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螺纹副承载的分布规律

机械工程学报 2010年第9期46卷 171-178页

作者：陈海平曾攀方刚雷丽萍清华大学机械工程系北京100084

介绍螺纹副载荷分布特点以及螺纹副承载分布的解析方法、光弹试验方法和有限元法。基于ANSYS平台建立参数化的螺纹副承载分布有限元模型,通过SOPWITH和YAMATOTO两种解析方法验证螺母轴力计算结果,将各扣螺纹牙承载比例与光弹冻结试验结... 详细信息

介绍螺纹副载荷分布特点以及螺纹副承载分布的解析方法、光弹试验方法和有限元法。基于ANSYS平台建立参数化的螺纹副承载分布有限元模型,通过SOPWITH和YAMATOTO两种解析方法验证螺母轴力计算结果,将各扣螺纹牙承载比例与光弹冻结试验结果进行对比,以验证有限元模型的可靠性。接着系统考察螺纹类型、螺距P、螺纹副径向尺寸系数d/D、啮合扣数N、摩擦因数μ和螺纹副材料弹性模量比Eb/En等因素对螺纹副承载分布的影响,并对主要影响因素进行回归分析。

关键词：螺纹副承载分布 ANSYS 有限元分析

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行星滚柱丝杠螺纹副动载荷分布计算方法研究

西北工业大学学报 2024年第4期42卷 634-642页

作者：许千斤马尚君吴林萍付晓军西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室陕西西安710072

为揭示行星滚柱丝杠在高速运转条件下的动载荷分布特性,基于螺旋曲面方程和变形协调关系,提出了滚柱-丝杠及滚柱-螺母螺纹在接触点处静态接触力计算方法,推导出承载后接触角计算公式。在此基础上,进一步考虑高速运转产生的惯性力作用,... 详细信息

为揭示行星滚柱丝杠在高速运转条件下的动载荷分布特性,基于螺旋曲面方程和变形协调关系,提出了滚柱-丝杠及滚柱-螺母螺纹在接触点处静态接触力计算方法,推导出承载后接触角计算公式。在此基础上,进一步考虑高速运转产生的惯性力作用,建立了行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布模型。通过与行星滚柱丝杠有限元接触模型进行对比,两者误差在5%以内,验证了所建理论模型的正确性。分析了丝杠转速、轴向载荷、螺距及牙侧角等参数对动载荷分布的影响规律。结果表明:惯性力使滚柱产生靠近螺母远离丝杠的趋势,使得滚柱-丝杠侧动态接触力减小,滚柱-螺母侧动态接触力增大;动载荷分布不均程度与丝杠转速和螺距呈正相关,与牙侧角呈负相关,且轴向载荷大小对动载荷分布影响较大。

关键词：行星滚柱丝杠螺纹副动载荷分布

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轧机压下螺纹副承载特性测试研究

中国机械工程 2006年第3期17卷 307-311页

作者：左大为陈秀敏申光宪燕山大学秦皇岛066004

依据相似准则,制作3500mm中厚板轧机电动压下传动螺纹副1/3的测试模型,采用电测法获取悬臂螺牙弯曲应变值,模拟实际轧制力和过平衡力作用下螺纹副螺牙各层载荷大小及分布。螺纹副测试结果和边界元、有限元法数值计算结果相比,螺牙层载... 详细信息

依据相似准则,制作3500mm中厚板轧机电动压下传动螺纹副1/3的测试模型,采用电测法获取悬臂螺牙弯曲应变值,模拟实际轧制力和过平衡力作用下螺纹副螺牙各层载荷大小及分布。螺纹副测试结果和边界元、有限元法数值计算结果相比,螺牙层载荷大小和分布规律基本吻合,证明电测法可行、直观且可靠。通过测定数据,证实了轻重两种载荷工况的不同承载特性,还发现螺母与丝杆轴线错移或倾斜的微尺度行为对载荷大小及分布影响极大的重要现象,为提高压下传动螺纹副寿命及可靠性提供了重要思路。

关键词：电测法中厚板轧机螺纹副压力分布

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不同方向上行星滚柱丝杠螺纹副啮合侧隙研究

西北工业大学学报 2024年第3期42卷 540-549页

作者：蔡威付晓军马尚君李欣刘更西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室陕西西安710072

根据丝杠、滚柱以及螺母结构特征,利用空间曲面参数方程分别建立了行星滚柱丝杠各个零件的螺旋曲面模型,并结合行星滚柱丝杠装配关系,得到行星滚柱丝杠空间啮合曲面方程。在此基础上,获得螺旋曲面法向量,基于曲面啮合条件,考虑零件运动... 详细信息

