行星滾柱絲杠機構運動仿真及承載特性研究.pdf

1、行星滾柱絲杠是一種依靠螺紋傳動實現回轉運動和直線運動互換的傳動機構,該機構綜合了行星輪系、滾珠絲杠、滾針軸承的運動特點,通過在主絲杠周圍設置若干行星螺紋滾柱,可大幅增加傳動過程中絲杠副的受力接觸面積,具有承受載荷大、傳動精度高、使用壽命長的突出優(yōu)點。
　　介紹了標準式行星滾柱絲杠和反轉式行星滾柱絲杠的工作原理,推導了主要零部件的結構參數計算公式,利用CATIA軟件建立了行星滾柱絲杠的三維模型;討論了滾柱螺紋齒與內齒圈螺紋齒之間存在

2、的節(jié)圓匹配偏差現象,分析了該類偏差引起的滾柱與螺母之間的相對滑動速度與軸向位移;通過對兩種行星滾柱絲杠的運動仿真計算了螺母或絲杠的運動速度,并與理論值相比較,驗證了模型的正確性;通過對滾柱與螺母、絲杠之間設置接觸條件,研究了機構承受極限負載情況下螺母和絲杠的速度變化情況,分析了速度產生波動的原因,計算了滾柱螺紋齒與內齒圈、滾柱螺紋齒與絲杠端螺紋齒之間的作用力矩。
　　通過ANSYS Workbench軟件建立了標準式行星滾柱絲杠和

3、反轉式行星滾柱絲杠的有限元模型,預測了機構承受極限靜載荷作用下滾柱、絲杠及螺母的等效應力應變以及綜合位移分布;分析了不同牙型角條件下絲杠與滾柱接觸處的等效應變分布,研究了滾柱個數對絲杠、螺母最大綜合位移及等效應力造成的影響;計算了絲杠承受重力作用下的彎曲變形以及變形引起的螺距誤差,提出了兩種減小誤差的方法。
　　利用有限元仿真技術對行星滾柱絲杠進行了模態(tài)分析,得到了機構的固有頻率及主振型圖,研究了支承方式、螺母工作位置、離心力等因