课题应用运动学、接触力学、碰撞力学和结构噪声的理论,结合试验研究了高速滚珠丝杠副的动力学性能。结果如下 1)循环滚珠中心的线速度不高,自转速度却相当高;滚珠直径对旋滚比影响不大而接触角的影响比较明显,在接触角为38 时旋滚比最小;随着螺旋升角和滚珠直径的增大,滚珠的滑移率增大。 2)滚珠与丝杠滚道的接触压力和变形大于滚珠与螺母滚道的接触压力和变形。随着接触角的增大,接触压力和变形减小,螺旋升角对接触特性无显著影响,接触特性对曲率比的变化非常敏感,随着曲率比的增大,接触压力和变形显著上升。 3)滚珠与返向器的碰撞角度越大,初始速度越高,则碰撞力越大,通过减小碰撞角度、采用小直径钢球或陶瓷球和工程塑料材料制作返向器,可以有效降低碰撞力。 4)滚道加工误差增大了滚珠丝杠副的摩擦力矩,对摩擦力矩的影响具有"平均效应"。滚珠丝杠接触副中很难建立起完全弹流油膜,润滑不良导致的摩擦系数过大可能是滚珠丝杠副摩擦力矩较大的主要原因。 5)端部偏转式返向结构的滚珠丝杠副的噪声主要来源于丝杠滚道波纹度激起的振动,其噪声明显小于插管式滚珠丝杠副,且音质有显著改善,是高速滚珠丝杠副的首选返向结构。
英文主题词High-speed ball screw; Ball; Dynamic performance; Friction torque; Noise