基于行星滾柱絲杠中各滾柱嚙合位置的差異,提出了各滾柱在絲杠和螺母兩側(cè)螺紋牙載荷分布的計(jì)算方法。通過(guò)分析得出若實(shí)現(xiàn)各滾柱嚙合位置完全相同,絲杠和螺母的螺紋頭數(shù)應(yīng)是滾柱個(gè)數(shù)的整數(shù)倍。綜合考慮行星滾柱絲杠滾柱嚙合位置及軸段變形、螺紋牙接觸變形和彎曲變形等因素,根據(jù)變形協(xié)調(diào)方程和牛頓第二定律,計(jì)算分析了各滾柱的載荷分布規(guī)律,并通過(guò)有限元算法驗(yàn)證結(jié)果的正確性。結(jié)果表明,當(dāng)滾柱嚙合位置不同時(shí)會(huì)造成各滾柱的載荷差異,并且嚙合位置最高的滾柱兩側(cè)承受的載荷最大。

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【部分圖文】：

圖2絲滾柱在絲杠和螺母兩側(cè)嚙合位置剖面圖

圖1絲杠與滾柱嚙合剖面圖行星滾柱絲杠為了保證裝配過(guò)程的順暢以及防止帶載傳動(dòng)過(guò)程中由于零件之間的摩擦導(dǎo)致溫升過(guò)高致使螺紋牙發(fā)生熱變形相互卡死的現(xiàn)象,為此絲杠和螺母以及滾柱之間的螺旋曲面是存在軸向間隙的,其螺紋牙的嚙合接觸位置與無(wú)側(cè)隙螺紋牙嚙合是有差異的。作行星滾柱絲杠副在xoy平....

圖5滾柱嚙合位置差

其中,n為絲杠的螺紋頭數(shù),k為滾柱的個(gè)數(shù);j表示絲杠與第i個(gè)滾柱相嚙合的第j個(gè)螺旋嚙合線。若要實(shí)現(xiàn)行星滾柱絲杠副中的各滾柱的嚙合接觸位置相同,由上式可知需滿足n=z·k,z為整數(shù)。2行星滾柱絲杠載荷模型

圖6螺紋彎曲變形

螺紋牙在嚙合點(diǎn)受到載荷后會(huì)發(fā)生彎曲變形,如圖6所示。圖6中,a表示螺紋牙厚度;b表示螺紋牙在嚙合點(diǎn)處的牙厚;c表示嚙合點(diǎn)處的螺紋牙高度;α表示牙側(cè)角。F為嚙合處的載荷在xoy平面上的分力,運(yùn)用正交分解法將力F分解成沿x軸和y軸的兩個(gè)力。具體的計(jì)算公式如下:

圖7變形關(guān)系示意

滾柱和絲杠及螺母嚙合接觸時(shí),以絲杠或螺母中任意相鄰螺紋牙上的嚙合點(diǎn)為研究對(duì)象,兩個(gè)嚙合點(diǎn)在變形前后的位置關(guān)系如圖7所示。圖7中,粗實(shí)線表示絲杠或螺母中變形后的第i和i+1個(gè)螺紋牙與軸段狀態(tài)。列出絲杠或螺母嚙合的變形協(xié)調(diào)方程為L(zhǎng)+δi+1=L+ΔLi+δi,其中,L的長(zhǎng)度等于螺距。....

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