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畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
文 獻 綜 述
1.1課題研究背景
由于滾珠絲杠副獨特的優(yōu)良技術性能,其研究迅速得到了世界許多國家的高度重視,滾珠絲杠傳動的應用也隨之擴展到其它領域中。隨著機床自動化的發(fā)展,特別是1965年數(shù)控機床的出現(xiàn),促進了滾珠絲杠副產(chǎn)品的品種和規(guī)格的發(fā)展。質(zhì)量和產(chǎn)量的提高,推動了設計技術和制造工藝的進步,迅速研制了加工和磨削滾珠螺母的專用機床。隨著新工藝的發(fā)展,制造技術的進步,大幅度的提高了滾珠絲杠副的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,同時縮短了生產(chǎn)的周期,降低了成本,反過來又促進了滾珠絲杠副品種和規(guī)格的擴大、質(zhì)量和產(chǎn)量的進一步提高、系列化等方面的重大發(fā)展。
早在19世紀末就發(fā)明了滾珠絲杠副,但很長一段時間未能實際應用,因制造難度太大。世界上第一個使用滾珠絲杠副的是美國通用汽車公司薩吉諾分廠,它將滾珠絲杠副用于汽車的轉(zhuǎn)向機構上。
由于設計制造等技術的進步,滾珠絲杠副的結構也有著一定的改進和變化,比如說日本THK公司已經(jīng)將帶有保持架的滾珠絲杠副產(chǎn)品化,其產(chǎn)品的綜合性能得到了很大的提高。隨著機械產(chǎn)品向高速、高效、自動化方向發(fā)展,工業(yè)機器人、數(shù)控鍛壓機械、加工中心以及機電一體化自動機械等,其進給驅(qū)動速度不斷提高,大導程滾珠絲杠副的出現(xiàn),滿足了高速化的要求。日本NSK公司已開發(fā)出公稱直徑×導程為:15mm×40mm、16mm×50mm、20mm×60mm、25mm× 80mm超大導程滾珠絲杠副,快速進給速度達180m/min。從前,擔心大導程滾珠絲杠副驅(qū)動對加工中心精度的影響,設計時取導程Ph≤10mm。隨著科學技術的進步,從1999年日本國際機床展覽會上可看出,設計與研究現(xiàn)在大部分高速加工中心都使用大導程滾珠絲杠副[4]。
1.2課題研究的意義
1.2.1滾珠絲杠的優(yōu)點
它是一種新的滾動摩擦傳動機構,與滑動絲杠螺母機構相比具有以下特點:
1.傳動效率高,摩擦損失小 滾珠絲杠螺母傳動效率92%~96% ,比滑動絲杠螺母的20%~40%提高2~4倍,而消耗的功率僅為滑動絲杠螺母的1/4~1/3
2.動作靈敏無爬行現(xiàn)象 滾動摩擦的啟動阻力很小(幾乎與運動速度完全無關),運動平穩(wěn)、動作靈敏,在低速下能均勻運動且不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,特別適于位移速度較低的高精度傳動。
3.精度保持性好 滾動摩擦的磨損小,壽命長在長期運轉(zhuǎn)中能保持較好的精度
4.經(jīng)適當預緊能實現(xiàn)無間隙傳動 采用雙螺母加預緊力控制彈性變形,經(jīng)調(diào)整后能基本上消除軸向間隙,提高軸向精度,在無間隙和過盈下能正常運轉(zhuǎn),并具有較高的定位精度和位移精度。機床上采用滾珠絲杠螺母傳動,是一種精密而又省力的運動轉(zhuǎn)換裝置。
性。
1.2.2研究滾珠絲杠的實用意義
機電一體化技術是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,有廣闊的技術前景。滾珠絲桿副是為了適應機電一體化機械傳動系統(tǒng)的要求而發(fā)展起來的一種新型傳動機構,由滾珠絲杠、滾珠螺母(組件)和滾珠組成,可以將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動,或者將直線運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動。它具有傳動效率高、啟動力矩小、傳動靈敏平穩(wěn)、工作壽命長等優(yōu)點。但是由于制造和裝配的誤差,滾珠絲杠副總是存在間隙,同時,滾珠絲杠在軸向載荷的作用下,滾珠和螺紋滾道接觸部位會產(chǎn)生彈性變形,影響滾珠絲杠的傳動精度。
滾珠絲杠副不僅是各類數(shù)控裝備的核心功能部件,還是機械工業(yè)領域中資本密集型和技術密集型的重要通用零部件。在線性傳動家族中滾珠絲杠副是應用面很廣,產(chǎn)業(yè)化程度較高的產(chǎn)品。
參考文獻:
[1] 寧立偉.滾珠絲杠副. 機床數(shù)控技術,高等教育出版社.2010.1
[2] 2012滾珠絲杠副的發(fā)展報告. http://www.hqew.com ,
[3] 百度百科. 滾珠絲杠副.http://baike.baidu.com/view/3835478.htm
[4] 肖正義.滾珠絲杠副的發(fā)展趨勢.制作技術與機床.2000.04
[5] 黃祖堯.21世紀初海外滾動功能部件發(fā)展動態(tài).世界制作技術與裝備市場.2003.2
[6] 程光仁.施祖康.滾珠螺旋傳動設計基礎.北京.機械工業(yè)出版社.1987.08
[7] 喻忠志.我國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析.制造技術與機床.2004.04
[8] 中國藝工滾動功能部件產(chǎn)品綜合樣本及資料
[9] 肖正義.焦?jié)?高速滾珠絲杠副的研發(fā)與測試技術.制造技術與機床.2004。04
[10] 滾珠絲杠譯文集.南京工藝裝備廠.1980.08
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):
1.在圖書館借閱相關書籍、論文等,并進行整理。
2.在學校數(shù)據(jù)庫查找相關資料。
3.在網(wǎng)上查找相關資料。
4.對找到的資料和數(shù)據(jù)進行分析和計算。
5.整合查到的數(shù)據(jù)和資料開始寫畢業(yè)論文。
6.論文撰寫按構思框架、編寫提綱、專題研討幾個步驟進行。在編寫過程中征求老師和同學的意見使論文內(nèi)容更加全面。
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指導教師意見:
對滾珠絲杠的初步認識比較明確,希望能將畢業(yè)設計做得更好。
指導教師:
2016年 3 月20日
所在系審查意見:同意
系主任:
2016年3月20日