基于参数匹配的二级行星滚柱丝杠动力学分析

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.210338

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 49 ›› Issue (9): 126-134.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.210338

所属专题： 2021年流体动力与机电控制工程

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基于参数匹配的二级行星滚柱丝杠动力学分析

吴林萍¹马尚君^1,2张建新^1,2谢立中²

1.西北工业大学机电学院∥陕西省机电传动与控制工程实验室，陕西西安 710072；
2.湖北江山重工有限责任公司，湖北襄阳 441057

收稿日期:2021-05-25 修回日期:2021-07-23 出版日期:2021-09-25 发布日期:2021-09-01
通信作者: 吴林萍（1995-），女，博士生，主要从事行星滚柱丝杠动力学研究。 E-mail:wulinping@mail.nwpu.edu.cn
作者简介:吴林萍（1995-），女，博士生，主要从事行星滚柱丝杠动力学研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51875458,51905428）；国家重点研发计划项目（2019YFB2004700）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（31020200506004）；陕西省重点研发计划项目（2021ZDLGY10-08）

Dynamic Analysis of Two-Stage Planetary Roller Screw Mechanism Based on Parameter Matching

WU Linping¹MA Shangjun^1,2ZHANG Jianxin^1,2XIE Lizhong²

1.School of Mechanical Engineering∥Shaanxi Engineering Laboratory for Transmissions and Controls，Northwestern
Polytechnical University，Xi'an 710072，Shaanxi，China；2.Hubei Jiangshan Heavy Industry Co.，Ltd.，
Xiangyang 441057，Hubei，China

Received:2021-05-25 Revised:2021-07-23 Online:2021-09-25 Published:2021-09-01
Contact: 吴林萍（1995-），女，博士生，主要从事行星滚柱丝杠动力学研究。 E-mail:wulinping@mail.nwpu.edu.cn
About author:吴林萍（1995-），女，博士生，主要从事行星滚柱丝杠动力学研究。
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China (51875458, 51905428), the National Key Research and Development Program (2019YFB2004700) and the Key Research and Development Program of Shaanxi Province (2021ZDLGY10-08)

摘要/Abstract

摘要： 以二级行星滚柱丝杠为研究对象，补充了二级行星滚柱丝杠参数设计所需的强度条件和压杆稳定性要求，基于二级行星滚柱丝杠的运动原理，提出了各级滚柱自转与公转角速度、各级螺母直线位移与轴向移动速度的理论计算方法。根据设计参数建立了二级行星滚柱丝杠的三维模型，并基于ADAMS软件建立了二级行星滚柱丝杠多体动力学仿真模型。将理论值与ADAMS仿真分析结果进行对比，相对误差均在可接受范围内，验证了二级行星滚柱丝杠参数匹配的合理性和理论计算方法的准确性。

关键词: 二级行星滚柱丝杠, 压杆稳定性, 动力学分析, 仿真模型

Abstract: By taking the two-stage planetary roller screw mechanism （PRSM） as the research object，this paper supplements the strength conditions and the stability requirements of the compressed rod required for its parameter design.And，on the basis of motion principle of the two-stage PRSM，the theoretical calculation methods of the rotation and revolution angular velocity of the rollers，the axial displacement and axial velocity of the nut at each stage are proposed.Then，according to the design parameters，a three-dimension model of the two-stage planetary roller screw mechanism is established，and a multi-body dynamics simulation model is constructed based on ADAMS software.By comparing the theoretical values with the simulation results，it is found that the relative errors are within the acceptable range，which verifies the rationality of the parameter matching of the two-stage PRSM and the accuracy of the theoretical calculation method.

Key words: two-stage planetary roller screw mechanism, stability of compressed rod, dynamic analysis, simulation model

中图分类号:

TH132

吴林萍, 马尚君, 张建新, 等. 基于参数匹配的二级行星滚柱丝杠动力学分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(9): 126-134.

WU Linping, MA Shangjun, ZHANG Jianxin, et al. Dynamic Analysis of Two-Stage Planetary Roller Screw Mechanism Based on Parameter Matching[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2021, 49(9): 126-134.

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基于参数匹配的二级行星滚柱丝杠动力学分析

Dynamic Analysis of Two-Stage Planetary Roller Screw Mechanism Based on Parameter Matching

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