空心丝杠

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【空心滚珠丝杆系统的稳态热分析】
将空心滚珠丝杆与空气的对流载荷施加在空心滚珠丝杆系统的所有外表面节点上，对流载荷为恒定值。将空心滚珠丝杆与冷却液的对流载荷施加在丝杆中空孔和冷却液入口圆孔的所有内表面节点上，对流载荷也为恒定值。删掉丝杆表面上与螺母轴承低。

【空心滚珠丝杆系统的热态特性有限元分析】
空心滚珠丝杆系统的热态特性分析包括空心滚珠丝杆系统的稳态温度场分析、瞬态温度场分析以及热－ 结构耦合场分析。稳态温度场分析主要用于分析稳定的热载荷对空心滚珠丝杆系统的影响。瞬态热分析用于计算空心滚珠丝杆随时间变化的温度场及其他相关的物理量。采用间接耦合分析方法将瞬态热分析计算的温度场作为热载荷来进行热结构耦合分析，从而得到空心滚珠丝杆系统的热位移。

【改善空心丝杠系统热态特性的主要措施】
由于该空心滚珠丝杆系统的热变形较大，因此可以从以下三个方面采取措施来改善其热态特性:
(1) 减少滚珠丝杆系统的发热量。可以采用非接触式轴承或低摩擦陶瓷球轴承; 合理调节滚珠丝杆副和轴承的预紧力; 选定并补充适当的润滑剂，在高速条件下建议使用基油动态粘度较低的润滑剂;改进滚珠丝杆副的结构，包括增加螺纹头数、减小滚珠直径，采用陶瓷滚珠或空心结构钢球滚珠，改善滚道表面粗糙度、表面形状误差等等。

(2) 增强滚珠丝杆系统的散热。对空心滚珠丝杆副进行强制循环冷却; 对滚珠丝杆副螺母套筒和支承轴承进行强制循环冷却; 对空心滚珠丝杆系统外围进行喷射冷却或喷雾状制冷剂进行冷却等等。
(3) 对滚珠丝杆系统进行热误差补偿。测量空心滚珠丝杆系统产生的热误差，然后根据己经建立的误差补偿模型进行误差补偿计算，将计算的结果反馈给数控系统，使控制器发出相应控制指令以补偿相应的热误差。

【空心丝杠副高速化的技术对策】
要实现精密滚珠丝杠的高速化，上述问题是必须要面对和解决的，解决上述问题的基础是结构的创新，同时要提高工艺水平和制造质量。为此，国内外做了大量的工作，也取得了可喜的成绩，其中以日本、瑞典和德国的成绩最引人注目，而日本 NSK 的研究和制造水平更是代表了当今世界精密高速滚珠丝杆副研究和生产的最高水平和发展方向。