扭轮摩擦传动机构动力学分析.PDF

维普资讯 第 10卷第 2期 工 程 设 计 学 报 Vo1．10No．2 2003年4月 JournalofEngineeringDesign Apr．2003 扭轮摩擦传动机构动力学分析 田军委 ，王建华，李 平，范植坚，王罡岗 (西安工业学院 机电工程系，陕西 西安 710032) 摘 要：从四种工作状况出发对扭轮摩擦传动机构进行了动力学分析，讨论了扭轮平移加速度和驱动力矩及扭轮 承受载荷的关系、扭轮纯滚动的动力学条件以及驱动力合力和扭轮轴线的夹角．通过分析表明，载荷对扭轮平移加 速度和传动轴 圆周切向驱动力的影响很小． 关键词 ：超精密 ；扭轮摩擦传动 ；动力学 ；纯滚动 中图分类号：O316；TH132 文献标识码 ：A 文章编号：1006—754X(2003)02—0093—05 Dynamicsanalysisoftwist—rollermechanism TIANJun—wei，WANG Jian—hua，LIPing，FAN Zhi—jiang，WANG Gang—gang (DepartmentofMechanicalandElectronicEngineering．Xi’anInstituteofTechnology，Xi’an710032，China) Abstract：On thebasisoffourF．ifferentkindsofworkingcondition，thetwist—rollerfrictional transmissionmechanism wasanalyzedfrom thepointofdynamics，andfrom theanalysis，there- lationshipbetweentheaccelerationofthetwist—rollerandthedrivingtorqueofthetransmission shaftandthatbetween theaccelerationand theaxialload，thekineticlimitation forpurerolling oftheroller，andthefunctionoftheanglebetweentheresultantdrivingforcethatwasputonthe twist—rollerandtheaxisoftherollerwereobtained．Resultsshow thattheacceleration andthe circumferentialtangentdriving forceofthe twist-rolleralmosthavenorelationwith theaxial load． Keywords：ultraprecision；twist—rollerfrictionaltransmission；dynamics；purerolling 扭轮摩擦传动是传统摩擦传动和螺旋传动相结 1 扭轮运动速度和加速度分析 合的产物 ，现 已应用于精密和超精密加工领域．最早 实现超精密传动的扭轮摩擦传动机构中的扭轮采用 扭轮摩擦传动简化图如图 1所示，根据传动轴 液体静压支撑方式 ]，随后许多学者提 出了采用滚 驱动力矩 M 和扭轮轴向载荷 F 的关系 ，可分为四 动轴承支撑 的简化结构 [2]．本文的讨论是基于 自行 种工作状况． 设计 的预紧力可调的简化结构扭轮进行的． 设扭轮轴线和传动轴轴线 的夹角为 0．在图 1 扭轮摩擦传动机构运动分为带打滑滚动和纯滚 (a)运动状态下，扭轮和传动