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。     

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。     

行星滚柱丝杠副螺旋曲面啮合机理研究

行星滚柱丝杠副是一种通过多个滚柱与丝杠及螺母之间螺旋曲面啮合传递动力与运动的传动机构。基于多头螺纹结构特点,建立了丝杠、滚柱和螺母螺纹的曲面方程。利用啮合曲面的连续相切接触条件,通过引入丝杠、滚柱或螺母螺旋曲面沿轴线移动的矢量,提出一种行星滚柱丝杠副啮合点位置与轴向侧隙的计算方法。在此基础上,推导得出丝杠和滚柱与螺母和滚柱之间的啮合方程以及轴向侧隙公式,将该啮合方程与现有计算方法进行比较验证其正确性,并进一步分析了当丝杠、滚柱和螺母牙型角相同时行星滚柱丝杠副的啮合点位置、轴向侧隙以及啮合螺旋曲面之间的轴向间隙分布。结果表明:丝杠和滚柱的啮合点会偏向二者螺纹牙顶;螺母和滚柱的啮合点位于螺纹中径切点处;为实现无侧隙设计,丝杠、滚柱和螺母应具有不同牙厚。     

考虑零件偏斜的行星滚柱丝杠副啮合特性研究

丝杠、滚柱和螺母在实际工作状态下不可避免偏斜,会对行星滚柱丝杠副的承载、效率和寿命等传动性能产生重要影响。基于此问题,提出一种当零件出现偏斜时,丝杠、滚柱和螺母每对相啮合螺纹牙啮合位置以及间隙的计算方法。借鉴齿轮啮合原理,给出考虑零件偏斜的螺旋曲面相切接触条件,建立丝杠、滚柱和螺母的螺旋曲面方程,并应用坐标变换对零件的偏斜进行描述。在此基础上,推导出丝杠和滚柱以及螺母和滚柱存在相对偏斜时,不同螺纹牙啮合位置及间隙的求解方程。通过与已有模型在不考虑零件偏斜时的啮合位置计算结果对比,验证了其正确性。研究当滚柱相对丝杠发生偏斜时,两零件之间的啮合特性。结果表明,出现偏斜时,不仅丝杠或滚柱不同螺纹牙的啮合半径不同,而且各螺纹牙的啮合偏角也不再相同,同时丝杠和滚柱的多对螺纹牙不能够同时啮合。     

循环式行星滚柱丝杠副的设计与虚拟装配方法

针对循环式行星滚柱丝杠副螺母存在无螺纹区的特殊结构特点,提出了螺母无螺纹区的设计方法,推导了螺母无螺纹区的结构参数相关公式。在此基础上,根据滚柱与丝杠和螺母啮合的实际情况,构建了滚柱、丝杠和螺母截面设计方法,通过调整两斜边与圆弧和斜边的间隙以提高丝杠与滚柱、滚柱与螺母螺纹的啮合精度。为确保滚柱与丝杠和螺母啮合,给出了不同滚柱中心面到凸轮环端面距离的关系式,并结合循环式行星滚柱丝杠副的工作原理与结构组成,根据其相关结构参数建立零件模型,完成了虚拟装配。提出的螺母无螺纹区设计和虚拟装配方法可为循环式行星滚柱丝杠副的设计分析提供参考。     

产品推荐

优励聂夫(南京)科技有限公司PRZS圆柱单螺母行星滚柱丝杠副PRZS圆柱单螺母行星滚柱丝杠副有24种类型。丝杠副在传动时,接触方式为多线性接触,具有很高的承载能力,同时还可以承受一定的冲击力,丝杠副主要为滚动摩擦,传动效率高,加之还可以预紧,可获得较高的定位精度;丝杠、螺母和螺旋滚柱都经过热处理,接触处硬度较高(HRC58～63),具有较高的使用寿命。多用于注塑机、吹塑机、挤压成形机等机械。     

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。     

考虑径向载荷的行星滚柱丝杠副弹塑性接触及精度损失分析

行星滚柱丝杠副在短时高过载下发生弹塑性变形,易降低传动精度和增大摩擦力矩,影响其使用寿命;其径向载荷和节距偏差亦对螺纹上的接触载荷影响较大。因此,建立了行星滚柱丝杠弹塑性接触和精度损失的计算模型,利用有限元方法计算残余塑性变形,分析了径向载荷、节距偏差、螺纹牙数、接触角以及螺纹升角对残余塑性变形的影响。结果表明,残余塑性变形随螺纹牙数、螺纹升角增加而减少,随接触角的增加而增加;接触角取36°～40°、螺纹升角取1°～5°时,能够得到较小的精度损失;增加轴向载荷会加剧行星滚柱丝杠副的精度损失,而径向载荷在一定程度上对减少精度损失有益,但会加剧塑性变形在滚柱间的分布不均。     

行星滚柱丝杠运动原理及有限元分析

为优化行星滚柱丝杆的设计,对标准式行星滚柱丝杠的运动原理进行了分析,得出丝杠、滚柱和螺母的螺纹旋向和头数的关系;建立行星滚柱丝杠三维模型,运用ANSYS Workbench软件进行螺纹的接触应力有限元仿真分析;并研究螺纹的牙型角和螺距对接触应力的影响.该分析结果可为行星滚柱丝杠的设计及选型提供参考依据.     

