δy＝－0．0007mmδz＝－0．0031mδx＝δx2δx1＝－0．0022mm同理.m
精密滚动直线导轨副工作台静刚度研究
运用力学和运动学知识推导出在任意力和力偶矩作用下,摘要:以精密滚动直线导轨副工作台为研究对象.工作台中滚动直线导轨副负载的计算公式以及工作台上任意点的位移计算公式,并编制了有关计算机顺序。其结论有助于导轨副的寿命计算和优化选型。
工作台,关键词:滚动直线导轨副.静刚度,位移。
为了适应精密机械的高精度、高速度、节能以及缩短产品开发周期等要求,本世纪70年代以来.滚动直线导轨副得到广泛的应用。
作相对往复直线运动的滚动支承,滚动直线导轨副一般是由导轨、滑块、返向器、滚动体和坚持器等组成。一种新型的.能以滑块和导轨间的钢球滚动来代替直接的滑动接触,并且滚动体可以在滚道和滑块内实现无限循环。下面将对滚动直线导轨副工作台的静刚度进行研究。
1四滑块工作台中滚动直线导轨副负载的计算
对于有q个力Pi,首先根据力学知识可知.i＝1qp个力偶矩mii＝1p力系,依照力的平移法则将它向坐标系的原点o点简化为一合力矢F和一合力偶矩M,即:
1
并且用于工作台的滚动直线导轨副一般其预加载荷比较大,一般情况下所用的滚动直线导轨副为等刚性导轨副.所以可以认为其刚性呈线性,即K为常数。通常K值可以由产品样本上查到,或参考文献［1］进行计算。
有关的几何尺寸和负载的情况如图1所示。将作用于工作台上的力和力偶矩(不包括滑块作用于工作台的力)按上述方法向坐标原点o简化为一合力矢F和一合力偶矩M且F＝Fxi＋Fyj＋FzkM＝Mxi＋Myj＋Mzk关于坐标系oxyz建立.
四滑块工作台中滚动直线导轨副的负载
且在实际工作时沿坐标轴x方向的外力主要由滚珠丝杠副来承受,由于滚动直线导轨副沿坐标轴x方向无约束.所以在下列力系的平衡方程组中没有列出沿坐标轴x方向的平衡方程。
可列出下列平衡方程组根据空间一般力系的平衡条件.:
2
却只有五个方程,式(2中有八个未知量.所以上述问题是一个超静定问题。根据力学知识,需要根据工作台系统受力后的变形协调条件找出三个补充方程,才可解出方程组。
滚动直线导轨副中的钢球作为弹性体。这里把工作台和滑块作为刚性体.
首先观察工作台沿坐标轴z方向的位移如
a
b
四滑块工作台的变形协调示意图
其上的104点始...