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随着现代工业的发展,数控机床朝着更高精度、更高速度、更智能的方向发展,对关键功能部件滚动直线导轨副的质量提出了更高的要求,其中摩擦力、振动和噪声等性能指标直接决定着被加工零件的质量及精度。因此分析影响滚动直线导轨副综合性能的关键因素,为导轨副的设计、制造和使用提供理论和技术上的支持,具有重要的理论价值和现实意义。基于赫兹接触理论,分析了滚珠与滚道的接触特性以及结构参数适应度对接触特性的影响规律。运用动力学知识分析了导轨副内滑块与滚珠的运动关系以及滚珠在承载区内的各种运动情况,包括滚珠绕轴线的滚动、滑移、自旋以及陀螺运动,推导出滚珠滚旋比的计算公式。基于牛顿力学建立滚珠与返向器之间的碰撞力学模型,推导出碰撞力与结构参数之间的关系式,对碰撞力的影响因素进行分析。通过有限元分析软件ANSYS来研究导轨副接触力学特性,通过对滚动直线导轨副进行模态分析,明确直线导轨副的结构在某一频率范围内的各阶模态特性。通过虚拟软件ADAMS对滚动直线导轨副的力学性能进行动力学仿真,建立滚珠与返向器的有限元碰撞模型。基于有限元仿真,针对滚动直线导轨副参数中的五个方面:滚珠直径、适应度、回珠曲率半径、滑块上层壁厚以及预紧力,定性分析其对接触特征的影响规律。对导轨副的截型尺寸参数进行优选,对优选前后的结构进行接触力学、振动模态和碰撞力仿真对比分析。简单介绍了滚动直线导轨副振动、噪音的产生机理,并分析了回珠曲率半径对碰撞力的影响规律;对摩擦力的影响因素进行分析,给出摩擦力与预紧力的关系。为提高滚动直线导轨副使用时的综合性能,针对不同影响因素,试验对比分析不同速度、不同预紧力、不同润滑条件以及结构参数优选前后的滚动直线导轨副摩擦力、振动、噪声等性能的变化情况。