旋压机滚珠丝杠驱动进给速度和预紧相关性.pdf

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1、机械管理开发总第154期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVEL0PMENTTotalof1542016年第2期No．22016设计理论与方法旋压机滚珠丝杠驱动进给速度和预紧相关性彭星，庞俊忠。刘德昌(中北大学机械与动力工程学院，山西太原030051)摘要：在介绍全新的旋压成型技术一同步旋转模环旋压可根据张力驱动系统实现自适应的要求和特点基础上，提出了双驱动螺母旋转型滚珠丝杠副的进给方案；结合滚珠丝杠副的设计标准，初选了滚珠丝杠副的关键参数。通过对滚珠丝杠的预压和寿命进行分析，最终得出预紧力的大小取决于进给速度的大小的结论。关键词：模环旋压；滚珠

2、丝杠；预紧力中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1003．773X(2016)02．0027．02DoI：10．16525／i．cnki．cn14．1134／th．2016．02．009引言同步旋转模环旋压技术是一种全新的旋压成型技术，此种技术是在传统的强力旋压基础上，在旋压工件的一端增加恒定轴向推力，另一端施加自适应的恒定轴向拉力，两端同时主动旋转形成的I1]。滚珠丝杠副是最常用的一种变换旋转成直线运动的机械部件。滚珠丝杠的高效率和耐久性取决于优化的几何设计、材料选择、特殊的表面硬化方法和先进的制造精度。根据滚珠丝杠副的运转顺滑、消除轴向间隙和制造的

3、一致性等特点，当采图1恒扭矩丝杠双驱动实现自适应原理图用两套滚珠丝杠副来同时驱动旋压工件时，可获杠的驱动方式，初选了滚珠丝杠副的主要参数为得良好的同步工作。同时微量进给可以低速或高实验做前期准备。本项目以304不锈钢为旋压材速进。滚珠丝杆副由于滚珠做滚动运动，起动扭料。材料的机械性能如表1；旋压工艺的基本参数钜很小，不会产生滑动运动中容易出现的爬行、蠕如表2所示。动等现象j。所以能保证实现精确的微进给。鉴表1材料的机械性能于滚珠丝杠副的高效性和精密性，我们设置了一I弹E性／模GP量a，泊f篡抗／拉M强Pa度屈服／M强Pa度摩擦系数套双驱动螺母旋转型滚珠丝杠副的进

4、给装置，张2100．317935302150．23力驱动系统采用双丝杠驱动的原理，如图l所示。表2工艺参数1滚珠丝杠副主要参数的初选坯料坯料减薄坯料旋轮旋轮旋轮圆进给直径厚度蚕鏊转速退出角成形角角半径速度根据选择分析，确认张力驱动系统使用双丝／ram／ram／(r·min一)／(。)／(。)／ram／(mm·r一)801．3335353018O0．95收稿日期：2015—12—15A为点增加量；为单位法向量；D为接触距第一作者简介：彭星(1989一)，男，山西忻州人，离容差。中北大学机械与动力工程学院，硕士研究生，主要由于该项目提出的参数指标为横向旋压力不研究方

5、向为先进制造技术与设备。小于500kN；纵向旋压力不小于700kN；加工工机械管理开发jxglkfbjb@126．com·28·第31卷件直径0300～0800mm，加工工件长度不小于8丝杠由100rpm转速测量的转矩确定。000m。根据所要加工的工件的要求以及工件的不同进给速度和预紧力的各种静态值的阻力机械性能和工艺参数，同步驱动系统的选择如下：扭矩测量实验如下，图2显示了阻力矩的平均值采用了外循环双圆弧滚道滚珠丝杠副，拟采在不同的操作点的距离。用GCrl5SiMn型号轴承钢(E一210GPa，一2’E20．3)。根据丝杠传动的寿命、承载能力、刚度等因素进行分

6、析，拟采用的丝杠滚珠数一320。2预压和丝杠的寿命0·滚珠的进给驱动属于引发机床长时间停机的1组件，滚珠丝杠的失效通常会导致轴彻底崩溃。因此，该组件寿命是影响现代机床可用性和生产图2旋转轴的转速和滚珠丝杠扭矩静态率的一个重要因素。预紧力的相关性由于运动和旋转的必要性，滚珠丝杠比普通根据前人研究可知，进给速度和摩擦的滚珠球类轴承受着更大的磨损，因为滚动摩擦会导致丝杠预紧力之间有线性关系]。同样的预紧力，不同程度的磨损。额定寿命的计算是基于材料的增加旋转速度会导致阻力矩增加。在温度升高和疲劳和磨损而定，因此主要考虑滚珠丝杠的有效元件的磨损增加的情况下，损失积累。从额

7、定寿载荷。不同操作条件下滚珠丝杠的耐久性不同，命来计算，进给速度仍然不受影响。试验提供了如在加速度状态下，润滑或转速会对滚珠丝杠的测量双螺母运动过程中载荷应力比。通过在不同耐久性有影响，但通常在实际计算中不考虑。进给速度同时检测拖动力矩和预紧力(类似于拖滚珠丝杠预压法是进给驱动运动中的基本方曳转矩特性)发现，螺母的有效力量与进给速度成法。预加载荷的方法有很多种，在所有的情况下，正比。这种额外的负荷的目的是消除间隙，确保在操作4预紧增加特征和成因过程中部件的刚度。预压的增加会提高滚珠丝杠为了增加力量特征的量化，对不同的预紧力的刚度，从而提高进给驱动动态运行行为。扭

8、矩阻力的静态值的平均值进