差动式行星滚柱丝杠副承载特性分析及修形设计
乔冠1
张校民1
廖荣1
唐术锋1
马尚君2
1.内蒙古工业大学 内蒙古自治区先进制造技术重点实验室,呼和浩特 0100512.西北工业大学 陕西省机电传动与控制工程实验室,西安 710072
摘要：[目的]差动式行星滚柱丝杠副是一种丝杠螺纹与滚柱环槽、滚柱环槽与螺母环槽相啮合的新型传动机构.研究了一种新型的五段式差动式行星滚柱丝杠副的承载特性.[方法]基于有限元法,对五段式差动式行星滚柱丝杠副建立有限元分析模型,进行了承载特性分析,并分析了不同设计参数对承载特性的影响,对环槽牙进行了修形设计.[结果]结果表明,滚柱与螺母接触段的应力、环槽牙载荷和应变均大于滚柱与丝杠接触段;滚柱与丝杠接触的2段中,应力、环槽牙载荷和应变的最大值均位于滚柱与丝杠啮合接触处的最左端;滚柱与螺母接触的3段中,应力和应变的最大值均位于滚柱与螺母啮合接触处的最右端.这表明,差动式行星滚柱丝杠副中存在载荷分布不均的现象.环槽牙相关设计参数对其载荷分布有着重要影响.当齿面圆弧半径为1.5 mm、环槽牙角度为50°和环槽牙倒角半径为0.02 mm时,滚柱与丝杠接触段的环槽牙承载最为均匀.当齿顶修形量为0.63 mm或齿根修形量为0.84 mm时,滚柱与丝杠接触段的环槽牙承载和应力分布均匀.修形设计可使滚柱环槽牙承载不均的现象得到有效改善,有利于延长差动式行星滚柱丝杠副的使用寿命.
关键词：差动式行星滚柱丝杠副有限元法承载特性分析设计参数修形设计
分类号：TH132(机械零件及传动装置)
资助基金：国家自然科学基金(52265009)中国博士后科学基金(2024M762956)内蒙古自然科学基金项目(2024LHMS05009)内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划(NJYT24028)内蒙古自治区英才兴蒙工程团队项目(2025TEL02)
论文发表日期：2026-03-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1-10 )
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