 空心滚珠丝杠 螺母副 热特性 仿真分析

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高速空心滚珠丝杠螺母副热特性的影响因素分析 被引量：1

7

作者 韩军 张玲聪 李明亚 《机床与液压》 北大核心 2016年第13期154-159,163,共7页

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要元件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈,采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠为解决这一问题提供了方法。空心滚珠丝杠定位精度受到以下... 滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要元件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈,采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠为解决这一问题提供了方法。空心滚珠丝杠定位精度受到以下因素影响:滚珠丝杠轴向载荷、转速、通入空心滚珠丝杠的冷却介质的种类、冷却介质流速以及空心滚珠丝杠内孔的大小,这些因素不仅影响空心滚珠丝杠的冷却效果,而且对空心滚珠丝杠的变形也有很大的影响。研究结果表明:轴向载荷和转速对温度影响较小;专业冷却油更适合用于滚珠丝杠的冷却,合理控制其温升和热变形;热变形和热-结构耦合的分析,给出了最佳内孔直径。为空心滚珠丝杠的设计及研究提供理论依据。 展开更多

关键词 空心滚珠丝杠 热特性 影响因素 仿真分析

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高速空心滚珠丝杠副动态性能试验平台的研发 被引量：5

8

作者 刘永平 陈祯 +2 位作者 芮执元 花志雄 谢军太 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第10期78-81,共4页

为了研究空心滚珠丝杠副在高速运行状态下的性能状况,研发了一种用于测试高速空心滚珠丝杠副动态性能参数的试验平台,给出了高速滚珠丝杠副动态性能参数测试的实现过程,介绍了试验台机械系统和控制系统的设计方案。利用该试验平台可以... 为了研究空心滚珠丝杠副在高速运行状态下的性能状况,研发了一种用于测试高速空心滚珠丝杠副动态性能参数的试验平台,给出了高速滚珠丝杠副动态性能参数测试的实现过程,介绍了试验台机械系统和控制系统的设计方案。利用该试验平台可以对滚珠丝杠副的加速度、速度、温升、热位移、定位精度等动态性能参数进行测试,为空心滚珠丝杠产品性能的改进提供可靠的实验数据参考。 展开更多

关键词 高速 空心滚珠丝杠副 加速度 速度 温升 热位移 定位精度

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实心/空心滚珠丝杠动态、静态的热特性分析计算 被引量：2

9

作者 李雪晓 段明德 毕星瑞 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第4期163-168,共6页

通过对滚珠丝杠系统的热源、热边界条件的确定和计算,分别建立实心/空心滚珠丝杠系统的热稳态仿真分析模型,利用有限元的方法,得到滚珠丝杠系统的热稳态温度场分布,进而利用多场耦合对滚珠丝杠系统进行热结构耦合分析得到实心滚珠丝杠... 通过对滚珠丝杠系统的热源、热边界条件的确定和计算,分别建立实心/空心滚珠丝杠系统的热稳态仿真分析模型,利用有限元的方法,得到滚珠丝杠系统的热稳态温度场分布,进而利用多场耦合对滚珠丝杠系统进行热结构耦合分析得到实心滚珠丝杠和空心滚珠丝杠的热变形情况,并分析热变形对滚珠丝杠系统的影响;然后分别对实心/空心滚珠丝杠系统进行模态分析和静态分析,分析滚珠丝杠中空后动静态特性的变化和影响,为立式加工中心的优化和改进提供理论依据。 展开更多

关键词 热特性 热结构耦合 实心/空心滚珠丝杠 动静态特性

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高速空心滚珠丝杠副动态性能试验平台的研发 被引量：2

10

作者 刘永平 陈祯 +2 位作者 芮执元 花志雄 谢军太 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第4期114-116,120,共4页

为了研究空心滚珠丝杠副在高速运行状态下的性能状况,研发了一种用于测试高速空心滚珠丝杠副动态性能参数的试验平台。给出了高速滚珠丝杠副动态性能参数测试的实现过程,介绍了试验台机械系统和控制系统的设计方案。该实验平台由机械系... 为了研究空心滚珠丝杠副在高速运行状态下的性能状况,研发了一种用于测试高速空心滚珠丝杠副动态性能参数的试验平台。给出了高速滚珠丝杠副动态性能参数测试的实现过程,介绍了试验台机械系统和控制系统的设计方案。该实验平台由机械系统和测试系统两部分组成,选用空心滚珠丝杠副作为被测元件,利用LMS数据采集卡进行数据采集,可完成负载状态下滚珠丝杠副动态性能的在线实时检测。利用该试验平台可以对滚珠丝杠副的加速度、速度、温升、热位移、定位精度等动态性能参数进行测试,为空心滚珠丝杠产品性能的改进提供可靠的实验数据参考。 展开更多

关键词 空心滚珠丝杠副 加速度 温升 热位移 定位精度

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同刚度同载荷下高速空心/实心滚珠丝杠轴承端热特性研究 被引量：1

11

作者 韩军 张玲聪 李明亚 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第10期196-200,共5页

机床正在朝着高速高精度的方向发展,同时高速机床进给系统的滚珠丝杠也在进入一个新的发展阶段,为了解决高速滚珠丝杠高温热变形对进给系统精度降低的问题,提出了采用空心滚珠丝杠来抑制温升,从而提高滚珠丝杠的定位精度以及机床的加工... 机床正在朝着高速高精度的方向发展,同时高速机床进给系统的滚珠丝杠也在进入一个新的发展阶段,为了解决高速滚珠丝杠高温热变形对进给系统精度降低的问题,提出了采用空心滚珠丝杠来抑制温升,从而提高滚珠丝杠的定位精度以及机床的加工精度。将计算得到的轴承摩擦热和热边界条件,运用ANSYS有限元分析软件加载到同刚度的空心和实心滚珠丝杠上,再在滚珠丝杠的相同位置加载相同的载荷,通过仿真分析对比同刚度同载荷下高速空心和实心滚珠丝杠的热变形,得出通入冷却油的空心滚珠丝杠可以有效的抑制温升和全面减小热变形的结论,为空心滚珠丝杠的研究提供理论依据。 展开更多

关键词 同刚度 同载荷 滚珠丝杠 热特性

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