गतिशील लक्षण वर्णन और लुढ़का हुआ स्क्रू का घर्षण तंत्र
सटीक मैकेनिकल ट्रांसमिशन के क्षेत्र में, रोल्ड स्क्रू (रोलर स्क्रू) उच्च संचरण दक्षता और कम घर्षण हानि के अपने महत्वपूर्ण लाभों के आधार पर सटीक मोबाइल इकाई के मुख्य घटकों में से एक बन गया है। इसके गतिशील व्यवहार और घर्षण विशेषताओं का अध्ययन ट्रांसमिशन सिस्टम की सटीकता, स्थिरता और जीवन को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण महत्व है।
सबसे पहले, रोलिंग स्क्रू की संरचना और संचरण विशेषताओं
पेंच में रोलर के माध्यम से रोलिंग स्क्रू और पावर ट्रांसमिशन की प्राप्ति के बीच सर्पिल रोलिंग पथ के अखरोट, इसकी संचरण दक्षता 90% ~ 98% तक पहुंच सकती है, जो पारंपरिक स्लाइडिंग स्क्रू (केवल 30% ~ 50% की दक्षता) से कहीं अधिक है। घरेलू सामान्य रोलर प्रकार की सतह को एकल आर्क और डबल आर्क में विभाजित किया गया है: दो प्रकार:
सिंगल आर्क प्रकार: रोलर और स्क्रू और नट प्रत्येक फॉर्म 2 संपर्क क्षेत्रों, संरचना सरल लेकिन सीमित असर क्षमता है;
डबल आर्क प्रकार: रेसवे की वक्रता को अनुकूलित करके, 4 संपर्क क्षेत्रों का गठन, जो समान रूप से लोड को वितरित कर सकता है, कठोरता और प्रभाव प्रतिरोध को बढ़ा सकता है।
जब पेंच और अखरोट के बीच अक्षीय सापेक्ष गति उत्पन्न होती है, तो रोलर एक ही समय में रोलिंग, रोटिंग और फिसलने में शामिल होता है:
रोलिंग: सर्पिल रेसवे के साथ मुख्य आंदोलन, कुशल संचरण को साकार करना;
रोटेशन: संपर्क क्षेत्र में घर्षण द्वारा संचालित अक्ष के चारों ओर रोलर का रोटेशन;
पर्ची: छोटी पर्ची द्वारा उत्पन्न होने वाले और संपर्क तनाव के अंतर के सर्पिल कोण के कारण, घर्षण हानि के मुख्य स्रोतों में से एक है।
दूसरा, गतिशील विश्लेषण के मुख्य आयाम
1। संपर्क यांत्रिकी और प्रक्षेपवक्र
जब रोलर का केंद्र पेचदार सतह के साथ चलता है, तो इसका प्रक्षेपवक्र हेलिक्स समीकरण का अनुसरण करता है, और गति पैरामीटर (जैसे पेचदार लिफ्ट कोण और सीसा) सीधे संचरण अनुपात और लोड वितरण को प्रभावित करते हैं। अक्षीय लोड की कार्रवाई के तहत, रोलर और रेसवे के बीच संपर्क लोचदार द्रव गतिशील दबाव स्नेहन संपर्क से संबंधित है, संपर्क तनाव की गणना हर्ट्ज सिद्धांत द्वारा की जा सकती है, और संपर्क क्षेत्र के सूक्ष्म पर्ची व्यवहार को आदिवासी सिद्धांत के साथ संयोजन से विश्लेषण करने की आवश्यकता है।
2। घर्षण तंत्र और हानि स्रोत
रोलिंग स्क्रू का घर्षण बहु-कारक युग्मन की एक जटिल प्रक्रिया है, जिसमें मुख्य रूप से शामिल हैं:
शुद्ध रोलिंग घर्षण: सामग्री के लोचदार हिस्टैरिसीस के कारण ऊर्जा हानि, सामग्री की कठोरता से प्रभावित, गर्मी उपचार प्रक्रिया, रेसवे सतह खुरदरापन और अन्य कारकों से प्रभावित;
रोलिंग - स्लाइडिंग घर्षण: रोलर और रेसवे के बीच सापेक्ष स्लाइडिंग द्वारा उत्पन्न पेचदार गति स्पर्शरेखा बल के कारण, और लिफ्ट, प्रीलोड, असेंबली सटीकता का पेचदार कोण निकटता से संबंधित है;
शुद्ध स्लाइडिंग घर्षण: संपर्क क्षेत्र में स्थानीयकृत स्लिपेज के कारण घर्षण (उदाहरण के लिए, जब शुरू, रोकना या बदलना दिशा को रोकना या बदलना), लोड और स्नेहन की स्थिति में अचानक परिवर्तन से काफी प्रभावित होता है;
