16MN电动螺旋压力机行星滚柱丝杠传动系统设计与动力学特性研究

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作者 刘腾雨 赵升吨 +6 位作者 赵旭哲 范淑琴 任芋见 刘大洲 王永飞 柏逸凡 黄晓鹏 《汽车实用技术》 2025年第6期75-81,108,共8页

螺旋压力机作为锻压装备,在我国得到了广泛地应用。然而,现有的螺旋压力机存在润滑困难,摩擦系数高,效率低,能耗高的问题。文章针对公称力16MN的齿轮式电动螺旋压力机,提出了一种更佳节能高效的行星滚柱丝杠传动的螺旋压力机,将螺旋副... 螺旋压力机作为锻压装备,在我国得到了广泛地应用。然而,现有的螺旋压力机存在润滑困难,摩擦系数高,效率低,能耗高的问题。文章针对公称力16MN的齿轮式电动螺旋压力机,提出了一种更佳节能高效的行星滚柱丝杠传动的螺旋压力机,将螺旋副原有的滑动摩擦变为滚动摩擦。根据螺旋压力机的基本工作原理,设计了适用于该压力机的标准式行星滚柱丝杠副,并使用ABAQUS对丝杠与滚柱侧的单个螺纹牙进行静力学有限元分析。最后,使用ADAMS对整体虚拟装配后的行星滚柱丝杠进行动力学仿真分析,验证了理论设计的合理性。通过理论设计,静力学分析和动力学仿真分析可知,螺旋压力机用标准式行星滚柱丝杠的结构参数设计合理,能够满足齿轮式电动螺旋压力机的工作载荷需求。该项技术将梯形螺纹滑动螺旋副的滑动摩擦变为行星滚柱丝杠的滚动摩擦,可以有效解决润滑困难的问题,降低摩擦系数,显著提高传统螺旋压力机的效率,降低能耗。 展开更多

关键词 电动螺旋压力机 行星滚柱丝杠 结构设计 动力学仿真 强度

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基于EMB新制动技术的高载荷高稳定性新型行星滚柱丝杠总成

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作者 房妤 《内燃机与配件》 2025年第5期39-41,共3页

本项目针对现有行星滚珠丝杠在重卡电机械制动(EMB)中的传动效率低、发热大等问题,研发了新型大功率行星滚柱丝杠。该丝杠采用多点螺旋曲面啮合传动结构,替代传统点线接触,显著提升了承载能力、寿命和传动效率,同时具备抗冲击、自调整... 本项目针对现有行星滚珠丝杠在重卡电机械制动(EMB)中的传动效率低、发热大等问题,研发了新型大功率行星滚柱丝杠。该丝杠采用多点螺旋曲面啮合传动结构,替代传统点线接触,显著提升了承载能力、寿命和传动效率,同时具备抗冲击、自调整间隙、自锁和轻量化等特点。相比现有EMB装置的复杂结构,新型行星滚柱丝杠减少了热量积聚,提高了制动过程中的安全性与可靠性,为商用车驻车制动系统提供了更高效的解决方案。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠 电机械制动(EMB) 热处理工艺 刚性及强度 冲击和疲劳测试

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不同方向上行星滚柱丝杠螺纹副啮合侧隙研究 被引量：1

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作者 蔡威 付晓军 +2 位作者 马尚君 李欣 刘更 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期540-549,共10页

根据丝杠、滚柱以及螺母结构特征,利用空间曲面参数方程分别建立了行星滚柱丝杠各个零件的螺旋曲面模型,并结合行星滚柱丝杠装配关系,得到行星滚柱丝杠空间啮合曲面方程。在此基础上,获得螺旋曲面法向量,基于曲面啮合条件,考虑零件运动... 根据丝杠、滚柱以及螺母结构特征,利用空间曲面参数方程分别建立了行星滚柱丝杠各个零件的螺旋曲面模型,并结合行星滚柱丝杠装配关系,得到行星滚柱丝杠空间啮合曲面方程。在此基础上,获得螺旋曲面法向量,基于曲面啮合条件,考虑零件运动方向,建立了行星滚柱丝杠在轴向、径向以及周向上的啮合侧隙模型,并讨论了结构参数对行星滚柱丝杠啮合侧隙的影响规律。结果表明,滚柱与丝杠侧在3个方向上的啮合点均不在螺纹中径,滚柱与螺母侧3个方向上的啮合点均在滚柱螺纹中径位置;螺距、牙侧角以及螺纹牙厚均对行星滚柱丝杠啮合侧隙有影响,只有增大螺纹牙厚才能同时减小3个方向上的啮合侧隙,螺距和牙侧角应根据实际需要选择合适的参数。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠 螺纹副 曲面方程 不同方向 啮合侧隙

