基于有限元法的横向载荷条件下丝杠升降机静强度分析

升降式输送机在输送起停过程中会产生惯性作用力,其作为横向载荷作用在丝杠升降机上,使得丝杠升降机中滚珠丝杠应力极值大幅度地提升。通过建立滚珠丝杠有限元模型,对滚珠丝杠在横向载荷条件下进行应力分析,得到滚珠丝杠的应力分布情况,提出了2种导向机构,以减小滚珠丝杠应力极值。实践表明,通过导向支承轮增加滚珠丝杠伸出端的支承,大大改善了丝杠升降机的受力状况并降低了其应力极值,对于提高丝杠升降机的工作寿命及升降式输送机的工作可靠性具有参考意义。     

升降式输送机起动及制动阶段动态特性分析

由于升降式输送机在输送启停过程中会产生惯性作用力,其作为横向载荷作用在丝杠升降机上,使得丝杠升降机中滚珠丝杠应力极值大幅度提升,通过ADAMS软件建立升降式输送机虚拟样机模型,并对启停过程进行动态特性分析,得到启停时间对动态特性的变化规律,提出了导向支撑轮机构以减小丝杠升降机应力极值。实践表明,通过导向支撑轮增加丝杠升降机伸出端的支撑,大大改善其受力状况并降低其应力极值,对于延长升降机的工作寿命,提高其工作可靠性具有参考意义。     

基于Ansys的升降式输送机升降机构的改进设计

升降式输送机在输送启动和停止过程中会产生较大的惯性作用力,作用在丝杠升降机的横向方向上,对丝杠工作的稳定性造成严重影响,缩短丝杠的使用寿命。通过有限元分析软件Ansys Workbench,对增加了导向杆的丝杠升降机的启动过程进行分析。分析结果表明导向杆确实减小了丝杠在输送机启动过程中受到的冲击,对丝杠起到一定保护作用。     

滚珠丝杠副载荷分布情况研究

滚珠丝杠副受外载荷作用时滚珠的受力是比较复杂的,但目前在研究滚珠丝杠副滚珠受力时都是简单地按照均载来分析,这与实际的载荷分布情况有较大的偏差。建立一个变形协调条件下的滚珠丝杠副载荷分布的模型,并分析了几何误差对滚珠受载的影响。     

复合载荷下滚珠丝杠副全滚珠载荷分布建模与分析

滚珠丝杠副是将旋转运动转换直线运动的精密驱动部件,对数控机床的传动精度有着重要影响。在外载荷作用下以往都是假定所有滚珠与滚道的接触载荷均匀一致的,忽略了各滚珠接触载荷的差异性,严重影响滚珠丝杠副定位误差补偿的准确性。为提高定位精度,提出一种全滚珠载荷分布模型,分析了在轴向载荷和径向载荷复合作用下所有滚珠动静态接触载荷分布状况。通过与有限元建模分析比较,验证模型的准确性。在此基础上分析了滚珠几何误差对滚珠动静态接触载荷分布的影响。基于全滚珠载荷分布模型和弹性变形理论,利用数值仿真获得复合载荷下滚珠丝杠副的位置偏差及位置跳动量变化情况。试验结果表明,提出的复合载荷作用下考虑滚珠几何误差的载荷分布模型,对提高滚珠丝杠副的位置精度预测及其定位误差补偿有较好的参考意义。     

连铸中间罐车重载滚珠丝杠升降副的接触分析

为了保证中间罐车重载滚珠丝杠升降副结构的安全可靠,并且具有足够的强度、刚度,利用有限元软件ANSYS对滚珠丝杠副进行接触静力学分析,并探讨了接触角、载荷对滚珠丝杠副应力及变形的影响。结果表明,滚珠丝杠副的最大应力为1 093.7 MPa小于结构的许用应力,其满足刚度与强度的要求;滚珠丝杠副的接触应力及变形随接触角的增大逐渐减小,随载荷的增大而增大。     

高速空心/实心滚珠丝杠螺母副热特性分析

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要部件,由螺母副摩擦热而引起的滚珠丝杠热变形降低了伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈,采用通有冷却油的空心滚珠丝杠为解决这一问题提供了方法。通过理论计算螺母副摩擦热及热边界条件,运用ANSYS有限元分析软件将计算结果加载到同刚度的空心/实心滚珠丝杠上进行分析:首先对滚珠丝杠温升与载荷、温升与转速的关系进行分析,然后分析了冷却油的流速对滚珠丝杠温升的影响,最后对空心/实心滚珠丝杠变形进行了比较分析。分析表明:空心滚珠丝杠温升受到载荷和转速的影响更小;增加冷却油的流速增强对丝杠的冷却效果但却是有限的;空心滚珠丝杠有效的减小了螺母副摩擦热和热变形。     

