ANSYS滚珠丝杠副轴向静刚度仿真及试验分析(2)

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1.2.2 滚珠丝杠副的特点 2

1.2.3 滚珠丝杠副的分类 4

1.3 国内外研究现状 5

1.3.1 国内外滚珠丝杠综合性能测试技术研究现状 5

1.3.2 滚珠丝杠副轴向静刚度方面国内外研究现状 6

1.4 论文研究的主要内容 7

2 滚珠丝杠轴向静刚度的理论分析 9

2.1 国际标准中给出的滚珠丝杠副轴向静刚度定义 9

2.2 丝杠轴向静刚度的理论推导 10

2.3 径向载荷作用下螺母与丝杠的轴向静刚度Rn/s 11

2.3.1 厚壁圆筒理论概述 11

2.3.2 螺母与丝杠径向变形对轴向静刚度的影响 12

2.4 滚珠丝杠副轴向接触刚度Rb/s 计算 13

2.4.1 点接触情况下的Hertz接触理论与轴向接触刚度理论模型 14

2.4.2 双螺母滚珠丝杠副轴向接触刚度计算 16

2.5 滚珠丝杠副轴向静刚度计算实例 18

3 滚珠丝杠副轴向静刚度的有限元仿真 21

3.1 有限元方法概述 21

3.2 几何建模 22

3.3 网格划分 25

3.4 定义接触对 25

3.5 设置约束与载荷 26

4 滚珠丝杠副轴向静刚度试验测量 29

4.1 滚珠丝杠轴向静刚度试验台介绍 29

4.2 轴向静刚度测试试验步骤 30

4.3 实验数据 32

5 总结与展望 33

5.1 总结 33

5.2 展望 33

致谢 35

参考文献 37

1 绪绪论论

1.1 课课题题题研研研究究究的的的背背背景景景及及及意意意义义

滚珠丝杠副的实际应用开始于二十世纪三十年代，由美国GM公司用在汽车的转向系统中。 [1] 。 1947 年，数控加工机床的发明使滚珠丝杠副成为数控机床系统理想的进给传动部件。之后随着螺纹加工技术的发展和进步，使得滚珠丝杠副的精度和性能不断提高；数控机床以及各种其他自动化设备的发展，促进了越来越多的研究者对滚珠丝杠副进行研究，同时也使得滚珠丝杠副的产量的迅速扩大。从上世纪五十年代开始，在许多发达工业国家中，出现了很多生产和研发滚珠丝杠副厂家，例如美国Warner-Beaver、 GM-Saginaw；英国的Rotax；日本NSK， TSUBAKI等。我国在上世纪五十年代开始研制用于数控机床的滚珠丝杠副产品。