4.5 三种方案模态分析结果综合分析与对比 27

5  最佳方案的滚动直线导轨副综合性能测试台结构优化设计 28

5.1 滑台结构优化设计 28

5.2 气浮滑块结构优化设计 30

结  论 32

致    谢 33

参考文献 34

1  绪论

1.1  课题背景及意义

滚动直线导轨副最早在1932年法国获得专利保护，经过几十年的发展，在20世纪70年代末发展成一种具有独特机械性能的新型滚动支承，并以其结构简单、动静摩擦系数小、高精度、高速度、节能环保以及缩短产品开发周期的特点，得到了广泛的应用[1]。目前已经成为数控机床、精密电子机械、工业机器人、测量仪器中不可缺少的一种重要功能部件[2]。

滚动直线导轨副主要由导轨、滑块、返向器、滚动体和保持架等组成，它是一种作相对往复直线运动的滚动支承，能以滑块和导轨间的钢球滚动来代替直接的滑动接触，并且滚动体可以借助反向器在滚道和滑块内实现无限循环，在机械传动中起到运动件的承载和导向作用[3]。源:自/优尔-·论,文'网·www.youerw.com/

滚动直线导轨副的精度和综合性能指标主要可分为精度指标和性能指标，精度指标包括行走平行度和滑块相对于导轨的滚转角、偏摆角和俯仰角，性能指标包括摩擦力、加速度、振动、温升与噪声。其精度的高低及综合性能的好坏直接影响到滚动直线导轨副的使用寿命和机床的加工精度[4]。 

结构良好的滚动直线导轨副综合测试台是测量滚动直线导轨精度指标和性能指标准确性的保证，而滚动直线导轨副的检测水平和检验效率的提高，将有助于推动滚动直线导轨副的加工制造手段的发展，加快制造和完善相应的国家标准，并加速与国际标准的接轨进程，为我国的滚动直线导轨副推向国际化市场做出贡献。对滚动直线导轨综合测试台进行有限元静力学分析和模态分析，则有助于了解测试台的变形情况和固有频率范围，然后对其进行结构优化，从而提高测试台的测量精度和避免共振。文献综述

1.2  滚动直线导轨副国内外研究概况

1.3  滚动直线导轨副测试台研究现状

1.4  本文主要研究内容

本文以南京理工大学机械工程学院本课题组发明的滚动直线导轨副综合测试台为基础，对该测试台三种不同直线电机安装情况下的结构，运用ABAQUS软件，进行有限元静力分析和模态分析，从而得出测试台的主要受力零件的应力分布情况、变形情况和固有频率范围，然后选出最优方案，并对其进行结构优化，从而减轻测试台的质量、提高测试台的测量精度和避免共振。