【技术实现步骤摘要】
一种丝杠滚道磨损系数测量方法
本专利技术属于滚珠丝杠副性能测量领域，特别是一种丝杠滚道磨损系数测量方法。
技术介绍
由于滚珠丝杠副具有定位精度高、传动效率高、可靠性高、使用寿命长等优点，因此被广泛应用于机械、航空、航天、核工业等领域，且始终占据直线运动应用领域的绝大部分市场。滚珠与丝杠滚道之间摩擦磨损会降低滚珠丝杠副的定位精度，当磨损量达到一定程度时，滚珠丝杠副就会发生精度失效。而滚珠丝杠副丝杠滚道的磨损系数会直接反映滚珠丝杠副的定位精度退化速度，因此，对丝杠滚道的磨损系数进行理论研究及试验测量有着重要意义。滚珠丝杠副丝杠滚道磨损模型中的磨损系数主要与材料、润滑状态以及表面粗糙度有关，难以从理论上进行分析取值，且传统的Archard磨损理论不适用于丝杠的工作情况，目前丝杠滚道的磨损系数一般取经验值，没有相关试验进行测定。而丝杠滚道的磨损系数对于滚珠丝杠副的性能指标以及性能退化的影响至关重要，但是目前滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数测量方法的研究尚属空白，有待填补。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数测量方法，填补领域空白，为滚珠丝杠副的性能退化...
【技术保护点】
1.一种丝杠滚道磨损系数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数计算模型；步骤2、设定滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数测量条件；步骤3、基于行程误差测量法对待测丝杠进行测量，获取滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数。
【技术特征摘要】
1.一种丝杠滚道磨损系数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数计算模型；步骤2、设定滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数测量条件；步骤3、基于行程误差测量法对待测丝杠进行测量，获取滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数。2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数测量方法，其特征在于，步骤1所述建立滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数计算模型，具体为：(1)在滚珠丝杠副中，滚珠与丝杠滚道之间的磨损区域被视为一个宽度为2b的矩形，磨损区域的面积A表示为：A＝2b·LR式中，b为滚珠与滚道接触椭圆的短半轴，LR为滚珠丝杠副中滚珠与丝杠滚道磨损区域的总长度，即丝杠有效行程对应的螺纹长度，表示为：式中，Ls为丝杠的有效行程，λ为导程角；(2)丝杠滚道单位运行转数下的磨损深度δWs表示为：式中，N为丝杠运行的总转数，V0为丝杠初始测得的行程误差，VN为丝杠运行N万转后测得的行程误差，α为滚珠与滚道的接触角；其中，单位运行转数为每万转；(3)滚珠与丝杠滚道接触面间的总磨损体积WV为：WV＝δWs·A·N(4)单个滚珠与丝杠滚道接触面之间的磨损体积为：式中，M为有效承载的滚珠总数；(5)根据传统Archard磨损理论，在法向力Q的作用下，滚珠丝杠副中单个滚珠与丝杠滚道接触面之间的磨损体积表示为：式中，H为互相接触的两表面中硬度较小表面的硬度值，K为滚珠丝杠副丝杠滚道的磨损系数，Lt为单个滚珠相对于丝杠滚道的滑动距离，Q为滚珠与丝杠滚道之间的法向力；(6)滚珠相对于丝杠滚道的滑动距离表示为：式中，ω为丝杠轴的角速度，为滚珠相对于丝杠滚道的滑动速度；其中，滚珠相对于丝杠滚道的滑动速度表示为：式中，VX和VY分别为滚珠相对于丝杠滚道在接触椭圆短半轴和长半轴的滑动速度；对于预紧力方向与轴向载荷方向相同的一侧：对于预紧力方向与轴向载荷方向相反的一侧：其中，式中，rb为滚珠半径，ri为滚道半径，RS为丝杠底径，α为滚珠与滚道的接触角，δs和δn分别为滚珠与丝杠和螺母滚道间的变形量，ω为丝杠轴的角速度，ωm为滚珠相对于丝杠滚道的公转角速度，ωt，ωn和ωb分别为滚珠的自转角速度ωR在t轴、n轴以及b轴上的分量；(7)滚珠和丝杠滚道之间的法向力Q为：式中，Fa为滚珠丝杠副受到的轴向载荷；(8)联立(1)～(7)中的公式，建立滚珠丝杠副丝杠滚道的磨损系数计算模型为：式中，J为常数，表示为：3.根据权利要求1或2所述的丝杠滚道磨损系数测量方法，其特征在于，步骤2所述滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数的测量条件包括滚珠丝杠副跑合运行转速、轴向载荷、性能监测、行程误差测量条件、润滑条件和跑合转数；设定滚珠丝杠副丝杠滚道磨损系数的测量条件具体为：(1)设定待测滚珠丝杠副运行转速为v1，取v1≤v0，其中v0为滚珠丝杠副额定转速；(2)设定待...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯虎田，陈斌斌，周长光，周华西，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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