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    滾珠絲杠中的滾動摩擦機制

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    瀏覽:- 發(fā)布日期:2022-08-02 11:39:19【

    滾珠絲杠中的滾動摩擦機制

    滾珠絲杠中的滾動摩擦主要有以下四種機制。

    彈性滯后:當剛性球在粘彈性平面上滾動時,由于壓縮區(qū)和反向松弛區(qū)的不對稱變形,彈性接觸力不平衡,形成球滾動的阻力矩。

    塑性變形:剛性球沿塑性平面滾動。在壓應力和剪應力的共同作用下,接觸平面發(fā)生塑性變形,接觸平面的變形阻力,產生阻礙球滾動的切向反應和偏心的法向反應,形成滾動摩擦。

    界面粘附:化學和物理吸附發(fā)生在固體表面,導致滾動球的摩擦阻力。

    界面微滑:界面微滑主要有三種情況;一、彈性微滑。當剛性球體在彈性平面上滾動時,由于球體與接觸面材料的彈性模量不同,球體每旋轉一周的平動距離小于其周長。二、幾何微滑。當球體在滾道內滾動時,接觸區(qū)域是球體上的橢圓表面。如果滾道的弧半徑與球體非常接近,橢圓表面的長短軸相對較大,垂直于滾動方向的平面上有較長的接觸弧,則接觸弧上各點的線速不同,只有對稱的兩點是瞬時轉心,兩點兩側有不同程度的微滑動。三、牽引微滑。當法向力和外力矩共同作用于球體時,球體在平面上的接觸區(qū)域將受到靜摩擦的影響,由接觸面上的粘附區(qū)和微滑區(qū)共同提供。

    滾珠絲杠副中,滾珠與滾道的彈性模量相當,因此不考慮滾珠與滾道之間的彈性微滑。幾何微滑是滾珠在滾道內滾動的產生滾動阻力的主要原因。同時,考慮到滾珠與滾道接觸面在滾珠絲杠副預緊力作用下的彈性變形。因此,根據(jù)疊加原理,滾珠絲杠副中的動態(tài)預緊轉矩可以由彈性變形引起的摩擦阻力矩、滾珠自旋阻力矩、幾何滑動引起的摩擦阻力矩和循環(huán)返回裝置產生的滾珠阻力矩組成。

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