滾珠絲杠副優(yōu)化設(shè)計(jì)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(yùn)用于裝備制造、汽車交通、航空航天等領(lǐng)域。優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)選型的工具開發(fā)與應(yīng)用是一項(xiàng)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(jì)選型理論研究入手，提出絲杠優(yōu)化設(shè)計(jì)選型“三步法”:初步選型、性能校核和優(yōu)化選擇。以最小導(dǎo)程、最小底徑和預(yù)期額定動載荷作為標(biāo)準(zhǔn)完成初步選擇，針對被選絲杠使用性能進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)是本文核心創(chuàng)新點(diǎn)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(jì)算出載荷隨滾動體分布情況，為滾珠絲杠副優(yōu)化設(shè)計(jì)選型理論中載荷分布量化優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)奠定了理論基礎(chǔ)。本文提出單元絲杠等效彈簧剛度計(jì)算方法并對載荷分布的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)地分析，等效彈簧理論模型

3、的正確性得到了數(shù)值計(jì)算和有限元仿真方法的雙重驗(yàn)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(dú)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(biāo)準(zhǔn)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(xì)計(jì)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(jì)選型工具使用戶需求和現(xiàn)有產(chǎn)品優(yōu)劣