行星式滚柱丝杠副的运动特性及参数选择

对行星式滚柱丝杠副的工作原理、运动特性及几何关系进行分析研究,推导出表达运动关系的方程式,给出了其各参数选择的公式,尤其是滚柱两端齿轮齿数的计算方法。     

行星滚柱丝杠副滚柱的设计方法与虚拟装配

基于行星滚柱丝杠副(Planetary Roller Screw,PRS)滚柱既有螺纹又有齿的复杂结构特点,提出了滚柱螺纹和滚柱齿的匹配设计方法,并给出了详细设计流程,分为3大步骤:滚柱中径的匹配设计,滚柱端部直齿轮的设计,滚柱螺纹的设计。在此基础上,结合PRS结构组成和运动原理,构建了螺纹截面设计方法并建立了三维模型,最后进行了虚拟装配,对滚柱与螺母装配中可能存在的问题及注意事项进行了说明。文中提出的滚柱设计和虚拟装配方法可为PRS的设计分析提供指导。     

行星滚柱丝杠副弹塑性接触分析

针对行星滚柱丝杠副弹塑性接触问题,以赫兹接触理论及弹塑性力学为基础,建立了丝杠与滚柱单对接触模型,得出一种判断行星滚柱丝杠副是否进入屈服状态的方法。其次,基于有限元法建立其弹塑性接触的数值模型,分析了载荷与行星滚柱丝杠副弹塑性接触变形的关系。进一步的计算表明,滚柱先于丝杠屈服,且在塑性变形量较小的载荷范围内,运用赫兹公式计算接触应力仍然可行。通过对行星滚柱丝杠副的弹塑性接触分析,得出其额定静载荷对应的塑性变形量,对未来行星滚柱丝杠副的设计提供了理论依据。     

滚珠丝杠副和行星式滚柱丝杠副静刚度的比较研究

首先论述了滚珠丝杠副的静刚度,而后结合三角螺纹的变形推导出行星式滚柱丝杠副刚度计算方法。由于载荷分布对静刚度影响较大,所以先推导出载荷分布规律,再求出静刚度,从而使结果更为精确,通过两种丝杠副的比较,得出行星式滚柱丝杠副的静刚度比滚珠丝杠副的静刚度约大５０％的结论。     

行星滚柱丝杠副滚柱塑性成形的探讨

分析了现有的滚柱零件生产工艺和可能采用的塑性成形方法,提出并探讨了一种适于滚柱零件批量化生产的螺纹和花键同步滚压精确塑性成形新方法。数值研究表明该成形工艺是可行的,该工艺可进一步应用于具有类似特征的轴类零件的高效精确成形制造。     

行星滚柱丝杠副承载特性研究进展

行星滚柱丝杠副具有承载能力大、环境适应性好、寿命长等优点。行星滚柱丝杠副的承载特性主要包括各啮合传力零件的受力分析、轴向变形、螺纹牙载荷分布、滚柱间载荷分配及摩擦磨损特性等。它既是揭示其服役过程中载荷传递、结构变形以及摩擦磨损等机理的重要途径,也是进一步提高行星滚柱丝杠副传动性能和使用寿命的理论基础。首先介绍了行星滚柱丝杠副承载原理,在此基础上说明承载特性各项研究的主要内容及意义,并对目前研究成果进行了总结与分析。最后,对行星滚柱丝杠副承载特性的未来研究方向进行了展望。     

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。     

行星滚柱丝杠副的新发展及关键技术

行星滚柱丝杠副是一种可将旋转运动和直线运动相互转化的机械装置,随着未来飞行器和武器装备全电化的发展趋势以及石油、化工、机床等对大推力、高精度、高频响、长寿命直线作动装置的需求,近年来行星滚柱丝杠副成为国内外研究热点。对行星滚柱丝杠副的基本工作原理、现有5种结构形式的特点、应用领域及可能的失效模式进行了概述。从结构设计、力学分析和产品生产三方面总结了国内外研究现状和发展趋势。在此基础上,提出了未来研究和发展行星滚柱丝杠副的几个方向。     

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...     

