航天工程領(lǐng)域的高載荷工況對精密滾珠絲杠副的工作特性提出了更高的要求,傳統(tǒng)的針對一般民用滾珠絲杠的設(shè)計理論和方法不能適應(yīng)高載荷工況下滾珠絲杠的設(shè)計要求。因此開展針對特殊工況下精密滾珠絲杠副工作特性的分析和研究工作具有重大意義。本文首先基于Hertz接觸理論和彈塑性接觸變形模型,分析了滾珠與滾道的靜態(tài)彈塑性接觸變形,并根據(jù)滾珠絲杠副變形的幾何關(guān)系,對滾珠絲杠的動態(tài)接觸變形進行了分析計算。然后通過對滾珠與滾道接觸運動過程中的摩擦種類及影響因素的分析,推導(dǎo)了滾珠絲杠副的總摩擦力矩計算公式;通過對磨損的理論分析,建立并求解了滾珠絲杠副的磨損模型。在摩擦磨損分析的基礎(chǔ)上,基于溫度場、熱變形、熱應(yīng)力及熱應(yīng)變的有限元理論,利用ANSYS Workbench有限元軟件對滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的溫升、熱變形、熱應(yīng)力及熱應(yīng)變進行了仿真模擬。論文并利用ADAMS多體動力學(xué)軟件對不同載荷和轉(zhuǎn)速下的滾珠絲杠副進行了接觸碰撞動力學(xué)仿真分析,求解并分析了滾珠與絲杠、螺母及返向器滾道的接觸碰撞力大小及影響因素。為了驗證特殊工況下精密滾珠絲杠副的工作特性,論文設(shè)計了滾珠絲杠副性能測試試驗臺,并對滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的溫升和振動工作... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１滾珠絲杠副接觸模型??根據(jù)赫茲理論，任意一點的接觸應(yīng)力以＾”可表示為：??

圖２．２彈塑性變形曲線??于是可得加載曲線方程為：??

碩士學(xué)位論文??圖２．３加載前后的滾珠中心、絲杠和螺母滾道曲率中心的位置關(guān)系??如圖２．３所示為滾珠絲杠副在施加工作載荷前與施加工作載荷后的滾珠中心、絲杠??及螺母滾道曲率中心的相對位置；其中，實線為加載前的位置，虛線為加載后的位置。??〇？是螺母滾道面曲率中心的位置；假定螺母滾道面曲率中心的位置固定不動，則Ｋ和Ｇ??分別為加載前和加載后的滾珠中心位置，和〇，２分別為加載前和加載后的絲杠滾道面??曲率中心。??根據(jù)圖２．３可列出相應(yīng)的幾何關(guān)系方程為：??ｘｉ＋ｘ２２＝（ｒｎ－ｒｂ＋Ｓｎ）２??ＡＡ－＾）?＋｛Ａ￣ｘ２）?＝｛ｒｓ￣ｒｂ?＋?Ｓｓ）?（２．２３）??Ａ｝?＝（ｔ－?＼）ｄｂ?ｓｉｎ?ａ?＋?／?ｃｏｓ?Ｘ??Ａ２?＝（ｔ－?＼）ｄｂ?ｃｏｓ?ａ??＇？?ｘｉ??ｓｍ?ａ”?＝?！???ｒｎ￣ｒｂ＋ｓｎ??ｘ，??ｃｏｓ?ａ？?＝?＝???＜?（２．２４）??—??ｒｎ￣ｒｂ＋Ｓｓ??ｃｏｓａ５?＝——＝???式（２．２３）與式（２．２４）中，ｘｊｎｘ２分別為滾珠中心與螺母曲率中心在水平方向上??及豎直方向上的相對距離大小，為和為分別為絲桿曲率中心與螺母曲率中心在水平方??向上及豎直方向上的相對距離大小，（為絲杠滾道曲率半徑，ｒ？為螺母滾道曲率半徑，４??１２??


本文編號：2961709