实心滚珠丝杠在不同转速下温度分布及热变形仿真


 3.2实芯滚珠滚珠丝杆在与众不同时速下体温分布图及热压扁模仿

1  ,从文中模拟了安全板圆滚珠蜗杆在不一样的的转数下的摄氏度分布点范围及热位移  ,进而搜到 滚珠蜗杆在稳定进给先决条件下的摄氏度分布点范围及热位移的周期 。安全板圆滚珠蜗杆的热特点研宄 为中空蜗杆的研宄保证可比性数据分析 。

模型模拟深入定量定性分析的时候是以模型模拟的循序展开的  ,即先展开温湿度分散的研宄有温湿度分 布曲线图、温湿度分散云图、最多温湿度值等;接下来对结构设计场中的剪切力、应对及热和变形研宄; 第三比较深入定量定性分析空芯滚珠滚珠丝杆与块空心滚珠滚珠丝杆的各不相同  ,看出结语 。接下来  ,是模型模拟深入定量定性分析的过 程及结语: 

在模拟仿真中  ,分开 取了两组运行时间数 据(滚珠滚珠丝杠进给运行时间 10m/min、15m/min、20m/min、30m/min、40m/min、60m/min、 90m/min、120m/min)主要是是为与探讨在大的强度改变规律公式位置内温暖划分的趋势分析  ,并研 宄块空心滚珠滚珠丝杆温暖划分随进给强度的提升而改变规律公式的规律公式 。从图上阐述:(1)随着时间的推移丝 杠时速的提升  ,蜗杆中水平线上的温差慢慢增加  ,即蜗杆的整体的温差慢慢增加 。(2)在 螺母处的高温较梯形丝杆的其它一些高有很多  ,解释螺母处的低热是最主要的的主轴 。而两端 保障轮毂轴承有所作为主次的主轴  ,其低脂肪含量好大 。从发动机转速60m/min时的水温区域划分图象3.3、 图象3.4也可判断出这一點 。因为  ,对应螺母处的部分区域要点冷的确特别有要不要的  ,与其 这篇系统阐述中空滚珠梯形丝杆放凉与中空螺母放凉相通过的放凉策略克制滚珠梯形丝杆的轴上 热张拉 。 

如今滚珠丝杆螺母进给快速的曲线加强  ,滚珠丝杆螺母呈现的发热量能够理论体系公试呈曲线关 系 。从而  ,滚珠丝杆螺母的水冷散热的过程及变制度是探析的特别 。从而  ,从表面逼真的数据统计 中添加进给快速不同是15m/min、30m/min、60m/min、120m/min的增长的大部分数据显示  , 如下图3.5这部分数据统计结构的基地中线上的温地域分布 。从下图代表:(1)从局部上看时速每 加大多二倍  ,滚珠蜗杆的中中心线上的j9九游会平台温度基本上是加大多二倍  ,预期其风扇散温度也会加大多二倍  ,同 时热扭曲量预期也会线性网络加大  ,这这对不断提高滚珠滚珠蜗杆的进给进程至关有害 。(2)当机 床的进给时速较高时  ,螺母处的湿度太高有有可能会会导致液压油油不可用亦或是丝杆螺母膨胀系数卡 死  ,这便是在滚珠丝杆螺母速度进给时不支持发生的 。(3)经实地调研  ,现的阶段当今世界数控加工机床主轴普 遍的高速公路车削加工快慢在1 〇m/min差不多  ,最底处螺母处的温度升高为40°C ,估量评均温度升高在4°C —7°C,其相对应的的热形变量0.06mm 。若果主要采用空腔滚珠丝杆将热发生量削减有一个总数 级  ,这就目前为止加快各国机械数控加工中心的品牌定位精确度有必要的功用 。 

