摘要:摩擦力矩是滚珠丝杠副的重要性能参数,其变动量对滚珠丝杠副的动态性能有很大影响，因此对摩擦力矩的测量是滚珠丝杠副出厂检测的基本要求。目前工厂中大多采取由操作工靠“手感”来简单判断摩擦力矩的大小范围。为此，我们研制了滚珠丝杠副摩擦力矩试验台。

本文先从滚珠丝杠副摩擦力矩试验台的整体结构入手，主要研究丝杠副螺母部分的夹紧，传感器的安装方式等，其工作过程是以电机为动力，通过卡盘带动丝杠转动，丝杠副的摩擦力矩将转化为力的形式传递到传感器上，传感器输出的信号再经过采集仪采集传到计算机进行分析处理，从而能准确的检测出丝杠副的摩擦力矩。

此试验台具有结构简单，安装方便，检测精度高的优点。在一定程度上提高滚珠丝杠副产品质量和提升数控机床的动态性能。

关键词 滚珠丝杠副；摩擦力矩；试验台

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景及前言-1

1.2滚珠丝杠副摩擦力矩研究的现状及意义-2

1.2.1 研究现状-2

1.2.2 研究意义-2

1.3 滚珠丝杠副国内外发展现状-3

2 滚珠丝杠副的结构原理及滚珠的运动受力分析-5

2.1 滚珠丝杠副的工作原理及其特点-5

2.1.1 滚珠丝杠副的工作原理-5

2.1.2滚珠丝杠副的特点-5

2.2滚珠丝杠副摩擦力矩的计算-6

2.2.1滚珠在滚道中的接触特性-6

2.2.2滚珠丝杠副中由预紧力引起的摩擦分析-8

2.3滚珠丝杠副的构造与分类-9

3 滚珠丝杠副摩擦力矩试验台设计-11

3.1 试验台的总体设计-11

3.2 测力杆工作原理及力臂计算-12

3.2.1 测力杆的工作原理-12

3.2.2 力臂计算-13

3.3 带的设计-13

3.3.1 V带的选择-13

3.3.2 带传动的计算-14

3.4 轴承的选择-14

3.4.1 轴承的选择-14

3.4.2 轴承的校核-15

3.5 导轨的确定-16

3.5.1 导轨的选择与设计-16

3.5.2 导轨的截面形状与组合-17

3.5.3 导轨间隙的调整-17

4 试验台电路总体设计-19

4.1 CPU中央处理器-19

4.2 8XC552复位电路设计-20

4.3 单片机外扩电路设计-20

4.4 信号采样输入电路设计-20

4.4.1 传感器的选择-21

4.4.2 传感器的安装方式-22

4.4.3 前置放大电路设计-22

4.4.4 AD采样设计-23

4.5 输入键盘设计-25

4.6 数码管显示电路设计-26

4.7 串口通信设计-27

4.8编码器辨相设计-28

结论-30

致谢-31

参考文献-32