滾珠絲杠副優(yōu)化設(shè)計選型工具開發(fā)及應(yīng)用.pdf

1、滾珠絲杠副作為一種高精度、高效率的滾動功能部件被廣泛的運用于裝備制造、汽車交通、航空航天等領(lǐng)域。優(yōu)化設(shè)計選型對于滾珠絲杠副性能發(fā)揮至關(guān)重要，因此滾珠絲杠副優(yōu)化設(shè)計選型的工具開發(fā)與應(yīng)用是一項十分有意義的研究內(nèi)容。
　　本文首先從滾珠絲杠副優(yōu)化設(shè)計選型理論研究入手，提出絲杠優(yōu)化設(shè)計選型“三步法”:初步選型、性能校核和優(yōu)化選擇。以最小導程、最小底徑和預(yù)期額定動載荷作為標準完成初步選擇，針對被選絲杠使用性能進行校核并巧妙地提出通過絲杠拉壓

2、剛度預(yù)估滾珠絲杠副系統(tǒng)傳動剛度簡化算法，優(yōu)化選擇部分所提出剛度、載荷分布、壽命和幾何尺寸四個優(yōu)化選擇量化標準是本文核心創(chuàng)新點之一。滾珠絲杠副滾動體載荷分布研究中根據(jù)彈性體特性創(chuàng)新地提出滾珠絲杠副受力模型——等效彈簧理論模型。該模型的意義在于能夠高效快捷地計算出載荷隨滾動體分布情況，為滾珠絲杠副優(yōu)化設(shè)計選型理論中載荷分布量化優(yōu)選標準奠定了理論基礎(chǔ)。本文提出單元絲杠等效彈簧剛度計算方法并對載荷分布的影響因素進行了詳細地分析，等效彈簧理論模型

3、的正確性得到了數(shù)值計算和有限元仿真方法的雙重驗證。接觸剛度優(yōu)選理論研究中提出的軸向接觸變形系數(shù)Ka是一個獨立于工作載荷大小只與滾珠絲杠副本身結(jié)構(gòu)尺寸和材料有關(guān)的系數(shù)，該系數(shù)的意義在于為滾珠絲杠副剛度優(yōu)選量化標準提供了理論支撐。該部分由兩自由彈性體接觸研究入手，明晰應(yīng)力分布與接觸變形的關(guān)系，提出接觸剛度的詳細計算方法并分析接觸角、螺旋升角、滾動體數(shù)量等參數(shù)對軸向接觸剛度量化影響。文章最后分析了絲杠副優(yōu)化設(shè)計選型工具使用戶需求和現(xiàn)有產(chǎn)品優(yōu)劣