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    摘要滚珠丝杠副在传递力与运动时，其内部滚珠的受力与运动状态直接影响传动效果。本文采用动力学仿真的方法对滚珠丝杠副内部滚珠的受力、运动及振动情况进行仿真分析。基于运动学及动力学基本理论推导滚珠运动过程中的滚动与滑移情况；基于Pro/E软件完善滚珠丝杠副的三文实体建模；基于ADAMS的运动学仿真获得机构在运行状态下螺母的振动情况、滚珠运动过程中接触区域的应力变化情况以及进入反向器时的冲击力情况。本文的研究成果为滚珠丝杠副的后续研究及优化设计奠定了基础。26948
    关键词   滚珠丝杠副、 滚珠受力、 振动、 动力学仿真
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title    Dynamics Simulation of Ball Screws 
    Abstract
    When the ball screw transmits force and motion, the force and motion inside the ball directly affect the transmission. In this paper, dynamic simulation is accepted to analyze the stress, motion and vibration of balls inside the ball screw. The first aim is to deduce ball movement in the process of rolling and sliding based on the basic theory of kinematics and dynamics; the second aim is to improve the three-dimensional solid modeling of the ball screw on Pro / E software; the third aim is to study the vibration of nut, stress on contact area of balls as well as the impact when the ball move into the inverter. The results of this study are of great benefit to the follow-up study for the ball screw and optimized design.
    Keywords   ball screw  stress on the ball  vibration  dynamic simulation
    目  录    I
    1  绪论    1
    1.1  引言    1
    1.2  国内外研究现状    1
    1.3  课题研究目的与意义    2
    2  滚珠丝杠副运动学及动力学分析    4
    2.1  接触理论    4
    2.2  坐标变换    4
    2.3  滚珠的运动分析    6
    2.3  滚珠的受力分析    8
    3  基于Pro/E的滚珠丝杠副建模    9
    3.1  模型简介与简化    9
    3.2  模型建立    10
    4   多体动力学理论分析    12
    4.1  仿真基础理论    12
    4.2  仿真基本步骤    12
    5  基于ADAMS的动力学仿真    14
    5.1  约束与载荷的添加    14
    5.2  仿真结果    14
    5.2.1  螺母位移仿真分析    14
    5.2.2  滚珠振动仿真分析    15
    5.2.3  滚珠接触应力分析    17
    结  论    19
    致  谢    20
    参考文献21
    1  绪论
    1.1  引言
    滚珠丝杠副起源于十九世纪末，但由于结构的封闭性及复杂性，使得加工以及对其内部运动状况的分析研究有很大难度。直至精密数控磨床诞生后，加工工艺得到大幅提升，推动了滚珠丝杠副的优化设计与加工逐步展开。1940年，美国通用公司将滚珠螺杆传动应用于汽车方向盘的转向机构，标志着滚珠丝杠副真正具备使用价值[1]。滚珠丝杠副的主要功能是将转矩转换为轴向反复的作用力，或者将旋转运动转换为线性运动，作为一种广泛使用的机械传动机构，其具有传动效率高、使用寿命长、同步性能好、传动和定位精度高以及传动的可逆性等特点。
    国外对滚珠丝杠副的研究主要集中在德国、美国、日本、瑞典及韩国，所研究的内容涵盖了滚珠丝杠副的结构、刚度、运动学、载荷与寿命、接触变形、温升、摩擦、噪声、润滑和热场分布等问题。
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