端蓋式高速滾珠絲杠副反向裝置動力學仿真分析.pdf

1、反向裝置是精密滾珠絲杠副的重要零件。在高速、重載工作條件下，反向裝置受到循環(huán)滾珠連續(xù)、快速的接觸碰撞和摩擦的影響，容易引發(fā)摩擦磨損、溫度升高、蠕變松弛、疲勞屈服失效等。端蓋式循環(huán)反向裝置是一種新型的高速滾珠絲杠副反向器，通過分析滾珠在反向器內(nèi)的接觸碰撞力，研究其動力學性能及流暢性，改進端蓋式反向裝置的結構設計，為進一步提高高速滾珠絲杠副的性能指標提供理論和技術支持。
　　 本文首先運用多體動力學理論以及有限元分析軟件ANSYS，

2、通過理論分析和動力學優(yōu)化，研究反向器的各結構參數(shù)對滾珠循環(huán)流暢性的影響，優(yōu)化反向器的結構設計。其次利用多體動力學仿真軟件ADAMS對反向器內(nèi)的滾珠進行動力學仿真，分析導致摩擦力矩波動的原因，探討合理的反向器設計。研究內(nèi)容主要包含以下幾個方面：
　　 1)根據(jù)動力學理論，分析端蓋式滾珠絲杠副中滾珠與反向器之間的力學關系，探討各結構設計參數(shù)對滾珠承載能力的影響。
　　 2)應用有限元分析軟件ANSYS，建立滾珠與反向器碰撞的

3、力學模型，分析碰撞角度、結構和材料參數(shù)對碰撞力的影響，對反向裝置進行初步優(yōu)化設計。
　　 3)應用三維造型軟件Pro/e和多體動力學分析軟件ADAMS，建立端蓋式滾珠絲杠副的動力學仿真模型。通過摩擦力矩的仿真分析，利用頻譜分析等方法研究導致滾珠絲杠副正反轉摩擦力矩波動的原因。
　　 4)通過滾珠絲杠副的摩擦力矩和噪聲測量實驗，對比端蓋式滾珠絲杠副反向裝置的動力學仿真結果，進一步檢驗結構優(yōu)化的效果以及仿真分析的有效性。