行星滚柱丝杠小转角运动的动力学分析

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1、2015年第2期航空兵器2015No．22015年4月AER0WEAPONRYApr．2015行星滚柱丝杠小转角运动的动力学分析王乐，李海泓，张玲(中国空空导弹研究院，河南洛阳471009)摘要：根据实际应用中的小转角运动建立了行星滚柱丝杠的数学模型：把行星滚柱丝杠的轴向位移分解为啮合接触弹性变形量和传动轴向位移，用Hertz接触理论求解了不同载荷下啮合接触弹性变形量，并推导了行星滚柱丝杠传动关系；在此基础上建立了行星滚柱丝杠的有限元模型，通过有限元仿真获得了行星滚柱丝杠的动力学响应，最终获得行星滚柱丝杠小转角下运动特性

2、和动力学特性。关键词：行星滚柱丝杠；数学模型；有限元模型；动力学响应中图分类号：TH132．1文献标识码：A文章编号：1673—5048(2015)02—0058—07DynamicAnalysisforSmallAngularMovementofthePlanetaryRollerScrewWangLe，LiHaihong，ZhangLing(ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China)Abstract：Dependingonthesmallangularmoveme

3、ntinpracticalapplications，amathematicalmodeloftheplanetaryrollerscrewisestablished．Theaxialdisplacementoftheplanetaryrollerscrewismadeupoftheelasticdeformationanddisplacementoftransmission，theHertzcontacttheoryisusedtosolvethee-lasticdeformation，andatransmissionr

4、elationshipoftheplanetaryrollerscrewisgot；Onthebasisofa—bove，afiniteelementmodelofplanetaryrollerscrewisestablished，andthen，thedynamicresponseoftheplanetaryrollerscrewisobtained．Finally，themotioncharacteristicsanddynamiccharacteristicsforsmallangularmovementofthe

5、planetaryrollerscrewaregot．Keywords：planetaryrollerscrew；mathematicalmodel；finiteelementmodel；dynamicrespons行星滚柱丝杠是把转动运动形式转化为轴向0引言运动形式的机构，其与行星滚珠丝杠(BSM)结构滚柱丝杠按其用途可分为行星滚柱丝杠相似，区别在于行星滚柱丝杠的载荷传递元件为(RSM)、差动式滚柱丝杠及循环式滚柱丝杠，其中螺纹滚柱，而非滚珠，相比于行星滚珠丝杠，行星行星滚柱丝杠具有很高的承载能力，能适应极高滚柱丝杠的

6、基础表面具有更大的曲率半径，而且的速度加速度，且具有很高的稳定性J，因此在传接触表面的数量也较多，这决定了行星滚柱丝杠动进给系统中得到广泛的应用。行星滚柱丝杠主拥有高寿命、大载荷及高速度运行能力。要由五部分组成：丝杠、滚柱、螺母、持环及齿轮，如图1所示。收稿日期：2014一l1一O5作者简介：王乐(1988一)，男，陕西成阳人，硕士，研究方向是伺服系统结构设计。图1行星滚柱丝杠结构示意图壬乐等：行星滚柱丝杠小转角运动的动力学分析·59·行星滚柱丝杠一般应用在关键的、高精度机算出的主曲率F(p)的值，经过迭代或插值积分得械

7、里，如医疗器械E2-41、航空航天工业l5-61、光到系数m，m，K(e)，L(e)的值，再代入应力应学装置j、机器人及高精密度机床j。国内外变表达式中求出接触问题的解。本文为了获得较对行星滚柱丝杠的研究日趋成熟，能够得到广泛精确的赫兹接触理论解，将结合数值积分、数值迭的工业应用是建立在对行星滚柱丝杠效率、失效代两种方法对赫兹理论的偏心方程进行求解，得形式以及动态载荷试验的深入研究的基础之上；到等效接触椭圆的偏心率，进而得到接触椭圆长VelinskylO]对行星滚柱丝杠的运动进行了研究，短半轴，再代人到应力应变公式中得到

8、赫兹理论并给出了其效率随螺纹螺旋角及接触角变化规解。计算时，输入的参数有三个：行星滚柱丝杠基律。现有的研究主要集中在滚柱丝杠大转角运动本结构参数、材料属性及点接触法相压力载荷。特性¨卜J，对小转角运动中的动力学及受力特对于行星滚柱丝杠，简化的赫兹点接触模型性研究还是一片空白。本文首先通过理论分析建如图2所示。在载荷Q