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UNIVER氣缸運動副摩擦特性
UNIVER氣缸作為氣動系統(tǒng)中常見的執(zhí)行機構，被廣泛用于自動化生產(chǎn)等工業(yè)場合中。UNIVER氣缸內部動、靜摩擦力的差值導致UNIVER氣缸爬行現(xiàn)象的產(chǎn)生，降低了定位精度，影響了加工質量，限制了氣動技術的發(fā)展。近年來，超聲減摩技術作為一種有效減小摩擦力的手段得到了廣泛關注。

UNIVER氣缸運動副摩擦特性
將超聲振動施加于橡膠條-鋼板這對模擬UNIVER氣缸內部活塞處摩擦的運動副上，分析其減摩機理。UNIVER氣缸內部的摩擦力主要受活塞密封部位的影響，通過將UNIVER氣缸沿中心軸周向展開，建立了與活塞處橡膠密封圈-UNIVER氣缸缸筒運動副等效的橡膠條-平面鋼板運動副的物理模型。結合剛性體之間的摩擦和彈性體與剛性體的摩擦的區(qū)別，在充分分析現(xiàn)有摩擦理論的基礎上，討論各摩擦理論對計算橡膠條-鋼板這對運動副間摩擦力的適用性。zui終確定利用粘附理論和滯后理論推導無超聲振動下的橡膠條-鋼板間的摩擦力數(shù)學模型。此摩擦力與真實接觸面積成正比，因此分別利用單峰接觸理論和赫茲接觸理論計算了真實接觸面積，確定了關于橡膠材料、橡膠條直徑、法向載荷、橡膠條長度、粗糙度的摩擦力數(shù)學模型。并對模型進行簡化，對摩擦力與各影響因素之間的關系進行了定性分析。利用超聲振動的傳播方程分析超聲振動波的性質，確定超聲振幅zui大處，奠定實驗的理論基礎。根據(jù)超聲波的性質，利用接觸表面的力學作用和滑動摩擦過程的特點進行了超聲減摩基本原理的分析。分析得知，超聲振動通過減小真實接觸面積進而減小了摩擦力。基于本課題組以往對超聲減摩的研究，可知隨著超聲振幅的越大，摩擦力越小，減摩效果越好。利用振型測試擬合出超聲振幅與超聲電壓的回歸方程，在本課題組對超聲減摩研究的基礎上擬合了振動前后摩擦力之比與超聲激勵電壓的關系，進而建立了施加超聲振動后的摩擦力關于超聲振幅的數(shù)學模型。根據(jù)此模型利用MATLAB進行摩擦力的數(shù)值仿真，得出各影響因素和摩擦力的關系。研制摩擦力測試實驗臺。利用Solidworks三維建模進行了各組件和裝配方法的確定。采用ANSYS對超聲振幅進行有限元仿真確定了超聲振動組件中鋼板尺寸和換能器參數(shù)。利用實驗驗證了第三章中各影響因素對摩擦力的影響，測試了不同橡膠-鋼板間摩擦力的減摩效果，摩擦力zui大可減少36.6%。建立了本試驗臺條件下的摩擦力模型。

UNIVER氣缸運動副摩擦特性
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)利用量綱分析法擬合了摩擦力經(jīng)驗關聯(lián)式，擬合程度為99.8%,對比理論推導的數(shù)學模型，驗證其正確性，分析差異原因和模型的通用性。zui終通過理論和實驗相結合的方式分析得知，減小靜摩擦力改善爬行現(xiàn)象的方法是：減小法向載荷W,減小橡膠條直徑D,增大混合彈性模量E*,減小拉伸強度σmax、增大超聲振幅YA。