龍門加工中心橫梁系統中滾珠絲杠熱特性研究
滾珠絲杠系統由于摩擦阻力小、傳動效率高、可逆性、剛度好、高精度、使用 壽命長等優點，被廣泛應用于龍門加工中心、落地鏜銑床等各種工業設備和精密機 床中[47]。滾珠絲杠副作為龍門加工中心XH2130的關鍵傳動部件，能夠實現精密傳 動與準確定位的功能。由于絲杠的傳動誤差將直接影響整機的定位精度性能，進而 還會影響到工件的加工精度。而滾珠絲杠在運動過程中，將與螺母和軸承發生摩擦 而產生熱量。隨著滾珠絲杠回轉速度的增加，使得溫度上升，溫升又會引起熱變形 導致絲杠定位精度變化，最終導致機床橫梁系統的定位精度下降，這對絲杠傳動系 統和整機都是不利的。因此，橫梁系統中滾珠絲杠傳動系統熱態特性的研宄，對提 高龍門加工中心的工作精度具有非常重要的意義。4.1熱源分析X2130龍門加工中心的Y軸滾珠絲杠兩端固定在橫梁上，由固定在橫梁上的Y 軸伺服電動機驅動齒輪旋轉，通過減速箱驅動Y軸滾珠絲杠，帶動螺母旋轉并沿Y 軸滾珠絲杠做直線運動，進而通過螺母座帶動滑座實現Y軸向運動，Y軸傳動結構 如圖4-1所示。XH2130龍門加工中心的橫梁系統熱力學分析的部件主要包括：橫梁Y軸滾珠 絲杠副，W軸的滾珠絲杠螺母副，Z軸上滑座和橫梁的上下導軌的摩擦副。本節重 點分析橫梁系統中滾珠絲杠子系統的熱態特性。當滾珠絲杠系統在工作狀態時，在摩擦力矩的作用下，主要熱源有：（1)內部 主要熱源：橫梁Y軸滾珠絲杠副（伺服電機、推力球軸承、深溝球軸承、滾珠絲杠 螺母副摩擦產生的熱）。（2)外部主要熱源：陽光照射、照明設備、供暖設備等。 本文外部熱源只考慮環境溫度。