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行星滚柱丝杠螺纹副动载荷分布计算方法研究

4

作者 许千斤 马尚君 +1 位作者 吴林萍 付晓军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期634-642,共9页

为揭示行星滚柱丝杠在高速运转条件下的动载荷分布特性,基于螺旋曲面方程和变形协调关系,提出了滚柱-丝杠及滚柱-螺母螺纹在接触点处静态接触力计算方法,推导出承载后接触角计算公式。在此基础上,进一步考虑高速运转产生的惯性力作用,... 为揭示行星滚柱丝杠在高速运转条件下的动载荷分布特性,基于螺旋曲面方程和变形协调关系,提出了滚柱-丝杠及滚柱-螺母螺纹在接触点处静态接触力计算方法,推导出承载后接触角计算公式。在此基础上,进一步考虑高速运转产生的惯性力作用,建立了行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布模型。通过与行星滚柱丝杠有限元接触模型进行对比,两者误差在5%以内,验证了所建理论模型的正确性。分析了丝杠转速、轴向载荷、螺距及牙侧角等参数对动载荷分布的影响规律。结果表明:惯性力使滚柱产生靠近螺母远离丝杠的趋势,使得滚柱-丝杠侧动态接触力减小,滚柱-螺母侧动态接触力增大;动载荷分布不均程度与丝杠转速和螺距呈正相关,与牙侧角呈负相关,且轴向载荷大小对动载荷分布影响较大。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠 螺纹副 动载荷分布

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行星滚柱丝杠副摩擦力矩及传动效率研究 被引量：26

5

作者 马尚君 刘更 佟瑞庭 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期74-79,共6页

以行星滚柱丝杠副为研究对象,基于赫兹接触理论和等效球的方法,分别计算了由材料弹性滞后、滚柱自旋滑动和润滑油粘滞阻力所产生的摩擦力矩,分析了接触角、螺旋升角和滚柱牙数对摩擦力矩的影响规律.在此基础上,建立了行星滚柱丝杠副传... 以行星滚柱丝杠副为研究对象,基于赫兹接触理论和等效球的方法,分别计算了由材料弹性滞后、滚柱自旋滑动和润滑油粘滞阻力所产生的摩擦力矩,分析了接触角、螺旋升角和滚柱牙数对摩擦力矩的影响规律.在此基础上,建立了行星滚柱丝杠副传动效率计算模型,研究了丝杠转速和上述结构参数与传动效率的关系.结果表明,引起摩擦力矩的主要原因是滚柱的自旋滑动;丝杠转速增加导致传动效率呈递减趋势,相同丝杠转速下,较大的轴向载荷能获得较高的传动效率;较大的接触角能够减小摩擦力矩和提高传动效率;螺旋升角对摩擦力矩的影响很小,但能提高传动效率;增加螺纹牙数有利于提高承载能力,并降低总摩擦力矩. 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠 摩擦力矩 传动效率 接触角 螺旋升角

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不同安装方式下行星滚柱丝杠副载荷分布研究 被引量：14

6

作者 张文杰 刘更 +1 位作者 马尚君 佟瑞庭 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期229-236,共8页

综合考虑行星滚柱丝杠副轴段刚度、螺纹牙刚度和接触刚度及安装方式、受力状态等因素,建立了行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布计算模型。在对计算模型验证的基础上,详细分析了安装方式、受力状态、结构参数和牙型参数等对螺纹牙载荷分布的... 综合考虑行星滚柱丝杠副轴段刚度、螺纹牙刚度和接触刚度及安装方式、受力状态等因素,建立了行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布计算模型。在对计算模型验证的基础上,详细分析了安装方式、受力状态、结构参数和牙型参数等对螺纹牙载荷分布的影响规律。结果表明,决定螺纹牙载荷分布规律的主要因素是行星滚柱丝杠副的材料参数、结构参数与安装方式,其中丝杠与螺母的轴向累积弹性变形是引起行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布不均的主要原因。螺纹牙刚度对载荷分布的影响较小,随着螺纹牙刚度的减小,载荷分布不均程度逐渐降低。此外,滚柱螺纹牙个数与螺距对载荷分布的影响很大,载荷分布不均程度随着螺纹牙个数的增大或螺距的增大而增大。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 载荷分布 安装方式 刚度 弹性变形

