滚珠丝杠副动态接触特性分析

基于Hertz接触理论,在考虑运行工况引起的接触角变化扣离心力的基础上,通过受力分析,建立了滚珠丝杠副的力平衡方程并提出一种计算滚珠丝杠副运转过程中接触变形的方法.以某型号滚珠丝杠副为例,分析了轴向载荷、丝杠转速、接触角和螺旋角对滚珠丝杠副接触特性的影响.分析结果表明,转速增大时丝杠侧的接触变形减小,螺母侧的接触变形增大,两侧接触角的差值增大,当转速增大到一定程度时,螺母侧的接触变形会大于丝杠侧;载荷越小,运转过程中接触角的变化越大,对接触变形的影响也较大;接触变形随接触角和螺旋角的增大而减小.     

考虑热弹性的滚珠丝杠热动态特性

以传热学理论为基础,解释了一维杆传热的热弹性现象,研究了滚珠丝杠受周期变化端热源影响而产生的温度响应及变化特性.通过有限元软件对变化热源作用下滚珠丝杠的温度场和热变形进行了建模和仿真,解释了温度响应的幅值衰减特性及相位变化特性,说明了滚珠丝杠末端热变形与不同测点温度值变化之间的"超前性"和"滞后性",进一步阐述了滚珠丝杠在周期热源作用下的热动态特性.     

数控机床滚珠丝杠副使用性能分析

对滚珠丝杠副的使用性能进行分析，以探讨提高滚珠丝杠副工作能力的合理途径。     

滚珠丝杠副接触变形影响因素分析

从滚珠丝杠副的结构参数入手,计算出滚珠丝杠副的主曲率半径,并做出接触角、螺旋升角与主曲率的关系曲线.以赫兹空间接触理论为依据,对滚珠丝杠副的接触变形进行理论计算,并对接触角、螺旋升角与接触变形、接触刚度之间的关系做进一步探讨.采用ANSYS有限元模型对上述接触变形计算结果进行验证.结果验证了理论模型的正确性,表明适当增大接触角、螺旋升角可以有效改善滚珠丝杆副传动性能.     

数控机床滚珠丝杠副使用性能分析

对滚珠丝杠副的使用性能进行了分析,探讨提高滚珠丝杠副工作能力的合理途径。     

机械手滚珠丝杠副传动的静力学分析

文章以一种机械手上的滚珠丝杠为例,分析以传动为目的的滚珠丝杠副所需要满足的静力学条件（例如刚度,载荷条件等）,为滚珠丝杠的选择提供了分析步骤和参考依据。     

滚珠丝杠副的选型自动化

以滚珠丝杠理论设计为基础,提出利用计算机,在输入设计参数和类型时,自动计算和查表,从而实现选择型号的方法和设计过程的自动化,以提高滚珠丝杠的设计效率和设计质量。设计实例表明,其界面友好,具有一定的工程实际意义。     

滚珠丝杠副摩擦力矩影响因素的分析

滚珠丝杠副是数控设备中的一个重要元件，其摩擦力矩特性直接影响设备的动态性能．本应用力学分析及几何分析的方法，建立了摩擦力矩的理论模型，分析了丝杠及螺母的螺纹半径误差、导程误差及滚道的形状误差等制造误差以及滚珠进出反向器时的冲击等因素对摩擦力矩的影响。     

滚珠丝杠副中滚珠与导珠管的接触碰撞分析

对滚珠丝杠副中滚珠进入循环导珠管时发生的接触碰撞进行研究分析,考虑滚珠和导珠管的几何外形、丝杠的转动速度等因素,建立了滚珠和导珠管碰撞接触的动力学模型.在此基础上,分析了滚珠丝杠转速、碰撞角与碰撞力、接触时间之间的关系,并讨论了空心滚珠结构和采用Si3N4的陶瓷材料作为滚珠材料以降低滚珠与导珠管间冲击的效果.这对于优化导珠管结构,改善和提高高速滚珠丝杠副的动态性能指标具有重要的理论意义.     

