高速精密滾珠絲杠副動(dòng)態(tài)特性的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、航天高速工況對(duì)精密滾珠絲杠副的動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求，特別是在體積重量、接觸特性、靜動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方面。傳統(tǒng)的針對(duì)普通民用滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)理論和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已經(jīng)無(wú)法滿足高速滾珠絲杠副的需要。在這種背景下，針對(duì)高速工況下滾珠絲杠副動(dòng)態(tài)特性的研究就顯得尤為重要。
　　本文首先利用赫茲接觸理論，研究了滾珠與螺旋滾道面的接觸特性，分析求解了軸向載荷作用下的接觸變形量、軸向接觸剛度以及接觸角的變化。在理論分析的基礎(chǔ)上，還借助于有限元軟件Abaqu

2、s對(duì)不同負(fù)載條件下滾珠絲杠副的接觸變形量進(jìn)行了仿真，并和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。
　　然后在考慮離心力和陀螺力矩的條件下，對(duì)高速工況下滾珠的運(yùn)動(dòng)狀況和受力狀況進(jìn)行了理論分析。在上述理論分析的基礎(chǔ)上，又借助多體動(dòng)力學(xué)軟件Adams進(jìn)行了不同轉(zhuǎn)速下滾珠絲杠副的動(dòng)力學(xué)仿真分析，探究了高轉(zhuǎn)速對(duì)滾珠絲杠副運(yùn)動(dòng)狀況和受力狀況的影響。
　　在上述滾珠受力分析的前提下，通過(guò)分析摩擦力的來(lái)源，建立出摩擦力矩的理論模型后，對(duì)摩擦力引起的發(fā)熱和溫升進(jìn)

3、行了理論計(jì)算，探究了高速工況下摩擦力對(duì)絲杠副動(dòng)態(tài)性能的影響。為了減小摩擦力矩帶來(lái)的不良影響，又建立了以減小摩擦力矩為目標(biāo)的優(yōu)化模型，并借助MATLAB進(jìn)行了尋優(yōu)計(jì)算。
　　而后，本文分析了高速工況下滾珠絲杠副傳動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)、噪聲的來(lái)源，并結(jié)合航天伺服機(jī)構(gòu)用滾珠絲杠副的特點(diǎn)，對(duì)絲杠副進(jìn)行了模態(tài)分析求解出固有頻率。
　　最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試出不同轉(zhuǎn)速下滾珠絲杠副引起的軸承座和套筒的振動(dòng)特性和溫升，探究了高轉(zhuǎn)速對(duì)整個(gè)絲杠副動(dòng)態(tài)特性的