行星滚柱丝杠运动原理及有限元分析

为优化行星滚柱丝杆的设计,对标准式行星滚柱丝杠的运动原理进行了分析,得出丝杠、滚柱和螺母的螺纹旋向和头数的关系;建立行星滚柱丝杠三维模型,运用ANSYS Workbench软件进行螺纹的接触应力有限元仿真分析;并研究螺纹的牙型角和螺距对接触应力的影响.该分析结果可为行星滚柱丝杠的设计及选型提供参考依据.     

Numerical investigation into dynamic behavior of adjustable preload double-nut ball screw

The dynamic behavior of a double-nut ball screw was investigated by means of ABAQUS 6.13© simulations based on a threedimensional model. The validity of the numerical model was demonstrated by comparing the simulation results obtained for the reaction force and torque acting on the flange of the nut with the experimental results. We found that the two sets of results deviated by no more than 5.87% given a screw rotating speed of 100 rpm. Simulations were performed to investigate the effects of the spacer width, screw rotating speed, steel ball radius and axial force on the torque acting on the nut flange. The results show that the torque increases with an increasing spacer width due to an increasing preload force. Moreover, the torque increases as the screw rotating speed increases to 700 rpm, but decreases at higher rotating speeds due to a greater centrifugal force. Ball wear prompts a reduction in the preload force and thus reduces disproportionately the torque acting on the flange following extended operation. For higher axial loads (> 100 N), the torque remains approximately constant during run-in (0.025~0.2 s). However, for lower loads, notable fluctuations in the torque occur.     

高速双螺母滚珠丝杠副轴向接触刚度研究

对双螺母预紧的滚珠丝杠副进行了接触受力分析,推导出接触变形的公式,建立了滚珠丝杠副的轴向刚度计算公式。研究分析了影响滚珠丝杠副轴向刚度的几个主要因素,包括预紧力、螺旋升角、接触角等,给出了这几个因素与滚珠丝杠副轴向刚度对应的关系曲线,为新型高速滚珠丝杠的合理设计提供了理论基础。     

数控轴承磨床进给传动系统刚度分析

通过分析数控磨床进给滚珠丝杠刚度的影响因素，提出了选用滚动体数目多且增大接触角的大刚度丝杠专用轴承；应用大直径螺栓并严控制其伸出长度；预紧螺母预紧力约为最大轴向载荷的1／3等改进磨床进给伺服机构性能的建议。     

Theoretical and experimental analysis of the preload degradation of double-nut ball screws

In most applications, preload is applied to double-nut ball screws to improve the positioning accuracy and rigidity. However, the applied preload degrades owing to wear, which lowers the positioning accuracy of the ball screws, and thus affects the accuracy of computer numerical control machine tools. In this study, to obtain the dynamic contact force and sliding velocities on the ball-raceway contact, we established a load distribution model and velocity variation model, respectively. Based on these models, we propose an accurate model for predicting the preload degradation of double-nut ball screws. The degraded preload of three ball screws was measured under high axial load-low speed, medium axial load-medium speed, and low axial load-high speed, with a running stroke of 7.2 million revolutions. The experimental results are in good agreement with the theoretical values calculated by the prediction model, which confirms the validity of the prediction model. Therefore, it was concluded that the proposed preload degradation model can accurately predict the performance and service life of double-nut ball screws.     

滚动螺旋换向机构

在左右螺旋线交叉的螺旋换向机构中采用双旋转销交替承载 ,交替过“沟”及浮动销升距补偿方案 ,把该机构中的滑动摩擦传动转变为滚动摩擦传动 ,提高了该机构的效率、速度和寿命 ,扩大了该机构的使用范围。     

Influence of Nut Design on the Load Distribution over the Turns of a Screw

Screw turns are known to be deformed as a result of the contact pliability of the nut and screw surfaces. The load distribution over the turns is investigated when fine thread is employed, when compression nuts are replaced by tension–compression and tension nuts, when the roughness of the working surfaces is increased, and when the load on the screw is increased.     

升船机安全机构螺杆螺母自锁性能试验研究

升船机安全机构中,螺杆螺母组成的螺旋传动副是保证升船机安全性的前提,其自锁性能受螺旋升角、摩擦系数、载荷等多种因素影响。通过摩擦系数测定试验和等比例实物模型试验．对螺杆螺母安全机构自锁性能的可靠性进行了试验验证。     

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...     

滚珠丝杠副中滚珠与返向器的碰撞研究

根据赫兹接触模型和经典碰撞理论,并考虑返向器与螺母的固连关系,建立了滚珠与返向器碰撞接触的力学模型,导出了碰撞力公式,并在考虑弹性恢复系数的基础上推导出了碰撞接触时间公式。设计专门的试验装置对碰撞接触的时间进行了测试,测试结果表明,新建立的模型比现有文献的模型更符合实际情况。在试验的基础上,利用数值模拟方法分析了碰撞角度、结构参数和材料参数等因素对碰撞力的影响。