图3.6 —图3.9是进给强度60m/min时的各种的朝向的热位移云图及总热位移云 图 。从图上的的数据可得出  ,滚珠滚珠丝杠在X轴、Y轴放向的热位移为0.0001mm需求量 级的量值  ,在Z轴走向的热位移为0.01mm用户级  ,Z轴趋势与总的热发生量在不同 总数数量级上  ,可以说完全相同 。说明书怎么写滚珠滚珠丝杆的轴上热受力是核心的热发生趋势  ,比较大的轴 向热受力严重性不良影响高速路滚珠滚珠丝杆的精确定位控制精度 。图3.10是滚珠丝杆的高温应对图 。最 大应对为0.0047284mm/mm  ,从图上能够造成气温变现极限的地方即气温等度极限的 地方是螺母所以的地方  ,因就螺母的侧重冷但是这个必要的 。

图3.11是由图3.6—图3.9的资料生成二维码的画像  ,从图3.11更能明星的看到块空心滚 珠滚珠丝杆在Z轴的断裂量可以说与总的断裂量相交 。别的进给高高速度下的热断裂图相与进给 高高速度60m/min如此  ,做同样是的解析 。若想说一目了然滚珠滚珠丝杠的心轴热生长是主耍的热变 形 。

还有  ,在不一样的发动机转速下的滚珠梯形丝杆的径向热易变型量这对于滚珠梯形丝杆与螺母、撑起滚柱轴承 的密切配合极具最大的的影响;互相也会提高滚珠梯形丝杆的预紧力  ,继而起糖份新增  ,建立恶 性不断循环 。图3.12是不是同时速下的滚珠丝杠径向的热磨损图 。从图上需要查出来:

(1)滚珠蜗杆在高速的进给时  ,其径向热磨损量现在蜗杆带速的提升  ,径向热膨 胀大(0.01mm次数级上) 。这会厉害引响滚珠丝杆的预紧力尺寸大小  ,几乎引响到两端 联轴器的配备表面粗糙度 。

      (2)相对较图3.15滚珠滚珠丝杆心轴受力量  ,在滚珠丝杆两端承受滑动轴套处  ,滚珠滚珠丝杆径向 的热澎胀比较明显 。进而可以知道  ,滑动轴套热原对径向的倾斜量的影响力超过对滚珠丝杆心轴的热受力量 。由图3.13得知:滚珠滚珠蜗杆径向热胀系数量与滚珠滚珠蜗杆的转速比的正相关的关联 。


图3.14是图3.2表示发动机转速下的滚珠滚珠丝杠热位移图  ,画面是在不光高温分布图制作边缘外 是没有某些的参照的经济条件下过出的 。从图例描述:

滚珠梯形丝杆的热生长量与滚珠梯形丝杆中线的的室内平均温度布局上升趋势极度类似缝合 。因在螺母处其的室内平均温度 较高  ,的室内平均温度均值较多(从图2.2、图2.5滚珠丝杠的摄氏度规划图也可以查出)  ,合理的仿真模拟出 的热倾斜的曲线曲率的一定值较高  ,即温均值较高  ,热倾斜量较高  ,即展现在图上热 拉伸应变量最窄的方位;而在珍惜生命螺母处温变迟滞  ,温均值小  ,热拉伸应变量的变也 变得越来越极其舒缓 。单独  ,从下图也可看出来伴随着转速比的不断增强  ,滚珠丝杆的热拉伸应变量变很 大(1mm占比级)  ,表明滚珠滚珠丝杠的热伸展情况是交流伺服电机进给系统软件在快速化的过程中难易 规避的情况 。

图3.15与图3.16是图3.14在不同于j9九游会平台平面坐标下的总的热位移图 。图3.14首要反应了 滚珠蜗杆放任热长度的的过程  ,其变化有现象有现象与蜗杆的热应变力有现象是一种致的;图3.15与 图3.16表明了实芯滚珠蜗杆总的出现变形量的程度 。

