滚珠丝杠副滚动体滑动特性分析.pdfVIP

2011年 12月 机床与液压 Dec．2011 第39卷 第23期 MACHINETOOL HYDRAULICS V01．39No．23 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．23．022 滚珠丝杠副滚动体滑动特性分析 陈曼龙 (陕西理工学院，陕西汉中723003) 摘要：具有很高理论传动效率的滚珠丝杠副在实际使用过程中传动效率却会经常低于90％。产生这种情况的原因在于 滚珠丝杠传动中滚动体始终与滚道存在滑动。这种滑动会伴随丝杠参数和装配条件不同而表现出很大差异。在理论分析滚 珠丝杠结构基础上，给出滚珠丝杠滚动体滑动产生的原因和发生的条件，为进一步试验论证提供了理论依据。 关键词：滚珠丝杠副；滑移；特性分析；滑动摩擦 中图分类号：TH132．1 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3881(2011)23—077—3 SlidingPropertyAnalysisofBallforBallScrew Assembly CHEN Manlong (ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShaanxi723003，China) Abstract：Correspondingtohighertheoreticaltransmissionefficiencyofballscrew．thepractical efficiencyisbelow90％ — quentlyinservice．Thecauseliesinslidingbetweenballandraceway．Th isslidingcanvarywithscrewsstructureparametersoras— semblingstatusgreatly．Withtheoreticallyanalyzinghtesturctureofballscrew．producedreasonandconditionsofballslidingwere given．Itprovidestheorybasefortest． Keywords：Ballscrew assembly；Sliding；Propertyanalysis；Slidingfriction 尽管滚珠丝杠以其传动效率高而得到广泛应用， 略螺旋升角的影响，滚珠在螺母滚道上滚过的路径会 但其实际传动效率较理论计算值却有较大的差异。究 大于在丝杠滚道上滚过的路径。如令 r为滚动体半 其原因，是因为理论计算值一般是按照滚动摩擦因数 径 ，O0=R。则： 或者当量摩擦因数计算出来的，而滚珠丝杠传动中滚 BB = R —r ·si AA =R +r ·si 动体在滚动的同时也伴随着滑动 ，这种滑动会随着丝 杠副导程、滚珠直径和结构的不同而不同。另外，该 滑动发生比例还受具体装配情况的影响而改变。对于 滚珠丝杠副滚珠的滑动问题 ，文献 [1—2]只进行 文字性定性分析，在丝杠设计计算时一般采用当量摩 擦因数 (该当量摩擦因数一般 由试验获得)。由于滑 动摩擦因数远大于滚动摩擦因数，不同参数或工况的 滚珠丝杠副滑动摩擦发生情况和比例也不尽相同，因 而分析和探讨滑动摩擦发生条件和影响因素，不仅可 以优化滚珠丝杠结构，更对提高滚珠丝杠传动效率具 图1 滚珠丝杠副滚动体工作状态示意图 有重大意义。 滚珠在丝杠和螺母滚道上路径差为 ： 1 滚珠丝杠滚动体滑动原因 2ar(AA 一BB、=4,rrr·sire 1．1 滚动体的差动滑动 对于滚珠丝杠而言接触角不可能为0，显然该路 按照滚珠丝杠的设计要求，滚动体工作时保持接 径差