重载滚珠丝杠副可靠性设计与试验方法研究.pdfVIP

第 4期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．4 2013年 4月 M odularM achineTool AutomaticM anufacturingTechnique Apr．2013 文章编号 ：1001—2265(2013)04—0018—04 重载滚珠丝杠副可靠性设计与试验方法研究术 沈嘉禾 ，陶卫军，冯虎 田，屠 国俊 (南京理工大学 机械工程学院，南京 210094) 摘要 ：从满足重载滚珠丝杠副可靠性要求 出发 ，对其主要 失效模式进行 了分析 ，提 出了一种基于应 力——强度干涉模型和截尾分布理论的重栽滚珠丝杠 副可靠性设计方法；结合所开发的跑合试验台 设计 了重载滚珠丝杠副可靠性试验方法。试验结果表明，所提 出的重载滚珠丝杠副可靠性设计与试 验方法正确有效，适用于重载滚珠丝杠副新产品开发与可靠性检验。 关键词：重栽滚珠丝杠副；可靠性设计 ；截尾分布理论；可靠性试验 中图分类号：TH16；TG65 文献标识码 ：A Research ontheReliabilityDesignandTestM ethodfortheHeavyLoadBallScrew SHENJia-he，TAOWei-jun，FENGHn—tian，TUGuo-jun (NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China) Abstract：TOmeetthereliabilityrequirementsofheavy loadballscrew ，itsmainfailuremodesareana。 lyzedandareliabilitydesignmethodofheavyloadballscrew isproposedbasedonstressstrength interfer— enceandtruncateddistributiontheory．Combinedwiththedevelopedrunningtestbench，thereliability testmethodofisdesigned．Thetestresultsshow thattheproposedreliabilitydesignandtestmethodsare reasonableandeffectiveforheavy loadballscrew andarealsosuitablefortheproductdevelopm entand reliability inspectionofheavy loadballscrew． Keywords：heavy loadballscrew ；reliabilitydesign；truncateddistributiontheory；reliabilitytest 能与可靠性。针对这种现状 ，本文对重载滚珠丝杠 O 引言 副可靠性设计与试验方法进行研究。在分析重载滚 作为一种典型线性驱动机构 ，重载滚珠丝杠副 珠丝杠副 的主 要失 效模 式 的基础 上 ，提 出基 于应 具有传动效率高、承载能力强、成本低和环保等优 力——强度干涉模型和截尾分布理论 的重载滚珠丝 点，近年来 已开始大量取代传统的液压缸驱动方式， 杠副可靠性设计方法和可靠性试验方法 ，并通过特 在 自动化和装备制造业领域得 到广泛应用。 目前， 定型号的重载滚珠丝杠副为对象进行了初步可靠性 包括重 型机床、全 电式射 出成形机、冲压机 、半导体 验证试验与分析 。 制造装置、重负荷制动器 、产业机械 、锻压机械等在 1 重载滚珠丝杠副失效模式分析 内的许多重型装备或大型 自动化设备都开始更多地 采用重载滚珠丝杠副作为动力传动机构，重载滚珠