针对滚动直线导轨副用液压钳制器试验要求,设计一种经济型液压控制系统,利用时间继电器、电磁换向阀、溢流阀、压力指示表及储能器等较低成本的控制元件对液压泵的控制,实现对钳制器的供压及卸压动作,从而达到测试钳制器重复夹紧及松开动作次数,密封性能、保持力的可靠性试验。

文章在总结当前滚动直线导轨副寿命及失效演变研究的现状及不足的基础上,制定并开展了基于全周期分段步加策略的小子样滚动直线导轨副加速失效演变试验;记录并分析了整个试验周期中的可靠性故障现象,滚动接触疲劳失效过程中的噪声、失效样件表面形貌以及残余应力的演变情况;验证了该试验方法的可行性与高效性;同时文章研究了硬度对整个寿命过程的影响,发现硬度主要影响导轨副早期的磨损与压痕,对疲劳失效并没有明显影响。

高速条件下,滚动直线导轨副温升将直接影响其运动精度,为探究滚动直线导轨副的热特性及其与运动精度之间的关系,运用能量守恒定律和热对流原理建立了滚动直线导轨副温升模型和热变形模型,使用自主研发的滚动直线导轨副综合性能试验台,对国内某厂家P3级精度重预紧滚柱直线导轨副进行热特性试验研究,得到滚动直线导轨副温升变化曲线、稳定温升值、热平衡时间以及主要热变形区域。试验结果与理论值吻合,验证了所述滚动直线导轨副热特性模型的准确性。

结合垂直载荷下导轨副静刚度理论分析和测试方法,设计了一种基于液压加载的滚动直线导轨副静刚度试验台。该试验台完成对导轨副静刚度性能指标测试。试验台的液压加载系统加载过程平稳,试验台整体结构刚度高。测量结果可靠,重复性高,为以后高刚度导轨副的设计制造提供试验依据。

滚动直线导轨副目前主要有单圆弧和双圆弧两种沟槽形式。在介绍这两种沟槽结构的同时分析其特点通过有限元建模的方法建立其对应的数值模型利用ANSYS软件仿真计算对应结构的受力、变形并分析在不同预紧力和外载荷时刚度的大小和变化规律为更合理地选用不同形式沟槽的滚动直线导轨副提供一定的依据。