【摘 要】
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随着社会科技的发展，效率成了生产效益的根本因素。为追求效率，机床向着高速高精重载的方向发展，作为机床上广泛应用的功能部件的滚动直线导轨副，其制动功能及刚度问题日益凸显。
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随着社会科技的发展，效率成了生产效益的根本因素。为追求效率，机床向着高速高精重载的方向发展，作为机床上广泛应用的功能部件的滚动直线导轨副，其制动功能及刚度问题日益凸显。大量研究证明这些问题单靠改变直线导轨副的结构或改变预载的方法无法有效解决，通过附加部件钳制器的途径却能获得良好的效果。钳制器的研发设计需要相关理论指导，而掌握钳制器研制技术的几个先进制造大国，将相关技术内部共享，对外封锁。这制约了国内钳制器的研发及研发质量。有关钳制器的理论探讨十分必要。本文在对滚动直线导轨副及钳制器的基本结构形式做了深入研究之后，结合钳制器应满足的功能特性，遵循机械设计的一般原则，针对HTPM公司生产的LGR55系列滚动直线导轨副设计了一种新型液压常开型带刹车片的钳制器，并对其中传动装置进行了强度校核，提出了保持力及响应时间测量的试验方案及装置。分析了钳制器在刹车制动过程的磨损机理和特点，总结了钳制器磨损的主要形式。建立了钳制器与导轨表面间的相对滑动模型。基于摩擦学原理与分形原理建立了钳制器磨损模型作为钳制器失效的预测模型。考虑切向力对实际接触面积的影响及工程表面的实际接触情况，对钳制器磨损模型进行了修正完善。该模型以摩擦学原理为出发点以分形原理为基础，考虑工程表面接触实际情况具有动态特性，反映了工程表面形貌对磨损的影响。综合对比了现有刹车片摩擦材料，确定选择了半金属基无石棉制动摩擦材料作为钳制器摩擦接触面的材料。研究了各参数的意义、确定方法及其对磨损率的影响。本论文所阐述的钳制器的磨损模型的研究方法和成果对于其他钳制器的磨损研究具有理论指导意义，并有一定的工程使用价值。
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