測(cè)試中分別對(duì)垂向和側(cè)向激勵(lì) ,測(cè)試傳遞函數(shù) ,從而識(shí)別出導(dǎo)軌結(jié)合面的特性參數(shù) 。 關(guān)鍵詞 　 REXROTH滑塊結(jié)合面特性 　 REXROTH軸承分量分析法 　 STAR導(dǎo)軌傳遞函數(shù) 1　 引言 ω = 2 f,ω = π K = 4Mπ f 2 2 K /M , 從而有 : 機(jī)械系統(tǒng)是由多個(gè)部件組成 , 構(gòu)成機(jī)械結(jié)構(gòu)中 零件 、 部件之間的互相接觸的表面稱之為“ 機(jī)械結(jié)合 面 ” 接觸面 ” 或“ 。由于結(jié)合面在機(jī)械結(jié)構(gòu)中的大量 存在 ,使機(jī)械結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)不再具有連續(xù)性 ,進(jìn)爾導(dǎo)致 了問(wèn)題的復(fù)雜性 [1] 對(duì)得到的傳遞函數(shù)采取分量分析法求接觸面的 剛度和阻尼比 。在固有頻率附近 , 頻響函數(shù)通過(guò)自 己的極值 , 此時(shí)實(shí)部為零 , 而虛部幅值z(mì)ui大 , 出現(xiàn)極 值的那個(gè)頻率是系統(tǒng)固有頻率 ωr （即為上面的 ω） , [3 ] 相應(yīng)的阻尼比 ζ 采用半功率點(diǎn)法得到 。設(shè) ω1 和 r ω2 分別為半功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率 （ω1 <ωr <ω2 ） , H （ ω） 為頻響函數(shù)的虛部 , 則 : j 。接觸面存在著接觸剛度和接觸 阻尼 ,這些接觸面的特性參數(shù)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)靜態(tài) 特性 ,振動(dòng)與振動(dòng)控制機(jī)器動(dòng)態(tài)特性都存在著十分 密切的關(guān)系 。目前 , 對(duì)于結(jié)合面參數(shù)還沒(méi)有很好的 理論建模識(shí)別法 , 常常采用測(cè)試來(lái)獲得 [2] 。在機(jī)床 設(shè)計(jì)中 ,作為連接不同部件的結(jié)合面 , 其接觸剛度和 阻尼是機(jī)床結(jié)構(gòu)整體剛度中的重要組成部分 , 有時(shí) 甚至決定整機(jī)的動(dòng)靜態(tài)特性 , 因此在機(jī)床的仿真設(shè) 計(jì)有限元模型中 ,必須考慮結(jié)合面的接觸剛度 。 本文針對(duì)高速 、 高精度機(jī)床中采用的滾珠導(dǎo)軌 提出了單自由度分量分析的方法 , 對(duì)導(dǎo)軌系統(tǒng)進(jìn)行 了模態(tài)測(cè)試識(shí)別與接觸面的參數(shù) 。為整機(jī)有限元?jiǎng)?態(tài)仿真提供了準(zhǔn)確的參數(shù) 。 2　 基本理論 │H （ ω1 ） │ = │H （ ω2 ） │ = j j ω2 - ω1 有 :ζ = r ω 2 r 3　 試驗(yàn)研究 │H （ ωr ） │ j 2 , 本次試驗(yàn)對(duì)REXROTH滑塊，STAR導(dǎo)軌結(jié)合面豎直水平兩個(gè)自由 度方向分別進(jìn)行脈沖測(cè)試傳遞函數(shù) 。本實(shí)驗(yàn)為了能 夠識(shí)別出力士樂(lè)滑塊滑塊的單自由度模態(tài) , 分別選取了REXROTH滑塊的 上表面及一個(gè)側(cè)面為測(cè)試對(duì)象 , 并選取適當(dāng)?shù)臏y(cè)點(diǎn) 進(jìn)行測(cè)試分析 自由度模態(tài) 。 試驗(yàn)為了避免REXROTH導(dǎo)軌和地面的接觸面的影響 , 試 驗(yàn)中將導(dǎo)軌固定在工作臺(tái)上 （如圖 1 ） 。REXROTH滑塊沿REXROTH導(dǎo)軌 方向無(wú)約束 。測(cè)試模態(tài)采用測(cè)點(diǎn)移動(dòng) , 響應(yīng)點(diǎn)固定 的方式來(lái)測(cè)試系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 。豎直方向上 , 選擇深圳市宇恒貿(mào)易有限公司 :陳/廖 ,29630370 ,http://www.yuhengsz.com,yuhengsz
