[發(fā)明專利]一種基于石墨烯散熱涂料的高速滾珠絲杠副熱變形抑制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810363827.7
• 申請(qǐng)日: 2018-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108591394A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高相勝;秦澤云;王民;昝濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H25/22
• 分類號(hào): F16H25/22;F16H57/04
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于石墨烯散熱涂料的高速滾珠絲杠副的熱變形抑制方法，屬于先進(jìn)制造領(lǐng)域。將石墨烯散熱涂料均勻噴涂在滾珠絲杠副外表面上(包括螺母外表面但不包括滾道區(qū)域)。由于石墨烯散熱涂料具有良好的散熱性能，因此，由于滾珠絲杠副各部件之間的摩擦產(chǎn)生熱量可以通過(guò)石墨烯散熱涂料較快散發(fā)，該方案不用采用控制裝置，操作簡(jiǎn)單，能自動(dòng)降低絲杠副溫升，抑制其熱變形，提高滾珠絲杠副的精度穩(wěn)定性。另外，該方法可與其他抑制熱變形措施并用，提高熱變形抑制效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高速滾珠絲杠副的熱變形抑制，屬于先進(jìn)制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著高速加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，滾珠絲杠副的線速度越來(lái)越高，目前的線速度可達(dá)90～120m/min。在運(yùn)行過(guò)程中，由于滾珠絲杠副以及軸承滾珠與滾道的高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，摩擦力做功產(chǎn)生大量的熱，致使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生熱變形進(jìn)而產(chǎn)生加工誤差。

有研究表明，熱變形誤差約占總誤差的30％～50％。在精密加工中這個(gè)比例可高達(dá)70％。針對(duì)滾珠絲杠副熱變形，工程上通常通過(guò)閉環(huán)控制方式對(duì)熱變形進(jìn)行控制。傳統(tǒng)的閉環(huán)控制方式雖然能針對(duì)熱變形進(jìn)行一定的補(bǔ)償，但是補(bǔ)償程度往往受傳感器分辨率和安裝精度等因素的制約。中空內(nèi)冷卻也是控制滾珠絲杠副熱變形的有效措施，但是中空內(nèi)冷卻造成了系統(tǒng)復(fù)雜程度增加，造價(jià)和維護(hù)成本增加。

石墨烯具有極高導(dǎo)熱系數(shù)，近年來(lái)被提倡用于散熱等方面，在散熱片中嵌入石墨烯或數(shù)層石墨烯可使得局部熱點(diǎn)溫度大幅下降。研究表明石墨烯的導(dǎo)熱性能優(yōu)于碳納米管。現(xiàn)有的技術(shù)中，尚未發(fā)現(xiàn)基于石墨烯散熱涂料的高速滾珠絲杠副。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了減小高速滾珠絲杠副溫升和軸向熱變形，進(jìn)而提高其精度穩(wěn)定性，為此提出一種基于石墨烯散熱涂料的高速滾珠絲杠副熱變形抑制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于石墨烯散熱涂料的高速滾珠絲杠副熱變形抑制方法，實(shí)現(xiàn)該方法的結(jié)構(gòu)包括高速滾珠絲杠副(1)和石墨烯散熱涂料(2)，在保持滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)不變的情況下，將石墨烯散熱涂料(2)均勻噴涂在高速滾珠絲杠副(1)外表面上，該外表面包括螺母外表面但不包括滾道區(qū)域。

高速滾珠絲杠副(1)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中摩擦生熱，石墨烯散熱涂料(2)因具有良好的散熱性能，摩擦產(chǎn)生的熱量能夠通過(guò)石墨烯散熱涂料(2)快速散發(fā)，通過(guò)這種方式，降低高速滾珠絲杠副(1)的溫度，從而減小高速滾珠絲杠副(1)的軸向熱變形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：采用石墨烯散熱涂料，操作簡(jiǎn)單，不必改變滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)，不用采用控制裝置。本方法能夠與其他抑制熱變形措施并用，提高熱變形抑制效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的自動(dòng)補(bǔ)償熱變形滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明裝置的自動(dòng)補(bǔ)償熱變形滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、高速滾珠絲杠副，2、石墨烯散熱涂料。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1-2，對(duì)本裝置進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。

步驟1：清洗高速滾珠絲杠副并晾干。

步驟2：將石墨烯散熱涂料均勻噴涂在高速滾珠絲杠副外表面上，該表面包括螺母外表面但不包括滾道區(qū)域。

步驟3：固化石墨烯散熱涂料。

石墨烯散熱涂料具有良好的散熱性能，高速滾珠絲杠副摩擦產(chǎn)生的熱量可以較快的通過(guò)石墨烯散熱涂料散發(fā)，降低滾珠絲杠副的溫升，抑制滾珠絲杠副的熱變形，從而提高滾珠絲杠副的精度穩(wěn)定性。