滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法技术

本发明专利技术公开了一种滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法，包括以下步骤：对所有滚珠丝杠副样本进行精度保持性加速试验；根据试验数据计算各滚珠丝杠副样本的精度保持性评估指标；对精度保持性评估指标进行归一化处理；确定各精度保持性评估指标的权重；根据所述权重计算各滚珠丝杠副样本的精度保持性综合评估指数，基于精度保持性综合评估指数评估所有滚珠丝杠副样本的精度保持性优劣。本发明专利技术的滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法，可有效解决当前单一的评估指标无法综合评估滚珠丝杠副精度保持性水平的问题，更加全面的对滚珠丝杠副精度保持性进行评估。

【技术实现步骤摘要】
滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法
本专利技术属于滚珠丝杠副精度保持性评估领域，特别涉及一种滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法。
技术介绍
滚珠丝杠副作为重要传动功能部件，具有效率高、运行平稳、定位精度好和使用寿命长等优点，被广泛应用于机械、航天、航空、核工业等领域。随着国家工业化进程的不断发展，促使国产丝杠不断发展与进步，但是和国外高端滚珠丝杠副产品相比，国产滚珠丝杠副的精度保持性差，使用寿命短，可靠性低，所以目前国内针对滚珠丝杠副精度保持性的研究还有待发展。为了使国产滚珠丝杠副的性能得到提升，精度保持性的研究必须加快进程。滚珠丝杠副精度保持性是指在满足使用与安装的条件下，滚珠丝杠副精度失效前的时间内保持精度的能力，精度失效是指滚珠丝杠副精度指标达不到对应精度等级的要求。国内对滚珠丝杠副精度保持性评估方法的研究仍然较少，目前行业内仅靠判断行程误差失效来评估滚珠丝杠副精度保持性，然而滚珠丝杠副的预紧力退化以及使用中异常情况的发生均不可忽视，都会对行程误差失效产生直接影响；除此之外，当多个滚珠丝杠副样本的行程误差或者预紧力均未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1，对所有滚珠丝杠副样本进行精度保持性加速试验；/n步骤2，根据试验数据计算各滚珠丝杠副样本的精度保持性评估指标；/n步骤3，对精度保持性评估指标进行归一化处理；/n步骤4，确定各精度保持性评估指标的权重；/n步骤5，根据所述权重计算各滚珠丝杠副样本的精度保持性综合评估指数，基于精度保持性综合评估指数评估所有滚珠丝杠副样本的精度保持性优劣。/n

【技术特征摘要】
1.一种滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，对所有滚珠丝杠副样本进行精度保持性加速试验；
步骤2，根据试验数据计算各滚珠丝杠副样本的精度保持性评估指标；
步骤3，对精度保持性评估指标进行归一化处理；
步骤4，确定各精度保持性评估指标的权重；
步骤5，根据所述权重计算各滚珠丝杠副样本的精度保持性综合评估指数，基于精度保持性综合评估指数评估所有滚珠丝杠副样本的精度保持性优劣。


2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法，其特征在于，步骤1中所述精度保持性加速试验，具体过程包括：
步骤1-1，测量滚珠丝杠副的精度，包括行程误差、预紧力；
步骤1-2、按照实际工况以及加速系数确定加载力以及转速，并按此进行滚珠丝杠副精度保持性加速试验，当跑合时长达到预设时长阈值或转数达到预设转数阈值时，停止试验，并在步骤1-1测量时的温度下重新测量所述精度；
步骤1-3，重复上述步骤1-1至1-2，直至符合预设的试验终止条件；所述试验终止条件包括：
a，行程误差失效，停止试验；
b，预紧力失效而行程误差未失效，重新预紧，继续试验，直至预紧力再次失效或者行程误差失效，停止试验；
c，既无行程误差失效，也无预紧力失效，定时结尾；
上述试验终止条件满足其一即可。


3.根据权利要求1所述的滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法，其特征在于，步骤2中所述精度保持性评估指标包括：行程误差失效、行程误差退化速率、预紧力失效次数、预紧力退化速率以及异常次数。


4.根据权利要求3所述的滚珠丝杠副精度保持性试验综合评估方法，其特征在于，步骤2中所述计算精度保持性评估指标，具体包括：
(1)行程误差失效：行程误差指标包括丝杠V2π、丝杠V300、丝杠Vu、丝杠副V2π、丝杠副V300以及丝杠副Vu六个指标，判断滚珠丝杠副精度保持性加速试验中丝杠和丝杠副的V2π、V300和Vu指标是否超出相应精度等级的规定值，以此判断行程误差是否失效；
(2)行程误差退化速率：采用最小二乘法拟合行程误差数值与转数的线性斜率，表征各行程误差指标的退化速率，滚珠丝杠副行程误差退化速率计算公式为：



式中，n为运行总转数，Vj为运行至nj转数时测量的行程误差值，vi为第i个行程误差指标对应的退化速率，i＝1,2,3,4,5,6，v为滚珠丝杠副行程误差退化速率；
(3)预紧力失效次数：基于摩擦力矩的预紧力计算公式为：



式中，Fp为预紧力，Mtest为实际测得的滚珠丝杠副的摩擦力矩，rm为丝杠轴的半径，rb为滚珠的半径，μ为滚珠丝杠副的摩擦系数，α为滚珠与滚道的接触角；双螺母滚珠丝杠副或者变导程预紧单螺母滚珠丝杠副的预紧力失效临界值为：



式中，Fa为外加轴向载荷；当预紧力退化到Fa的1/2.83时，预紧力发生失效，记为一次失效，以此统计试验中的预紧力失效次数；
(4)预紧力退化速率：以预紧力退化的百分比速率作为滚珠丝杠副预紧力退化速率：



式中，vF为滚珠丝杠副预紧力退化速率，单位为％/万转，ΔF1和ΔF2分别为预紧力失效前和重新预紧后的预紧力退化量，单位为N，F1...

【专利技术属性】
技术研发人员：祖莉，林炜国，王烨，李怀，潘承莹，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32