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题名基于电接触的滚珠丝杠负载预测方法研究
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作者
张立泉
欧屹
邢鑫佳
冯虎田
谢经伦
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机构
南京理工大学机械工程学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2024年第12期111-116,122,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51905274)。
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文摘
在分析了滚珠丝杠副内滚珠滚道电接触理论的基础上,提出一种通过测量电阻预测滚珠丝杠副负载的研究方法,为滚珠丝杠副负载状态感知提供了新的思路。现有负载感知方法是离线完成的,即将滚珠丝杠副拆卸下来安装在专用测试试验台上,借由力传感器检测,体积较大且不利于中小型丝杠检测,因此需要采用负载时能产生变化且检测传感器体积小的物理量进行检测,即电阻。首先,基于赫兹接触理论建立滚珠丝杠副接触受力模型;然后,建立在考虑加工误差、几何误差等误差引起的附加载荷下的滚珠载荷分布模型,总结出负载、预紧力与变形量的数值计算公式;最后,基于电接触的Greenwood和Williamson理论,提出理想的滚珠丝杠副电路模型,建立滚珠丝杠副负载预测模型。以3205-4-P2-405变导程滚珠丝杠副为例,采用滚珠丝杠副额定静载荷及静刚度试验台展开试验验证。试验结果与理论计算值最大误差5.88%,最小误差0.69%,证明了所提出的基于电接触测量的滚珠丝杠副负载模型的准确性,为滚珠丝杠健康状态评估和寿命预测提供参考依据。
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关键词
滚珠丝杠副
电导率
负载
预紧力
载荷分布
接触电阻
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Keywords
ball screw sub
conductivity
load
preload force
load distribution
contact resistance
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TG66
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名基于固有频率的丝杠预紧力衰退检测技术研究
被引量：1
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作者
谢经伦
顾祎程
冯虎田
周长光
张向东
顾頔
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机构
南京理工大学机械工程学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2022年第5期100-104,共5页
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文摘
传统的丝杠预紧力检测方法多需要将丝杠从工作环境中脱离,这极大的增加了测量成本。为了能够在线对滚珠丝杠预紧力进行测量,提出了一种基于固有频率与决策树SVM的滚珠丝杠预紧力在线检测方法。首先,针对滚珠丝杠副进给系统建立其动力学模型,推导出丝杠预紧力与进给系统固有频率的关系;其次,通过设定预紧力的范围和间隔取值,计算出不同预紧力下的进给系统固有频率值,从而构建预紧力固有频率特征集,利用特征集完成对决策树SVM的训练;最后,基于锤击法测量出实际滚珠丝杠进给系统的前四阶固有频率值,并导入训练后的决策树SVM来完成对滚珠丝杠副预紧力的预测。结果显示,基于固有频率与决策树SVM得到的滚珠丝杠预紧力预测值与实际值的误差在10%以内,证明了本文方法的有效性。
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关键词
滚珠丝杠进给系统
预紧力在线测量
固有频率
决策树向量机
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Keywords
ball screw feed system
preload
natural frequency
decision tree SVM
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分类号
TH165
[机械工程—机械制造及自动化]
TG66
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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