滾珠絲杠摩擦力矩動態(tài)檢測系統(tǒng)的研制

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1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請?jiān)谝陨侠ㄌ杻?nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：瑟蕩強(qiáng)2糾(I【年r月萬日廈『]大學(xué)學(xué)位論文著作權(quán)使用聲明J㈣嗍本人同意廈門大學(xué)根據(jù)《中華人民共和國學(xué)位條例暫行實(shí)施辦法》等規(guī)定保留和使用此

2、學(xué)位論文，并向主管部門或其指定機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文(包括紙質(zhì)版和電子版)，允許學(xué)位論文進(jìn)入廈門大學(xué)圖書館及其數(shù)據(jù)庫被查閱、借閱。本人同意廈門大學(xué)將學(xué)位論文加入全國博士、碩士學(xué)位論文共建單位數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，將學(xué)位論文的標(biāo)題和摘要匯編出版，采用影印、縮印或者其它方式合理復(fù)制學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于：()1．經(jīng)廈門大學(xué)保密委員會審查核定的保密學(xué)位論文，于年月日解密，解密后適用上述授權(quán)。f‘L／)2·不保密，適用上述授權(quán)。(請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)括號內(nèi)打“√"或填上相應(yīng)內(nèi)容。保密學(xué)位論文應(yīng)是已經(jīng)廈門大學(xué)保密委員會審定過的學(xué)位論文，未經(jīng)廈門大學(xué)保密委員會審定的學(xué)位論文均為公開學(xué)位論文。此

3、聲明欄不填寫的，默認(rèn)為公開學(xué)位論文，均適用上述授權(quán)。)聲明人(簽名)：弦吉，孑羲?口牛年f月夕f日摘要隨著數(shù)控機(jī)床向高速且高精度的方向發(fā)展，滾珠絲杠的精度要求也隨之升高。滾珠絲杠的摩擦力矩是絲杠性能的一個重要指標(biāo)。在國內(nèi)，絲杠摩擦力矩的檢測還處于一個比較落后的階段，目前中小絲杠企業(yè)大都采取靠工人手感來判定摩擦力矩是否符合標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合南靖長青精密絲桿制造有限公司的現(xiàn)有設(shè)備，在其基礎(chǔ)上研制了滾珠絲杠摩擦力矩動態(tài)檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)摩擦力矩檢測的自動化。本文從滾珠絲杠傳動的特點(diǎn)出發(fā)，分析了滾珠絲杠摩擦力矩的產(chǎn)生機(jī)理?；趯︻A(yù)緊方式的介紹，以Hertz接觸理論為基礎(chǔ)，計(jì)算后得

4、到了預(yù)緊力對摩擦力矩的影響規(guī)律。通過使用簡化的反向器力學(xué)模型，對滾珠進(jìn)出反向器產(chǎn)生的摩擦力矩波動性進(jìn)行了分析。最終構(gòu)成了整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的理論指導(dǎo)部分。在系統(tǒng)硬件部分，基于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，先對整個硬件系統(tǒng)做了總體設(shè)計(jì)。而后分運(yùn)動控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)四個方面對系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。通過對運(yùn)動控制卡、伺服電機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、電氣元件的選型，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動控制系統(tǒng)的半閉環(huán)控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及配電系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)。上位機(jī)軟件部分，使用VisualBasic語言編寫，具有十分良好的人機(jī)界面。以模塊化的程序設(shè)計(jì)理念，將軟件劃分為參數(shù)輸入模塊、電機(jī)

5、控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)回放／保存模塊。通過使用運(yùn)動控制卡、數(shù)據(jù)采集卡自帶動態(tài)鏈接庫內(nèi)的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的檢測自動化。最后進(jìn)行了實(shí)際檢測的試驗(yàn)，使用采集的樣品數(shù)據(jù)對螺母軸向速度進(jìn)行驗(yàn)證，通過對摩擦力矩的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT快速傅里葉變換，得到摩擦力矩頻譜圖。實(shí)際采集的數(shù)據(jù)與分析計(jì)算的結(jié)果都與理論部分相符，從而驗(yàn)證了整個系統(tǒng)的功能和運(yùn)行的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：滾珠絲杠；摩擦力矩；控制系統(tǒng)；摩擦力矩波動ABSTRACTWiththedevelopmentofCNCmachinetoolstohighspeedandhighprecision，accuracyrequire

6、mentsoftheballscrewhavealsoincreased．Thefrictiontorqueisanimportantindextoballscrew．Inourcountry，thedetectionoffrictiontorqueisstillinarelativelybackwardstage，smallandmedium-sizedenterprisesdeterminewhetherthefrictiontorqueisinaccordancewiththestandardbyworkersfeelmostly．Sothisthesisd

7、evelopedasetofballSCreWfrictiontorquedynamicdetectionsystemwiththeexistingequipmentinNanjingChangQingprecisionscrewmanufacturingCo．，Ltd，itrealizesthemeasuringprocessautoimmunization．Inthispaper，withtheintroduceofthetransmissioncharacteristicsofballscrew,thegenerationmechanismofballscr

8、ewfri