चिपचिपा घर्षण: स्नेहक चिपचिपाहट, तापमान, प्रदूषण कणों की सामग्री और अन्य मापदंडों के आधार पर, नुकसान से उत्पन्न स्नेहक इंटरमॉलिक्यूलर प्रतिरोध।
3। गतिशील प्रतिक्रिया और स्थिरता
उच्च गति पर या चर लोड स्थितियों के तहत, रोलर्स के जड़त्वीय और केन्द्रापसारक बल कंपन और शोर का कारण बन सकते हैं। उदाहरण के लिए:
जब पेंच की घूर्णी गति महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक हो जाती है, तो रोलर के केन्द्रापसारक बल से असमान संपर्क तनाव या यहां तक कि रेसवे से टुकड़ी हो सकती है;
उलटा गति, अपर्याप्त प्रीलोड "खाली रिटर्न" की घटना का कारण होगा, जो स्थिति सटीकता को प्रभावित करेगा।
मल्टी-बॉडी डायनेमिक्स मॉडल की स्थापना के माध्यम से (जैसे स्क्रू, अखरोट और रोलर की लचीली शरीर विशेषताओं को देखते हुए), सिस्टम की आंतरिक आवृत्ति, मोडल कंपन पैटर्न और गतिशील लोड वितरण का अनुकरण और विश्लेषण किया जा सकता है।
प्रमुख तकनीकी चुनौतियां और अनुसंधान निर्देश
1। तकनीकी कठिनाइयाँ
बहु-भौतिक क्षेत्र युग्मन मॉडलिंग: संपर्क यांत्रिकी, आदिवासी, गर्मी हस्तांतरण और गतिशीलता के चौराहे पर विचार करने की आवश्यकता है;
पैरामीटर संवेदनशीलता विश्लेषण: प्रीलोड, स्नेहन की स्थिति, विनिर्माण त्रुटियां और अन्य छोटे परिवर्तन ट्रांसमिशन प्रदर्शन को काफी प्रभावित कर सकते हैं;
प्रायोगिक परीक्षण अड़चन: तनाव और तापमान के रोलर संपर्क क्षेत्र को सीधे मापा जाना मुश्किल है, और अप्रत्यक्ष साधनों जैसे कि तनाव गेज, अवरक्त तापमान माप जैसे अप्रत्यक्ष साधनों पर भरोसा करने की आवश्यकता है। अप्रत्यक्ष साधन।
2। फ्रंटियर रिसर्च डायरेक्शन
नई रेसवे प्रोफाइल डिज़ाइन: जैसे कि असममित आर्क, अण्डाकार आर्क प्रोफ़ाइल, ताकि संपर्क तनाव एकाग्रता को कम किया जा सके;
बुद्धिमान स्नेहन प्रणाली: स्नेहन की स्थिति के सेंसर वास्तविक समय की निगरानी के आधार पर, तेल आपूर्ति रणनीति का गतिशील समायोजन;
लाइटवेट और थकान-प्रतिरोधी डिजाइन: उच्च शक्ति मिश्र धातु सामग्री (जैसे, कार्बोइज्ड असर स्टील) और सतह को मजबूत करने की प्रक्रिया (जैसे, रोलिंग उपचार) का उपयोग।
चौथा, इंजीनियरिंग आवेदन और संभावनाएं
रोलिंग स्क्रू का व्यापक रूप से सटीक मशीन टूल्स, एयरोस्पेस सर्वो मैकेनिज्म, सेमीकंडक्टर पैकेजिंग उपकरण और अन्य परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, फोटोलिथोग्राफी मशीन वर्कपीस टेबल के ड्राइव सिस्टम में, रोलर संपर्क मापदंडों को अनुकूलित करके, पोजिशनिंग सटीकता को नैनोमीटर स्तर तक बेहतर बनाया जा सकता है, जबकि थर्मल विरूपण त्रुटि को 80%से अधिक कम किया जा सकता है।
भविष्य में, बुद्धिमान विनिर्माण में उच्च गति और उच्च-सटीक ट्रांसमिशन की मांग के उन्नयन के साथ, रोलिंग स्क्रू का डायनेमिक्स विश्लेषण डिजिटल ट्विन टेक्नोलॉजी और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस एल्गोरिदम पर अधिक भरोसा करेगा, और परिचालन डेटा के वास्तविक समय के संग्रह के माध्यम से (जैसे कि कंपन संकेतों और तापमान क्षेत्र), यह गलती की भविष्यवाणी और जीवन प्रबंधन का एहसास होगा और " ।
