3滚珠丝杠副的寿命研究

    作为滚珠丝杠副产品质量的一项综合指标，寿命可以反映出从材料效能，结构到热处理工艺中的很多问题。在德国等先进国家，知名滚珠丝杠副公司首先根据滚珠的接触疲劳试验制定滚珠丝杠副的工艺标准，根据指定的标准进行生产，然后选择一个代表型号进行大量的疲劳寿命试验，根据得到的大量寿命试验数据，可以较为综合地分析滚珠丝杠副的总体质量。

对于滚珠丝杠副寿命的研究，很多研究成果都没有公开，只是局限在公司内部使用。在滚珠丝杠副寿命装置的研究上，国外如日本THK公司，已经对滚珠丝杠副的寿命装置做了很多研究，设计了不同规格的测试仪器，并且已经应用到产品的研发生产中，国内该方面的研究尚且处于起步阶段，屠国俊设计的重载滚珠丝杠副模拟跑合加载试验台可以在连续加载的条件下对丝杠副进行摩擦力矩、反向间隙等指标的检测，同时配备相应的测控系统。在滚珠丝杠副寿命检测方法上，国外学者提出并研究了加速寿命试验方法：Yan对恒定应力加速寿命试验的方法进行了分析并优化；McLinn、Wang和Kececioglu等对恒定应力试验的数据分析方法从分布参数约束的角度进行了研究,提高了统计分析的精度；Yeo在运用步进应力加速寿命试验的同时,对试验加速因子进行了统计计算。国内学者张志华和苑诗松等针对恒定应力加速试验中数据分析的估计方法做了改进,重点研究了估计量之间的相关性,提高了数据的分析精度。徐晓岭和费鹤良等研究了步进应力加速试验的统计分析方法并归纳得出模型参数的算法。在针对滚珠丝杠副寿命试验方法的研究上,西南交通大学的许明恒、高宏力等利用多种传感器检测滚珠丝杠副在跑合过程中的状态进行故障诊断,同时根据人工智能和网络神经等方法原理建立寿命预测模型。综上，滚珠丝杠副寿命的研究目前还处于类比和预测阶段，需要进一步的研究与完善[22]。

    在滚珠丝杠副寿命理论研究上，国内现行的寿命计算公式是以推力向心球轴承为模型，建立在滚珠与滚道疲劳失效的基础上的，而在航天航空所要求的高过载条件下，滚珠直径、接触角都会发生显著的变化，寿命真实值与理论值会有较大的误差。所以在高过载条件下对现有的寿命公式进行修正，并能确定滚珠丝杠副所能承受的过载极限对于航天工况下滚珠丝杠副的应用研究有重要的意义。