力士樂(lè)滑塊，STAR滑塊，STAR軸承，Rexroth滑塊，力士樂(lè)軸承，Rexroth軸承，力士樂(lè)滑軌，STAR滑軌，Rexroth滑軌，力士樂(lè)螺母，STAR螺母，Rexroth螺母，力士樂(lè)絲桿，STAR絲桿，Rexroth絲桿，力士樂(lè)線性導(dǎo)軌，STAR線性導(dǎo)軌，Rexroth導(dǎo)軌，力士樂(lè)線軌，STAR線軌，Rexroth線軌，力士樂(lè)直線導(dǎo)軌，STAR直線導(dǎo)軌，Rexroth直線導(dǎo)軌，力士樂(lè)線性導(dǎo)軌軸承絲桿，力士樂(lè)直線運(yùn)動(dòng)軸承，力士樂(lè)直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，力士樂(lè)Rexroth滑塊，星牌Star滑塊，星牌Star螺母，星牌Star絲桿 滑塊中心位置點(diǎn) 5 為響應(yīng)點(diǎn) , 1 至 9 點(diǎn)為激勵(lì)點(diǎn) , 依 次測(cè)試 。水平方向上 , 選取導(dǎo)軌側(cè)面點(diǎn)為激勵(lì)響應(yīng) ?19? [4] 。當(dāng)同一表面上測(cè)得的點(diǎn)的振動(dòng)幅 機(jī)床滾珠導(dǎo)軌可以簡(jiǎn)化成一個(gè)單自由度系統(tǒng) 。 在機(jī)床導(dǎo)軌滑塊接觸面中 , 每個(gè)方向的接觸剛度都 可通過(guò)識(shí)別滑塊在導(dǎo)軌上所表現(xiàn)出來(lái)的模態(tài)來(lái)獲 得。 對(duì)于一個(gè)單自由度系統(tǒng) , 其物理坐標(biāo)和模態(tài)坐 標(biāo)表現(xiàn)為* 。設(shè)一個(gè)單自由度系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的固有頻 率為 f, 滑塊質(zhì)量為 M , 接觸面的剛度為 K ,則根據(jù)機(jī) 械振動(dòng)理論可以得到三者的關(guān)系 : 度基本相等的情況下 , 可以判定所對(duì)應(yīng)的模態(tài)為單 《 精密制造與自動(dòng)化 》 點(diǎn) ,本試驗(yàn) 11 點(diǎn)為響應(yīng)點(diǎn) , 10, 11, 12 點(diǎn)為激勵(lì)點(diǎn) ,同 樣是多點(diǎn)激勵(lì)提取傳遞函數(shù) 。如圖 2 所示 : 在固有 頻率 696Hz 處 , 10, 11, 12 三 點(diǎn)的 振型 為 : {1, 1. 04, 0. 97 } , 仿真顯示三點(diǎn)平動(dòng)基本* , 可以判斷固有頻率對(duì)應(yīng)的模態(tài)為滑塊的系統(tǒng)單自由 度模態(tài) 。 用 m atlab進(jìn)行計(jì)算阻尼比 : 將測(cè)得的頻響函數(shù) 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 matlab, 用峰值檢測(cè)法驗(yàn)證接觸面的模態(tài) 對(duì)應(yīng)的阻尼比 , 得到水平方向上半功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的 頻率為 682. 0001, 709. 8846,則 : ω2 - ω1 709. 8846 - 682. 0001 ζ= = = 0. 0200 r ω 2 r 2× 696 在豎直方向同樣采用 matlab 進(jìn)行運(yùn)算得 : ω1 = 1860. 9 　 2 = 1892. 4 ω ω2 - ω1 1892. 4 - 1860. 9 ζ= = = 0. 0168 r ω 2 r 2× 1870 接觸面的剛度計(jì)算 : 滑塊質(zhì)量為 4kg, 利用測(cè)得 的模態(tài)固有頻率代入上面的運(yùn)算公式得到豎直方向 剛度 : K = 4Mπ f = 5. 5221 × N /m 10 2 2 8 T 圖 1　 實(shí)驗(yàn)測(cè)試的導(dǎo)軌滑塊 圖 2　 測(cè)試選取點(diǎn)的位置 4　 數(shù)據(jù)處理 將實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)分析 , 可以得到 兩個(gè)方向上的單自由度模態(tài) , 求得其固有頻率 。在 豎直方向上 ,實(shí)部和虛部如圖 3 所示 ,當(dāng)實(shí)部取零點(diǎn) 時(shí) ,虛部對(duì)應(yīng)zui大值 ,系統(tǒng)固有頻率為 1870Hz, 此頻 率下各測(cè)試點(diǎn)的振型為 : { 1, 0. 