一种计及滑块裙部变形的滚珠直线导轨副模态分析方法

中国机械工程 ›› 2012, Vol. 23 ›› Issue (2): 150-154.

一种计及滑块裙部变形的滚珠直线导轨副模态分析方法

陈汀;黄其柏

华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,武汉,430074

出版日期:2012-01-25 发布日期:2012-02-14
基金资助:
数字制造装备与技术国家重点实验室资助项目（2010Z014）

A Modal Analysis Method of a Linear Ball Guide Incorporating Flexibility of the Carriage

Chen Ting;Huang Qibai

The State Key Lab of Digital Manufacturing Equipment & Technology,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,430074

Online:2012-01-25 Published:2012-02-14

摘要/Abstract

摘要：

基于计及滚珠直线导轨副滑块裙部变形的刚度模型,提出了一种滚珠直线导轨副的有限元模态分析方法,建立了一种滚珠直线导轨副的三维有限元模型并进行了有限元模态分析,求得了滚珠直线导轨副的模态频率及模态振型。利用实验模态分析技术,对滚珠直线导轨副进行了模态测试,测得了滚珠直线导轨副的模态。测试结果验证了有限元建模与分析方法的有效性。



关键词:

滚珠直线导轨副, 接触刚度, 有限元分析, 模态分析

Abstract:

Based on the rigidity model of a linear ball guide incorporating the flexibility of the carriage,a modal analysis method was proposed by using

finite element analysis.A three dimensional finite element model of a

linear ball guide was established.The finite element modal analysis was conducted and the modal frequencies and vibration modes were presented.The modal testing experiment was conducted on the type of linear ball guide.For the occurrence of the modes, the finite element analysis results based on the presented method almost match with the experimental ones.

Key words: linear ball guide, contact rigidity, finite element analysis, modal analysis

中图分类号:

TH113

陈汀, 黄其柏.

一种计及滑块裙部变形的滚珠直线导轨副模态分析方法

[J]. 中国机械工程, 2012, 23(2): 150-154.

CHEN Ding, HUANG Ji-Bai.

A Modal Analysis Method of a Linear Ball Guide Incorporating Flexibility of the Carriage

[J]. China Mechanical Engineering, 2012, 23(2): 150-154.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.cmemo.org.cn/CN/

https://www.cmemo.org.cn/CN/Y2012/V23/I2/150

参考文献

[1]Ohta H, Hayashi E. Vibration of Linear Guideway Type Recirculating Linear Ball Bearings[J]. Journal of Sound and Vibration, 2000,235 (5) : 847-861.
[2]Hagiu G D,Gafitanu M D. Dynamic Characteristics of High Speed Angular Contact Ball Bearings [J]. Wear,1997,211 (1) :22-29.
[3]Lynagh N,Rahnejat H, Erahimi M. Bearing Induced Vibration in Precision High Speed Routing Spindle [J]. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2000,40 ( 4 ) : 561-577.
[4]Hernot X, Sartor M, Guillot J. Calculation of the Stiffness Matrix of Angular Contact Ball Bearings by Using the Analytical Approach[J] Journal of Mechanical Design, 2000,122 ( 1 ) : 83-90.
[5]Pimsarn M, Kazerounian K. Efficient Evaluation of Spur Gear Tooth Mesh Load Using Pseudo--inter- ference Stiffness Estimation Method [J]. Mecha- nism and Machine Theory, 2002,37 (8) : 769-786.
[6]Wu J S S,Chang J C,Hung J P. The Effect of Con- tact Interface on Dynamic Characteristics of Com- posite Structures[J]. Mathematics and Computers in Simulation, 2007,74(6) : 454-467.
[7]Hung J P. Load Effect on the Vibration Characteris- tics of a Stage with Rolling Guides[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2009,23 ( 1 ) : 89-99.
[8]张耀满[1],刘春时[2],谢志坤[1],滕立波[2],刘永贤[1].数控机床直线滚动导轨结合面有限元分析[J].制造技术与机床,2007(7):75-78.
[9]陈汀[1],黄其柏[1].一种计及滑块裙部变形的滚珠直线导轨副垂直刚度模型[J].中国机械工程,2011,22(13):1546-1550.
[10]Harris T A. Rolling Bearing Analysis[M]. 4ed. New York : Wiley, 2001.
[11]姜大志[1,2],应强[2],孙俊兰[1].滚动直线导轨的受力分析与载荷计算[J].机床与液压,2008,36(4):270-272.
[12]Yi Y S,Kim Y Y. Dynamic Analysis of a Linear Motion Guide Having Rolling Elements for Preci- sion Positioning Devices[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2008,22 ( 1 ) : 50-60.

