【摘 要】
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滚珠丝杠副具有定位精度好、传动效率高、运行平稳、可靠性高等优点,在数控机床、汽车传动、医疗器械、航空航天等领域得到了广泛应用。随着工业飞速发展,滚珠丝杠副也朝着高速、高精等方向发展,高速化的实现可通过增大丝杠副转速和增大丝杠副的导程来实现,受极限转速限制,丝杠副转速增加有限,因此增大丝杠导程就成为提高其驱动速度的首选。在驱动速度相同的条件下,使用大导程滚珠丝杠副不仅降低了丝杠副转速,而且也使得丝杠
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滚珠丝杠副具有定位精度好、传动效率高、运行平稳、可靠性高等优点,在数控机床、汽车传动、医疗器械、航空航天等领域得到了广泛应用。随着工业飞速发展,滚珠丝杠副也朝着高速、高精等方向发展,高速化的实现可通过增大丝杠副转速和增大丝杠副的导程来实现,受极限转速限制,丝杠副转速增加有限,因此增大丝杠导程就成为提高其驱动速度的首选。在驱动速度相同的条件下,使用大导程滚珠丝杠副不仅降低了丝杠副转速,而且也使得丝杠副的传动性能得以提高,因此大导程滚珠丝杠副的应用越来越广泛。然而大导程滚珠丝杠副螺母滚道加工易产生干涉问题,成为其发展的一大障碍,为此本文开展大导程丝杠副螺母滚道磨削中的干涉问题研究,主要研究内容如下:首先,建立了砂轮与滚道之间的几何关系模型,推导了当砂轮安装角等于螺母内滚道的导程角时的接触线方程,分析了砂轮与内滚道非切削区域是否存在干涉问题;其次,分析当砂轮安装角小于螺母的导程角时,螺母滚道与砂轮之间的干涉变化规律。当砂轮安装角小于螺母的导程角时,成型磨削的接触条件已无法保证砂轮与螺母滚道不发生干涉,提出利用螺母滚道的法平面去剖切砂轮表面,以实现对交线方程求解,将得到的所有交线散点放到同一张法平面上进行分析与处理,得到了干涉域最大边界,从而计算出沿螺母滚道不同圆心角的径向干涉量;研究了砂轮安装角、轴间距离、砂轮截形三个参数对砂轮表面与螺母滚道干涉的影响规律。最后,建立了以“椭圆曲线-直线”组合的砂轮截形构造方法,根据砂轮与滚道的干涉变化规律,通过对组合曲线参数调整,可大大减少滚道45°±10°范围的干涉量,满足加工需求。建立了基于Solidworks的砂轮与螺母滚道干涉检查模型,实现了砂轮与滚道的动态干涉检查。
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