滚珠丝杠传动的优化设计

用优化设计方法进行滚珠丝杠传动的设计，对设计的目标函数及约束条件进行了分析讨论。针对新设计及选用标准产品两种情况，提出了为达到最高传动效率的优化设计方法及计算程序框图，结果表明，该方法及计算程序不仅改变了过去设计只靠结构分析方法，而且可提高设计质量，缩短设计周期。     

Dynamic Characteristic Study of Ball Screw Feed Drive Systems Based on Multi-flexible Body Model

A new ball screw dynamic model was developed under the adequate consideration of the interaction in the screw-nut assembly （not only the mutual-coupling factors but also the self-coupling factors） . Based on this model,the multi-flexible body （MFB）dynamic model of ball screw feed drive system was then founded in order to take full account of the influencing factor of system flexibility and study the dynamic behaviors of the whole mechanical transmissions. Moreover,the MFB based state space modeling was proposed by modal state space method, which extraced the eigenmodes of more dominant modes and applied them into an MFB state space model,and realized the integrated model of servo drives and MFB mechanical transmissions more effectively and efficiently. In conclusion,the comparisons between simulations and experimental results show： the stiffness formulation of the ball screw assembly derived above is a suitable method for achieving accurate MFB models of ball screw mechanical transmission systems,this proposed MFB model is valid,and the integrated model of ball screw feed drive system is accurate and reliable. All these provide the important approaches and guidelines for dynamic characteristic study and selection of control parameters in the machine tool design period.     

加入隔离球的滚动螺旋传动效率分析

滚动螺旋传动的工作原理是在螺杆和螺母的螺纹滚道间置有钢球，当螺母或螺杆转动时，钢球沿螺纹滚道滚动，产生滚动摩擦（伴有滑动摩擦）．通常钢球尺寸相同，但如果采用一些尺寸稍小的钢滚──隔离球，从而既保证了传动精度又减少滑动摩擦，在足够的予紧条件下不使效率下降．     

滚珠丝杠副摩擦力矩影响因素的分析

滚珠丝杠副是数控设备中的一个重要元件,其摩擦力矩特性直接影响设备的动态性能.本文应用力学分析及几何分析的方法,建立了摩擦力矩的理论模型,分析了丝杠及螺母的螺纹半径误差、导程误差及滚道的形状误差等制造误差以及滚珠进出反向器时的冲击等因素对摩擦力矩的影响.     

滚珠丝杠传动的优化设计

用优化设计方法进行滚珠丝杠传动的设计，对设计的目标函数及约束条件进行了分析讨论。针对新设计及选用标准产品两种情况，提出了为达到最高传动效率的优化设计方法及计算程序框图，结果表明，该方法及计算程序不仅改变了过去设计只靠结构分析方法，而且可提高设计质量，缩短设计周期。     

滚珠丝杠滚道误差测量与分析算法研究

该文研究了滚珠丝杠滚道几何参数的测量和计算方法。该算法将采集的数据点分割成滚道数据域和丝杠外径数据域,分别对这2个数据域进行拟合处理,得到滚道几何参数,并给出了评定方法。实验采用非接触式测量方式,通过采集丝杠滚道法向误差数据,实现对丝杠各个滚道参数的测量。该方法可以实现丝杠中径、丝杠外径、螺距、滚道跳动、滚道形状误差的测量与分析,与繁琐的手工测试手段相比,具有采集的数据点多、效率高的优点,得到的测量结果能更好地反映丝杠型面误差。     

滚珠丝杠螺母副载荷分布的计算方法

依据滚珠丝杠螺母副工作过程的变形机制,提出了滚珠与滚道接触载荷仅引起滚道螺旋面整体轴向位置变化的假设,进而推导出滚珠与滚道接触点对应中心的轴向变化关系;依据赫兹接触理论和滚珠与滚道局部接触变形的几何关系,建立了滚珠与滚道接触力的数值计算模型.利用所提出的模型、有限元模型和现有文献模型对二维平面接触问题进行了计算,通过计算结果的对比验证了本文计算方法的准确性和适用性.以某滚珠丝杠螺母副为例,利用数值计算模型进行了计算,分析了滚珠与滚道之间的接触力和接触角随轴向载荷的变化规律.     

滚珠丝杠副动态测量仪中测量台系统的运动学设计

本文在剖析传统的滚珠丝杠副测量方法不足的基础上，提出了将测量台驱动运动、测量运动和螺母支承相分离以满足运动学设计要求的仪器方案．经实际应用证实了这种方案在提高检测精度和测量重复性方面的有效性，解决了１级精度（ＪＢ３１６２．２－９１）长滚珠丝杠副的检测难题．     

深沟球轴承动态有限元数字仿真

基于动态接触力学和显式动力学有限元算法,采用三维实体单元建立参数化的深沟球轴承三维有限元模型.利用有限元软件LS-DYNA和自适应网格技术对深沟球轴承的工作运动过程进行了数值模拟,得出了轴承内外圈、滚珠、保持架之间的接触应力、应变的变化情况及接触过程中的压力分布情况.并将计算结果与赫兹理论计算结果进行比较,验证了动态有限元仿真的合理性.在此基础上,综合考虑了轴承原始制造误差、转速、载荷等不同工况对轴承动态性能的影响,为轴承的疲劳强度计算和动态优化设计提供了可靠的理论依据.