Erweiterte Lebensdauertheorie für Kugelgewindegetriebe unter Ruckeinflüssen

冲击影响下滚珠丝杠齿轮的延长使用寿命理论

• 批准号: 126425414
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Christian Brecher
• 金额: --
• 依托单位: Forschungsbereich Werkzeugmaschinen
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/126425414?language=en
• 关键词: Erweiterte; Lebensdauertheorie; Kugelgewindegetriebe; unter; Ruckeinfl

Für die elektromechanischen Vorschubantriebe in Werkzeugmaschinen sindKugelgewindetriebe zur Umwandlung der rotatorischen Drehbewegung des elektrischenAntriebs in eine lineare Vorschubbewegung eine wesentliche Komponente.Werkzeugmaschinen haben sich in den letzten Jahren in ihrem Aufbau und ihrer Technikenorm weiterentwickelt. Die Leistungsanforderungen an Kugelgewindetrieben sinddemzufolge stark angestiegen. Gefordert werden neben hohen Positioniergeschwindigkeitenund -beschleunigungen (Dynamik) auch sehr hohe Positioniergenauigkeiten bei sehr kurzenBearbeitungszeiten in Kombination mit einer hohen Lebensdauer. Hoher Verschleiß amKugelgewindetrieb und dessen Ausfall verursacht Wartungskosten und bestimmt somit dieWartungsintervalle der Werkzeugmaschine. Eine präzise Aussage bezüglich der zuerwartenden Lebensdauer des Kugelgewindetriebs kann mit derzeit verfügbaren Ansätzennach DIN 69051 bzw. ISO 3408 aufgrund vieler nicht berücksichtigter Einflussgrößen nichtgetroffen werden. Die dabei berücksichtigten Haupteinflussgrößen beschränken sich auf dieAxialkraft und Geschwindigkeit des Kugelgewindetriebs. In modernen Werkzeugmaschinensind die Antriebsmotoren häufig zu dynamischeren Bewegungen fähig, als die mechanischenKomponenten der Antriebsstränge unter Aufrechterhaltung der geforderten Genauigkeitaufnehmen können. Zur Reduzierung der Bearbeitungshauptzeiten bei gleichzeitigerErhöhung der Produktivität können höhere Werte für Ruck, Beschleunigung undReglerverstärkung (Kv-Faktor) eingestellt werden. Der Ruck als zeitliche Änderung derBeschleunigung belastet den Kugelgewindetrieb in der Werkzeugmaschine impulsartig undregt das System zu Schwingungen an. Somit ergeben sich Differenzen in den tatsächlichwirkenden Kräften am Kugelgewindetrieb zum theoretisch berechnetenBeschleunigungskräften. Die Auswirkung des Rucks auf das Verschleißverhalten vonKugelgewindetrieben ist jedoch weitestgehend unerforscht und bleiben in den bisherigenBetrachtungen unberücksichtigt. Um ein detailliertes Grundlagenwissen über dasVerschleißverhalten des Kugelgewindetriebs während der Beschleunigungsphase zu erlangen,soll im Rahmen diese Forschungsvorhabens eine erweiterte Lebensdauertheorie fürKugelgewindetriebe entwickelt werden, die insbesondere Ruckeinflüsse berücksichtigt. Zielist es daher, eine erweiterte Lebensdauertheorie unter Berücksichtigung von Ruckeinflüssenzu entwickeln, um genauere Prognosen der Lebensdauer des Kugelgewindetriebs auf Basisvon experimentellen und theoretischen Untersuchungen ableiten zu können. Um das aus denexperimentellen Lebensdauerversuchen gewonnene Grundlagenwissen in eine verbesserteLebensdauervorhersage zu überführen, muss zusätzlich ein theoretisches Modell entwickeltwerden. Dieses soll die bis jetzt nicht berücksichtigten Ruckeinflüsse, die zum Ausfall einesKugelgewindetriebs beitragen, berücksichtigen, um daraus die modifizierte Lebensdauer zuberechnen.

Für die elektromechanischen Vorschubantriebe in Werkzeugmaschinen sindKugelgewindetriebe zur Umwandlung der rotatorischen Drehbewegung des elektrischenAntriebs in eine lineare Vorschubbewegung eine wesentliche Komponente.Werkzeugmaschinen haben sich in den letzten Jahren在Ihrem Aufbau und Ihrer Technikenorm weiterentwickelt中。 Die leistungsanforderungen a kugelgewindetrieben sinddemzufolge stark angestiegen。 Gefordert Werden Neben Hohen topertiergeschwindigkeitenund -Beschleunigungen（Dynamik）Auch sehr Hohe positionergenauigkeiten bei sehr sehr kurzenBearbeitungsungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungszzeiten in Kombination Mit Einer einer einer einer hohen hohen lebensdaueer。 HoherVerschleißAmkugelgeWindetieB和Dessen Ausfall verursacht wartungskosten und bestimmt somit diewartungsintervalle der der werkzeugmaschine。 einepräzise澳大利亚bezüglichder Zuerwartenden kugelgewindetriebs的最新趋势可在美国和加拿大购买。 ISO 3408，除当前情况外。 ISO 3408，除了HaupteinFlussGrößen，HaupteinFlussGrößen的好处，这是Kugelgewindetriebs的好处。在现代的Werkzeugmaschinensind模中，AntriebsmotorenHäufigZu DynamischerenbewegungenFähig，Als Die Mechangeisschenkomponenten derantriebssträngeunter Aufrechterhaltung der gefordergeforderten geforderten genauigkeitaufneaufneafneaufnehmenKmenKmenKounnennennennen。 Zur Reduzierung der bearbeitungshauptzeiten beigleichzeitigererhöhungderproduktivitätkönnenHönnenHöneHorherewertefürRuck，beschleunigungungungungungungungungungungunguntreglreglerverstärkung（kv-faktor）Eingestellt Werden。 der ruck als zeitlicheänderungderbeschleunigung belastet den kugelgewindetrieb in der werkzeugmaschine umpulsartig undregt das das System zu schwingungen an。 dentatsächlichwirkendenkräften的Somit Ergeben Sichnzen Am Kugelgewindetieb zum zum zum theoretischberechnetenbeschleunigungungngungskräften。 Die Auswirkung des rucks auf dasverschleißverhaltenvonkugelgewindetrieben ist in jedoch weitestgehend unerforscht unerforscht unerforscht unerforscht in den bisherigenbetrachtungenunberückschtigt。 Um ein detailliertes Grundlagenwissen über dasVerschleißverhalten des Kugelgewindetriebs während der Beschleunigungsphase zu erlangen,soll im Rahmen diese Forschungsvorhabens eine erweiterte Lebensdauertheorie fürKugelgewindetriebe entwickelt Werden，Die InsbesondereRuckeinflüsseBerücksichtigt。 Zielist es daher, eine erweiterte Lebensdauertheorie unter Berücksichtigung von Ruckeinflüssenzu entwickeln, um genauere Prognosen der Lebensdauer des Kugelgewindetriebs auf Basisvon experimentellen und theoretischen Untersuchungen ableiten zu können. Um Das Aus denexperimentellen lebensdauerversuchen Gewonnene grundlagenwissen eine derbessertelebestelebensdauervorhersagezuüberführen，musszusätzätzlichein ein theoretisches theoreTisches modell entwickeltwerden。 dieses soll die bis jetzt nichtberücksichtigtenruckeinflüsse，甲壳虫乐队的甲壳虫乐队，贝尔布克西奇（Bearücksictigen）和甲壳虫乐队甲壳虫乐队的甲壳虫乐队（Beartles of the Beatles）。