几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响#br#

建立了一种考虑几何误差（滚珠尺寸误差、丝杠导程误差和滚道齿形误差）和倾覆力矩的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型;通过试验测得4010型滚珠丝杠副的力与位移变形曲线,验证了理论模型的正确性;通过仿真分析研究了轴向外载荷、几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响。研究结果表明：轴向外载荷一定时,倾覆力矩会导致双螺母滚珠丝杠副的载荷分布迅速变差;滚珠尺寸误差和滚道齿形误差会使双螺母滚珠丝杠副中滚珠的受载显著增大或减小;由于丝杠轴向误差累计的作用,导程误差会使双螺母滚珠丝杠副中一侧螺母受载增大,另一侧螺母受载减小;在误差大小一定的情况下,导程误差对载荷分布的影响程度大于尺寸误差和齿形误差,即双螺母滚珠丝杠副的载荷分布对导程误差的敏感度更高。     

基于虚拟样机的电动公交车充电弓装置优化设计

为提高电动公交车充电弓装置的工作性能,利用机械动力学软件ADAMS对电动公交车充电时充电弓装置中双排平行六连杆升降机构的主要铰接点进行参数化设计,建立双排平行六连杆升降机构的参数化模型;采用ADAMS/View软件中提供的Design Study(设计研究)与Optimization(优化分析)2种参数化分析方法以及OPTDES-SQP优化算法,以充电弓装置中滚珠丝杠提升力最小为优化目标,对充电弓装置进行优化设计。优化结果表明,充电弓装置中双排平行六连杆升降机构的各连杆在铰接点位置处的受力在优化后均减小了10%以上,滚珠丝杠最大提升力降低了17.0%,大大增加了滚珠丝杠的安全余量,有利于提高机构的可靠性,延长充电弓装置的使用寿命。     

滚珠丝杠副返向器反相位布置方式分析

多列布置的滚珠丝杠副会由于各列载荷分布不均出现滚道磨损问题,对于重载滚珠丝杠副这一问题尤为突出.通过对螺母上返向器反相位布置方式的介绍和原因分析,提出返向器反相位布置后使得各列滚珠所受栽荷更加均匀,丝杠、螺母受力情况得到改善,特别有利于滚珠丝杠副存在安装误差时的受力平衡.也分析了采用返向器反相位布置方式时螺母尺寸的影响...     

高过载脂润滑滚珠丝杠副流固耦合分析

润滑脂润滑对滚珠丝杠副的振动与冲击属于复杂的流固耦合过程。为描述润滑脂与滚珠丝杠间的相互影响,建立滚珠丝杠副与润滑脂的流-固耦合模型,采用耦合拉格朗日-欧拉算法,分析滚珠丝杠副在转速和轴向载荷作用下润滑脂流动和接触滚道的接触应力情况。结果表明：在考虑润滑条件下,滚珠丝杠滚道处的受力更加均匀,接触应力比未考虑润滑脂时减少了18%,这为航天用滚珠丝杠副的选型与设计提供一定的选择准则。     

基于ABAQUS的滚珠丝杠传动刚度的计算分析

滚珠丝杠传动刚度是影响机床精度的关键因素之一,而丝杠的传动刚度,主要取决于该丝杠副在载荷的作用下丝杠的轴向变形、滚珠与滚道间的接触变形和支承轴承的轴向接触变形三者的大小.通过建立滚珠丝杠传动中关键零件受力分析的有限元模型,对滚珠丝杠传动三种主要轴向变形进行计算,并分析三种变形对丝杠传动刚度的影响大小,为提高丝杠的传动精度,改进滚珠丝杠副的性能提供了参考.     

基于非接触式薄型IC卡发票机构的弹簧设计

阐述了目前地铁售票机中常用的票箱升降机构---滚珠丝杠机构,分析其优缺点。针对滚珠丝杠机构存在的问题,设计了一种新型的采用弹簧拉力来控制票箱升降的机构。从设计思想,设计的关键技术方法出发,介绍了弹簧材料的选择,所要承受的工作载荷和变形。     

机床零件的袖珍计算机计算程序(十一)