考虑滚柱节圆偏移的反向式行星滚柱丝杠副运动学分析

以反向式行星滚柱丝杠副为研究对象,对因滚柱螺纹节圆与滚柱齿节圆产生偏移而导致的滚柱和丝杠发生相对滑动和相对轴向位移的问题进行了研究。首先建立了滑动角、滚柱相对丝杠轴向位移和各部件相对滑动速度运动学分析的模型,着重分析了滚柱位移对整个机构导程和滑动速度的影响;再以某一反向式行星滚柱丝杠副为例,计算了由接触变形引起的节圆偏移量,并采用该模型分别计算了滚柱相对丝杠的轴向位移和滑动速度。研究结果表明：滚柱轴向位移不会影响系统导程;螺母-滚柱侧必然存在轴向滑动;减小节圆偏移量能有效降低丝杠-滚柱侧滑动速度。     

行星滚柱丝杠电动缸精确度分析

分析影响电动缸精确度的各个因素,列出了各部分力与位移关系公式,得到了电动缸总刚度函数。以某电动缸为实例进行了数值计算及结果分析,并用MATLAB软件绘出了其刚度曲线图,该电动缸刚度曲线并非严格的直线,经分析可知,丝杠支承轴承刚度、滚柱与丝杠及螺母的接触刚度以及丝杠自身伸长部分的刚度对其影响较大。     

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。     

行星滚柱丝杠电动缸精确度分析

分析影响电动缸精确度的各个因素,列出了各部分力与位移关系公式,得到了电动缸总刚度函数。以某电动缸为实例进行了数值计算及结果分析,并用MATLAB软件绘出了其刚度曲线图,该电动缸刚度曲线并非严格的直线,经分析可知,丝杠支承轴承刚度、滚柱与丝杠及螺母的接触刚度以及丝杠自身伸长部分的刚度对其影响较大。     

行星滚柱丝杠副轴向弹性变形的有限元分析

以行星滚柱丝杠副为研究对象,综合考虑螺纹牙接触角和螺旋升角的影响,利用有限元方法计算轴向弹性变形,将有限元解和解析解进行对比,最大误差为4.85%。在此基础上,分析了不同轴向负载作用下接触角和螺旋升角对轴向弹性变形的影响。结果表明,轴向弹性变形中,赫兹接触变形为主要变形;螺纹牙的弹性变形和von Miese应力变化趋势一致,且呈现明显的载荷分布;轴向变形随着接触角和螺旋升角的增大而减小。可见,合理增大接触角和螺旋升角有利于提高行星滚柱丝杠副的传动精度。     

预紧力对行星滚柱丝杠轴向变形及摩擦的影响

介绍了一种比较常用的预紧力的施加方法,分别研究了预紧力对行星滚柱丝杠副的轴向变形及摩擦力的影响,找出预紧力与二者之间的关系并分别建立其数学模型,作出预紧力对轴向变形以及摩擦力的影响的关系图,最后通过分析计算给出一个恰当的预紧力的范围,为设计和安装提供依据.     

基于遗传算法的少齿差行星齿轮传动参数优化设计

采用遗传算法模拟生物自然进化过程来搜索少齿差传动参数的最优解。通过优化后的少齿差传动装置具有较小的体积和较好的传动性能。并通过与传统优化方法的比较,说明遗传算法在这里是切实可行的。     

轮边减速器行星齿轮结构动力学分析

利用三维建模软件对轮边减速器行星齿轮结构建立了几何模型,并根据重型载货汽车轮边减速器行星齿轮结构以及受载特点,建立了行星齿轮结构三维有限元模型,利用显式动力学软件对行星齿轮结构进行动力学仿真分析,探讨了结构在运动过程中所受到的力及产生最大应力的部位与应力的变化趋势,设计分析所得到的结论可为行星齿轮结构的设计和分析提供依...     

基于有限元仿真的行星滚柱丝杠动态特性分析

通过CATIA对行星滚柱丝杠机构进行三维建模,采用有限元仿真技术分析了机构的6阶固有频率,得到了各阶模态主振型图,分别研究了支承方式、螺母工作位置、离心力等因素对机构固有频率的影响。研究表明,采用两端固定支承的行星滚柱丝杠固有频率较高,适宜在高速工况下使用;螺母工作行程越大,机构整体抗振性能越低,承受的极限转速也越小;机构高速运转时产生的离心力将导致零部件的变形增大,降低其传动精度,在具有高精度要求的工况下,不宜采用过高转速。     

离合式高速飞剪机的特征分析与结构优化

通过对离合式高速飞剪机结构特点、运动学及动力学特征的分析,提出了其结构优化设计的原则