早在100多年前,滚珠丝杠就已经被发明,只是局限于当时的制造水平,一直不能应用于实际。作为第一个将滚珠丝杠副应用到工业产品的国家,在1940年,美国通用汽车公司首先尝试在汽车转向机构应用滚珠丝杠副,并获得了巨大的成功,开启了新的篇章[1]。20世纪中期,机械自动化迅猛的发展和数控机床(CNC)的研制成功为机械行业注入一股强大的活力,使得滚珠丝杠副的加工技术和制造能力得到巨大的推动。每一次工业都是对生产力的解放,并为工业生产注入强大的动力,微电子技术的迅猛发展带来了第三次工业,并在20世纪70年代末大大增加了滚珠丝杠副的应用,滚珠丝杠副的生产制造技术也随之得到显著提升。目前诸如美、德、日工业发达国家越来越重视在滚珠丝杠副的研发投入,且都有专业的滚珠丝杠副生产制造厂。早在50年代末,我国便开始滚珠丝杠副的研究,并且在1964年成功生产出中国第一套滚珠丝杠副,开始了中国自己制造滚珠丝杠副的时代。滚珠丝杠副的生产制造工艺在中国的发展主要划分为这几个阶段:1964~1982年,引进德国等先进滚珠丝杠副制造技术并创新,结合中国的工业现状,形成了具有中国特色的滚珠丝杠副的工艺格局;到九十年代初,我国成功加入ISO组织,这标志着滚珠丝杠副的制造走向标准化,在这段时间,滚珠丝杠副生产能力得到提升,规模得到进一步的扩大,并且在科研方面投入了更多的人力和物力,也取得了巨大的进展;上世纪90年代到今天,滚珠丝杠副已经不仅仅只能应用在数控机床中,其在其他民用直至国防兵工都有着越来越多的应用,在飞行体和飞机中的应用也越来越受到关注,在国内一直欠缺的滚珠丝杠副检测分析方面也取得了不错的成绩。76682
其实滚珠丝杠副早在1874年就成功在美国申请获得第一项专利,其研究应用的历史已经有一百二十年了,但是在我国,其研制和生产只有五十年的历史。基于历史条件的差距,国外在滚珠丝杠副生产制造和研究应用水方面领先我国很多[2]。我国自主品牌的滚珠丝杠副在性能上明显落后于THK、NSK等发达国家的知名品牌产品,这大大制约了我国高端数控机床的发展。由于我国在滚珠丝杠副的生产制造都是沿袭国际标准,对于滚珠丝杠副的理论研究与先进工业国家相比有着一定的差距,对于高过载条件和航天工况下滚珠丝杠副的失效原理和失效分析更是少之又少,好多研究只是停留在基本概念的解释上,无法对高过载条件下滚珠丝杠副的设计提供理论支持。所以迫切需要有关对于在高过载条件下,如何进行失效分析和关于寿命的理论和实验研究。
2滚珠丝杠副的发展及趋势
伴随着自动化机械产品研发的迅猛进步,使得对于滚珠丝杠副的需求进一步扩大,这推动了进一步的研究。基于滚珠丝杠副在传动效率、传动精度和定位精度等方面的独特优点,在机械、国防工业和航天航空领域已经成为首选的机械传动部件。
目前,追求高性能已经成为滚珠丝杠制造与研发的重点,作为一种节能、高精度、高效的传动机构,在航空航天,石油钻井,国防工业等领域,高性能滚珠丝杠副的应用大大增加[3]。航空工况因为其在高空,所以有其特殊性:1)高过载,滚珠丝杠所需要承受的工作载荷是额定动载荷的数倍甚至数十倍;2)严酷的环境;3)高可靠性。所以高过载工况需要滚珠丝杠副满足苛刻的要求,而如何研究在高过载条件下的失效原理和失效分析,以及滚珠丝杠副的寿命就显得意义重大,这将推动滚珠丝杠副在高空领域以及高过载工况下的应用。论文网 滚珠丝杠副的发展研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_88004.html