行星滚柱丝杠副预紧力研究

对行星滚柱丝杠滚柱、螺母及丝杠相对位置与结构进行分析,利用赫兹接触理论对行星滚柱丝杠副中滚柱与丝杠、滚柱与螺母接触点的弹性变形进行计算,进而对行星滚柱丝杠副的预紧力进行分析,得出预紧力、预紧量、接触角之间的关系。     

轴向载荷作用下滚珠丝杠副接触变形分析

依据弹塑性接触理论,考虑塑性变形对滚珠丝杠副接触变形的影响,对双螺母预紧的滚珠丝杠副进行了接触受力分析,利用赫兹接触理论、Mises屈服准则建立了滚珠丝杠副弹塑性接触变形的数学模型。以某一型号的滚珠丝杠副为例,分析了轴向工作载荷、螺旋升角及接触角对滚珠丝杠副接触特性的影响。分析结果表明,适当增大螺旋升角、接触角可以有效改善滚珠丝杠副传动性能,为新型滚珠丝杠副的高精度合理设计提供理论支撑。     

行星滚柱丝杠弹性接触变形计算与分析

采用Hertz接触理论对行星滚柱丝杠在静态载荷作用下的丝杠与滚柱点接触变形进行了计算研究。Hertz接触理论中的两类完全椭圆积分采用数值计算方法在MATLAB中完成求解。文中分析了行星滚柱丝杠副接触角、丝杠直径等参数对丝杠与滚柱接触变形及应力分布的影响,接触角越大装置轴向承载能力越大。     

行星滚柱丝杠副负载对摩擦力矩的影响

首先介绍了滚柱丝杠副的接触特点,基于赫兹理论和滚柱丝杠副载荷分布规律,分析滚柱丝杠副摩擦力矩的理论模型。模型显示,在影响摩擦力矩的因素中,接触椭圆长(短)半轴和滑动摩擦因数都受外界负载影响。随后分别讨论了滚柱丝杠副的接触椭圆长(短)半轴和滑动摩擦因数随外界负载的变化规律,最后得出了滚柱丝杠副负载对其摩擦力矩的影响规律,并与将摩擦因数设为常数的分析结果对比。研究结果显示,负载相对于额定负载每增大10%时,滚柱丝杠副摩擦力矩相应增加16%;当负载大于额定负载的70%时,滑动摩擦因数随负载的变化对摩擦力矩的影响不可忽略。     

螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性影响研究

以行星滚柱丝杠副为研究对象,建立了单对滚柱与丝杠啮合副的接触模型。采用有限元软件ABAQUS计算分析了滚柱与丝杠的接触应力。为了研究螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性的影响,分别设计了牙型角为60°,80°,85°,90°,95°的螺纹啮合副,对比研究了不同牙型角时滚柱螺纹牙最大接触应力及其最大相对误差,丝杠螺纹牙最大接触应力及其最大相对误差。结果表明:滚柱与丝杠的最大接触应力均发生在第1节螺纹牙上,且随螺纹牙型角的增大,最大接触应力整体呈增大趋势;螺纹牙型角为90°时,滚柱螺纹牙最大接触应力的最大相对误差最小,滚柱受载更均匀,传动更平稳,从而有利于提高行星滚柱丝杠副的使用寿命。通过研究螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性的影响,为行星滚柱丝杠副设计提供指导。     

考虑误差的行星滚柱丝杠副啮合模型研究

行星滚柱丝杠在工作运行中,由于存在安装精度以及螺纹精度误差,各螺纹参数、结构参数与滚柱定位并不能保证完全精确.当产生误差时,行星滚柱丝杠副的接触点位置与接触特性会发生改变.从行星滚柱丝杠副的啮合原理切入,分析各种误差的形式以及量化表现,运用刚体欧拉定理,结合行星滚柱丝杠副的坐标变换求解各螺纹的螺旋曲面方程;综合考虑误差存在的啮合条件,提出一种考虑误差的行星滚柱丝杠副啮合模型;使用Matlab软件对方程求解并与其他啮合模型比对验证,同时在Creo中建立三维模型以验证此模型的正确性.结果表明:此研究方法合理,计算可行,可用于行星滚柱丝杠副偏斜模型研究,并为进一步分析其运动学与动力学特性打下基础.     

循环式行星滚柱丝杠副的自由度与运动学分析

循环式行星滚柱丝杠副与标准式行星滚柱丝杠副之间存在较大差异,尤其是循环式行星滚柱丝杠副所特有的环槽滚柱结构和凸轮复位机构.本文基于循环式行星滚柱丝杠副的工作原理和结构,针对循环式行星滚柱丝杠副的空间机构运动特点,利用约束螺旋理论计算了循环式行星滚柱丝杠副的自由度.建立了循环式行星滚柱丝杠副的运动学模型,对关键结构参数和...     

反向式行星滚柱丝杠副的螺纹牙修形设计

基于反向式行星滚柱丝杠副（Inverted Planetary Roller Screw Mechanism, IPRSM）的螺纹牙载荷分布情况,分析了滚柱修形和丝杠修形对其载荷分布的影响。结果表明,丝杠-滚柱接触侧的载荷不均程度比长螺母-滚柱接触侧严重,对滚柱修形后,最大接触应力以及最大载荷得到了有效降低,螺纹牙上的载荷分布更加均匀;而长螺母-滚柱接触侧对修形量变化较丝杠-滚柱接触侧更加敏感。同样,丝杠修形可有效降低最大载荷。研究对优化IPRSM的载荷分布具有一定的参考意义。     

行星差动微位移机构轴向变形分析与仿真

以行星差动滚柱丝杠为研究对象,设计一种新型微位移机构,用来进行刀具补偿。轴向刚度是评价行星滚柱丝杠综合性能的重要指标之一,运用赫兹接触理论对行星差动滚柱丝杠的轴向接触变形进行理论分析。行星差动滚柱丝杠的结构类似于行星滚柱丝杠的结构,建立机构简化模型,并用ANSYS软件对模型进行有限元仿真分析。最后,将解析值与仿真值进行对比来验证简化模型的是否合理,并进行误差分析。结果显示,仿真值与理论值相对误差均在5%以内,表明所创建的有限元简化模型较为合理。     

差动式行星滚柱丝杠预紧转矩分析与求解

针对差动式行星滚柱丝杠的空间螺旋面啮合特点,对预紧条件下滚柱与丝杆啮合处的相对滑动和由此引发的摩擦力及摩擦力矩进行了详细的分析。综合考虑了滚柱与螺母间接触椭圆上因几何滑动带来的附加摩擦转矩对滚柱平衡的影响,建立了该类型丝杠预紧转矩的计算模型。结合某一具体规格的差动式行星滚柱丝杠给出了不同导程下预紧载荷对应的预紧转矩,结果表明预紧转矩随导程和预紧载荷的增加而增加,为该类型差动式行星滚柱丝杠的设计与应用提供理论依据。