图3.15是滚珠丝杆总压扁的图片相对  ,其大值与较大值之差当以丝杆的热变 形量 。从图上就可以查出:(1)现在带速的加大  ,热易变型量慢慢加大  ,其热易变型量在毫 米數量级上  ,而一样的高速收费站交流伺服电机进给系统性的位置定位定位精度在0.01mm量级上 。但是  ,滚 珠丝杆螺母在髙速进给时丝杆螺母的载荷热膨胀无法失去的 。

图2.16、图3.17是图3.15的部件数剧分为的图文  ,从图内需要知道发动机轉速每增大 二倍  ,其热变形几率量可以说增大二倍 。原因分析j9九游会平台滚珠蜗杆的热位移量与发动机轉速可以说相等关 系 。


 

 

       表3.4、图3.18分开是方法论计算的与建模结局的评测表、评测图 。从大数据具体分析反映:

(1) 滚珠丝杆螺母在进给速率l〇m/min —120m/min的空间内方法论计算与仿真模型結果并 不算完完全全的偏移  ,全是定的出现偏差的原因 。这篇文判定这是会因为:

1、 在慢速进给价段也许是是由于数据表的快速设置有些许的差值;在髙速进给价段则是 由于在仿真模型时给定缺省值  ,跟随着多目标优化频率的不断增加  ,关于的数据表会出显随j9九游会平台温度场的变动 。

2、 从图3.3、图3.4中也可得知在空态模仿软件时的缺陷  ,即蜗杆上与螺母接触的面积处的 j9九游会平台温度客观因素有很大的的泄漏电流  ,对不上合蜗杆上j9九游会平台温度客观因素相对比较均衡的实际情況情況  ,故而变成 系统论求出与仿 真不相契合的一家极为重要客观因素 。同样  ,在漏空蜗杆模仿软件结果显示与系统论测算两者之间如果你也会出 现之类的情況 。

(2) 从图3.18也可以严重地看出来空心滚珠丝杆的热位移与丝杆的进给时间是成 正比感情 。

表3.4实芯丝杆螺母学说估算与图片软件模型制作比照

滚珠蜗杆的估算参数值:工作的台和产品重500kgf,会加快度lg,导程40mm,尺寸1000mm, 更有效过程720mm,较大 进给效率120m/min,的标准质保期L=25000h (四五年)  ,诱导面(滑屏) 0.002,从复产品定位精确0.01 。

时速(r/min)

250

375

500

750

理论与实践滚珠丝杠热变行(mm)

0.48

0.72

0.92

1.44

模拟仿真丝杆热变行(mm)

0.567

0.8218

1.0758

1.5852

电机转速(r/min)

1000

1500

1500

3000

按理来说滚珠丝杆热扭曲(mm)

1.84

2.88

4.32

5.76

模拟仿真丝杆热弯曲(mm)

2.0945

3.2483

4.6383

5.1673

 

但是产品出来看  ,确定误差在准许的比率内  ,就不会影响到丝杆轴径热数据分析 。得以建立了 3d实体模型制作结杲对学说3d实体模型的查验  ,代表论文简略的3d实体模型正确无误  ,否认了丝杆的轴径热位移与 升温呈曲线直接关系 。

共性后边实芯滚珠蜗杆在速度进给步骤中导致的热增长量及热拉伸应变过多会的问 题  ,中心句提供 采用了弧形玻璃窗滚珠蜗杆、弧形玻璃窗降温和螺母一同通入降温液的办法完成蜗杆的 降温 。

 

j9九游会平台摘下自“中空滚珠梯形丝杆在磨床磨床交流伺服电机进给体系中的利用研发”   ,这是由于调整很困难从而导致会有一些数学函数、资料表、圖片、介绍没有呈现  ,有必须 者会在数据数据网络中快速搜索重要性内容!j9九游会平台由伯特利磨床调整发表过内容均基数据数据网络仅限于借鉴参阅  ,引用转载请盖章!

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