乔冠1,2,3 罗宇1 谢海波3 黄江华2 唐术锋1
1.内蒙古工业大学 内蒙古自治区先进制造技术重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010051;
2.浙江兆丰机电股份有限公司,浙江 杭州 311232;
3.浙江大学 机械工程学院,浙江 杭州 310030
QIAO Guan1,2,3 LUO Yu1 XIE Haibo3 HUANG Jianghua2 TANG Shufeng1
1. Inner Mongolia Autonomous Region Key Laboratory of Advanced Manufacturing,Inner Mongolia University of Technology,Hohhot 010051, Inner Mongolia, China;
2. Zhejiang Zhaofeng Electromechanical Co., Ltd.,Hangzhou 311232, Zhejiang,China;
3.School of Mechanical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310030, Zhejiang,China
摘要:
反向循环式行星滚柱丝杠副是一种可将螺母与电机融合设计,且具备易加工、大负载、长寿命的新型传动丝杠。螺母与多个牙型为环槽的滚柱啮合,多滚柱再与丝杠螺纹啮合传递动力。该文首先设计了反向循环式行星滚柱丝杠副的创新结构,推导了丝杠无螺纹区的尺寸范围及各零部件的参数匹配公式,并完成了虚拟建模;然后,推导了反向循环式行星滚柱丝杠副运动参数的计算式,再通过Adams软件建立动力学仿真模型并进行结果分析,仿真结果与理论结果的相对误差范围在0.20%~1.12%,验证了该文所采用的仿真方法及该结构的可行性;最后,分别从工况条件和凸轮环凸台斜面倾角两方面,定量分析了反向循环式行星滚柱丝杠副的螺纹接触力及滚柱与凸台斜面碰撞力的变化规律。结果表明:螺纹段的轴向接触力受转速和凸台斜面倾角的影响均极小,受外部载荷的影响则较大,且轴向平均接触力随着外部载荷的增大而显著增大;随着螺母转速以及丝杠负载的增大,滚柱与凸台斜面的碰撞力增大;随着凸台斜面倾角的增加,滚柱与凸台斜面的碰撞力范围大幅减小。该文的研究结果对优化反向循环式行星滚柱丝杠副的设计具有一定参考意义。