面向结构参数的滚珠丝杠副动态接触角建模

来源：农业工程学报杂志2016年第4期北京时间：

作者：李梦奇,庾辉,李冬英,王斌,张根保,

摘要：为研究滚珠丝杠副结构参数对接触角的影响，基于Hertz理论和滚道控制理论，综合考虑滚珠、螺母和丝杠滚道的结构参数，以间隙、公称直径、滚珠直径、螺旋升角及滚珠数量作为变量，建立滚珠丝杠动态接触角模型，得到面向结构参数的接触角非线性方程组，给出采用Newton-Raphson法进行迭代求解的流程。基于动态接触角模型进行讨论和实例分析，研究不同工况下的结构参数对滚珠丝杠副动态接触角的影响规律。结果表明：工作中的滚珠丝杠副丝杠侧的内接触角始终大于螺母侧外接触角；滚珠与滚道间隙量增大0.1 mm，内、外接触角增大约7°；公称直径增加则外接触角减小、内接触角增大；滚珠直径和滚珠数量的增大会导致外接触角减小、内接触角先减小后增大；螺旋升角对接触角影响很小，内、外接触角变化幅值均不到0.006°。该研究为滚珠丝杠副结构尺寸优化、动态特性分析、提高设计精度提供了参考。

关键词：接触角, 测量, 模型, 滚珠丝杠副, 结构参数, 几何参数