高速機(jī)床工作過程中滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的發(fā)熱及熱變形問題,基于傳熱學(xué)理論,建立了中空冷卻滾珠絲杠傳動過程中溫度場和熱變形的數(shù)學(xué)模型,并通過有限元仿真模擬和絲杠冷卻模擬運(yùn)行試驗對該模型進(jìn)行驗證。結(jié)果表明,隨著絲杠轉(zhuǎn)速的提高和運(yùn)行時間的增加,絲杠溫升和熱變形先是逐漸增大,然后趨于一個穩(wěn)定值。中空有冷卻滾珠絲桿一般較適合于絲杠溫升要求較嚴(yán)格的機(jī)器。使用中空絲杠，由于可以通油或水來冷卻絲杠，故絲杠本身不易發(fā)熱，可有效控制溫度，達(dá)到精度穩(wěn)定目的。
中空內(nèi)冷卻型滾珠絲杠副，包括滾珠絲桿、滾珠螺母、滾珠、用于循環(huán)滾珠的回珠器，其特征在于，所說的滾珠絲桿為中空滾珠絲杠，另外該滾珠絲杠副還包括兩個密封裝置、兩個滾動支撐裝置、以及外部的冷卻回路裝置，所說的密封裝置包括密封單元及骨架油封，所說的滾動支撐裝置包括滾動軸承、軸承調(diào)整內(nèi)外圈、軸承套、無骨架油封，所說的冷卻回路裝置包括油箱、液壓泵、冷卻液恒溫控制箱、輸送油管、油溫傳感器、過濾器和進(jìn)、出油嘴。中空內(nèi)冷卻型滾珠絲杠副，包括滾珠絲桿、滾珠螺母、滾珠、用于循環(huán)滾珠的回珠器，其特征在于，所說的滾珠絲桿為中空滾珠絲杠，另外該滾珠絲杠副還包括兩個密封裝置、兩個滾動支撐裝置、以及外部的冷卻回路裝置，所說的密封裝置包括密封單元及骨架油封，所說的滾動支撐裝置包括滾動軸承、軸承調(diào)整內(nèi)外圈、軸承套、無骨架油封，所說的冷卻回路裝置包括油箱、液壓泵、冷卻液恒溫控制箱、輸送油管、油溫傳感器、過濾器和進(jìn)、出油嘴。中空滾珠絲杠具有重量減輕之優(yōu)點，因此絲杠比較不易因自重而下垂過大，而且由于絲杠之慣量減少，使馬達(dá)之驅(qū)動扭力降低；另一方面，由于絲杠的中空部份可以使冷卻劑流經(jīng)而達(dá)到降低絲杠溫度之用，因此絲杠的溫度可以得到較佳的控制。
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