行星滚柱丝杠副热特性与发尘特性研究

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1、分类号学号M201270495学校代码10487密级硕士学位论文行星滚柱丝杠副热特性与发尘特性研究学位申请人：施建华学科专业：机械设计及理论指导老师：杨家军教授AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchofThermalandParticleGenerationCharacteristicsforPlanetaryRollerScrewCandidate:Sh

2、iJianhuaMajor:MechanicalDesign&TheorySupervisor:Prof.YangJiajunHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMAY,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完

3、全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学

4、硕士学位论文摘要行星滚柱丝杠副具有高速高精、高承载等优点，运用范围越来越广。但在摩擦、润滑等方面，行星滚柱丝杠副的研究还比较少，同时在要求高洁净度的环境中，需要研究包含行星滚柱丝杠副的机械系统的发尘特性，而目前缺少相应的检测技术和设备。本文主要对行星滚柱丝杠副摩擦性能相关的热特性和发尘特性进行分析，研制发尘量检测试验台，为后续有关摩擦、润滑、发尘等研究奠定基础。文章首先分析了行星滚柱丝杠副的滚动摩擦来源，并对主要因素即自旋滑动摩擦力矩进行计算，介绍了润滑剂和与发尘相关的情况；接着介绍了热分析的基本理论，

5、针对圆柱坐标系下的轴对称模型，建立热传导微分方程，推导出了稳态热传导与瞬态热传导的有限元方程，建立了行星滚柱丝杠副的热特性有限元模型。并选取了某一型号行星滚柱丝杠副作为分析对象，对热源进行分析，确定边界条件，然后针对不同的工况，研究其热特性和热变形，并探讨了热变形抑制方法；然后对机械产品的发尘特性进行了研究，分析发尘来源和发尘量的影响因素，以及发尘特性的一般规律。并提出一种新型的寿命指标即发尘寿命，给出考虑材料、环境、润滑和载荷的发尘寿命估计公式；最后研究了发尘量的检测原理，分析了行星滚柱丝杠副发尘量检

6、测试验台的功能要求和技术指标并进行设计。研究并给出了发尘量检测的条件，对行星滚柱丝杠副在不同条件下的发尘量进行了检测，分析其发尘特性的影响因素。本文为使用行星滚柱丝杠副的机械系统热变形抑制给出了参考依据；研制的发尘量检测装置可以有效运用于其他多种机械系统的发尘量检测试验，实用性和扩展性良好。关键词：行星滚柱丝杠副摩擦力矩热特性发尘特性发尘寿命发尘量试验台I华中科技大学硕士学位论文AbstractPlanetaryrollerscrew(referredtoasPRS)withhighspeed,high

7、precisionandoverloadingcharacteristicshasbeenmoreandmorewidelyused.However,thereisalackofresearchontheaffectsoffactorssuchasfriction,lubricationonPRS,andcurrentlywelackappropriatetestingmethodsandequipments.Thispaperfocusesonthermalandparticlegenerationc

8、haracteristicsforplanetaryrollerscrew,whichisrelatedtofrictionperformance,designingandmanufacturingteststandforamountofparticlegeneration,layingastrongfoundationforfollowingstudiessuchasfriction,lubrication,particlegenerat