任士豪, 周长光, 叶坤奇, 冯虎田, 张一慎

(南京理工大学 机械工程学院, 江苏 南京 210094)

作为高档数控机床的关键基础部件，滚动直线导轨副在传动系统中主要起承载和运动导向的作用，其性能及可靠性影响着数控系统的精度[1]. 由于摩擦特性不仅会直接影响滚动直线导轨副的运动精度[2]，而且也会对其使用寿命、噪声和温升等一系列性能产生影响[3]，因此研究滚动直线导轨副的摩擦特性具有重要意义.

目前，国内外已有很多学者对滚动直线导轨副的摩擦特性进行了研究：Oh等[4]从导轨副材料、几何参数、装配和工况条件入手，建立了球接触滚动直线导轨副的显式摩擦力模型，发现摩擦力大小取决于滚珠的尺寸和接触角等因素. Cheng等[5]考虑了滚动体的几何参数、接触力以及润滑脂黏度随压力和温度的变化，提出了一种计算摩擦力的改进计算模型. 张等[6]基于Hertz理论，研究了摩擦力随法向接触角与预加载荷的变化规律，建立了一种考虑弹流润滑的滚动直线导轨副摩擦力模型. 汪等[2]建立了滚柱直线导轨副的摩擦力与预加载荷的数学模型，但由于缺乏预加载荷调节装置，仅对四种不同过盈量的滚柱直线导轨副进行摩擦力测量.

由此可见，由于缺少预加载荷调节装置和摩擦系数测量方法，目前关于滚动直线导轨副摩擦系数的研究主要通过理论计算或经验判定. 为此，本文作者首先创新性地设计了一种滚动直线导轨副预加载荷……