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基于行星滚柱丝杠副的机电作动器动态特性分析 被引量：11

7

作者 乔冠 刘更 +2 位作者 马尚君 佟瑞庭 周勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期82-88,101,共8页

以舵回路系统中机电作动器为研究对象,考虑机电作动器的安装和舵面负载连接,建立了基于行星滚柱丝杠副的机电作动器数学模型。采用AMESim进行仿真对比分析,探讨了机电作动器中结构刚度、摩擦和间隙等非线性因素对系统动态性能的影响。... 以舵回路系统中机电作动器为研究对象,考虑机电作动器的安装和舵面负载连接,建立了基于行星滚柱丝杠副的机电作动器数学模型。采用AMESim进行仿真对比分析,探讨了机电作动器中结构刚度、摩擦和间隙等非线性因素对系统动态性能的影响。结果表明:相比传动刚度,结构刚度中固定刚度的提高对于系统动态响应的改善作用更明显;行星滚柱丝杠副间隙量越大,系统的阶跃响应波动幅值越明显;在给定舵控指令下,机电作动器的仿真位移输出响应误差最大为1.8 mm,相对误差为1.2%,从而较好的反映了模型的有效性,为功率电传机电作动器的进一步结构优化和控制提供理论依据。 展开更多

关键词 机电作动器 行星滚柱丝杠副 动态特性 结构刚度 间隙非线性

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行星滚柱丝杠副运转过程动态特性分析 被引量：10

8

作者 马尚君 刘更 +1 位作者 周建星 佟瑞庭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期167-171,187,共6页

以行星滚柱丝杠副为研究对象,建立行星滚柱丝杠副有限元模型。基于显式动力学有限元算法,采用全积分单元进行沙漏控制,通过调整单元密度和采用混合时间积分算法提高计算速度,对行星滚柱丝杠副进行动态特性分析。结果表明:随着滚柱转速增... 以行星滚柱丝杠副为研究对象,建立行星滚柱丝杠副有限元模型。基于显式动力学有限元算法,采用全积分单元进行沙漏控制,通过调整单元密度和采用混合时间积分算法提高计算速度,对行星滚柱丝杠副进行动态特性分析。结果表明:随着滚柱转速增大,丝杠相对滚柱的轴向位移、速度大小及波动幅度均变大;不同转速下,螺纹牙上同一接触单元von Mises应力基本一致;同一转速下,丝杠副的4个螺纹牙上的接触单元均存在载荷分布不均现象,且第1个螺纹牙上的von Mises应力波动最大;丝杠侧接触单元von Mises应力大于螺母侧接触单元von Mises应力。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠 螺纹传动 动态特性 显式动力学

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考虑误差的行星滚柱丝杠副滚柱承载分布 被引量：5

9

作者 马尚君 刘更 +2 位作者 付晓军 张文杰 乔冠 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期98-102,共5页

为改善滚柱螺纹牙承载分布,在丝杠受轴向拉力和螺母受轴向压力作用下,基于滚柱两接触侧变形协调关系,建立考虑误差的滚柱螺纹牙承载分布计算模型.将计算的滚柱各螺纹牙承载比与直接刚度法计算结果进行对比,验证了模型的正确性.系统分析... 为改善滚柱螺纹牙承载分布,在丝杠受轴向拉力和螺母受轴向压力作用下,基于滚柱两接触侧变形协调关系,建立考虑误差的滚柱螺纹牙承载分布计算模型.将计算的滚柱各螺纹牙承载比与直接刚度法计算结果进行对比,验证了模型的正确性.系统分析负载、接触角、螺旋升角、滚柱螺纹牙数和螺纹副材料弹性模量比对滚柱承载分布规律的影响.结果表明:在相同误差分布下,负载越小,滚柱螺纹牙承载分布波动越大,负误差更有利于降低前3个螺纹牙承载比例;接触角或螺旋升角越小,滚柱螺纹牙承载分布越均匀;随着螺纹牙数增大,各螺纹牙承载比例逐渐降低,且误差对承载比的影响变小;降低丝杠或螺母弹性模量可有效改善滚柱螺纹牙承载分布. 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 承载分布 误差 接触角 螺旋升角

