高性能滾珠絲杠副理論研究與仿真分析.pdf

1、滾珠絲杠副作為重要的傳動(dòng)部件，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。隨著機(jī)械行業(yè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)“高速、高精、高效”的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)滾珠絲杠副的要求也相應(yīng)的不斷提高。因此，研發(fā)高dn值、高加速度、高剛性、高精度、低噪音的滾珠絲杠副，對(duì)今后的設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用提供技術(shù)參考。
　　本文提出了一種簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)計(jì)算方法，用來對(duì)滾珠絲杠副受力、運(yùn)動(dòng)、應(yīng)力、應(yīng)變、接觸剛度等參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算。借助MATLAB等計(jì)算繪圖工具，研究了滾珠絲杠副接觸角對(duì)轉(zhuǎn)速、軸向接觸變形、軸向接

2、觸剛度和滾珠螺旋比的影響，綜合考慮確定初步最佳接觸角，并對(duì)常用接觸角和初步最佳接觸角的性能進(jìn)行對(duì)比，最終得出某滾珠絲杠副最佳接觸角為41°，工作效率提高了1.8％，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有應(yīng)用價(jià)值。
　　運(yùn)用理論知識(shí)分析并建立滾珠絲杠不同安裝方式下的彎曲變形曲線方程，得出各種方式下最大的變形位置及最大變形量。另外，利用ANSYS-Workbench對(duì)四種不同安裝方式下進(jìn)行了模態(tài)分析，獲得模態(tài)變形圖。理論和軟件兩種分析方式得到了一致的結(jié)果，驗(yàn)

3、證了結(jié)果的正確性。
　　利用Pro/E建立端塞式和外插管式滾珠絲杠副受力變形模型，在ANSYS-Workbench進(jìn)行有限元分析，得出彈性接觸力與接觸變形圖，比較分析得出在某一相同工況下，端塞式比外插管式滾珠絲杠性能更好一些。另外，利用ADAMS對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，通過仿真得到滾珠的運(yùn)行速度變化情況、滾珠與絲杠、螺母之間的碰撞力曲線圖。結(jié)果顯示滾珠與絲杠的應(yīng)力稍大一些，且滾珠間在滾道內(nèi)的碰撞要比反向過程內(nèi)劇烈。這為以后高性能