[1]	张申1, 梁嘉炜2, 吴动波3, 王辉4, 赵兵1, 许立君5, 周奋5. 航空发动机精锻叶片榫头加工夹具设计[J]. 中国机械工程, 2025, 36(04): 703-714.
[2]	吴石, 高增阔, 王明珠, 赵成睿. 斜齿轮表面形貌分形特征对时变接触刚度的影响[J]. 中国机械工程, 2025, 36(01): 59-68,77.
[3]	张庆正1, 姜晨1, 高睿2, 蒋金鑫1. 砷化镓解理加工的划片过程仿真分析及工艺研究[J]. 中国机械工程, 2024, 35(12): 2203-2210.
[4]	曾维和, 苟黎刚, 王明庆, 王磊, 俞荣贵. 基于等效结构应力法的铝合金无钉压铆接头疲劳分析与试验研究[J]. 中国机械工程, 2024, 35(06): 1129-1139.
[5]	张龙, 张号, 王朝兵, 王晓博, 文培田, 赵丽娟. 显式动力学驱动的轴承变工况故障诊断方法[J]. 中国机械工程, 2023, 34(08): 982-992.
[6]	梁志强, 石贵红, 杜宇超, 叶玉玲, 籍永建, 陈司晨, 仇天阳, 刘志兵, 周天丰, 王西彬. 考虑主轴-刀柄结合面特性的机器人铣削系统刀尖频响预测研究[J]. 中国机械工程, 2023, 34(01): 2-9.
[7]	贾连辉, 李晓科, 袁文征, 何文斌, 廖兆锦. 基于拓扑优化和Kriging模型的前中盾结构轻量化设计[J]. 中国机械工程, 2022, 33(23): 2888-2897.
[8]	吴昊, 李宗轩, 张德福, 李清雅, 李云峰, . 交叉簧片柔性铰链设计[J]. 中国机械工程, 2022, 33(10): 1203-1209.
[9]	徐平, 徐戍廷, 沈佳兴, 于英华. 钢-玄武岩纤维树脂混凝土结合面法向接触刚度数值计算研究[J]. 中国机械工程, 2022, 33(07): 818-824.
[10]	谢兴杰, 张小俭, . 激光加热辅助车削淬硬钢的白层形成临界切削速度预测与实验研究[J]. 中国机械工程, 2022, 33(01): 15-23.
[11]	林起崟, 张瑜寒, 洪军, 王晨, 张宁静, . 晶粒尺寸对多晶铜接触力学特性的影响[J]. 中国机械工程, 2021, 32(19): 2312-2320.
[12]	杨旭, 周德俭, 庄功伟, 宋微, 刘潇龙, 佘雨来. 基于改进响应面法的电缆碳纤维增强复合材料集成构件电缆埋置位置优化[J]. 中国机械工程, 2021, 32(16): 2008-2015.
[13]	王传礼, 李成, 何涛, 陈国瑜, . 椭圆导角混合柔性铰链的设计计算与性能分析[J]. 中国机械工程, 2021, 32(09): 1017-1026.
[14]	秦勤1,2；何流1；李程2；臧勇1. 铜铝复合板渐进成形回弹缺陷研究[J]. 中国机械工程, 2021, 32(03): 348-356.
[15]	张大志, 管明升, 张清东, 王爱国, 周新亮. [成形过程仿真优化与集成计算材料工程]限动芯棒连轧管机轧制过程轧件变形行为及规律仿真[J]. 中国机械工程, 2020, 31(22): 2691-2698.