移动热源在旋风硬铣丝杠温度场仿真中的应用

在旋风铣削加工滚珠丝杠过程中,丝杠上的温度场分布随着热源的螺旋移动而不断变化。为了真实地模拟铣削热源的螺旋移动,本文采用了ANSYS命令流编制参数化程序,主要包括不同温度时自然对流系数的计算、表面效应单元的应用、端面网格划分扫掠实体的建模以及利用APDL中的DO循环嵌套实现周期性循环加载等关键技术,研究了滚珠丝杠铣削加工中的温度场分布,为进一步分析计算滚珠丝杠铣削过程中的热变形误差提供了理论依据。     

基于ANSYS的滚珠丝杠反向器参数化建模分析

滚珠丝杠返向器的回珠槽半径是影响返向器工作性能的重要参数。以有限元仿真分析软件ANSYS为基础,建立端盖式滚珠丝杠反向系统的三维仿真模型,并通过优化求解器对反向器的关键几何参数进行了优化计算,经过比较分析优化数据,得到回珠槽内表面考查点应力最小时的回珠槽轨迹半径和其截面半径之比。结合实际试验台的试验结果比较分析,优化后的返向器回珠槽内表面的最大应力明显减小,初步实现设计参数的优化设计。     

螺旋升角对滚珠丝杠副弹性变形的影响分析

考虑螺旋升角的因素,建立了滚珠丝杠副的受力模型,应用微分几何理论推导了螺旋面的主曲率,并进一步分析了螺旋升角对滚珠丝杠副弹性变形的影响。计算结果表明,随着螺旋升角的增大,滚珠丝杠副的法向弹性变形量也随着增大。     

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。