机床与液压

作者：李帅，吕桂梅，朱云锋

单位：广西科技师范学院先进制造工程学院；广西科技师范学院先进制造工程学院；广西壮族自治区特种设备检验研究院

关键词：数控机床;滚珠丝杠副;拉压刚度;负载滚珠

基金：广西科技师范学院青年科研创新团队项目（GXKS2024QNTD20）；广西教育科学重点研究基地项目（广西科技师范学院2024-2027）；广西科技师范学院高层次人才引进项目（GXKS2022GKY004）

针对数控机床滚珠丝杠拉压刚度变化引起的形变问题，以某公司内循环单螺母滚珠丝杠副为研究对象，通过矩阵变换法建立滚珠丝杠空间位姿数学模型，并利用有限元法分析拉压刚度对滚珠丝杠径向形变的影响。提出一种内嵌式螺旋回流滚道的设计方案，利用滚珠空回行程增加负载滚珠数量。结果表明：工作状态下的滚珠丝杠副拉压刚度不是均匀分布的，而是呈两边高、中间低的二次抛物线函数形态分布；当滚珠螺母处于丝杠中央时，此时滚珠丝杠副拉压刚度最小，丝杠径向形变量最大，为9.47 μm；当滚珠螺母处于丝杠两端时，此时滚珠丝杠副拉压刚度最大，丝杠径向形变量最小，为0.6 μm；补偿后的滚珠丝杠与传统滚珠回流方式相比，径向形变量平均可以降低43.9%，平均额定动载荷提升了27%，拉压刚度提升了61.8%。

来源：2025年第2期

《机床与液压》期刊编辑部

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