机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (5): 202-213.doi: 10.3901/JME.2025.05.202
• 机器人及机构学 • 上一篇
乔冠1, 刘付乐1, 唐术锋1,2, 李宗学1, 付晓军3
QIAO Guan1, LIU Fule1, TANG Shufeng1,2, LI Zongxue1, FU Xiaojun3
摘要: 根据循环式行星滚柱丝杠副滚柱无螺旋升角的结构特点,建立了丝杠、滚柱和螺母的螺旋滚道曲面方程和空间啮合模型,计算了循环式行星滚柱丝杠副的啮合点位置与轴向间隙,并讨论了牙侧角与螺距对啮合点位置与轴向间隙的影响规律。其次,根据微分几何原理推导了循环式行星滚柱丝杠副的主曲率计算公式,利用赫兹接触理论求解了滚柱与滚道间的主曲率差、接触椭圆面积及最大接触应力,并讨论了牙侧角与螺距对接触特性的影响规律。结果表明:丝杠-滚柱侧的啮合点位置总是偏离丝杠与滚柱轴线之间的连线,丝杠和滚柱上的啮合点偏向螺纹牙顶;当滚柱与螺母的牙侧角相等时,滚柱-螺母侧的啮合点位置将位于二者螺纹中径的切点处。分析循环式行星滚柱丝杠副接触特性时,可用零件的名义半径代替啮合半径来近似计算主曲率;牙侧角增大时,滚柱两接触侧的主曲率差和接触椭圆面积逐渐减小,螺纹牙上的最大接触应力逐渐增大;螺距增大时,主曲率差增大,但接触椭圆面积和最大接触应力变化不明显。因此要实现循环式行星滚柱丝杠副的最优设计,不宜设置过大的牙侧角。
中图分类号: