滑閥節(jié)流式液體靜壓絲杠螺母的承載性能分析.pdf

1、絲杠螺母是數(shù)控機床等關(guān)鍵裝備的基礎(chǔ)功能部件，所以對于其結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能分析一直都是眾多學(xué)者研究的重點。但是，之前主流研究都是集中在滾珠絲杠螺母，近年來，數(shù)控機床高速重載化、高精度化、高可靠性等特點成為新的發(fā)展趨勢，與此同時，液體靜壓絲杠以其非接觸傳動、高承載力、高抗振性和高精度等優(yōu)點引起了很多學(xué)者的重視。同樣作為將伺服電機的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為直線運動傳動部件，液體靜壓絲杠螺母克服了滾珠絲杠剛度不足、低速時有顯著滑動、重復(fù)精度差的缺點，又不像直線電

2、機具有控制系統(tǒng)復(fù)雜、自鎖能力差的缺點。
　　但是，靜壓絲杠螺母傳動也不是十全十美之選。靜壓絲杠螺母也有其缺點:為了蓄油保壓，靜壓油腔是開在螺母內(nèi)螺紋面上，這使得加工制造難度極高，加工精度難以保證;同時在絲杠螺母螺紋加工過程中，不可避免的存在著螺距誤差、牙型角誤差、齒寬誤差等加工誤差，這些加工誤差的存在，都會影響到液體靜壓絲杠螺母的承載能力、剛度、阻尼等性能。
　　本文綜合考慮到重載靜壓絲杠的承載能力及剛度等靜態(tài)性能的要求，設(shè)

3、計了配套的可變節(jié)流器中的滑閥節(jié)流器，并討論分析了重要螺母參數(shù)以及螺距誤差對于靜壓絲杠螺母靜態(tài)承載性能的影響。
　　首先，設(shè)計符合要求的絲杠螺母結(jié)構(gòu)參數(shù)以及滑閥節(jié)流器的參數(shù)，數(shù)據(jù)分析相比于固定節(jié)流器中的毛細管節(jié)流器的優(yōu)勢所在，探究不同油腔占比，牙型半角，螺距以及油膜間隙這幾個重要螺母參數(shù)對于承載性能的影響。
　　其次，分析研究了螺母螺距誤差對于靜壓靜態(tài)承載特性的影響。分類討論了螺距誤差類型，建立了螺距誤差下螺旋面間配合間隙即油

4、膜厚度的模型。根據(jù)靜壓承載原理建立了供油壓力、節(jié)流器節(jié)流壓力、靜壓油腔壓力和油腔封油面節(jié)流壓力的平衡方程及流量連續(xù)方程，并由此研究靜壓承載性能。
　　最后，研究螺母螺距誤差所引起的動壓效應(yīng)對于承載特性的影響。建立了封油面上描述壓力分布的雷諾方程，采用有限差分法，超松弛迭代法離散求解雷諾方程，聯(lián)立靜壓油腔壓力方程和流量連續(xù)性方程，結(jié)合螺距誤差下油膜厚度模型，求解靜壓油腔壓力和封油面上的動壓分布，并比較對承載能力的影響。
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