本文關(guān)鍵詞：航天工況下滾珠絲杠的接觸特性及摩擦效率分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：航天伺服精密傳動機構(gòu)中的滾珠絲杠由于載荷和工作條件的特殊性,其接觸變形、摩擦磨損、破壞機理與通用滾珠絲杠傳動相比有天壤之別,對于航天工況下的滾珠絲杠副研究有著十分必要的意義。 本文結(jié)合彈塑性力學、摩擦學、熱力學對滾珠絲杠副進行了理論研究和探討。首先基于赫茲理論結(jié)合塑性變形特點對滾珠絲杠副進行了彈塑性接觸變形建模,根據(jù)滾珠絲杠副的特點分別從數(shù)學計算模型和有限元仿真,對滾珠絲杠副的接觸變形問題進行了探索。其次根據(jù)滾珠絲杠副摩擦力矩的發(fā)生機制特點,構(gòu)造了滾珠絲杠副摩擦力矩的計算模型,分析討論了各種因素條件對滾珠絲杠副摩擦力矩的影響,基于熱變形基本方程和有限元理論對于滾珠絲杠副的溫升和熱變形建立了數(shù)學模型,在確定約束條件和熱載荷的基礎(chǔ)上建立了滾珠絲杠副的穩(wěn)態(tài)溫度場分析模型,并給出了熱位移變形圖。最后根據(jù)有無預緊情況分別對滾珠絲杠副的傳動效率進行了數(shù)學模型計算。 本文的研究對于面向航天工況的伺服精密滾珠絲杠傳動的優(yōu)化設(shè)計有著一定的理論價值,為航天機電伺服機構(gòu)的小型化、輕量化設(shè)計提供了一定的技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：滾珠絲杠 彈塑性變形 摩擦力矩 有限元 熱變形
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：V423
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題研究的背景及意義8
• 1.2 滾珠絲杠副簡介8-13
• 1.2.1 滾珠絲杠副工作原理8-9
• 1.2.2 滾珠絲杠副的特點9-10
• 1.2.3 滾珠絲杠副的分類10-12
• 1.2.4 滾珠絲杠副的基本尺寸12
• 1.2.5 滾珠絲杠副的精度和材料12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.1 國外的研究發(fā)展情況13
• 1.3.2 國內(nèi)的研究發(fā)展情況13-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 2 滾珠絲杠副的接觸變形15-26
• 2.1 概述15
• 2.2 滾珠絲杠副的彈性變形15-19
• 2.2.1 Hertz接觸理論15-17
• 2.2.2 滾珠與滾道的彈性變形17-19
• 2.3 滾珠絲杠副的塑性變形19-20
• 2.4 絲杠副的彈塑性變形計算20-21
• 2.5 滾珠絲杠副的有限元建模仿真21-25
• 2.6 本章小節(jié)25-26
• 3 滾珠絲杠副摩擦力矩分析26-44
• 3.1 概述26
• 3.2 滾珠絲杠副摩擦力矩產(chǎn)生機理分析26-29
• 3.2.1 滾珠絲杠副彈性滯后引起的純滾動摩擦26-27
• 3.2.2 滾珠絲杠副滾珠與滾道間的差動摩擦27
• 3.2.3 滾珠自身的自旋滑動摩擦27
• 3.2.4 滾珠絲杠副滾珠與滾珠間的滑動摩擦27-28
• 3.2.5 返向裝置內(nèi)的滾珠摩擦28
• 3.2.6 潤滑劑粘滯摩擦28-29
• 3.3 滾珠絲杠副摩擦力矩影響因素分析29-37
• 3.3.1 預緊力對滾珠絲杠摩擦力矩的影響29-31
• 3.3.2 滾珠循環(huán)方式對滾珠絲杠摩擦力矩的影響31-32
• 3.3.3 滾道參數(shù)對滾珠絲杠摩擦力矩的影響32-35
• 3.3.4 載荷對滾珠絲杠摩擦力矩的影響35-36
• 3.3.5 材料、潤滑對滾珠絲杠摩擦力矩的影響36-37
• 3.4 滾珠絲杠副摩擦力矩分析計算37-42
• 3.4.1. 絲杠滾道內(nèi)的摩擦分析計算37-38
• 3.4.2. 返向器內(nèi)滾珠滑動摩擦分析計算38-39
• 3.4.3. 滾珠進出返向器時摩擦分析計算39-42
• 3.5 滾珠絲杠副預緊力的確定42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 4 滾珠絲杠副溫升及熱變形分析44-54
• 4.1 概述44
• 4.2 滾珠絲杠的發(fā)熱及理論計算44-48
• 4.2.1 滾珠絲杠熱分析基礎(chǔ)44-45
• 4.2.2 滾珠絲杠的發(fā)熱量計算45-46
• 4.2.3 滾珠絲杠副熱對流的計算46-48
• 4.3 滾珠絲杠的溫升及熱變形分析48-49
• 4.4 滾珠絲杠溫升的有限元仿真模擬49-51
• 4.5 滾珠絲杠副發(fā)熱的影響因子和改進方法51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 5 滾珠絲杠副的傳動效率及磨損分析54-68
• 5.1 概述54
• 5.2 滾珠絲杠副效率分析54-62
• 5.2.1 滾珠絲杠副無預緊下的效率54-56
• 5.2.2 滾珠絲杠副有預緊下的效率56-60
• 5.2.3 滾珠絲杠副數(shù)學模型計算60-62
• 5.2.4 滾珠絲杠副防止逆?zhèn)鲃拥姆椒?/span>62
• 5.3 滾珠絲杠副失效分析62-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 6 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68
• 6.2 展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-74

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本文編號：425027