根据丝杠、滚柱以及螺母结构特征,利用空间曲面参数方程分别建立了行星滚柱丝杠各个零件的螺旋曲面模型,并结合行星滚柱丝杠装配关系,得到行星滚柱丝杠空间啮合曲面方程。在此基础上,获得螺旋曲面法向量,基于曲面啮合条件,考虑零件运动方向,建立了行星滚柱丝杠在轴向、径向以及周向上的啮合侧隙模型,并讨论了结构参数对行星滚柱丝杠啮合侧隙的影响规律。结果表明,滚柱与丝杠侧在3个方向上的啮合点均不在螺纹中径,滚柱与螺母侧3个方向上的啮合点均在滚柱螺纹中径位置;螺距、牙侧角以及螺纹牙厚均对行星滚柱丝杠啮合侧隙有影响,只有增大螺纹牙厚才能同时减小3个方向上的啮合侧隙,螺距和牙侧角应根据实际需要选择合适的参数。

关键词：行星滚柱丝杠螺纹副曲面方程不同方向啮合侧隙

螺距误差下的螺纹副应力分布及其对装配预紧力的影响研究

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机械工程学报 2021年第17期57卷 132-148页

作者：张伟刘阳侯博文陈德安孙伟韩啸大连理工大学机械工程学院大连116024 大连理工大学工程力学系大连116024

螺栓连接结构中的螺纹副和端面接触应力分布规律对装配预紧力以及连接可靠性起着关键的作用,螺纹加工过程中所产生的螺距误差使理想条件下的接触应力发生变化,其导致的螺牙啮合顺序变化不仅会影响螺纹副的应力分布还会对端面的应力分布... 详细信息

螺栓连接结构中的螺纹副和端面接触应力分布规律对装配预紧力以及连接可靠性起着关键的作用,螺纹加工过程中所产生的螺距误差使理想条件下的接触应力发生变化,其导致的螺牙啮合顺序变化不仅会影响螺纹副的应力分布还会对端面的应力分布产生影响,使螺栓拧紧过程中的扭矩与预紧力关系也随之发生变化。针对上述现象,以M10螺栓连接为例,建立了考虑螺距误差下的螺牙啮合理论模型,揭示了应力重分布的产生机理;建立了全参数化的螺栓拧紧过程三维有限元模型,分析了不同的螺距误差分布模式对螺纹副应力、端面应力以及螺栓装配预紧力的影响规律,并通过对内外螺距的选配实现了螺纹副应力均匀分布。最后,通过单螺栓拧紧实验建立了螺距误差与螺纹摩擦扭矩、端面摩擦扭矩以及螺栓预紧力的关联关系,验证了仿真模型以及上述理论的准确性。

关键词：螺距误差螺纹副应力分布预紧力

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螺纹副自动装配中的模块化智能监控系统

组合机床与自动化加工技术 2002年第5期 36-37页

作者：毕冬梅大连组合机床研究所自动控制公司辽宁大连116033

自动装配技术作为自动加工的重要组成部分,在国外发展很快,基本上为几个大公司所垄断,如阿特拉斯等,其专用的控制系统、细长型伺服电机、相应的监测控制软件已非常成熟.

关键词：螺纹副自动装配模块化智能监控系统

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超声辅助拆卸螺纹副的减摩特性分析

表面技术 2024年第23期53卷 169-179页

作者：王奔李展业赵哲宋畅季财行李昕旸沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

目的探究不同超声参数对螺纹副拆卸扭矩及表面形貌的影响。方法由于拆卸扭矩由螺纹副接触面摩擦力决定,因此对不同超声方向、振幅和频率下超声拆卸螺纹副的减摩趋势进行分析。基于模态耦合原理的超声试验装置进行螺纹副拆卸试验,分别记... 详细信息

目的探究不同超声参数对螺纹副拆卸扭矩及表面形貌的影响。方法由于拆卸扭矩由螺纹副接触面摩擦力决定,因此对不同超声方向、振幅和频率下超声拆卸螺纹副的减摩趋势进行分析。基于模态耦合原理的超声试验装置进行螺纹副拆卸试验,分别记录不同超声参数下扭矩传感器输出的拆卸扭矩,并进行对比,使用超景深显微镜观察拆卸后螺纹面的形貌。结果扭向、纵向、纵扭复合3个方向的超声减摩率分别为4.5%、10.2%、11.9%,在显微镜下普通拆卸的螺纹表面有较大的剥落屑。施加超声后,大块剥落屑变为剥落颗粒,螺纹面损伤依次减小;在超声振幅为0.1、0.3、0.5μm时,其减摩率分别为2.9%、7.9%、11.9%;振幅为0.1μm的表面有大面积的剥落颗粒以及部分划痕;当振幅增加到0.5μm时,剥落颗粒基本消失,螺纹面损伤呈降低趋势;在超声频率为20、28、40 kHz时,其减摩率分别为11.2%、11.5%、11.9%,螺纹面的烧蚀面积逐渐增大。结论纵扭复合超声的减摩效果最好,且螺纹面损伤最小。随着超声振幅的增加,减摩效果提高,螺纹面损伤降低。超声频率对螺纹副拆卸的减摩效果的影响较小,但频率的增加会导致接触面烧蚀面积增加,因此在超声方向和超声振幅相同的前提下,选用低频超声更适宜。研究结果可以为超声螺纹副拆卸装置的设计提供参考。

关键词：超声振动模态耦合纵扭复合螺纹副减摩率

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