[發明專利]一種基于多滾柱承載的行星滾柱絲杠螺紋牙受力計算方法

有效

• 申請號: 202011166859.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112360941B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 付曉軍;劉更;李欣;王海偉;馬尚君
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22;F16H25/24;G06F30/17;G06F17/16;G06F119/14;G06F111/04
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 張舉

1.一種基于多滾柱承載的行星滾柱絲杠螺紋牙受力計算方法，其特征在于，包括：

根據螺紋牙接觸位置，對基于多滾柱承載的行星滾柱絲杠結構中的絲杠、滾柱、螺母進行離散處理；

根據各個滾柱和絲杠之間、各個滾柱和螺母之間的相對軸向位置，及絲杠的約束條件，建立行星滾柱絲杠離散系統的伴隨矩陣；

假設已知各個螺紋牙所受接觸力，計算接觸剛度并建立行星滾柱絲杠離散系統的剛度矩陣；

根據伴隨矩陣和剛度矩陣，及受力平衡和變形協調條件，確定行星滾柱絲杠離散系統中各個單元的彈性變形和螺紋牙受力情況；

對比新舊兩組螺紋牙受力，若差值小于許用值，則計算結束并輸出結果；若差值大于許用值，則使用新的螺紋牙受力代替原有數值，重新計算。

2.如權利要求1所述的基于多滾柱承載的行星滾柱絲杠螺紋牙受力計算方法，其特征在于，所述行星滾柱絲杠結構包括：絲杠、螺母、滾柱、內齒圈和保持架；

所述螺母兩端安裝有所述內齒圈，每一個所述內齒圈內安裝有所述保持架，所述滾柱的端部安裝在所述保持架的銷孔中，所述滾柱的直齒與所述內齒圈相嚙合，所述滾柱的螺紋與所述螺母相接觸，具有多頭螺紋結構的所述絲杠旋轉裝入包括螺母、滾柱、內齒圈和保持架的子裝配體中，且所述絲杠的軸線與所述螺母的軸線重合，所述絲杠的螺紋與所述滾柱相接觸。

3.如權利要求1所述的基于多滾柱承載的行星滾柱絲杠螺紋牙受力計算方法，其特征在于，所述根據螺紋牙接觸位置，對行星滾柱絲杠結構中的絲杠、滾柱、螺母進行離散處理；具體包括：

根據滾柱和螺紋牙數量，確定絲杠、滾柱、螺母彈簧單元個數，確定絲杠和滾柱之間、螺母和滾柱之間接觸單元個數，確定對應于絲杠、螺母、滾柱彈簧單元的節點數量，以及確定基于多滾柱承載的行星滾柱絲杠離散系統中單元和節點數量；其中，

n_eS＝n_eN＝n_T·n_roller-1

n_eq＝2n_T-1q＝1,2,...,n_roller

n_eSq＝n_eNq＝n_T

式中：n_eS、n_eN和n_eq分別為絲杠、螺母和滾柱#q對應彈簧單元的個數；n_eSq和n_eNq分別為絲杠和滾柱#q以及螺母和滾柱#q之間接觸單元的個數；n_roller和n_T分別為滾柱和單個滾柱上的螺紋牙個數；q表示滾柱#q，q＝1,2,…,n_roller；

n_noS、n_noN和n_noq表示為：

n_noi＝n_ei+1，i＝S，N，q

式中：i＝S,N,q，分別對應絲杠、螺母和滾柱#q；

基于多滾柱承載的行星滾柱絲杠離散系統中單元和節點數量n_el和n_node，表示為：

n_el＝n_eS+n_eN+n_roller(n_eq+n_eSq+n_eNq)

n_node＝n_noS+n_noN+n_rollern_noq。