一种新型的高速进给传动机构─—行星滚柱丝杠

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠相比，在尺寸相同的条件下，其静刚度、抗振性等均高于滚珠丝杠，特别适用于高速进给机构中。本文介绍了行星滚柱丝杠的结构、特点及设计和选用方法。     

行星滚柱丝杠副的研究

介绍了行星滚柱丝杠副的结构及原理,并对滚珠丝杠副与滚柱丝杠副进行了比较,分析了影响滚柱丝杠副承载的因素和滚珠丝杠副的承载,列举了相应的应用领域。     

SKF公司推出高精密滚柱丝杠

在2006年2月14-17 日上海举行的CCMT展会上,SKF公司重点展出了应用于机床行业的滚柱丝杠。相对于滚珠丝杠,滚柱丝杠具有更大的承载能力和更高的运行精度。 SKF公司的滚柱丝杠有两种,行星滚柱丝杠和循环式滚柱丝杠。行星滚柱丝杠非常坚固,能够在恶劣环境     

滚珠丝杠副和行星式滚柱丝杠副静刚度的比较研究

首先论述了滚珠丝杠副的静刚度,而后结合三角螺纹的变形推导出行星式滚柱丝杠副刚度计算方法。由于载荷分布对静刚度影响较大,所以先推导出载荷分布规律,再求出静刚度,从而使结果更为精确,通过两种丝杠副的比较,得出行星式滚柱丝杠副的静刚度比滚珠丝杠副的静刚度约大５０％的结论。     

行星滚柱丝杠副产品产业化应用分析

行星滚柱丝杠副是实现旋转运动和直线运动相互切换的机械装置,与滚珠丝杠副比较具有相同尺寸下承载力更高、寿命更长、传动效率更高等优点。本文基于对行星滚柱丝杠副产品的研发、制造、测试和检测、产业化应用等方面分析了国内外该产品的产业发展现状,并针对性提出了我国行星滚柱丝杠副产品产业发展的相关建议。     

循环式行星滚柱丝杠副的自由度与运动学分析

循环式行星滚柱丝杠副与标准式行星滚柱丝杠副之间存在较大差异,尤其是循环式行星滚柱丝杠副所特有的环槽滚柱结构和凸轮复位机构.本文基于循环式行星滚柱丝杠副的工作原理和结构,针对循环式行星滚柱丝杠副的空间机构运动特点,利用约束螺旋理论计算了循环式行星滚柱丝杠副的自由度.建立了循环式行星滚柱丝杠副的运动学模型,对关键结构参数和...     

行星滚柱丝杠副预紧力研究

对行星滚柱丝杠滚柱、螺母及丝杠相对位置与结构进行分析,利用赫兹接触理论对行星滚柱丝杠副中滚柱与丝杠、滚柱与螺母接触点的弹性变形进行计算,进而对行星滚柱丝杠副的预紧力进行分析,得出预紧力、预紧量、接触角之间的关系。     

滚柱丝杠

滚柱丝杠传动比滚珠丝杠传动有更多的接触点,承载系数大,刚性好,寿命长。在负载 较大时,许多行业都用滚柱丝杠传动来代替滚珠丝杠传动。     

行星滚柱丝杠副啮合原理研究进展

行星滚柱丝杠副具有承载能力大、传动精度高以及环境适应性好等特点,已在工程领域得到广泛应用。目前关于行星滚柱丝杠副的研究主要涉及设计参数匹配、运动学分析、静刚度计算、摩擦力矩及效率计算和加工制造等方面,而针对行星滚柱丝杠副啮合原理的研究却不多见。本文根据行星滚柱丝杠副的结构组成对其啮合特征进行了描述,总结分析了现有行星滚柱丝杠副啮合原理研究成果,并在此基础上对行星滚柱丝杠副啮合原理研究方向进行了展望。     

滚柱丝杠副的啮合计算

滚柱丝杠副是近年来发展起来的新型传动部件，它的工艺性和使用性能均高于滚珠丝，介绍了滚柱丝杠的结构。通过建立丝螺纹曲面和滚柱曲面方程，研究丝杠和滚柱之间的啮合关系，从而为机构参数的选择提供理论上的依据。     

行星滚柱丝杠副弹塑性接触分析

针对行星滚柱丝杠副弹塑性接触问题,以赫兹接触理论及弹塑性力学为基础,建立了丝杠与滚柱单对接触模型,得出一种判断行星滚柱丝杠副是否进入屈服状态的方法。其次,基于有限元法建立其弹塑性接触的数值模型,分析了载荷与行星滚柱丝杠副弹塑性接触变形的关系。进一步的计算表明,滚柱先于丝杠屈服,且在塑性变形量较小的载荷范围内,运用赫兹公式计算接触应力仍然可行。通过对行星滚柱丝杠副的弹塑性接触分析,得出其额定静载荷对应的塑性变形量,对未来行星滚柱丝杠副的设计提供了理论依据。     

螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性影响研究

以行星滚柱丝杠副为研究对象,建立了单对滚柱与丝杠啮合副的接触模型。采用有限元软件ABAQUS计算分析了滚柱与丝杠的接触应力。为了研究螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性的影响,分别设计了牙型角为60°,80°,85°,90°,95°的螺纹啮合副,对比研究了不同牙型角时滚柱螺纹牙最大接触应力及其最大相对误差,丝杠螺纹牙最大接触应力及其最大相对误差。结果表明:滚柱与丝杠的最大接触应力均发生在第1节螺纹牙上,且随螺纹牙型角的增大,最大接触应力整体呈增大趋势;螺纹牙型角为90°时,滚柱螺纹牙最大接触应力的最大相对误差最小,滚柱受载更均匀,传动更平稳,从而有利于提高行星滚柱丝杠副的使用寿命。通过研究螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性的影响,为行星滚柱丝杠副设计提供指导。     