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误差-磨损-温度变化耦合的行星滚柱丝杠副载荷分布 被引量：5

10

作者 马尚君 李晓风 +2 位作者 刘更 彭城 郭辉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期655-660,共6页

为了揭示误差-磨损-温度变化耦合作用对行星滚柱丝杠副(PRSM)螺纹载荷分布的影响规律,基于变形协调关系,建立了计及误差、磨损和温度变化的PRSM载荷分布模型。通过与现有有限元模型和弹簧模型对比,最大相对误差为8.36%,表明所建模型正... 为了揭示误差-磨损-温度变化耦合作用对行星滚柱丝杠副(PRSM)螺纹载荷分布的影响规律,基于变形协调关系,建立了计及误差、磨损和温度变化的PRSM载荷分布模型。通过与现有有限元模型和弹簧模型对比,最大相对误差为8.36%,表明所建模型正确且可用于载荷分布规律研究。在此基础上,研究了无误差、含误差和磨损、以及含温度变化的载荷分布规律。结果表明,误差是导致载荷不均和波动的主因;磨损加剧了载荷分布不均及波动;温度变化造成载荷分布规律发生变化并以中间螺纹为基准呈近似对称分布,且当温度变化达到80℃时,最大载荷增加了9.2%,可见温度变化会增大单个螺纹承载量并导致过载风险;温度变化为40℃时,载荷分布相对更加均匀,控制温度变化可作为改善PRSM载荷分布的有效方法。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 载荷分布 误差 磨损 温度变化

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多级行星滚柱丝杠刚体动力学建模与分析 被引量：6

11

作者 李欣 刘更 +3 位作者 宋春雨 付晓军 马尚君 万琦 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1001-1009,共9页

基于多级行星滚柱丝杠结构特点,分析了各级行星滚柱丝杠之间的运动和受力关系。采用牛顿第二定律,在不考虑加工与装配误差和零件变形情况下,推导了多级行星滚柱丝杠运动方程,并提出了求解方法。实现了计入使用工况的多级行星滚柱丝杠运... 基于多级行星滚柱丝杠结构特点,分析了各级行星滚柱丝杠之间的运动和受力关系。采用牛顿第二定律,在不考虑加工与装配误差和零件变形情况下,推导了多级行星滚柱丝杠运动方程,并提出了求解方法。实现了计入使用工况的多级行星滚柱丝杠运动与受力计算,分析了各级行星滚柱丝杠连接处摩擦因数对该机构动力学特性的影响规律。结果表明,虽然第一级行星滚柱丝杠的丝杠直径较小,但其零件受力的初始值与稳态值均大于第二级行星滚柱丝杠;当丝杠螺旋升角较小时,多级行星滚柱丝杠的效率随着各级螺母和丝杠间摩擦因数的改变而明显变化,但受各级丝杠和丝杠间摩擦因数的影响非常小。 展开更多

关键词 多级行星滚柱丝杠 运动分析 受力分析 动力学

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行星滚柱丝杠副刚度特性分析及试验验证 被引量：4

12

作者 郭嘉楠 何鹏 +3 位作者 黄洪雁 刘占生 黄玉平 丁伟涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期967-973,共7页

为了研究行星滚柱丝杠刚度特性对舵机的影响,本文建立了行星滚柱丝杠的刚度模型。采用微分几何方法描述行星滚柱丝杠非标准螺纹的空间曲面特征,基于赫兹接触理论建立了一种行星滚柱丝杠刚度模型;分析了轴向负载、螺纹接触角和滚柱数量... 为了研究行星滚柱丝杠刚度特性对舵机的影响,本文建立了行星滚柱丝杠的刚度模型。采用微分几何方法描述行星滚柱丝杠非标准螺纹的空间曲面特征,基于赫兹接触理论建立了一种行星滚柱丝杠刚度模型;分析了轴向负载、螺纹接触角和滚柱数量对行星滚柱丝杠轴向刚度的影响规律,并搭建了行星滚柱丝杠刚度测试试验台,开展了轴向刚度验证试验。研究结果表明:行星滚柱丝杠轴向刚度随着接触角和滚柱数量的增大而增大;在相同负载条件下,接触角度和滚柱数量越大,轴向刚度增加速度越快。试验结果与本文模型的计算结果之间的最大误差为8. 3%,验证了本文所建立的行星滚柱丝杠刚度模型。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 传动机构 螺纹接触 微分几何 接触刚度 轴向刚度 赫兹接触理论

