吴 剑，欧 屹，王 凯

(南京理工大学机械工程学院，南京 210094)

0 引言

单螺母滚珠丝杠副通过控制螺母导程大小控制滚珠丝杠副预紧力大小，具有传动效率高、定位精度好、反向间隙小等优点[1-2]，被广泛应用于机床行业，但由于加工误差不可避免，滚珠丝杠、滚珠螺母总是存在型面误差，型面误差将直接影响滚珠丝杠副的使用性能。摩擦力矩作为滚珠丝杠副最重要的性能之一[3]，其优劣直接决定滚珠丝杠副的使用情况。在滚珠丝杠副磨损导致摩擦力矩衰退后，常采用更换滚珠的方式调整预紧力，从而调整摩擦力矩。因此，研究型面参数以及滚珠大小对滚珠丝杠副摩擦力矩的影响具有重要意义。

近年来，多通过预紧力计算摩擦力矩。程光仁[4]提出了目前国内通用的滚珠丝杠副预紧力与空载扭矩(即DIN ISO 3408-3中的规定方法测得的摩擦力矩)的经验公式，该公式没有考虑接触角和摩擦系数对摩擦力矩的影响，也没有说明测量条件。胡建忠等[5]通过坐标变换计算双螺母滚珠丝杠副轴向预紧力，但计算中并未考虑误差因素；崔高尚等[6]分析了双螺母滚珠丝杠副预紧力与垫片预紧量的关系，但并未说明预紧量的计算方法；Zhou C G等[7]基于经验公式提出新的摩擦力矩计算模型，但理论模型假设各滚珠载荷、接触角均匀分布会造成偏差。陈斌斌等[8]通过考虑到滚珠丝杠副的接触角、螺旋角、有效承载滚珠个数、滚珠直径和滚道的型面参数等因素，建立了基于滚珠过盈量的滚珠丝杠副预紧力计算模型，但其型面参数只是理论的型面参数，未测量出滚珠丝杠和滚珠螺母实际的型面参数。……