93, 0. 938, 1. 142, 1. 097, 0. 889, 1. 139, 1. 115, 1. 126, } 除個(gè)別點(diǎn)振動(dòng)幅 T 水平方向的剛度 : 2 2 7 K = 4Mπ f = 7. 6496 × N /m 10 通過(guò)以上識(shí)別計(jì)算 , 可以得到機(jī)床接觸面相關(guān) 的動(dòng)力學(xué)特性參數(shù) ,如表 1 所示 : 表 1　 滾珠導(dǎo)軌接觸面剛度和阻尼接觸動(dòng)剛度 （N /m ） 豎直方向 水平方向 5. 5221 × 10 8 度稍小 ,仿真模擬顯示各點(diǎn)振動(dòng)幅度基本* ,可以 判斷 : 此固有頻率對(duì)應(yīng)的模態(tài)為剛體模態(tài) 。 接觸阻尼比 0. 0168 0. 0200 7. 6496 × 7 10 5　 結(jié)論 對(duì)于具有典型集中質(zhì)量參數(shù)系統(tǒng) , 可以利用單 自由度分量分析法進(jìn)行參數(shù)識(shí)別 。本文對(duì)于滾珠導(dǎo) 軌識(shí)別的特性參數(shù)可使機(jī)床有限元仿真模型更加接 近于真實(shí)工況 , 這對(duì)進(jìn)一步的機(jī)床動(dòng)力學(xué)仿真及其 動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義 , 對(duì)機(jī)床的改進(jìn)更具有圖 3　 豎直方向傳遞函數(shù)圖 針對(duì)性 。參考文獻(xiàn) [ 1 ]張學(xué)良 : 機(jī)械結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性及應(yīng)用 . 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版 同樣將水平方向上采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到 水平單自由度模態(tài)的固有頻率為 696Hz。頻響函數(shù) 如圖 4 所示 : 社 . 2002. [ 2 ]陳 　 , 等 . 組合結(jié)構(gòu)結(jié)合部動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)識(shí)別方 新 法 . 實(shí)驗(yàn)力學(xué) . 1994. [ 3 ]W ard Heyhen ect: Modal Analysis Theory and testing Prentice . Hall Inc. 1997. [ 4 ]黃玉美 ,等 . 結(jié)合面的法向動(dòng)態(tài)參數(shù)的研究 . 機(jī)械工程學(xué)報(bào) . 1993. 圖 4　 水平方向傳遞函數(shù)圖 ?20? 2005 年第 3 期 （總第 163 期 ）

REXROTH滾珠絲桿的介紹，REXROTH導(dǎo)軌的介紹，REXROTH滑塊的介紹
滾珠絲杠 滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，這 滾珠絲杠 是滾珠螺絲的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動(dòng)動(dòng)作變成滑 動(dòng)動(dòng)作。 由于具有很小的摩擦阻力， 滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。 REXROTH滾珠絲桿是工具機(jī)和精密機(jī)械上zui常使用的傳動(dòng)元件， 其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 力士樂(lè)滾珠絲桿 轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時(shí)兼具高精度、可逆性和高效 率的特點(diǎn)。 特點(diǎn) 1、與滑動(dòng)絲桿副相比驅(qū)動(dòng)力矩為 1/3 由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以能得到 較高的運(yùn)動(dòng)效率。 與過(guò)去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到 1/3 以下,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)