滾珠絲杠摩擦力矩影響因素的正交分析*

許 勝 姚振強 王洪雨 董 軍 沈 洪

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滾珠絲杠摩擦力矩影響因素的正交分析*

許 勝1姚振強1，2王洪雨1董 軍1沈 洪1

（1. 上海交通大學機械與動力工程學院 上海200240；2. 上海交通大學機械系統與振動國家重點實驗室上海200240）

滾珠絲杠螺母副是一種高效的傳動裝置，具有驅動力小、傳動精度高、高速進給等特點,可實現直線運動與旋轉運動互相轉換，廣泛應用于數控機床、精密儀器、航空航天等行業。摩擦力矩是滾珠絲杠的重要性能參數，直接影響絲杠的運行溫度、磨損和振動噪聲等。通過正交實驗方法對影響滾珠絲杠摩擦力矩的因素：適應度、軌道粗糙度、接觸角等進行探究，確定各因素對摩擦性能影響的強弱順序。結果顯示多數實驗條件下適應度對于摩擦力矩的影響顯著。三者主次關系的確定可為滾珠絲杠的生產、設計提供一定的參考。

滾珠絲杠 摩擦力矩 正交實驗 適應度 軌道粗糙度 接觸角

滾珠絲杠能夠實現直線運動與旋轉運動的相互轉換，主要組成部分包括滾珠、螺桿、螺母和循環系統。由于滾珠絲杠具有高精度、高剛性、高效率和運行平穩等特點，使得它在精密機床、儀器儀表和航空航天領域得到了廣泛的應用。作為精密數控機床的驅動裝置，它的摩擦特性及后續影響（摩擦生熱和摩擦磨損）對設備的性能具有重要影響[1]。摩擦造成的溫升將導致潤滑劑惡化和機床精度下降；過大的摩擦力導致磨損加劇，甚至是接觸表面燒傷[2]。影響滾珠絲杠摩擦力的因素眾多，包括滾珠適應度、滾道粗糙度、接觸角、螺旋升角、承受載荷和潤滑條件等。……