滚珠丝杠副载荷分布情况研究.pdfVIP

· 机械制造 · 张陈灵，等 ·滚珠丝杠副载荷分布情况研究 滚珠丝杠副载荷分布情况研究 张陈灵，范元勋 (南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094) 摘 要：滚珠丝杠副受外载荷作用时滚珠的受力是比较复杂的，但 目前在研究滚珠丝杠副滚珠 受力时都是简单地按照均栽来分析，这与实际的载荷分布情况有较大的偏差。建立一个变形 协调条件下的滚珠丝杠副裁荷分布的模型，并分析了几何误差对滚珠受载的影响。 关键词：滚珠丝杠副；载荷分布；几何误差 中图分类号 ：THI33．2 文献标志码：A 文章编号：1671—5276(2014)02—0006—04 ResearchonLoadDistributionofBallScrew ZHANG Chen—ling，FANYuan—xun (CollegeofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China) Abstract：Thestressoftheballiscomplicatedwhentheballscrew isloadedbyexternalforce．However，theballloadisanalyzed simplyaccordingtotheaverageloaddistributionwhenitsloaddistributionisresearchedon．ThisislargedifferentfrOm theactualload distribution A modelisdevelopedtoanalyzeitsloaddistributionandgeometry errorswhichhaveinfluenceonitsloaddisfribution． Keywords：ballscrew；loaddistribution；geometryerrors 0 引言 为了有效地分析滚珠与滚道接触时的受力情况，将某 个滚珠和滚道接触时的状态放大，如图2所示 。图中 为 滚珠丝杠副作为一种新型的螺旋传动元件 ，由于其高 第 个滚珠和滚道间的接触角 (=1，2，3，…)；P为『第J个 精度、高效率 、优越的耐磨损性和高速特性以及运动可逆 滚珠所受的法向载荷 矗为滚珠的直径；￡为曲率 比。 性等 良好的机械性能，它在国内外工程技术界已经获得了 广泛的应用，尤其是近年来其在航空工业的各个部门更是 获得了高度的重视。而研究滚珠丝杠副的载荷分布情况 是研究其一系列机械性能的基础。但是，目前在研究滚珠 丝杠副载荷分布时都是简单地按照滚珠均匀受载来分析 ， 这与实际的载荷分布情况有较大的偏差。因此，建立一个 求解滚珠丝杠副载荷分布的模型显得十分必要。 1 数学模型的建立 图2 滚珠在滚道中的接触状态 图 1．1 滚珠丝杠副滚珠等效受力模型的研究 首先对单螺母滚珠丝杠副在丝杠受拉和螺母受 状态 为了方便分析，结合图1和图2建立一个如图3所示 下(以下简称 T—C状态)的受力进行分析，如图1所示。图中 滚珠丝杠副滚珠等效受力的模型图，它清楚地显示了滚珠 为滚珠丝杠副的轴向外载荷； 为丝杠的外径；D为螺母 和滚道 的接触状态 。 的外径； ， 为丝{：I=和螺母对第 i个球的轴向力。 图3 滚珠丝杠等效受力分析图 图1 T-C状态下的滚珠丝杠 图 作者简介：张陈灵(1988一)，男，江苏南通人，硕士研究生，研究方 向为机械 电子工程 。 · 6 · http：／／ZZHD．chinajourna1．net．on