滚珠丝杠校核计算程序 1.概述 滚珠丝杠选择设计参数后进行下述计算和核算: (1)效率计算。按[2]第425页5.7—3式及第464页5.7—23式: (2)滚珠丝杠因自重产生的挠度及为克服该挠度应加预拉伸力按[2]第409页5.7—25式及第470页5.7-26式: ──丝杠两端各装一 个径向滚动轴承。 ──丝杠两端各装两个 径向滚动轴承。 ──丝杠一端装两个 径向滚动轴承, 另一端装一个径 向滚动轴承。 ──丝杠两端各装一个径向 滚动轴承。 ──丝杠两端各装两个径向 滚动轴承。 ──丝杠一端装两个径 向滚动轴承,另一 端装一个径向滚动 轴承。 (3)压杆稳定性核算…     

剪叉式升降泳池驱动机构设计与仿真分析

针对常规泳池池深不可调的限制,根据市场需求,通过创新研究设计了一种水平丝杠剪叉式泳池升降平台,该升降平台能够满足泳池池底任意位置可调。并对剪叉式泳池升降平台进行了受力分析,得出了载荷与驱动力之间的关系;利用MATLAB软件分析了起推角、止推角与支撑杆杆长的关系及其对升降高度、丝杠推力与功率的影响,获得相应关系曲线,得到最佳支撑杆杆长与最优装配位置;通过在ADAMS中建立升降平台物理模型,研究得到台面运动规律曲线和丝杠扭矩曲线,为平台设计选型提供理论依据。     

超净环境下垂直升降机构的设计

在洁净度100级环境中,根据洁净、行程、空间等要求,选定"伺服电机+滚珠丝杠+滚动直线导轨"的驱动方式垂直提升重物.采用两根滚珠直线导轨副克服重物偏载对滚珠丝杠的弯矩.分析计算了滚珠丝杠的轴向栽荷、强度、刚度、稳定性和升降机构的整体受力模型,与Ansys workbench对机构进行的建模及应力应变分析结果进行了比较.研究了运动部件的润滑脂对超净环境的影响.     

滚珠丝杠进给系统轴向接触刚度研究

为了提高滚珠丝杠进给系统的轴向接触刚度,采用赫兹空间接触理论,推导了滚珠丝杠进给系统轴向接触刚度的理论计算公式,并研究了滚珠丝杠进给系统的结构性能参数对滚珠丝杠进给系统轴向接触刚度的影响。结果表明,滚珠丝杠进给系统的轴向接触刚度随轴向接触载荷、接触角(30°~60°)和滚珠个数的增加而明显增大;随滚道曲率比的增加而明显减小;随螺旋升角(2°~22°)的增加而增大,但增大幅度不明显。     

横向滚珠丝杠驱动升降平台设计要点分析

阐述了一种横向滚珠丝杠驱动升降平台的应用特点、结构组成及升降原理,介绍其关键结构参数确定的方法,通过Solid works软件中受力分析软件Simulation,对丝杠升降平台进行装配体分析对参数设计进行验证。通过对两种不同参数的模型进行对比分析,软件分析结果与理论计算结果一致,可为产品的设计、优化及配件选型提供帮助。     

滚珠丝杠螺母副动态特性参数辨识与试验研究

为了研究滚珠丝杠螺母副的动态特性,提出了滚珠丝杠螺母副结合面的单自由度动力学模型,搭建了动态特性参数辨识的测试系统,分析了不同轴向载荷和工作台位置对动刚度和阻尼的影响。试验结果表明:随着轴向载荷的增大,丝杠螺母副的轴向动刚度也增大,轴向阻尼先减小后增大;在工作台从丝杠的一端移动到另一端的过程中,轴向动刚度呈现先增后减的变化趋势,轴向阻尼则呈现先减小后增大再减小再增大的变化趋势。数据分析还表明轴向载荷对动刚度和阻尼的影响明显强于工作台位置对其的影响。     

同刚度同载荷下高速空心/实心滚珠丝杠轴承端热特性研究

机床正在朝着高速高精度的方向发展,同时高速机床进给系统的滚珠丝杠也在进入一个新的发展阶段,为了解决高速滚珠丝杠高温热变形对进给系统精度降低的问题,提出了采用空心滚珠丝杠来抑制温升,从而提高滚珠丝杠的定位精度以及机床的加工精度。将计算得到的轴承摩擦热和热边界条件,运用ANSYS有限元分析软件加载到同刚度的空心和实心滚珠丝杠上,再在滚珠丝杠的相同位置加载相同的载荷,通过仿真分析对比同刚度同载荷下高速空心和实心滚珠丝杠的热变形,得出通入冷却油的空心滚珠丝杠可以有效的抑制温升和全面减小热变形的结论,为空心滚珠丝杠的研究提供理论依据。