滾珠絲杠副傳動(dòng)效率影響因素試驗(yàn)研究

馮虎田，祖莉，徐子杰

南京理工大學(xué) 江蘇南京 210014

1 引言

傳動(dòng)效率與滾珠絲杠副的摩擦力矩、磨損及精度保持性存在密切聯(lián)系。滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率越高，代表傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的摩擦力矩和摩擦熱越小，由摩擦力矩導(dǎo)致的磨損越小，精度保持性越高。因此，研究影響傳動(dòng)效率的因素，并通過試驗(yàn)證明這些因素對(duì)傳動(dòng)效率具有重要影響。

關(guān)于滾珠絲杠副傳動(dòng)效率影響因素的研究，Murase[1]通過試驗(yàn)研究了不同負(fù)載下摩擦力矩的變化情況，Murase[2]通過試驗(yàn)得到了不同預(yù)緊力下滾珠絲杠副的靜態(tài)摩擦因數(shù)約為0.003的結(jié)論，周長(zhǎng)光[3]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同負(fù)載下滾珠絲杠副的摩擦因數(shù)的變化為0.0032～0.0045，趙哲等[4]通過試驗(yàn)[1]測(cè)得負(fù)載和轉(zhuǎn)速對(duì)滾珠絲杠副的摩擦因數(shù)的影響情況，Zhang等[5]通過試驗(yàn)測(cè)量不同轉(zhuǎn)速、負(fù)載以及潤(rùn)滑方式下滾珠絲杠副的摩擦因數(shù)，擬合出不同轉(zhuǎn)速、負(fù)載及潤(rùn)滑方式下的摩擦因數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式，潘承瑩[6]通過試驗(yàn)研究不同負(fù)載對(duì)滾珠絲杠副傳動(dòng)效率的影響。上述試驗(yàn)研究所考慮的傳動(dòng)效率影響因素多局限于負(fù)載和轉(zhuǎn)速，對(duì)潤(rùn)滑黏度影響的研究不足。

2 傳動(dòng)效率影響因素分析

傳動(dòng)效率的計(jì)算公式為

式中，F(xiàn)a是滾珠絲杠副負(fù)載（N），L是滾珠絲杠副導(dǎo)程（mm），Mc和Mf分別為承載力矩和摩擦力矩（N·m），f是當(dāng)量摩擦因數(shù)，表示滾珠絲杠副接觸面上各種摩擦合成的摩擦力與接觸載荷的比值，rm是絲杠名義半徑（mm），rb是滾珠半徑（mm），α0是初始接觸角（°）。

通過式（1）可知，傳動(dòng)效率為負(fù)載和輸……