滚珠丝杠副疲劳寿命试验台设计(6)
时间:2017-02-26 17:42 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
一般用以下数值作为精密级的管理值。 倾斜误差… 1/2000 以下 倾斜偏心… 20μm 以下 图2.4 倾斜安装误差的影响 2.2.5 大负载、小行程的影响 如果在注塑机和冲床这类大负载小行程条件下使用滚珠丝杠，其实际寿命有可能会比上文中算出的额定疲劳寿命大幅缩短。 这是因为大负载时丝杠轴及螺母的滚珠槽部和滚珠的接触部产生很大的应力（面压），会对疲劳寿命产生负面影响。在这种情况下，需要考虑面压和行程的大小，并对其寿命进行分析。 以下的公式可计算出丝杠驱动时对疲劳寿命有影响的轴向负载 和行程 。这种情况下，需要考虑面压和行程的大小对其寿命进行分析。 式中 ：驱动时的最大轴向负载（N） ：基本额定静负载（N） ：行程（rev） ：行程距离 （mm） ：导程（mm） 2.2.6 寿命影响因素 根据丝杠寿命的计算过程，及所查阅的有关丝杠寿命的文献，得知丝杠的使用环境、丝杠的安装误差、所受的负载情况及加载方式、组成材料的使用、润滑剂的使用、丝杠结构的设计安装、丝杠材料的热处理方式等都影响着滚珠丝杠副的使用寿命。因此，根据这些影响因素，分析滚珠丝杠副寿命试验台应该检测的内容，接下来是对检测内容的说明。 2.3 试验台测试内容 2.3.1 测试内容 滚珠丝杠副使用寿命的检测方法一般有两种：一种方法是现场检测，基于对实际工作中滚珠丝杠的工况记录，按照2.2节所介绍的计算方式得出其使用寿命；另一种方法是试验检测，通过相关的实验仪器，在特定的试验环境下模拟滚珠丝杠副在实际工作中的运行情况，并结合数据分析来获得其使用寿命。 本试验台是使用第二种方法。在试验条件下，检测在不同加载的情况下，将批量的滚珠丝杠副进行试验，记录它们在实际工况条件下，丝杠发生疲劳脱落时，丝杠转过的总圈数；并且分析记录的数据，90﹪的丝杠没有发生疲劳脱落时丝杠的总转速，将实际情况下实验结果与用公式计算所得的总转速相比较，进而可以分析丝杠寿命计算公式是否完善，是否适合于国产滚动功能部件以及国产材料。测试结果也有利于完善我国滚珠丝杠副参数库。这种检测产品使用寿命的模拟实验一般称为可靠性试验。 在试验台运行的过程中，需要对滚珠丝杠副产生的故障进行分析，同时，螺母的摩擦力矩的变化和螺母间预紧力的变化情况可以反映出丝杠的磨损状况，所以对它们的监测，有利于丝杠寿命的研究；加载力的变化情况也影响着丝杠的寿命计算，所以需要对加载力的变化状况进行监测；电机输出扭矩影响着丝杠是否能够稳定的转动，影响着丝杠寿命，所以对电机输出扭矩也要进行监测，此外，试验台的温升、噪声和振动等性能也要进行测量。 2.3.2 丝杠寿命试验故障 故障是指丧失规定功能或性能指标超过规定界限的状态和事件。可靠性试验可以暴露产品设计、工艺、元器件和原材料等方面存在的缺陷，分析实验过程中，丝杠故障模式及其失效机理，有利于改善这些缺陷，提高产品的可靠度，从而达到规定的质量要求。 滚珠丝杠副的故障模式也主要表现为丝杠或螺母表面的塑性变形和疲劳点蚀，以及滚珠和回珠器的磨损。试验中会有以下四方面的故障原因： 1）丝杠失效：由于接触应力过大，导致塑性变形，使其传动不可靠； 2）滚珠失效：由于接触应力过大，导致滚珠发生磨损甚至破碎，使滚珠丝杠副无法传动； (责任编辑：qin) |