一种螺旋曲面的磨损预测方法技术

本发明专利技术涉及一种螺旋曲面的磨损预测方法，基于行星滚柱丝杠副模型，分析了滚柱丝杠的啮合运动与接触特性，再利用Archard磨损预测方法对螺旋曲面的磨损进行预测，其包括如下步骤：分别建立丝杠和滚柱的坐标系以及进行坐标变换；建立丝杠和滚柱螺旋表面的曲面方程；确定丝杠和滚柱接触点的位置；计算接触点处的相对速度大小；计算接触点处接触应力大小；基于Archard磨损预测公式，对螺旋曲面进行磨损预测。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋曲面的磨损预测方法
本专利技术属于螺旋曲面的磨损预测的
，更具体的，涉及一种基于滚柱丝杠运动过程进行的接触面的磨损预测方法。
技术介绍
行星滚柱丝杠副是一种利用多个滚柱与丝杠和螺母之间的螺旋曲面啮合，将旋转运动转化为直线运动的机构。滚柱丝杠副在运动过程中，不可避免会出现磨损现象，其中最常见的磨损形式是滚柱与丝杠啮合螺旋曲面的磨损，通过对螺旋曲面的磨损进行预测，可以在丝杠损坏发生前采取措施，保证运行的精度不受影响，避免不必要的损失。
技术实现思路
要解决的技术问题为解决滚柱丝杠副磨损计算不精确等问题，本专利技术提供了一种螺旋曲面磨损计算方法。本专利技术基于Archard磨损预测，建立了螺旋曲面的磨损预测模型，以数值的方式计算出螺旋曲面的磨损速率，以实现对丝杠磨损的预测。技术方案一种螺旋曲面磨损预测方法，其特征在于步骤如下：步骤1、建立所需的坐标系以及坐标系之间的转换关系；步骤2、建立丝杠和滚柱螺旋表面的曲面方程；步骤3、确定丝杠和滚柱接触点的位置；步骤4、计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋曲面磨损预测方法，其特征在于步骤如下：/n步骤1、建立所需的坐标系以及坐标系之间的转换关系；/n步骤2、建立丝杠和滚柱螺旋表面的曲面方程；/n步骤3、确定丝杠和滚柱接触点的位置；/n步骤4、计算接触点处的相对速度大小；/n步骤5、计算接触点处接触应力大小；/n步骤6、基于Archard磨损预测公式，对螺旋曲面进行磨损预测；所述的Archard预测公式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋曲面磨损预测方法，其特征在于步骤如下：
步骤1、建立所需的坐标系以及坐标系之间的转换关系；
步骤2、建立丝杠和滚柱螺旋表面的曲面方程；
步骤3、确定丝杠和滚柱接触点的位置；
步骤4、计算接触点处的相对速度大小；
步骤5、计算接触点处接触应力大小；
步骤6、基于Archard磨损预测公式，对螺旋曲面进行磨损预测；所述的Archard预测公式为：



其中，K是磨损系数，H是较软材料的硬度，Ni是滚柱和丝杠接触处的法向载荷，L为运动副间相对滑动距离；考虑到机构在运动中运动副所受法向载荷与相对滑动距离是时刻变化的，因此采用微分形式将等式左右两边同时除以接触面积ΔAi和单位时间Δt，等式变为磨损深度滚柱与丝杠接触点处相对滑动速度接触点处接触应力带入上式可得





2.根据权利要求1所述的一种螺旋曲面磨损预测方法，其特征在于步骤1所述的建立坐标系包括全局坐标系、丝杠固定坐标系、丝杠截面坐标系、滚柱固定坐标系、滚柱截面坐标系，并采用坐标变换的方法得到所述坐标系之间的转换关系。


3.根据权利要求1所述的一种螺旋曲面磨损预测方法，其特征在于步骤2所述的丝杠和滚柱螺旋表面的曲面方程是利用曲面的参数表示方法，分别在步骤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尚君，李闯闯，刘更，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61