考虑零件偏斜的行星滚柱丝杠副啮合特性研究

作     者：付晓军 刘更 马尚君 佟瑞庭 FU Xiaojun;LIU Geng;MA Shangjun;TONG Ruiting

作者机构：西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室西安710072 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2017年第53卷第3期

页      面：25-33页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51275423 51505381) 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20126102110019) 高等学校学科创新引智计划(B13044) 中国博士后科学基金(2014M552483)资助项目 

主　　题：行星滚柱丝杠副 啮合特性 偏斜 啮合位置 间隙 

摘      要：丝杠、滚柱和螺母在实际工作状态下不可避免偏斜,会对行星滚柱丝杠副的承载、效率和寿命等传动性能产生重要影响。基于此问题,提出一种当零件出现偏斜时,丝杠、滚柱和螺母每对相啮合螺纹牙啮合位置以及间隙的计算方法。借鉴齿轮啮合原理,给出考虑零件偏斜的螺旋曲面相切接触条件,建立丝杠、滚柱和螺母的螺旋曲面方程,并应用坐标变换对零件的偏斜进行描述。在此基础上,推导出丝杠和滚柱以及螺母和滚柱存在相对偏斜时,不同螺纹牙啮合位置及间隙的求解方程。通过与已有模型在不考虑零件偏斜时的啮合位置计算结果对比,验证了其正确性。研究当滚柱相对丝杠发生偏斜时,两零件之间的啮合特性。结果表明,出现偏斜时,不仅丝杠或滚柱不同螺纹牙的啮合半径不同,而且各螺纹牙的啮合偏角也不再相同,同时丝杠和滚柱的多对螺纹牙不能够同时啮合。