面向结构参数的滚珠丝杠副动态接触角建模

• Published in: 农业工程学报 Vol. 32; no. 4; pp. 98 - 104
• Main Author: 李梦奇 庾辉 李冬英 王斌 张根保
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 邵阳学院机械与能源工程系,邵阳,422000%邵阳学院机械与能源工程系，邵阳 422000 2016; 重庆大学机械工程学院，重庆 400044%重庆大学机械工程学院,重庆,400044
• Subjects: 几何参数; 接触角; 模型; 测量; 滚珠丝杠副; 结构参数; models; 接触角; 模型; ball screw mechanism; structure parameters; 测量; 结构参数; contact angle; geometric parameters; 滚珠丝杠副; 几何参数; measurements
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.04.014

为研究滚珠丝杠副结构参数对接触角的影响,基于Hertz理论和滚道控制理论,综合考虑滚珠、螺母和丝杠滚道的结构参数,以间隙、公称直径、滚珠直径、螺旋升角及滚珠数量作为变量,建立滚珠丝杠动态接触角模型,得到面向结构参数的接触角非线性方程组,给出采用Newton-Raphson法进行迭代求解的流程。基于动态接触角模型进行讨论和实例分析,研究不同工况下的结构参数对滚珠丝杠副动态接触角的影响规律。结果表明：工作中的滚珠丝杠副丝杠侧的内接触角始终大于螺母侧外接触角;滚珠与滚道间隙量增大0.1 mm,内、外接触角增大约7°;公称直径增加则外接触角减小、内接触角增大;滚珠直径和滚珠数量的增大会导致外接触角减小、内接触角先减小后增大;螺旋升角对接触角影响很小,内、外接触角变化幅值均不到0.006°。该研究为滚珠丝杠副结构尺寸优化、动态特性分析、提高设计精度提供了参考。