【摘 要】
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数控机床作为当今机械制造产业的关键设备之一,其加工、制造精度关系着产品的生产质量,而滚珠丝杠传动系统作为机床最为重要的一部分,对机床生产的产品质量有着非常重要的意义。开展对滚珠丝杠传动系统的静刚度建模、动力学分析的研究是十分必要的。本文的主要研究内容包括:（1）以赫兹接触理论和基本力学原理为基础,对传动系统中滚珠丝杠、螺母组件以及支撑轴承的轴向方向上进行了比较全面的理论建模。并且在此基础上通过系统
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（51575095）； 中国博士后科学基金面上项目（2017M610180）；
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数控机床作为当今机械制造产业的关键设备之一,其加工、制造精度关系着产品的生产质量,而滚珠丝杠传动系统作为机床最为重要的一部分,对机床生产的产品质量有着非常重要的意义。开展对滚珠丝杠传动系统的静刚度建模、动力学分析的研究是十分必要的。本文的主要研究内容包括:（1）以赫兹接触理论和基本力学原理为基础,对传动系统中滚珠丝杠、螺母组件以及支撑轴承的轴向方向上进行了比较全面的理论建模。并且在此基础上通过系统参数的变化,对系统轴向的接触变形以及接触刚度的变化进行了分析。（2）利用实验室滚珠丝杠副试验台,通过对滚珠丝杠传动系统进行轴向加载和测试,得到滚珠丝杠传动系统在不同载荷下的轴向变形的实验值,并与滚珠丝杠传动系统的轴向接触变形的理论值进行对比,从而验证滚珠丝杠传动系统理论建模的有效性。（3）基于滚珠丝杠传动系统的静力学模型的基础上,建立动力学模型以及动力学方程,得到滚珠丝杠传动的动力学特性。研究了在不同的激励频率下,滚珠丝杠传动系统的频率响应,并且通过分析各项参数对系统动态性能的影响,得出了参数的选择对系统振动的影响,这些结论可以为减小传动系统的振动提出了合理的建议。通过上述的研究工作,在静力学模型的基础上,结合滚珠丝杠副实验的结果,提出了考虑传动系统中球轴承变形的静力学模型,并在此基础上建立了动力学模型和动力学方程,进而对滚珠丝杠传动系统的动态特性进行了分析。
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