行星滚柱丝杠副螺旋曲面啮合机理研究

来源：机械工程学报杂志2016年第3期北京时间：

作者：付晓军, 刘更, 马尚君, 佟瑞庭

单位：西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室 西安 710072

摘要：行星滚柱丝杠副是一种通过多个滚柱与丝杠及螺母之间螺旋曲面啮合传递动力与运动的传动机构。基于多头螺纹结构特点，建立了丝杠、滚柱和螺母螺纹的曲面方程。利用啮合曲面的连续相切接触条件，通过引入丝杠、滚柱或螺母螺旋曲面沿轴线移动的矢量，提出一种行星滚柱丝杠副啮合点位置与轴向侧隙的计算方法。在此基础上，推导得出丝杠和滚柱与螺母和滚柱之间的啮合方程以及轴向侧隙公式，将该啮合方程与现有计算方法进行比较验证其正确性，并进一步分析了当丝杠、滚柱和螺母牙型角相同时行星滚柱丝杠副的啮合点位置、轴向侧隙以及啮合螺旋曲面之间的轴向间隙分布。结果表明：丝杠和滚柱的啮合点会偏向二者螺纹牙顶；螺母和滚柱的啮合点位于螺纹中径切点处；为实现无侧隙设计，丝杠、滚柱和螺母应具有不同牙厚。

关键词：螺旋曲面,啮合机理,行星滚柱丝杠副,轴向侧隙；

基金资助：国家自然科学基金(51275423, 51505381)、教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20126102110019)、高等学校学科创新引智计划(B13044)和中国博士后科学基金 (2014M552483)资助项目