行星滚柱丝杠运动原理及有限元分析

为优化行星滚柱丝杆的设计,对标准式行星滚柱丝杠的运动原理进行了分析,得出丝杠、滚柱和螺母的螺纹旋向和头数的关系;建立行星滚柱丝杠三维模型,运用ANSYS Workbench软件进行螺纹的接触应力有限元仿真分析;并研究螺纹的牙型角和螺距对接触应力的影响.该分析结果可为行星滚柱丝杠的设计及选型提供参考依据.     

行星滚柱丝杠运动原理及有限元分析

为优化行星滚柱丝杆的设计,对标准式行星滚柱丝杠的运动原理进行了分析,得出丝杠、滚柱和螺母的螺纹旋向和头数的关系;建立行星滚柱丝杠三维模型,运用ANSYS Workbench软件进行螺纹的接触应力有限元仿真分析;并研究螺纹的牙型角和螺距对接触应力的影响.该分析结果可为行星滚柱丝杠的设计及选型提供参考依据.     

行星滚柱丝杠运动原理及有限元分析

为优化行星滚柱丝杆的设计,对标准式行星滚柱丝杠的运动原理进行了分析,得出丝杠、滚柱和螺母的螺纹旋向和头数的关系;建立行星滚柱丝杠三维模型,运用ANSYS Workbench软件进行螺纹的接触应力有限元仿真分析;并研究螺纹的牙型角和螺距对接触应力的影响.该分析结果可为行星滚柱丝杠的设计及选型提供参考依据.     

行星差动微位移机构轴向变形分析与仿真

以行星差动滚柱丝杠为研究对象,设计一种新型微位移机构,用来进行刀具补偿。轴向刚度是评价行星滚柱丝杠综合性能的重要指标之一,运用赫兹接触理论对行星差动滚柱丝杠的轴向接触变形进行理论分析。行星差动滚柱丝杠的结构类似于行星滚柱丝杠的结构,建立机构简化模型,并用ANSYS软件对模型进行有限元仿真分析。最后,将解析值与仿真值进行对比来验证简化模型的是否合理,并进行误差分析。结果显示,仿真值与理论值相对误差均在5%以内,表明所创建的有限元简化模型较为合理。     

考虑误差的行星滚柱丝杠副啮合模型研究

行星滚柱丝杠在工作运行中,由于存在安装精度以及螺纹精度误差,各螺纹参数、结构参数与滚柱定位并不能保证完全精确.当产生误差时,行星滚柱丝杠副的接触点位置与接触特性会发生改变.从行星滚柱丝杠副的啮合原理切入,分析各种误差的形式以及量化表现,运用刚体欧拉定理,结合行星滚柱丝杠副的坐标变换求解各螺纹的螺旋曲面方程;综合考虑误差存在的啮合条件,提出一种考虑误差的行星滚柱丝杠副啮合模型;使用Matlab软件对方程求解并与其他啮合模型比对验证,同时在Creo中建立三维模型以验证此模型的正确性.结果表明:此研究方法合理,计算可行,可用于行星滚柱丝杠副偏斜模型研究,并为进一步分析其运动学与动力学特性打下基础.     

行星滚柱丝杠副承载特性研究进展

行星滚柱丝杠副具有承载能力大、环境适应性好、寿命长等优点。行星滚柱丝杠副的承载特性主要包括各啮合传力零件的受力分析、轴向变形、螺纹牙载荷分布、滚柱间载荷分配及摩擦磨损特性等。它既是揭示其服役过程中载荷传递、结构变形以及摩擦磨损等机理的重要途径,也是进一步提高行星滚柱丝杠副传动性能和使用寿命的理论基础。首先介绍了行星滚柱丝杠副承载原理,在此基础上说明承载特性各项研究的主要内容及意义,并对目前研究成果进行了总结与分析。最后,对行星滚柱丝杠副承载特性的未来研究方向进行了展望。     

行星滚柱丝杠弹性接触变形计算与分析

采用Hertz接触理论对行星滚柱丝杠在静态载荷作用下的丝杠与滚柱点接触变形进行了计算研究。Hertz接触理论中的两类完全椭圆积分采用数值计算方法在MATLAB中完成求解。文中分析了行星滚柱丝杠副接触角、丝杠直径等参数对丝杠与滚柱接触变形及应力分布的影响,接触角越大装置轴向承载能力越大。     

滚柱丝杠付

滚柱丝杠付(图1)和滚珠丝杠付一样,它具有磨擦系数小、传动效率高(达93%)、刚性好、灵敏度高、寿命长、制造方便(是调质丝杠)等特点。由于它的接触点较尺寸相同的滚珠丝杠要多,因此其承载能力大于滚珠丝杠,而且其抗冲击载荷的特性较好,故适用于重载荷的传动系统中。 滚柱丝杠付的丝杠为多头细牙螺纹,丝杠每转一转螺母的移动量可以小到0.2～0.6毫米,这是一般滚珠丝杠所难以做到的,因此它适用于微量进线机构。 由于滚柱丝杠付具有上述特点,国外已有不少工厂生产这种丝杠,并把它成功地用于金属切削机床的传动系统中。如法国福雷(Forest)公司生…