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2017-05-08 发布于河南
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空心高速滚珠丝杠的热特性研究.pdf

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空心高速滚珠丝杠的热特性研究

２０１６年２月机床与液压Ｆｅｂ２０１６第４４卷第４期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ４４Ｎｏ４－ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０１６０４００２实心／空心高速滚珠丝杠的热特性研究韩军，李明亚，张玲聪，洪溥（内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头０１４０１０）摘要：针对高速机床滚珠丝杠的摩擦发热导致丝杠产生轴向热伸长的问题，采用丝杠和螺母中空冷却的方法抑制丝杠温升，通过不同进给速度下的实心滚珠丝杠与空心滚珠丝杠的稳态仿真对比，证实这种冷却方法有效；同时对比瞬态仿真得出空心滚珠丝杠达到热平衡的时间远小于实心滚珠丝杠。关键词：滚珠丝杠；中空冷却；热变形；仿真＋＋－－－中图分类号：ＴＰ２７３４；ＴＰ２７１３１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１３８８１（２０１６）４００６４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｈｅｒｍａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＳｏｌｉｄ／ＨｏｌｌｏｗＨｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄＢａｌｌＳｃｒｅｗＨＡＮＪｕｎ，ＬＩＭｉｎｇｙａ，ＺＨＡＮＧＬｉｎｇｃｏｎｇ，ＨＯＮＧＰｕ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢａｏｔｏｕＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｂａｌｌｓｃｒｅｗｆｒｉｃｔｉｏｎｈｅａｔｃａｕｓｅｄｔｈｅｒｍａｌｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｉｎａｘｉａｌｄｉｒｅｃ⁃ ｔｉｏｎ，ｔｈｅｈｏｌｌｏｗｃｏｏｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｔｈｅｂａｌｌｓｃｒｅｗａｎｄｎｕｔｓｔｏｒｅｓｔｒａｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｉｎｇｏｆｓｃｒｅｗ．Ｔｈｒｏｕｇｈｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐａｒｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｏｌｉｄｂａｌｌｓｃｒｅｗａｎｄｔｈｅｈｏｌｌｏｗｂａｌｌｓｃｒｅｗｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｅｅｄｉｎｇｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｃｏｎ⁃ ｆｉｒｍｅｄｔｏｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅ，ａｎｄｈｏｌｌｏｗｂａｌｌｓｃｒｅｗｒｅａｃｈｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｔｉｍｅｉｓｆａｒｌｅｓｓｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｓｏｌｉｄｂａｌｌｓｃｒｅｗｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｌｌｓｃｒｅｗ；Ｈｏｌｌｏｗｃｏｏｌｉｎｇ；Ｔｈｅｒｍａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　　随着机床加工向高速、高精度的快速发展，伺服摩擦发热；同时对于像切削液这样不确定从丝杠带走进给精度的提高要求丝杠的刚度越来越大，必然导致多少热量也不予考虑，从而得到丝杠的强制冷却模型：螺母和轴承处的预紧力增大。较大的预紧力和高的进Ｔ＋－－＝