高性能滾珠絲杠副理論研究與仿真分析.pdf

1、滾珠絲杠副作為重要的傳動部件，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。隨著機械行業(yè)傳動機構(gòu)“高速、高精、高效”的發(fā)展趨勢，對滾珠絲杠副的要求也相應(yīng)的不斷提高。因此，研發(fā)高dn值、高加速度、高剛性、高精度、低噪音的滾珠絲杠副，對今后的設(shè)計、制造與應(yīng)用提供技術(shù)參考。
　　本文提出了一種簡易設(shè)計計算方法，用來對滾珠絲杠副受力、運動、應(yīng)力、應(yīng)變、接觸剛度等參數(shù)進行分析計算。借助MATLAB等計算繪圖工具，研究了滾珠絲杠副接觸角對轉(zhuǎn)速、軸向接觸變形、軸向接

2、觸剛度和滾珠螺旋比的影響，綜合考慮確定初步最佳接觸角，并對常用接觸角和初步最佳接觸角的性能進行對比，最終得出某滾珠絲杠副最佳接觸角為41°，工作效率提高了1.8％，對實際生產(chǎn)具有應(yīng)用價值。
　　運用理論知識分析并建立滾珠絲杠不同安裝方式下的彎曲變形曲線方程，得出各種方式下最大的變形位置及最大變形量。另外，利用ANSYS-Workbench對四種不同安裝方式下進行了模態(tài)分析，獲得模態(tài)變形圖。理論和軟件兩種分析方式得到了一致的結(jié)果，驗

3、證了結(jié)果的正確性。
　　利用Pro/E建立端塞式和外插管式滾珠絲杠副受力變形模型，在ANSYS-Workbench進行有限元分析，得出彈性接觸力與接觸變形圖，比較分析得出在某一相同工況下，端塞式比外插管式滾珠絲杠性能更好一些。另外，利用ADAMS對整體系統(tǒng)進行動力學(xué)分析，通過仿真得到滾珠的運行速度變化情況、滾珠與絲杠、螺母之間的碰撞力曲線圖。結(jié)果顯示滾珠與絲杠的應(yīng)力稍大一些，且滾珠間在滾道內(nèi)的碰撞要比反向過程內(nèi)劇烈。這為以后高性能