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行星滚柱丝杠副螺纹牙均载设计方法研究 被引量：5

13

作者 张文杰 刘更 +1 位作者 佟瑞庭 马尚君 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期499-507,共9页

为实现行星滚柱丝杠副(PRSM)的螺纹牙均载设计,使作用载荷尽可能在滚柱螺纹牙间均匀分布,从PRSM结构参数设计与螺纹精度设计2个层面展开研究。根据螺纹牙设计的弯曲与剪切强度条件与接触屈服条件,得到螺纹牙额定载荷与极限载荷计算方法... 为实现行星滚柱丝杠副(PRSM)的螺纹牙均载设计,使作用载荷尽可能在滚柱螺纹牙间均匀分布,从PRSM结构参数设计与螺纹精度设计2个层面展开研究。根据螺纹牙设计的弯曲与剪切强度条件与接触屈服条件,得到螺纹牙额定载荷与极限载荷计算方法以及PRSM参数设计准则。在参数设计层面,按照PRSM参数设计的一般流程,采用单因素方法研究了主要设计参数对载荷分布的影响规律,揭示了设计参数对载荷分布影响的基本规律,用于指导均载设计中参数优化。结果表明,各参数优化设计的关键是使丝杠、滚柱与螺母三者的轴段刚度有利于载荷均匀分布。在螺纹精度设计层面,研究了服从不同正态分布的随机螺距误差对载荷分布的影响,基于其影响规律,提出螺纹精度设计与公差带位置控制方法,实现PRSM螺纹牙均载设计。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 载荷分布 均载设计 参数设计 精度设计 公差带

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反向式行星滚柱丝杠承载分布及寿命分析 被引量：3

14

作者 殷国富 宋俨轩 +2 位作者 殷鸣 谢罗峰 赵秀粉 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期222-228,共7页

反向式行星滚柱丝杠是一种承载能力强,精度高、寿命长的直线传动机构。目前国内外对该机构的研究较少且不能综合分析不同承载条件下各结构参数对载荷分布及疲劳寿命的影响。因此,作者建立了其载荷分布、轴向变形和寿命的计算模型。在柱... 反向式行星滚柱丝杠是一种承载能力强,精度高、寿命长的直线传动机构。目前国内外对该机构的研究较少且不能综合分析不同承载条件下各结构参数对载荷分布及疲劳寿命的影响。因此,作者建立了其载荷分布、轴向变形和寿命的计算模型。在柱面坐标系中分别建立丝杠、滚柱和螺母的曲面方程;利用曲面啮合理论求出IPRS一个节距内滚柱分别与丝杠和螺母的啮合点;依据曲面方程和啮合点位置,利用赫兹接触理论建立啮合面接触变形的精确计算方式。根据赫兹变形、组件轴向变形及螺牙变形的几何关系建立载荷分布计算模型,并依据该模型得出特定参数下IPRS承载端的轴向变变形;依据求出的载荷分布、基于Lundberg–Palmgren方程建立寿命评估模型。将承载端轴向变形计算结果与实验数据对比,验证了该模型的准确性。针对关键参数于IPRS性能的影响进行分析,结果表明:载荷分布主要受螺牙数目、滚柱数目和螺旋角的影响,偏载率随着三者增加而增大;轴向刚度受滚柱数目、螺牙数目、螺旋角和螺母外径影响较大,其随滚柱数目和螺母外径的增大而增大,随螺牙数目和螺旋角的增大先增大后减小;接触疲劳寿命受滚柱数目、牙型半径、螺牙数目和接触角影响较大,其随着滚柱数目、牙型半径、螺牙数目的增大而增大,随着接触角的增大而减小。 展开更多

