滾珠導螺桿低頻噪音源之鑑別及改善研究

王建文

指導教授 ： 王志宏

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2006.00614

摘要

本論文之目的在於鑑別滾珠導螺桿低頻噪音（2kHz以下）之來源，探討影響噪音源大小之因素，並提出具體改善方案。研究對象有四種型式之滾珠導螺桿，包括外循環無間隔環、內循環無間隔環、端塞循環無間隔環及端塞循環有間隔環。
研究方法主要是利用加速規量測滾珠導螺桿的振動行為，將所得結果與過去學者研究所得之數據進行比較，以鑑別出低頻噪音的來源；利用高階機構動態模擬軟體進行滾珠導螺桿運動行為之模擬，用以尋找影響低頻噪音源之機制並加以驗證，最後針對低頻噪音提出改善方案。研究之結果整理如下：
（1）鑑別出引發滾珠導螺桿低頻噪音之機制有二，分別為滾珠在運動時所產生的撞擊，以及承載螺帽的滾珠剛性變化。
（2）如果滾珠之球通頻率及其倍頻和滾珠剛性變化之頻率及其倍頻與使用螺桿之機器系統的自然頻率重合，則以上之兩種機制就會引發嚴重的振動與噪音。
（3）滾珠的撞擊以及承載螺帽的滾珠剛性變化，此兩種機制對於滾珠導螺桿的低頻噪音與振動之影響，以滾珠的撞擊為最主要之因素。
（4）具體之改善方案包括改變幾何形狀尺寸以減少滾珠撞擊之衝量、使承載螺帽之剛性的變化量為最小，以及避免球通頻率與系統自然頻率發生偶合現象等方法。

關鍵字

滾珠導螺桿 ； 低頻噪音 ； 噪音源鑑別

參考文獻

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