本章對滾珠絲杠系統(tǒng)進(jìn)行熱態(tài)特性分析以及熱變形分析。首先，分析滾珠絲杠 的熱源，通過計算得出各個發(fā)熱部件的發(fā)熱量，和對流換熱系數(shù)。通過有限元建模 分析得到滾珠絲杠系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)溫度場分布云圖。然后，對滾珠絲杠系統(tǒng)進(jìn)行熱一結(jié) 構(gòu)耦合分析，得到滾珠絲杠系統(tǒng)在熱載荷的影響下滾珠絲杠系統(tǒng)的總熱變形和X、Y、Z三個方向上的熱變形分布情況。最后，分析影響滾珠絲杠系統(tǒng)熱變形的主要因 素，并提出改善滾珠絲杠系統(tǒng)熱態(tài)特性的主要措施。
龍門加工中心廣泛適用于汽車、航空航天、船舶等行業(yè)中，加大龍門機(jī)床的技 術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，對實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展具有重大的意義。由于龍門加工 中心的橫梁系統(tǒng)是機(jī)床的主要承載系統(tǒng)，橫梁系統(tǒng)的靜動熱態(tài)性能對機(jī)床的加工精 度和機(jī)床的切削性能影響非常大。所以，對于橫梁系統(tǒng)的設(shè)計和性能研宄顯得尤為重要。
滾珠絲杠系統(tǒng)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(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于龍門加工中心、落地鏜銑床等各種工業(yè)設(shè)備和精密機(jī) 床中[47]。滾珠絲杠副作為龍門加工中心XH2130的關(guān)鍵傳動部件，能夠?qū)崿F(xiàn)精密傳 動與準(zhǔn)確定位的功能。由于絲杠的傳動誤差將直接影響整機(jī)的定位精度性能，進(jìn)而 還會影響到工件的加工精度。而滾珠絲杠在運(yùn)動過程中，將與螺母和軸承發(fā)生摩擦 而產(chǎn)生熱量。隨著滾珠絲杠回轉(zhuǎn)速度的增加，使得溫度上升，溫升又會引起熱變形 導(dǎo)致絲杠定位精度變化，最終導(dǎo)致機(jī)床橫梁系統(tǒng)的定位精度下降，這對絲杠傳動系 統(tǒng)和整機(jī)都是不利的。因此，橫梁系統(tǒng)中滾珠絲杠傳動系統(tǒng)熱態(tài)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。
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