关键词 反向式行星滚柱丝杠 载荷分布 轴向变形 刚度 接触疲劳寿命

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面向行星滚柱丝杠副载荷均布的螺纹牙修形方法 被引量：2

15

作者 郭辉 佟瑞庭 +2 位作者 刘更 张文杰 马尚君 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期685-692,共8页

基于行星滚柱丝杠副(PRSM)螺纹牙载荷分布和螺纹牙受载变形关系,提出了滚柱螺纹牙的一种修形方法。采用不同的修形量分别对螺母侧和丝杠侧滚柱螺纹牙进行修形,并对修形后的螺纹牙载荷分布进行计算分析,结果表明,滚柱螺纹牙修形对接触对... 基于行星滚柱丝杠副(PRSM)螺纹牙载荷分布和螺纹牙受载变形关系,提出了滚柱螺纹牙的一种修形方法。采用不同的修形量分别对螺母侧和丝杠侧滚柱螺纹牙进行修形,并对修形后的螺纹牙载荷分布进行计算分析,结果表明,滚柱螺纹牙修形对接触对的载荷分布有较大的影响,螺母侧和丝杠侧载荷分布对修形量的敏感程度不同。通过滚柱螺纹牙修形量对螺纹牙载荷分布的影响规律研究,得到了在文中所给PRSM参数下,螺母侧和丝杠侧滚柱螺纹牙修形量的最优值,可以为未来PRSM均载设计提供理论指导。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 有限元方法 螺纹牙修形 均载设计

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考虑弹性变形的行星滚柱丝杠副滚滑特性 被引量：1

16

作者 马尚君 刘更 +1 位作者 付晓军 佟瑞庭 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期461-468,共8页

为了揭示行星滚柱丝杠副滚滑机理,基于滚柱螺纹球面牙型特点,采用等效球的方法,分别建立了未考虑弹性变形和考虑弹性变形的行星滚柱丝杠副滚滑分析模型.通过求解两侧接触点的相对滑动速度,研究其滚滑特性.采用滑-滚比表征两接触侧滑动... 为了揭示行星滚柱丝杠副滚滑机理,基于滚柱螺纹球面牙型特点,采用等效球的方法,分别建立了未考虑弹性变形和考虑弹性变形的行星滚柱丝杠副滚滑分析模型.通过求解两侧接触点的相对滑动速度,研究其滚滑特性.采用滑-滚比表征两接触侧滑动量与滚动量的相对关系,分别计算了两接触侧滑-滚比,并重点研究了螺纹结构参数中接触角、螺旋升角和滚柱螺纹牙数对两接触侧滑-滚比的影响规律.分析结果表明,考虑弹性变形,丝杠与滚柱接触侧会产生相对滑动,且两接触侧沿螺旋线切向产生的相对滑动速度最大;接触角和螺旋升角对两接触侧滑-滚比的影响趋势均相反,增大螺旋升角更有利于降低螺母侧滑-滚比;滚柱螺纹牙数对两接触侧滑-滚比的影响较小. 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 螺旋传动 滚动摩擦 弹性变形

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行星滚柱丝杠副的参数化设计与研究 被引量：5

17

作者 邢思 侯红玲 +1 位作者 赵永强 孙允璞 《陕西理工大学学报（自然科学版）》 2017年第3期10-17,共8页

提出了行星滚柱丝杠副的参数化设计方案,分析传动原理及运动关系,推导出主要零部件结构参数关系以及计算公式。从载荷、行程、转速、精度等条件入手,分析行星滚柱丝杠副在数控机床中实际应用工况,建立三维数字化模型并进行虚拟装配和干... 提出了行星滚柱丝杠副的参数化设计方案,分析传动原理及运动关系,推导出主要零部件结构参数关系以及计算公式。从载荷、行程、转速、精度等条件入手,分析行星滚柱丝杠副在数控机床中实际应用工况,建立三维数字化模型并进行虚拟装配和干涉检验,验证参数化设计的正确性。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 参数化 三维建模 虚拟装配

