国产欧美综合一区二区三区,国产素人在线,日韩在线激情

3.1.2仿真邊界條件的研究

在仿真中溫度分布求解是熱邊界條件的設(shè)置是關(guān)鍵的，除了環(huán)境溫度和冷卻液的初始溫度外滾珠絲杠模型在仿真時不能設(shè)置任何的溫度邊界條件。熱載荷由第二章理論計算得出。對于熱載荷的加載，一般有兩種加載處理方法：1、將發(fā)熱量加載在摩擦生熱的表面作為熱載荷，這里假設(shè)摩擦熱向螺母、絲杠傳導(dǎo)的熱量各為四分之一。

2、將發(fā)熱量的一半作為體載荷加載在螺母上（本文假設(shè)絲杠螺母處的熱量有一半傳導(dǎo)到導(dǎo)軌上，一半傳導(dǎo)到絲杠上）。對流換熱系數(shù)受溫度變化很小，在仿真中是作為一個固定值設(shè)定。

在分析絲杠的熱變形時，溫度分布的大體預(yù)測是很重要的。從非常復(fù)雜的熱模型中簡化抽象出能夠反應(yīng)熱量傳遞的大體趨勢的熱模型是絲杠熱分析的基礎(chǔ)，從絲杠的細(xì)長桿件特征及產(chǎn)生熱量的部件，本文邊界條件做出以下假設(shè)[33,36]:

1、系統(tǒng)的每個部分的溫度分布是均勻的。絲杠的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冷卻液與空氣的導(dǎo)熱系數(shù)。

2、螺母和軸承所產(chǎn)生的摩擦熱是一個常數(shù)值。通過計算，加減速的時間為0.02s, 加減速的距離不足絲杠行程的5%，且在加減速時摩擦的模型非常復(fù)雜，不予考慮。

3、熱對流系數(shù)是一個定值，不隨溫度和絲杠的轉(zhuǎn)速變化。

4、熱輻射和通過潤滑劑的所帶走的熱量是微不足道的，忽略不計。

仿真邊界條件的設(shè)定是對真實工況的限定，應(yīng)根據(jù)實際的工況計算得出。由于模型的縮放對傳熱有很大的影響，本文建立的仿真模型比例為1:1。下面表3.1是滾珠絲杠的基本參數(shù)。

表3.1滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)基本參數(shù)表
名稱	參數(shù)
絲杠長度	1000mm
絲桿軸徑	40mm
絲杠導(dǎo)程	40mm
絲杠中空直徑	12mm
最高轉(zhuǎn)速	3000r/min
絲杠熱膨脹系數(shù)％	11.8xl〇-6/°C
絲杠的導(dǎo)熱系數(shù)2	51W I {m - °C )
比熱容	■J / (Kg，C)
泊松比	0.3

以環(huán)境溫度為27°C，滾珠絲杠轉(zhuǎn)速為3000r/min為例，由以上各參數(shù)結(jié)合上章的

理論可經(jīng)計算得出以下數(shù)據(jù)如表3.2,	為模型仿真提供邊界條件。
表3.2滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)計算結(jié)果
滾珠絲杠螺母副熱流量（W)	188.142 (W)
絲杠與螺母處的熱流密度（W/w2)	9981 (W /m2)
軸承熱流量（W)	5.767 (W)
兩端軸承處熱流密度（F/«2 )	956 (W /m2)
絲杠、螺母處強制對流換熱系數(shù)A。	35\26W / (m2 ■ K)
空氣對流換熱系數(shù)\	12.95W /(m2 -K)

表3.3是滾珠絲杠伺服機給系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的熱邊界條件。其他的相關(guān)參數(shù)參考第二章。同時，參考實心/空心滾珠絲杠的理論熱變形量，仿真熱變形的結(jié)果與理論結(jié)果吻合。從而更精確地得到滾珠絲杠的熱變形規(guī)律。

表3.3熱邊界條件

滾珠絲杠的計算參數(shù)：工作臺和工件重500kgf,加速度lg,導(dǎo)程40mm,長度1000mm,
有效行程720mm，最大伺服進(jìn)給速度120m/min，要求壽命L=25000h (五年），引導(dǎo)面（滑
動）0.002,重復(fù)定位精度0.01。
轉(zhuǎn)速（r/min)	250	375	500	750
螺母發(fā)熱（W/m3)	26000	38992	51984	77976
軸承發(fā)熱（W/m3)	1620	2435	3244	4868
實心絲杠熱變形（mm	)0.48	0.72	0.92	1.44
空心絲杠熱變形（mm	)0.012	0.018	0.024	0.036
轉(zhuǎn)速（r/min)	1000	1500	1500	3000
螺母發(fā)熱（W/m3)	103968	162374	233903	311906
軸承發(fā)熱（W/m3)	6490	9736	14604	19496
實心絲杠熱變形（mm	)1.84	2.88	4.32	5.76
空心絲杠熱變形（mm	)0.048	0.072	0.092	0.144

在接下來的幾組仿真中都遵循“單一變量”的對比研究方法。比如研究實心絲杠的溫度分布及熱位移隨絲杠轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，則只有不同轉(zhuǎn)速這一變量的不同，其余仿真條件完全相同。

本文采摘自“空心滾珠絲杠在數(shù)控機床伺服進(jìn)給系統(tǒng)中的應(yīng)用研究”，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！

滾珠絲杠的仿真邊界條件的研究

加工中心 數(shù)控加工中心 CNC加工中心 數(shù)控機床 滾珠絲桿相關(guān)內(nèi)容

U600S五軸加工中心視頻

六角亭五軸加工工藝

自適應(yīng)控制方法在混聯(lián)五軸加工中心中的應(yīng)用

五軸加工中心和五軸鉆攻中心在機測量探頭補

五軸加工中心進(jìn)給系統(tǒng)動態(tài)誤差影響因素

產(chǎn)品中心

U260T五軸鉆攻中心

U260V五軸加工中心

U350V五軸加工中心

聯(lián)系我們

關(guān)注官方微信

加工中心 數(shù)控加工中心 CNC加工中心 數(shù)控機床 滾珠絲桿 相關(guān)內(nèi)容

U260T五軸鉆攻中心

U260V五軸加工中心

U350V五軸加工中心

聯(lián)系我們

關(guān)注官方微信

加工中心數(shù)控加工中心 CNC加工中心數(shù)控機床滾珠絲桿相關(guān)內(nèi)容