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行星滚柱丝杠副滚柱齿内啮合静态接触分析 被引量：1

18

作者 宋敏 杨雨薇 《西安航空学院学报》 2015年第3期38-41,共4页

针对滚柱齿被螺旋线切除产生不规则结构,在啮合传动中易发生断裂或使机构发生偏载问题,以滚柱齿内啮合副为研究对象,采用有限元方法建立了三维接触分析模型。考虑滚柱齿啮合线长度,分别对20个滚柱齿与内齿圈啮合进行了静态接触分析。研... 针对滚柱齿被螺旋线切除产生不规则结构,在啮合传动中易发生断裂或使机构发生偏载问题,以滚柱齿内啮合副为研究对象,采用有限元方法建立了三维接触分析模型。考虑滚柱齿啮合线长度,分别对20个滚柱齿与内齿圈啮合进行了静态接触分析。研究结果表明,不同编号滚柱齿参与啮合时,最大接触应力值随着总接触线长度的减小而增大;滚柱齿中小齿牙的存在,导致最大接触应力偏大,且接触线较短的小齿牙会影响最大接触应力的位置和大小。研究结果可对行星滚柱丝杠螺纹副和齿轮副参数匹配设计及承载分析提供参考。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠副 内啮合传动 接触分析 接触应力

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行星滚柱丝杠动力学特性分析及试验研究 被引量：5

19

作者 郭嘉楠 何鹏 +3 位作者 黄洪雁 刘占生 黄玉平 丁伟涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1841-1848,共8页

准确的舵机模型是舵机系统控制及颤振分析的关键,为实现舵机模型快速而准确的控制,需要建立高精度的行星滚柱丝杠动力学模型。依据赫兹接触理论建立了考虑螺纹啮合刚度的行星滚柱丝杠动力学力学模型,搭建行星滚柱丝杠动力学特性试验台... 准确的舵机模型是舵机系统控制及颤振分析的关键,为实现舵机模型快速而准确的控制,需要建立高精度的行星滚柱丝杠动力学模型。依据赫兹接触理论建立了考虑螺纹啮合刚度的行星滚柱丝杠动力学力学模型,搭建行星滚柱丝杠动力学特性试验台。试验结果表明:行星滚柱丝杠前两阶固有频率试验结果分别为195Hz和747Hz,与仿真结果误差小于6.7%,验证了模型准确性。研究了螺纹接触角和滚柱半径对行星滚柱丝杠啮合刚度以及行星滚柱丝杠的前两阶固有频率的影响。结果表明:螺纹接触角增加,会导致行星滚柱丝杠的螺纹啮合刚度及其第一、二阶固有频率增加;而滚柱半径的增加同样会使行星滚柱丝杠的螺纹啮合刚度增加,但其第一、二阶固有频率会在半径为某特定值时达到最大。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠 动力学特性 接触分析 试验研究 固有特性分析

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行星滚柱丝杠螺纹副-齿轮副同步啮合动态接触载荷特性 被引量：6

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作者 马腾龙 马尚君 +3 位作者 吴林萍 付晓军 许千斤 刘更 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期11-21,30,共12页

为揭示行星滚柱丝杠螺纹副-齿轮副同步啮合动态接触载荷特性,采用有限元方法建立了行星滚柱丝杠数值模型。根据行星滚柱丝杠运动原理,推导了螺母轴向速度和位移理论计算公式,并给出了螺纹牙静载荷分布模型,分别从运动学和静动载荷的角... 为揭示行星滚柱丝杠螺纹副-齿轮副同步啮合动态接触载荷特性,采用有限元方法建立了行星滚柱丝杠数值模型。根据行星滚柱丝杠运动原理,推导了螺母轴向速度和位移理论计算公式,并给出了螺纹牙静载荷分布模型,分别从运动学和静动载荷的角度将数值结果与理论值进行了对比,相对误差均小于5%,从而验证了模型的正确性。基于数值模型,分析了不同螺母负载、丝杠转速、摩擦系数对行星滚柱丝杠各接触副动态接触载荷的影响规律。研究结果表明:丝杠转速增大,各接触载荷曲线波动增大,同时齿轮副和滚柱轴端与保持架接触载荷曲线波动周期性减小;螺纹副稳态接触载荷受螺纹副-齿轮副同步啮合及齿轮副啮合激励的共同影响呈现微幅波动;螺母负载增大,除齿轮副外各接触副接触载荷成正比增加,其中螺纹副和保持架分担了齿轮副部分载荷,导致齿轮副接触载荷减小;摩擦系数增大,接触载荷增幅明显,且各接触载荷曲线波动变大。 展开更多

关键词 行星滚柱丝杠 同步啮合 动态接触 有限元方法 接触载荷

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